-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft einmal beschreibbare, mehrmals lesbare
(WORM) optische Aufzeichnungsmedien. Noch spezifischer betrifft
sie einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien,
auf welchen Information mit einer hohen Dichte sogar bei Wellenlängen von
blauen Lasern aufgezeichnet werden kann, und Verfahren zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von Information auf den einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien.
-
Beschreibung des verwandten
Standes der Technik
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Oberbegriff
des angehängten
Anspruchs 1 ist aus
DE
3336445 A1 bekannt.
-
1. Einmal beschreibbare, mehrmals lesbare
optischen Aufzeichnungsmedien, die für Wellenlängen von blauen Lasern oder
für noch
kürzere
Wellenlängen
empfindlich sind.
-
Mit
der zunehmenden Entwicklung des blauen Lasers, der in der Lage ist,
Information bei einer sehr hohen Dichte aufzuzeichnen, sind in zunehmendem
Maß einmal
beschreibbare, mehrmals lesbare optischen Aufzeichnungsmedien entwickelt
worden, die für
Wellenlängen
von blauen Lasern empfindlich sind.
-
Bei
herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
werden Laserstrahlen auf eine Aufzeichnungsschicht eingestrahlt,
die ein organisches Material umfasst, um den Brechungsindex zu ändern, und
zwar typischer Weise als Folge der Zersetzung und des Abbaus des
organischen Materials, und auf diese Weise werden Aufzeichnungs-Vertiefungen erzeugt.
Die optische Konstante und das Zersetzungsverhalten des in der Aufzeichnungsschicht
verwendeten organischen Materials spielen bei der Erzeugung zufriedenstellender
Aufzeichnungs-Vertiefungen eine wichtige Rolle.
-
Zur
Verwendung in der Aufzeichnungsschicht von für blaues Licht empfindlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
muss ein organisches Material geeignete optische Eigenschaften und
geeignetes Zersetzungsverhalten in Bezug auf Licht bei Wellenlängen von
blauen Lasern haben. Noch spezifischer werden die Wellenlängen, bei
welchen Aufzeichnung und Wiedergabe durchgeführt werden, (auf die hierin
nachfolgend kurz als „Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen" Bezug genommen wird)
auf einen Ausläufer
an der längerwelligen
Seite einer Hauptabsorptionsbande gesetzt, um den Reflexionsgrad
in nicht aufgezeichneten Flächen
zu erhöhen,
und um die durch die Zersetzung der organischen Materialien bei
Einstrahlung des Lasers verursachte Veränderung des Brechungsindex
zu erhöhen,
um dadurch einen höheren
Modulationsgrad zu erzielen. Das liegt daran, dass Wellenlängen an
dem Ausläufer
an der längerwelligen
Seite der Hauptabsorptionsbande eines solchen organischen Materials
einen passenden Extinktionskoeffizienten und einen hohen Brechungsindex
ergeben. Mit Bezug auf 1 hat ein herkömmliches,
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
das in seiner Aufzeichnungsschicht ein organisches Material verwendet,
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen in
dem diagonal schraffierten Bereich in 1.
-
Es
ist jedoch noch kein organisches Material mit optischen Eigenschaften
in Bezug auf Wellenlängen blauer
Laser gefunden worden, die denen von herkömmlichen Materialien gleichwertig
sind. Um ein solches Material mit einer Absorptionsbande in der
Nachbarschaft von Wellenlängen
blauer Laser herzustellen, muss das Molekül-Grundgerüst verkleinert oder das konjugierte
System verkürzt
werden. Dies zieht jedoch einen verringerten Extinktionskoeffizienten
und einen verringerten Brechungsindex nach sich.
-
Noch
spezifischer gibt es viele organische Materialien mit einer Absorptionsbande
in der Nähe
von Wellenlängen
blauer Laser, sie haben aber keinen ausreichend hohen Brechungsindex
und ergeben keinen hohen Modulationsgrad.
-
Auf
herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
wird Information durch den Mechanismus der Verformung eines Substrates
wie auch durch Änderung
des Brechungsindex wegen Zersetzung und Verformung des organischen
Materials aufgezeichnet. Zum Beispiel veranschaulicht 3 eine
aufgezeichnete Fläche 101 auf
einem Substrat von einem kommerziell erhältlichen DVD-R-Medium, das
mit einem Atomkraft-Mikroskop (AFM) betrachtet wird, wobei es sich
zeigt, dass das Substrat 105 sich zu der reflektierenden
Schicht 103 hin verformt, welche Verformung zu Modulation
führt.
-
Beispiele
von organischen Materialien, die für Wellenlängen blauer Laser empfindlich
sind, können
in den offengelegten japanischen Patentanmeldungen
(JP-A) Nr. 2001-181524 ,
Nr. 2001-158865 ,
Nr. 2000-343824 ,
Nr. 2000-343825 und
Nr. 2000-335110 gefunden
werden.
-
Diese
Veröffentlichungen
lehren in ihren Beispielen jedoch nur die Spektren einer Lösung eines
organischen Materials und eines daraus hergestellten Dünnfilms,
und lehren nicht, wie unter Verwendung von diesen Materialien Information
aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben ist.
-
JP-A Nr. 11-221964 ,
Nr. 11-334206 und
Nr. 2000-43423 erwähnen in
ihren Beispielen Aufzeichnung unter Verwendung eines organischen
Materials, die Information wird aber bei einer Wellenlänge von
488 nm aufgezeichnet. Sie beschreiben nur, dass zufriedenstellende
Aufzeichnungs-Vertiefungen gebildet werden und lehren die Aufzeichnungsbedingungen
und Aufzeichnungsdichten nicht.
-
JP-A Nr. 11-58955 erwähnt Aufzeichnung
unter Verwendung eines organischen Materials, die Information wird
aber bei einer Wellenlänge
von 430 nm aufgezeichnet. Es wird nur beschrieben, dass ein zufriedenstellender
Modulationsgrad erhalten wird und die Aufzeichnungsbedingungen und
Aufzeichnungsdichten werden nicht gelehrt.
-
JP-A Nr. 2001-39034 ,
Nr. 2000-149320 ,
Nr. 2000-113504 ,
Nr. 2000-108513 ,
Nr. 2000-222772 ,
Nr. 2000-218940 ,
Nr. 2000-222771 ,
Nr. 2000-158818 ,
Nr. 2000-280621 und
Nr. 2000-280620 erwähnen Aufzeichnung
unter Verwendung eines organischen Materials bei einer Wellenlänge von
430 nm und einer numerischen Apertur NA von 0,65. Die Information
wird jedoch bei einer niedrigen Aufzeichnungsdichte in Form einer
Minimal-Vertiefung von 0,4 μm,
entsprechend derjenigen in DVD-Medien, aufgezeichnet.
-
JP-A Nr. 2001-146074 beschreibt
Aufzeichnung und/oder Wiedergabe bei einer Wellenlänge von
405 bis 408 nm, lehrt aber nicht die spezifische Aufzeichnungsdichte.
Die Aufzeichnung wird hierin bei einer niedrigen Dichte durchgeführt, in
welcher 14T-FEM-Signale aufgezeichnet werden.
-
Die
optischen Konstanten der in den vorstehenden Veröffentlichungen offenbarten
organischen Materialien bei Wellenlängen um 405 nm, was die Schwerpunkts-Emissionswellenlänge des
derzeit in praktischer Verwendung befindlichen blauen Halbleiterlasers
ist, entsprechen nicht der verlangten optischen Konstanten für Aufzeichnungsschichten
von herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optische Aufzeichnungsmedien.
Die Veröffentlichungen
offenbaren keine Beispiele, in welchen Information bei einer Wellenlänge um 405
nm herum bei einer Aufzeichnungsdichte höher als die in DVD-Medien unter
spezifischen Bedingungen aufgezeichnet wird, und sie lehren nicht,
ob oder ob nicht Information bei einer hohen Dichte von 15 bis 25
GB aufgezeichnet werden kann. Überdies
werden die meisten der Beispiele in den Veröffentlichungen unter Verwendung
von Medien mit herkömmlicher
Konfiguration durchgeführt,
die ein Substrat, eine Schicht aus organischem Material und eine
reflektierende Schicht umfassen, und darin zu verwendende farbgebende
Mittel müssen
optische Eigenschaften und Funktionen gleich wie die herkömmlichen
Entsprechungen aufweisen.
-
Solche
herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien können nur
organische Materialien mit einem hohen Brechungsindex und einem
verhältnismäßig niedrigen
Extinktionskoeffizienten von etwa 0,05 bis etwa 0,10 verwenden,
um einen in zufriedenstellender Weise hohen Modulationsgrad und
Reflexionsgrad zu gewährleisten.
-
Diese
herkömmlichen,
organische Materialien verwendenden einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien haben eine Hauptabsorptionsbande
in der Nähe
der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen und haben dadurch eine
je nach der Wellenlänge
deutlich schwankende optische Konstante, das heißt, sie zeigen eine starke
Wellenlängen-Abhängigkeit
der optischen Konstante, wie in 2 gezeigt.
Mit sich wegen der individuellen Unterschiedlichkeit des Lasers
oder schwankender Umgebungstemperatur ändernden Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen ändern sie
merklich ihre Aufzeichnungseigenschaften, wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate wie auch den Reflexionsgrad.
-
Da
die organischen Materialien eine unzureichende Extinktion des Aufzeichnungslichtes
aufweisen, kann die Dicke der sich ergebenden organischen Schicht
nicht besonders stark verringert werden, und es muss ein Substrat
mit tiefen Führungsrillen
verwendet werden. In diesem Zusammenhang wird eine Schicht aus organischem
Material allgemein durch Schleuderbeschichten erzeugt, und derart
tiefe Rillen werden mit dem organischen Material gefüllt, um
eine dicke Schicht des organischen Materials zu erzeugen. Ein solches Substrat
mit tiefen Rillen ist schwierig zu erzeugen, und das sich ergebende
optische Aufzeichnungsmedium kann eine schlechte Qualität haben.
-
Überdies
führt eine
derart große
Dicke der Schicht aus organischem Material zu einem engen Spielraum
der Aufzeichnungsenergie und von anderen Spielräumen der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften.
-
Beispiele
von Techniken betreffend Schichtkonfigurationen und Aufzeichnungsverfahren,
die verschieden von denjenigen der herkömmlichen CD-Medien und DVD-Medien sind, können wie
folgt gefunden werden.
-
JP-A Nr. 07-304258 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge ein Substrat, eine ein farbgebendes Mittel
mit sättigbarer
Absorption umfassende Schicht und eine reflektierende Schicht in
dieser Reihenfolge, das auf der Änderung
des Extinktionskoeffizienten (des „Absorptionskoeffizienten" wie in der vorliegenden
Erfindung verwendet) des farbgebenden Mittels mit sättigbarer
Absorption beruht.
-
JP-A Nr. 08-83439 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine Metallabscheidungsschicht,
eine Licht absorbierende Schicht und eine Schutzfolie, das auf der
Entfärbung
oder Verformung der Metallabscheidungsschicht durch Einwirkung von
Wärme beruht,
die von der Licht absorbierenden Schicht erzeugt wird.
-
JP-A Nr. 08-138245 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine dielektrische
Schicht, eine ein Lichtabsorptions-Material enthaltende Aufzeichnungsschicht
und eine reflektierende Schicht, indem die Dicke der Aufzeichnungsschicht
verändert
wird, um dadurch die Dicke der Rillen zu verändern.
-
JP-A Nr.08-297838 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine ein
Lichtabsorptions-Material enthaltende Aufzeichnungsschicht und eine
reflektierende Metallschicht, indem die Dicke der Aufzeichnungsschicht
um einen Faktor von 10 Prozent bis 30 Prozent verändert wird.
-
JP-A Nr. 09-198714 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine ein
organisches farbgebendes Mittel enthaltende Aufzeichnungsschicht,
eine reflektierende Metallschicht und eine Schutzschicht, indem
die Rillenbreite des Substrates, die breiter als eine nicht aufgezeichnete
Fläche
ist, um einen Faktor von 20 Prozent bis 40 Prozent vergrößert wird.
-
Das
japanische Patent
(JP-B)
Nr. 2506374 offenbart ein Verfahren zum Aufzeichnen von
Information auf einem Medium, umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet
ein Substrat, eine Zwischenschicht und einen dünnen Metallfilm, um die dünne Metallschicht
zu verformen, um dadurch Blasen zu erzeugen.
-
JP-B Nr. 2591939 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend ein Substrat, eine Licht absorbierende Schicht, eine Hilfs-Aufzeichnungsschicht
und eine optische Reflexionsschicht, indem die Hilfs-Aufzeichnungsschicht
zu einer konkaven Form deformiert wird und mit der Verformung der
Hilfs-Aufzeichnungsschicht die optische Reflexionsschicht zu einer
konkaven Form deformiert wird.
-
JP-B Nr. 2591940 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend ein Substrat, eine Licht absorbierende Schicht, eine poröse Hilfs-Aufzeichnungsschicht
und eine optische Reflexionsschicht oder umfassend ein Substrat,
eine poröse
Hilfs-Aufzeichnungsschicht, eine Licht absorbierende Schicht und
eine reflektierende Schicht, indem die Hilfs-Aufzeichnungsschicht zu einer konkaven Form
deformiert wird und mit der Verformung der Hilfs-Aufzeichnungsschicht
die reflektierende Schicht zu einer konkaven Form deformiert wird.
-
JP-B Nr. 2591941 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine poröse Licht
absorbierende Schicht und eine reflektierende Schicht, indem die
Licht absorbierende Schicht zu einer konkaven Form deformiert wird
und mit der Verformung der Hilfs-Aufzeichnungsschicht reflektierende
Schicht zu einer konkaven Form deformiert wird.
-
JP-B Nr. 2982925 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine ein
organisches farbgebendes Mittel enthaltende Aufzeichnungsschicht
und eine Hilfs-Aufzeichnungsschicht,
indem die Hilfs-Aufzeichnungsschicht sich mit dem organischen farbgebenden
Mittel mischen gelassen wird, um dadurch das Absorptionsspektrum
des organischen farbgebenden Mittels zu einer kürzeren Wellenlänge zu verschieben.
-
JP-A Nr. 09-265660 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine Multifunktions-Schicht
mit Funktionen als eine reflektierende Schicht und eine Aufzeichnungsschicht
und eine Schutzschicht, indem ein Höcker zwischen dem Substrat
und der Multifunktions-Schicht erzeugt wird. Die Veröffentlichung
spezifiziert Metalle wie Nickel, Chrom und Titan und Legierungen
von diesen Metallen als das Material für die Multifunktions-Schicht.
-
JP-A Nr. 10-134415 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine dünne Metallschicht,
eine deformierbare Pufferschicht, eine reflektierende Schicht und
eine Schutzschicht, indem das Substrat und die dünne Metallschicht deformiert
werden und die Dicke der Pufferschicht in dem deformierten Bereich
verringert wird. Die Veröffentlichung
spezifiziert Metalle wie Nickel, Chrom und Titan und Legierungen
von diesen Metallen als das Material für die dünne Metallschicht und beschreibt,
dass ein Harz, welches verformbar ist und eine angemessene Fließfähigkeit
hat, in der Pufferschicht verwendet wird, welche Pufferschicht ferner
ein farbgebendes Mittel enthalten kann, um die Verformung zu beschleunigen.
-
JP-A Nr. 11-306591 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine dünne Metallschicht,
eine Pufferschicht und eine reflektierende Schicht, indem das Substrat
und die dünne
Metallschicht deformiert werden und die Dicke und die optische Konstante
der Pufferschicht in dem deformierten Teil verändert wird. Die Veröffentlichung
beschreibt, dass in der dünnen
Metallschicht vorzugsweise ein Metall wie Nickel, Chrom oder Titan
oder eine Legierung davon verwendet wird und dass die Pufferschicht
eine Mischung von einem farbgebenden Mittel und einem organischen
Polymer umfasst, welches farbgebende Mittel eine breite Absorptionsbande
in der Nähe der
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen
hat.
-
JP-A Nr. 10-124926 offenbart
ein Verfahren zum Aufzeichnen von Information auf einem Medium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet ein Substrat, eine Metall-Aufzeichnungsschicht,
eine Pufferschicht und eine reflektierende Schicht, indem das Substrat
und die dünne
Metallschicht deformiert werden und die Dicke und die optische Konstante
der Pufferschicht in dem deformierten Teil verändert wird. Die Veröffentlichung
beschreibt, dass in der Metall-Aufzeichnungsschicht vorzugsweise
ein Metall wie Nickel, Chrom oder Titan oder eine Legierung davon
verwendet wird und dass die Pufferschicht eine Mischung von einem
farbgebenden Mittel und einem Harz umfasst, welches farbgebende
Mittel eine breite Absorptionsbande in der Nähe der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen hat.
-
Diese
herkömmlichen
Verfahren beabsichtigen nicht, optische Aufzeichnungsmedien bereitzustellen, die
für Wellenlängen blauer
Laser empfindlich sind und lehren nicht Konfigurationen und Aufzeichnungs-Verfahren,
die bei Wellenlängen
blauer Laser verwendbar sind. Überdies
muss gemäß den herkömmlichen
Verfahren das farbgebende Mittel in der Aufzeichnungsschicht in
der Lage sein, Licht zu absorbieren, und es muss eine Haupt-Absorptionsbande
in der Nachbarschaft der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen haben,
daher sind die verwendbaren Arten von farbgebenden Mitteln stark
beschränkt.
-
Die
meisten der herkömmlichen
Verfahren zeichnen Information typischer Weise mit dem Mechanismus
der Verformung auf. Wenn Information hauptsächlich mit dem Mechanismus
der Verformung aufgezeichnet wird, nimmt die Interferenz zwischen
Aufzeichnungsmarkierungen zu, und dadurch nehmen die Spielräume bei
den Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeigenschaften ab, obwohl ein
zufriedenstellend niedriger Jitter und ein hoher Modulationsgrad
erreicht werden.
-
Als
ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß dem „Diffusionssystem" hat zum Beispiel
TDK Corporation in CEATEC JAPAN 2003 ein Medium angekündigt, das
die in dieser Reihenfolge angeordnete Konfiguration von einem Substrat,
ZnS-SiO2, Si, Cu, ZnS-SiO2 und
Ag aufweist. Die Firma hat berichtet, dass das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium einen Modulationsgrad
von 65%, einen Jitter von 6% und einen Reflexionsgrad von 14% hat.
Eine von den Erfindern der vorliegenden Erfindung durchgeführte zusätzliche
Prüfung
hat ergeben, dass wenn Si und Cu in angrenzenden Schichten angeordnet
sind, diese während
der Lagerung allmählich
in eine andere Schicht diffundieren und das Aufzeichnungsmedium
verschlechterte Eigenschaften zeigt. Dies ist ein Nachteil von einem
Medium, bei welchem Komponenten von zwei Schichten ineinander diffundieren
und sich miteinander mischen. Das Medium benötigt zwei Schichten einer ZnS-SiO2 umfassenden dielektrischen Schicht, um einen
zufriedenstellend hohen Modulationsgrad zu ergeben und benötigt viele
Verfahrensschritte und hohe Kosten.
-
Auf
diese Weise sind diese herkömmlichen
Verfahrenstechniken nicht dazu ausreichend, einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien bereitzustellen, die
für Wellenlängen blauer Laser
empfindlich sind, und sie lehren keine Schichtkonfigurationen und
keine Aufzeichnungsverfahren, die bei Wellenlängen blauer Laser verwendbar
sind.
-
2. Auf mehreren Niveaus aufzeichenbare,
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien.
-
Um
die Aufzeichnungskapazität
zu erhöhen,
sind Mehrfachniveau-Aufzeichnungsverfahren
entwickelt worden. Derzeitige Heimverwender verarbeiten im allgemeinen
Audiodaten und AV-Daten großer
Kapazität, und
die Kapazität
der Festplatten hat zugenommen. Die derzeit üblichen optischen CD- oder
DVD-Aufzeichnungsmedien
können
jedoch keine ausreichend hohen Aufzeichnungskapazitäten bereitstellen.
-
Unter
diesen Umständen
ist die ML-Technik (Handelsname; Multi Level) von Calimetrics, Inc.
(CA) als ein Aufzeichnungs-Verfahren vorgeschlagen worden, um herkömmliche
optische Aufzeichnungsmedien größer zu machen.
Kurz gesagt wird die Aufzeichnungs-Lineardichte gemäß der ML-Technik
vergrößert.
-
Bei
den herkömmlichen
optischen CD- oder DVD-Aufzeichnungsmedien unterscheidet sich die
Position oder Länge
von jeder Kante einer Aufzeichnungsmarkierung entsprechend einer
Zieldatennnachricht bei der Aufzeichnung, und die Länge der
Aufzeichnungsmarkierung wird bei der Wiedergabe bestimmt (Abschnittsystem).
Das derzeitige Abschnittsystem wird nachfolgend kurz veranschaulicht.
-
Mit
Bezug auf 4 wird eine Reihe von Aufzeichnungsmarkierungen
(c) anfänglich
auf einem optischen Aufzeichnungsmedium erzeugt, und zwar unter
Verwendung einer Aufzeichnungs-Wellenform (b), die einer angestrebten
Aufzeichnungsdate (a) entspricht.
-
Auf
die auf dem optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Reihe von
Aufzeichnungsmarkierungen (c) wird Wiedergabelicht aufgebracht,
um die Information wiederzugeben, um dadurch eine Wiedergabesignal-Wellenform
zu ergeben.
-
Die
Wiedergabesignal-Wellenform (d) ist eine stumpfe Wellenform, verschieden
von der Aufzeichnungs-Wellenform (b), einem rechteckigen Impuls,
und wird dadurch unter Verwendung eines Equalizers formatiert, um
eine ausgeglichene Wellenform (e) zu ergeben. Noch spezifischer
werden hochfrequente Komponenten des Wiedergabesignals verstärkt.
-
Als
nächstes
wird der Schnittpunkt der ausgeglichenen Wellenform (e) und des
Schwellwertes ermittelt. Eine binäre Date (f) wird dann als eins
(1) ausgegeben, wenn der Schnittpunkt innerhalb des Fensters ermittelt
wird, und als Null (0), wenn er nicht ermittelt wird. Die durch
die Ermittlung des Schnittpunktes ermittelte binäre Date (f) wird gemäß einem
NRZ-Verfahren (non return to zero) umgerechnet, um dadurch eine
entschlüsselte
Date (g) zu erhalten.
-
Gemäß der Mehrfachniveau-Aufzeichnung
wird dagegen eine Markierung mit einem Reflexionsgrad auf mehreren
Niveaus in einer „Zelle" mit feststehendem
Längenbereich
aufgezeichnet, und die Information wird durch den Mehrfachniveau-Reflexionsgrad angezeigt.
Noch spezifischer, wird in den herkömmlichen optischen CD- oder
DVD-Aufzeichnungsmedien ein Bit durch das Vorhandensein oder die
Abwesenheit einer Aufzeichnungsmarkierung angezeigt. Im Gegensatz
dazu werden Aufzeichnungsmarkierungen bei zum Beispiel acht verschiedenen
Niveaus der Größe aufgezeichnet
und als Reflexionsgrad bei acht verschiedenen Niveaus ausgelesen
(5). Eine Aufzeichnungsmarkierung zeigt drei Bits
entsprechende Information an, und dadurch kann die Aufzeichnungsdichte
erhöht
werden. Hier zeigt der in zwei Richtungen gerichtete Pfeil die Größe von jeder
Zelle an.
-
Bei
der Mehrfachniveau-Aufzeichnung ist der Brennfleck-Durchmesser des
Laserlichtes bei der Wiedergabe allgemein größer als die Zellenlänge, und
eine Aufzeichnungsmarkierung zeigt drei Bits entsprechende Information
an. Auf diese Weise kann die Aufzeichnungs-Lineardichte erhöht werden,
um dadurch die Aufzeichnungskapazität zu erhöhen, ohne dass der Spurabstand
enger gemacht wird.
-
Beispiele
von solchen mit Mehrfachniveau einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedien können
in
JP-A Nr. 2001-184647 ,
Nr. 2002-25114 ,
Nr. 2002-83445 ,
Nr. 2002-33n4438 ,
Nr. 2002-352428 ,
Nr. 2002-352429 und
Nr. 2002-367182 gefunden
werden.
JP-A Nr.
2001-184647 offenbart ein Konzept für Mehrfachniveau-Aufzeichnung
auf einem optischen Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht,
welche ein organisches farbgebendes Mittel umfasst, und ein Konzept
für Mehrfachniveau-Aufzeichnung
auf einem optischen Aufzeichnungsmedium in der Tiefenrichtung der
Aufzeichnungsschicht. Jedoch beabsichtigt dieses Verfahren, ein
für Wellenlängen von
roten Lasern empfindliches, mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares,
mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen,
dessen Schichtkonfiguration und organisches farbgebendes Mittel,
die verwendet werden, die gleichen sind wie diejenigen von herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen CD- oder DVD
Aufzeichnungsmedien.
-
Die
vorstehend erwähnte
JP-A Nr. 2002-25114 offenbart
ein mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium, beinhaltend ein Substrat und eine
Aufzeichnungsschicht aus einem organischen farbgebenden Mittel,
wobei das Substrat einen spezifischen Glasübergangspunkt und Reflexionsgrad
und eine spezifische Wärmeleitfähigkeit
aufweist.
-
Die
vorstehend erwähnte
JP-A Nr. 2002-83445 offenbart
ein mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium, beinhaltend eine Aufzeichnungsschicht,
die ein organisches farbgebendes Mittel umfasst, wobei das organische
farbgebende Mittel spezifische thermische Zersetzungseigenschaften
hat.
-
Die
vorstehend erwähnten
JP-A Nr. 2002-334438 und
Nr. 2002-352428 offenbaren
jeweils ein mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht, die
ein Phthalocyanin oder Cyanin als farbgebendes Mittel umfasst, wobei
die Beziehungen zwischen Wellenlänge,
numerischer Apertur NA und Rillenbreite spezifiziert werden.
-
Die
vorstehend erwähnte
JP-A Nr. 2002-352429 offenbart
ein mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht, die
ein organisches farbgebendes Mittel umfasst, wobei die Beziehung
zwischen der Dicke der Aufzeichnungsschicht an einer Rille und die
Rillentiefe spezifiziert sind.
-
Die
vorstehend erwähnte
JP-A Nr. 2002-367182 offenbart
ein mit Mehrfachniveau einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht, die
ein organisches farbgebendes Mittel umfasst, wobei der Reflexionsgrad
an einer nicht aufgezeichneten Fläche innerhalb eines Bereichs
von 40% bis 80% spezifiziert ist.
-
Um
Information bei höherer
Dichte aufzuzeichnen, muss die Zellenlänge beim Mehrfachniveau-Aufzeichnen
zu dem gleichen Niveau wie die minimale Markierungslänge bei
der herkömmlichen
binären
Aufzeichnung verringert werden. Das heißt, die minimale Markierung
ist bei der Mehrfachniveau-Aufzeichnung viel kürzer als die minimale Markierung
bei der binären
Aufzeichnung.
-
Wenn
Mehrfachniveau-Aufzeichnung unter Verwendung eines herkömmlichen
Aufzeichnungsmaterials mit einer herkömmlichen Schichtkonfiguration
bei einer ausreichend hohen Dichte durchgeführt werden kann, bedeutet dies,
dass sogar bei Verwendung eines herkömmlichen Aufzeichnungsmaterials
mit einer herkömmlichen Schichtkonfiguration
die minimale Markierung verkürzt
wäre, und
es bedeutet, dass die minimale Markierungslänge bei der binären Aufzeichnung
verringert werden könnte
und Information bei einer höheren Dichte
aufgezeichnet werden könnte.
Jedoch kann die Aufzeichnungsdichte bei dem herkömmlichen binären Aufzeichnungsverfahren
derzeit nicht erhöht
werden, ohne dass ein spezielles System zur Aufzeichnung-Wiedergabe
verwendet wird.
-
Um
mit Mehrfachniveau aufzeichenbare, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedien bereitzustellen, welche gemäß der binären Aufzeichnung
mit höherer
Dichte aufzeichenbar sind als herkömmliche Äquivalente, müssen neuartige
Aufzeichnungsmaterialien und Schichtkonfigurationen entwickelt werden.
-
Die
vorstehend erwähnten
herkömmlichen
Verfahren verwenden jedoch bei der Mehrfachniveau-Aufzeichnung herkömmliche
Aufzeichnungsmaterialien und Schichtkonfigurationen, wenn auch einige
der Bedingungen wie die Dicke der Aufzeichnungsschicht und das Material
der reflektierenden Schicht leicht abgewandelt sind. Sie können keine
kürzeren
Aufzeichnungsmarkierungen erzeugen als herkömmliche Äquivalente und können keine
Aufzeichnungsmarkierungen aufzeichnen und wiedergeben, die viel
kleiner sind als die von herkömmlichen Äquivalenten
mit einer höheren
Zuverlässigkeit.
Kurz gesagt erreichen sie durch den Ablauf der Aufzeichnungs- und
Wiedergabeverfahren nur die Wiedergabe einer etwas kleineren Aufzeichnungsmarkierung
mit guter Zuverlässigkeit,
und wenden einfach die Aufzeichnungs- und Wiedergabeverfahren auf
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien
an.
-
Überdies
erzeugen die herkömmlichen
Verfahren typischer Weise Aufzeichnungsmarkierungen durch Verformung
(3). Die Verformung stellt kein Problem dar, wenn
der Spurabstand zwischen Aufzeichnungsmarkierungen ausreichend groß ist, das
heißt,
die Aufzeichnungsdichte niedrig ist, oder wenn die Länge einer Zelle,
in welcher eine Mehrfachniveau-Aufzeichnung erzeugt wird, nicht
länger
als der Strahldurchmesser des Wiedergabelichtes ist. Die Verformungen
interferieren jedoch miteinander und die Interferenz wird nichtlinear, wenn
die Aufzeichnungs-Lineardichte hoch ist oder wenn die Länge einer
Zelle, in welcher eine Mehrfachniveau-Aufzeichnung erzeugt wird,
länger
als der Strahldurchmesser des Wiedergabelichtes ist.
-
Die
Wendung „die
Interferenz ist linear" bedeutet,
dass die Verformung als ein Ergebnis von Interferenz eine Gestalt
hat, die im wesentlichen durch die Summe der Verformung in einer
Zelle und der Verformung einer angrenzenden Zelle gegeben ist. 6A, 6B und 6C sind
eine Grundrissansicht, eine Schnittansicht beziehungsweise eine
Schnittansicht als eine Summe von drei Aufzeichnungsmarkierungen,
die in drei aufeinander folgenden Zellen hauptsächlich mittels Verformung ohne
Interferenz erzeugt wurden.
-
7O, 7A, 7B, 7C, 7D und 7E veranschaulichen
schematisch ein Wiedergabesignal, welches sich je nach dem Unterschied
der Interferenz zwischen den Verformungen in drei Zellen unterscheidet.
In diesem Fall werden drei Aufzeichnungsmarkierungen in drei aufeinander
folgenden Zellen hauptsächlich
mittels Verformung erzeugt, und die Gesamtlänge der drei aufgezeichneten
Zellen ist kleiner als der Durchmesser 109 des Wiedergabestrahls.
Wenn die Interferenz bei der Verformung linear ist, ist die sich ergebende
Verformung so, wie in 7B gezeigt wird. Wenn jedoch
die Interferenz bei der Verformung nicht linear ist, wird die sich
ergebende Verformung modifiziert, wie in 7C oder 7D gezeigt wird.
-
Die
durch Interferenz beeinflusste Verformung hat eine Länge, die
kleiner als der Durchmesser 109 des Wiedergabestrahls ist,
und daher wird der Unterschied in der Verformung nicht detektiert.
Demgemäß kann im
wesentlichen ein Wiedergabesignal wie in 7E gezeigt
erhalten werden, sogar wenn die Verformung sich wie in 7B, 7C und 7D unterscheidet.
-
Es
können
daher genaue Daten decodiert werden, indem die Reflexionsniveaus
bei den in 7E gezeigten Sampling-Zeiten
T1, T2 und T3 detektiert werden.
-
8O, 8A, 8B, 8C, 8D, 8E, 8F und 8G veranschaulichen
schematisch die Beziehung zwischen der Interferenz bei der Verformung
und dem Wiedergabesignal, wenn sieben aufeinander folgende, hauptsächlich auf
Verformung beruhende Aufzeichnungsmarkierungen in aufeinander folgenden
sieben Zellen erzeugt werden und die die Gesamtlänge der Zellen größer als
der Durchmesser 109 des Wiedergabestrahls ist.
-
In
diesem Fall wird die Interferenz bei der Verformung stärker nichtlinear
als in dem in 7B, 7C und 7D gezeigten
Fall, und die durch Interferenz beeinflusste Verformung ist bei
einfacher Veranschaulichung so, wie in 8B, 8C und 8D gezeigt
wird. Die durch Interferenz beeinflussten Verformungen haben jeweils
eine Länge,
die größer als
der Durchmesser 109 des Wiedergabestrahls ist, und der
Unterschied in den Verformungen kann eindeutig detektiert werden.
Auf diese Weise werden aus den Verformungen in 8B, 8C beziehungsweise 8D die
in 8E, 8F und 8G gezeigten
Wiedergabesignale erhalten.
-
Demgemäß werden,
wenn Reflexionsniveaus bei den in 8E, 8F und 8G gezeigten Sampling-Zeiten
T1 bis T7 detektiert
werden, unterschiedliche Daten entsprechend den unterschiedlichen
Verformungen decodiert, und so schlägt die Decodierung der exakten
Daten fehl.
-
Wie
vorstehend beschrieben wurde, führt
hauptsächlich
auf Verformung beruhende Aufzeichnung je nach den Aufzeichnungsmustern
zu unterschiedlichem Interferenzverhalten zwischen Aufzeichnungsmarkierungen,
und die sich ergebenden Wiedergabesignale können nicht vorhergesagt werden.
Auf diese Weise werden die Daten bei höherer Dichte nicht richtig
aufgezeichnet und/oder wiedergegeben.
-
3. Aufzeichnungs-Wiedergabe-Verfahren
unter Verwendung des PRML-Systems.
-
Als
eine andere mögliche
Lösung
als das ML-Aufzeichnungsverfahren ist die Anwendung des Verfahren
der teilweisen Antwort und maximalen Wahrscheinlichkeit (PRML, partial
response and maximum likelihood) auf optische Aufzeichnungsmedien
untersucht worden.
-
Mit
einer zur Erreichung von Hochdichte-Aufzeichnung zunehmenden Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit
hat das Wiedergabesignal eine stumpfe Wellenform. Mit anderen Worten
ist in Bezug auf 4 die Wellenform des Wiedergabesignals
(d) nicht eine rechteckige Wellenform wie bei der Aufzeichnungs-Wellenform (b). Die
Hochfrequenz-Komponenten des Wiedergabesignals werden unter Verwendung
eines Equalizers verstärkt,
und das Wiedergabesignal wird zu einer ausgeglichenen Wellenform
umgewandelt. Wenn das Wiedergabesignal mit zunehmender Dichte eine
stumpfe Wellenform hat, muss eine größere Menge von Hochfrequenz-Komponenten
verstärkt
werden. Bei der Verstärkung
der Hochfrequenz-Komponenten werden durch den Equalizer auch Komponenten
verstärkt,
die das Signal verschlechtern, was ein deutlich verringertes Signal/Rausch-Verhältnis (SNR)
des Wiedergabesignals nach sich zieht. PRML ist ein Wiedergabesignal-Verarbeitungssystem,
um das SNR (Signal-Rausch-Verhältnis)
des Wiedergabesignals auch bei Hochdichte-Aufzeichnung daran zu
hindern, abzunehmen.
-
Das
PRML-System wird nachstehend kurz veranschaulicht werden.
-
9 veranschaulicht
eine Aufzeichnungsdatei (a) als Zielinformation, eine Aufzeichnungs-Wellenform
(b), eine Reihe von Aufzeichnungsmarkierungen (c), eine Wiedergabesignal-Wellenform
(d) und ausgeglichene Wellenformen (e), (f) und (g).
-
Noch
spezifischer werden die ausgeglichenen Wellenformen (e), (f) und
(g) als ein Ergebnis des Ausgleichs der Wiedergabe-Wellenform (d)
durch einen Equalizer erhalten, und zwar abhängig von der PR(1,1)-Charakteristik,
der PR(1,2,1)-Charakteristik
beziehungsweise der PR(1,2,2,1)-Charakteristik. Die PR(1,1)-Charakteristik ist
eine Charakteristik, in welcher an zwei aufeinander folgenden Identifikationspunkten eine
Impulsantwort mit der Rate 1:1 erscheint. Die PR(1,2,1)-Charakteristik ist
eine Charakteristik, in welcher an drei aufeinander folgenden Identifikationspunkten
eine Impulsantwort mit der Rate 1:2:1 erscheint. Die PR(1,2,2,1)-Charakteristik
ist eine Charakteristik, in welcher an vier aufeinander folgenden
Identifikationspunkten eine Impulsantwort mit der Rate 1:2:2:1 erscheint.
Die ausgeglichenen Wellenformen (e), (f) und (g) in 9 zeigen,
dass eine ausgeglichene Wellenform mit einer zunehmenden Komplexität der PR- Charakteristik stumpfer
wird.
-
In
dem PRML-System kann eine Zunahme der das Signal verschlechternden
Komponente in dem Equalizer unterdrückt werden, indem die wiedergegebene
Wellenform zu einer Wellenform einer PR-Charakteristik ausgeglichen
wird, welche der Charakteristik der wiedergegebenen Wellenform näher ist.
-
Bei
der Wiedergabesignal-Verarbeitung des PRML-Systems wird beim Decodieren
der ausgeglichenen Wellenformsignale allgemein ein Viterbi-Decoder
als ein most-likelihood-Decoder
(ein Decoder der maximalen Wahrscheinlichkeit) verwendet, welcher
ein repräsentativer
der most-likelyhood-Decoder ist. Wenn zum Beispiel die wiedergegebene
Wellenform von dem Equalizer zu einer Wellenform der PR(1,2,1)-Charakteristik ausgeglichen
wird, wählt
der Viterbi-Decoder eine Reihe mit dem geringsten Fehler in Bezug
auf die Probenreihe der ausgeglichenen Wellenform aus allen Reihen
der wiedergegebenen Wellenform aus, welche die PR(1,2,1)-Charakteristik erfüllen, und
berechnet und gibt Aufzeichnungsdaten (binäre Daten, decodierte Daten)
aus, die als Quelle zum Erzeugen der ausgewählten Reihe der wiedergegebenen
Wellenform verwendet werden.
-
Auf
diese Weise verwirklicht das PRLM-System Hochdichte-Aufzeichnung,
sogar wenn ein herkömmliches
optisches System verwendet wird. Jedoch kann auch das PRML-System
Information nicht mit hoher Zuverlässigkeit aufzeichnen und wiedergeben,
wenn die Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen (die Interferenz
zwischen Symbolen) groß und
nichtlinear wird, das heißt,
wenn eine vorhersagbare Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen
auftritt. Mit anderen Worten kann das PRLM-System auf einen solchen Fall
angewendet werden, in dem eine vorhersagbare Interferenz zwischen
Aufzeichnungsmarkierungen auftritt. Wenn eine von der Vorhergesagten
verschiedene Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen auftritt,
werden die Vorteile des PRML-Systems nicht erhalten.
-
Die
Verformung von Aufzeichnungsmarkierungen muss verhindert werden,
um die Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen auf ein vorhersagbares
Niveau zu beschränken.
-
Indem
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien
bereitgestellt, auf welchen Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung
bei der Wellenlänge
blauer Laser oder kürzer
aufgezeichnet werden kann, können
Aufzeichnungsmarkierungen mit einer höheren Qualität erzeugt
werden als derjenigen von denen, die mit dem herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren erhalten werden. Auf den sich ergebenden,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
kann Information mit dem herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren bei der Wellenlänge blauer Laser oder kürzer und
durch die Anwendung des PRLM-Systems auch mittels Mehrfachniveau-Aufzeichnung bei
einer höheren Dichte
aufgezeichnet werden. Die Anforderungen, um für die Wellenlänge blauer
Laser oder kürzere
Wellenlängen
empfindliche, einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien
zu erzielen, können
als Anforderungen betrachtet werden, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedien bereitzustellen, die Mehrfachniveau-Aufzeichnung bei
der Wellenlänge
blauer Laser oder kürzer ermöglichen.
-
Die
Anforderungen an einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische
Aufzeichnungsmedien, welche Mehrfachniveau-Aufzeichnung bei der
Wellenlänge
blauer Laser oder kürzer
ermöglichen,
sind die folgenden Anforderungen (1), (2) und (3):
- (1) kleinere Aufzeichnungsmarkierungen;
- (2) weniger Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen;
und
- (3) höhere
Stabilität
der Aufzeichnungsmarkierungen.
-
Bei
den meisten der einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedien wird Information hauptsächlich wie vorstehend beschrieben
auf der Grundlage von Verformung aufgezeichnet.
-
Bei
binärer
Aufzeichnung hat die minimale Markierung eine ausreichende Größe in Bezug
auf den Durchmesser des Wiedergabestrahls (ungefähr den halben Durchmesser des
Aufzeichnungsstrahls), die von der minimalen Markierung abgeleitete
Amplitude ist ausreichend groß,
und die Verformung in der minimalen Markierung ist groß.
-
Bei
Mehrfachniveau-Aufzeichnung hat dagegen die minimale Markierung
eine nicht ausreichende Größe in Bezug
auf den Durchmesser des Wiedergabestrahls und die von der minimalen
Markierung bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung abgeleitete Amplitude
beträgt
ungefähr
die Hälfte
bis zu einem Zehntel oder weniger der von der minimalen Markierung
bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung abgeleiteten Amplitude, und die
Verformung in der minimalen Markierung ist sehr klein.
-
Herkömmliche
CD- oder DVD- einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien
haben eine Schicht aus einem organischen farbgebenden Mittel mit
optischer Extinktion, die direkt an das Substrat angrenzend angeordnet
ist. Auf diese Weise wird das Substrat in großem Umfang verformt. Der Modulationsgrad
wird in erster Linie von der Verformung des Substrates beeinflusst
und in zweiter Linie durch die Zersetzung des organischen farbgebenden
Mittels. Eine Verformung des Substrates innerhalb eines Gebietes elastischer
Verformung kann aufgehoben werden, zum Beispiel durch Wärme von
außen
her. Eine das Gebiet der elastischen Verformung übersteigende Verformung ist
begrenzt, ihre Form kann sich aber je nach der Wärme, die bei der Erzeugung
der angrenzenden Markierung aufgebracht wird, oder der Verformung
der angrenzenden Markierung deutlich unterscheiden.
-
10 und 11 veranschaulichen
diese Phänomene.
-
10 zeigt Aufzeichnungsmarkierungen in einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
mit einer herkömmlichen
Struktur aus einem Substrat, einer Schicht aus farbgebendem Mittel,
einer reflektierenden Ag-Schicht und einer Schutzschicht, die in
dieser Reihenfolge angeordnet sind.
-
10 veranschaulicht eine Wellenform A eines Wiedergabesignals;
ein Bild B von einem Atomkraftmikroskop (AFM, atomic force microscope))
der Oberfläche
des Substrates nach Entfernen der Schutzschicht, der reflektierende
Ag-Schicht und der Schicht aus farbgebendem Mittel; und eine Verformung
C des Querschnitts des Substrates, bestimmt auf der Grundlage des
AFM-Bildes B. 10 zeigt, dass die aufgezeichnete Fläche in einem
zentralen Teil der Aufzeichnungsmarkierung sehr stark mit einer
konkaven Gestalt verformt ist. Die Interferenz bei der Verformung
(die Interferenz innerhalb einer Aufzeichnungsmarkierung) ist nichtlinear,
wie in 7C, 7D, 8C und 8D veranschaulicht
wird.
-
11 veranschaulicht Aufzeichnungsmarkierungen,
die durch Aufzeichnen der Information wie in 10 auf
dem herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium und
Aufbringen eines schwachen Gleichstromlichtes von etwa einem Fünftel der
Aufzeichnungsenergie auf das Medium erhalten wurden.
-
11 veranschaulicht eine Wellenform A eines Wiedergabesignals;
ein Bild B von einem Atomkraftmikroskop (AFM, atomic force microscope)
der Oberfläche
des Substrates nach Entfernen der Schutzschicht, der reflektierenden
Ag-Schicht und der Schicht aus farbgebendem Mittel; und eine Verformung
C des Querschnitts des Substrates, bestimmt auf der Grundlage des
AFM-Bildes B. 11 zeigt, dass bei Einstrahlung des
schwachen Gleichstromlichtes die Verformung des Substrates sich ändert und
auf diese Weise die Wellenform des Aufzeichnungs-Signals verändert wird.
Dies liegt vermutlich daran, dass die Aufbringung des schwachen
Gleichstromlichtes die Spannung in dem verformten Teil des Substrates
abbaut.
-
Die
Tatsache, dass die Gestalt des verformten Teils des Substrates sich
bei Einstrahlung eines derartigen schwachen Gleichstromlichtes ändert zeigt,
dass die Schicht aus farbgebendem Mittel an der Aufzeichnungsmarkierung
eine ausreichend hohe optische Extinktion haben sollte und dass
das herkömmliche,
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
den Modulationsgrad hauptsächlich
auf Verformung beruhend erzeugt.
-
Hauptsächlich auf
Verformung beruhende Aufzeichnung zieht die folgenden Probleme nach
sich:
- (1) die Interferenz bei der Verformung
innerhalb einer Aufzeichnungsmarkierung nimmt zu, und die Wellenform
der Wiedergabesignale ändert
sich in Abhängigkeit
von der Verformung, das heißt,
in Abhängigkeit von
der Länge
der Aufzeichnungsmarkierung;
- (2) die Interferenz bei der Verformung unter Aufzeichnungsmarkierungen
nimmt zu, und die Wellenform der Wiedergabesignale ändert sich
in Abhängigkeit
von der Verformung, das heißt,
in Abhängigkeit
von dem Aufzeichnungsmuster, wie den Typen der Aufzeichnungsmarkierungen
zwischen vorhergehenden und nachfolgenden Spuren oder zwischen angrenzenden
Spuren; und
- (3) die Verformung wird bei der Wiedergabe, bei der Aufzeichnung
auf einer angrenzenden Spur, beim Stehenlassen bei hohen Temperaturen
oder beim Stehenlassen über
einen langen Zeitraum hinweg abgebaut, und die Wellenform des Wiedergabesignals ändert sich.
-
Diese
Probleme ziehen die folgenden Nachteile nach sich:
- (a) verschlechterter Jitter, verschlechterte Fehlerrate und
andere verschlechterte Eigenschaften;
- (b) verengte Spielräume
der Aufzeichnungsenergie bezüglich
Jitter, Fehlerrate und anderen Eigenschaften;
- (c) unter Aufzeichnungsbedingungen, wo optimaler Jitter oder
minimale Fehlerrate erhalten werden, stark von Null verschobene
unzumutbare Asymmetrie.
- (d) instabile Erzeugung von kleinen Aufzeichnungsmarkierungen;
und
- (e) unvorhersagbare Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen.
-
Diese
Nachteile und Probleme treten auch bei herkömmlicher binärer Aufzeichnung
auf, sind aber von Bedeutung bei einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien zur Aufzeichnung bei einer
höheren
Dichte, das heißt,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
entsprechend dem Mehrfachniveau- und/oder dem PRML-System.
-
Überdies
haben die herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien,
die jeweils eine Aufzeichnungsschicht umfassend ein organisches
Material aufweisen, die folgenden Nachteile (i), (ii), (iii) und
(iv):
- (i) sehr enger oder geringer Freiheitsgrad
bei der Wahl des organischen Materials;
- (ii) sehr große
Abhängigkeit
von der Wellenlänge;
- (iii) tiefe Rillen des Substrates sind notwendig für zufriedenstellende
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften;
und
- (iv) keine Aufzeichnungen in den „Lands" zwischen Rillen.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Demgemäß ist es
ein Ziel der vorliegenden Erfindung, diese Probleme zu lösen und
ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
bereitzustellen, welches durch Aufzeichnungsmarkierungen mit geringer
Verformung einen hohen Modulationsgrad ergeben kann, und ein Verfahren zum
Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Information für das Medium
bereitzustellen.
-
Spezifisch
stellt die vorliegende Erfindung ein einmal beschreibbares, mehrmals
lesbares optisches Aufzeichnungsmedium bereit, enthaltend einen
ersten anorganischen Dünnfilm
und einen zweiten anorganischen Dünnfilm und/oder einen organischen
Dünnfilm,
wobei der erste anorganische Dünnfilm
mindestens „R" und „O" umfasst, wobei „R" mindestens ein Element
ausgewählt
aus Y, Bi, In, Mo, V und Elementen der Lanthanidenreihe darstellt; „O" ein Sauerstoffatom
darstellt und der zweite anorganische Dünnfilm und der organische Dünnfilm zum
Verhindern von Verformung und/oder Bruch des ersten anorganischen
Dünnfilms
und zum Empfangen der Zustandsveränderung des ersten anorganischen
Dünnfilms
fähig sind.
Auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung kann Information leicht mit hoher Dichte
aufgezeichnet werden und zwar durch binäre Aufzeichnung oder durch
Mehrfachniveau-Aufzeichnung sogar bei Wellenlängen blauer Laser von 500 nm
oder weniger, typischer Weise bei Wellenlänge um 405 nm herum.
-
Das
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
kann in einem ersten Aspekt mindestens den ersten anorganischen
Dünnfilm
und den organischen Dünnfilm
enthalten, es kann in einem zweiten Aspekt mindestens den ersten
anorganischen Dünnfilm
und den zweiten anorganischen Dünnfilm
enthalten und es kann in einem dritten Aspekt mindestens den ersten
anorganischen Dünnfilm, den
zweiten anorganischen Dünnfilm
und den organischen Dünnfilm
enthalten.
-
Die
vorliegende Erfindung stellt ferner ein Verfahren zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von Information auf dem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium bereit, wobei das
Verfahren das Erzeugen einer aufgezeichneten Fläche durch die Lichtabsorptionsfunktion
von dem ersten anorganischen Film und/oder dem organischen Dünnfilm bei
Wellenlängen,
bei denen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe durchgeführt wird
umfasst. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann Information
leicht mit hoher Dichte aufzeichnen und wiedergeben, und zwar durch
binäre
Aufzeichnung oder durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung sogar bei Wellenlängen blauer
Laser von 500 nm oder weniger, typischer Weise bei Wellenlänge um 405
nm herum.
-
Weitere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen ersichtlich werden.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist
ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen und
der Hauptabsorptionsbande von einem organischen Material in einer
Aufzeichnungsschicht eines herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optische Aufzeichnungsmediums
zeigt.
-
2 ist
ein Diagramm, das eine starke Abhängigkeit der optischen Konstante
des herkömmlichen, einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
von der Wellenlänge
zeigt.
-
3 ist
eine Atomkraft-Mikrographie der Verformung des Substrates des herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums.
-
4 eine
Veranschaulichung der Daten-Decodierung gemäß einem herkömmlichen „level slice"-System und sie zeigt
eine Aufzeichnungsdate (a) als eine Zielinformation, eine Aufzeichnungs-Wellenform
(b) entsprechend der Aufzeichnungsdate (a), eine in einem optischen
Aufzeichnungsmedium erzeugte Reihe von Aufzeichnungsmarkierungen
(c), eine Wiedergabesignal-Wellenform (d) der Reihe von Aufzeichnungsmarkierungen
(c), eine ausgeglichene Wellenform (e) als ein Ergebnis des Ausgleichs
der Wiedergabesignal-Wellenform (d) durch einen Equalizer, eine
binäre
Date (f), die durch Ermitteln des Schnittpunktes der ausgeglichenen
Wellenform (e) und des Schwellwertes erhalten wurde, und eine decodierte
Date (g), die erhalten wurde, indem die binäre Date (f) der NRZ-Umwandlung unterworfen
wurde.
-
5 ist
ein schematisches Diagramm von Aufzeichnungsmarkierungen bei der
Mehrfachniveau-Aufzeichnung.
-
6A, 6B und 6C sind
eine Grundrissansicht, eine Schnittansicht von Verformung ohne Interferenz
beziehungsweise eine Schnittansicht von hinzugefügter Verformung von drei in
aufeinander folgenden Zellen erzeugten, hauptsächlich auf Verformung beruhenden
Aufzeichnungsmarkierungen und zeigen lineare Interferenz bei der
Verformung.
-
7O, 7A, 7B, 7C, 7D und 7E sind
Diagramme, welche unterschiedliche Wiedergabesignale wegen unterschiedlicher
Interferenz bei der Verformung von drei in aufeinander folgenden Zellen
erzeugten, hauptsächlich
auf Verformung beruhenden Aufzeichnungsmarkierungen zeigen, wenn
die Gesamtlänge
der aufgezeichneten Zellen kleiner als der Durchmesser des Wiedergabestrahls
ist, wobei 7O den Durchmesser des Wiedergabestrahls
veranschaulicht, 7A eine Grundrissansicht der
Aufzeichnungsmarkierungen ist, 7B eine
zusätzliche
Verformung veranschaulicht, 7C beziehungsweise 7D eine
nichtlinear durch Interferenz beeinflusste Verformung veranschaulichen
und 7E ein in den Fällen von 7B, 7C und 7D erhaltenes
Wiedergabesignal veranschaulicht.
-
8O, 8A, 8B, 8C, 8D, 8E und 8F sind
Diagramme, welche unterschiedliche Wiedergabesignale wegen unterschiedlicher
Interferenz bei der Verformung von sieben hauptsächlich auf Verformung beruhend
in sieben aufeinander folgenden Zellen erzeugten Aufzeichnungsmarkierungen
zeigen, wenn die Gesamtlänge
der aufgezeichneten Zellen größer als
der Durchmesser des Wiedergabestrahls ist, wobei 8O den
Durchmesser des Wiedergabestrahls veranschaulicht, 8A eine
Grundrissansicht der Aufzeichnungsmarkierungen ist, 8B eine
zusätzliche
Verformung veranschaulicht, 8C beziehungsweise 8D eine
nichtlinear durch Interferenz beeinflusste Verformung veranschaulichen
und 8E, 8F und 8G ein
in den Fällen
von 8B, 8C beziehungsweise 8D erhaltenes
Wiedergabesignal veranschaulichen.
-
9 ist
ein Diagramm, welches die Daten-Decodierung gemäß dem PRML-System zeigt, und
zeigt eine Aufzeichnungsdatei (a) als eine Zielinformation, eine
Aufzeichnungs-Wellenform (b) entsprechend der Aufzeichnungsdate
(a), eine in einem optischen Aufzeichnungsmedium erzeugte Reihe
von Aufzeichnungsmarkierungen (c), eine Wiedergabesignal-Wellenform
(d) der Reihe von Aufzeichnungsmarkierungen (c), eine ausgeglichene
Wellenform (e) als ein Ergebnis des Ausgleichs der Wiedergabesignal-Wellenform
(d) beruhend auf der PR(1,1)-Charakteristik durch einen Equalizer,
eine ausgeglichene Wellenform (f) als ein Ergebnis des Ausgleichs
der Wiedergabesignal-Wellenform (d) beruhend auf der PR(1,2,1)-Charakteristik
durch den Equalizer, und eine ausgeglichene Wellenform (g) als ein
Ergebnis des Ausgleichs der Wiedergabesignal-Wellenform (d) beruhend
auf der PR(1,2,1)-Charakteristik durch den Equalizer
-
10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Verformung eines Substrates und dem Wiedergabesignal eines herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
zeigt.
-
11 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Verformung eines Substrates und dem Wiedergabesignal eines herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
zeigt, wenn nach der Aufzeichnung ein schwaches Gleichstromlicht
auf das Medium aufgebracht wird.
-
12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Hauptabsorptionsbande und den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen eines
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
13 ist ein Diagramm, das die „Hauptabsorptionsbande" wie in der vorliegenden
Erfindung verwendet zeigt.
-
14 ist ein Diagramm, das binäre Aufzeichnung auf einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
1-1 zeigt.
-
15 ist ein AFM-Bild der Verformung des Substrates
von einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
1-1.
-
16 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
1-8 zeigt.
-
17 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
1-2 zeigt.
-
18A und 18B sind
ein AFM-Bild beziehungsweise eine Querschnittsansicht entlang den
Linien L-L von 18A des verformten Substrates
von einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
1-2.
-
19 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Verformungshöhe
auf der Oberfläche
des Substrates und der Menge von Ausfällen von einem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium gemäß dem Vergleichsbeispiel
1-2 zeigt.
-
20 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
1-9 zeigt.
-
21 ist ein Diagramm der Beobachtung der BiFeO-Oberfläche des
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Beispiel
1-9 mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
22 ist ein Diagramm, das Extinktionsfaktoren Q
von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß Beispiel
1-1 und Vergleichsbeispiel 1-1 und von einem kommerziell erhältlichen
CD-R-Medium zeigt.
-
23 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer aufgezeichneten Fläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
1-1 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) ausgeschnittenes
Exemplar.
-
24 ist ein Diagramm, das binäre Aufzeichnung auf einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
2-1-2 zeigt.
-
25 ist ein Diagramm, das binäre Aufzeichnung auf einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
2-1-1 zeigt.
-
26 zeigt Jitter von einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien gemäß Beispiel 2-1-1 beziehungsweise
2-1-2.
-
27 ist ein Diagramm von Wiedergabe-Signalniveaus
in dem Raum und Aufzeichnungsmarkierungen der einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien gemäß Beispiel
2-1-1 beziehungsweise 2-1-2.
-
28 ist ein AFM-Bild eines verformten Substrates
von einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-1.
-
29 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) eines einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums gemäß Beispiel 2-20
bei Einzelspur-Aufzeichnung bei einer sich ändernden minimalen Markierungslänge (2T)
zeigt.
-
30 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) eines einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums gemäß Beispiel 2-20
bei kontinuierlicher Aufzeichnung bei einer sich ändernden
minimalen Markierungslänge
(2T) zeigt.
-
31 ist ein Diagramm, das die Eignung für Hochdichte-Aufzeichnung
von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß Beispiel
2-1-1 und Vergleichsbeispiel 2-1 zeigt.
-
32 ist ein Diagramm, das die Eignung für Hochdichte-Aufzeichnung
von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß Beispiel
2-11 und Vergleichsbeispiel 2-1 zeigt.
-
33 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) und dem Modulationsgrad
bei Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungsdichte von 2T = 0,231 (μm) auf einem
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-23 zeigt.
-
34 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) und dem Modulationsgrad
bei Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungsdichte von 2T = 0,222 (μm) auf einem
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-23 zeigt.
-
35 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) und dem Modulationsgrad
bei Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungsdichte von 2T = 0,214 (μm) auf einem
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-23 zeigt.
-
36 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter (σ/Tw) und dem Modulationsgrad
bei Aufzeichnung mit einer Aufzeichnungsdichte von 2T = 0,205 (μm) auf einem
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-23 zeigt.
-
37 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
2-1-1 zeigt.
-
38 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-3 zeigt.
-
39A und 39B sind
ein AFM-Bild der Oberfläche
beziehungsweise eine Querschnittsansicht entlang den Linien L-L
von 39A eines Substrates von einem
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-3.
-
40 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Verformungshöhe
auf der Oberfläche
des Substrates und den Ausfällen
beim Modulationsgrad von einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedium gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-3 zeigt.
-
41 ist ein Diagramm, das Acht-Niveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Beispiel
2-30 zeigt.
-
42 ist eine Mikrophotographie der Verformung der
BiFeO-Oberfläche
des einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Beispiel
2-30 mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
43 ist eine Mikrophotographie der Verformung der
BiFeO-Oberfläche
des einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Beispiel
2-31 mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
44 ist ein Diagramm, das ein von einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-31 erhaltenes Wiedergabesignal zeigt.
-
45 ist eine Mikrophotographie der Verformung der
BiFeO-Oberfläche
des einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-4 bei einer Zellenlänge
von 0,32 μm
mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
46 ist ein Diagramm, das ein von einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Vergleichsbeispiel
2-4 bei einer Zellenlänge
von 0,32 μm
erhaltenes Wiedergabesignal zeigt.
-
47 ist eine Mikrophotographie der Verformung der
BiFeO-Oberfläche
des einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-4 bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm
mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
48 ist ein Diagramm, das ein von dem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium gemäß Vergleichsbeispiel
2-4 bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm
erhaltenes Wiedergabesignal zeigt.
-
49 ist eine Mikrophotographie der Verformung einer
BiO-Oberfläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß dem Beispiel
2-32 mit dem Abtast-Elektronenmikroskop.
-
50 ist ein Diagramm, das ein von einem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-32 erhaltenes Wiedergabesignal zeigt.
-
51 ist ein Diagramm, das Absorptionsfaktoren Q
von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß Beispiel
2-1-1 und Vergleichsbeispiel 2-1 und von einem kommerziell erhältlichen
CD-R-Medium zeigt.
-
52 ist ein Diagramm, das Absorptionsfaktoren Q
von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß Beispiel
2-23 und Vergleichsbeispiel 2-1 und von einem kommerziell erhältlichen
CD-R-Medium zeigt.
-
53 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer aufgezeichneten Fläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-1-1 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) in Radialrichtung
ausgeschnittenes Exemplar.
-
54 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer aufgezeichneten Fläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-1-2 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) in Radialrichtung
ausgeschnittenes Exemplar.
-
55 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer aufgezeichneten Fläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-31 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) in der Richtung
der Führungsrillen
ausgeschnittenes Exemplar.
-
56 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer nicht aufgezeichneten Fläche eines einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums gemäß Beispiel
2-42 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) in Radialrichtung
ausgeschnittenes Exemplar.
-
57 ist eine Mikrophotographie mit dem Transmissions-Elektronenmikroskop
von einer aufgezeichneten Fläche
eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
gemäß Beispiel
2-42 als ein mit einem fokussierten Ionenstrahl (FIB) in Radialrichtung
ausgeschnittenes Exemplar.
-
58 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
x/(x + y) und dem Jitter (σ/Tw)
bei herkömmlicher
binärer
Aufzeichnung auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 2-14 zeigt.
-
59 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
x/(x + y), dem Modulationsgrad und dem Reflexionsgrad bei herkömmlicher
binärer
Aufzeichnung auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedium gemäß Beispiel
2-14 zeigt.
-
60 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter bei herkömmlicher binärer Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-19 zeigt.
-
61 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen
der Aufzeichnungsenergie und dem Jitter bei herkömmlicher binärer Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-28 zeigt.
-
62 ist ein Diagramm, das ein Augenmuster (Augendiagramm)
bei herkömmlicher
binärer
Aufzeichnung auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 2-28 zeigt.
-
63 ist ein Diagramm, das den Bereich von Sigma
zur Dynamik (SDR) bei verschiedenen Zellenlängen bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung
auf einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-33 zeigt.
-
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Einmal
beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedien Die
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung umfassen jeweils einen ersten anorganischen Dünnfilm,
einen zweiten anorganischen Dünnfilm
und/oder einen organischen Dünnfilm
und können
ferner eine reflektierende Schicht, eine Deckschicht und je nach
Notwendigkeit andere Schichten umfassen.
-
Das
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
gemäß einer
ersten Ausführungsform
umfasst mindestens den ersten anorganischen Dünnfilm, wie einen RO-Film,
wobei „R" ein Element wie
nachstehend erwähnt
und „O" Sauerstoffatom ist,
und den organischen Dünnfilm,
und es kann ferner eine reflektierende Schicht, eine Deckschicht
und je nach Notwendigkeit andere Schichten umfassen.
-
Das
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
umfasst mindestens den ersten anorganischen Dünnfilm und den zweiten anorganischen Dünnfilm,
und kann ferner eine reflektierende Schicht, eine Deckschicht und
je nach Notwendigkeit andere Schichten umfassen.
-
Das
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
gemäß einer
dritten Ausführungsform
umfasst mindestens den ersten anorganischen Dünnfilm, den zweiten anorganischen
Dünnfilm
und den organischen Dünnfilm
und kann ferner eine reflektierende Schicht, eine Deckschicht und
je nach Notwendigkeit andere Schichten umfassen.
-
Bei
einem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
umfassend in dieser Reihenfolge angeordnet zum Beispiel ein Substrat,
den ersten anorganischen Dünnfilm,
wie einen RO-Film, den organischen Dünnfilm und die reflektierende
Schicht, müssen
die Dicke des ersten anorganischen Dünnfilms und des organischen
Dünnfilms
optimiert werden. Erfolgt dies nicht, verformt sich der erste anorganische
Dünnfilm
stark und kann in einigen Fällen
brechen. Zum Beispiel kann ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares
optisches Aufzeichnungsmedium mit der vorstehenden Konfiguration
in der Nähe
der optimalen Aufzeichnungsenergie zufriedenstellende Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften ergeben,
es wird aber sein erster anorganischer Dünnfilm stark verformt, er kann
in einigen Fällen
brechen und das Medium zeigt bei einer Aufzeichnungsenergie höher als
die optimale Aufzeichnungsenergie verringerte Spielräume des Jitters
und der Fehlerrate. Noch spezifischer zeigt das Medium mit zunehmender
Aufzeichnungsenergie einen schnell und diskontinuierlich ansteigenden
Modulationsgrad.
-
Die
Verformung zieht nicht nur bei einer zunehmenden Aufzeichnungsenergie,
sondern auch mit einer zunehmenden Länge der Aufzeichnungsmarkierung
in zunehmendem Maß die
Eigenschaften des Mediums in Mitleidenschaft. Daher kann unter solchen
Aufzeichnungsbedingungen, um den optimalen Jitter und die optimale
Fehlerrate zu erhalten, die Asymmetrie zu einem negativen Gebiet
verschlechtert werden.
-
Das
liegt in einem Aspekt daran, dass Aufzeichnung auf dem ersten anorganischen
Dünnfilm
auf dem Medium mit dieser Konfiguration hauptsächlich durch einen Aufzeichnungsmechanismus
durchgeführt
wird, der von einer verhältnismäßig großen Veränderung
wie Verformung und Schmelzen begleitet ist. Mit anderen Worten kann
diese Konfiguration bei der Aufzeichnung häufig eine große Änderung
wie Verformung und Schmelzen des ersten anorganischen Dünnfilms
nach sich ziehen. Überdies
ist das Substrat in direktem Kontakt mit dem ersten anorganischen
Dünnfilm
angeordnet, und es breitet sich eine große Menge von Wärme in das
Substrat hinein aus. Auf diese Weise dehnt sich das Substrat aus
und verformt sich, um dadurch den ersten anorganischen Dünnfilm weiter
zu verformen, was Bruch des ersten anorganischen Dünnfilms
nach sich ziehen kann.
-
Demgemäß kann das
Medium der vorliegenden Erfindung vorzugsweise ferner zusätzlich zu
dem ersten anorganischen Dünnfilm
den zweiten anorganischen Dünnfilm
umfassen. Der zweite anorganische Dünnfilm dient zum Verhindern
von Verformung und/oder Bruch des ersten anorganischen Dünnfilms
und zum Empfangen der Zustandsveränderung des ersten anorganischen
Dünnfilms,
wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung, Diffusion, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und/oder Reduktion.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
kann vorzugsweise an den ersten anorganischen Dünnfilm angrenzend angeordnet
sein, um die vorstehend erwähnten
Funktionen wirksam zu erfüllen.
Er kann jedoch seine Funktionen auch erfüllen, wenn zwischen dem ersten
anorganischen Dünnfilm
und dem zweiten anorganischen Dünnfilm
eine andere Schicht eingeschoben ist.
-
Um
unter Verwendung von Aufzeichnungsmarkierungen mit weniger Verformung
einen hohen Modulationsgrad zu erhalten, sind die folgenden Faktoren
(1) bis (5) wichtig:
- (1) eine Licht absorbierende
Schicht von einer Zustandsveränderung
wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung einschließlich
Zersetzung und Abbau, Diffusion, Veränderung des Kristallzustandes,
Oxidation und/oder Reduktion abzuhalten, wodurch die Schicht daran
gehindert wird, sich stark zu verformen;
- (2) Erzeugen einer Schicht in der Nähe der Licht absorbierenden
Schicht, um Verformung und/oder Bruch der Licht absorbierenden Schicht
zu verhindern, um dadurch die Licht absorbierende Schicht davor
zu bewahren, stark deformiert zu werden;
- (3) eine Licht absorbierende Schicht von einer Zustandsveränderung
wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung einschließlich
Zersetzung und Abbau, Diffusion, Veränderung des Kristallzustandes,
Oxidation und/oder Reduktion abzuhalten, wodurch die Schicht daran
gehindert wird, eine große
Menge von Wärme
an eine angrenzende Schicht weiterzuleiten, die sich wie das Substrat
leicht verformt, mit anderen Worten der Licht absorbierenden Schicht
zu ermöglichen,
die in der Licht absorbierenden Schicht erzeugte Wärme zu verbrauchen,
um dadurch die Verformung der angrenzenden Schicht, wie des Substrates
zu verringern;
- (4) Vorhandensein einer Schicht, die eine große Änderung
der optischen Konstante hervorruft, um dadurch einen ausreichenden
Modulationsgrad sogar bei verringerter Verformung zu ergeben; und
- (5) Durchführen
der Aufzeichnung in einer solchen Weise, dass eine Grenzschicht mit
einer angrenzenden Schicht unscharf oder verschwommen gemacht wird,
um dadurch einen ausreichenden Modulationsgrad sogar bei verringerter
Verformung zu ergeben.
-
In
Anbetracht dieser Faktoren kann die kombinierte Verwendung des ersten
anorganischen Dünnfilms und
des zweiten anorganischen Dünnfilms
nachteilige Auswirkungen der Verformung von Aufzeichnungsmarkierungen
stark verringern und die Zunahme solcher Auswirkungen mit einer
zunehmenden Aufzeichnungsenergie verhindern. Auf diese Weise können die
Probleme bei herkömmlichen
Verfahren auf wirksame Weise gelöst
werden. Der zweite anorganische Dünnfilm bewirkt dabei, die Verformung
und/oder den Bruch des ersten anorganischen Dünnfilms zu unterdrücken und
die Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms
wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung, Diffusion, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und/oder Reduktion zu empfangen.
-
Bei
herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
wird der Extinktionskoeffizient bei der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge durch
Zersetzung und/oder Abbau des organischen Materials verringert,
und die sich ergebende große Änderung
des Brechungsindex wird verwendet, um die Amplitude zu modulieren.
Eine dabei verwendete Schicht aus organischem Material wirkt wegen
ihrer optischen Extinktion als eine Wärmeerzeugungsschicht und beruhend
auf der durch die Zersetzung und/oder den Abbau verursachten Veränderung
des Brechungsindex (des Realteils des komplexen Brechungsindex)
als eine Aufzeichnungsschicht.
-
Dagegen
wird gemäß einer
Ausführungsform
der einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung eine Funktion als eine hauptsächliche
Wärmeerzeugungsschicht
von einem derartigen herkömmlichen
organischen Dünnfilm
getrennt, der erste anorganische Dünnfilm, der Lichtabsorption
aufweist, wird zusätzlich
zu dem organischen Dünnfilm
erzeugt, und weiter wird der zweite anorganische Dünnfilm erzeugt.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden Aufzeichnungsmarkierungen beruhend auf mindestens
einem der folgenden Mechanismen (1) bis (11) erzeugt:
- (1) Verformen des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms;
- (2) Verändern
des komplexen Brechungsindexes des ersten anorganischen Dünnfilms
und/oder des zweiten anorganischen Dünnfilms;
- (3) Verändern
der Zusammensetzung des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms;
- (4) Schmelzen des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (5) Diffundieren von Konstitutionselementen des ersten anorganischen
Dünnfilms
in den zweiten anorganischen Dünnfilm
und/oder den organischen Dünnfilm;
- (6) Verändern
des kristallinen Zustands und/oder der kristallinen Struktur des
ersten anorganischen Dünnfilms;
- (7) Oxidieren und/oder Reduzieren von einem Konstitutionselement
des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (8) Verändern
der Zusammensetzungsverteilung des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (9) Verändern
des Volumens des organischen Dünnfilms;
- (10) Verändern
des komplexen Brechungsindexes des organischen Dünnfilms;
- (11) Erzeugen eines Hohlraums in dem organischen Dünnfilm.
-
Bevorzugte
Aufzeichnungsmechanismen zum Erzeugen von Aufzeichnungsmarkierungen
sind diejenigen, welche die Zustandsveränderung von dem ersten anorganischen
Dünnfilm
und/oder dem zweiten anorganischen Dünnfilm betreffen, das heißt die Aufzeichnungsmechanismen
(1) bis (8), von denen die Aufzeichnungsmechanismen (2) bis (8)
bevorzugter sind. Gemäß diesen
Mechanismen kann die „Zustandsveränderung" wie Veränderung
der Zusammensetzung, Schmelzen, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und Reduktion, Diffusion von
Konstitutionselementen in eine angrenzende Schicht verwendet werden.
Auf diese Weise kann der erste anorganische Dünnfilm einen deutlich veränderten
komplexen Brechungsindex haben und er kann eine unklare Grenzschicht
zu der angrenzenden Schicht haben, um dadurch den Einfluss von Mehrfachreflexion
zu verringern. Demgemäß kann sich
ein hoher Modulationsgrad sogar bei einer geringen Verformung ergeben.
-
Das
heißt,
es kann Information nicht hauptsächlich
auf Verformung beruhend, sondern hauptsächlich auf irgendeinem der
vorstehenden Aufzeichnungsmechanismen beruhend aufgezeichnet werden.
-
1. Funktionen des ersten anorganischen
Dünnfilms
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfüllt
der erste anorganische Dünnfilm
in erster Linie eine Lichtabsorptionsfunktion.
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
weist eine normale Dispersion auf, hat keine breite Absorptionsbande
innerhalb eines Bereichs bestimmter Wellenlängen und sein komplexer Brechungsindex
hängt im
Gegensatz zu organischen Materialien weniger von der Wellenlänge ab.
Demgemäß kann die
Verwendung des ersten anorganischen Dünnfilms eine große Schwankung
von Aufzeichnungseigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate und des Reflexionsgrades
sogar bei unterschiedlichen Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen unterdrücken, die
sich aus der individuellen Differenz des Lasers oder schwankender
Umgebungstemperatur ergeben.
-
Bei
herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
erfüllt
der zweite anorganische Dünnfilm
beide Funktionen, als eine Aufzeichnungsschicht und als eine Licht
absorbierende Schicht. Das organische Konstitutionsmaterial muss
dabei einen hohen Brechungsindex n und einen verhältnismäßig niedrigen
Extinktionskoeffizienten k bei den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen haben. Auf diese Weise
muss der erste anorganische Dünnfilm
eine verhältnismäßig große Dicke
haben, damit er eine Temperatur erreicht, bei welcher sich das organische
Material zersetzt. Bei einem optischen Phasenänderungs-Aufzeichnungsmedium
muss das Substrat sehr tiefe Rillen haben.
-
Bei
den optischen Aufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung besteht
keine Notwendigkeit dafür,
dass der organische Dünnfilm
eine hauptsächliche
Lichtabsorptionsfunktion und eine Funktion der Aufzeichnung erfüllt. Der
organische Dünnfilm
kann in diesen eine geringere Dicke als herkömmliche Äquivalente haben.
-
Der
organische Dünnfilm
mit einer derart geringeren Dicke ermöglicht die Verwendung eines
Substrates mit flachen Rillen, das auf diese Weise eine zufriedenstellende Übertragungsfähigkeit
(Formbarkeit) hat. Diese Art von Substrat kann bei niedrigeren Kosten
leichter hergestellt werden als herkömmliche Äquivalente. Überdies
haben die sich ergebenden optischen Aufzeichnungsmedien eine deutlich
verbesserte Signalqualität.
-
Wiedergabe
gemäß einem
der vorstehend erwähnten
Aufzeichnungsmechanismen ist nicht anfällig für die Gestalt der Rillen in
dem Substrat und hat eine große
Toleranz (Spielraum) in Bezug auf Schwankung der Gestalt des Substrates.
Diese Art von Substrat kann bei niedrigeren Kosten leichter hergestellt
werden als herkömmliche Äquivalente.
-
Der
organische Dünnfilm
mit einer derart geringeren Dicke ermöglicht breitere Spielräume der
Aufzeichnungsenergie.
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
erfüllt
eine Lichtabsorptionsfunktion wie auch eine Aufzeichnungsfunktion.
-
Noch
spezifischer verursacht die Lichtabsorptionsfunktion des ersten
anorganischen Dünnfilms
irgendeine der folgenden Zustandsveränderungen des ersten anorganischen
Dünnfilms
selbst:
- (1) Verformung (der Verformungsgrad
ist jedoch geringer als bei herkömmlichen Äquivalenten);
- (2) Änderung
des komplexen Brechungsindex;
- (3) Änderung
der Zusammensetzung;
- (4) Schmelzen;
- (5) Diffusion von Konstitutionselementen in eine angrenzende
Schicht;
- (6) Änderung
des Kristallzustandes und/oder der Kristallstruktur;
- (7) Oxidation und/oder Reduktion von Konstitutionselementen;
und
- (8) Änderung
der Zusammensetzungs-Verteilung.
-
Um
beispielsweise eine Aufzeichnungsfunktion und eine Lichtabsorptionsfunktion
in Bezug auf eine Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge von
500 nm oder weniger zu erfüllen,
umfasst der erste anorganische Dünnfilm
vorzugsweise als Element R und/oder M ein Element, das in der Lage
ist, Licht bei einer Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge von 500 nm oder weniger
zu absorbieren.
-
Um
eine größere Änderung
des komplexen Brechungsindex, Änderung
der Zusammensetzung, Änderung
des Kristallzustandes, Schmelzen oder Diffusion von Konstitutionselementen
in eine angrenzende Schicht zu ergeben, die größer sind, umfasst der erste
anorganische Dünnfilm
vorzugsweise als Element R ein Element mit einem verhältnismäßig niedrigen
Schmelzpunkt als eine elementare Substanz oder als ein Oxid.
-
Auf
diese Weise sollte das Element R des ersten anorganischen Dünnfilms
mindestens eines ausgewählt
aus Y, Bi, In, Mo, V und Elementen der Lanthanidenreihe sein. Unter
diesen sind Bismutoxid BiO, wobei „R" Bi ist, und eine Mischung von Bismut
und Bismutoxid für
Mehrfachniveau-Aufzeichnung bevorzugt. Der erste anorganische Dünnfilm umfasst
vorzugsweise ferner mindestens ein Element M ausgewählt aus
Al, Cr, Mn, Sc, In, Ru, Rh, Co, Fe, Cu, Ni, Zn, Li, Si, Ge, Zr,
Ti, Hf, Sn, Pb, Mo, V und Nb.
-
Die
Vorteile der kombinierten Verwendung von R und O oder R, M und O
in dem ersten anorganischen Dünnfilm
sind wie folgt:
- (1) Das Vorhandensein von einem
Oxid kann die Härte
des ersten anorganischen Dünnfilms
erhöhen,
um dadurch die Verformung des ersten anorganischen Dünnfilms
selbst und/oder einer angrenzenden Schicht, wie des Substrates,
zu unterdrücken;
- (2) Das Vorhandensein des Oxids kann die Lagerstabilität erhöhen;
- (3) Die Verwendung eines Elementes, das in der Lage ist, Licht
bei Wellenlängen
von 500 nm oder weniger in hohem Maß zu absorbieren, wie Bi, kann
die Aufzeichnungsempfindlichkeit verbessern.
- (4) Die Verwendung eines Elementes mit einem niedrigen Schmelzpunkt
oder das leicht diffundieren kann, wie Bi, kann Aufzeichnungsmarkierungen
erzeugen, die sogar bei verhältnismäßig geringer
Verformung einen hohen Modulationsgrad ergeben.
- (5) Ein zufriedenstellender anorganischer Dünnfilm kann durch eine Dampfphasen-Epitaxie, wie Sputtern, hergestellt
werden.
-
Wenn
der erste anorganische Dünnfilm
durch RXMVO dargestellt
wird, wobei „x" und „y" Atomverhältnisse
sind, beträgt
das Verhältnis
von „x" zu der Summe von „x" und „y" [x/(x + y)] vorzugsweise
0,3 oder mehr. Auf diese Weise kann die Verformung des ersten anorganischen
Dünnfilms
und/oder die Verformung, einer angrenzenden Schicht, wie des Substrates,
verringert werden, um dadurch Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen
zu verringern.
-
Das
Element R ist vorzugsweise Bi für
noch bessere Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften.
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
wird vorzugsweise durch Bia(4B)bOd oder Bia(4B)bXcOd dargestellt, wobei
zugunsten besserer Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften und für bessere Lagerstabilität "4B" mindestens eines
aus Elementen der Gruppe 4B des periodischen Systems der Elemente
ist. Beispiele der Elemente der Gruppe 4B sind C, Si, Ge, Sn und
Pb, von welchen Si und Ge typischer Weise bevorzugt sind. „X" ist mindestens ein
Element ausgewählt
aus Al, Cr, Mn, In, Co, Fe, Cu, Ni, Zn, Ti und Sn.
-
Wenn
der erste anorganische Dünnfilm
durch Bia(4B)bOd dargestellt wird, dient das Element „X" dazu, eine größere Veränderung
des komplexen Brechungsindex oder in der Zusammensetzung zu verursachen,
um Schmelzen zu verursachen oder um eine weitere Diffusion von Kontitutionselementen
in eine angrenzende Schicht zu ergeben.
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
kann das Oxid RO allein umfassen, kann aber ferner R in einer anderen
Form als ein Oxid umfassen (auf diese Form von Element anders als
ein Oxid wird hierin nachfolgend als „elementar". Bezug genommen), zusätzlich zu
RO (dem Oxid des Elementes) (worauf hierin nachfolgend als „R + RO" Bezug genommen wird).
-
Wenn
der erste anorganische Dünnfilm
ferner zusätzlich
zu R und O Element M umfasst, können
diese Elemente enthalten sein als mindestens eines von (1) einer
ternären
Verbindung von R-M-O, (2) einer Mischung von elementarem R und einem
Oxid von Element M (R + MO), (3) einer Mischung, umfassend ein Oxid von
R und ein Oxid von Element M (RO + MO), (4) einer Mischung von Element
R, einem Oxid von Element R und einem Oxid von Element M (R + RO
+ MO), und einer Kombination der Konfigurationen (1) bis (4). Mit anderen
Worten kann der „erste
anorganische Dünnfilm" zur Verwendung in
der vorliegenden Erfindung irgendwelche der Verbindungen, Elemente
und Mischungen wie vorstehend erwähnt umfassen.
-
Zum
Beispiel kann Oxidation des nicht in dem Zustand eines Oxides vorliegenden
Elementes R beim Aufzeichnen den komplexen Brechungsindex des ersten
anorganischen Dünnfilms
deutlich ändern.
Indem dieser auf Oxidation beruhende Aufzeichnungsmechanismus verwendet
wird, kann Information nicht auf der Grundlage von Verformung beruhend
aufgezeichnet werden und sie kann mit weniger Interferenz zwischen den
Symbolen aufgezeichnet werden.
-
Wenn
jedoch der erste anorganische Dünnfilm
eine große
Menge von Element R und/oder Element M nicht im Zustand eines Oxids
enthält,
kann das Medium eine verringerte Lagerstabilität haben. Demgemäß ist der
Gehalt von elementarem R und/oder elementarem M vorzugsweise niedriger
als der Gehalt des Oxids von Element R und/oder des Oxids von Element
M. Das Verhältnis
des ersteren zu dem letzteren wird vorzugsweise gemäß dem Gleichgewicht
von Eigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit, Jitter und Lagerstabilität eingestellt.
-
Information
kann auf Reduktion beruhend aufgezeichnet werden, wenn die Elemente
R und M in dem Zustand des Oxids sind, und es können die gleichen Vorteile
wie bei Oxidation erhalten werden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfüllt
Element R und/oder ein Oxid davon eine hauptsächliche Lichtabsorptionsfunktion
und eine Aufzeichnungsfunktion, und die vorstehend spezifizierten
Elemente können als
Element R spezifische Vorteile aufweisen.
-
Wenn
der erste anorganische Dünnfilm
eine durch RXMVO
dargestellte Zusammensetzung hat, wobei „x" und „y" Atomverhältnisse sind, beträgt das Verhältnis [x/(x
+ y)] vorzugsweise 0,3 oder mehr, um bessere Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften
zu erhalten. Es kann jedoch zur Feinsteuerung der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften
und Lagerstabilität
ein erster anorganischer Dünnfilm
mit einem Verhältnis [x/(x
+ y)] kleiner als 0,3 verwendet werden. Das Verhältnis [x/(x + y)] ist in der
vorliegenden Erfindung nicht auf den Bereich von 0,3 oder mehr beschränkt.
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
hat vorzugsweise eine Dicke von 20 bis 500 Angström (2–50 nm).
-
2. Funktionen des zweiten
anorganischen Dünnfilms
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
dient zum Unterdrücken
der Verformung und/oder des Bruchs des ersten anorganischen Dünnfilms
und zum Empfangen der Zustandsveränderung des ersten anorganischen Dünnfilms,
wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung, Diffusion, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und/oder Reduktion
-
Der
erste anorganische Dünnfilm
ist in der Lage, Licht bei den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen in einer verhältnismäßig großen Menge
zu absorbieren und hat allgemein für besseren Reflexionsgrad eine
verhältnismäßig geringe
Dicke, obwohl die Dicke des ersten anorganischen Dünnfilms
gemäß seinem Extinktionskoeffizienten
eingestellt werden kann. Ein direkt im Kontakt mit dem Substrat
angeordneter erster anorganischer Dünnfilm mit einer geringen Dicke
kann sich wegen der Ausdehnung des Substrates leicht verformen oder
er kann brechen, obwohl der Film eine hohe Härte hat.
-
Demgemäß wird der
zweite anorganische Dünnfilm
in der vorliegenden Erfindung zum Unterdrücken der Verformung und/oder
des Bruchs des ersten anorganischen Dünnfilms verwendet. Der zweite
anorganische Dünnfilm
kann zwischen dem Substrat und dem ersten anorganische Dünnfilm angeordnet
sein, um wirksam die Verformung und/oder den Bruch des ersten anorganischen
Dünnfilms
zu unterdrücken.
Die Vorteile des zweiten anorganischen Dünnfilms können jedoch auch erhalten werden,
wenn das Medium das Substrat, den ersten anorganischen Dünnfilm und
den zweiten anorganischen Dünnfilm
in dieser Reihenfolge angeordnet umfasst. Dies liegt vermutlich
daran, dass der erste anorganische Dünnfilm eine verhältnismäßig geringe Dicke
hat und der zweite anorganische Dünnfilm seine Vorteile leicht
durch so einen dünnen
ersten anorganischen Dünnfilm
hindurch aufweisen kann.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
erfüllt
eine Aufzeichnungsfunktion, zusätzlich
zu der Funktion, die Verformung und/oder den Bruch des ersten anorganischen
Dünnfilms
zu unterdrücken.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird Information in den einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien der vorliegenden
Erfindung aufgezeichnet zum Beispiel durch:
- (1)
Verformen des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms;
- (2) Verändern
des komplexen Brechungsindexes des ersten anorganischen Dünnfilms
und/oder des zweiten anorganischen Dünnfilms;
- (3) Verändern
der Zusammensetzung des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms;
- (4) Schmelzen des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (5) Diffundieren von Konstitutionselementen des ersten anorganischen
Dünnfilms
in den zweiten anorganischen Dünnfilm
und/oder den organischen Dünnfilm;
- (6) Verändern
des kristallinen Zustands und/oder der kristallinen Struktur des
ersten anorganischen Dünnfilms;
- (7) Oxidieren und/oder Reduzieren von einem Konstitutionselement
des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (8) Verändern
der Zusammensetzungsverteilung des ersten anorganischen Dünnfilms.
-
Wenn
der zweite anorganische Dünnfilm
an den ersten anorganischen Dünnfilm
angrenzend angeordnet ist, dient er zum Empfangen der Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms
und dazu, eine unklare Grenzschicht mit dem ersten anorganischen
Dünnfilm
zu haben.
-
Eine
solche „unklare
Grenzschicht" bedeutet,
dass die Grenzschicht zwischen den beiden Dünnfilmen zu einem von demjenigen
vor der Aufzeichnung verschiedener Zustand wird. Zum Beispiel bedeutet
die unklare Grenzschicht, dass der komplexe Brechungsindex in der
Nachbarschaft der Grenzschicht zwischen dem ersten anorganischen
Dünnfilm
und dem zweiten anorganischen Dünnfilm
einen Gradienten erhält,
und zwar typischer Weise durch Mischung oder Diffusion von Komponenten
des ersten anorganischen Dünnfilms
und des zweiten anorganischen Dünnfilms
an der Grenzschicht. In diesem Fall ändert sich der komplexe Brechungsindex
in einer nicht aufgezeichneten Fläche diskontinuierlich an der
Grenzschicht, ändert
sich aber in einer aufgezeichneten Fläche in der Nachbarschaft der
Grenzschicht allmählich.
-
Auf
diese Weise kann der erste anorganische Dünnfilm die Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms
empfangen, wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung, Diffusion, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und/oder Reduktion und er
kann die Grenzschicht zwischen dem ersten anorganischen Dünnfilm und
dem zweiten anorganischen Dünnfilm
unklar machen. Der Einfluss von beispielsweise Mehrfachreflexion
kann unterdrückt
werden, um dadurch einen hohen Modulationsgrad zu ergeben.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
hat eine andere wesentliche Funktion, seine Wärmeleitfähigkeit zu steuern. Auf diese
Weise können
auf wirksame Weise feine Aufzeichnungsmarkierungen mit weniger Schwankung
erzeugt werden.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
dient ferner dazu, den Reflexionsgrad, Nachführsignale und Aufzeichnungsempfindlichkeit
durch richtige Auswahl des Materials und der Dicke davon zu steuern.
-
In
dem zweiten anorganischen Dünnfilm
werden vorzugsweise Materialien verwendet, die nicht der Zersetzung,
Sublimation oder Bildung von Hohlräumen wegen von dem ersten anorganischen
Dünnfilm
erzeugter Wärme
unterliegen. Beispiele von solchen Materialien sind Al2O3, MgO, BeO, ZrO2,
UO2, ThO2 und andere
einfache Oxide; SiO2, 2MgO-SiO2,
MgO-SiO2, CaO-SiO3,
ZrO2-SiO2, 3Al2O3-2SiO2,
2MgO-2Al2O3-5SiO2, Li2O-Al2O3-4SiO2 und
andere Silicat-haltige Oxide; Al2TiO5, MgAl2O4, Ca10(PO4)6(OH)2,
BaTiO3, LiNbO3,
PZT [Pb(Zr, Ti)O3], PLZT [(Pb, La)(Zr, Ti)O3], Ferrit und andere Doppeloxide; Si3N4, Si6-zAlZOZN8-Z,
AlN, BN, TiN und andere Nitrid-basierte Nicht-Oxide; SiC, B4C, TiC, WC und andere Carbid-basierte Nicht-Oxide;
LaB6, TiB2, ZrB2 und andere Borid-basierte Nicht-Oxide;
CdS, MoS2 und andere Sulfid-basierte Nicht-Oxide;
MoSi2 und andere Silicid-basierte Nicht-Oxide;
amorpher Kohlenstoff, Graphit, Diamant und andere Kohlenstoffbasierte Nicht-Oxide.
Der zweite anorganische Dünnfilm
kann eine organische Substanz umfassen.
-
Zum
Beispiel enthält
der zweite anorganische Dünnfilm
für bessere
optische Durchlässigkeit
für das Aufzeichnungs-Wiedergabe-Licht
oder für
bessere Herstellbarkeit vorzugsweise hauptsächlich SiO2,
ZnS oder ZnS-SiO2. Er kann auch für bessere
Wärmeisolierung
vorzugsweise hauptsächlich
ZrO2 umfassen. Er kann auch vorzugsweise
ein aus ZnS, ZrO2, Y2O3 und SiO2 ausgewähltes Oxid
oder ein Oxid umfassend ZrO2, TiO2, SiO2 und "X" umfassen, wobei „X" mindestens eines ausgewählt aus
Y2O3, CeO, Al2O3, MgO, CaO, NbO
und Seltenerdoxiden ist.
-
Die
Wärmeleitfähigkeit
und Härte
des zweiten anorganischen Dünnfilms
spielen eine wichtige Rolle dabei, auf wirksame Weise die Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms
zu empfangen, wie Schmelzen, Veränderung
der Zusammensetzung, Diffusion, Änderung
des kristallinen Zustandes, Oxidation und/oder Reduktion. Um eine
geeignete Wärmeleitfähigkeit
und Härte
aufzuweisen, umfasst der zweite anorganische Dünnfilm vorzugsweise hauptsächlich ZnS.
Wenn er ZnS-SiO2 umfasst, wird vorzugsweise
der Anteil von ZnS erhöht.
Wenn der hauptsächlich
ZnS umfassende zweite anorganische Dünnfilm angrenzend an eine hauptsächlich Ag
umfassende reflektierende Schicht angeordnet ist, kann das Medium
ferner eine Sulfurations-beständige
Schicht umfassen, um Sulfuration von Ag zu verhindern.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
ist vorzugsweise im Allgemeinen zugunsten höheren Reflexionsgrades transparent
für Licht
bei den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen. Er
kann jedoch in gewissem Maß die
Funktion haben, Licht bei den Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen zu
absorbieren, um die Aufzeichnungsempfindlichkeit zu steuern.
-
Der
zweite anorganische Dünnfilm
hat vorzugsweise eine Dicke von 20 bis 2.000 Angström (2–200 nm)
und er hat allgemein vorzugsweise eine Dicke größer als diejenige des ersten
anorganischen Dünnfilms.
-
3. Funktionen des organischen
Dünnfilms
-
Die
Funktionen des organischen Dünnfilms
werden grob klassifiziert als (a) eine Wärmeisolations-Funktion, typischer
Weise in einer Konfiguration, in welcher der organische Dünnfilm zwischen
der reflektierenden Schicht und dem ersten anorganischen Dünnfilm sandwichartig
umschlossen ist; (b) eine Funktion, einen hohen Modulationsgrad
zu ergeben; (c) ein Funktion der Kompensation der Wiedergabesignal-Wellenform;
(d) ein Funktion des Steuerns von beispielsweise dem Reflexionsgrad
und von Nachführsignalen;
und (e) eine Funktion des Steuerns der Aufzeichnungsempfindlichkeit.
-
Die
Wärmeisolations-Funktion
(a) ist wie folgt. Wenn die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedien eine an den ersten anorganischen Dünnfilm angrenzende
reflektierende Schicht haben, kann von dem ersten anorganischen
Dünnfilm
absorbierte Energie nicht wirkungsvoll zu Wärme umgewandelt werden, und
Information kann nicht bei einer geeigneten Aufzeichnungsenergie
aufgezeichnet werden. In diesem Fall kann, indem ein organischer
Dünnfilm
zwischen dem ersten anorganischen Dünnfilm und der reflektierenden
Schicht angeordnet wird, der organische Dünnfilm sogar in einer kleinen
Dicke dazu dienen, die Wärme
zu isolieren.
-
Solche
organischen Dünnfilme
werden häufig
durch Schleuderbeschichten hergestellt. In diesem Fall hat der sich
ergebende organische Dünnfilm
in Rillen eine größere Dicke
als in Lands, und die Rillen bewirken ausreichende Isolation von
Wärme und
die Lands bewirken die Abfuhr von Wärme. Auf diese Weise kann Übersprechen
gesteuert werden. Die Verwendung des organischen Dünnfilms
als eine Wärmeisolierschicht bei
Rillenaufzeichnung kann die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Eigenschaften verbessern.
-
Der
organische Dünnfilm
erfüllt
die Funktion (b), einen hohen Modulationsgrad zu ergeben, beruhend auf
den folgenden Mechanismen:
- (1) der organische
Dünnfilm ändert als
ein Ergebnis der Aufzeichnung sein Volumen;
- (2) er ändert
als ein Ergebnis der Aufzeichnung seinen komplexen Brechungsindex;
- (3) er erzeugt als ein Ergebnis der Aufzeichnung Hohlräume;
- (4) er empfängt
als ein Ergebnis der Aufzeichnung die Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms;
und
- (5) er empfängt
die Verformung der reflektierenden Schicht.
-
Der
Ausdruck „Zustandsveränderung
des ersten anorganischen Dünnfilms" wie hierin verwendet
bedeutet und beinhaltet zum Beispiel Verformung, Änderung
des komplexen Brechungsindex, Änderung
der Zusammensetzung, Schmelzen, Diffusion oder Vermischung von Konstitutionselementen
in eine angrenzende Schicht, Änderung
des kristallinen Zustandes und/oder der Kristallstruktur, Oxidation
und/oder Reduktion und Änderung
der Zusammensetzungsverteilung.
-
Die
Funktion (c) der Kompensation der Wiedergabesignal-Wellenform ist
eine Funktion des Umwandelns der Wiedergabesignal-Wellenform in
eine gewünschte Wellenform,
typischer Weise um eine einzige Hoch-zu-niedrig-Aufzeichnungspolarität zu ergeben.
Diese Funktion wird erreicht, indem der organische Dünnfilm angrenzend
an den ersten anorganischen Dünnfilm
angeordnet wird. Wenn der organische Dünnfilm nicht angeordnet wird,
kann die Wiedergabesignal-Wellenform ungleichmäßig werden und kann nicht ermöglichen, dass
die Aufzeichnungspolarität
hoch-zu-niedrig-Aufzeichnungspolarität ist.
-
Der
organische Dünnfilm
kann seinen komplexen Brechungsindex und seine Dicke in sehr breiten
Bereichen steuern und erfüllt
dadurch die Funktion (d) des Steuerns des Reflexionsgrades und der
Nachverfolgung der Signale.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung erfüllt
der erste anorganische Dünnfilm
hauptsächlich
eine Lichtabsorptionsfunktion. Jedoch kann der organische Dünnfilm als
eine sekundäre
Lichtabsorptionsschicht wirken, indem sein komplexer Brechungsindex
insbesondere in dem imaginären
Teil des komplexen Brechungsindex gesteuert wird, und so erfüllt er die
Funktion (e) der Steuerung der Aufzeichnungsempfindlichkeit.
-
Der
organische Dünnfilm
hat seine Hauptabsorptionsbande vorzugsweise bei Wellenlängen, die
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge sind (12, worin die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge diagonal
schraffiert ist). Diese Konfiguration verbreitert den Auswahlspielraum
für das
organische Material und verringert die Änderung des komplexen Brechungsindex
um die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge herum,
obwohl das einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
einen organischen Dünnfilm
verwendet.
-
Wenn
der organische Dünnfilm
als eine sekundäre
Lichtabsorptionsschicht dient, hat der organische Dünnfilm bei
der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge vorzugsweise einen imaginären Teil
des komplexen Brechungsindex, der kleiner als derjenige des ersten
anorganischen Dünnfilms
ist. Ein übermäßig hoher
imaginärer
Teil des komplexen Brechungsindex des organischen Dünnfilms
bei der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge kann die Wellenlängen-Abhängigkeit
erhöhen.
-
Zusätzlich zu
dieser Konfiguration hat der als eine Lichtabsorptionsschicht dienende
organische Dünnfilm
bevorzugter in der Nachbarschaft der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge eine
nicht zur Hauptabsorptionsbande gehörende Absorptionsbande.
-
Der
Ausdruck „Hauptabsorptionsbande„ wie hierin
verwendet bezieht sich auf eine Absorptionsbande mit der maximalen
Absorption bei Wellenlängen
der sichtbaren Strahlen (13)
und bedeutet allgemein eine auf einem HOMO-LUMO-Übergang beruhenden Absorptionsbande.
Der Ausdruck „nicht
zur Hauptabsorptionsbande gehörende
Absorptionsbande bei etwa der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge" bedeutet und bezieht
sich auf eine auf einem Übergang
anders als ein HOMO-LUMO-Übergang
beruhende Absorptionsbande (13).
In 13 bezeichnet die senkrecht ausgerichtete Ellipse 111 die
Hauptabsorptionsbande eines Absorptionsspektrums und die horizontal
ausgerichtete Ellipse 113 die nicht zur Hauptabsorptionsbande
gehörende
Absorptionsbande.
-
Auf
diese Weise kann die Wellenlängen-Abhängigkeit
verringert werden, sogar wenn der organische Dünnfilm eine sekundäre Lichtabsorptionsfunktion
erfüllt,,
indem es dem organischen Dünnfilm
ermöglicht wird,
eine nicht zur Hauptabsorptionsbande gehörende Absorptionsbande bei
etwa der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge zu haben.
-
In
der vorstehenden Beschreibung umfasst der beispielhaft angeführte organische
Dünnfilm
ein organisches Material, das eine Hauptabsorptionsbande und eine
nicht zur Hauptabsorptionsbande gehörende Absorptionsbande hat.
Jedoch kann der organische Dünnfilm
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung eine Mischung von zwei
oder mehr organischen Materialien umfassen, so dass er ein Absorptionsspektrum
wie in 13 gezeigt hat. Das sich ergebende
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
kann ebenfalls im Vergleich zu herkömmlichen Äquivalenten eine deutlich verringerte
Wellenlängen-Abhängigkeit
haben.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird Information mit einem nicht hauptsächlich auf
Verformung beruhenden Mechanismus aufgezeichnet. Die vorliegende
Erfindung beabsichtigt jedoch nicht, Verformung auszuschließen, wohl
aber Verformung auf ein Niveau zu verringern, bei welchem die Interferenz
zwischen Aufzeichnungsmarkierungen vorhergesagt werden kann. Demgemäß können die
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung Verformung von zum Beispiel dem ersten
anorganischen Dünnfilm,
dem zweiten anorganischen Dünnfilm
und/oder der reflektierenden Schicht ausnutzen.
-
Der
organische Dünnfilm
kann die Neigung einer angrenzenden Schicht zur Verformung steuern,
indem seine Dicke gesteuert wird. Das heißt, es kann auch die Aufzeichnungsempfindlichkeit
gesteuert werden, indem die Dicke des organischen Dünnfilm eingestellt
wird, wenn Verformung bei der Aufzeichnung benutzt wird.
-
Auf
diese Weise kann der organische Dünnfilm die Aufzeichnungsempfindlichkeit
steuern, indem sein komplexer Brechungsindex und/oder seine Dicke
verändert
wird.
-
In
der vorliegenden Erfindung erfüllt
der erste anorganische Dünnfilm
eine hauptsächliche
Aufzeichnungsfunktion und eine hauptsächliche Lichtabsorptionsfunktion,
und der organische Dünnfilm
hat solche Funktionen nicht. Demgemäß besteht keine Notwendigkeit,
die Änderung
des realen Teils des komplexen Brechungsindex des organischen Dünnfilms
bei der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge zu benutzen,
und es besteht für
den organischen Dünnfilm
keine Notwendigkeit, eine Lichtabsorptionsfunktion bei der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge aufzuweisen.
Auf diese Weise sind die herkömmlichen
strengen Anforderungen an die optische Konstante des organischen
Materials in der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich. In diesem
Zusammenhang kann der reale Teil des komplexen Brechungsindex sich
als ein Ergebnis von Aufzeichnung ändern. Die vorliegende Erfindung
kann organische Materialien mit einer breiten Absorptionsbande bei
Wellenlängen
roter Laser, aber ohne breite Absorptionsbande bei Wellenlängen blauer
Laser verwenden, wie farbgebende Mittel für CD-R- oder DVD-R-Medien,
sogar wenn bei Wellenlängen
blauer Laser aufgezeichnet und wiedergegeben wird.
-
Herkömmliche Äquivalente
müssen
Wellenlängen
steuern und benötigen
daher in einer Aufzeichnungsschicht farbgebende Mittel mit einem
komplizierten Substituenten oder solche, die schwer synthetisch herzustellen
sind. Der organische Dünnfilm
zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung benötigt dagegen keine derart komplizierte
Steuerung der Wellenlängen
und kann kostengünstige
organische Materialien verwenden.
-
Überdies
kann der organische Dünnfilm
farbgebende Mittel und andere organische Materialien mit einer breiten
Absorptionsbande bei Wellenlängen
weit entfernt von der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge verwenden,
und die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
können
in bemerkenswerter Weise die herkömmlichen Probleme lösen, wie
große
Veränderung
von Aufzeichnungseigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate und Reflexionsgrad mit sich ändernder
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge,
verursacht durch individuelle Differenzen der Laser oder durch Änderung
der Umgebungstemperatur. In diesem Zusammenhang weist der Brechungsindex
bei Wellenlängen
in der Nachbarschaft einer solchen breiten Absorptionsbande anomale
Dispersion auf und ändert
sich stark bei einer sich ändernden
Wellenlänge.
Dagegen weist der Brechungsindex bei Wellenlängen entfernt von der breiten
Absorptionsbande normale Dispersion auf und ändert sich bei einer sich ändernden Wellenlänge allmählich.
-
In
einigen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung hat der organische Dünnfilm seine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge. Die Beziehung zwischen
der Hauptabsorptionsbande des organischen Dünnfilms und der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge ist
jedoch nicht spezifisch hierauf beschränkt und kann beliebig eingestellt
werden.
-
Zugunsten
eines höheren
Reflexionsgrades hat jedoch der organische Dünnfilm seine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
entfernt von der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge, weil
der erste anorganische Dünnfilm
eine Hauptrolle als eine Lichtabsorptionsschicht spielt. In diesem
Fall kann der organische Dünnfilm
seine Hauptabsorptionbande bei Wellenlängen entweder länger oder
auch kürzer
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge aufweisen.
-
Auf
diese Weise kann die vorliegende Erfindung auf breite Bereiche von
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen
einschließlich
Wellenlängen
von roten Lasern und Wellenlängen
blauer Laser oder kürzer
angewendet werden und kann ein entsprechend der verwendeten Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge angestrebtes
optisches Aufzeichnungsmedium ergeben, indem unter herkömmlichen
organischen Materialien, wie farbgebenden Mitteln wie vorstehend
erwähnt,
Materialien ausgewählt
werden, welche die vorstehenden Anforderungen erfüllen.
-
In
dem organischen Dünnfilm
werden vorzugsweise farbgebende Mittel als das organische Material verwendet.
-
Zugunsten
eines höheren
Reflexionsgrades hat der organische Dünnfilm vorzugsweise seine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
entfernt von der Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge. Wenn zum
Beispiel die Aufzeichnung-Wiedergabe
bei roten Laserwellenlängen
durchgeführt
wird, kann das organische Material seine Hauptabsorptionsbande bei
Wellenlängen
entweder länger
oder auch kürzer
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge aufweisen. Wenn dagegen
die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen gleich den oder kürzer als
blaue Laserwellenlängen
sind, sollte das organische Material vorzugsweise seine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge haben. Wenn
nicht, muss das organische Material ein kleineres Molekülgrundgerüst und ein
kürzeres
konjugiertes System haben. Diese Konfiguration kann verringerte
Zersetzungsfähigkeit
nach sich ziehen oder sie kann wegen verringerter Löslichkeit
oder erhöhter
Kristallinität
unzureichende Erzeugung von organischem Dünnfilm nach sich ziehen.
-
Für zufriedenstellende
thermische Zersetzungseigenschaften und zum Erzeugen eines zufriedenstellenden
Dünnfilms
wird daher vorzugsweise ein organisches Material verwendet, das
seine Hauptabsorptionsbande bei Wellenlängen länger als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge hat,
wenn die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlänge gleich
den oder kürzer
als die Wellenlängen
blauer Laser ist.
-
Beispiele
von farbgebenden Mitteln (im Folgenden auch als Farbstoffe bezeichnet),
welche die vorstehenden Anforderungen erfüllen, sind Polymethin-Farbstoffe,
Naphthalocyanin-Farbstoffe, Phthalocyanin-Farbstoffe, Squarylium-Farbstoffe,
Croconium-Farbstoffe, Pyrylium-Farbstoffe, Naphthochinon-Farbstoffe,
Anthrachinon(Indanthren)-Farbstoffe, Xanthen-Farbstoffe, Triphenylmethan-Farbstoffe,
Azulen-Farbstoffe,
Tetrahydrocholin-Farbstoffe, Phenanthren-Farbstoffe, Triphenothiazin-Farbstoffe, Azofarbstoffe,
Formazan-Farbstoffe, und Metallkomplexe von diesen Verbindungen.
-
Eine
Schicht aus einem solchen Farbstoff kann gemäß einem herkömmlichen
Verfahren wie Sputtern, Dampfabscheidung, chemische Dampfabscheidung
(CVD) und Beschichtung unter Verwendung eines Lösungsmittels hergestellt werden.
Zum Beispiel kann die Schicht durch Beschichtung hergestellt werden,
bei welcher das farbgebende Mittel, wie ein Farbstoff, in einem
organischen Lösungsmittel
aufgelöst
wird und die Lösung
gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren wie Sprühen,
Walzenbeschichten, Tauchen oder Schleuderbeschichten aufgebracht
wird.
-
Beispiele
von dem organischen Lösungsmittel
sind Methanol, Ethanol, Isopropanol und andere Alkohole; Aceton,
Methylethylketon, Cyclohexanon und andere Ketone; N,N-Dimethylacetamid,
N,N-Dimethylformamid und andere Amide; Dimethylsulfoxid und andere
Sulfoxide; Tetrahydrofuran, Dioxan, Diethylether, Ethylenglycolmonomethylether
und andere Ether; Methylacetat, Ethylacetat und andere Ester; Chloroform, Methylenchlorid,
Dichlorethan, Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethan und andere halogenierte
aliphatische Kohlenwasserstoffe; Benzol, Xylole, Monochlorbenzol,
Dichlorbenzol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe; Hexan,
Pentan, Cyclohexan, Methylcyclohexan und andere aliphatische oder
alicyclische Kohlenwasserstoffe.
-
Die
Dicke der Schicht aus farbgebendem Mittel (des organischen Dünnfilms)
beträgt vorzugsweise 100
Angström
(10 nm) bis 10 μm,
und bevorzugter 100 Angstrom bis 2.000 Angström (10 bis 200 nm).
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung können
Aufzeichnungsmarkierungen, die in der Lage sind, Wiedergabesignale
auf drei oder mehr verschiedenen Niveaus zu ergeben, in einer Ebenenrichtung
und einer Dickenrichtung des ersten anorganischen Dünnfilms
und/oder des organischen Dünnfilms
erzeugt werden.
-
Um
drei oder mehr verschiedene Niveaus des Aufzeichnungssignals zu
ergeben, wird allgemein das Flächenverhältnis (das
Flächenverhältnis in
einer Ebenenrichtung des optischen Aufzeichnungsmediums) von Aufzeichnungsmarkierungen
in Zellen (5) verändert. Gemäß der vorliegenden Erfindung
können
jedoch drei oder mehr verschiedene Niveaus des Aufzeichnungssignals
erhalten werden, indem zusätzlich
zu dem Verändern
des Flächenverhältnisses
die Größe von Aufzeichnungsmarkierungen
in einer Schnittrichtung (Dickenrichtung) des optischen Aufzeichnungsmediums
verändert
wird.
-
Der
Ausdruck „Aufzeichnungsmarkierungen,
die in der Lage sind, Wiedergabesignale auf drei oder mehr verschiedenen
Niveaus zu ergeben, werden in einer Dickenrichtung erzeugt" bedeutet, dass Aufzeichnungsmarkierungen
durch Verändern
der Größe von Aufzeichnungsmarkierungen
in einer Schnittrichtung (Dickenrichtung) des optischen Aufzeichnungsmediums
erzeugt werden, und die sich ergebenden Aufzeichnungsmarkierungen
drei oder mehr verschiedene Wiedergabesignal-Niveaus beruhend auf
dem Größenunterschied
der Aufzeichnungsmarkierungen in der Schnittrichtung ergeben können.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung haben die Aufzeichnungsmarkierungen vorzugsweise in der Schnittrichtung
des optischen Aufzeichnungsmediums unterschiedliche Größen, können aber
auch in einer Ebenenrichtung davon unterschiedliche Größen haben.
-
Die
vorliegende Erfindung kann typischer Weise aufgezeichnete Flächen durch
Veränderung
der Zusammensetzung des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms, Schmelzen
des ersten anorganischen Dünnfilms,
Diffusion von Konstitutionselementen in dem ersten anorganischen
Dünnfilm,
Veränderung
des kristallinen Zustandes und/oder der Kristallstruktur des ersten
anorganischen Dünnfilms,
Oxidation und/oder Reduktion von Konstitutionselementen des ersten
anorganischen Dünnfilms, Änderung
der Zusammensetzungsverteilung des ersten anorganischen Dünnfilms,
Veränderung
des Volumens des organischen Dünnfilms
oder Erzeugung von Hohlräumen
in dem organischen Dünnfilm
erzeugen. Die vorliegende Erfindung kann daher „Super-Auflösungs-Effekte", verursacht durch
Dispersion von Nanoteilchen oder Erzeugung von Hohlräumen, ergeben.
Die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung sind geeignet für Hochdichte-Aufzeichnung und
Mehrfachniveau-Aufzeichnung.
-
Die
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung umfassen mindestens (1) das Substrat,
den ersten anorganischen Dünnfilm
und den zweiten anorganischen Dünnfilm;
(2) das Substrat, den ersten anorganischen Dünnfilm, den zweiten anorganischen
Dünnfilm und
den organischen Dünnfilm;
oder (3) das Substrat, den ersten anorganischen Dünnfilm und
den organischen Dünnfilm.
Andere Komponenten als der erste anorganische Dünnfilm, der zweite anorganische
Dünnfilm
und der organische Dünnfilm
werden nachstehend beschrieben.
-
Das
Material für
das Substrat ist nicht spezifisch beschränkt, so lange es zufriedenstellende
thermische und mechanische Eigenschaften hat, und wenn Information
von der Substratseite aus aufgezeichnet und/oder wiedergegeben wird,
so lange es zufriedenstellende optische Transparenz aufweist.
-
Beispiele
von dem Material sind Polycarbonate, Polymethyl(meth)acrylate, amorphe
Polyolefine, Celluloseacetat und Polyethylenterephthalat(e), von
welchen Polycarbonate und amorphe Polyolefine bevorzugt sind.
-
Die
Dicke des Substrates ist nicht spezifisch beschränkt und kann je nach Zweck
und Anwendung davon angemessen eingestellt werden.
-
Das
Material für
die reflektierende Schicht hat vorzugsweise einen ausreichend hohen
Reflexionsgrad bei Wellenlängen
des Wiedergabelichtes. Beispiele von dem Material sind Metalle wie
Au, Al, Ag, Cu, Ti, Cr, Ni, Pt, Ta und Pd und Legierungen von diesen
Metallen. Unter diesen haben Au, Al, Ag und Legierungen davon einen
hohen Reflexionsgrad und sind als das Material für reflektierende Schicht geeignet.
-
Die
reflektierende Schicht kann ferner irgendeines von zusätzlichen
Elementen zusätzlich
zu dem Hauptkomponenten-Metall oder der Hauptkomponenten-Legierung
umfassen. Beispiele der zusätzlichen
Elemente sind Mg, Se, Hf, V, Nb, Ru, W, Mn, Re, Fe, Co, Rh, Ir,
Zn, Cd, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn, Bi und andere Metalle und
Halbmetalle. Unter diesen sind Ag und Legierungen davon wegen ihrer
geringen Kosten und ihres höheren
Reflexionsgrades bevorzugt.
-
Die
reflektierende Schicht kann auch einen Mehrschichtfilm umfassen,
der alternierend angeordnet einen Dünnfilm mit einem niedrigen
Brechungsindex und einen Dünnfilm
mit einem hohen Brechungsindex beinhaltet.
-
Die
reflektierende Schicht kann zum Beispiel durch Sputtern, Ionengalvanisierung,
chemische Dampfabscheidung oder Vakuumabscheidung hergestellt werden.
-
Die
Dicke der reflektierenden Schicht beträgt vorzugsweise 50 bis 300
nm.
-
Die
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
können
zugunsten höheren
Reflexionsgrades, besserer Aufzeichnungseigenschaften und höherer Haftung
ferner irgendwelche aus organischen oder anorganischen oberen Beschichtungen,
unteren Beschichtungen und Klebschichten auf dem Substrat oder unter
der reflektierenden Schicht umfassen.
-
Die
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
können
ferner angrenzend an die reflektierende Schicht oder eine Interferenzschicht
eine Schutzschicht umfassen. Das Material für die Schutzschicht ist nicht
spezifisch beschränkt,
so lange es die Schutzschicht und/oder Interferenzschicht vor äußerer Krafteinwirkung
schützen
kann. Beispiele von organischen Materialien sind thermoplastische
Harze, wärmehärtbare Harze,
Elektronenstrahl-härtbare
Harze und UV-härtbare
Harze. Beispiele von anorganischen Materialien sind SiO2,
SiN4, MgF2 und SnO2.
-
Eine
Schicht aus einem thermoplastischen Harz oder wärmehärtbaren Harz kann erzeugt werden,
indem das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel aufgelöst wird,
um eine Beschichtungszusammensetzung zu erzeugen, und ein Film aus
der Beschichtungszusammensetzung aufgetragen und getrocknet wird.
Eine Schicht aus einem UV-härtbaren
Harz kann erzeugt werden, indem ein Film aus dem Harz als solchem
oder als eine Beschichtungszusammensetzung in einem geeigneten Lösungsmittel
aufgebracht wird und auf den Film UV-Strahlen aufgebracht werden,
um dadurch das Harz zu härten.
Beispiele von dem UV-härtbaren
Harz sind Urethanacrylate, Epoxyacrylate, Polyesteracrylate und
andere Acrylatharze.
-
Jedes
dieser Materialien kann allein oder in Kombination verwendet werden.
Die sich ergebende Schicht kann eine einzige Schicht oder mehrere
Schichten umfassen.
-
Die
Schutzschicht kann typischer Weise durch Beschichten, wie Schleuderbeschichtung
oder Begießen,
Sputtern oder chemische Dampfabscheidung hergestellt werden, von
welchen Schleuderbeschichten bevorzugt ist.
-
Die
Dicke der Schutzschicht beträgt
vorzugsweise 0,1 bis 100 μm,
und bevorzugter 3 bis 30 μm.
-
Das
optische Aufzeichnungsmedium kann ferner angrenzend an die reflektierende
Schicht oder die Interferenzschicht ein anderes Substrat umfassen.
Es können
zwei optische Aufzeichnungsmedien aneinander befestigt werden, so
dass die reflektierenden Schichten oder Interferenzschichten einander
zugewandt sind, um ein optisches Aufzeichnungsmedium zu bilden.
-
Das
optische Aufzeichnungsmedium kann eine Schicht aus einem UV-härtbaren Harz
oder einen anorganischen Dünnfilm
auf einer freien Oberfläche
des Substrates aufweisen, um dadurch die Oberfläche zu schützen und die Anhaftung von
Stäuben
zu verhindern.
-
Die
Deckschicht wird benötigt,
wenn zugunsten höherer
Aufzeichnungsdichte eine Linse mit einer hohen numerischen Apertur
verwendet wird. Mit einer zunehmenden numerischen Apertur muss der
Teil, welchen das Wiedergabelicht durchläuft, eine verringerte Dicke
haben. Wenn die Richtung senkrecht zu der Ebene des Mediums von
der optischen Achse einer optischen Aufnahmevorrichtung um einen
bestimmten Winkel (Neigungswinkel) abweicht, tritt Aberration auf.
Die Toleranz bei der Aberration nimmt mit einer zunehmenden numerischen
Apertur ab. Der Neigungswinkel ist proportional zu dem Quadrat des
Produktes des Kehrwerts der Wellenlänge einer optischen Quelle
und der numerischen Apertur der Objektivlinse und ist anfällig für die Aberration
wegen der Dicke des Substrates.
-
Um
den Einfluss der Aberration auf den Neigungswinkel zu verringern,
wird die Dicke des Substrates verringert.
-
Zu
diesem Zweck umfassen einige optische Aufzeichnungsmedien (ROM-Medien)
ein Substrat, Vertiefungen und Erhebungen auf dem Substrat als eine
Aufzeichnungsschicht und eine optisch transparente dünne Deckschicht
in dieser Reihenfolge, wobei das Wiedergabelicht von der Deckschicht
her aufgebracht wird, um Information in der Aufzeichnungsschicht
wiederzugeben. Andere optische Aufzeichnungsmedien umfassen ein
Substrat, eine reflektierende Schicht, eine Aufzeichnungsschicht
und eine optisch transparente Deckschicht in dieser Reihenfolge,
wobei das Wiedergabelicht von der Deckschicht her aufgebracht wird,
um Information in der Aufzeichnungsschicht wiederzugeben.
-
Auf
diese Weise können
die Medien die Verwendung einer Objektivlinse mit einer hohen numerischen Apertur
ermöglichen,
indem die Dicke der Deckschicht verringert wird. Das heißt, Aufzeichnung
mit höherer Dichte
kann durch Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Information auf
Medien mit einer dünnen
Deckschicht durchgeführt
werden, wobei das Wiedergabelicht von der Seite der Deckschicht
her aufgebracht wird.
-
Die
Deckschicht kann allgemein eine Polycarbonatfolie oder ein UV-härtbares
Harz umfassen. Die Deckschicht zur Verwendung hierin kann eine Klebschicht
zum Anbringen der Deckschicht an einer angrenzenden Schicht beinhalten.
-
Die
Wellenlänge
des Laserlichtes zur Verwendung in den einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien ist für Aufzeichnung bei höherer Dichte
vorzugsweise kurz, und beträgt
bevorzugter 500 nm oder weniger und typischer Weise vorzugsweise
350 bis 550 nm. Zum Beispiel wird geeigneter Weise Laserlicht mit
einer Mittelpunkts-Wellenlänge
von 405 nm verwendet.
-
Verfahren
zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Information auf einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von Information auf dem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden
Erfindung und umfasst die Vorgänge
des Erzeugens einer aufgezeichneten Fläche durch die Lichtabsorptionsfunktion
von dem ersten anorganischen Film und/oder dem organischen Dünnfilm bei
Wellenlängen,
bei denen Aufzeichnung und/oder Wiedergabe durchgeführt wird.
-
Das
Verfahren umfasst vorzugsweise ferner das Erzeugen von Aufzeichnungsmarkierungen,
die fähig sind,
Wiedergabesignale auf drei oder mehr verschiedenen Niveaus zu ergeben,
und das Identifizieren der Arten der Aufzeichnungsmarkierungen,
ausgehend von den Niveaus der Wiedergabesignale, und/oder umfasst ferner
das das Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Information auf dem
Medium gemäß einem
Signalverarbeitungssystem der teilweisen Antwort/maximalen Wahrscheinlichkeit
(PRML).
-
Derartige
Aufzeichnungsmarkierungen, die fähig
sind, Wiedergabesignale auf drei oder mehr verschiedenen Niveaus
zu ergeben, werden vorzugsweise in einer Ebenenrichtung und einer
Dickenrichtung von dem ersten anorganischen Dünnfilm und/oder von dem organischen
Dünnfilm
erzeugt.
-
Alternativ
werden die Aufzeichnungsmarkierungen, die fähig sind, Wiedergabesignale
auf drei oder mehr verschiedenen Niveaus zu ergeben, vorzugsweise
in einer Ebenenrichtung und einer Dickenrichtung von dem ersten
anorganischen Dünnfilm
und/oder von dem zweiten anorganischen Dünnfilm erzeugt.
-
In
dem Verfahren wird Information unter Verwendung von Licht mit einer
Wellenlänge
von vorzugsweise 500 nm oder weniger, und bevorzugter 350 bis 500
nm aufgezeichnet und/oder wiedergegeben.
-
Die
Aufzeichnungsmarkierungen werden vorzugsweise durch die Lichtabsorptionsfunktion
des ersten anorganischen Dünnfilms
durch mindestens einen aus den folgenden Aufzeichnungsmechanismen
(1) bis (11) erzeugt:
- (1) Verformen des ersten
anorganischen Dünnfilms
und/oder des zweiten anorganischen Dünnfilms;
- (2) Verändern
des komplexen Brechungsindexes des ersten anorganischen Dünnfilms
und/oder des zweiten anorganischen Dünnfilms;
- (3) Verändern
der Zusammensetzung des ersten anorganischen Dünnfilms und/oder des zweiten
anorganischen Dünnfilms;
- (4) Schmelzen des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (5) Diffundieren von Konstitutionselementen des ersten anorganischen
Dünnfilms
in den zweiten anorganischen Dünnfilm
und/oder den organischen Dünnfilm;
- (6) Verändern
des kristallinen Zustands und/oder der kristallinen Struktur des
ersten anorganischen Dünnfilms;
- (7) Oxidieren und/oder Reduzieren von einem Konstitutionselement
des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (8) Verändern
der Zusammensetzungsverteilung des ersten anorganischen Dünnfilms;
- (9) Verändern
des Volumens des organischen Dünnfilms;
- (10) Verändern
des komplexen Brechungsindexes des organischen Dünnfilms;
- (11) Erzeugen eines Hohlraums in dem organischen Dünnfilm.
-
Die
vorliegende Erfindung kann die folgenden einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien (1) bis (7) und
diese verwendende Verfahren zur Aufzeichnung/Wiedergabe von Information
bereitstellen:
- (1) ein einmal beschreibbares,
mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium, auf welchem Information
durch binäre
Aufzeichnung sogar bei Wellenlängen
blauer Laser von 500 nm oder weniger, insbesondere sogar bei Wellenlängen um
405 nm herum mit einer hohen Dichte aufgezeichnet und/oder wiedergegeben
werden kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
von Information auf dem Medium,
- (2) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
auf welchem Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung sogar
bei Wellenlängen
blauer Laser von 500 nm oder weniger, insbesondere sogar bei Wellenlängen um
405 nm herum mit einer hohen Dichte aufgezeichnet und/oder wiedergegeben
werden kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
von Information auf dem Medium,
- (3) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
auf welchem Information mit einem PRML-Signalverarbeitungssystem
sogar bei Wellenlängen
blauer Laser von 500 nm oder weniger, insbesondere sogar bei Wellenlängen um
405 nm herum mit einer hohen Dichte aufgezeichnet und/oder wiedergegeben
werden kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben
von Information auf dem Medium;
- (4) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
mit weiten Spielräumen
hinsichtlich der Schwankung der Aufzeichnungsenergie bei Jitter,
Fehlerrate und anderen Eigenschaften, und ein Verfahren zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von Information auf dem Medium;
- (5) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
das weniger Änderung
der Aufzeichnungsempfindlichkeit, des Modulationsgrades, des Jitters,
der Fehlerrate und anderer Aufzeichnungseigenschaften und im Reflexionsgrad
hinsichtlich einer unterschiedlichen Aufzeichnungs-Wiedergabe- Wellenlänge aufweist,
und ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Information
auf dem Medium;
- (6) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
auf welchem Information sogar bei Verwendung eines Substrates mit
flachen Rillen und mit zufriedenstellender Formbarkeit leicht aufgezeichnet
und/oder wiedergegeben werden kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen
und/oder Wiedergeben von Information auf dem Medium;
- (7) ein einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium,
auf welchem Information sogar in seinen Lands aufgezeichnet werden
kann, und ein Verfahren zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von
Information auf dem Medium.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf mehrere Beispiele und Vergleichsbeispiele
nachstehend in weiteren Einzelheiten veranschaulicht werden, die
nicht dazu gedacht sind, den Umfang der vorliegenden Erfindung zu
beschränken.
-
Beispiel 1-1
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde hergestellt, indem auf einem Polycarbonatsubstrat
mit 50 nm tiefen Führungsrillen nacheinander
durch Sputtern ein 15 nm dicker Bi3Fe5O12-Dünnfilm (erster
anorganischer Dünnfilm),
bei welchem [x/(x + y] 0,375 und damit größer als 0,3 ist; durch Schleuderbeschichtung
ein organischer Dünnfilm,
umfassend ein farbgebendes Mittel der folgenden Strukturformel (1)
und mit einer mittleren Dicke von etwa 30 nm; durch Sputtern eine
etwa 150 nm dicke reflektierende Schicht aus Ag; und eine etwa 5 μm dicke,
ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt wurden.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | 1T
von 0,0917 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Das
Medium zeigte bei einer Aufzeichnungsenergie von 6,1 mW bei binärer Aufzeichnung
einen zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10,2% (14).
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Das
Medium zeigte eine Verformung von höchstens 10 nm.
-
Beispiel 1-2
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi3Fe4Cu1O12 an Stelle von
Bi3Fe5O12 als
der erste anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-3
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi3Fe1Al4O12 an Stelle von
Bi3Fe5O12 als
der erste anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-4
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi3Al5O12 an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste
anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-5
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi38Dy8Fe41Ga13O12 an
Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-6
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass In3Fe5O12 an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste
anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-7
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass ein farbgebendes Mittel der folgenden Strukturformel (2) an
Stelle des farbgebenden Mittels der Strukturformel (1) verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt. Das
organische Material (das farbgebende Mittel) der Strukturformel
(2) ist ein in herkömmlichen
DVD-R-Medien und DVD+R-Medien verwendbares Material, hat eine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, hat
aber eine schwache, breite Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser, wie in 13 gezeigt.
-
Auf
dem Medium des vorliegenden Beispiels kann Information durch die
Lichtabsorptionsfunktionen von sowohl dem Bi3Fe5O12-Dünnfilm wie
auch dem das farbgebende Mittel der Strukturformel (2) umfassenden organischen
Dünnfilm
aufgezeichnet werden, und die optimale Aufzeichnungsenergie kann
um einen Faktor von etwa 1,0 mW verringert werden.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
-
Beispiel 1-8
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi6Fe5Oz [z kann nicht identifiziert werden; [x/(x
+ y)] ist 0.545 und ist größer als
0.3] an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-9
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi15Fe5Oz [z kann nicht identifiziert werden; [x/(x
+ y)] ist 0.75 und ist größer als
0.3] an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-10
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi2O3 [x/(x
+ y)] ist 1,0 und ist größer als
0.3] an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet wurde.
Auf dem Medium konnte Information mit zufriedenstellenden Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 1 gezeigt wird.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Diese
Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt.
-
-
Vergleichsbeispiel 1-1
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi1Fe5Oz [z kann nicht identifiziert werden; [x/(x
+ y)] ist 0,167 und ist größer als
0.3] an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Das Medium zeigt einen 15% übersteigenden Jitter, und es
konnte Information darauf nicht in zufriedenstellender Weise aufgezeichnet
werden.
-
Vergleichsbeispiel 1-2
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass Bi1Fe5Oz [z kann nicht identifiziert werden; [x/(x
+ y)] ist 0,286 und ist größer als
0.3] an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Das Medium zeigt einen 15% übersteigenden Jitter, und es
konnte Information darauf nicht in zufriedenstellender Weise aufgezeichnet
werden.
-
Beispiel 1-11
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass MoO3 an Stelle von Bi3Fe5O12 als der erste
anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Auf dem Medium konnte Information zufriedenstellend
mit einem niedrigen Jitter von 11% oder weniger aufgezeichnet werden.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,8% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-12
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-1 hergestellt
und geprüft,
außer
dass V2O5 an Stelle
von Bi3Fe5O12 als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information zufriedenstellend mit einem
niedrigen Jitter von 11% oder weniger aufgezeichnet werden.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,8% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-13
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde hergestellt, indem auf einem Polycarbonatsubstrat
mit 50 nm tiefen Führungsrillen nacheinander
durch Sputtern ein 12 nm dicker BiaSibOd-Dünnfilm (BiO-Film;
erster anorganischer Dünnfilm); durch
Schleuderbeschichtung ein organischer Dünnfilm, umfassend das farbgebende
Mittel der Strukturformel (1) wie in Beispiel 1-1 und mit einer
mittleren Dicke von etwa 30 nm; durch Sputtern eine 100 nm dicke
reflektierende Schicht aus Ag; und eine etwa 5 μm dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt wurden.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | 1T
von 0,0917 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Eine
Reihe von Medien wurde mit dem vorstehenden Verfahrensablauf hergestellt,
außer
dass die Zusammensetzung des BiaSibOd-Dünnfilms
verändert
wurde, und es wurde gefunden, dass die Medien einen Jitter von etwa
12% oder weniger zeigten. Unter ihnen zeigten Medien mit einer Zusammensetzung,
in welcher a, b und d die folgenden Bedingungen erfüllten: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70, einen
zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 7,2 mW und hatten zufriedenstellende
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,5% oder weniger zunahmen.
-
Die
Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und die reflektierende Ag-Schicht wurden von dem aufgezeichneten
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
entfernt, und der organische Dünnfilm
wurde mit Ethanol heraus gewaschen. Verformung der freigelegten
Oberfläche
des BiaSibOd-Dünnfilms
wurde mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) untersucht, und es wurde
gefunden, dass die Verformung höchstens
17 nm war.
-
Beispiel 1-14
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-13 hergestellt
und geprüft,
außer dass
BiaGebOd an Stelle
von BiaSibOd verwendet wurde. Die Medien mit einer Zusammensetzung
des BiO-Films (des ersten anorganischen Dünnfilms), bei welcher a, b
und d die vorstehenden Bedingungen wie in Beispiel 1-13 erfüllten, zeigten
einen zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei
einer Aufzeichnungsenergie von etwa 7,2 mW und hatten zufriedenstellende
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,8% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-15
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-13 hergestellt
und geprüft,
außer dass
BiaSibFecOd an Stelle von
BiaSibOd als
der erste anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Unter den hergestellten Medien zeigten diejenigen
mit einer Zusammensetzung des BiaSibFecOd-Dünnfilms,
in welcher a, b, c und d die folgenden Bedingungen erfüllten: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20, 3 ≤ c ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70, einen
zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 7,5 mW und hatten zufriedenstellende
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,5% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-16
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-15 hergestellt
und geprüft,
außer dass
Bi3SiM4O12, wobei M eines aus Al, Cr, Mn, In, Co,
Cu, Ni, Zn und Ti ist, an Stelle von BiaSibFecOd als
der erste anorganische Dünnfilm
verwendet wurde. Die hergestellten Medien mit der vorstehend spezifizierten
Elemente als M zeigten einen zufriedenstellend niedrigen Jitter
von 10% oder weniger bei einer Aufzeichnungsenergie von etwa 7,0
mW und hatten zufriedenstellende Eigenschaften der binären Aufzeichnung.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,5% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-17
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde hergestellt, indem auf einem Polycarbonatsubstrat
mit 50 nm tiefen Führungsrillen nacheinander
durch Schleuderbeschichtung ein organischer Dünnfilm, umfassend das farbgebende
Mittel der Strukturformel (1) wie in Beispiel 1-1 und mit einer
mittleren Dicke von etwa 30 nm; durch Sputtern ein 25 nm dicker
BiaSibOd-Dünnfilm (BiO-Film;
erster anorganischer Dünnfilm);
durch Sputtern eine 25 nm dicke reflektierende Schicht aus Ag; und
eine etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt wurden.
-
Eine
Reihe von Medien wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-13
hergestellt, außer
dass die Zusammensetzung des BiaSibOd-Dünnfilms
verändert
wurde, und es wurde gefunden, dass die Medien einen Jitter von etwa
12% oder weniger zeigten. Unter ihnen zeigten Medien mit einer Zusammensetzung,
in welcher a, b und d die folgenden Bedingungen erfüllten: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70, einen
zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 7,4 mW und hatten zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 0,8% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 1-18
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 1-13 hergestellt und
geprüft,
außer
dass das farbgebende Mittel der Strukturformel (2) wie in Beispiel
1-7 an Stelle des farbgebenden Mittels der Strukturformel (1) verwendet
wurde. Auf dem Medium konnte Information auf zufriedenstellende
Weise aufgezeichnet werden, was durch binäre Aufzeichnung gezeigt wurde.
Das organische Material (das farbgebende Mittel) der Strukturformel
(2) ist ein in herkömmlichen
DVD-R-Medien und DVD+R-Medien verwendbares Material, hat eine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, hat aber
eine schwache, breite Absorption bei Wellenlängen blauer Laser, wie in 13 gezeigt.
-
Auf
dem Medium des vorliegenden Beispiels kann Information durch die
Lichtabsorptionsfunktionen von sowohl dem BiaSibOd-Dünnfilm wie
auch dem das farbgebende Mittel der Strukturformel (2) umfassenden organischen
Dünnfilm
aufgezeichnet werden, und die optimale Aufzeichnungsenergie kann
um einen Faktor von etwa 1,0 mW verringert werden.
-
Das
Medium mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass beide
Jitter nur um 1% oder weniger zunahmen.
-
Vergleichsbeispiel 1-3
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde hergestellt, indem auf einem Polycarbonatsubstrat mit 50 nm
tiefen Führungsrillen
nacheinander durch Schleuderbeschichtung ein organischer Dünnfilm,
umfassend FOM-559 (Phthalocyanin, erhältlich von Wako Pure Chemical
Industries, Ltd.) und mit einer mittleren Dicke von etwa 80 nm;
durch Sputtern eine 150 nm dicke reflektierende Schicht aus Ag;
und eine etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt wurden. Dies ist ein Vergleichsbeispiel
der Anwendung einer herkömmlichen
Schichtkonfiguration auf Aufzeichnung bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Das
Phthalocyanin FOM-559 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) zeigt
einen verhältnismäßig kleinen
imaginären
Teil des komplexen Brechungsindex (Extinktionskoeffizient) und einen
verhältnismäßig großen realen
Teil davon bei etwa 405 nm, das heißt, bei Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, wie
bei den in herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
verwendeten organischen Materialien.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | 1T
von 0,0917 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Das
Medium zeigt bei einer Aufzeichnungsenergie von etwa 11,0 mW Jitter
von 10,1%.
-
Das
Medium wurde dann 100 Stunden lang einer Lagerprüfung bei 80°C bei 85% r. F. unterworfen, und
es wurden ein Archivierungsjitter und ein Lagerungsjitter bestimmt,
wobei gefunden wurde, dass beide Jitter um 0,6% oder weniger zunahmen.
-
Das
Medium zeigte jedoch eine maximale Verformung von über 100
nm, was anzeigt, dass das Substrat sich in einem Ausmaß verformt,
das die Tiefe von seinen Führungsrillen übertrifft.
Die Verformung hierin wurde durch Entfernen der Schutzschicht aus
UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des Substrates mit einem Atomkraftmikroskop
(AFM) bestimmt (15).
-
Mit
Bezug auf 15 interferiert die Verformung
einer Aufzeichnungsmarkierung (M) mit der Verformung einer anderen
Aufzeichnungsmarkierung (N), die vor der ersteren in einer angrenzenden
Spur aufgezeichnet wurde, und so wird die Verformung der letzteren
deutlich modifiziert.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass das Medium bei Aufzeichnung mit höherer Dichte
unvorteilhaft ist.
-
Beispiel 1-19
-
Auf
das in Beispiel 1-1 hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information durch Acht-Niveau-Aufzeichnung
unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben
DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen
aufgezeichnet: Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | Zellenlänge von
0,47 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,5
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | isolierte
Markierung und aufeinander folgende Markierung, wobei vier aufeinander
folgende Markierungen auf einem Niveau und eine isolierte Markierung
auf sieben verschiedenen Niveausunter Einschiebung von zwei Leerzellen
aufgezeichnet wurden. |
-
Als
ein Ergebnis konnte Information auf dem Medium mit einem ausreichend
hohen Modulationsgrad (Dynamikbereich) von 60% und mit einer sehr
geringen Schwankung auf mehreren Aufzeichnungsniveaus sogar in aufeinander
folgend aufgezeichneten Flächen
aufgezeichnet werden (16). In 16 ist
eine der aufeinander folgenden Markierungen mit Pfeil 115 und
eine der isolierten Markierungen mit Pfeil 117 bezeichnet.
-
Bei
der vorstehenden Prüfung
wurde Information in Rillen des Mediums durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung
aufgezeichnet. Eine andere Prüfung
ergab, dass sogar in Lands zufriedenstellend aufgezeichnet werden
konnte.
-
Beispiel 1-20
-
Auf
das in Beispiel 1-13 hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information durch die
Acht-Niveau-Aufzeichnung
von Beispiel 1-19 aufgezeichnet.
-
Wie
in Beispiel 1-19 konnte Information auf dem Medium mit einem ausreichend
hohen Modulationsgrad (Dynamikbereich) von 60% und mit einer sehr
geringen Schwankung auf mehreren Aufzeichnungsniveaus sogar in aufeinander
folgend aufgezeichneten Flächen
aufgezeichnet werden.
-
Bei
der vorstehenden Prüfung
wurde Information in Rillen des Mediums durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung
aufgezeichnet. Eine andere Prüfung
ergab, dass sogar in Lands zufriedenstellend aufgezeichnet werden
konnte.
-
Vergleichsbeispiel 1-4
-
Auf
das in Vergleichsbeispiel 1-3 hergestellte, einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information
durch Acht-Niveau-Aufzeichnung
unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen
aufgezeichnet: Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | Zellenlänge von
0,47 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,5
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | isolierte
Markierung und aufeinander folgende Markierung wie in Beispiel 1-19. |
-
Die
Ergebnisse werden in 17 gezeigt und zeigen an, dass
das Medium „Abfälle 119
im Modulationsgrad" in
aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen und eine sehr starke Schwankung
bei mehreren Aufzeichnungsniveaus zeigt und dass das Medium für Mehrfachniveau-Aufzeichnung
nicht geeignet ist. Das liegt daran, dass bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung
in solchen aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen die
Aufzeichnungsniveaus konstant gehalten werden müssen. Bei einer niedrigen Aufzeichnungsenergie
zeigte das Medium keinen Abfall im Modulationsgrad, hatte aber einen
stark verringerten Modulationsgrad (Dynamikbereich) von 20% und
ein verringertes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR).
-
Dann
wurden die Schutzschicht aus UV-härtbarem Harz und die reflektierende
Ag-Schicht von dem aufgezeichneten
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
entfernt, der organische Dünnfilm
wurde mit Ethanol herausgewaschen und Verformung der Oberfläche des
Substrates wurde mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) untersucht.
-
Mit
Bezug auf 18A und 18B wurde
in aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen (d), (e) und (f), in welchen
Aufzeichnungsmarkierungen mit großen Größen in Zellen aufgezeichnet
waren, nichtlineare Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen
beobachtet, was bestätigt,
dass die „Abfälle im Modulationsgrad" durch beträchtliche
Modifikation von verformten Wellenformen wegen Interferenz verursacht
sind.
-
Dann
wurde die Beziehung zwischen der Verformung des Substrates und dem
Abfall des Modulationsgrades (dem Unterschied der Aufzeichnungsniveaus
zwischen dem Beginn und dem Ende von aufeinander folgend aufgezeichneten
Markierungen) bestimmt (19).
Bei einer etwa 50 nm übertreffenden
Verformung kann Information in aufeinander folgend aufgezeichneten
Flächen
nicht bei einem gleichmäßigen Niveau
aufgezeichnet werden, was für
Mehrfachniveau-Aufzeichnung nicht geeignet ist.
-
Noch
spezifischer kann das einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische
Aufzeichnungsmedien gemäß Vergleichsbeispiel
1-4 nicht für
Mehrfachniveau-Aufzeichnung
verwendet werden, es sei denn, es hat eine verringerte Verformung.
Jedoch kann das Medium nicht einen ausreichend hohen Modulationsgrad
ergeben, wenn es nicht eine große
Verformung hat.
-
In
der vorstehenden Prüfung
wurde Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung in Rillen des
Mediums aufgezeichnet. Es konnte jedoch in seinen Lands keine Information
aufgezeichnet werden.
-
Beispiel 1-21
-
Information
wurde mit dem Acht-Niveau-Verfahren von Beispiel 1-19 aufgezeichnet,
außer
dass eine kleinere Zellenlänge
von 0,26 μm
verwendet wurde (20).
-
Als
ein Ergebnis konnte Information auf dem Medium mit einem ausreichend
hohen Modulationsgrad (Dynamikbereich) von 60% und mit einer sehr
geringen Schwankung auf mehreren Aufzeichnungsniveaus sogar in aufeinander
folgend aufgezeichneten Flächen
aufgezeichnet werden (20).
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des BiFeO-Films mit einem Abtast-Elektronenmikroskop
(SEM) untersucht.
-
Das
Ergebnis wird in 21 gezeigt und es zeigt, dass
bedeutende Verformung in dem Bild des Abtast-Elektronenmikroskopes
nicht beobachtet wird und Aufzeichnungsmarkierungen im wesentlichen
ohne Verformung erzeugt werden.
-
Die
Oberfläche
und ein Querschnitt des aufgezeichneten Gebietes wurden mit einem
Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) untersucht, wobei gezeigt
wurde, dass auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung in der Ebenenrichtung
und auch der Dickenrichtung des BiFeO-Dünnfilms und/oder des organischen
Dünnfilms
Information auf mehreren Niveaus aufgezeichnet werden konnte.
-
Beispiel 1-22
-
Information
wurde mit dem Acht-Niveau-Verfahren von Beispiel 1-20 aufgezeichnet,
außer
dass eine kleinere Zellenlänge
von 0,26 μm
verwendet wurde.
-
Information
kann auf dem Medium mit einem ausreichend hohen Modulationsgrad
(Dynamikbereich) von 60% und mit einer sehr geringen Schwankung
auf mehreren Aufzeichnungsniveaus sogar in aufeinander folgend aufgezeichneten
Flächen
wie in Beispiel 1-21 aufgezeichnet werden.
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierenden Ag-Schicht von dem aufgezeichneten
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des BiaSibOd-Films mit einem
Abtast-Elektronenmikroskop (SEM) untersucht. Es wurden Aufzeichnungsmarkierungen
im wesentlichen ohne Verformung erzeugt wie in Beispiel 1-21.
-
Die
Oberfläche
und ein Querschnitt der aufgezeichneten Fläche wurden mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop
(TEM) untersucht, wobei gezeigt wurde, dass auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
in der Ebenenrichtung und auch der Dickenrichtung des BiaSibOd-Dünnfilms
und/oder des organischen Dünnfilms
Information auf mehreren Niveaus aufgezeichnet werden konnte.
-
Beispiel 1-23
-
Auf
dem in Beispiel 1-1 hergestellten einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information mit einem
PR(1,2,1)-System bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet
und wiedergegeben, dass sich eine minimale Markierungslänge von
0,205 μm
ergab.
-
Das
Medium zeigte bei normaler binärer
Aufzeichnung einen 20% übersteigenden
Jitter, hatte aber eine Bitfehlerrate (BER) der Größenordnung
von 20–5,
wenn die Signale mit dem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass Information auf dem Medium auf sehr zufriedenstellende Weise
aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Beispiel 1-24
-
sAuf
dem in Beispiel 1-13 hergestellten einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information mit einem
PR(1,2,1)-System bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet
und wiedergegeben, dass sich eine minimale Markierungslänge von
0,205 μm
ergab.
-
Das
Medium zeigte bei normaler binärer
Aufzeichnung einen 20% übersteigenden Jitter,
hatte aber eine Bitfehlerrate (BER) der Größenordnung von 20–5,
wenn die Signale mit dem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass Information auf dem Medium auf sehr zufriedenstellende Weise
aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Vergleichsbeispiel 1-5
-
Auf
dem in Vergleichsbeispiel 1-3 hergestellten einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information
mit einem PR(1,2,1)-System
bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet und wiedergegeben,
dass sich eine minimale Markierungslänge von 0,205 μm ergab.
-
Das
Medium zeigte bei normaler binärer
Aufzeichnung einen 20% übersteigenden
Jitter, hatte aber eine Bitfehlerrate (BER) der Größenordnung
von 20–3,
wenn die Signale mit dem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass sogar mit dem PRML-System Information auf dem Medium bei dieser
Aufzeichnungs-Lineardichte nicht aufgezeichnet und wiedergegeben
werden kann.
-
Beispiel 1-25
-
Der
Absorptionsfaktor Q des in Beispiel 1-1 hergestellten, einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums wurde bestimmt
(22). Noch spezifischer wurden der Reflexionsgrad
R und die Transmission T des optischen Aufzeichnungsmediums gemessen,
und der Absorptionsfaktor Q (X in 22)
wurde als 1-R-T berechnet.
-
Zum
Vergleich wurden die Absorptionsfaktoren Q von einem kommerziell
erhältlichen,
eine Phthalocyaninverbindung verwendenden CD-R-Medium (Z in 22), auf dem Information sogar bei Wellenlängen blauer
Laser aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann, und von dem in
Vergleichsbeispiel 1-3 hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium (Y in 22)
mit dem vorstehenden Verfahren bestimmt. In diesem Zusammenhang
kann auf dem kommerziell erhältlichen,
die Phthalocyaninverbindung verwendenden CD- R-Medium als unbeschädigtes bei einem solchen Spurabstand und
einer solchen Dicke des Substrates, die dem Prüfgerät für Prüfungen bei Wellenlängen blauer
Laser aufgegeben werden, Information nicht aufgezeichnet und wiedergeben
werden. Es wurde jedoch unter Verwendung des Prüfgerätes für Prüfungen bei Wellenlängen blauer
Laser Information auf dem kommerziell erhältlichen CD-R-Medium aufgezeichnet
und wiedergegeben, indem das Medium aufgebrochen wurde, die Phthalocyaninverbindung
in einem Lösungsmittel
gelöst
wurde, um eine Lösung
zu ergeben, und die Lösung
auf ein für
Wellenlängen
blauer Laser empfindliches Substrat aufgebracht wurde.
-
Mit
Bezug auf 22 hat das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
von Beispiel 1-1 eine sehr geringe Änderung des Absorptionsfaktors
Q bei Wellenlängen
von 500 nm oder weniger, typischer Weise bei Wellenlängen um
400 nm herum.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung eine sehr
geringe Änderung
der Aufzeichnungseigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate und im Reflexionsgrad bei
sich ändernden
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen
aufweisen.
-
Beispiel 1-26
-
Um
herauszufinden, mit welchem Aufzeichnungsmechanismus in dem in Beispiel
1-1 hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedium Aufzeichnungsmarkierungen erzeugt werden, wurde
eine Prüfung
durchgeführt.
-
Spezifisch
wurde eine aufgezeichnete Fläche
von dem in Beispiel 1-1 hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium mit einem einen fokussierten
Ionenstrahl (FIB) verwendenden Mikrotom geschnitten und mit einem
Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) untersucht.
-
Das
Ergebnis wird in 23 gezeigt und zeigt, dass
Konstitutionselemente des BiFeO-Dünnfilms 121 in angrenzende
Schichten, das Substrat und den organischen Dünnfilm 123 hinein
diffundieren, und die Zusammensetzung des BiFeO-Dünnfilms
sich in der aufgezeichneten Fläche ändern kann.
Die dicke dunkle Schicht 125 über dem organischen Dünnfilm 123 ist
die reflektierende Ag-Schicht. Elektronenbeugungs-Analyse zeigt,
dass Kristallisation auftritt und in der aufgezeichneten Fläche Kristalle
gebildet werden.
-
Der
organische Dünnfilm
beinhaltet einige Hohlräume
mit einem veränderten
komplexen Brechungsindex.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass Information gemäß der vorliegenden Erfindung
nicht hauptsächlich
auf Verformung beruhend aufgezeichnet wird.
-
Beispiel 1-27
-
Um
herauszufinden, mit welchem Aufzeichnungsmechanismus in dem in Beispiel
1-13 hergestellten, einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
Aufzeichnungsmarkierungen erzeugt werden, wurde eine Prüfung durchgeführt.
-
Spezifisch
wurde eine aufgezeichnete Fläche
von dem in Beispiel 1-13 hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium mit einem einen fokussierten
Ionenstrahl (FIB) verwendenden Mikrotom geschnitten und mit einem
Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) untersucht.
-
Das
Ergebnis zeigt, dass Konstitutionselemente des Bi3SibOd-Dünnfilms
in angrenzende Schichten, das Substrat und den organischen Dünnfilm diffundieren,
und die Zusammensetzung des BiaSibOd-Dünnfilms sich
in der aufgezeichneten Fläche ändern kann
wie in Beispiel 1-26. Elektronenbeugungs-Analyse zeigt, dass Kristallisation
auftritt und in der aufgezeichneten Fläche Kristalle gebildet werden.
-
Der
organische Dünnfilm
beinhaltet einige Hohlräume
mit einem veränderten
komplexen Brechungsindex.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass Information gemäß der vorliegenden Erfindung
nicht hauptsächlich
auf Verformung beruhend aufgezeichnet wird.
-
Beispiel 2-1-1
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander durch Sputtern ein 65 nm dicker ZnS-SiO2 Dünnfilm
(zweiter anorganischer Dünnfilm,
ZnS:SiO2=85:15) und ein 15 nm dicker BiFeO-Dünnfilm (erster
anorganischer Dünnfilm,
Target-Zusammensetzung: Bi3Fe5O12) erzeugt.
-
Auf
dem BiFeO-Dünnfilm
wurden nacheinander durch Schleuderbeschichten ein organischer Dünnfilm,
umfassend das farbgebende Mittel der folgenden Strukturformel (1)
und von einer mittleren Dicke von etwa 30 nm; durch Sputtern eine
150 nm dicke reflektierende Ag-Schicht; und eine etwa 5 μm dicke,
ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt, um das Medium zu ergeben.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
-
Auf
dem vorstehend hergestellten optischen Aufzeichnungsmedium wurde
Information unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben DDU-1000
(ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen
gemäß einem
herkömmlichen binären Aufzeichnungsverfahren
aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Acht-zu-Sechzehn-Modulation |
Aufzeichnungs-Lineardichte | 1T
von 0,0917 μm
minimale Markierungslänge
3T von 0,275 (μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Das
Medium zeigte bei einer Aufzeichnungsenergie von 7,0 mW bei binärer Aufzeichnung
einen zufriedenstellend niedrigen Jitter von 8,0% (25). In 25 bezeichnet 127 Jitter,
Kurve 129 Wiedergabesignal-Niveaus in Markierungen und
Kurve 131 Wiedergabesignal-Niveaus in Räumen.
-
Außerdem konnte
auf dem Medium Information mit einem hohen Modulationsgrad und einem
breiten Spielraum der Aufzeichnungsenergie ohne bedeutende Schwankung
der Wiedergabesignal-Niveaus (RF-Niveaus) in den aufgezeichneten
Markierungen sogar bei einer Aufzeichnungsenergie höher als
die optimale Aufzeichnungsenergie aufgezeichnet werden.
-
Dann
wurde die Verformung in der folgenden Weise untersucht. Die Schutzschicht
aus UV-härtbarem Harz
und die reflektierende Ag-Schicht wurden von dem aufgezeichneten
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
entfernt, der organische Dünnfilm
wurde mit Ethanol heraus gewaschen und die Verformung der Oberfläche des
BiFeO-Dünnfilms
wurde mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) untersucht.
-
Das
Medium zeigte eine Verformung von höchstens 20 nm.
-
Beispiel 2-1-2
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt und
geprüft,
außer
dass der ZnS-SiO2 Dünnfilm (der zweite anorganischer
Dünnfilm)
nicht erzeugt wurde und der BiFeO-Dünnfilm (der erste anorganischer
Dünnfilm)
zu einer Dicke von 5 nm ausgebildet wurde. Das Ergebnis wird in 24 gezeigt. In 24 bezeichnet 133 Jitter,
Kurve 135 Wiedergabesignal-Niveaus in Markierungen und
Kurve 137 Wiedergabesignal-Niveaus in Räumen.
-
Das
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
zeigte bei einer Aufzeichnungsenergie von etwa 5,8 mW einen zufriedenstellend
niedrigen Jitter von 10,0% und hatte zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung.
-
Das
Medium zeigte jedoch ein schwankendes Wiedergabesignal-Niveau (RF-Niveau)
bei einer Aufzeichnungsenergie höher
als die optimale Aufzeichnungsenergie.
-
Die
Ergebnisse der Medien gemäß Beispiel
2-1-1 und Beispiel 2-1-2 werden in 26 und 27 verglichen.
-
26 veranschaulicht Jitter der beiden Medien, und 27 veranschaulicht Wiedergabesignal-Niveaus in
einem Raum und einer Aufzeichnungsmarkierung der beiden Medien.
-
27 zeigt, dass Information auf dem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium mit einem hohen
Modulationsgrad ohne schnellen Anstieg aufgezeichnet werden kann.
-
26 zeigt, dass das Medium einen deutlich verringerten
Jitter mit einem breiteren Spielraum der Aufzeichnungsenergie haben
kann, indem der schnelle Anstieg des Modulationsgrades unterdrückt wird.
-
Beispiel 2-2
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass der ZnS-SiO2 Dünnfilm zu einer Dicke von 50
nm erzeugt wurde und der BiFeO-Dünnfilm
zu einer Dicke von 10 nm ausgebildet wurde. Das hergestellte Medium
wurde mit dem Verfahren von Beispiel 2-1-1 geprüft, außer dass Aufzeichnung bei einer
in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-3
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 12 nm dicker BiFeCuO-Film an Stelle des BiFeO-Films hergestellt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft,
außer
dass Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie
durchgeführt
wurde. Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-4
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 10 nm dicker BiFeAlO-Film an Stelle des BiFeO-Films hergestellt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft, außer dass
Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-5
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 7 nm dicker BiAlO-Film an Stelle des BiFeO-Films hergestellt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft, außer dass
Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-6
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 17 nm dicker BiDyFeO-Film an Stelle des BiFeO-Films hergestellt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft,
außer
dass Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie
durchgeführt
wurde. Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-7
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 8 nm dicker InFeO-Film an Stelle des BiFeO-Films hergestellt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft, außer dass
Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-8
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass das farbgebende Mittel der folgenden Strukturformel (2) an
Stelle des farbgebenden Mittels der Strukturformel (1) verwendet wurde
und dass der erste anorganische Dünnfilm zu einer Dicke von 12
nm ausgebildet wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren
von Beispiel 2-1-1 geprüft,
außer
dass Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie
durchgeführt
wurde. Information konnte auf dem Medium mit zufriedenstellenden
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung aufgezeichnet werden, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
Das organische Material (das farbgebende Mittel) der Strukturformel
(2) ist ein in herkömmlichen
DVD-R-Medien und DVD+R-Medien verwendbares Material, hat eine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, hat
aber eine schwache, breite Absorption bei Wellenlängen blauer Laser,
wie in 13 gezeigt.
-
Auf
dem Medium des vorliegenden Beispiels kann Information durch die
Lichtabsorptionsfunktionen von sowohl dem BiFeO-Dünnfilm wie
auch dem das farbgebende Mittel der Strukturformel (2) umfassenden organischen
Dünnfilm
aufgezeichnet werden, und die optimale Aufzeichnungsenergie kann
um einen Faktor von etwa 1,0 mW verringert werden.
-
-
Beispiel 2-9
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass AlN an Stelle von ZnS-SiO2 verwendet
wurde und der erste anorganische Dünnfilm zu einer Dicke von 10
nm ausgebildet wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren
von Beispiel 2-1-1 geprüft,
außer
dass Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie
durchgeführt
wurde. Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-10
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass Si3N4 an Stelle von
ZnS-SiO2 verwendet wurde und der erste anorganische
Dünnfilm
zu einer Dicke von 10 nm ausgebildet wurde. Das hergestellte Medium
wurde mit dem Verfahren von Beispiel 2-1-1 geprüft, außer dass Aufzeichnung bei einer
in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Beispiel 2-11
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander durch Sputtern ein 15 nm dicker BiFeO-Dünnfilm (erster
anorganischer Dünnfilm)
und ein 100 nm dicker ZnS-SiO2 Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm)
erzeugt.
-
Auf
dem ZnS-SiO2-Dünnfilm wurden nacheinander
eine 150 nm dicke reflektierende Ag-Schicht durch Sputtern und eine
etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt, um das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium zu ergeben.
-
Auf
dem optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information durch binäre Aufzeichnung
unter den Bedingungen von Beispiel 2-1-1 aufgezeichnet.
-
Das
Medium zeigte zufriedenstellende Eigenschaften der binären Aufzeichnung,
wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Außerdem konnte
auf dem Medium Information mit einem hohen Modulationsgrad und einem
breiten Spielraum der Aufzeichnungsenergie ohne bedeutende Schwankung
der Wiedergabesignal-Niveaus (RF-Niveaus) in den aufgezeichneten
Markierungen sogar bei einer Aufzeichnungsenergie höher als
die optimale Aufzeichnungsenergie aufgezeichnet werden.
-
Beispiel 2-12
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass ein 12 nm dicker BiO-Film an Stelle des BiFeO-Films erzeugt
wurde. Das hergestellte Medium wurde mit dem Verfahren von Beispiel
2-1-1 geprüft,
außer
dass Aufzeichnung bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie
durchgeführt
wurde. Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Dieses
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
hat vor der Aufzeichnung einen hohen Reflexionsgrad von etwa 25%
und zeigt einen hohen Modulationsgrad von etwa 70%.
-
Das
Medium wurde dann 100 Stunden lang einer Lagerprüfung bei 80°C bei 85% r. F. unterworfen, und
es wurden ein Archivierungsjitter und ein Lagerungsjitter bestimmt,
wobei gefunden wurde, dass beide Jitter nur um 0,7% oder weniger
zunahmen, was zeigt, dass das Medium sehr stabil gelagert werden
kann.
-
Beispiel 2-13
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt,
außer
dass BiO an Stelle von BiFeO verwendet wurde und dass Aufzeichnung
bei einer in Tabelle 2 gezeigten Aufzeichnungsenergie durchgeführt wurde.
Als ein Ergebnis zeigt das Medium zufriedenstellende Eigenschaften
der binären
Aufzeichnung, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Dieses
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
hat vor der Aufzeichnung einen hohen Reflexionsgrad von etwa 25%–30% und
zeigt einen hohen Modulationsgrad von etwa 70%.
-
Beispiel 2-14
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6 mm dickes
Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen wurden nacheinander
ein ZnS-SiO2-Dünnfilm (zweiter anorganischer
Dünnfilm,
ZnS:SiO2=70:30), und ein BiFeO-Dünnfilm (erster
anorganischer Dünnfilm)
mit einer unterschiedlichen Dicke von 10 bis 15 nm und einer unterschiedlichen
Zusammensetzung von BixFeyO,
wobei x und y Atomverhältnisse
sind erzeugt, und zwar durch Sputtern unter Verwendung eines Targets
mit einer Zusammensetzung BixFeyO.
-
Auf
dem BiFeO-Dünnfilm
wurden nacheinander durch Schleuderbeschichten ein organischer Dünnfilm mit
einer mittleren Dicke von etwa 40 nm und umfassend das farbgebende
Mittel der Strukturformel (1); durch Sputtern eine 150 nm dicke
reflektierende AgPdCu-Schicht; und eine etwa 5 μm dicke, ein UV-härtbares Harz
umfassende Schutzschicht erzeugt, um die einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien zu ergeben.
-
Auf
das vorstehend hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals lesbare
optische Aufzeichnungsmedium wurde Information unter den folgenden
Bedingungen unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben DDU-1000
(ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) gemäß einem herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet:
-
Aufzeichnungsbedingungen
-
- Modulationssystem: (1) Acht-zu-Sechzehn-Modulation, und
(2) Eins-zu-Sieben-Modulation
- Aufzeichnungs-Lineardichte
(1) Acht-zu-Sechzehn-Modulation:
1T
von 0,0917 μm
minimale
Markierungslänge
3T von 0,275 μm
(2)
Eins-zu-Sieben-Modulation:
1T von 0,1026 μm
minimale Markierungslänge 2T von
0,205 μm
- Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: 6,0 m/s
- Wellenform-Ausgleich: normaler Equalizer
-
58 veranschaulicht die Beziehung zwischen dem
Verhältnis
[x/(x + y)] und dem Jitter (σ/Tw),
und 59 veranschaulicht die Beziehung
zwischen dem Verhältnis
[x/(x + y)], dem Modulationsgrad (der modulierten Amplitude) und
dem Reflexionsgrad bei Eins-zu-Sieben-Modulation. Die Abszisse [x/(x
+ y)] in 58 und 59 zeigt
an, dass der Film FeO allein enthält, wenn sie 0 ist, und dass
der Film BiO allein enthält,
wenn sie 1 ist
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass wenn der erste anorganische Dünnfilm eine
durch RxMyO dargestellte Zusammensetzung
hat, wobei x und y Atomverhältnisse
sind, die Medien dann einen zufriedenstellend niedrigen Jitter und
einen hohen Modulationsgrad und einen hohen Reflexionsgrad haben,
wenn x und y die Bedingung erfüllen:
[x/(x + y)] ≥ 0,3,
was die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung bestätigt.
-
Vergleichsbeispiel 2-1
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde hergestellt, indem auf einem 0,6 mm dicken Polycarbonatsubstrat
mit 50 nm tiefen Führungsrillen
nacheinander durch Schleuderbeschichtung ein organischer Dünnfilm,
umfassend FOM-559 (Phthalocyanin, erhältlich von Wako Pure Chemical
Industries, Ltd.) und mit einer mittleren Dicke von etwa 80 nm;
durch Sputtern eine 150 nm dicke reflektierende Schicht aus Ag;
und eine etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt wurden. Dies ist ein Vergleichsbeispiel
der Anwendung einer herkömmlichen
Schichtkonfiguration auf Aufzeichnung bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Das
Phthalocyanin FOM-559 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) zeigt
einen verhältnismäßig kleinen
imaginären
Teil des komplexen Brechungsindex (Extinktionskoeffizient) und einen
verhältnismäßig großen realen
Teil davon bei etwa 405 nm, das heißt, Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, wie
bei den in herkömmlichen
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
verwendeten organischen Materialien.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurde Information
durch herkömmliche
binäre
Aufzeichnung unter den Bedingungen von Beispiel 2-1-1 aufgezeichnet.
-
Das
Medium zeigte bei einer Aufzeichnungsenergie von etwa 11,0 mW einen
Jitter von 10,1%, wie in Tabelle 2 gezeigt wird.
-
Das
Medium zeigte eine 100 nm übersteigende
maximale Verformung, was anzeigt, dass das Substrat sich in einem
die Tiefe seiner Führungsrillen übersteigenden
Ausmaß verformt.
Die Verformung wurde hierbei bestimmt, indem die Schutzschicht aus
UV-härtbarem
Harz und die reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
entfernt wurde, der organische Dünnfilm
mit Ethanol heraus gewaschen wurde und die Verformung der Oberfläche des
Substrates mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) untersucht wurde (28).
-
Mit
Bezug auf 28 interferiert die Verformung
einer Aufzeichnungsmarkierung (M) mit der Verformung einer anderen
Aufzeichnungsmarkierung (N), die vor der ersteren in einer angrenzenden
Spur aufgezeichnet wurde, und so wird die Verformung der letzteren
deutlich modifiziert.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass das Medium bei Aufzeichnung mit höherer Dichte
unvorteilhaft ist.
-
Beispiel 2-15
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander durch Sputtern ein 65 nm dicker BiaSibOd Dünnfilm (erster anorganischer
Dünnfilm),
durch Sputtern ein 65 nm dicker ZnS-SiO2-Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm);
durch Sputtern eine 100 nm dicke reflektierende Ag-Schicht; und
eine etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares Harz
umfassende Schutzschicht erzeugt.
-
Auf
das vorstehend hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals lesbare
optische Aufzeichnungsmedium wurde Information unter den folgenden
Bedingungen unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben DDU-1000
(ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) gemäß einem herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet: Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | (1)
Acht-zu-Sechzehn-Modulation |
Aufzeichnungs-Lineardichte | 1T
von 0,0917 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Eine
Reihe von Medien wurde mit dem vorstehenden Verfahren erzeugt, außer mit
einer unterschiedlichen Zusammensetzung des BiaSibOd Dünnfilms,
und es wurde herausgefunden, dass die Medien einen Jitter von etwa
12% oder weniger hatten. Unter diesen zeigten Medien mit einer Zusammensetzung,
bei welcher a, b und d die folgenden Bedingungen erfüllen: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70 einen
zufriedenstellend niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 8,5 mW und hatten zufriedenstellende
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung.
-
Die
Medien mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass der
Archivierungsjitter und der Lagerungsjitter um 0,8% oder weniger beziehungsweise
um 0,4% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 2-16
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-15 hergestellt
und geprüft,
außer dass
BiaGebOd an
Stelle von BiaSibOd verwendet wurde. Unter den hergestellten
Medien zeigten diejenigen mit einer Zusammensetzung, bei welcher
a, b und d die folgenden Bedingungen erfüllen: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 570 einen zufriedenstellend
niedrigen Jitter von 10% oder weniger bei einer Aufzeichnungsenergie
von etwa 8,4 mW und hatten zufriedenstellende Eigenschaften der
binären
Aufzeichnung.
-
Die
Medien mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass der
Archivierungsjitter und der Lagerungsjitter um 0,7% oder weniger beziehungsweise
um 0,4% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 2-17
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-15 hergestellt
und geprüft,
außer dass
BiaSibFecOd an Stelle von
BiaSibOd verwendet
wurde. Unter den hergestellten Medien zeigten diejenigen mit einer
Zusammensetzung, bei welcher a, b, c und d die folgenden Bedingungen
erfüllen:
10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 3 ≤ c ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70 einen
zufriedenstellend niedrigen Jitter von 9,5% oder weniger bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 8,8 mW und hatten zufriedenstellende
Eigenschaften der binären
Aufzeichnung.
-
Die
Medien mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass der
Archivierungsjitter und der Lagerungsjitter um 0,8% oder weniger beziehungsweise
um 0,2% oder weniger zunahmen.
-
Beispiel 2-18
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-17 hergestellt
und geprüft,
außer dass
die Zusammensetzung von BiaSibFecOd zu Bi3SiFe4O12 eingestellt
wurde und dass Al, Cr, Mn, In, Co, Cu, Ni, Zn oder Ti an Stelle
von Fe verwendet wurden. Die sich ergebenden Medien mit irgendeinem
Element an Stelle von Fe hatten einen zufriedenstellend niedrigen
Jitter von 10% oder weniger bei einer Aufzeichnungsenergie von etwa
8,2 mW und hatten zufriedenstellende Eigenschaften der binären Aufzeichnung.
-
Die
Medien mit der vorstehend spezifizierten Zusammensetzung wurde dann
100 Stunden lang einer Lagerprüfung
bei 80°C
bei 85% r. F. unterworfen, und es wurden ein Archivierungsjitter
und ein Lagerungsjitter bestimmt, wobei gefunden wurde, dass der
Archivierungsjitter und der Lagerungsjitter um 1,0% oder weniger beziehungsweise
um 0,3% oder weniger zunahmen.
-
Vergleichsbeispiel 2-2
-
Eine
Reihe von einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-15 hergestellt
und geprüft,
außer dass
Bi1Fe9O12 an
Stelle von BiaSibOd verwendet wurde. Unter den hergestellten
Medien zeigten diejenigen mit einer Zusammensetzung, bei welcher
a, b und d die folgenden Bedingungen erfüllen: 10 ≤ a ≤ 40, 3 ≤ b ≤ 20 und 50 ≤ d ≤ 70 einen zufriedenstellend niedrigen
Jitter von 12% oder weniger.
-
Das
Medium wurde dann 100 Stunden lang einer Lagerprüfung bei 80°C bei 85% r. F. unterworfen, und
es wurden ein Archivierungsjitter und ein Lagerungsjitter bestimmt,
wobei gefunden wurde, dass der Archivierungsjitter und der Lagerungsjitter
deutlich um 4,8% beziehungsweise um 0,9% zunahmen.
-
Beispiel 2-19
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden durch Sputtern ein 65 nm dicker ZnS-SiO2-Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm,
ZnS:SiO2=90:10) erzeugt.
-
Auf
dem zweiten anorganischen Dünnfilm
wurde durch binäres
Sputtern unter Verwendung eines Bi-Targets und eines FeO-Targets
(Fe2O3) bei unterschiedlichen
Sputterenergien der Bi- und FEO-Targets ein 10 nm dicker BiFeO-Dünnfilm erzeugt.
-
Auf
dem ersten anorganischen Dünnfilm
wurden nacheinander ein organischer Dünnfilm mit einer mittleren
Dicke von etwa 30 nm und umfassend das farbgebende Mittel der Strukturformel
(1) durch Schleuderbeschichten; und durch Sputtern eine 150 nm dicke
reflektierende AgNdCu-Schicht; und eine etwa 5 μm dicke, ein UV-härtbares Harz umfassende Schutzschicht
erzeugt, um das Medium zu ergeben.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben
DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Acht-zu-sechzehn-Modulation,
wiederholende Aufzeichnung von 3T-Signalen |
Aufzeichnungs-Lineardichte: | minimale
Markierungslänge
(3T) von 0,275 (μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Die
Ergebnisse werden in 60 gezeigt, sie zeigen an,
dass der Jitter mit einem zunehmenden Verhältnis der Sputterenergie des
Bi-Targets zu der Sputterenergie des FeO-Targets deutlich abnimmt.
-
Die
Anmerkungen auf der rechten Seite von 60 zeigen
die auf die Bibeziehungsweise FeO-Targets aufgebrachten Sputterenergien
an.
-
Der
durch binäres
Sputtern hergestellte Film hat eine durch BixFeyO
wiedergegebene Zusammensetzung, und es wird vermutet, dass er eine
Mischung von Bi und FeO oder eine Mischung von Bi, BiO und FeO ist.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass eine Mischung von Bi und FeO und eine Mischung
von Bi, BiO und FeO bei der Hochdichte-Aufzeichnung eine wichtige
Rolle spielen.
-
In
den vorstehenden Beispielen 2-2 bis 2-13 und in Vergleichsbeispiel
2-1 wurde Information durch herkömmliche
binäre
Aufzeichnung bei einer gemäßigten Aufzeichnungsdichte
aufgezeichnet. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 aufgelistet.
-
-
In
den nachstehenden Beispielen 2-20 bis 2-28 wurde Information durch
herkömmliche
binäre
Aufzeichnung bei einer hohen Aufzeichnungsdichte aufgezeichnet.
-
Beispiel 2-20
-
Um
eine Aufzeichnung mit höherer
Dichte zu erreichen, wurde auf dem in Beispiel 2-1-1 hergestellten, einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium Information durch
binäre
Aufzeichnung unter den folgenden Bedingungen aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Eins-zu-sieben-Modulation |
Aufzeichnungsdichte | minimale
Markierungslänge
2T von 0,273, 0,261, 0,250, 0,240, 0,231, 0,222, 0,214 oder 0,205
(μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
29 und 30 zeigen
die Beziehung zwischen dem Jitter (σ/Tw) und der Aufzeichnungsenergie bei
Einzelspur-Aufzeichnung beziehungsweise bei Aufzeichnung in aufeinander
folgenden Spuren. In diesen Abbildungen zeigen die Anmerkungen die
minimale Markierungslänge
2T an.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung
sogar bei einer sehr hohen Aufzeichnungsdichte Information in zufriedenstellender
Weise aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Auf
dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß dem Vergleichsbeispiel
2-1 konnte Information bei einer minimalen Markierungslänge 2T von
0,205 μm
nicht aufgezeichnet werden, und der Jitter konnte nicht bestimmt
werden. Dagegen wurde auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zufriedenstellend
Information aufgezeichnet, und zwar sogar unter Aufzeichnungsbedingungen
einer minimalen Markierungslänge 2T
von 0,205 μm
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter (σ/Tw) von 13,3% bei Einzelspur-Aufzeichnung bei
einer Aufzeichnungsenergie von etwa 7,4 mW. Diese Ergebnisse zeigen,
dass der Unterschied in den Aufzeichnungseigenschaften zwischen
dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
der vorliegenden Erfindung (Beispiel 2-1-1) und dem herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
(Vergleichsbeispiel 2-1) bei Aufzeichnung mit einer verhältnismäßig niedrigen
Aufzeichnungsdichte nicht so bemerkenswert ist, bei Aufzeichnung
mit einer hohen Dichte aber bedeutend wird.
-
Beispiel 2-21
-
Um
die Wirkungskraft eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu beweisen, wurden die Fähigkeiten
zur Aufzeichnung kurzer Aufzeichnungsmarkierungen der in Beispiel
2-1-1 und Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellten, einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien bestimmt.
-
Es
wurde auf diesen Medien mit einer einzigen 2T-Periode Information
unter den folgenden Bedingungen aufgezeichnet, um den Einfluss der
Aufzeichnungsstrategie zu vermeiden. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Eins-zu-sieben-Modulation
bei Aufzeichnung einer 2T-Einzelmarkierung |
Aufzeichnungsdichte | minimale
Markierungslänge
2T von 0,273, 0,261, 0,250, 0,240, 0,231, 0,222, 0,214 oder 0,205
(μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Der
minimale Jitter (σ/TW)
wurde bei einer unterschiedlichen Aufzeichnungsenergie bei unterschiedlichen
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeiten bestimmt. Die Beziehung zwischen
dem minimalen Jitter und der 2T-Markierungslänge ist wie in 31 gezeigt.
-
31 zeigt, dass das einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Lage ist, kurze Markierungen darauf zufriedenstellender als
das herkömmliche
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
zu erzeugen.
-
Beispiel 2-22
-
Um
die Wirkungskraft eines einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmediums gemäß einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zu beweisen, wurden die Fähigkeiten
zur Aufzeichnung kurzer Aufzeichnungsmarkierungen der in Beispiel
2-11 und Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellten, einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien bestimmt.
-
Es
wurde auf diesen Medien mit einer einzigen 2T-Periode Information
unter den folgenden Bedingungen aufgezeichnet, um den Einfluss der
Aufzeichnungsstrategie zu vermeiden. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Eins-zu-sieben-Modulation
bei Aufzeichnung einer 2T-Einzelmarkierung |
Aufzeichnungsdichte | minimale
Markierungslänge
2T von 0,273, 0,261, 0,250, 0,240, 0,231, 0,222, 0,214 oder 0,205
(μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Der
minimale Jitter (σ/Tw)
wurde bei einer unterschiedlichen Aufzeichnungsenergie bei unterschiedlichen
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeiten bestimmt. Die Beziehung zwischen
dem minimalen Jitter und der 2T-Markierungslänge ist wie in 32 gezeigt.
-
32 zeigt, dass das einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Lage ist, kurze Markierungen darauf zufriedenstellender als
das herkömmliche
einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium
zu erzeugen.
-
Beispiel 2-23
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf einem 0,6
mm dicken Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander ein 65 nm dicker ZnS-SiO2-Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm)
durch Sputtern; ein 10 nm dicker BiFeO-Dünnfilm (erster anorganischer
Dünnfilm)
durch Sputtern; ein organischer Dünnfilm umfassend das farbgebende
Mittel der Strukturformel (1) und mit einer mittleren Dicke von
etwa 30 nm durch Schleuderbeschichten; eine 150 nm dicke reflektierende
Ag-Schicht durch Sputtern; und eine etwa 5 μm dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem: | Eins-zu-sieben-Modulation, |
Aufzeichnungs-Lineardichte | minimale
Markierungslänge
(2T) von 0,231 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0
m/s |
Wellenform-Ausgleich: | normaler
Equalizer |
-
Die
Ergebnisse werden in 33 gezeigt, in welcher die
Anmerkungen „(σ/Tw) 1 Spur", „(σ/Tw) 3 Spur" und „M. A" eine nacheinander
aufgezeichnete Fläche,
eine Einzelspur-Aufzeichnungsfläche,
in welcher Aufzeichnung nur in einer Spur durchgeführt wurde
und auf angrenzenden Spuren nicht aufgezeichnet wurde, und einen
Modulationsgrad (modulierte Amplitude) bezeichnen. In der nacheinander
aufgezeichneten Fläche kann
Information auf dem Medium zufriedenstellend durch binäre Aufzeichnung
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter von 9,5% bei einer
Aufzeichnungsenergie von 6,2 mW mit einem Modulationsgrad von 60% oder
mehr aufgezeichnet werden. Der Unterschied zwischen Jittern von
Einzelspur-Aufzeichnung
und aufeinander folgender Aufzeichnung ist trivial, er zeigt dass
Information mit wenig Übersprechen
aufgezeichnet werden kann.
-
Beispiel 2-24
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-23 hergestellt und
geprüft,
außer
dass mit einer minimalen Markierungslänge 2T von 0,222 μm aufgezeichnet
wurde.
-
Die
Ergebnisse werden in 34 gezeigt, in welcher die
Anmerkungen „(σ/Tw) 1 Spur", „(σ/Tw) 3 Spur" und „M. A" eine nacheinander
aufgezeichnete Fläche,
eine Einzelspur-Aufzeichnungsfläche,
in welcher Aufzeichnung nur in einer Spur durchgeführt wurde
und auf angrenzenden Spuren nicht aufgezeichnet wurde, und einen
Modulationsgrad (modulierte Amplitude) bezeichnen. In der nacheinander
aufgezeichneten Fläche kann
Information auf dem Medium zufriedenstellend durch binäre Aufzeichnung
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter von 9,5% bei einer
Aufzeichnungsenergie von 6,8 mW mit einem Modulationsgrad von 60% oder
mehr aufgezeichnet werden. Der Unterschied zwischen Jittern von
Einzelspur-Aufzeichnung
und aufeinander folgender Aufzeichnung ist trivial, er zeigt dass
Information mit wenig Übersprechen
aufgezeichnet werden kann.
-
Beispiel 2-25
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-23 hergestellt und
geprüft,
außer dass
mit einer minimalen Markierungslänge
2T von 0,214 μm
aufgezeichnet wurde.
-
Die
Ergebnisse werden in 35 gezeigt, in welcher die
Anmerkungen „(σ/Tw) 1 Spur", „(σ/Tw) 3 Spur" und „M. A" eine nacheinander
aufgezeichnete Fläche,
eine Einzelspur-Aufzeichnungsfläche,
in welcher Aufzeichnung nur in einer Spur durchgeführt wurde
und auf angrenzenden Spuren nicht aufgezeichnet wurde, und einen
Modulationsgrad (modulierte Amplitude) bezeichnen. In der nacheinander
aufgezeichneten Fläche kann
Information auf dem Medium zufriedenstellend durch binäre Aufzeichnung
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter von 11,4% bei einer
Aufzeichnungsenergie von 6,6 mW mit einem Modulationsgrad von 60% oder
mehr aufgezeichnet werden. Der Unterschied zwischen Jittern von
Einzelspur-Aufzeichnung
und aufeinander folgender Aufzeichnung ist trivial, er zeigt dass
Information mit wenig Übersprechen
aufgezeichnet werden kann.
-
Beispiel 2-26
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-23 hergestellt und
geprüft,
außer
dass mit einer minimalen Markierungslänge 2T von 0,205 μm aufgezeichnet
wurde.
-
Die
Ergebnisse werden in 36 gezeigt, in welcher die
Anmerkungen „(σ/Tw) 1 Spur", „(σ/Tw) 3 Spur" und „M. A" eine nacheinander
aufgezeichnete Fläche,
eine Einzelspur-Aufzeichnungsfläche,
in welcher Aufzeichnung nur in einer Spur durchgeführt wurde
und auf angrenzenden Spuren nicht aufgezeichnet wurde, und einen
Modulationsgrad (modulierte Amplitude) bezeichnen. In der nacheinander
aufgezeichneten Fläche kann
Information auf dem Medium zufriedenstellend durch binäre Aufzeichnung
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter von 13,0% bei einer
Aufzeichnungsenergie von 6,6 mW mit einem Modulationsgrad von 60% oder
mehr aufgezeichnet werden. Der Unterschied zwischen Jittern von
Einzelspur-Aufzeichnung
und aufeinander folgender Aufzeichnung ist trivial, er zeigt dass
Information mit wenig Übersprechen
aufgezeichnet werden kann.
-
Auf
dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Vergleichsbeispiel
2-1 konnte Information bei einer minimalen Markierungslänge 2T von
0,205 μm
nicht aufgezeichnet werden, und der Jitter konnte nicht bestimmt
werden. Dagegen wurde auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung zufriedenstellend
aufgezeichnet, und zwar sogar unter Aufzeichnungsbedingungen einer
minimalen Markierungslänge
2T von 0,205 μm
mit einem zufriedenstellend niedrigen Jitter (σ/Tw) von 11,8% bei Einzelspur-Aufzeichnung bei
einer Aufzeichnungsenergie von etwa 6,6 mW. Diese Ergebnisse zeigen,
dass der Unterschied in den Aufzeichnungseigenschaften zwischen
dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium der
vorliegenden Erfindung (Beispiel 2-1-1) und dem herkömmlichen,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
(Vergleichsbeispiel 2-1) bei Aufzeichnung mit einer verhältnismäßig niedrigen
Aufzeichnungsdichte nicht so bemerkenswert ist, bei Aufzeichnung
mit einer hohen Dichte aber bedeutend wird.
-
Beispiel 2-27
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-23 hergestellt und
geprüft,
außer
dass ein farbgebendes Mittel der folgenden Strukturformel (2) an
Stelle des farbgebenden Mittels der Strukturformel (1) verwendet
wurde. Das organische Material (das farbgebende Mittel) der Strukturformel
(2) ist ein in herkömmlichen
DVD-R-Medien und DVD+R-Medien verwendbares Material, hat eine Hauptabsorptionsbande
bei Wellenlängen
länger
als die Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen, hat
aber eine schwache, breite Absorption bei Wellenlängen blauer Laser,
wie in 13 gezeigt.
-
Auf
dem Medium des vorliegenden Beispiels kann Information durch die
Lichtabsorptionsfunktionen von sowohl dem BiO-Dünnfilm (dem ersten anorganischen
Dünnfilm)
wie auch dem das farbgebende Mittel der Strukturformel (2) umfassenden
organischen Dünnfilm
aufgezeichnet werden, und die optimale Aufzeichnungsenergie kann
um einen Faktor von etwa 0,8 mW verringert werden.
-
Beispiel 2-28
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander ein 50 nm dicker ZnS-SiO2 Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm,
ZnS:SiO2=80:20) durch Sputtern; ein 15 nm
dicker BiFeO-Dünnfilm
(erster anorganischer Dünnfilm, Target-Zusammensetzung:
Bi6Fe5Oz,
wobei z nicht bestimmt werden konnte) durch Sputtern; durch Schleuderbeschichten
ein organischer Dünnfilm,
umfassend das farbgebende Mittel der folgenden Strukturformel (1)
und von einer mittleren Dicke von etwa 30 nm; durch Sputtern eine
150 nm dicke reflektierende Ag-Schicht; und eine etwa 5 μm dicke,
ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Modulationssystem:E | ins-zu-sieben-Modulation |
Aufzeichnungs-Lineardichte | minimale
Markierungslänge
(2T) von 0,205 (μm) |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 6,0 m/s |
Wellenform-Ausgleich: | Grenzwert-Equalizer |
-
Die
Ergebnisse werden in 61 gezeigt und zeigen, dass
Information auf dem Medium zufriedenstellend durch binäre Aufzeichnung
mit einem sehr zufriedenstellend niedrigen Jitter von 8,6% bei einer
Aufzeichnungsenergie von etwa 7,5 mW mit einem Modulationsgrad von
70% oder mehr bei einer Aufzeichnungsenergie von 0,5 mW in einer
aufeinanderfolgend aufgezeichneten Fläche aufgezeichnet werden kann.
-
In 61 stellen die Symbole „σ/Tw" und „M. A." den Jitter beziehungsweise den Modulationsgrad
dar.
-
Die
Augenmuster in dieser Prüfung
werden in 62 gezeigt und zeigen an, dass
Information auf sehr zufriedenstellende Weise aufgezeichnet wird.
-
In
den folgenden Beispielen 2-29 bis 2-35 und den Vergleichsbeispielen
2-3 und 2-4 wurde Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung
aufgezeichnet.
-
Beispiel 2-29
-
Auf
das in Beispiel 2-1 hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information durch Acht-Niveau-Aufzeichnung
unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische Scheiben
DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.; Wellenlänge 405
nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen
aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte: | Zellenlänge von
0,47 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,5
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | isolierte
Markierung und aufeinander folgende Markierung, wobei vier aufeinander
folgende Markierungen auf einem Niveau und eine isolierte Markierung
auf sieben verschiedenen Niveaus mit Einschiebung von zwei Leerzellen
aufgezeichnet wurden. |
-
Als
ein Ergebnis konnte auf dem Medium mit einem ausreichend hohen Modulationsgrad
(Dynamikbereich) von 60% und mit Mehrfach-Aufzeichnungsniveaus einer sehr geringen
Schwankung sogar in aufeinanderfolgend aufgezeichneten Flächen Information
aufgezeichnet werden (37). In 37 ist
eine der aufeinander folgenden Markierungen mit dem Pfeil 139 und
eine der isolierten Markierungen mit dem Pfeil 141 bezeichnet.
-
In
der vorstehenden Prüfung
wurde Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung in Rillen des
Mediums aufgezeichnet. Eine andere Prüfung ergab, dass sogar auf
zufriedenstellende Weise in Lands aufgezeichnet werden konnte.
-
Vergleichsbeispiel 2-3
-
Auf
das in Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellte, einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information
durch Acht-Niveau-Aufzeichnung
unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen
aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte: | Zellenlänge von
0,47 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,5
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | isolierte
Markierung und aufeinander folgende Markierung, wie in Beispiel
1-29 |
-
Die
Ergebnisse werden in 38 gezeigt und zeigen an, dass
das Medium „Abfälle 143
im Modulationsgrad" in
aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen und eine sehr starke Schwankung
bei mehrfachen Aufzeichnungsniveaus zeigt und dass das Medium für Mehrfachniveau-Aufzeichnung
nicht geeignet ist. Das liegt daran, dass bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung
in solchen aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen die
Aufzeichnungsniveaus konstant gehalten werden müssen. Bei einer niedrigen Aufzeichnungsenergie
zeigte das Medium keinen Abfall im Modulationsgrad, hatte aber einen
stark verringerten Modulationsgrad (Dynamikbereich) von 20% und
ein verringertes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR).
-
Dann
wurden die Schutzschicht aus UV-härtbarem Harz und die reflektierende
Ag- Schicht von dem aufgezeichneten,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
entfernt, der organische Dünnfilm
wurde mit Ethanol heraus gewaschen und Verformung der Oberfläche des
Substrates wurde mit einem Atomkraftmikroskop (AFM) untersucht.
-
Mit
Bezug auf 39A und 39B wurde
in aufeinander folgend aufgezeichneten Flächen (d), (e) und (f), in welchen
Aufzeichnungsmarkierungen mit großen Größen in Zellen aufgezeichnet
waren, nichtlineare Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen
beobachtet, was bestätigt,
dass die „Abfälle im Modulationsgrad" durch beträchtliche
Modifikation von verformten Wellenformen wegen Interferenz verursacht
sind.
-
Dann
wurde die Beziehung zwischen der Verformung des Substrates und dem
Abfall des Modulationsgrades (dem Unterschied der Aufzeichnungsniveaus
zwischen dem Beginn und dem Ende von aufeinander folgend aufgezeichneten
Markierungen) bestimmt (40).
Bei einer etwa 50 nm übertreffenden
Verformung kann Information in aufeinander folgend aufgezeichneten
Flächen
nicht bei einem gleichmäßigen Niveau
aufgezeichnet werden, was für
Mehrfachniveau-Aufzeichnung nicht geeignet ist.
-
Noch
spezifischer kann das einmal beschreibbare, mehrmals lesbare optische
Aufzeichnungsmedien gemäß Vergleichsbeispiel
1-4 nicht für
Mehrfachniveau-Aufzeichnung
verwendet werden, es sei denn, es hat eine verringerte Verformung.
Jedoch kann das Medium nicht einen ausreichend hohen Modulationsgrad
ergeben, wenn es nicht eine große
Verformung hat.
-
In
der vorstehenden Prüfung
wurde Information durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung in Rillen des
Mediums aufgezeichnet. Es konnte jedoch in seinen Lands keine Information
aufgezeichnet werden.
-
Beispiel 2-30
-
Es
wurde mit dem Acht-Niveau-Aufzeichnungsverfahren von Beispiel 2-29 Information
aufgezeichnet, außer
bei einer kleineren Größe der Zellen
(angenommene Kapazität:
25 GB), und zwar unter den folgenden Bedingungen. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | Zellenlänge von
0,24 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 5,0
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | stufenweise
Wellenform (FIG. 41; Signale mit Niveau 0 wurden in fünf Zellen
und Signale mit einem veränderlichen
Niveau von 1 bis 7 in 32 aufeinander folgenden Zellen aufgezeichnet). |
-
Als
ein Ergebnis konnte auf dem Medium mit einem ausreichend hohen Modulationsgrad
(Dynamikbereich) von 60% und mit Mehrfach-Aufzeichnungsniveaus einer sehr geringen
Schwankung sogar in aufeinanderfolgend aufgezeichneten Flächen Information
aufgezeichnet werden (41).
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des BiFeO-Films mit einem Abtast-Elektronenmikroskop
(SEM) untersucht.
-
Das
Ergebnis wird in 42 gezeigt und zeigt, dass
in dem mikrophotographischen Bild des Abtast-Elektronenmikroskops
keine bedeutende Verformung beobachtet wird und Aufzeichnungsmarkierungen im
wesentlichen ohne Verformung erzeugt werden. Um die Aufzeichnungsmarkierungen
klar zu machen, wurden alle Aufzeichnungen bei einer Zellenlänge von
0,26 μm
durchgeführt.
-
Die
Oberfläche
und ein Querschnitt des aufgezeichneten Gebietes wurden als Bilder
von einem Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) untersucht, wobei
gezeigt wurde, dass auf dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Ebenenrichtung und auch der Dickenrichtung des BiFeO-Dünnfilms
(erster anorganischer Dünnfilm),
des ZnS-SiO2-Dünnfilms (zweiter anorganischer
Dünnfilm)
und des organischen Dünnfilms
Information auf mehreren Niveaus aufgezeichnet werden kann.
-
Beispiel 2-31
-
Es
wurde mit dem Acht-Niveau-Aufzeichnungsverfahren von Beispiel 2-29
Information aufgezeichnet, außer
bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm
unter den folgenden Bedingungen. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,0
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | wiederholende
Aufzeichnung mit Mehrfachniveaus von 0-1-0-3-0-5-0-7 (FIG. 5) |
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des BiFeO-Films mit einem Abtast-Elektronenmikroskop
(SEM) untersucht.
-
43 und 44 veranschaulichen
ein mikrophotographisches Bild des Abtast-Elektronenmikroskops beziehungsweise
ein Aufzeichnungssignal bei einer Zellenlänge von 0,24 μm.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass auf dem BiFeO-Dünnfilm aufgezeichnete Flächen ohne
beträchtliche Verformung
erzeugt werden, wodurch sich Aufzeichnungssignale auf klar unterschiedenen
mehrfachen Niveaus ergeben.
-
Vergleichsbeispiel 2-4
-
Es
wurde mit dem Acht-Niveau-Aufzeichnungsverfahren von Vergleichsbeispiel
2-3 Information aufgezeichnet, außer bei einer Zellenlänge von
0,32 μm
oder 0,24 μm
unter den folgenden Bedingungen. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 4,0
m/s bei einer Zellenlänge
von 0,32 μm |
| 3,0
m/s bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm |
Aufzeichnungsmuster: | wiederholende
Aufzeichnung mit Mehrfachniveaus von 0-1-0-3-0-5-0-7 (FIG. 5) |
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des Substrates mit einem
Abtast-Elektronenmikroskop (SEM) untersucht.
-
45 und 46 veranschaulichen
ein mikrophotographisches Bild des Abtast-Elektronenmikroskops beziehungsweise
ein Aufzeichnungssignal bei einer Zellenlänge von 0,32 μm; und 47 und 48 veranschaulichen
ein mikrophotographisches Bild des Abtast-Elektronenmikroskops beziehungsweise
ein Aufzeichnungssignal bei einer Zellenlänge von 0,24 μm.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass auf dem herkömmlichen einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium aufgezeichnete Flächen mit
beträchtlicher
Verformung erzeugt werden und Interferenz zwischen Aufzeichnungsmarkierungen
mit einer abnehmenden Zellenlänge
zunimmt (47, worin sich die Markierung
mit Niveau 7 wegen thermischer Interferenz verformt), wodurch sich
im Gegensatz zu dem Medium der vorliegenden Erfindung (44) Aufzeichnungssignale mit nicht klar unterscheidbaren
mehrfachen Niveaus ergeben (48).
-
Beispiel 2-32
-
Auf
das in Beispiel 2-23 hergestellte, einmal beschreibbare, mehrmals
lesbare optische Aufzeichnungsmedium wurde Information durch Acht-Niveau-Aufzeichnung
bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm
unter den folgenden Bedingungen aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 3,0
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | wiederholende
Aufzeichnung mit Mehrfachniveaus von 0-1-0-3-0-5-0-7 (FIG. 5) |
-
Dann
wurde Verformung durch Entfernen der Schutzschicht aus UV-härtbarem
Harz und der reflektierende Ag-Schicht von dem aufgezeichneten einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium,
Herauswaschen des organischen Dünnfilms
mit Ethanol und Untersuchung der Oberfläche des BiO-Films mit einem
Abtast-Elektronenmikroskop (SEM) untersucht. 49 und 50 veranschaulichen
ein mikrophotographisches Bild des Abtast-Elektronenmikroskops beziehungsweise
ein Aufzeichnungssignal bei einer Zellenlänge von 0,24 μm.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass auf dem BiFeO-Dünnfilm aufgezeichnete Flächen ohne
beträchtliche Verformung
erzeugt werden, wodurch sich Aufzeichnungssignale auf klar unterschiedenen
mehrfachen Niveaus ergeben. In diesem Zusammenhang wird in einigen
Flächen
leichte Verformung beobachtet, aber derartige Flächen haben verglichen mit der
Zellenlänge
eine sehr geringe Größe. In der
vorstehenden Prüfung wurde
Information in Rillen durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung aufgezeichnet.
Es konnte sogar in Lands auf zufriedenstellende Weise aufgezeichnet
werden.
-
Beispiel 2-33
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander ein 50 nm dicker ZnS-SiO2 Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm,
ZnS:SiO2=85:15) durch Sputtern; ein 20 nm
dicker BiO-Dünnfilm
(erster anorganischer Dünnfilm, Target-Zusammensetzung:
Bi2O3), durch Sputtern;
durch Schleuderbeschichten ein organischer Dünnfilm, umfassend das farbgebende
Mittel der folgenden Strukturformel (1) und mit einer mittleren
Dicke von etwa 25 nm; durch Sputtern eine 150 nm dicke reflektierende
Ag-Schicht; und eine etwa 5 μm
dicke, ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt.
-
Das
farbgebende Mittel der Strukturformel (1) ist geeignet zur Verwendung
in herkömmlichen DVD-R-Medien
und DVD+R-Medien und hat wenig Absorption bei Wellenlängen blauer
Laser.
-
Auf
das vorstehend hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurden
Signale mit Acht-zu-sechzehn-Modulation unter Verwendung eines Prüfgerätes für optische
Scheiben DDU-1000 (ein Produkt von Pulstec Industrial Co., Ltd.;
Wellenlänge
405 nm, numerische Apertur NA: 0,65) unter den folgenden Bedingungen gemäß einem
herkömmlichen
binären
Aufzeichnungsverfahren aufgezeichnet. Aufzeichnungsbedingungen
Aufzeichnungs-Lineardichte | Zellenlänge von
0,24 bis 0,32 μm |
Aufzeichnungs-Lineargeschwindigkeit: | 5,0
m/s |
Aufzeichnungsmuster: | Zufallsmuster |
-
Aufzeichnung
und Wiedergabe wurden mit den Verfahren unter den Bedingungen durchgeführt, die
in den folgenden Bezugsschriften (1), (2) und (3) beschrieben werden:
- (1) A. Shimizu et al.: "Data Detection using Pattern Recognition
for Multi-level Optical Recording", ISOM 2001 Technical Digest, Taipei,
Taiwan, (October 2001), pp. 300–301;
- (2) K. Sakagami et al.: "A
New Data Modulation Process for Multi-level Optical Recording", ISOM/ODS 2002 Postdeadline
Papers, Waikoloa, Hawaii, (July 2002), pp. 54–56; und
- (3) Y. Kadokawa et al.: "Multi-level
Optical Recording Using a Blue Laser", ODS 2003 Technical Digest, Vancouver,
BC Canada, (May 2003), pp. 294–296.
-
Die
Eigenschaften bei Mehrfachniveau-Aufzeichnung wurden auf der Grundlage
des Verhältnisses von
Sigma zu dem Dynamikbereich SDR bewertet. SDR wird durch Berechnung
gemäß der folgenden
Gleichung (1) bestimmt:
wobei σK eine Standardabweichung auf
jedem Niveau ist; DR ein Dynamikbereich ist, das heißt die Differenz zwischen
dem zentralen Wert eines Niveaus mit dem maximalen Reflexionsniveau
und dem zentralen Wert eines anderen Niveaus mit dem minimalen Reflexionsniveau;
und n die Anzahl der Mehrfachniveaus ist.
-
SDR
muss 3,2% oder weniger sein, um Aufzeichnung bei einer Bitfehlerrate
BER von 10–5 oder
weniger wie in den vorstehenden Bezugsschriften durchzuführen. Ausgehend
von dieser Vorbedingung wurde SDR bei verschiedenen Zellenlängen bestimmt.
-
63 zeigt Aufzeichnungskapazitäten bei unterschiedlichen Zellenlängen. Die
gestrichelte Linie 145 in 63 bedeutet
ein erforderliches Niveau von SDR. Das heißt, SDR muss gleich wie oder
niedriger als dieses Niveau sein. Mit Bezug auf 63 ist SDR bei Zellenlängen von mehr als (länger als)
etwa 0,24 μm
3,2%, was zeigt, dass Information mit der sehr hohen Kapazität von 23
GB oder mehr (Einzelschicht) durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung auf
den einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet werden kann, und zwar sogar
in einem System, das ein 0,6 mm dickes Substrat und eine Objektivlinse
mit einer numerischen Apertur NA von 0,65 verwendet.
-
Die
Erfinder kennen keine anderen Äquivalente,
in welchen Information mit der sehr hohen Kapazität von 23
GB oder mehr (Einzelschicht) durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung in einem
System, das ein 0,6 mm dickes Substrat und eine Objektivlinse mit
einer numerischen Apertur NA von 0,65 verwendet, aufgezeichnet werden
kann.
-
Eine
andere Prüfung
hat ergeben, dass Information mit der sehr hohen Kapazität von 23
GB oder mehr (Einzelschicht) durch Mehrfachniveau-Aufzeichnung auf
den einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien
der vorliegenden Erfindung sogar in einem System, das ein 0,1 mm
dickes Substrat und eine Objektivlinse mit einer numerischen Apertur
NA von 0,85 verwendet, aufgezeichnet werden kann.
-
Das
vorliegende Beispiel zeigt ein Beispiel von Prüfungsergebnissen und ist nicht
dazu gedacht, die Aufzeichnungskapazität von dem einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung auf 23 GB zu beschränken.
-
Beispiel 2-34
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt, außer dass
MoO3 an Stelle von BiFeO als der erste anorganische Dünnfilm verwendet
wurde, und es wurde darauf mit dem Verfahren von Beispiel 2-30 ein
Aufzeichnungsmuster aufgezeichnet. Die sich ergebende Wellenform
war ähnlich
derjenigen des Beispiels 2-30.
-
Beispiel 2-35
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
wurde mit dem Verfahrensablauf von Beispiel 2-1-1 hergestellt, außer dass
V2O5 an Stelle von
BiFeO als der erste anorganische Dünnfilm verwendet wurde, und
es wurde darauf mit dem Verfahren von Beispiel 2-30 ein Aufzeichnungsmuster
aufgezeichnet. Die sich ergebende Wellenform war ähnlich derjenigen
des Beispiels 2-30.
-
Beispiel 2-36
-
Auf
dem in Beispiel 2-1 hergestellten einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information mit einem
PR(1,2,1)-System bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet,
dass sich eine Markierungslänge
von 0,205 μm
ergab.
-
Das
Medium hatte eine Bitfehlerrate (BER) in der Größenordnung von 10–5,
wenn die Signale mit einem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass Information auf dem Medium in sehr zufriedenstellender Weise
aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Beispiel 2-37
-
Auf
dem in Beispiel 2-23 hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information mit einem
PR(1,2,1)-System bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet,
dass sich eine Markierungslänge
von 0,205 μm
ergab.
-
Das
Medium hatte eine Bitfehlerrate (BER) in der Größenordnung von 10–5,
wenn die Signale mit einem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass Information auf dem Medium in sehr zufriedenstellender Weise
aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Vergleichsbeispiel 2-5
-
Auf
dem in Vergleichsbeispiel 2-1 hergestellten, einmal beschreibbaren,
mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium wurde Information
mit einem PR(1,2,1)-System
bei einer solchen Aufzeichnungs-Lineardichte aufgezeichnet, dass
sich eine Markierungslänge
von 0,205 μm
ergab.
-
Das
Medium zeigte bei gewöhnlicher
binärer
Aufzeichnung einen 20% übersteigenden
Jitter und hatte eine Bitfehlerrate (BER) in der Größenordnung
von 10–3,
wenn die Signale mit einem PRML-System decodiert wurden, was zeigt,
dass Information auf dem Medium sogar mit dem PRML-System nicht
aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann.
-
Beispiel 2-38
-
Es
wurde der Absorptionsfaktor Q des in Beispiel 2-1 hergestellten,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
bestimmt (51). Noch spezifischer wurden
der Reflexionsgrad R und die Transmission T des optischen Aufzeichnungsmediums
gemessen, und der Absorptionsfaktor Q (X in 51)
wurde als 1-R-T berechnet.
-
Zum
Vergleich wurden die Absorptionsfaktoren Q von einem kommerziell
erhältlichen,
eine Phthalocyaninverbindung verwendenden CD-R-Medium (Z in 51), auf dem Information sogar bei Wellenlängen blauer
Laser aufgezeichnet und wiedergegeben werden kann, und von dem in
Vergleichsbeispiel 2- hergestellten, einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium (Y in 51)
mit dem vorstehenden Verfahren bestimmt. In diesem Zusammenhang
kann auf dem kommerziell erhältlichen,
die Phthalocyaninverbindung verwendenden CD-R-Medium als unbeschädigtes bei einem solchen Spurabstand
und einer solchen Dicke des Substrates, die dem Prüfgerät für Prüfungen bei
Wellenlängen
blauer Laser aufgegeben werden, Information nicht aufgezeichnet
und wiedergeben werden. Es wurde jedoch unter Verwendung des Prüfgerätes für Prüfungen bei
Wellenlängen
blauer Laser Information auf dem kommerziell erhältlichen CD-R-Medium aufgezeichnet
und wiedergegeben, indem das Medium aufgebrochen wurde, die Phthalocyaninverbindung
in einem Lösungsmittel
gelöst
wurde, um eine Lösung
zu ergeben, und die Lösung
auf ein für Wellenlängen blauer
Laser empfindliches Substrat aufgebracht wurde.
-
Mit
Bezug auf 51 hat das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung eine sehr geringe Änderung
des Absorptionsfaktors Q bei Wellenlängen von 500 nm oder weniger,
typischer Weise bei Wellenlängen
um 400 nm herum.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung eine sehr
geringe Änderung
der Aufzeichnungseigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate und im Reflexionsgrad bei
sich ändernden
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen
aufweisen.
-
Beispiel 2-39
-
Es
wurde der Absorptionsfaktor Q des in Beispiel 2-23 hergestellten,
einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmediums
mit dem Verfahren von Beispiel 2-38 bestimmt. Noch spezifischer
wurden der Reflexionsgrad R und die Transmission T des optischen
Aufzeichnungsmediums gemessen, und der Absorptionsfaktor Q (W in 52) wurde als 1-R-T berechnet. Die Symbole Y und
Z in 52 haben die gleichen Bedeutungen
wie in Beispiel 2-38.
-
Mit
Bezug auf 52 hat das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden
Erfindung eine sehr geringe Änderung
des Absorptionsfaktors Q bei Wellenlängen von 500 nm oder weniger,
typischer Weise bei Wellenlängen
um 400 nm herum.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass die einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren
optischen Aufzeichnungsmedien der vorliegenden Erfindung eine sehr
geringe Änderung
der Aufzeichnungseigenschaften wie Aufzeichnungsempfindlichkeit,
Modulationsgrad, Jitter und Fehlerrate und im Reflexionsgrad bei
sich ändernden
Aufzeichnungs-Wiedergabe-Wellenlängen
aufweisen.
-
Beispiel 2-40
-
Um
herauszufinden, mit welchem Aufzeichnungsmechanismus gemäß Beispiel
2-1-1 und Beispiel 2-1-2 auf den einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedien Aufzeichnungsmarkierungen
erzeugt werden, und um herauszufinden, ob oder ob nicht die beiden
Aufzeichnungsmechanismen verschieden sind, wurde eine Prüfung durchgeführt.
-
Spezifisch
wurde eine aufgezeichnete Fläche
von dem in Beispiel 2-1-1 und Beispiel 2-1-2 hergestellten, einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
mit einem einen fokussierten Ionenstrahl (FIB) verwendenden Mikrotom
geschnitten und mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM)
untersucht.
-
In
dem einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel 2-1-2
verformte sich der BiFeO-Dünnfilm
in einer Aufzeichnungsmarkierung mit einem durch Aufzeichnung bei einer
Aufzeichnungsenergie höher
als der minimale Jitter schnell erhöhten Modulationsgrad und wurde
zerbrochen (54), was zeigt, dass die beträchtliche
Verformung und der beträchtlicher
Bruch zu erhöhtem
Jitter und einem verringerten Spielraum der Aufzeichnungsenergie
führen.
In 54 bezeichnet die Bezugszahl 147 die
reflektierende Ag-Schicht, 149 den organische Dünnfilm und 151 den
BiFeO-Dünnfilm.
-
Im
Gegensatz dazu verformt sich in dem einmal beschreibbaren, mehrmals
lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium gemäß Beispiel 2-1-1 der BiFeO-Dünnfilm in
einer Aufzeichnungsmarkierung nicht, noch bricht er darin (53). In 53 bezeichnet
die Bezugszahl 153 die reflektierende Ag-Schicht, 155 den
organische Dünnfilm, 157 den
BiFeO-Dünnfilm
und 159 den ZnS-SiO2-Dünnfilm.
-
Überdies
wird die Grenzschicht zwischen dem BiFeO-Dünnfilm 157 (dem ersten
anorganischen Dünnfilm)
und dem ZnS-SiO2-Dünnfilm 159 (dem zweiten
anorganischen Dünnfilm)
unklar, und der organische Dünnfilm 155 hat
einige Hohlräume,
was anzeigt, dass Information durch die vorstehend erwähnten Mechanismen
gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgezeichnet wird.
-
Diese
Ergebnisse zeigen, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung Information nicht hauptsächlich auf Verformung beruhend
aufgezeichnet wird.
-
Beispiel 2-41
-
Um
herauszufinden, mit welchem Aufzeichnungsmechanismus in dem einmal
beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen Aufzeichnungsmedium
gemäß Beispiel
2-31 bei einer Zellenlänge
von 0,24 μm
die aufgezeichnete Fläche
erzeugt wurde, wurde der Querschnitt des aufgezeichneten Gebietes
mit einem einen fokussierten Ionenstrahl (FIB) verwendenden Mikrotom
geschnitten und mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM)
mit dem Verfahren von Beispiel 2-40 untersucht.
-
Die
Ergebnisse werden in 55 gezeigt und zeigen, dass
Aufzeichnungsmarkierungen beruhend auf Abbau-Entartung und Raumausdehnung
des organischen Dünnfilms 163 (der
Schicht mit dem farbgebenden Mittel), feiner Verformung der BiFeO-Schicht 165 und
der ZnS-SiO2-Schicht 167 und auf
Umwandlung der Grenzschicht zwischen diesen beiden Schichten zu
einer unklaren Grenzschicht wegen Schmelzen, Mischung und/oder Diffusion
von Konstitutionselementen der beiden Schichten erzeugt werden.
Hier bezeichnet die Bezugszahl 161 die reflektierende Ag-Schicht.
-
Überdies
zeigt Elektronenbeugungs-Analyse, dass Kristallisation auftritt
und in der aufgezeichneten Fläche
Kristalle gebildet werden, was anzeigt, dass Information durch die
vorstehend erwähnten
Mechanismen gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgezeichnet wird.
-
Beispiel 2-42
-
Ein
einmal beschreibbares, mehrmals lesbares optisches Aufzeichnungsmedium
gemäß der vorliegenden
Erfindung wurde in der folgenden Weise hergestellt. Auf ein 0,6
mm dickes Polycarbonatsubstrat mit 50 nm tiefen Führungsrillen
wurden nacheinander ein etwa 10 nm dicker BiO-Dünnfilm (erster anorganischer Dünnfilm,
Target-Zusammensetzung: Bi2O3),
und ein etwa 100 nm dicker ZnS-SiO2-Dünnfilm (zweiter
anorganischer Dünnfilm)
durch Sputtern erzeugt.
-
Auf
dem ZnS-SiO2 Dünnfilm wurden nacheinander
durch Sputtern eine etwa 150 nm dicke reflektierende Ag-Schicht;
und eine ein UV-härtbares
Harz umfassende Schutzschicht erzeugt, um das einmal beschreibbare,
mehrmals lesbare optische Aufzeichnungsmedium zu ergeben.
-
Auf
dem hergestellten einmal beschreibbaren, mehrmals lesbaren optischen
Aufzeichnungsmedium wurden mit dem Einzelspur-Verfahren Signale
mit einer Markierungslänge
von etwa 0,89 μm
aufgezeichnet. Der Querschnitt der aufgezeichneten Fläche wurde
mit einem einen fokussierten Ionenstrahl (FIB) verwendenden Mikrotom
geschnitten und mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) mit dem Verfahren
von Beispiel 2-40 untersucht.
-
56 und 57 sind
mikrophotographische Querschnittsbilder des Transmissions-Elektronenmikroskops
von einer unaufgezeichneten Fläche
beziehungsweise von einer aufgezeichneten Fläche. In diesen Abbildungen
sind die BiO-Schicht 173, die ZnS-SiO2-Schicht 171 und
die reflektierende Ag-Schicht 169 in dieser Reihenfolge
auf dem Substrat 175 erzeugt. Diese Ergebnisse zeigen,
dass Aufzeichnungsmarkierungen beruhend auf feiner Verformung der
BiO-Schicht und der ZnS-SiO2-Schicht und
auf Umwandlung der Grenzschicht zwischen den beiden Schichten zu
einer unklaren Grenzschicht wegen Schmelzen, Mischung und/oder Diffusion
von Konstitutionselementen der beiden Schichten erzeugt werden.
-
Überdies
zeigt Elektronenbeugungs-Analyse, dass Kristallisation auftritt
und in der aufgezeichneten Fläche
Kristalle gebildet werden, was anzeigt, dass Information gemäß den vorstehend
erwähnten
Mechanismen gemäß der vorliegenden
Erfindung aufgezeichnet wird.
-
Während die
vorliegende Erfindung mit Bezug auf das beschrieben wurde, was derzeit
als die bevorzugten Ausführungsformen
betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf
die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Im Gegenteil ist die Erfindung dazu gedacht, unterschiedliche
Abwandlungen und gleichwertige Anordnungen abzudecken, die in dem
Sinn und Umfang der angehängten
Ansprüche
beinhaltet sind. Dem Umfang der folgenden Ansprüche wird die breiteste Interpretation
eingeräumt,
so dass er alle derartigen Abwandlungen und gleichwertige Strukturen
und Funktionen umgreift.