CN101622671B - 光学信息记录介质 - Google Patents
光学信息记录介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101622671B CN101622671B CN2008800066035A CN200880006603A CN101622671B CN 101622671 B CN101622671 B CN 101622671B CN 2008800066035 A CN2008800066035 A CN 2008800066035A CN 200880006603 A CN200880006603 A CN 200880006603A CN 101622671 B CN101622671 B CN 101622671B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- recording layer
- light trigger
- recording medium
- optical data
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
- G11B7/245—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing a polymeric component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
- G11B7/0045—Recording
- G11B7/00452—Recording involving bubble or bump forming
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
- G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B2007/0003—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier
- G11B2007/0009—Recording, reproducing or erasing systems characterised by the structure or type of the carrier for carriers having data stored in three dimensions, e.g. volume storage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
本发明提供了一种光学信息记录介质。本发明可以利用简单的构造以稳定方式记录或再生信息。根据本发明,由于包括其汽化温度在140℃~400℃之间的光引发剂,所以在记录光束L2c被聚焦之后,加热记录光束L2c的焦点Fb附近的部分,使光引发剂汽化。结果,形成气泡。在照射记录光束L2c结束并且使焦点Fb附近的部分冷却之后,将该气泡保留在记录层101中作为空洞。当照射读出光束L2d时,由于在气泡内的部分与气泡外的部分之间(即记录层101)的折射率的差异,气泡可以反射读出光束L2d,产生返回光束L3。
Description
技术领域
本发明涉及一种光学信息记录介质和记录方法,并且优选地,本发明被应用于例如光学信息记录介质,在该光学信息记录介质上通过光束来记录信息并且通过光束从该光学信息记录介质再生信息。
背景技术
作为光学信息记录介质,诸如CD(压缩光盘)、DVD(数字通用光盘)以及蓝光光盘(Blu-ray disc)(在下文中,注册商标:称作“BD”)的盘状光盘很受欢迎。
另一方面,将支持这样的光盘的光盘装置设计成在光盘上记录各种信息,例如包括音乐内容和视频内容的各种内容和包括用于计算机的数据的各种数据。尤其是在近年来,信息量由于图形分辨率和声音质量的改善而增加,并且需要可以存储更多内容的光盘。因此,存在对大容量光盘的需求。
诸如CD-R(可记录)、DVD-R和DVD+R的光盘包括与信号记录层相邻的颜料层(色素层,pigment layer)。在光盘的颜料层暴露于会聚光束以后,颜料层的颜料由于光束的热而溶解并汽化。在该类光盘中,由暴露于光束的部分产生的气体使与颜料层邻近的信号记录层变形,形成空洞(cavity)。因此,记录标记被记录。而且,最近,在另一种类型的光盘上,在通过会聚光诱导化学反应以后,记录标记主要由于在颜料层上的折射率的变化而形成。
该光盘的反射层不仅反射光束,而且其颜料层还吸收光束。这导致整个光盘的光传输的减少。这使得难以生产具有大于4层以上的光盘并且难以增加其容量。
因此,提出了增加光盘的容量的方法之一:两条光束的干涉在光盘的厚度方向上积累的多层上生成微观全息图;结果,光学信息记录介质包括在用于记录信息的一个记录层内的多个层(例如,参见专利文献1)。
专利文献1:日本专利公开号2006-78834(图1)
然而,由于旋转光盘振动,所以使用上述光盘的光盘装置可能需要先进的控制系统以将两条光束聚焦在将记录信息的焦点上。但是这使该结构变复杂,从而使得难以确保信息的稳定再生或记录。
发明内容
鉴于上述要点,已作出了本发明,并且本发明旨在提供一种可以利用简单构造以稳定方式记录或再生信息的光学信息记录介质。
为了解决上述问题,本发明提供了一种包括其汽化温度为大于等于140℃且小于等于400℃的光引发剂的记录层,其中,在为了记录信息而会聚的预定记录光束的焦点附近,通过温度增加引起光引发剂的汽化来形成作为空洞的记录标记,并且记录层允许信息基于返回光束而被再生,所述返回光束在为了再生信息所而发射的预定读出光束的照射(发射,emission)之后产生。
因此,仅仅通过聚焦记录光束而将记录标记形成在记录光束的焦点附近。
根据本发明,仅仅通过聚焦记录光束而将记录标记形成在记录光束的焦点附近。因此,可以实现利用简单构造以稳定方式记录或再生信息的光学信息记录介质。
附图说明
图1为示出了光学信息记录介质的(A)透视图、(B)顶视图以及(C)截面图的构造的示意图。
图2为示出了光学信息记录介质的初始化(initialization)的示意图。
图3为示意性地示出了光引发剂残渣的形态(presence)的示意图。
图4为示出了记录光束的发射的示意图。
图5为示出了汽化温度(1)的测量结果的示意图。
图6为示出了汽化温度(2)的测量结果的示意图。
图7为示出了汽化温度(3)的测量结果的示意图。
图8为示出了光学信息记录和再生装置的构造的示意图。
图9为示出了信息的记录(A)和再生(B)的示意图。
图10为示出了返回光束的检测的示意图(样品1)。
图11为示出了返回光束的检测的示意图(样品2)。
图12为示出了返回光束的检测的示意图(样品3)。
图13为示出了返回光束的检测的示意图(样品4)。
图14为示出了返回光束的信号强度分布的(A)水平方向和(B)垂直方向的示意图。
图15为描述了记录标记的截面的照片。
图16为示出了来自(A)第二层和(B)第五层的返回光束的信号强度分布的示意图。
图17为示出了来自(A)第八层和(B)第十一层的返回光束的信号强度分布的示意图。
具体实施方式
将参照附图详细地描述本发明的实施方式。
(1)光学信息记录介质的构造
(1-1)光学信息记录介质的总体构造
如图1A~1C所示,光学信息记录介质100包括基板(base plate)102和基板103。在基板102和103之间,形成记录层101。因此,总体上,光学信息记录介质100用作感光聚合物介质。
基板102和103为玻璃基板。基板102和103具有高透光率。基板102和103的形状为正方形或矩形:在厚度t2和厚度t3为约在0.6mm~1.1mm之间的同时,在x和y方向上的基板102和103的长度dx和dy为约50mm。
将抗反射涂层(AR)处理施加至基板102和103的外表面(这些表面并不接触记录层101):涂层包含并不反射波长为405nm的光束的四层无机物质(Nb2O2/SiO2/Nb2O5/SiO2)。
顺便地,基板102和103可以由除了玻璃板之外的各种光学材料:丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂等制成。基板102和103的厚度t2和t3并不限于以上值:它们可以在0.05mm~1.2mm之间任意选择。厚度t2可以与厚度t3相同或不同。而且,可以不将AR涂层施加至基板102和103的外表面。
并且未固化的液状材料M1在基板103上扩散:感光聚合物将通过光聚合由液状材料形成(后面详细地描述)。之后,将基板102置于液状材料M1上。结果,形成光学信息记录介质100(在下文中,称作“未固化的光学信息记录介质100a”):它的与记录层101相对应的部分是未固化的液状材料M1。
以这种方式,整体上,未固化的光学信息记录介质100a为薄板:将液状材料M1或未固化的感光聚合物夹在透明基板102和103之间。
在液状材料M1中,单体、低聚物或它们两者(在下文中,统称为“单体”)均匀扩散。如果液状材料M1暴露于光,则曝光的单体被聚合(即光聚合)以形成感光聚合物,改变其反射比和折射率。而且,在液状材料M1中,反射比和折射率可以由于光交联而改变:光交联为将一种感光聚合物连接至另一感光聚合物的桥接(bridge)并且是通过光照射而引起的,导致分子量的增加。
实际上,部分或大部分液状材料M1包含光聚合型和光交联型树脂。用于实例的光聚合型和光交联型树脂包括自由基聚合型单体和自由基生成型光引发剂,或者包括阳离子聚合型单体和阳离子生成型光引发剂。
顺便地,这些单体可以是公知的单体:例如,作为自由基聚合型单体,存在丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯酰胺的衍生物、苯乙烯和乙烯基萘的衍生物以及用于自由基聚合的其他单体。而且,还可以采用包括具有氨基甲酸酯的结构的丙烯酸单体的化合物。此外,可以使用其氢原子用卤素原子置换的衍生物作为上述单体。
具体地,例如,自由基聚合型单体是诸如丙烯酰吗啉、苯氧基丙烯酸乙酯、丙烯酸异冰片酯、2-羟基丙烯酸丙酯、丙烯酸-2-乙基己酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇PO改性的二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、羟基新戊酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯的公知化合物。附带地,它们可以是单官能的或多官能的。
而且,阳离子聚合型单体可以是包括环氧基或乙烯基的公知化合物以生成阳离子:例如,存在环氧环己基甲基丙烯酸酯(epoxycyclohexylmethyl arcylate)、环氧环己基甲基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯醚以及环氧丙烷(oxetane)。
自由基生成型光引发剂可以为公知的化合物:例如,存在2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(IRGACURE(注册商标:在下文中,称作“Irg-”)651,Ciba Specialty Chemicals),1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙酮(Irg-2959,Ciba Specialty Chemicals)、二(2,4,6-三甲基苯甲酰)-苯基膦氧化酮(phenylphosphineoxideone)(Irg-819,Ciba Specialty Chemicals)。
阳离子生成型光引发剂可以为公知的化合物:例如,存在二苯基碘六氟磷酸盐、三-p-三锍六氟酸盐、枯基腈(cumyltrile)碘六氟磷酸盐、枯基丁二腈(cumyltrile)碘四(五氟苯基)硼。
附带地,通过使用阳离子聚合型单体和阳离子生成型光引发剂,与当使用自由基聚合型单体和自由基生成型光引发剂时相比,可以减少液状材料M1的固化收缩的程度。而且,可以组合使用阴离子型单体和光引发剂作为光聚合型和光交联型树脂。
而且,对于光聚合型单体、光交联型单体以及光引发剂适当地选择材料:具体地,适当地选择光引发剂的材料。这允许光聚合在期望的波长处发生。附带地,液状材料M1可以包括适当量的添加剂,诸如聚合抑制剂,其防止液状材料M1与计划外的光束反应;促进聚合的聚合促进剂。
并且,如图2所示,初始化装置1从初始化光源2发出初始化光束L1,以对未固化的光学信息记录介质100a的液状材料M1进行初始化。结果,液状材料M1用作在其上记录有记录标记的记录层101。
具体地,初始化装置1的初始化光源2将其波长为例如365nm的初始化光束L1(例如,250或300mW/cm2)发射至置于工作台3上的平坦光学信息记录介质100。根据用于记录层101的液状材料M1和厚度t1中的光引发剂的类型来适当地选择初始化光束L1的波长和强度。
顺便提及,初始化光源2可以为诸如高压水银灯、高压金属卤化物灯、固体激光器以及半导体激光器的大功率光源。
而且,初始化光源2包括在X和Y方向(分别在图中的右方向和向前方向)上移动的驱动部(未示出)。因此,初始化光源2从适当的位置将初始化光束L1均匀地照射至未固化的光学信息记录介质100a。因此,未固化的光学信息记录介质100a的整个区域被均匀地暴露于初始化光束L1。
此时,液状材料M1生成来自在液状材料M1中的光引发剂的自由基和阳离子以开始关于单体的光聚合反应、光交联反应或这两种反应(统称作“光学反应”)。在利用这些反应的步骤中,与链反应一样,还产生单体的光交联反应。结果,单体被聚合并且变成感光聚合物。以这种方式,单体变得刚硬并且可以用作记录层101。
顺便提及,光学反应在液状材料M1上均匀地发生。因此,变硬的记录层101的任何部分具有相同的折射率。这意味着,因为在光学信息记录介质100的任何点处反射的光的量相同,所以信息没有记录在初始化光学信息记录介质100上。(1-2)用于记录标记的记录和再生的基本概念
如上所述,液状材料M1的光引发剂用作启动剂(starter)并且引起光学反应的锁反应。因此,理论上消耗非常少量的光引发剂。然而,为了迅速并且有效地促进液状材料M1的光学反应,通常,与实际消耗的光引发剂的量相比,使用过量的光引发剂。
因此,如图3所示,初始化光学信息记录介质100的记录层101处于剩余的光引发剂(在下文中,称作“光引发剂残渣”)L分散在形成在通过单体的聚合而生成的聚合物P中的空间A内的状况下。
关于本发明的光学信息记录介质100,将光引发剂加入至液状材料M1中,其中,由于沸腾或分解而蒸发的该光引发剂的汽化温度在140℃~400℃之间(在下文中,“在140℃~400℃之间”以及“140℃~400℃”是指“大于等于140度且小于等于400度”:以相同的方式使用“在……之间”和“至”)。以这种方式,初始化的记录层101残留分散的其汽化温度在140℃~400℃之间的光引发剂残渣。
如图4所示,当经由物镜OL将预定的记录光束L2(在下文中,称作“记录光束L2c”)照射至记录层101时,记录光束L2c的焦点Fb附近的部分局部变热,例如,在150℃以上。
此时,记录光束L2c使在焦点Fb附近的光引发剂残渣蒸发,增加其体积。结果,在焦点Fb处形成气泡。此时,蒸发的光引发剂残渣刚好穿过记录层101的内部,并且在停止记录光束L2c的照射之后被冷却,变成小体积的液体。因此,仅气泡、或空洞保留在焦点Fb附近。顺便提及,像用于记录层101的树脂通常允许空气以恒定速度穿过它,因此,预计空洞最终将充满空气。
以这种方式,在光学信息记录介质100中,光引发剂残渣通过记录光束L2c的照射而汽化。因此,如图4A所示,在焦点Fb处形成气泡或空洞作为记录标记RM。
通常,在空气的折射率nAIR为1.0时,用于记录层101的感光聚合物的折射率n101为大约1.5。因此,当将读出光束L2d照射至记录层101上的记录标记RM时,如图4B所示,由于在记录标记RM的边界两侧之间的折射率不同,读出光束L2d被反射,生成相对较强强度的返回光束L3。
另一方面,在记录层101中,如果将读出光束L2(在下文中,称作“读出光束L2d”)照射至如图4C所示的没有记录标记RM的预定目标位置,则因为在目标位置附近的区域具有相同的折射率n101,所以读出光束L2d没有被反射。
因此,关于光学信息记录介质100,读出光束L2d照射至记录层101上的目标位置,并且检测作为来自光学信息记录介质100的反射的返回光束L3的强度,以确定在记录层101上是否存在记录标记RM。结果,再生记录在记录层101上的信息。
(1-3)记录层的具体构造
在以下条件下,生产样品1~20作为光学信息记录介质100。
(1-3-1)样品1
通过每100重量份的作为单体的丙烯酸酯单体(对枯基苯酚环氧乙烷的丙烯醛酯加成物)和氨基甲酸酯双官能丙烯酸酯低聚物的混合物(重量比:40∶60)加入0.8重量份的作为光引发剂的IRGACUR(注册商标:在下文中,称作“Irg-”)784(二(η-2,4-环戊二烯-1-基)-二(2,6-二氟-3-1H-吡咯-1-基)钛(Ciba SpecialtyChemicals)),并且在暗室下对它们进行混合和脱泡而制造液状材料M1。
在液状材料M1遍布在基板103上之后,通过使液状材料M1夹在基板102和103之间来生产未固化的光学信息记录介质100a。之后,在10秒内,作为高压水银灯的初始化光源1将初始化光束L1(当波长为365nm时,其功率密度为250mW/cm2)照射至未固化的光学信息记录介质100a,从而生产样品1作为光学信息记录介质100。顺便提及,记录层101的厚度t1为0.5mm,基板102的厚度t2为0.7mm,并且基板103的厚度t3为0.7mm。
(1-3-2)样品2
通过每100重量份的作为一种类型的单体的紫外线可固化树脂06A32X-5(Sony Chemical & Information Device Corporation)添加1.0重量份的光引发剂Irg-784,并且在暗室条件下混合并去除泡沫来生产液状材料M1。
以与样品1相同的方式来生产未固化的光学信息记录介质100a。照射初始化光束L1(当波长为365nm时,其功率密度为300mW/cm2)20秒,从而生产样品2作为光学信息记录介质100。顺便提及,记录层101的厚度t1为1.0mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为0.6mm。
(1-3-3)样品3
通过每重量100份的硅树脂X-32-2480(Shin-Etsu ChemicalCo.,Ltd.)(是一种热固性树脂)添加0.3重量份的固化剂CX-32-2480(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.),并且在暗室条件下混合并去除泡沫来生产液状材料M1。
以与样品1相同的方式来生产未固化的光学信息记录介质100a。在1小时内将未固化的光学信息记录介质100a加热至100℃的温度,并且进一步地,在5小时内加热至150℃的温度,从而生产样品3作为光学信息记录介质100。顺便提及,在样品3中,记录层101的厚度t1为0.3mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为1.1mm。
(1-3-4)样品4和5
虽然使用Irg-184(1-羟基-环己基-苯基-甲酮,Ciba SpecialtyChemicals)代替Irg-784,但是生产液状材料M1的步骤几乎与样品1相同。并且以与样品2相同的方式生产样品4和5作为光学信息记录介质100。
顺便提及,在样品4中,记录层101的厚度t1为0.3mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为1.1mm。而且,在样品5中,记录层101的厚度t1为0.05mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为1.1mm。
(1-3-5)样品6
虽然使用DAROCUR(注册商标)1173(2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮,Ciba Specialty Chemicals)代替Irg-784,但是生产液状材料M1的步骤几乎与样品1相同。并且以与样品2相同的方式生产样品6作为光学信息记录介质100。顺便提及,在样品6中,记录层101的厚度t1为0.3mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为1.1mm。
(1-3-6)样品7
虽然使用Irg-907(2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉基丙酮,Ciba Specialty Chemicals)代替Irg-784,但是生产液状材料M1的步骤几乎与样品1相同。并且以与样品2相同的方式生产样品7作为光学信息记录介质100。顺便提及,在样品7中,记录层101的厚度t1为0.3mm,基板102的厚度t2为1.1mm,并且基板103的厚度t3为1.1mm。
以下为示出了对于各样品1~样品7的液状材料M1混合的单体量和光引发剂量的列表。
表1
顺便提及,在样品2~7中,由于与试验有关的原因,其上照射记录光束L2c基板102和记录层101的总厚度(t2+t1)超过1.0mm,但是其优选应为1.0mm以下。如果其超过1.0mm,则当光学信息记录介质100的表面倾斜时,与记录光束L2c有关的散光量在光学信息记录介质100中增加。
(1-3-7)样品8~15
在样品8~15中,将均具有不同汽化温度的相等数的9种类型的光引发剂添加至一种类型的单体中。这使得可以确认光引发剂的汽化温度的不同效果。
通过每100重量份的作为单体的丙烯酸酯单体(对枯基苯酚环氧乙烷的丙烯酸酯加成物)和氨基甲酸酯双官能丙烯酸酯低聚物的混合物(重量比:40∶60)添加1.0重量份的光引发剂,并且通过在暗室中混合并去除泡沫来生产液状材料M1。以下示出了用于各样品的光引发剂。
样品8:DAROCUR1173
样品9:Irg-184
样品10:Irg-784
样品11:Irg-907
样品12:Irg-369(2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基)-丁酮-1,Ciba Specialty Chemicals)
样品13:SCTP(Sony Chemical & Information DeviceCorporation)
样品14:X-32-24(Sony Chemical & Information DeviceCorporation)
样品15:UVX4(Sony Chemical & Information DeviceCorporation)
并且以与样品1相同的方式,生产未固化的光学信息记录介质100a。之后,照射初始化光束L1(当波长为365nm时,其功率密度为250mW/cm2)10秒,从而生产样品8~15作为光学信息记录介质100。顺便提及,在样品8~15中,记录层101的厚度t1为0.5mm,基板102的厚度t2为0.7mm,并且基板103的厚度t3为0.7mm。
以下为示出了对于各样品8~15的液状材料M1混合的单体量和光引发剂量的列表。
表2
(1-3-8)样品16~20
在样品16~20中,在改变其添加量的情况下,将一种类型的光引发剂添加至一种类型的单体中。这使得可以确认光引发剂的量不同的效果。
通过每100重量份的丙烯酸酯单体(对枯基苯酚环氧乙烷的丙烯酸酯加成物)和氨基甲酸酯双官能丙烯酸酯低聚物的混合物(重量比:40∶60)添加一定量的光引发剂DAROCUR1173,并且在暗室中混合并去除泡沫来生产液状材料M1。以下示出了DAROCUR1173添加至各样品的份量。
样品16:2.5重量份
样品17:5.0重量份
样品18:10.0重量份
样品19:20.0重量份
样品20:25.0重量份
并且以与样品1相同的方式,生产未固化的光学信息记录介质100a。之后,照射初始化光束L1(当波长为365nm时,其功率密度为250mW/cm2)10秒,从而生产样品16~20作为光学信息记录介质100。顺便提及,在样品16~20中,记录层101的厚度t1为0.5mm,基板102的厚度t2为0.7mm,并且基板103的厚度t3为0.7mm。
以下为示出了对于各样品16~20的液状材料M1混合的单体量和光引发剂量的列表。
表3
(1-4)光引发剂的汽化温度的测量
在以下条件下已经通过TG/DTA(同时的热重-差热分析法)测量了用于样品1~20(除样品3的固化剂之外)的光引发剂的汽化温度:
环境气氛:N2(在氮气氛下)
温度增加率:20℃/分钟
测量温度:在40℃~600℃之间
利用TG/DTA300(Seiko Instruments Inc.)测量
图5示出了用于样品6、8、11和样品16~20的DAROCUR1173的测量结果。根据表示吸热反应和放热反应的DTG曲线(以实线表示),吸热反应在90℃附近逐渐开始,并且在120℃附近变得剧烈。
而且,表示重量变化的TG曲线(以虚线表示)表明,在120℃附近快速发生重量损失,在大约147℃大部分测量对象DAROCUR1173汽化。因此,重量损失达到峰值的147℃的温度被认为是DAROCUR1173的汽化温度。
图6示出了用于样品4、5以及9的Irg-184的测量结果。根据DTG曲线,吸热反应在140℃附近逐渐开始,并且在170℃附近变得剧烈。
而且,TG曲线(以虚线表示)示出了在170℃附近快速产生重量损失,在约192℃蒸发大量测量目标Irg-184。因此,重量损失峰值的192℃的温度被认为Irg-184的汽化温度。
顺便提及,以类似的方式进行其他光引发剂的汽化温度的测量(未示出)。顺便地,如图7所示,如果测量对象具有多个汽化温度,则重量突降的最低汽化温度(在图7的情况中,289℃)被认为是测量对象的汽化温度。
以下表4示出了光引发剂的汽化温度。顺便地,表4示出了UVX4的汽化温度大于600℃。这是因为,没有确认快速重量损失,并且汽化温度不在测量范围内(40℃~600℃)。
表4
光引发剂 | 汽化温度(℃) |
Irg-784 | 232 |
Irg-784 | 192 |
DAROCUR1173 | 147 |
Irg-907 | 247 |
Irg-369 | 282 |
SCTP | 394 |
X-32-24 | 532 |
UVX4 | >600 |
(2)光学信息记录/再生装置的构造
参照图8,总体上,将光学信息记录和再生装置5设计为将光束照射至光学信息记录介质100以记录信息,并且再生信息。
光学信息记录和再生装置5包括控制部6,其包括CPU(中央处理单元),以构成装置的全面控制。控制部6从ROM(只读存储器:未示出)读取包括基本程序、信息记录程序以及信息再生程序的各种程序,并且将它们加载到RAM(随机存储器:未示出)上。以这种方式,控制部6执行诸如信息记录处理和信息再生处理的各种处理。
控制部6控制光学拾取器7以将光束从光学拾取器7发射至光学信息记录介质100,并且接收来自光学信息记录介质100的反射。
在控制部6的控制下,光学拾取器7从记录和再生光源10(其为激光二极管)发出例如其波长为405nm的光束L2。在准直透镜11使发散光束L2平行之后,光学拾取器7让该光束进入光束分离器12。
顺便提及,在控制部6的控制下,记录和再生光源10可以调节光束L2的强度。
光束分离器12使部分光束L2穿过反射和透射面12S,并且使该光束进入物镜13。物镜13使光束L2会聚,然后使该光束聚焦在光学信息记录介质100内的点上。
而且,当接收来自光学信息记录介质100的返回光束L3时,物镜13使返回光束L3平行,并且使该光束进入光束分离器12。这时,光束分离器12的反射和透射面12S反射部分返回光束L3,并且使该光束进入聚光透镜14。
聚光透镜14使返回光束L3会聚,并且使该光束聚焦在光检测器15的光接收面上。因此,光检测器15检测反射光束L3的强度,根据检测的强度生成检测信号,并且将检测信号传输至控制部6。因此,控制部6可以基于检测信号识别返回光束L3的检测状态。
顺便地,光学拾取器7装备有驱动部(未示出)。在控制部6的控制下,驱动部可以在三轴方向上,或者在X、Y以及Z轴方向上自由地移动。实际上,通过控制光学拾取器7的位置,控制部6将光束L2的焦点置于期望的位置处。
以这种方式,光学信息记录和再生装置5将光束L2聚焦在光学信息记录介质100内的任意位置上,并且检测来自光学信息记录介质100的返回光束L3。
(3)信息记录和再生
(3-1)返回光束的接收
如图9(A)所示,当将信息记录在光学信息记录介质100上时,光学信息记录和再生装置5将从记录和再生光源10(图8)所发出的记录光束L2c聚集在记录层101内部的点上。在这种情况下,通过控制光学拾取器7(图8)在X、Y以及Z方向上的位置,光学信息记录和再生装置5将记录光束L2c(图9(A))聚集在记录层101内部的目标位置上。
这时,记录光束L2c会聚在记录层101内的目标位置处,并且其周围的温度局部上升。结果,在记录层101上的光引发剂残渣的温度等于或高于光引发剂的汽化温度,使光引发剂残渣汽化,并且在记录层101中的目标位置处形成空洞,或记录标记RM。
具体地,光学信息记录和再生装置5设置自记录层101的表面的25μm~200μm的深度处的目标位置;从记录和再生光源10发出作为具有402nm~406nm的波长和20或55mW的光功率的激光的记录光束L2c,通过其数值孔径(NA)为0.3或0.35的物镜13聚集该记录光束L2c,并且投射至目标位置。
如图9(B)所示,当从光学信息记录介质100读取信息时,光学信息记录和再生装置5将从记录和再生光源10(图8)发出的读出光束L2d聚焦在记录层101内的点上。在这种情况下,通过控制光学拾取器7(图8)在X、Y以及Z方向上的位置,光学信息记录和再生装置5将读出光束L2d(图9(B))聚焦在记录层101内的目标位置上。
此时,光学信息记录和再生装置5的记录和再生光源10发出其波长与记录光束L2c相同并且其光功率为200μW或1.0mW的读出光束L2d;物镜13将读出光束L2d聚焦在目标位置上,其中在记录层101内应已经形成记录标记RM。
此时,通过记录标记RM来反射读出光束L2d,从而变成返回光束L3。光学信息记录和再生装置5的光检测器15(CCD(电荷耦合装置))检测已经穿过物镜13、光束分离器12等传播的返回光束L3。
具体地,光学信息记录和再生装置5经由数值孔径NA为0.35的物镜13将具有402nm的波长和20mW的光功率的记录光束L2c照射至样品1的目标位置1秒。之后,光学信息记录和再生装置5经由具有相同数值孔径NA的物镜13将具有相同波长和200μW的光功率的读出光束L2d照射至样品1的目标位置。
此时,如图10(A)所示,因为返回光束L3的强度足够强,所以光检测器15可以检测到返回光束L3。顺便提及,在图10中,白色部分表示返回光束L3的较强的强度,同时黑色部分表示低强度;这同样适用于图11~图13。
这意味着通过记录标记RM来反射部分读出光束L2d并且通过光检测器15来接收反射作为返回光束L3。因此,可以假定通过照射记录光束L2c来确认在样品1的目标位置处存在记录标记RM。
另一方面,类似地通过光学信息记录和再生装置5将读出光束L2d照射至没有暴露于记录光束L2c的目标位置。在这种情况下,如图10(B)所示,光检测器15可能很难检测到返回光束L3。
类似地,光学信息记录和再生装置5在1秒内经由数值孔径NA为0.35的物镜13将具有405nm波长和20mW光功率的记录光束L2c照射至样品2的目标位置1秒。之后,光学信息记录和再生装置5经由具有相同数值孔径NA的物镜13将具有相同波长和1.0mW的光功率的读出光束L2d照射至样品2的目标位置。
此时,如图11(A)所示,因为返回光束L3的强度足够强,所以光检测器15可以检测到返回光束L3。另一方面,当将读出光束L2d类似地照射至没有暴露于记录光束L2c的目标位置时,如图11(B)所示,光检测器15可能很难检测到返回光束L3。
而且,光学信息记录和再生装置5经由数值孔径NA为0.35的物镜13将具有406nm的波长和20mW的光功率的记录光束L2c照射至样品3的目标位置10.0秒。之后,光学信息记录和再生装置5经由具有相同数值孔径NA的物镜13将具有相同波长和1.0mW的光功率的读出光束L2d照射至样品3的目标位置。
此时,如图12(A)所示,光检测器15可能很难检测到返回光束L3。类似地,当将读出光束L2d照射至没有暴露于记录光束L2c的目标位置时,如图12(B)所示,光检测器15可能很难检测到返回光束L3。
这里,如表1所示,用作液状材料M1的样品1、2以及3的单体和光引发剂不同:在使用相同的光引发剂Irg-784的同时,样品1和2使用不同的紫外线可固化单体;样品3使用热固性单体和用于热固化的固化剂。
因此,在与包含光引发剂残渣的记录层101一起使用紫外线可固化单体和光引发剂的样品1和2的情况下,形成记录标记RM。在与不包含光引发剂残渣的记录层101一起使用热固性树脂的样品3的情况下,甚至在照射记录光束L2c之后,也不形成记录标记RM。
而且,通过在均使用相同的光引发剂但是包含不同单体的样品1和2上照射记录光束L2c来形成记录标记RM的事实表明,记录标记的形成可能主要归因于光引发剂,而不是单体。
顺便提及,已知可以通过其波长在紫外线和可见光之间(1nm~550nm)之间的光吸收来激发在样品1和2中使用的光引发剂(Irg-784),生成用作光聚合的启动剂的自由基;因此,光引发剂具有吸收紫外线光束的特征。
记录光束L2c的波长为406nm:其为可见光,记录光束L2c接近紫外光。因此,可以认为,通过吸收记录层101内的记录光束L2c,Irg-784发热,超过其汽化温度,并且最终汽化。
在许多情况下,感光聚合物由于其结构包含许多双键。通常,已知双键吸收紫外光。即,可以认为,感光聚合物通过吸收记录光束L2c而发热,并且将该热量传输至光引发剂,结果,使光引发剂发热,并且因此汽化。
而且,光学信息记录和再生装置5经由数值孔径NA为0.3的物镜13将具有406nm的波长和55mW的光功率的记录光束L2c照射至样品4的目标位置0.6秒。之后,光学信息记录和再生装置5经由具有相同数值孔径NA的物镜13将具有相同波长和1.0mW的光功率的读出光束L2d照射至样品4的目标位置。
此时,如图13(A)所示,因为返回光束L3的强度足够强,所以光检测器15可以检测到返回光束L3。在下文中,该强度被认为是参照强度,并且检查其他样品5~20作为是否检测到返回光束L3。
另一方面,当将读出光束L2d类似地照射至没有暴露于记录光束L2c的目标位置时,如图13(B)所示,光检测器15可能很难检测到返回光束L3。
而且,在与样品3相同的照射条件下,光学信息记录和再生装置5将记录光束L2c照射至样品5~7。此外,除记录光束L2c的波长为405nm之外,在与样品3相同的照射条件下,光学信息记录和再生装置5将记录光束L2c照射至样品8~20。
在这种情况下,在通过在0.05~10.0秒的范围内以0.05秒间隔增加照射时间的情况下,光学信息记录和再生装置5将记录光束L2c分别照射至多个目标位置。
并且光学信息记录和再生装置5将读出光束L2d照射至目标位置,并且通过光检测器15检测返回光束L3的强度。在通过光检测器15检测到的其强度等于或大于参照强度的记录光束L2c的照射时间段中,最短的照射时间段被认为是记录时间。
表5示出了样品5~7和8~20的记录时间、用于各样品的光引发剂的类型、汽化温度以及混合比率。顺便提及,标记“×”表示甚至在将读出光束L2d照射至已暴露于记录光束L2c的目标位置10秒之后,光检测器15也没有检测到其强度大于等于参照强度的返回光束L3。
表5
光引发剂 | 汽化温度(℃) | 比率(Wt%) | 记录时间(秒) | |
样品5 | DAROCUR1173 | 147 | 0.8 | 0.6 |
样品6 | Irg-907 | 247 | 0.8 | 0.2 |
样品7 | Irg-184 | 192 | 0.8 | 0.6 |
样品8 | DAROCUR1173 | 147 | 1.0 | 0.45 |
样品9 | Irg-184 | 192 | 1.0 | 0.5 |
样品10 | Irg-784 | 232 | 1.0 | 0.45 |
样品11 | Irg-907 | 247 | 1.0 | 0.3 |
样品12 | Irg-369 | 282 | 1.0 | 0.5 |
样品13 | SCTP | 394 | 1.0 | 0.8 |
样品14 | X-32-24 | 532 | 1.0 | × |
样品15 | UVX4 | >600 | 1.0 | × |
样品16 | DAROCUR1173 | 147 | 2.5 | 0.25 |
样品17 | DAROCUR1173 | 147 | 5.0 | 0.2 |
样品18 | DAROCUR1173 | 147 | 10.0 | 0.05 |
样品19 | DAROCUR1173 | 147 | 20.0 | 0.15 |
样品20 | DAROCUR1173 | 147 | 25.0 | 0.55 |
根据测量结果,当使用光引发剂的汽化温度在147℃~394℃之间的样品5~7和样品8~13时,在小于1秒(0.2~0.8秒)的记录时间期间内,检测到其强度大于等于参照强度的返回光束L3。因此,证实了,在目标位置处形成记录标记RM。
另一方面,当使用光引发剂的汽化温度为532℃以及大于600℃的样品14或15时,甚至在将读出光束L2d照射至已经暴露于记录光束L2c的目标位置10秒之后,通过光检测器15也没有检测到其强度大于等于参照强度的返回光束L3。因此,证实了,在目标位置处没有形成记录标记RM。
因此,可以认为,如果所使用的光引发剂具有低汽化温度,则通过照射记录光束L2c使光引发剂残渣发热并到达或超过在焦点Fb附近的汽化温度,并且光引发剂残渣的汽化产生记录标记RM。另一方面,可以认为,如果所用的光引发剂具有高汽化温度,则因 为其没有达到汽化温度,所以没有使光引发剂残渣汽化,因此,不能产生记录标记RM。
这里,甚至当使用光引发剂的汽化温度为394℃的样品12时,记录标记RM的形成也花费0.8秒。因此,如果允许照射记录光束L2c高达1秒,则当所用的光引发剂的汽化温度为约400℃以下时,可以形成记录标记RM。
此外,使用汽化温度为247℃和282℃的光引发剂的样品11和12的记录时间短于使用汽化温度为394℃的光引发剂的样品13。因此,具有300℃以下的汽化温度的光引发剂的使用可以减少记录时间。
而且,由于通过记录光束L2c产生的热量引起光引发剂残渣的汽化。因此,可以认为,具有较低汽化温度的光引发剂使得更容易形成记录标记RM。
然而,根据图5,即使使用汽化温度为147℃的DAROCUR1173,吸热反应也在90℃附近逐渐开始,该温度低于汽化温度约60℃。这意味着,如果在90℃附近的条件下长时间放置包括DAROCUR1173的样品,则光引发剂残渣逐渐汽化;在形成记录标记RM的过程开始以前,不可能保留光引发剂残渣。这意味着记录光束L2c的照射不可能形成记录标记RM。
通常,应该在80℃的条件下使用包括光学信息记录和再生装置5的电子装置。因此,为了确保光学信息记录介质100的温度稳定性,优选使用汽化温度大于等于140℃(80℃+60℃)的光引发剂。如果使用具有比140℃大5℃以上汽化温度(即145℃)的光引发剂,则温度稳定性可以进一步提高。
因此,优选与液状材料M1混合的光引发剂的汽化温度在140℃~400℃之间,更优选在145℃~300℃之间。
而且,不管与其混合的光引发剂的量(0.8~25.0重量份)如何,使用相同光引发剂DAROCURE1173的样品5、8以及16~20的记录时间均为1秒以下。
然而,如果所添加的光引发剂的量小于0.8重量份,则在未固化的光学信息记录介质100a的初始化期间发生光聚合反应可能不够强烈。这是不期望的。
而且,由于包含2.5重量份的光引发剂的的样品16的记录时间短于包含1.0重量份的光引发剂的样品8,所以可以认为,添加预定量的光引发剂(例如大于2.0份重量)是优选的。
此外,由于光引发剂使单体的光学反应停止,所以过量的光引发剂可能降低通过光学反应聚合单体的感光聚合物的光聚合度、以及其弹性系数和折射率。此外,如果添加过量的光引发剂,则大量光引发剂残渣可以保留在记录层101内,降低整个记录层101的弹性系数。
实际上,包含25.0重量份的光引发剂的样品20不能获得足够的弹性系数,并且因此初始化记录层101变软。
因此,优选每100重量份的单体添加0.8~20.0重量计份的光引发剂:所添加的光引发剂的量应优选在2.5重量份到20.0重量份之间。
(3-2)记录标记的形成
实际上,在X、Y以及Z方向上测量作为通过样品1上的记录标记RM反射的读出光束L2d的返回光束L3的光强度分布。图14(A)和(B)示出了结果。这里,在X、Y以及Z方向上相对于目标位置来移动读出光束L2d的焦点的情况下,特征曲线Sx、Sy以及Sz表示通过光检测器15所检测的信号强度(或光强度)的分布。
在这种情况下,光学信息记录和再生装置5以下列方式记录样品1上的记录标记RM:将目标位置远离在记录层101和基板102之间的边界0.1mm而定位在Z方向上;物镜13的NA为0.35;记录光束L2c的波长为405nm;光功率为20mW;并且记录时间为1.5秒。而且,在光学信息记录和再生装置5中,读出光束L2d的波长和光功率分别为405nm和0.1mW。
根据图14(A)和(B)所示的分布特征,记录标记RM具有基本上椭圆形形状,其中在X-Y平面上的直径为约1μm并且与Z方向有关的高度为约10μm。
而且,图15示出了描述其上形成有记录标记RM的样品1的截面的SEM(扫描电子显微镜)照片。根据图15中的照片,形成的记录标记RM为空洞。
顺便提及,在以下条件下进行模拟:记录层101的折射率n101为1.5;并且在记录标记RM(空洞)内部的折射率nRM为1.0。根据该结果,光检测器15能够接收其光强度为0.16%的读出光束L2d的光强度的返回光束L3。
(3-3)多层记录的再生
接着,在样品1上进行多层记录(即堆叠体积型记录),其中目标位置在Z方向上逐渐改变,并且还进行了来自各记录标记RM的返回光束L3(即再生光束)的测量。
具体地,通过沿X、Y以及Z方向移动光学拾取器7,从而以三维方式改变记录层101内部的目标位置,光学信息记录和再生装置5将记录标记记录在17个层上。在这种情况下,在各层(在下文中,称作标记记录层)的X-Y平面上的邻接记录标记RM之间的距离为3μm;在邻接标记记录层之间的距离为22.5μm。
接着,光学信息记录和再生装置5发射读出光束L2d,以便将读出光束L2d聚焦在光学信息记录介质100的各标记记录层上。光学信息记录和再生装置5于是检测到返回光束L3。图16(A)和(B)、以及图17(A)和(B)示出了与第2层(从基板102开始)、第5层、第8层以及第11层有关的返回光束L3的检测结果。
顺便提及,在图16(A)和(B)、以及图17(A)和(B)中,以垂直方向表示信号强度,同时以水平方向表示X方向位置。当在各标记记录层上沿X方向移动读出光束L2d的焦点时,它们表示信号强度的测量结果。
根据图16(A)和(B)、以及图17(A)和(B),对于光学信息记录介质100的第1~第12标记记录层,形成记录标记RM的点与没有形成记录标记RM的点之间(即初始化区域)的信号强度的差异极大。
因此,如果通过多层记录来形成至少12个标记记录层,则光学信息记录和再生装置5可以通过检测返回光束L3的实际信号强 度来检测在各层上形成的记录标记RM,使得可以获得良好的再生信号。因此,光学信息记录和再生装置5可以精确地检测记录标记RM的存在,或记录“0”还是“1”值作为信息。
顺便提及,图16和图17示出了在以下条件下接收光束的结果:用于在光学信息记录介质100上记录和再生信息的记录光束L2c和读出光束L2d的波长为405nm;记录光束L2c的光功率为10mW;记录时间为2~5秒;读出光束L2d的光功率为1mW;并且物镜13的NA为0.35。
(4)操作和结果
如上所述,本发明的光学信息记录介质100的记录层101包含作为光引发剂残渣的其汽化温度为大于等于140℃且小于等于400℃的光引发剂。
因此,当在信息记录过程期间将作为预定记录光束的记录光束L2c聚焦在记录层101上时,加热在记录光束L2c的焦点Fb附近的光引发剂残渣并使其汽化,产生记录标记RM(空洞)。
结果,当在信息再生过程期间照射作为预定读出光束的读出光束L2d时,检测到作为来自记录标记RM的反射的返回光束L3,使得可以识别记录标记RM的存在以从返回光束再生信息。
即,对于利用关于颜料的两光子吸收特征的传统光学信息记录介质,以下材料和成分是形成多层介质所必须的:对再生波长具有低透射率但是对约两倍以上的再生波长的波长具有高透射率的染料材料,以及大型、耗量高的大功率飞秒激光器(laser)。相反,对于光学信息记录介质100,仅仅使来自激光二极管的普通光学激光束聚集在光学信息记录介质100上就很容易形成气泡记录标记RM,使光学信息记录和再生装置5更小并且节能。
记录层101为光固化树脂:由于通过照射初始化光束L1所引起的诸如光聚合或光交联的光学反应,包含至少包括单体或低聚物的单体类和光引发剂的液状材料M1产生凝固,以成为紫外线固化树脂。
这里,光引发剂仅用作引发剂以通过生成自由基和阳离子来开始液状材料M1的聚合。因此,每100重量份的单体添加约0.01~0.1重量份的光引发剂(即,光引发剂的量约在记录层101的总重量的0.01%到0.09%之间)理论上足以使单体凝固成感光聚合物(如果初始化光束L1的照射时间充足(例如10小时),则无需考虑反应速度等)。
关于液状材料M1,向单体中加入过量光引发剂。因此,在凝固处理之后光引发剂残留在记录层中,并且光学反应的反应速度增加。
而且,记录层101包含吸收作为与记录光束L2c相同的波长的光束的光引发剂。因此,当使记录光束L2c聚焦时,光引发剂吸收记录光束L2c并且其温度升高。以这种方式,焦点Fb附近的光引发剂残渣自身变热。
此外,记录层101的关键成分是吸收与记录光束L2c相同的波长的光束的感光聚合物。因此,将通过由感光聚合物吸收记录光束L2c所引起的热传递至光引发剂残渣,导致焦点附近的光引发剂残渣的温度增加。
而且,关于记录层101,在使液状材料M1凝固以前,每100重量份的单体加入0.8~20重量份的光引发剂。这意味着所加入的光引发剂的量相对于液状材料M1的总重量为大于等于按重量计0.79%且小于等于按重量计16.67%。
因此,记录层101可以保持足够量的光引发剂残渣以形成记录标记RM,并且防止通过由过量的光引发剂产生的记录层101的弹性系数降低所引起的问题,例如发生记录标记RM的偏离。结果,记录层101可以呈现良好的特性。
而且,关于记录层101,在使液状材料M1凝固以前,每100重量份的单体添加2.5重量份的光引发剂。这意味着所添加的光引发剂的量相对于液状材料M1的总重量为大于等于按重量计2.44%。
因此,在液状材料M1中,初始化光束L1的照射迅速促进光学反应,产生主要由具有足够高聚合度的感光聚合物构成的记录层101。
由于记录层101的厚度t1大于等于50μm,所以在记录层101的厚度方向上堆积(堆叠)的各层上形成多个记录标记RM使得光学信息记录介质100增加其存储容量。而且,由于厚度t1小于等于1000μm,所以可以限制在记录层101中的散光,使得可以确实在目标位置处形成记录标记RM。
根据上述构造,光学信息记录介质100的记录层101包含其汽化温度为140℃~400℃的光引发剂;当使记录光束L2c聚焦时,加热在记录光束L2c的焦点Fb附近的光引发剂并使其汽化,产生气泡。在照射记录光束L2c结束并且在焦点Fb附近的部分冷却之后,将气泡保留在记录层101中作为空洞。当用读出光束L2d进行照射时,由于在气泡内的部分和气泡外的部分之间(或记录层101)的折射率的差异,该空洞可以反射读出光束L2d,其反射被认为是返回光束L3。因此,关于记录层101,气泡用作记录标记RM以记录信息。即,仅仅通过照射记录光束L2c就在光学信息记录介质100上形成记录标记RM。因此,可以实现通过简单构造就能以稳定方式记录或再生信息的光学信息记录介质。
(5)其他实施方式
在上面提到的实施方式中,液状材料M1包括单体和光引发剂。然而,本发明并不限于此。液状材料M1还可以包括热固性单体、使该单体凝固的固化剂、粘合剂聚合物(binder polymer)、低聚物、用于光聚合的引发剂等。此外,需要时可以加入增感染料。重要的是确保即使在凝固处理之后记录层101也保留有光引发剂。
顺便提及,作为在必要时所加入的粘合剂成分,存在可以用作增塑剂的化合物:乙二醇、甘油及其衍生物、多种醇、邻苯二甲酸酯及其衍生物、萘二羧酸酯及其衍生物、磷酸酯及其衍生物、脂肪二酯及其衍生物。作为此时可以使用的光引发剂,期望是这样的化合物,在信息记录处理以后可以通过后处理而适当分解(dissolve)的化合物。而且,作为增感染料,存在花菁染料、香豆素染料、喹啉染料等。
而且,在上面提到的实施方式中,加入过量的光引发剂,以使记录层101包含光引发剂残渣。然而,本发明并不限于此。例如,可以加入作为并不用于使记录层101的单体凝固的光引发剂的不同光引发剂,使得记录层101包含其残渣。
此外,在上面提到的实施方式中,所加入的光引发剂的量相对于液状材料M1的总重量为大于等于按重量计0.79%且小于等于按重量计16.67%。然而,本发明并不限于此。可以基于光引发剂的类型、单体的类型以及添加剂来确定所加入的光引发剂的量。
此外,在上面提到的实施方式中,将其汽化温度大于等于140℃且小于等于400℃的光引发剂加入到记录层101中。然而,本发明并不限于此。可以将其汽化温度大于等于140℃且小于等于400℃的化合物加入到记录层101中。
此外,在上面提到的实施方式中,通过吸收记录光束L2c来加热记录层的光引发剂和感光聚合物。然而,本发明并不限于此。例如,可以通过吸收记录光束L2c来加热光引发剂或感光聚合物。而且,由于通过记录光束L2c所导致的化学反应(诸如通过光或热所引发的化合/分解反应)可以加热记录层的感光聚合物和所添加的光引发剂以外的其他化合物(诸如添加剂),因此提高焦点Fb周围的温度。
此外,在上面提到的实施方式中,在初始化处理期间(图2),将校准的初始化光束L1照射至光学信息记录介质100。然而,本发明并不限于此。例如,可以将发散或会聚光束照射至光学信息记录介质100作为初始化光束L1。
此外,在上面提到的实施方式中,作为用于光学信息记录介质100的初始化处理的初始化光束L1、作为用于将信息记录在光学信息记录介质100上的记录光束L2c、以及作为用于从光学信息记录介质100再生信息的读出光束L2d具有相同的波长。然而,本发明并不限于此。例如,在记录光束L2c和读出光束L2d具有相同波长的情况下,初始化光束L1的波长可以与它们不同。可替换地,初始化光束L1、记录光束L2c以及读出光束L2d可以具有不同的波长。
在这种情况下,期望:基于记录层101的光聚合的感光聚合物的光化学反应的灵敏度来确定初始化光束L1的波长;记录光束L2c的波长为由于热传导可以提高材料的温度或容易吸收的波长;读出光束L2d的波长为可以获得最高分辩率的波长。此时,可以根据记录光束L2c和读出光束L2d等的波长来调节物镜13的NA等(图8)。此外,也可以用对于用于信息记录和再生处理的记录光束L2c和读出光束L2d已经最优化的两个物镜来代替。
而且,关于记录层101的光聚合的感光聚合物,适当地调节其组成等,使得可以对初始化光束L1、记录光束L2c以及读出光束L2d的波长组合呈现良好特性。
此外,在上面提到的实施方式中,从记录和再生光源10发出的记录光束L2c和读出光束L2d的波长在402nm~406nm之间。可替换地,只要在记录层101内的目标位置附近可以适当地形成气泡记录标记RM,这两种光束就可以具有其他波长。
此外,在以上提到的实施方式中,朝向光学信息记录介质100的基板102照射初始化光束L1、记录光束L2c以及读出光束L2d。然而,本发明并不限于此。可以朝向基板102或103、或者它们两者照射这些光束:例如,可以朝向基板103照射初始化光束L 1。
此外,在上面提到的实施方式中,如果记录层101的厚度t1(图2)为约0.3mm,则在标记记录层上的相邻记录标记RM之间的距离为3μm,并且标记记录层的数目为11,其中相邻标记记录层之间的距离为约15μm。然而,本发明并不限于此。可以根据记录层101的厚度t1、在记录层101内形成的记录标记RM的尺寸、光聚合的感光聚合物的光学特性、物镜13的光学特性等适当地调节这些数值:例如,记录层101的厚度t1可以为约1.0mm,标记记录层上的相邻记录标记RM之间的距离可以为5μm,并且标记记录层的数目可以为50个,其中相邻标记记录层之间的距离为约20μm。
此外,在上面提到的第一实施方式中,将光学信息记录介质100牢固地置于工作台4上;通过沿X、Y以及Z方向移动光学拾取器7,在作为记录层101内的任意位置的目标位置处形成记录标记RM。然而,本发明并不限于此。例如,光学信息记录介质100可以为诸如CD(压缩光盘)和DVD(数字通用光盘)的光盘;通过旋转光盘并且同时,沿X、Y以及Z方向移动光学拾取器7,可以 记录或再生信息。在这种情况下,例如,在基板102和记录层101之间的边界处形成磁道(诸如凹槽或凹陷)之后,可以实现跟踪控制处理和聚焦控制处理。
此外,在上面提到的实施方式中,光学信息记录介质100的记录层101为盘状磁盘:记录层101的一侧为约50mm,并且厚度t1为约0.05mm~1.0mm。然而,本发明并不限于此。尺寸可以变化。可以采用包括正方形、或矩形、以及长方体的具有各种尺寸的其他形状。在这种情况下,优选基于用于记录光束L2c和读出光束L2d等的透射率来确定在Z方向上的厚度t1。
因此,只要其对应于记录层101的形状,基板102和103的形状就可以不限于正方形或矩形。只要它们使初始化光束L1、记录光束L2c、读出光束L2d、以及返回光束L3以高透射比率穿过,基板102和103的材料可以不是玻璃,而是聚碳酸酯等。此外,如果仅由记录层101就获得期望的强度,则可以从光学信息记录介质100省略基板102和103。
此外,在上面提到的实施方式中,作为光学信息记录介质的光学信息记录介质100包括作为记录层的记录层101。然而,本发明并不限于此。光学信息记录介质可以包括其构造与以上不同的其他类型的记录层。
工业适用性
本发明可以应用于光盘装置等:例如,光盘装置可以使诸如视频内容和音频内容的大量信息记录于或再生自包括光盘的记录介质。
Claims (9)
1.一种光学信息记录介质,包括:
记录层,所述记录层包括汽化温度大于等于140℃且小于等于400℃的光引发剂,其中,当在记录信息时使预定的记录光束会聚时,通过由在所述记录光束的焦点附近的温度升高引起的所述光引发剂的汽化来形成为空洞的记录标记,并且所述记录层基于返回光束使所述信息再生,所述返回光束在为了再生所述信息而发射的预定读出光束的照射之后产生。
2.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
所述记录层是已通过至少包括单体或低聚物以及所述光引发剂的液状材料的光聚合而固化的光固化树脂;并且
所述液状材料被设计成由于过量的所述光引发剂加入到所述单体或低聚物中而使所述光引发剂残留在所述固化的记录层中。
3.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
在所述记录层中,所述光引发剂通过吸收所述记录光束而发热,从而提高所述焦点附近的温度。
4.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
在所述记录层中,所述光引发剂和所述记录层包含的所述光引发剂以外的化合物通过吸收所述记录光束而发热,从而提高所述焦点附近的所述温度。
5.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
所述记录层包含除了所述光引发剂之外的化合物,并且所述化合物由于所述记录光束引起化学反应并且发热,从而提高所述焦点附近的温度。
6.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
通过至少包括单体或低聚物、以及所述光引发剂的液状材料的固化来制备所述记录层;并且
相对于所述液状材料的总重量,以大于等于按重量计0.79%且小于等于按重量计16.67%的比例将所述光引发剂加入到所述液状材料中。
7.根据权利要求6所述的光学信息记录介质,其中,
相对于所述液状材料的总重量,以大于等于按重量计2.44%的比例将所述光引发剂加入到所述液状材料中。
8.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
在所述记录层上,可以在所述记录层的厚度方向上形成多个所述记录标记。
9.根据权利要求1所述的光学信息记录介质,其中,
所述记录层的厚度为大于等于50μm且小于等于1000μm。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007224626A JP4577581B2 (ja) | 2007-08-30 | 2007-08-30 | 光情報記録媒体 |
JP224626/2007 | 2007-08-30 | ||
PCT/JP2008/065628 WO2009028704A1 (ja) | 2007-08-30 | 2008-08-26 | 光情報記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101622671A CN101622671A (zh) | 2010-01-06 |
CN101622671B true CN101622671B (zh) | 2011-05-18 |
Family
ID=40387407
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008800066035A Expired - Fee Related CN101622671B (zh) | 2007-08-30 | 2008-08-26 | 光学信息记录介质 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100047506A1 (zh) |
EP (2) | EP2400490A1 (zh) |
JP (1) | JP4577581B2 (zh) |
KR (1) | KR20100045949A (zh) |
CN (1) | CN101622671B (zh) |
AT (1) | ATE521967T1 (zh) |
TW (1) | TWI385659B (zh) |
WO (1) | WO2009028704A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7960092B2 (en) | 2006-10-23 | 2011-06-14 | Sony Corporation | Method of recording in an optical information recording medium |
US8007982B2 (en) | 2006-12-20 | 2011-08-30 | Sony Corporation | Optical information recording medium |
JP4952552B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2012-06-13 | ソニー株式会社 | 光情報記録媒体 |
JP4632101B2 (ja) | 2008-07-02 | 2011-02-16 | ソニー株式会社 | 光情報記録媒体 |
JP4760922B2 (ja) * | 2009-01-29 | 2011-08-31 | ソニー株式会社 | 光情報記録媒体 |
JP5257261B2 (ja) | 2009-06-18 | 2013-08-07 | ソニー株式会社 | 光情報再生装置及び光情報再生方法 |
JP2011258282A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Sony Chemical & Information Device Corp | 情報記録媒体及びその製造方法、並びに情報記録材料 |
JP2011255610A (ja) * | 2010-06-10 | 2011-12-22 | Sony Chemical & Information Device Corp | 情報記録媒体及びその製造方法、並びに情報記録材料 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1659041A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-08-24 | 先锋株式会社 | 信息记录介质及其制造方法 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4300227A (en) * | 1979-10-17 | 1981-11-10 | Rca Corporation | Replicable optical recording medium |
JPH10222871A (ja) * | 1997-02-06 | 1998-08-21 | Denso Corp | 光情報記録媒体およびその製造方法 |
AUPR496501A0 (en) * | 2001-05-14 | 2001-06-07 | Swinburne University Of Technology | Method and device |
JP2002197719A (ja) * | 2001-11-01 | 2002-07-12 | Hitachi Maxell Ltd | 光情報記録媒体 |
TWI245285B (en) * | 2002-02-13 | 2005-12-11 | Mitsubishi Chem Corp | Rewritable optical recording medium and optical recording method |
JP3889028B2 (ja) * | 2002-06-03 | 2007-03-07 | パイオニア株式会社 | 情報記録媒体 |
JP3832659B2 (ja) * | 2003-06-06 | 2006-10-11 | シャープ株式会社 | 光情報記録媒体、それを用いた記録方法、再生方法、光情報記録装置、および光情報再生装置 |
FR2858100B1 (fr) * | 2003-07-21 | 2005-10-21 | Commissariat Energie Atomique | Support d'enregistrement optique comportant au moins une couche photosensible et une couche deformable |
WO2005018947A1 (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-03 | Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. | 記録媒体 |
JP2006044215A (ja) * | 2003-11-10 | 2006-02-16 | Ricoh Co Ltd | 光記録媒体及びその製造方法、スパッタリングターゲット、並びに光記録媒体の使用方法及び光記録装置 |
TWI272176B (en) * | 2004-05-31 | 2007-02-01 | Gigastorage Corp | An optical recording medium substrate of 0.4 mm thickness and method of injection molding same |
JP4543843B2 (ja) | 2004-09-10 | 2010-09-15 | ソニー株式会社 | ホログラム記録方法、ホログラム記録装置、ホログラム再生装置及びホログラム記録媒体 |
JP4397884B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2010-01-13 | シャープ株式会社 | 微細パターンの形成方法及び光メモリ素子用原盤の製造方法、並びに光メモリ素子用原盤、光メモリ素子用スタンパ及び光メモリ素子 |
JP4387297B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2009-12-16 | シャープ株式会社 | メモリ素子、記録層に対する記録方法、及び記録装置 |
US20080020257A1 (en) * | 2006-07-20 | 2008-01-24 | Hsi-Ming Shu | Fuel cell device with electronic identification |
US7960092B2 (en) * | 2006-10-23 | 2011-06-14 | Sony Corporation | Method of recording in an optical information recording medium |
US8007982B2 (en) * | 2006-12-20 | 2011-08-30 | Sony Corporation | Optical information recording medium |
-
2007
- 2007-08-30 JP JP2007224626A patent/JP4577581B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-06-11 TW TW097121808A patent/TWI385659B/zh not_active IP Right Cessation
- 2008-08-26 US US12/522,265 patent/US20100047506A1/en not_active Abandoned
- 2008-08-26 AT AT08828078T patent/ATE521967T1/de active
- 2008-08-26 CN CN2008800066035A patent/CN101622671B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-26 KR KR1020097018038A patent/KR20100045949A/ko not_active Application Discontinuation
- 2008-08-26 WO PCT/JP2008/065628 patent/WO2009028704A1/ja active Application Filing
- 2008-08-26 EP EP11178421A patent/EP2400490A1/en not_active Withdrawn
- 2008-08-26 EP EP08828078A patent/EP2187395B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1659041A (zh) * | 2002-06-03 | 2005-08-24 | 先锋株式会社 | 信息记录介质及其制造方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP特开2002-197719A 2002.07.12 |
JP特开2007-26629A 2007.02.01 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2187395B1 (en) | 2011-08-24 |
CN101622671A (zh) | 2010-01-06 |
JP2009059404A (ja) | 2009-03-19 |
EP2187395A4 (en) | 2010-10-27 |
EP2400490A1 (en) | 2011-12-28 |
TW200919467A (en) | 2009-05-01 |
KR20100045949A (ko) | 2010-05-04 |
WO2009028704A1 (ja) | 2009-03-05 |
TWI385659B (zh) | 2013-02-11 |
EP2187395A1 (en) | 2010-05-19 |
ATE521967T1 (de) | 2011-09-15 |
JP4577581B2 (ja) | 2010-11-10 |
US20100047506A1 (en) | 2010-02-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101622671B (zh) | 光学信息记录介质 | |
CN101188129B (zh) | 光学信息记录介质的记录/再现方法 | |
CN101206891B (zh) | 光学信息记录介质 | |
CN101620871B (zh) | 光学信息记录介质 | |
JP2008176902A (ja) | 光情報記録媒体 | |
JP2008135144A (ja) | 光情報記録装置及び光情報記録方法並びに光情報再生装置及び光情報再生方法 | |
US7719953B2 (en) | Optical recording medium, optical recording method, optical reproducing method, optical recording apparatus, and optical reproducing apparatus | |
CN101620870B (zh) | 光学信息记录介质 | |
CN101794597A (zh) | 光信息记录媒体 | |
EP2105923B1 (en) | Optical information recording medium | |
EP2068312B1 (en) | Optical information recording medium | |
US6477136B2 (en) | Optical recording medium | |
CN101765515A (zh) | 光学信息记录介质和双光子吸收材料 | |
JP2010096942A (ja) | 光記録用化合物、光記録用組成物およびホログラフィック記録媒体 | |
CN101783151B (zh) | 光学信息记录介质 | |
CN101578663B (zh) | 光学信息记录介质及用于制造该介质的方法 | |
JP2007083461A (ja) | 光記録用組成物及びこれを用いた光記録媒体 | |
JP4698357B2 (ja) | 光記録用組成物及びこれを用いた光記録媒体 | |
JP2012018703A (ja) | 光記録媒体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110518 Termination date: 20130826 |