DE69622130T2 - Optical recording medium and optical recording method - Google Patents

Optical recording medium and optical recording method

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DE69622130T2 DE1996622130 DE69622130T DE69622130T2 DE 69622130 T2 DE69622130 T2 DE 69622130T2 DE 1996622130 DE1996622130 DE 1996622130 DE 69622130 T DE69622130 T DE 69622130T DE 69622130 T2 DE69622130 T2 DE 69622130T2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen/Abspielen und insbesondere eine Compact Disc (CD) zum Aufzeichnen/Abspielen mit einer Metall- oder Nicht-Metall-Aufzeichnungsschicht und ein optisches Aufzeichnungsverfahren dafür.The present invention relates to an optical recording/playback medium, and more particularly to a recording/playback compact disc (CD) having a metal or non-metal recording layer and an optical recording method therefor.

Optische Medien werden in großem Umfang als Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte verwendet, da die geforderte Aufzeichnungsfläche pro Einheit an Aufzeichnungsmenge kleiner ist als die von einem herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmedium. Optische Aufzeichnungsmedien sind gemäß ihrer Funktionen grundsätzlich in drei Typen unterteilt, d. h. ROM (Nur-Lese-Speicher), der lediglich zum Abspielen von bereits aufgezeichneten Informationen geeignet ist, WORM (einmal beschreibbar, dann mehrfach lesbar), der nur zum einmaligen Aufzeichnen geeignet ist, und RW (wiederbeschreibbar), der nach dem Aufzeichnen zum Löschen und Wiederaufzeichnen geeignet ist. Die aufgezeichnete Information muss in einem Abspielgerät für ein Aufzeichnungsmedium vom ROM-Typ abgespielt werden können. Daher muss der "Red Book"- Standard für Aufzeichnungsmedien vom ROM-Typ beachtet werden, d. h., das Aufzeichnungsmedium muss ein Reflexionsvermögen von über 70% und ein CNR (Träger/Rausch-Verhältnis) von zumindest 47dB haben.Optical media is widely used as a high-density recording medium because the required recording area per unit recording amount is smaller than that of a conventional magnetic recording medium. Optical recording media are basically divided into three types according to their functions, i.e. ROM (Read Only Memory) which is suitable only for playing back information already recorded, WORM (Write Once Read Many) which is suitable only for recording once, and RW (Rewritable) which is suitable for erasing and re-recording after recording. The recorded information must be able to be played back in a player for a ROM type recording medium. Therefore, the "Red Book" standard for ROM type recording media must be observed, i.e. the recording medium must have a reflectivity of over 70% and a CNR (Carrier to Noise Ratio) of at least 47dB.

Optische Aufzeichnungsmedien zum Aufzeichnen reproduzieren Informationen unter Verwendung einer Veränderung des Reflexionsvermögens infolge physikalischer Verformung, einer Phasenveränderung oder einer Veränderung der Magnetisierung einer Aufzeichnungsschicht vor und nach dem Aufzeichnen. Um als Aufzeichnungsmedien verwendet zu werden, die mit CDs (Compact Discs) kompatibel sind, muss das optische Aufzeichnungsmedium zusätzlich zu dem hohen Reflexionsvermögen und den oben genannten CNR-Merkmalen eine lange Stabilität und eine hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit haben. Verschiedene optische Aufzeichnungsmedien wurden vorgeschlagen und teilweise durch Verwendung von unterschiedlichen Materialien implementiert, um diese Merkmale zu verbessern und die Herstellung des Mediums zu vereinfachen.Optical recording media for recording reproduce information using a change in reflectivity due to physical deformation, a phase change or a change in magnetization of a recording layer before and after recording. To be used as recording media compatible with CDs (compact discs), the optical recording medium must have long stability and high recording sensitivity in addition to the high reflectivity and the CNR characteristics mentioned above. Various optical recording media have been proposed and partially improved by using different Materials have been implemented to enhance these features and simplify the production of the medium.

Fig. 1 bis 5 der beiliegenden schematischen Zeichnungen sind Querschnittsansichten, die die aufgebrachten Strukturen von herkömmlichen optischen Aufzeichnungsmedien (Discs) darstellen.Figs. 1 to 5 of the accompanying schematic drawings are cross-sectional views illustrating the deposited structures of conventional optical recording media (discs).

Gemäß der offengelegten Japanischen Patent-Publikation Nr. 63-268142, wie in Fig. 1 gezeigt, hat ein Aufzeichnungsmedium eine Struktur mit einem Substrat 1, einer sensibilisierenden Schicht 2, die aus Gelatine, Kasein oder PVA hergestellt ist, die über dem Substrat 1 angeordnet ist, und einer dünnen Metall-Folie 3 aus Cr, Ni oder Au mit einer Dicke in dem Bereich von 50-500 Å, die über der sensibilisierenden Schicht 2 liegt. Während des optischen Aufzeichnens bei einem solchen Aufzeichnungsmedium unter Verwendung eines Laserstrahls absorbiert die dünne Metall-Folie, und daher werden die sensibilisierende Schicht 2 und die dünne Metall-Folie 3 verformt, so dass Aufzeichnungspunkte gebildet werden. Jedoch hat ein Aufzeichnungsmedien mit einer solchen Struktur Nachteile bezüglich der Beibehaltung einer Langzeitstabilität, da die Aufzeichnungspunkte freiliegend sind.According to Japanese Patent Laid-Open Publication No. 63-268142, as shown in Fig. 1, a recording medium has a structure including a substrate 1, a sensitizing layer 2 made of gelatin, casein or PVA disposed over the substrate 1, and a thin metal foil 3 made of Cr, Ni or Au having a thickness in the range of 50-500 Å disposed over the sensitizing layer 2. During optical recording in such a recording medium using a laser beam, the thin metal foil absorbs, and therefore the sensitizing layer 2 and the thin metal foil 3 are deformed to form recording dots. However, a recording medium having such a structure has disadvantages in maintaining long-term stability because the recording dots are exposed.

Das US-Patent Nr. 4,973,520 offenbart eine Technologie, um scheinbar sehr gute Aufzeichnungseigenschaften von über 50 dB zu erreichen, und zwar durch Ausbilden einer dünnen Metall-Folie 2a aus einer dreilagigen Struktur mit einer ersten dünnen Metall- Folie 1, einem Metall-Oxid und einer zweiten dünnen Metall-Folie 2, wobei die dreilagige Struktur auf einem Substrat 1a aufgebracht ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Da jedoch die Punkte auf der dünnen Metall-Folie 2a durch Laserstrahlung geformt werden, wodurch die Aufzeichnungspunkte freiliegend sind, wird die Aufzeichnungsstabilität ebenfalls schlecht.U.S. Patent No. 4,973,520 discloses a technology for achieving apparently very good recording characteristics of over 50 dB by forming a thin metal foil 2a of a three-layer structure including a first thin metal foil 1, a metal oxide and a second thin metal foil 2, the three-layer structure being deposited on a substrate 1a as shown in Fig. 2. However, since the dots on the thin metal foil 2a are formed by laser radiation, thereby exposing the recording dots, the recording stability also becomes poor.

Wie in Fig. 3 gezeigt, soll in dem US-Patent Nr. 4,983,440 versucht werden, diese Probleme zu kompensieren, und es offenbart eine Technologie zum Ausbilden einer dünnen zweilagigen Metall-Folie 2b und 2b' als eine Aufzeichnungsschicht 2a auf einem Substrat 1b und zum Ausbilden einer Schutzschicht 4 darauf, um die Aufzeichnungsschicht 2a zu schützen. Jedoch kann das Aufzeichnungsmedium unter Verwendung dieser Technologie nicht als ein Medium verwendet werden, dass mit herkömmlichen CD-Abspielgeräten kompatibel ist, da das Reflexionsvermögen infolge des Nicht-Vorhandenseins einer reflektierenden Schicht unter 20% liegt. Eine Hochleistungs-Lichtquelle ist erforderlich, wenn dieses nicht-kompatible Medium in einem sonst herkömmlichen CD-Abspielgerät verwendet werden soll.As shown in Fig. 3, US Patent No. 4,983,440 attempts to compensate for these problems and discloses a technology for forming a thin two-layer metal foil 2b and 2b' as a recording layer 2a on a substrate 1b and for forming a protective layer 4 thereon to protect the recording layer 2a. However, the recording medium using this technology cannot be used as a medium compatible with conventional CD players because the reflectivity is below 20% due to the absence of a reflective layer. A high power light source is required if this non-compatible medium is to be used in an otherwise conventional CD player.

Gemäß dem US-Patent Nr. 5,039,558, wie in Fig. 4 gezeigt, wird die Stabilität der Aufzeichnungspunkte durch symmetrisches Festkleben mittels einer Klebeschicht 5 von einem Paar von Substraten 1c und 1c' verbessert, auf denen dünne Metall-Folien 2c und 2c' sowie Schutzschichten 4c und 4c' aufgebracht sind. Bei diesem Verfahren können jedoch die dünnen Metall-Folien 2c und 2c' jedoch nicht gleichzeitig als eine Reflexionsfolie und als eine Licht-absorbierende Schicht wirken, so dass das Reflexionsvermögen nicht 70% erreicht, auch nicht prinzipiell.According to U.S. Patent No. 5,039,558, as shown in Fig. 4, the stability of the recording dots is improved by symmetrically adhering, by means of an adhesive layer 5, a pair of substrates 1c and 1c' on which thin metal foils 2c and 2c' and protective layers 4c and 4c' are applied. In this method, however, the thin metal foils 2c and 2c' cannot simultaneously function as a reflection foil and as a light-absorbing layer, so that the reflectivity does not reach 70% even in principle.

Gemäß dem US-Patent Nr. 5,328,813 ist eine dünne Metall- Folie als eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat vorgesehen, und eine massive Metall-Oxidschicht ist darauf gebildet, um die Langzeitstabilität der aufgezeichneten Signale und das Reflexionsvermögen auf bis zu 40% bis 60% zu verbessern. Es ist jedoch ein Problem, dass das CNR weiterhin gering bleibt.According to US Patent No. 5,328,813, a thin metal foil is provided as a recording layer on a substrate, and a solid metal oxide layer is formed thereon to improve the long-term stability of the recorded signals and the reflectivity up to 40% to 60%. However, it is a problem that the CNR still remains low.

Außerdem offenbaren die US-Patente Nr. 4,990,388 und 5,155,723 eine Technologie zum Ausbilden einer organischen Farbschicht 6 als eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat 1d sowie zum Ausbilden einer Reflexionsfilmschicht 7 und einer Schutzschicht 4d darauf, wie in Fig. 5 gezeigt. Beim Aufzeichnen von Informationen auf diesem Medium absorbiert die Farbschicht 6 einen Aufzeichnungslaserstrahl und erzeugt Hitze, um das Substrat 1d zu verformen. Somit kann die Information entsprechend der Veränderung des Reflexionsvermögens vor und nach dem Aufzeichnen in einer verformten Fläche erkannt werden, so dass die Kompatibilität mit herkömmlichen CD-Abspielgeräten unter der Bedingung von mehr als 70% Reflexionsvermögen und mehr als 47dB CNR nach dem Aufzeichnen erreicht werden kann.In addition, U.S. Patent Nos. 4,990,388 and 5,155,723 disclose a technology for forming an organic dye layer 6 as a recording layer on a substrate 1d and forming a reflection film layer 7 and a protective layer 4d thereon, as shown in Fig. 5. When recording information on this medium, the dye layer 6 absorbs a recording laser beam and generates heat to deform the substrate 1d. Thus, the information can be recorded according to the change in reflectance before and after after recording in a deformed area, so that compatibility with conventional CD players can be achieved under the condition of more than 70% reflectivity and more than 47dB CNR after recording.

Jedoch hat eine solche Discs Nachteile einschließlich der schlechten Hitzebeständigkeit und Lichtechtheitseigenschaften sowie der Verwendung von teuren organischen Farben. Außerdem muss die Farbe in einem flüssigen Zustand (gelöst in einem organischen Lösungsmittel) durch ein Spinn-Beschichtungsverfahren auf das Substrat aufgebracht werden. Da das Reflexionsvermögen entsprechend der Dickenabweichung der Beschichtungsschicht deutlich variiert, sind teure Einrichtungen erforderlich, die die Dicke der Beschichtungsschicht innerhalb einer Abweichung zwischen ± 3% steuern können, um die Produktivität ist infolge der genauen Anforderungen bezüglich der Farbdicke herabgesetzt.However, such discs have disadvantages including poor heat resistance and light fastness properties and the use of expensive organic inks. In addition, the ink must be applied to the substrate in a liquid state (dissolved in an organic solvent) by a spin coating process. Since the reflectivity varies significantly according to the thickness deviation of the coating layer, expensive equipment that can control the thickness of the coating layer within a deviation of ± 3% is required to reduce productivity due to the precise requirements for ink thickness.

Das US-Patent Nr. 4,499,178 beschreibt ein optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat aufweist, das aus Kunststoff, Glas, Papier oder Folie hergestellt ist. Eine dünne Metall-Aufzeichnungsfolie liegt über dem Substrat. Eine reflektierende Metall-Schicht liegt über der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie und ist von dieser durch eine organische oder anorganische Isolier-Schicht getrennt. Ein Signal wird auf dem Medium aufgezeichnet, indem die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie mit einem Laserstrahl erhitzt wird, um Verformungen der Aufzeichnungsfolie zu bewirken, ohne dass Verformungen der reflektierenden Schicht bewirkt werden.U.S. Patent No. 4,499,178 describes an optical recording medium having a substrate made of plastic, glass, paper or foil. A thin metal recording foil overlies the substrate. A reflective metal layer overlies the thin metal recording foil and is separated from it by an organic or inorganic insulating layer. A signal is recorded on the medium by heating the thin metal recording foil with a laser beam to cause deformations of the recording foil without causing deformations of the reflective layer.

Bevorzugte Ausführungbeispiele der vorliegenden Erfindung tragen dazu bei, ein optisches Aufzeichnungsmedium zum Aufzeichnen/Abspielen sowie ein optisches Aufzeichnungsverfahren zur Verfügung zu stellen, das mit herkömmlichen CD-Abspielgeräten kompatibel ist und außerdem geringere Herstellungskosten und eine hohe Produktivität ermöglicht.Preferred embodiments of the present invention contribute to providing an optical recording medium for recording/playback and an optical recording method that is compatible with conventional CD players and also enables lower manufacturing costs and high productivity.

Es ist außerdem eine Aufgabe, ein optisches Aufzeichnungsmedien zum Aufzeichnen/Abspielen sowie ein optisches Aufzeichnungsverfahren zur Verfügung zu stellen, und zwar mit einem hohen Reflexionsvermögen und zum Aufzeichnen von Signalen, wobei die Aufzeichnungsstabilität verbessert ist.It is also an object to provide an optical recording medium for recording/playback and an optical recording method having a high reflectivity and for recording signals, wherein the recording stability is improved.

Daher stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum optischen Aufzeichnen eines Signals auf einem optischen Aufzeichnungsmedium zur Verfügung, das ein Substrat, eine dünne Metall-Aufzeichnungsfolie, die auf dem Substrat gebildet ist, eine reflektierende Schicht, die über der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie angeordnet ist, und eine verformbare Pufferschicht aufweist, die sich zwischen der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie und der reflektierenden Schicht befindet, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Erhitzen der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie zwischen dem Substrat und der Pufferschicht mit einem Laserstrahl, um in zumindest einem von dem Substrat, der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie und der Pufferschicht eine Verformung zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Vorrille hat, dass die reflektierende Schicht verformbar ist und dass das Erhitzen der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie auch eine Verformung der reflektierenden Schicht in einem Gebiet der Vorrille bewirkt, wodurch Punkte gebildet werden, wo die Verformung stattfindet, wobei diese Punkte das Signal darstellen.Therefore, the present invention provides a method for optically recording a signal on an optical recording medium comprising a substrate, a thin metal recording foil formed on the substrate, a reflective layer disposed over the thin metal recording foil, and a deformable buffer layer located between the thin metal recording foil and the reflective layer, the method comprising the steps of: heating the thin metal recording foil between the substrate and the buffer layer with a laser beam to cause a deformation in at least one of the substrate, the thin metal recording foil and the buffer layer, characterized in that the substrate has a pregroove, that the reflective layer is deformable, and that heating the thin metal recording foil also causes a deformation of the reflective layer in an area of the pregroove, thereby forming points where the deformation takes place, these points detecting the signal represent.

Die Erfindung erstreckt sich auf ein optisches Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Signal durch ein solches Verfahren aufgezeichnet ist.The invention extends to an optical recording medium on which a signal is recorded by such a method.

Zum besseren Verständnis der Erfindung, und um zu zeigen, wie deren Ausführungsbeispiele tatsächlich ausgeführt werden können, wird nun anhand eines Beispiels auf die Fig. 6 bis 12 der nachfolgenden schematischen Zeichnungen Bezug genommen, in denen:For a better understanding of the invention, and to show how embodiments thereof may actually be carried into effect, reference will now be made, by way of example, to Figures 6 to 12 of the following diagrammatic drawings, in which:

Fig. 6 eine Querschnittsansicht ist, die die aufgebrachte Struktur von einem optischen Aufzeichnungsmedium (Disc) gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;Fig. 6 is a cross-sectional view illustrating the applied structure of an optical recording medium (disc) according to an example of the present invention;

Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht ist, die die Struktur von einem Punkt darstellt, der einen aufgezeichneten Bereich bildet, der auf der Disc aus Fig. 6 erzeugt ist;Fig. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating the structure of a dot forming a recorded area formed on the disc of Fig. 6;

Fig. 8 eine Graphik ist, die die Reflexionsveränderung darstellt, und zwar abhängig von der Dickenveränderung einer Pufferschicht während des Aufzeichnens relativ zu der Dickenveränderung einer Metall-Folie der Disc aus Fig. 6;Fig. 8 is a graph showing the reflection change depending on the thickness change of a buffer layer during recording relative to the thickness change of a metal foil of the disc of Fig. 6;

Fig. 9 eine Graphik ist, die die Veränderung der Reflexion abhängig von der Dickenveränderung einer Pufferschicht in der Disc aus Fig. 6 darstellt;Fig. 9 is a graph illustrating the variation in reflectance with the change in thickness of a buffer layer in the disk of Fig. 6;

Fig. 10 eine Graphik ist, die die Veränderung der Schreibleistung und des CNR gemäß einem Beispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;Fig. 10 is a graph illustrating the variation of write power and CNR according to an example of the present invention;

Fig. 11 ein AFM-Bild von einem Substrat/dünnen Metall- Schicht auf einem aufgezeichneten Bereich ist; undFig. 11 is an AFM image of a substrate/thin metal layer on a recorded area; and

Fig. 12 ein AFM-Bild von einer Pufferschicht auf einem aufgezeichneten Bereich ist.Fig. 12 is an AFM image of a buffer layer on a recorded area.

In dem Beispiel des optischen Aufzeichnungsmediums von Fig. 6 hat ein Substrat 10 eine Vorrille zum Führen von Licht während des Aufzeichnens, wobei eine dünne Metall-Aufzeichnungsfolie 20 auf dem Substrat gebildet ist und eine Pufferschicht 30 und eine reflektierende Schicht 40 sequentiell auf das Substrat 10 aufgebracht sind. Eine Schutzschicht 50 ist wahlweise auf der reflektierenden Schicht 40 aufgebracht, um das Aufzeichnungsmedium zu schützen.In the example of the optical recording medium of Fig. 6, a substrate 10 has a pregroove for guiding light during recording, a thin metal recording film 20 is formed on the substrate, and a buffer layer 30 and a reflective layer 40 are sequentially deposited on the substrate 10. A protective layer 50 is optionally deposited on the reflective layer 40 to protect the recording medium.

Ein konzentrierter Aufzeichnungslaserstrahl erhitzt die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie 20, wenn eine optische Aufzeichnung durchgeführt wird, und die Hitze wird sowohl zum Substrat 10 als auch zur Pufferschicht 30 übertragen. Ein Bereich von dem Substrat 10 benachbart zu einem Bereich der erhitzten dünnen Metall-Folie wird durch thermische Expansion verformt, und der erhitzte Bereich der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie 20 schwillt in der Pufferschicht 30 hoch, um einen Punkt zu bilden. Wenn die aufgezeichnete Information wiedergegeben wird, hat ein aufgezeichneter Bereich (d. h. ein Punkt) des Substrats 10 und ein verformter Bereich der dünnen Folie 20 eine geringeres Reflexionsvermögen relativ zu einem nicht-aufgezeichneten Bereich, und zwar infolge der nachfolgenden Prinzipien.A concentrated recording laser beam heats the thin metal recording film 20 when optical recording is performed, and the heat is transferred to both the substrate 10 and the buffer layer 30. A region of the substrate 10 adjacent to a region of the heated thin metal film is deformed by thermal expansion, and the heated region of the thin metal recording film 20 swells up in the buffer layer 30 to form a dot. When the recorded information is reproduced, a recorded region (i.e., a dot) of the substrate 10 and a deformed region of the thin film 20 have a lower reflectance relative to a non-recorded region due to the following principles.

Erstens, das Reflexionsvermögen ist geringer infolge der destruktiven Interferenz, die durch Licht, das von einer Randfläche zwischen dem Substrat 10 und der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie 20 reflektiert wird, und durch Licht bewirkt wird, das von einer Randfläche zwischen der Pufferschicht 30 und der reflektierenden Schicht 40 reflektiert wird. Das heißt, wie in Fig. 7 gezeigt, die Dicke der Pufferschicht 30 in einem nichtaufgezeichneten Bereich ist zunächst als "d&sub1;" bezeichnet, damit Licht "b&sub1;", das von der reflektierenden Schicht 40 reflektiert wird, und Licht "c", das von der dünnen Metall-Folie 20 in einer Vorrille des Substrats 10 reflektiert wird, konstruktiv miteinander interferieren. In einem aufgezeichneten Bereich schwellen das Substrat 10 und die dünne Metall-Folie 20 durch thermische Expansion nach oben und bewirken, dass sich die Pufferschicht 30 verformt. Dadurch verringert sich die Dicke der Pufferschicht 30 auf eine Dicke "d&sub2;", bei der eine destruktive Interferenz stattfindet. Darüber hinaus bewirkt das Anschwellen in die Pufferschicht 30, dass sich die reflektiverende Schicht 40 verformt. Folglich ist das Reflexionsvermögen infolge der destruktiven Interferenz geringer, die durch Licht "a", das von einer Randfläche zwischen dem Substrat 10 und der dünnen Metall-Folie 20 reflektiert wird, und durch Licht "b&sub2;" bewirkt wird, das von einer Randfläche zwischen der Pufferschicht 30 und der reflektierenden Schicht 40 reflektiert wird.First, the reflectance is lower due to destructive interference caused by light reflected from an edge surface between the substrate 10 and the recording thin metal film 20 and by light reflected from an edge surface between the buffer layer 30 and the reflective layer 40. That is, as shown in Fig. 7, the thickness of the buffer layer 30 in a non-recorded area is first designated as "d₁" in order to make light "b₁" reflected from the reflective layer 40 and light "c" reflected from the recording thin metal film 20 in a pregroove of the substrate 10 constructively interfere with each other. In a recorded area, the substrate 10 and the recording thin metal film 20 swell upward by thermal expansion and cause the buffer layer 30 to deform. This reduces the thickness of the buffer layer 30 to a thickness "d₂" at which destructive interference occurs. In addition, swelling in the buffer layer 30 causes the reflective layer 40 to deform. Consequently, the reflectivity is lower due to the destructive interference caused by light "a" reflected from an edge surface between the substrate 10 and the thin metal foil 20 and by light "b₂" reflected from an edge surface between the buffer layer 30 and the reflective layer 40.

Das obige Phänomen resultiert aus dem Fabry-Perot-Effekt und, wie in Fig. 8 gezeigt, verändert das Reflexionsvermögen des Aufzeichnungsmediums relativ zur Dicke der Pufferschicht. Daher muss die Pufferschicht unter Verwendung von Materialien hergestellt werden, die in einem Bereich der Dicke "d&sub2;" verformt werden können, die für die destruktive Interferenz geeignet ist, die aus der Verformung der dünnen Metall-Folie 20 resultiert.The above phenomenon results from the Fabry-Perot effect and, as shown in Fig. 8, changes the reflectivity of the recording medium relative to the thickness of the buffer layer. Therefore, the buffer layer must be made using materials that can be deformed in a range of thickness "d2" suitable for the destructive interference resulting from the deformation of the thin metal foil 20.

Zweitens, das Reflexionsvermögen sinkt infolge Streuung von einfallendem Licht durch schräge und abgerundete Wände, die in dem aufgezeichneten Bereich gebildet sind. Das heißt, das Substrat 10, die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie 20 und die Pufferschicht 30 sind verformt, wie in Fig. 7 gezeigt. Da dort schräge und abgerundete Flächen an beiden Seiten des aufgezeichneten Bereichs vorhanden sind, wird ein Aufzeichnungsstrahl an den Seitenwänden des verformten Bereichs der dünnen Metall-Folie 20 gestreut, so dass das Reflexionsvermögen relativ zu dem nicht-aufgezeichneten Bereich absinkt, wo keine Streuung von Licht stattfindet. Folglich hat der aufgezeichnete Bereich ein geringeres Reflexionsvermögen als ein nicht-aufgezeichneter Bereich, so dass die Wiedergabe von aufgezeichneten Informationen infolge der Differenz des Reflexionsvermögens zwischen den aufgezeichneten und den nicht-aufgezeichneten Bereichen während des Abspielens erreicht wird.Second, the reflectance decreases due to scattering of incident light by slanted and rounded walls formed in the recorded area. That is, the substrate 10, the thin metal recording film 20 and the buffer layer 30 are deformed as shown in Fig. 7. Since there are slanted and rounded surfaces on both sides of the recorded area, a recording beam is scattered on the side walls of the deformed area of the thin metal film 20 so that the reflectance decreases relative to the non-recorded area where no scattering of light occurs. Consequently, the recorded area has a lower reflectance than a non-recorded area so that reproduction of recorded information is achieved due to the difference in reflectance between the recorded and non-recorded areas during playback.

Drittens, wenn die dünne Metall-Folie 20 den auftreffenden Aufzeichnungsstrahl absorbiert und der absorbierende Bereich lokal erhitzt wird, so dass die Reparatur stark ansteigt, werden die Materialien der dünnen Metallfolie 20, des benachbarten Substrats 10 und der Pufferschicht 30 lokal thermisch zersetzt, so dass das gesamte Reflexionsvermögen vermindert wird, wodurch bewirkt wird, dass das reflektierte Licht "a" und "b&sub2;" abnimmt, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Ein AFM-Bild der Verformung des Substrats 10 und der dünnen Metall-Folie 20 nach Entfernen der oberen Schichten ist in Fig. 11 gezeigt. Fig. 12 zeigt ein AFM-Bild der Verformung der Pufferschicht 30 nach dem Entfernen der reflektierenden Schicht 40.Third, when the thin metal foil 20 absorbs the incident recording beam and the absorbing area is locally heated so that the repair increases greatly, the materials of the thin metal foil 20, the adjacent substrate 10 and the buffer layer 30 are locally thermally decomposed so that the overall reflectivity is reduced, thereby causing the reflected light "a" and "b₂" to decrease as shown in Fig. 7. An AFM image of the deformation of the substrate 10 and the thin metal foil 20 after removing the upper layers is shown in Fig. 11. Fig. 12 shows an AFM image of the deformation of the buffer layer 30 after removal of the reflective layer 40.

Die oben beschriebene Disc ermöglicht ein Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem nicht-aufgezeichneten Bereich durch das Einfügen einer reflektierenden Schicht 40 auf einer Pufferschicht 30 und durch das Einstellen der Dicke der Pufferschicht 30, so dass das Licht "b", das von der reflektierenden Schicht 40 reflektiert wird, und das Licht "c", das von der dünnen Metall-Folie 20 reflektiert wird, konstruktiv miteinander interferieren. Insbesondere kann der Fabry-Perot-Effekt maximiert werden, indem das Reflexionsvermögen der Pufferschicht 30 eingestellt wird, indem zusätzliche Farbstoffe in die Pufferschicht 30 eingebracht werden oder nicht.The disc described above enables a reflectivity of 70% or more in a non-recorded area by inserting a reflective layer 40 on a buffer layer 30 and adjusting the thickness of the buffer layer 30 so that the light "b" reflected by the reflective layer 40 and the light "c" reflected by the thin metal foil 20 constructively interfere with each other. In particular, the Fabry-Perot effect can be maximized by adjusting the reflectivity of the buffer layer 30 by including or not including additional dyes in the buffer layer 30.

In der obigen Disc ist das Substrat 10 für einen Laserstrahl transparent und kann aus Polycarbonat, Polymethylmethacrylat, Epoxyd, Polyester oder aus einem amorphen Polyolefin hergestellt werden, das eine sehr gute Schlagfestigkeit hat und sich bei Hitze ausdehnen kann. Die Glasübergangstemperatur für die thermische Verformung des Substrats 10 reicht von 80ºC bis 200ºC und beträgt vorzugsweise 100ºC bis 200ºC. Zum Führen des Laserstrahls während des Aufzeichnens von Informationen ist es notwendig, auf dem Substrat 10 eine Vorrille zu bilden, die eine Tiefe von 30 bis 450 nm und eine Breite von 0,1 bis 1, 2 um hat.In the above disc, the substrate 10 is transparent to a laser beam and can be made of polycarbonate, polymethyl methacrylate, epoxy, polyester or an amorphous polyolefin which has very good impact resistance and can expand when heated. The glass transition temperature for thermal deformation of the substrate 10 ranges from 80°C to 200°C and is preferably 100°C to 200°C. For guiding the laser beam during information recording, it is necessary to form a pregroove on the substrate 10 which has a depth of 30 to 450 nm and a width of 0.1 to 1.2 µm.

Da die dünne Metall-Folie 20 als eine hitzeerzeugende Schicht zum Absorbieren eines Aufzeichnungslaserstrahls und zum Erzeugen von Hitze wirkt und einen Teil-Spiegel zum Ausbilden eines Kontrasts vor und nach dem Aufzeichnen bildet, müssen der Absorptionswert und die Reflexion konstant sein. Ein geeignetes Material hat eine Dicke von 30 Å bis 500 Å, eine Transmission von 5 bis 95% und eine Absorption von 5 bis 95%. Darüber hinaus kann eine Nicht-Metall-Folie, wie zum Beispiel Silicium und deren Verbindungen, wie Siliciumnitrid, Siliciumgermanium, Silika und SiO, verwendet werden.Since the thin metal foil 20 acts as a heat generating layer for absorbing a recording laser beam and generating heat and forms a partial mirror for forming a contrast before and after recording, the absorption value and the reflection must be constant. A suitable material has a thickness of 30 Å to 500 Å, a transmission of 5 to 95% and an absorption of 5 to 95%. In addition, a non-metal foil such as silicon and their compounds, such as silicon nitride, silicon germanium, silica and SiO.

Eine der optischen Eigenschaften von einem Material zum Bilden einer solchen dünnen Metall- oder Nicht-Metall-Folie ist ein komplexer Brechungsindex mit einem Wert (k), der einen imaginären Teil hat, der größer oder gleich 0,01 ist. Wenn k kleiner als 0,01 ist, ist die Absorption während des Aufzeichnens geringer, und ein aufgezeichneter Bereich wird in einem geringeren Ausmaß verformt, was zu einer geringeren Aufzeichnungsempfindlichkeit führt. Durch eine Computer-Simulation wurde bestimmt, dass Materialien für die dünne Metall-Folie oder die Nicht-Metall-Folie k-Werten haben, die in ein Pentagon fallen, das durch die Eckpunkte 7,15+3,93i, 7,15+5,851, 8,96+6,28i, 9,56+5,90i und 8,14+3,77i in der n,k-Ebene bestimmt ist, keine wirksame Aufzeichnungsempfindlichkeit für eine Kompaktdisk zur Verfügung stellen, die auf wünschenswerte Weise bespielt werden soll.One of the optical properties of a material for forming such a thin metal or non-metal film is a complex refractive index with a value (k) having an imaginary part greater than or equal to 0.01. When k is less than 0.01, absorption during recording is less, and a recorded area is deformed to a lesser extent, resulting in lower recording sensitivity. It was determined by computer simulation that materials for the thin metal foil or the non-metal foil having k values falling within a pentagon defined by vertices 7.15+3.93i, 7.15+5.851, 8.96+6.28i, 9.56+5.90i and 8.14+3.77i in the n,k plane would not provide effective recording sensitivity for a compact disk to be desirably recorded.

Wenn die Dicke der dünnen Metall-Folie 20 größer als 500 Å ist, werden die aufgezeichneten Signale aus folgenden Gründen kleiner. Erstens, die Verformung eines aufgezeichneten Bereichs wird kleiner, und zwar wegen der eingeschränkten Expansion des Substrats 10 durch die dünne Metall-Folie 20 während des Aufzeichnens. Zweitens, wie in Fig. 9 gezeigt, je dicker die dünne Metall-Folie 20 ist, desto geringer ist die Verminderung des Reflexionsvermögens abhängig von der Dickenveränderung der Schutzschicht während des Aufzeichnens, wodurch der Kontrast zwischen den aufgezeichneten und den nicht-aufgezeichneten Bereichen kleiner wird.When the thickness of the thin metal foil 20 is larger than 500 Å, the recorded signals become smaller for the following reasons. First, the deformation of a recorded area becomes smaller due to the restricted expansion of the substrate 10 by the thin metal foil 20 during recording. Second, as shown in Fig. 9, the thicker the thin metal foil 20 is, the smaller the reduction in reflectance depending on the change in thickness of the protective layer during recording, thereby making the contrast between the recorded and non-recorded areas smaller.

Wenn die Dicke der dünnen Metall-Folie 20 kleiner als 30 Å ist, wird die Hitzeerzeugung wegen der Absorption während des Aufzeichnens kleiner, was es schwierig macht, das Substrat 10 zu verformen.When the thickness of the thin metal foil 20 is less than 30 Å, the heat generation due to absorption during recording becomes smaller, making it difficult to deform the substrate 10.

Außerdem, wenn die thermische Konduktivität der dünnen Metall-Folie 20 größer oder gleich 4W/cmºC ist, kann die Hitze nicht auf der dünnen Metall-Folie konzentriert werden, wenn sie während des Aufzeichnens unter Verwendung des Laserstrahls erhitzt wird, und die Hitze wird stattdessen schnell in die Umgebung der dünnen Metall-Folie 20 übertragen, so dass eine Erhitzung, die eine bestimmte Temperatur übersteigt, schwer zu erreichen ist. Auch wenn das Erhitzen möglich ist, kann die Größe der aufgezeichneten Bereiche so groß werden, dass sie eine benachbarte Spur erreichen. Daher sollte die thermische Konduktivität der dünnen Metall-Folie auf 4W/cmºC oder kleiner eingestellt werden.In addition, if the thermal conductivity of the thin metal film 20 is greater than or equal to 4W/cmºC, the heat cannot be concentrated on the thin metal film when it is heated during recording using the laser beam, and the heat is instead quickly transferred to the surroundings of the thin metal film 20, so that heating exceeding a certain temperature is difficult to achieve. Even if heating is possible, the size of the recorded areas may become so large that they reach an adjacent track. Therefore, the thermal conductivity of the thin metal film should be set to 4W/cmºC or less.

Der lineare Expansionskoeffizient der dünnen Metall-Folie 20 beträgt vorzugsweise 3 · 10&supmin;&sup6;/ºC. Wenn er kleiner als dieser Wert ist, können in der dünnen Metall-Folie 20 Risse entstehen, und zwar durch die Expansion des verformten Substrats 10 während des Aufzeichnens, wodurch die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, einen gleichmäßigen Aufzeichnungssignalwert zu erhalten.The linear expansion coefficient of the thin metal foil 20 is preferably 3 x 10-6 /°C. If it is smaller than this value, cracks may be generated in the thin metal foil 20 by the expansion of the deformed substrate 10 during recording, thereby reducing the probability of obtaining a uniform recording signal value.

Als Materialien für die dünne Metallfolie 20, die geeignet sind, um die obigen Bedingungen zu erfüllen, kann zumindest ein Metall verwendet werden, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Au, Al, Cr, Cu, Ni, Pt, Ag, Fe, Ti, Ta und Legierungen davon enthält. Die dünne Metallfolie 20, die aus einem solchem Material hergestellt ist, wird durch ein Vakuum-Aufbringungsverfahren, ein Elektronenstrahlverfahren oder durch ein Sputterverfahren auf das Substrat 10 aufgebracht.As materials for the thin metal foil 20 suitable to satisfy the above conditions, at least one metal selected from the group consisting of Au, Al, Cr, Cu, Ni, Pt, Ag, Fe, Ti, Ta and alloys thereof can be used. The thin metal foil 20 made of such a material is deposited on the substrate 10 by a vacuum deposition method, an electron beam method or a sputtering method.

Die Pufferschicht 30 zum Absorbieren der Verformung des Substrats 10 und der dünnen Metall-Folie 20 kann einfach verformt werden und ist vorzugsweise aus einem organischen Material mit einer geeigneten Verformbarkeit hergestellt. Die Glasübergangstemperatur der Pufferschicht 30 reicht vorzugsweise von 60ºC bis 180ºC und sollte kleiner als die des Substrats 10. Wenn die Glasübergangstemperatur der Pufferschicht 30 kleiner als 60ºC ist, kann die Aufzeichnungsstabilität verringert werden. Die Pufferschicht 30, die aus einem organischen Material hergestellt ist, ist in einem organischen Lösungsmittel gelöst, um dann durch ein Spinn-Beschichtungsverfahren aufgebracht zu werden. Zu diesem Zeitpunkt muss ein Material, das das organische Material gut auflöst, aber das Substrat nicht beschädigt, als das Lösungsmittel verwendet werden. Die Dicke der Pufferschicht 30 wird eingestellt, um ein Reflexionsvermögen von 70% oder mehr zu haben, wie in Fig. 9 gezeigt. Zu diesem Zeitpunkt ist der Bereich von 50 bis 10.000 Å geeignet.The buffer layer 30 for absorbing the deformation of the substrate 10 and the thin metal foil 20 can be easily deformed and is preferably made of an organic material having a suitable deformability. The glass transition temperature of the buffer layer 30 preferably ranges from 60°C to 180°C and should be lower than that of the substrate 10. If the glass transition temperature of the buffer layer 30 is lower than 60°C, the recording stability may be reduced. The buffer layer 30 made of an organic material is dissolved in an organic solvent to be then applied by a spin coating method. At this time, a material that dissolves the organic material well but does not damage the substrate must be used as the solvent. The thickness of the buffer layer 30 is set to have a reflectance of 70% or more as shown in Fig. 9. At this time, the range of 50 to 10,000 Å is suitable.

Das organische Material, das als die Pufferschicht 30 verwendet werden kann, umfasst ein Vinylalkohol-Harz, ein Vinylacetat-Harz, ein Acrylat-Harz, ein Polyester-Harz, ein Polyether-Harz, ein Polystyrol-Harz, ein Urethan-Harz, ein Cellulose-Harz, eine Fettsäure und eine organische Zusammensetzung mit geringem Molekulargewicht. Copolymere der obigen Materialien können ebenfalls als die Pufferschicht 30 verwendet werden.The organic material that can be used as the buffer layer 30 includes a vinyl alcohol resin, a vinyl acetate resin, an acrylate resin, a polyester resin, a polyether resin, a polystyrene resin, a urethane resin, a cellulose resin, a fatty acid, and a low molecular weight organic composition. Copolymers of the above materials can also be used as the buffer layer 30.

Um die thermische Verformung des Substrats während des Aufzeichnens zu erleichtern, kann ein organischer Farbstoff zu der Pufferschicht 30 hinzugefügt werden. Wenn der Farbstoff hinzugefügt ist, wird die Pufferschicht 30 während des Aufzeichnens ebenfalls erhitzt, was die Verformung des Substrats erleichtert. Die Menge an zugefügtem Farbstoff sollte geringer als 30 Gew.-% des Pufferschicht-Materials sein. Mehr als diese Menge an Farbstoff macht es schwierig, ein höheres Reflexionsvermögen zu erhalten. Ein Farbstoff, der das einfallende Licht während des Aufzeichnens absorbiert, wird abhängig von einer kurzen (d. h. optische Discs mit hoher Dichte) oder langen (d. h. optische Discs mit geringer Dichte) Wellenlänge des Aufzeichnungslaserstrahls gewählt. Vorzugsweise werden Farbstoffe im nahen Infrarot, die im Wellenlängenbereich von 780 bis 850 nm absorbieren, oder Farbstoffe verwendet, die im Wellenlängenbereich von 610 bis 700 nm absorbieren. Beispielsweise können Cyanin, Croconium, Squarrylium, Phthalocyanin oder Naphthalocyanin verwendet werden.In order to facilitate thermal deformation of the substrate during recording, an organic dye may be added to the buffer layer 30. When the dye is added, the buffer layer 30 is also heated during recording, which facilitates deformation of the substrate. The amount of dye added should be less than 30 wt% of the buffer layer material. More than this amount of dye makes it difficult to obtain higher reflectivity. A dye that absorbs the incident light during recording is selected depending on a short (i.e., high-density optical discs) or long (i.e., low-density optical discs) wavelength of the recording laser beam. Preferably, dyes in the near infrared range that absorb in the wavelength range from 780 to 850 nm or dyes that absorb in the wavelength range from 610 to 700 nm are used. For example, cyanine, croconium, squarrylium, phthalocyanine or naphthalocyanine can be used.

Die reflektierende Schicht 40 kann durch ein Vakuum-Aufbringungsverfahren, ein Elektronenstrahlverfahren oder ein Sputterverfahren gebildet werden. Metalle, wie zum Beispiel Au, Al, Cu, Cr, Ni, Pt, Ag, Fe, Ti, Ta und Legierungen davon können als Material der reflektierenden Schicht 40 verwendet werden, und die Dicke davon kann von 500 k bis 1.500 Å reichen.The reflective layer 40 may be formed by a vacuum deposition method, an electron beam method, or a sputtering method. Metals such as Au, Al, Cu, Cr, Ni, Pt, Ag, Fe, Ti, Ta, and alloys thereof may be used as the material of the reflective layer 40, and the thickness thereof may range from 500 k to 1,500 Å.

Die Schutzschicht 50 zum Schützen des Aufzeichnungsmediums kann ein transparentes Material sein, das eine große Schlagfestigkeit hat und durch ultraviolette Strahlen (UV) gehärtet wird. Aushärtender Epoxyd- oder Acrylat-Harz kann durch ein Spinn-Beschichtungsverfahren aufgebracht und dann durch UV-Strahlen gehärtet werden, um so die Schutzschicht 50 zu bilden.The protective layer 50 for protecting the recording medium may be a transparent material having high impact resistance and cured by ultraviolet rays (UV). Curing epoxy or acrylate resin may be applied by a spin coating method and then cured by UV rays to form the protective layer 50.

Obwohl das obige Beispiel der vorliegenden Erfindung bezüglich der Verformung jeder Schicht (d. h. Substrat, dünne Metall- Schicht, Pufferschicht und reflektierende Schicht) beschrieben wurde, sei angemerkt, dass die Verformung alternativ in lediglich einer oder zwei Schichten stattfinden kann, abhängig von der Leistung des Laserstrahls und/oder den physikalischen Eigenschaften (zum Beispiel Elastizitätsmodul, thermische Konduktivität, thermischer Expansionskoeffizient, Glasübergangstemperatur, etc.) von jeder Schicht. Es sei angemerkt, dass die thermische Verformung der dünnen Metall-Folie selbst unüblich ist, und zwar infolge ihrer sehr hohen Schmelztemperatur. Jedoch kann die thermische Verformung der dünnen Metall-Folie stattfinden, und zwar abhängig von der Leistung des Laserstrahls. Wenn zum Beispiel die Leistung des Laserstrahls hoch ist, kann die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie 20 schmelzen, um so durch Erhitzung über den Metallschmelzpunkt um die Mitte des fokussierten Lichts herum einen Rand zu bilden.Although the above example of the present invention has been described in terms of deformation of each layer (i.e., substrate, thin metal film, buffer layer, and reflective layer), it should be noted that deformation may alternatively occur in only one or two layers, depending on the power of the laser beam and/or the physical properties (e.g., elastic modulus, thermal conductivity, thermal expansion coefficient, glass transition temperature, etc.) of each layer. It should be noted that thermal deformation of the thin metal film itself is unusual due to its very high melting temperature. However, thermal deformation of the thin metal film may occur, depending on the power of the laser beam. For example, when the power of the laser beam is high, the thin metal recording film 20 may melt to form a rim around the center of the focused light by heating above the metal melting point.

Darüber hinaus kann die Verformung lediglich in dem Substrat 10 stattfinden, wenn das Material, das für die Pufferschicht verwendet wird, stabilere physikalische Eigenschaften hat (zum Beispiel geringerer thermischer Expansionskoeffizient, höhere Glasübergangstemperatur und/oder höheres Elastizitätsmodul) als das Material, das für das Substrat 10 verwendet wird. Es angemerkt, dass die Verformung in der dünnen Metall-Folie 20 und in der Pufferschicht 30 durch die Wärmeübertragung in der dünnen Metall-Folie 20 während des Laseraufzeichnens stattfinden kann. Die Verformung in der dünnen Metall-Folie 20 und in der Pufferschicht 30 kann jedoch so gering sein, dass es schwierig ist, sie zu erfassen. Außerdem kann eine solche Verformung während des Aufzeichnens nur eine geringe Wirkung haben.In addition, the deformation may only take place in the substrate 10 if the material used for the buffer layer has more stable physical properties (for example, lower thermal expansion coefficient, higher glass transition temperature and/or higher elastic modulus) than the material used for the substrate 10. Note that the deformation in the thin metal foil 20 and in the buffer layer 30 may occur due to the heat transfer in the thin metal foil 20 during laser recording. However, the deformation in the thin metal foil 20 and in the buffer layer 30 may be so small that it is difficult to detect. In addition, such deformation may have little effect during recording.

Wenn dass Material, das für das Substrat verwendet wird, im Vergleich mit dem Material, das für die Pufferschicht 30 verwendet wird, stabile physikalische Eigenschaften hat, dann kann die Verformung hauptsächlich in der Pufferschicht 30 stattfinden. Es ist ebenfalls möglich, dass die Verformung hauptsächlich sowohl in dem Substrat 10 als auch in der Pufferschicht 30 auftritt, wenn die Materialien für das Substrat 10 und für die Pufferschicht 30 ähnliche physikalische Eigenschaften haben.If the material used for the substrate has stable physical properties compared to the material used for the buffer layer 30, then the deformation may occur mainly in the buffer layer 30. It is also possible that the deformation may occur mainly in both the substrate 10 and the buffer layer 30 if the materials for the substrate 10 and for the buffer layer 30 have similar physical properties.

Weitere numerierte Beispiele von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung werden nun in weiterem Detail beschrieben. Es soll jedoch verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise durch solche speziellen Beispiele beschränkt ist.Further numbered examples of embodiments of the present invention will now be described in further detail. It should be understood, however, that the present invention is in no way limited by such specific examples.

Beispiel 1example 1

Eine dünne Al-Folie mit 10 nm wurde mittels Vakuum auf ein 1,2 mm dickes Polycarbonat-Substrat aufgebracht, das eine Vorrille mit einer Tiefe von 170 nm, einer Breite von 0,5 um und einem Spurabstand von 1,6 um hat. Ein Beschichtungslösung, die durch Auflösen von 0,9 g von Cyanbiphenylepoxydamin in 10 ml Diaceton-Alkohol erzeugt ist, wurde mit einer Geschwindigkeit von 2.000 U/min. spinn-beschichtet, um eine Pufferschicht darauf zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt wurde die Dicke der Pufferschicht des Vorrillen-Bereichs wurde durch Abtastelektronenmikroskopie (SEM) gemessen, und das Ergebnis betrug etwa 2.500 Å. Nach dem Trocknen in einem Vakuumofen bei 40ºC für 4 Stunden wurde Al mit 1.000 Å mittels Vakuum aufgebracht, um eine reflektierende Schicht zu bilden. Bei UV-härtender Epoxydacrylat-Harz wurde darauf spinn-beschichtet, um dann gehärtet zu werden, wodurch eine Disc hergestellt wird.A thin Al foil of 10 nm was vacuum deposited on a 1.2 mm thick polycarbonate substrate having a pregroove of 170 nm depth, 0.5 µm width and 1.6 µm track pitch. A coating solution prepared by dissolving 0.9 g of cyanobiphenylepoxydamine in 10 mL of diacetone alcohol was spin-coated at a speed of 2,000 rpm to form a buffer layer thereon. At this time, the thickness of the buffer layer of the pregroove region was measured by scanning electron microscopy. (SEM) and the result was about 2,500 Å. After drying in a vacuum oven at 40ºC for 4 hours, Al of 1,000 Å was vacuum deposited to form a reflective layer. UV-curing epoxy acrylate resin was spin-coated thereon to be cured, thereby producing a disc.

Die Disc wurde durch Verwendung einer Auswertungseinrichtung unter Anpassung eines Laserstrahls auf 780 nm ausgewertet. Ein CNR von 51 dB und ein Reflexionsvermögen von 72% wurden bei 1,3 m/sec, 720 kHz und 8 mW Aufzeichnungsbedingungen mit 0,7 mW Schreibleistung erhalten. Bei einer Aufzeichnungsgeschwindigkeit von 4,8 m/sec mit einer Schreibleistung von 10 mW wurde dann ein CNR von 42 dB erhalten. Wenn die Schreibleistung der obigen Aufzeichnungsbedingungen verändert wird, wie in Fig. 10 gezeigt, hat ein aufgezeichnetes Signal ein CNR von 47 dB oder höher, das bei 4 mW oder mehr reproduziert werden kann. Bei einer Audio- Aufzeichnung in einem RP-1000CD, hergestellt von der Pioneer Corp., war diese Disc in einem Compakt-Disc-Abspielgerät wieder abspielbar. Ein Auswertungsergebnis der Aufzeichnungscharakteristiken unter Verwendung einer CD-CATS wurde nachgewiesen, um alle Punkte der CD-Spezifikation zu erfüllen.The disc was evaluated by using an evaluator adjusting a laser beam to 780 nm. A CNR of 51 dB and a reflectance of 72% were obtained under 1.3 m/sec, 720 kHz and 8 mW recording conditions with 0.7 mW writing power. Then, at a recording speed of 4.8 m/sec with a writing power of 10 mW, a CNR of 42 dB was obtained. When the writing power of the above recording conditions is changed as shown in Fig. 10, a recorded signal has a CNR of 47 dB or higher, which can be reproduced at 4 mW or more. When audio was recorded in an RP-1000CD manufactured by Pioneer Corp., this disc was replayable in a compact disc player. An evaluation result of the recording characteristics using a CD-CATS was demonstrated to meet all points of the CD specification.

Beispiele 2-3Examples 2-3

Im Gegensatz zum ersten Beispiel wurde die Dicke der dünnen Al-Folie auf 7 nm (zweites Beispiel) und auf 12 nm (drittes Beispiel) verändert. Jedoch waren die nachfolgenden Verfahrensschritte bei der Herstellung der Disc die gleichen wie in Beispiel 1. Außerdem wurde die Aufzeichnungsauswertung mit den gleichen Auswertungsbedingungen durchgeführt, die für das erste Beispiel gewählt wurden. Das Ergebnis zeigte, dass die Disc, die mit einer 7 nm dünnen Metall-Folie hergestellt wurde, ein Reflexionsvermögen von 73% und ein CNR von 48 dB hat, und die Disc, die mit 12 nm dünnen Metall-Folie hergestellt wurde, ein Reflexionsvermögen von 69% und ein CNR von 53 dB hat.Unlike the first example, the thickness of the thin Al foil was changed to 7 nm (second example) and 12 nm (third example). However, the subsequent processes in manufacturing the disc were the same as in Example 1. In addition, the recording evaluation was carried out under the same evaluation conditions as those selected for the first example. The result showed that the disc manufactured with a 7 nm thin metal foil had a reflectance of 73% and a CNR of 48 dB, and the disc manufactured with a 12 nm thin metal foil had a reflectance of 69% and a CNR of 53 dB.

Beispiele 4-8Examples 4-8

Im Gegensatz zu den obigen Beispielen wurde das Metall durch Au, Cu, Ag, Ni oder Pt ersetzt, wie in der nachfolgenden Tabelle angegeben ist, und die Disc wurde durch das gleiche Verfahren wie in dem ersten Beispiel hergestellt. Tabelle 1 In contrast to the above examples, the metal was replaced by Au, Cu, Ag, Ni or Pt as indicated in the table below and the disc was manufactured by the same process as in the first example. Table 1

Beispiele 9-13Examples 9-13

Im Gegensatz zu den obigen Beispielen wurde das Material der Pufferschicht durch ein PMMA mit Mw von 25.000, ein PVA mit Mw von 35.000 oder ein Polyethylenoxid mit Mw von 32.000, die alle von Polyscience hergestellt werden, oder durch eine Fettsäure ersetzt, die von Tokyo Kasei hergestellt wird (Standard Kit FE M-1). Die Dicke einer Pufferschicht in einer Vorrille wurde auf 2.500 Å eingestellt, und dann wurde die Aufzeichnungsauswertung durchgeführt, und zwar in der gleichen Weise wie bei dem ersten Beispiel. Tabelle 2 In contrast to the above examples, the material of the buffer layer was replaced with a PMMA with Mw of 25,000, a PVA with Mw of 35,000, or a polyethylene oxide with Mw of 32,000, all manufactured by Polyscience, or a fatty acid manufactured by Tokyo Kasei (Standard Kit FE M-1). The thickness of a buffer layer in a pregroove was set to 2,500 Å, and then the recording evaluation was performed in the same manner as in the first example. Table 2

Beispiel 14Example 14

Beim Bilden der Pufferschicht wurde NK125 (Nippon Kankoh Shikisho Kenkyusho Co.) der Pufferschicht zugeführt, und zwar im Bereich von 0,5 Gew.-% des Pufferschichtmaterials. Die nachfolgenden Verfahrensschritte waren die gleichen wie jene des ersten Beispiels bei der Herstellung der Disc. Bei Aufzeichnung einer Disc mit 1,3 m/sec und mit 8 mW wurde ein CNR von 52 dE erhalten. Bei Aufzeichnung mit 4,8 m/sec wurde ein CNR von 48 dB erhalten. Außerdem betrug das Reflexionsvermögen etwa 70%. Die Disc konnte als eine CD-R verwendet werden.When forming the buffer layer, NK125 (Nippon Kankoh Shikisho Kenkyusho Co.) was added to the buffer layer in the range of 0.5 wt% of the buffer layer material. The subsequent processing steps were the same as those of the first example in producing the disc. When a disc was recorded at 1.3 m/sec and 8 mW, a CNR of 52 dB was obtained. When recorded at 4.8 m/sec, a CNR of 48 dB was obtained. In addition, the reflectivity was about 70%. The disc could be used as a CD-R.

In den vorstehend beschriebenen Beispielen der vorliegenden Erfindung wurde eine Aufzeichnung ermöglicht, indem eine Pufferschicht angepasst wurde, und eine Kompatibilität mit einer CD ist möglich. Insbesondere, da teure organische Farbstoffe nicht verwendet werden, können die Herstellungskosten reduziert und die Produktivität stark verbessert werden.In the above-described examples of the present invention, recording was enabled by adapting a buffer layer, and compatibility with a CD is possible. In particular, since expensive organic dyes are not used, the manufacturing cost can be reduced and the productivity can be greatly improved.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die vorstehenden beispielhaften Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung lediglich darstellender Natur sind und den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken.It is obvious to those skilled in the art that the foregoing exemplary embodiments of the present invention are merely illustrative in nature and do not limit the scope of the invention.

Durch die vorstehend beschriebenen Schritte können Punkte gebildet werden, die optisch aufgezeichnet/gelesen werden können. Dabei stellen die Punkte jene Bereiche dar, die durch den Laserstrahl verformt sind. Der Begriff "Punkt oder Punkte, die optisch aufgezeichnet/gelesen werden können" beinhaltet allgemein optisch lesbare und erfassbare Markierungen aller Art. Die verformten Bereiche des Substrats und der dünnen Metall- Schicht und der Pufferschicht haben unterschiedlich optische Eigenschaften im Vergleich zu jenen der nicht-verformten Bereiche.The steps described above can be used to form dots that can be optically recorded/read. The dots represent the areas that are deformed by the laser beam. The term "dot or dots that can be optically recorded/read" generally includes optically readable and detectable markings of all kinds. The deformed areas of the substrate and the thin metal layer and the buffer layer have different optical properties compared to those of the non-deformed areas.

Claims (16)

1. Verfahren zum optischen Aufzeichnen eines Signals auf einem optischen Aufzeichnungsmedium, das ein Substrat (10), eine dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20), die auf dem Substrat (10) gebildet ist, eine reflektierende Schicht (40), die über der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) angeordnet ist, und eine verformbare Pufferschicht (30) aufweist, die sich zwischen der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) und der reflektierenden Schicht (40) befindet, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt: Erhitzen der dünnen Metall- Aufzeichnungsfolie (20) zwischen dem Substrat (10) und der Pufferschicht (30) mit einem Laserstrahl, um in zumindest einem von dem Substrat (10), der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) und der Pufferschicht (30) eine Verformung zu bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Vorrille hat, daß die reflektierende Schicht verformbar ist und daß das Erhitzen der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) auch eine Verformung der reflektierenden Schicht (40) in einem Gebiet der Vorrille bewirkt, wodurch Punkte gebildet werden, wo die Verformung stattfindet, wobei die Punkte das Signal darstellen.1. A method for optically recording a signal on an optical recording medium comprising a substrate (10), a thin metal recording foil (20) formed on the substrate (10), a reflective layer (40) disposed over the thin metal recording foil (20), and a deformable buffer layer (30) located between the thin metal recording foil (20) and the reflective layer (40), the method comprising the steps of: heating the thin metal recording foil (20) between the substrate (10) and the buffer layer (30) with a laser beam to cause deformation in at least one of the substrate (10), the thin metal recording foil (20), and the buffer layer (30), characterized in that the substrate has a pre-groove, that the reflective layer is deformable, and that the heating of the thin metal recording foil (20) also causes a deformation of the reflective layer (40) in an area of the pregroove, thereby forming points where the deformation takes place, the points representing the signal. 2. Optisches Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Signal durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 aufgezeichnet ist.2. An optical recording medium on which a signal is recorded by a method according to claim 1. 3. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, außerdem mit einer Schutzschicht (50), die auf der reflektierenden Schicht (40) angeordnet ist.3. An optical recording medium according to claim 2, further comprising a protective layer (50) disposed on the reflective layer (40). 4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2 oder 3, bei dem zumindest eines von dem vorgerillten Substrat (10), der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) und der Pufferschicht (30) angeordnet ist, um sich zu verformen.4. An optical recording medium according to claim 2 or 3, wherein at least one of the pre-grooved substrate (10), the thin metal recording film (20) and the buffer layer (30) is arranged to deform. 5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 4, bei dem alle von dem Substrat (10), der dünnen Metall-Aufzeichnungsfolie (20) und der Pufferschicht (30) angeordnet sind, um sich in einem Gebiet der Vorrille zu verformen.5. An optical recording medium according to claim 4, wherein all of the substrate (10), the thin metal recording film (20) and the buffer layer (30) are arranged to deform in a region of the pregroove. 6. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 5, bei dem das Substrat (10), die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20) und die Pufferschicht (30) angeordnet sind, um sich in einem Gebiet der Vorrille so zu verformen, daß die Pufferschicht (30) in diesem Gebiet einen Bereich (d2) mit verminderter Dicke hat.6. Optical recording medium according to claim 5, wherein the substrate (10), the thin metal recording film (20) and the buffer layer (30) are arranged to deform in a region of the pregroove so that the buffer layer (30) has a region (d2) of reduced thickness in this region. 7. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-6, bei dem die Pufferschicht (30) ein organisches Material enthält.7. Optical recording medium according to one of claims 2-6, wherein the buffer layer (30) contains an organic material. 8. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-7, bei dem die reflektierende Schicht (40) dazu ausgestaltet ist, um sich in einem Gebiet der Vorrille zu verformen.8. Optical recording medium according to one of claims 2-7, wherein the reflective layer (40) is designed to deform in a region of the pregroove. 9. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-8, bei dem die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20) einen komplexen Brechungsindex hat, von dem der imaginäre Anteil größer oder gleich 0,01 ist.9. Optical recording medium according to one of claims 2-8, wherein the thin metal recording film (20) has a complex refractive index of which the imaginary part is greater than or equal to 0.01. 10. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-9, bei dem die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20) eine Dicke in einem Bereich 30 A bis 500 A hat.10. Optical recording medium according to one of claims 2-9, wherein the thin metal recording film (20) has a thickness in a range of 30 A to 500 A. 11. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-10, bei dem die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20) ein Material enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Au, Al, Ag, Pt, Cu, Cr, Ni, Ti, Ta, Fe und Legierungen davon beinhaltet.11. An optical recording medium according to any one of claims 2-10, wherein the thin metal recording film (20) contains a material selected from a group including Au, Al, Ag, Pt, Cu, Cr, Ni, Ti, Ta, Fe and alloys thereof. 12. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-11, bei dem die Pufferschicht (30) eine Dicke in einem Bereich von 50 A bis 10000 A hat.12. An optical recording medium according to any one of claims 2-11, wherein the buffer layer (30) has a thickness in a range of 50 Å to 10,000 Å. 13. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-12, bei dem die Pufferschicht (30) eine Glasübergangstemperatur in einem Bereich von 60ºC bis 180ºC hat.13. An optical recording medium according to any one of claims 2-12, wherein the buffer layer (30) has a glass transition temperature in a range of 60°C to 180°C. 14. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-13, bei dem die Pufferschicht (30) einen organischen Farbstoff enthält (vorzugsweise weniger als 30 Gewichtsprozent).14. Optical recording medium according to one of claims 2-13, wherein the buffer layer (30) contains an organic dye (preferably less than 30 weight percent). 15. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-14, bei dem die reflektierende Schicht (40) ein Material enthält, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Au, Al, Ag, Pt, Cu, Cr, Ni, Ti, Ta, Fe und Legierungen davon beinhaltet.15. An optical recording medium according to any one of claims 2-14, wherein the reflective layer (40) contains a material selected from a group consisting of Au, Al, Ag, Pt, Cu, Cr, Ni, Ti, Ta, Fe and alloys thereof. 16. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 2-15, bei dem die dünne Metall-Aufzeichnungsfolie (20) eine thermische Leitfähigkeit von nicht mehr als 4W/cmºC hat.16. An optical recording medium according to any one of claims 2-15, wherein the thin metal recording film (20) has a thermal conductivity of not more than 4W/cmºC.
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