TWI290713B - Recording medium with high melting point recording layer, information recording method for the recording medium, and information reproducing device and method for the recording medium - Google Patents

Recording medium with high melting point recording layer, information recording method for the recording medium, and information reproducing device and method for the recording medium Download PDF

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TWI290713B
TWI290713B TW092113179A TW92113179A TWI290713B TW I290713 B TWI290713 B TW I290713B TW 092113179 A TW092113179 A TW 092113179A TW 92113179 A TW92113179 A TW 92113179A TW I290713 B TWI290713 B TW I290713B
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Description

1290713 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於資訊記錄媒體，特別關於具有高融點之 記錄層的記錄Μ、資訊的記錄方法，以及由此記錄媒體 再生資訊之資訊再生裝置及資訊再生方法。 【先前技術】 習知之記錄媒體係可分為光磁記錄方式之記錄媒體與 相變化記錄方式之記錄媒體。光磁記錄方式之記錄媒體係 如MD(Mini Disk)考慮使直線偏光入射於磁性體時，資訊 按照磁性體之磁性大小及磁性方向，利用其反射光迴轉之 現象的克爾磁效應(magnetic kerr effective)再生之記錄媒 體。相變化記錄方式之記錄媒體係如DVD(digital^rsatile disk)利用由§己錄媒體之記錄區域與未記錄區域之非晶質 與結晶質的結晶狀態的光常數之吸收係數差所發生之反射 率差再生的記錄媒體。 又，在最近提示相變化記錄方式之一種，利用微小標 記(mark)在記錄媒體記錄資訊，使記錄媒體所記錄之資訊 以繞射(diffraction)界限以下加以再生的種種方法。其中最 文注目之利用超解像度近場構造的記錄方式係開示 於，，Aplied Physics Letters, V01.73，No· 15, Oct· 1998” 及”Japanses Journal of Applied physics, V0L39, Part i N〇 2B，2000, PP.980-981’’。超解像度近接場構造係藉由使用特 殊罩幕(mask)層，再生時利用在罩幕層之局部表面電漿子 者。超解像度近接場構造係從記錄媒體之資訊再生時，有 1290713 録(antimon，Sb)透過型、銀氧化物分解型等。其中銻透過 型係由雷射光束罩幕層變成透明。銀氧化物分解型係使銀 氧化物(AgOx)分解為銀與氧，分解之銀係以發生局部電漿 子之散射源加以作用。 " 第1圖係表示利用習知之超解像度近接場（super resolution near field)之記錄方式的記錄媒體與記錄原理之 圖。此一般稱為具有一個層之罩幕層的超解像度近接場構 造。 如第1圖所示，記錄媒體係具有由如ZnS_Si02之介電 體的第二介電體層112-2、如GeSbTe之記錄層115、有保 濩層作用之如ZnS_Si02或SiN的介電體之保護層114、銻 (sb)或銀氧化物(Ag0x)之罩幕層ns、如ZnS_si〇2或siN 之介電體的第一介電體層lm、透明之聚碳酸酯 (polycarbonate)層ηι加以順次疊層之構造。在此，罩幕 層113為錄(Sb)之場合保護層114及第-介電體層112-1 係，SlN’罩幕層113為銀氧化物(AgOx)之場合保護層114 及第一介電體層U24係為ZnS-Si〇2。在此，保護層114 ，防止f錄層115與罩幕層U3之反應，成為資訊之再生 日寸近接=的作用場所。又，罩幕層113為録㈣之場合録 ()係,成透明’為銀氧化物(AgOx)之場合銀氧化物 (AgOx)係分解成銀與氧，分解之銀係以發生局部電聚子之 散射源加以作用。 1() 錄媒體係以聚束透鏡118加以收歛從具有約 15mW私度之輪出的雷射117之雷射光束，加以照射於 1290713 記錄媒體，使記錄層115以約60(rc以上加熱藉由將雷射 光束所照射之區域以非晶質變換不管光常數(n、k)之折射 率η之變化使吸收係數k變小。此時，照射雷射光束之銻 (Sb)或准可逆反應性之銀氧化物(Ag〇x)的罩幕層113係藉 由發生銻（Sb)結晶之變化、或准可逆反應性之銀氧化物 (AgOx)之分解對記錄層115有探頭(pr〇be)之作用。因此， 在繞射界限以下之微小標記的再生成為可能。即，可使從 南記錄密度之記錄媒體所記錄之資訊在繞射界限以下加以 再生。 第2圖係表示習知之更再有的其他利用超解像度近接 場構造之§己錄方式的記錄媒體與記錄原理之圖。此係一般 為具有兩個層之罩幕層的超解像度近接場構造，具有比具 有一個層之罩幕層者提昇的性能。 如第2圖所示，記錄媒體係具有由如ZnS_si〇2之介電 體^第二介電體層122_2、銻(Sb)或銀氧化物(Ag〇幻之第二 罩幕層123-2、有保護層之作用的如ZnS_Si〇2或siN之介 電體的第二保護層124-2、如GeSbTe之記錄層125、有保 濩層之作用的如ZnS-Si02或SiN之介電體的第一保護層 124-1、銻(Sb)或銀氧化物(Ag〇x)之第一罩幕層^34、如 ZnS&-Si〇2或SiN之介電體的第一介電體層122_丨、透明之 聚，酸酯層121加以疊層的構造。在此，第一罩幕層 及第二罩幕層123_2為録(Sb)之場合第—保護層124>4及第 二保護層124-2,以及第一介電體層及第二介電體層 122-2係為SiN，第-罩幕層瓜丨及第二罩幕層123_2為 1290713 銀氧化物(AgOx)之場合第一保護層12‘1及第二保護層 124_2，以及第一介電體層122_1及第二介電體層122_2係 為ZnS · Si02。第二罩幕層123-2係使照射雷射光束之背 面侧也成為發生表面電漿子者，第一保護層及第二 保護層124-2係防止記錄層125與第一罩幕層123-1及第 二罩幕層123-2之反應，第一保護層124-1係以資訊之再 生時之近接場加以作用。又，第一罩幕層123_ι、第二罩 幕層123-2為綈(Sb)之場合銻(Sb)係成為透明，為銀氧化物 (AgOx)之場合銀氧化物(Ag0x)係分解成為銀與氧，分解之 銀係以發生局部電漿子之散射源加以作用。 此記錄媒體係以聚束透鏡 ' μ ”人紙攸异頁約 10〜15mW程度之輸出的雷射117之雷射光束，加以,昭射於 記錄媒體，使記錄層125以約6〇〇。〇以上加將； 光束所照射之區域以非晶質變換不管光fmn、k)^= 率η之變化使吸收係數k變小。此時，照射雷射 (sb)或准可逆反應性之銀氧化物(AgQx)之第—罩幕層 Z1、及罩幕層123_2係藉由發生銻(Sb)結晶之變化i 性之銀氧化物(Ag〇X)之分解對記錄層125且有 用。因此’在繞射界限以下之微小標記的再= 在繞:界二=i㈣之記錄媒⑽^ 稱輪錄層 重要之課題。解決此課題熱*全性成為 之方姆有使罩幕層之遷移溫度 10 1290713 p牛低之方法與使記錄層之遷移溫度提高之方法，使罩幕層 與記錄層之遷移溫度差增加在材料之特性上並不容易。 【發明内容】 發明為解決上述之問題點，提供一種無罩幕層，構 ^簡單具有面融點之記錄層的記錄媒體及此記錄媒體之資 己錄方法以及使記錄媒體之資訊再生的資訊再生裝置及 資訊再生方法。 本發，明係如申請專利範圍第1項所述，藉由第一介電 體層與第一介電體層之間夾有高融點之記錄層所構成的記 錄媒體加以達成。 本發明係如申請專利範圍第3項所述， & a在弟一介電體層與第二介電體層之間夾有高融點之記 =曰所構成的結構之記錄媒體的資訊記錄方法，可藉由使 =射光束照射於上述記錄媒體，將上述記錄層與上述第一 ’I電體層及第二介電體層反應擴散以使資訊記錄之資訊記 錄方法加以達成。 屏= ⑽如巾請專機111第5項所述，在第—介電體 二弟—介電體層之間夾有高継之記錄層所構成的結構 ，記錄媒體在使資訊再生的#訊再生方法，可藉由使上 曰己錄媒體之記錄層、及第—介電體層與第二介電體層之 :曰曰乂匕粒子為散射源，發生電漿子以超解像度近接場構 =η铺之資訊在繞射界限以下再生#訊的資訊再生方 1290713 又，上狀記錄媒體及此記_體之資魏錄方法， 2從此記制體使資訊再生之資訊再生裝置及資 方法，可藉由使上述記錄層為鶴 (w-x)、或组化合物σ㈣加以達1 ，-()鎢化5物 然而’上述之記錄媒體及此記錄媒體之資訊記錄方 玉座以及從此讀媒體使資訊再生之資訊再生裝置及資訊 在.„可在上述第二介電體層下更再具有反射層。 在此，反射層可使用之金屬為Ag*A1等。
記‘的記錄媒體及此 之二ΪΪΓ:法，以及從此記錄媒體使資訊再生 貝生衣置及資訊再生方法，係無罩幕層之關係不但 可ί決在料之超解像度近接場構造的記賴體成為問題 ^貝λ再生時的熱安全性，並具有比習知之超解像度近接 场構造的記錄賴能以簡單構造低費用純生產之效果。 為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 日二下了文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說
【實施方式】 將貫行去除習知之問題點達成上述目的為課題之本發 明的―構成結構與其_藉㈣關式加以詳細說明。 第3Α圖與第3β圖係表示依照本發明之一實施例的記 、彔媒體〃尤錄原理與將3Α圖之記錄區域擴大的圖。 μ如第^3Α圖所示，記錄媒體係具有如ZnS-Si02之介電 體的第二介電體層132·2、具有高融點之鎢(W)、I旦(Ta)、 12 1290713 鎢化合物（W-x)、或钽化合物（丁心幻的記錄層（135)、如 ZnS-Si02之電介體的第一介電體層132-1、及透明之聚碳 酸醋層131加以順次疊層之構造。 使從具有405nm波長與約llmw程度之輸出的高輸出 雷射117之雷射光束以聚束透鏡us加以收敛，照射於記 錄媒體，約以600°C以上加熱記錄層135使照射雷射光束 之區域加以反應擴散。記錄層135之鎢(W)、鈕(Ta)、鎢化 合物(W-x)、或鈕化合物(Ta_x)係與第一介電體層132_1及 弟一介電體層132-2之ZnS-Si02化合物互相反應擴散，加 φ 以結晶化。 第3Β圖係表示照射雷射光束之記錄區域的記錄層135 之物理變化，可知記錄層135之附近的膨脹。因而，從記 錄層135向第一介電體層132-1側之膨脹係在資訊之再生 時以近接場加以作用，由反應擴散之記錄層135與第一介 電體層132-1之結晶化粒子係以再生時散射源起作用，形 成表面電漿子之關係使繞射界限以下之微小標記的再生成 為能。即，可使從高記錄密度之記錄媒體所記錄之資訊能 在繞射界以下加以再生。 弟4Α圖與第4Β圖係表示依照本發明之更再有的其他 只施例之記錄媒體、記錄原理與將第4Α圖之記錄區域擴 大的圖。 如第4Α圖所示，記錄媒體係具有由具有反射層作用之 銀或鋁的反射層146、如ZnS-Si〇2之電介體的第二介電體 層142-2、具有高融點之鎢(W)、鈕(Ta)、鎢化合物(w_x)、 13 1290713 或組化合物(Ta-x)的記錄層145，如ZnS-Si〇2之介電體的 第一介電體層142-1、及透明之聚碳酸酯層141加以順次 疊層的構造。 使從具有405nm波長與約iimW程度之輸出的高輸出
雷射117之雷射光束以聚束透鏡us加以收歛，照射於記 錄媒體，約以600°C以上加熱記錄層135使照射雷射光束 之區域加以反應擴散。記錄層135之鎢(W)、钽(Ta)、鎢化 合物(W-x)、或鈕化合物(Ta-X)係與第一介電體層142-1及 第二介電體層142_2之ZnS_Si02化合物互相反應擴散，加 以結晶化。具有反射層作用之銀(Ag)或鋁(A1)的反射層146 係使照射雷射光束之相反侧之記錄層145及第二介電體層 142-2也能得相當於照射雷射光束側之記錄層145及第一 介電體層142-1程度之反應擴散者，以使照射雷射光束侧 之反應擴散更加明確。
第4B圖係表示照射雷射光束之記錄區域的記錄層1 之物理變化，可知記錄層135之附近的膨脹。因而，從 錄層M5向第-介電體層142]側之膨脹係在資訊之再 時以近接場加以作用，由反應擴散之記錄層145與第一 電體層142_1及第二介電體層142-2之結晶化粒子係以 生時散射源起仙，形絲面電漿子之_使繞射界限 下之^標記的再生成為可能。即，可使從高記錄密度 記錄媒體所記錄之資訊能在繞射界限以下加以再生。 第5圖係表不依照本發明之載波雜訊比
Noise Ratio)特性。古 lL 在此’依照本發明之記錄層係使用 14 1290713 (W)、以具有在記錄區域之反應擴散時波長4〇511111，開口率 〇·65、及輸出nmW的雷射光束加以記錄。又，以具有波 長405nm、開口率〇·65、及輸出4mW之雷射光束加以再 生。在習知之超解像度近接場構造的記錄媒體與，一般的 相變化記錄媒體，在記錄時係用與本發明所使用之相^雷 射。在再生時也與本發明所使用之相等條件。 田
如第5圖所示，以一般的相變化記錄媒體、習知之超 解像度近接場構造的記錄媒體之依照第丨圖構造的記錄^ 體、習知之超解像度近接場構造的記錄媒體之依照第2圖 構造的記錄舰、依照本發明之第3嶋造的記錄媒體、 依照本發明之第4圖構造的記錄媒體之順序可知由標記| 度之CNR為優秀。特別，依照本發明之第4圖構^的^ 錄媒體雖係在mnm之記錄標記長度也顯示約4通程; 的關係，可知高密度之記錄成為可能。 ^ ，然本發明已峨佳實施_露如上，然其並非用以 =本發明，,任何熟習此技藝者，在不麟本發明之精神
範虽可作些許之更動與潤飾’因此本發明之保護 圍§視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 布n緣不習知之超解像度近接場構造的衰 万式之記錄媒體與記錄原理圖。 第2 _表示·習知之更再有的其他超解像度进 劳己錄方式之記錄媒體與記錄原理圖。 第3A圖與第3B圖係振示依照本發明之一實施例的 15 1290713 錄媒體與記錄原理以及第3A圖之記錄區域的擴大圖。 第4A圖與第4B圖係表示依照本發明之更再有的其他 實施例之記錄媒體與記錄原理，以及第4A圖之記錄區域 的擴大圖。 第5圖係表示依照本發明之載波雜訊比CNR(Carrierto Noise Ratio)特性。 【主要元件符號說明】
111、12卜131、141 聚碳酸酯層 112_1、122-1、132-1、142-1 第一介電體層 112-2、122-2、132-2、142·2 第二介電體層
115 、 125 、 135 、 145 記 113 罩幕層 114 第一保護層 123-1 第一罩幕層 123-2 第二罩幕層 124-1 第一保護層 124-2 第二保護層 146 反射層 117 雷射 118 聚束透鏡 16

Claims (1)

1290713 十、申請專利範圍： 1.一種記錄媒體，依序堆疊有一第二介電層、一記錄 層和一第一介電層，其特徵在於： 該記錄層是由鎢(W)或钽(Ta)構成， 通過記錄時的從該第一介電層侧的雷射照射，由該記 錄層膨脹到該第一介電層侧和該第二介電層侧，同時形成 一標記，該標記具有該第一、該第二介電層與該記錄層反 應的結晶化粒子。 2. 如申請專利範圍第1項所述之記錄媒體，其特徵在 於，在該第二介電體層下更再具有一反射層。 3. —種記錄媒體之資訊記錄方法，該記錄媒體依序堆疊 有一第二介電層、由鎢(W)或钽(Ta)構成的一記錄層和一第 一介電層，其特徵在於該資訊記錄方法包括： 通過從該第一記錄媒體側對該記錄層照射一雷射 光，由該記錄層膨脹到該第一介電層側和該第二介電層 侧，同時形成一標記，該標記具有該第一、該第二介電層 與該記錄層反應的結晶化粒子。 4. 如申請專利範圍第3項所述之資訊記錄方法，其特 徵在於，在該第二介電體層下更再具有一反射層。 5. —種資訊再生方法，由一資訊記錄媒體再生資訊， 該記錄媒體依序堆疊有一第二介電層、由鎢(W)或组(Ta) 構成的一記錄層和一第一介電層，其特徵在於： 以該 記錄媒體之該記錄層和該第一介電體層，或者該記錄層和 該第二介電體層反應所形成的標記中之結晶化粒子為散亂 1290713 源，使產生電漿元，以超解像度近接場構造，在繞射界限 以下的大小的該標記所記錄的資訊加以再生。 6.如申請專利範圍第5項所述之資訊再生方法，其特 徵在於，在該第二介電體層下更再具有一反射層。
18 1290713 七、 指定代表圖·· (一) 本案指定代表圖為：第（4 )圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： 141聚碳酸酯層 142-1 第一介電體層 142-2 第二介電體層 145記錄層 146反射層 117雷射 118聚束透鏡 八、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化 學式：
TW092113179A 2002-05-16 2003-05-15 Recording medium with high melting point recording layer, information recording method for the recording medium, and information reproducing device and method for the recording medium TWI290713B (en)

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