TWI410968B - 光學記錄媒體及其製造方法 - Google Patents

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Description

光學記錄媒體及其製造方法
本發明係關於一種光學記錄媒體及其製造方法。更詳言之,本發明係關於具有複數個資訊信號層之光學記錄媒體。
近年來,DVD-ROM(數位多功能光碟-唯讀記憶體)、記錄型DVD及其類似物之版權保護技術已廣為人知。作為其中之一,已知一種技術,其中媒體所固有之二進位資訊(稱作媒體ID)在未記錄光碟之狀態下在最內緣側區域(燒錄區:BCA)中記錄,且內容資料係藉由使用此媒體ID來加密。
又,在諸如Blu-ray光碟(註冊商標:BD)或其類似物之高密度光碟中,提出一項技術,其中條碼樣標記(在下文中稱作「BCA標記」,其為二進位資訊)係在BCA中記錄(參見JP-T-2005-518055)。
JP-T-2005-518055揭示在利用相變記錄層之結晶態及非晶態時記錄BCA標記。又,JP-T-2005-518055揭示在BCA中形成凹槽或凹坑,其軌道間距為相鄰區域之軌道間距之五倍或五倍以上。此外,JP-T-2005-518055揭示BCA標記以徑向形成以便橫越複數個軌道。
BCA可以如下方式形成。
舉例而言,在製造階段,在初始化之前剛剛製造記錄層之後之狀態下,記錄層呈非晶態。就資料區而言,例如,藉由在以高功率紅色雷射之雷射光束在整個區域上輻射後執行初始化,使記錄層由非晶態轉變為結晶態。另一方面,就BCA而言,藉由初始化整個BCA未將記錄層設定為結晶態,而是藉由僅在對應於BCA標記(例如對應於光碟ID內容物之條碼圖案)之圓周方向上之所要部分上輻射雷射光束將其設定為結晶態。由於此處理步驟,所以在BCA中,執行以基於沿圓周方向具有所要寬度的非晶態之條形部分及結晶態之條形部分的圖案以條碼形式之資訊記錄。
近年來,基於提高可記錄DVD或諸如BD或其類似物之高密度光碟的記憶容量之目的,提出一種多層光學記錄媒體之記錄及複製格式。在雙層高密度光學記錄媒體(例如,雙層BD)中,BCA標記係在位於資訊讀取側遠側(稱作「L0層」;將位於資訊讀取側近側上之資訊信號層稱作「L1層」)之資訊信號層上記錄。
圖18展示該種雙層BD之BCA標記的複製信號波形之實例。在結晶態下,由於反射率較高,所以獲得高位準IH之複製信號;且在非晶態下,由於反射率較低,所以獲得低位準IL之複製信號。IH與IL之間的比率(亦即BCA調變度)係由以下表述來定義:鑒於標準(3.5或3.5以上,將至小數點後1位之數字定義為有效數字),將IH/IL指定為4或4以上。
在雙層BD中,資訊信號層在L0層或L1層上之記錄或複製係由使各資訊信號層選擇性聚焦來執行。一般而言,在L0層及L1層兩者中,使用相變記錄薄膜,該薄膜在用雷射光束輻射之後利用記錄材料之相變來記錄資訊信號。一般而言,L0層係由自雷射光束之入射側之一保護層、一記錄層、一保護層及一反射層建構。雖然L1層具有實質上相同的層構造,但將約10nm或更薄之合金材料用於記錄層或反射層之任一者。為此,限制L1層之透光率,且此外,視待用作保護層之材料的光學特徵(尤其係其消光係數)而定進一步衰減透光率。L1層之透射率的降低與經由L1層輸入L0層之雷射光束的衰減及L0層上所反射之L0層的複製信號之衰減有關。舉例而言,將L1層之反射率R1、吸收率A1及透射率T1分別設定為5%、45%及50%。又,將L0層之反射率R0、吸收率A0及透射率T0分別設定為20%、0%(由於L0層不必使雷射光束透射穿過,所以可能將其分派為僅反射及吸收)及80%。在各別參數以此方式設定之情況下,當由表面輸入之雷射Pr定義為100%時,如圖19中所示且根據以下表述,通過L1層,在L0層中聚焦及反射且接著通過L1層返回表面之光的組份Pr0為5%。
Pr0=Pr×T1×R0×T1=100×0.5×0.2×0.5=5[%]
另一方面,在雙層BD中,反射率之標準為4%至8%。因此,為了確保足夠的反射率,L1層之透射率必須儘可能多的增加且L0層之反射率必須儘可能多的增加。如先前所述,在包括相變記錄層及反射層之L1層中,對於確保高反射率存在限制,且反射率一般為約45%至50%。相對而言,就L0層之反射率而言,當反射率增加時,吸收率降低,且記錄敏感性降低;然而,藉由使層構造最佳化,可能補償記錄敏感性。另一方面,結晶態之反射率與結晶態之反射率與非晶態之反射率之間的比率(下文中稱為「對比度」)之間的關係係藉由計算多重干擾展示於圖20中。對比度為實質上等於BCA調變度之值。亦即,表明當反射率增加時,對比度或BCA調變度降低。為此,即使在更高反射率下,亦必須實現可獲得足夠高的對比度之記錄層材料及層構造。
因此,需要提供一種能夠使高反射率與高對比度彼此相容之光學記錄媒體及其製造方法。
根據本發明之第一實施例,提供一種光學記錄媒體,其包括:一基板,一提供於該基板上之資訊信號層及一提供於該資訊信號層上之保護層,其中該資訊信號層具有:一反射層,一提供於該反射層上之記錄層及依次層壓於該記錄層上之第一介電層、第二介電層及第三介電層;第一介電層、第二介電層及第三介電層之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同;在第一介電層、第二介電層及第三介電層中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:氧化鈦、氧化鈮及硫化鋅與氧化矽之混合物;且具有最高折射率之介電層在波長405nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
根據本發明之第二實施例,提供一種製造光學記錄媒體之方法,其包括以下步驟:在一基板上形成一資訊信號層且在該資訊信號層上形成一保護層,其中資訊信號層之形成包括於基板上依次層壓一記錄層、一第一介電層、一第二介電層及一第三介電層;第一介電層、第二介電層及第三介電層之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同;在第一介電層、第二介電層及第三介電層中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:氧化鈦、氧化鈮及硫化鋅與氧化矽之混合物;且具有最高折射率之介電層在波長405nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
根據本發明之第三實施例,提供一種光學記錄媒體,其包括:一基板,一提供於該基板上之資訊信號層及一提供於該資訊信號層上之保護層,其中該資訊信號層具有:一反射層,一提供於該反射層上之記錄層及依次層壓於該記錄層上之第一介電層、第二介電層及第三介電層;第一介電層、第二介電層及第三介電層之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同;且在第一介電層、第二介電層及第三介電層中,具有最高折射率之介電層在波長405nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
根據本發明之實施例,第一介電層、第二介電層與第三介電層之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同。又,具有最高折射率之介電層在波長405nm下具有2.3或2.3以上之折射率。因此,即使在提高反射率之情況下,亦可能抑制對比度或BCA調變度之降低。
如先前所述,根據本發明之實施例,可能使高反射率與高對比度彼此相容。
參考附隨圖式以如下順序在下文中描述根據本發明之實施例。
(1)實施例1(於L0層之記錄層上提供具有三層構造之介電層的實例)
(2)實施例2(於L0層之反射層與介電層之間提供障壁層的實例)
(1)實施例1 (1-1)光學記錄媒體之構造:
圖1展示根據本發明之實施例1之光學記錄媒體構造之實例。此光學記錄媒體為可重寫型光學記錄媒體,其能夠擦除或重寫資料且如圖1中所示具有將第一資訊信號層(L0層)2、夾層3、第二資訊信號層(L1層)4及覆蓋層5依次層壓於基板1上之構造。
在此光學記錄媒體中,資訊信號之記錄或複製係藉由使雷射光束自覆蓋層5之側輻射在第一資訊信號層2或第二資訊信號層4上來執行。舉例而言,資訊信號之記錄或複製係藉由以數值孔徑為0.84至0.86之接物鏡10聚集波長為400nm至410nm之雷射光束且使其自覆蓋層5之側輻射在第一資訊信號層2或第二資訊信號層4上來執行。作為該種光學記錄媒體,例示例如BD-RE(Blu-ray可重寫式光碟)。
圖2展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體格式之實例。如圖2中所示,在光學記錄媒體之第一資訊信號層2中,例如自其中心向外緣側設定BCA 11、導入區12、資料區13及導出區14。又,在第二資訊信號層4中,例如自其中心向外緣側設定導出區15、資料區16及外圍區17。將導入區12例如另外分成PIC(永久資訊及控制資料)區、OPI(最佳功率控制)區及INFO區。
在下文中依次描述建構光學記錄媒體之基板1、第一資訊信號層2、夾層3、第二資訊信號層4及覆蓋層5。
(基板)
基板1為環形,其中在其中心處形成一開口(在下文中將此開口稱作「中心孔」)。此基板1之一個主要表面為凹凸形表面,且在此凹凸形表面上製造第一資訊信號層2。在下文中將該凹凸形表面之凹面及凸面分別稱作向內凹槽Gin與向上凹槽Gon。
例示(例如)諸如螺旋形、同心圓形或其類似形狀之各種形狀作為向內凹槽Gin及向上凹槽Gon之形狀。基於添加地址資訊之目的,使向內凹槽Gin及/或向上凹槽Gon擺動。在BCA 11中,由令人滿意地複製條碼信號之觀點來看,向上凹槽Gon之形狀較佳呈V形。
舉例而言,將120mm選作為基板1之直徑。選擇基板1之厚度,同時考慮其剛性。基板1之厚度較佳在0.3mm或0.3mm以上且不大於1.3mm範圍內選擇,且更佳在0.6mm或0.6mm以上且不大於1.3mm範圍內選擇。舉例而言,選擇1.1mm。又,例如將15mm選作為中心孔之直徑。
可使用諸如聚碳酸酯基樹脂、聚烯烴基樹脂、丙烯酸樹脂或其類似物之樹脂材料或玻璃作為基板1之材料。考慮到成本及其類似因素,較佳使用樹脂材料。例如可特別使用ZEONEX或聚碳酸酯(PC)(折射率:1.59)作為樹脂材料。
可在無特別限制情況下採用任何方法作為基板1之模製方法,只要可獲得基板表面之所要形狀及光學上足夠的光滑度。舉例而言,可採用射出成形法(射出法)或使用紫外線可固化樹脂之光聚合法(2P法)。在射出成形法中,藉由如下操作來製備基板1:在用於製備光碟基板之模穴中配置已準備好的母壓膜,將諸如聚碳酸酯或其類似物之透明樹脂射入穴中且接著將母壓膜之凹凸形狀轉印至樹脂上。
(第一資訊信號層及第二資訊信號層)
圖3展示根據本發明之實施例1之光學記錄媒體的第一資訊信號層及第二資訊信號層之構造實例。如圖3中所示,第一資訊信號層2為將反射層21、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27依次層壓於基板1上之層壓薄膜。
可例示例如由諸如Al、Ag、Au、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Ge或其類似物之單純物質,或其合金作為主要組份製得之材料作為建構反射層21之材料。由實用性觀點來看,其中Al基、Ag基、Au基、Si基或Ge基材料尤佳。例如Al-Ti、Al-Cr、Al-Cu、Al-Mg-Si、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Si-B或其類似物適用作合金。較佳在考慮到光學特徵及熱特徵下確立一種此等材料。舉例而言,考慮到即使在短波長區亦具有高反射率之觀點,較佳使用Al基或Ag基材料。舉例而言,SiN、ZnS-SiO2 、AlN、Al2 O3 、由SiO2 -Cr2 O3 -ZrO2 製得之複合氧化物(在下文中稱作「SCZ」)、由SiO2 -In2 O3 -ZrO2 製得之複合氧化物(在下文中稱作「SIZ」)、TiO2 或Nb2 O5 適用作建構介電層23之材料。
舉例而言,含有相變材料(其中藉由接收雷射光束輻射來引起可逆狀態)作為主要組份之材料適用作建構記錄層24之材料。舉例而言,共晶系相變材料或化合物系相變材料(其中引起非晶態與結晶態之間的可逆相變)適用作該相變材料。由反射率與結晶速率之觀點來看,較佳使用共晶系相變材料。
舉例而言,SbTe基共晶系材料適用作共晶系相變材料。鄰近Sb70 Te30 共晶組合物之共晶系材料適用作SbTe基共晶系材料。又,基於提高儲存耐久性、調節結晶速率、提高調變度或其類似者之目的,較佳添加添加物元素,諸如Ag、In、Ge或其類似物。其實例包括含有Sb-Te、Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Au-In-Sb-Te、Ge-Sb-Te-Pd、Ge-Sb-Te-Se、Ge-Sb-Te-Bi、Ge-Sb-Te-Co或Ge-Sb-Te-Au之系統;藉由將諸如氮、氧或其類似物之氣體添加物引入該系統中而獲得之系統;及其類似系統。
第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同。在第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:TiO2 (氧化鈦)、Nb2 O5 (氧化鈮)及ZnS-SiO2 (硫化鋅與氧化矽之混合物)。具有最高折射率之介電層的折射率在405nm之波長下為2.3或2.3以上,且較佳為2.3或2.3以上且不大於2.65。採用該種構造,可能使高反射率與高對比度彼此相容。
由儲存可靠性之觀點來看,ZnS-SiO2 較佳作為與記錄層24相鄰之第一介電層25之材料。硫化鋅含量為70原子%或70原子%以上且不大於90原子%且氧化矽含量為10原子%或10原子%以上且不大於30原子%之物較佳作為此ZnS-SiO2 。詳言之,例如硫化鋅含量為約80原子%且氧化矽含量為約20原子%之物較佳作為ZnS-SiO2
當將第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27之折射率例如分別定義為n1 、n2 及n3 時,折射率n1 、n2 及n3 滿足關係n1 >n2 >n3 或關係n2 >n1 且n2 >n3 。由進一步增強高反射率及高對比度之觀點來看,較佳地折射率n1 、n2 及n3 滿足關係n1 >n2 >n3 。更詳言之,關係n2 >n1 且n2 >n3 較佳為關係n2 >n1 >n3 。又,由記錄特徵之觀點來看,作為與記錄層24相鄰之第一介電層25的材料,較佳使用含有SiN、ZnS-SiO2 、AlN、Al2 O3 、SiO2 、SCZ或SIZ作為主要組份之材料。
舉例而言,含有SiN、ZnS-SiO2 、AlN、Al2 O3 、SiO2 、SCZ或SIZ作為主要組份之材料適用作除具有最高折射率之介電層以外的兩個介電層之材料。
第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27之層壓薄膜為藉由以下操作獲得之層壓薄膜:層壓三層低折射率層(在下文中適當地稱作「L層」)、中等折射率層(在下文中適當地稱作「M層」)及高折射率層(在下文中適當地稱作「H層」)中之至少兩種層。詳言之,例如可例示藉由層壓三層L層、M層及H層中之三種層獲得的層壓薄膜;藉由層壓三層L層及M層中之兩種層獲得的層壓薄膜;及藉由層壓三層L層及H層中之兩種層獲得的層壓薄膜。在此三層層壓薄膜中,彼此相鄰之折射率層為彼此不同種類之折射率層。
例示例如L層-H層-M層之組合、H層-L-層-M層之組合、L層-M層-L層之組合、L層-M層-H層之組合、M層-H層-L層之組合、M層-L層-H層之組合、M層-L層-M層之組合、L層-M層-L層之組合或其類似物作為層壓薄膜之組合。由進一步增強高反射率及高對比度之觀點來看,L層-M層-H層之組合較佳。以上表述「L層-M層-H層」意謂自記錄層24朝向夾層3,H層、M層及L層之層壓順序。亦即,以上表述「L層-M層-H層」意謂H層為與記錄層24相鄰之層且L層為與夾層3相鄰之層。除表述「L層-M層-H層」以外之以上表述意謂上述相同內容。
本文中提及之「L層」意謂在L層、M層及H層中具有最低折射率且其折射率小於2.30且較佳為1.96或1.96以上且小於2.30之層。本文中所提及之「H層」意謂在L層、M層及H層中具有最高折射率且其折射率為2.55或2.55以上,且較佳為2.55或2.55以上且不大於2.65之層。本文中所提及之「M層」意謂折射率位於L層之折射率與H層之折射率之間且其折射率為2.30或2.30以上且小於2.55之層。上述折射率為波長在405nm下之折射率。
如圖3中所示,第二資訊信號層4為層壓薄膜,其中在夾層3上依次層壓反射層31、第二介電層32、第一介電層33、記錄層34、第一介電層35及第二介電層36。
可例示(例如)由諸如Al、Ag、Au、Ni、Cr、Ti、Pd、Co、Si、Ta、W、Mo、Ge或其類似物之單純物質,或其合金作為主要組份製得之材料作為建構反射層31之材料。由實用性觀點來看,其中Al基、Ag基、Au基、Si基或Ge基材料尤佳。例如Al-Ti、Al-Cr、Al-Cu、Al-Mg-Si、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Si-B或其類似物適用作合金。較佳在考慮到光學特徵及熱特徵下確立一種此等材料。舉例而言,考慮到即使在短波長區亦具有高反射率之觀點,較佳使用Al基或Ag基材料。
舉例而言,含有SiN、ZnS-SiO2 、AlN、Al2 O3 、SCZ、TiO2 或Nb2 O5 作為主要組份之材料適用作第二介電層32與第二介電層36各自之材料,其中使用ZnS-SiO2 較佳。又,例如含有SiN、ZnS-SiO2 、AlN、Al2 O3 、SCZ、SIZ、TiO2 或Nb2 O5 作為主要組份之材料適用作第一介電層33及第一介電層35各自之材料,其中使用SiN較佳。
(夾層)
夾層3形成為以下形式:厚度為例如25μm之樹脂層形成於基板1上所形成之第一資訊信號層2上。此夾層3係由透明樹脂材料製得。舉例而言,諸如聚碳酸酯基樹脂、聚烯烴基樹脂、丙烯酸樹脂或其類似物之塑膠材料適用作該種材料。類似於基板1,充當覆蓋層5之側的夾層3之表面為凹凸形表面,其係由向內凹槽Gin及向上凹槽Gon建構。第二資訊信號層4係在此凹凸形表面上製造。
舉例而言,夾層3係藉由以下操作形成:在真空環境下抵靠紫外線可固化樹脂對透明樹脂壓膜施壓,此紫外線可固化樹脂係平坦塗覆於第一資訊信號層2上;將此壓膜之凹面及凸面轉印至紫外線可固化樹脂上且接著使紫外線輻射至該紫外線可固化樹脂上;藉此固化紫外線可固化樹脂。類似於上述基板1,此夾層3之一個主要表面為凹凸形表面。第二資訊信號層4係在此凹凸形表面上製造。夾層3之凹凸形表面之凹面及凸面在下文中分別稱作向內凹槽Gin及向上凹槽Gon。
例示(例如)諸如螺旋形、同心圓形或其類似形狀之各種形狀作為凹面向內凹槽Gin及凸面向上凹槽Gon之形狀。又,為了添加地址資訊,使向內凹槽Gin及/或向上凹槽Gon擺動。
(覆蓋層)
舉例而言,覆蓋層5係由環形透光薄片及用於將此透光薄片黏貼至基板1上之黏接層建構。透光薄片較佳由對用於記錄及/或複製之雷射光束具有低吸收力之材料製得,且詳言之,透光薄片較佳由具有90%或90%以上透射率之材料製得。例示例如聚碳酸酯樹脂材料或聚烯烴基樹脂(例如ZEONEX(註冊商標))作為透光薄片之材料。透光薄片之厚度較佳在不大於0.3mm之範圍內選擇,且更佳在3μm至177μm範圍內選擇。黏接層係由例如紫外線可固化樹脂或壓敏性黏接劑(PSA)製得。又,覆蓋層5可由藉由固化諸如UV樹脂或其類似物之感光樹脂獲得之樹脂覆蓋物建構。例示例如紫外線可固化丙烯酸樹脂作為樹脂覆蓋物材料。
覆蓋層5之厚度較佳在10μm至177μm之範圍內選擇。舉例而言,選擇100μm。該種薄覆蓋層5能夠在與具有例如約0.85之高數值孔徑的接物鏡組合後實現高密度記錄。
(光學記錄媒體之各區)
在下文中描述根據本發明之實施例1之光學記錄媒體中所提供的BCA 11、導入區12及資料區13。
圖4及圖5各自在概念上展示根據本發明實施例1之光學記錄媒體的資訊信號層2之凹槽排列實例。此處,描述向上凹槽Gon成為用於記錄資料之軌道的情況。又,在圖5中,為達易於說明之目的,假定BCA 11中所提供的向上凹槽Gon之寬度與導入區12及資料區13中各所提供的向上凹槽Gon之寬度實質上彼此相等。然而,BCA 11中所提供的向上凹槽Gon之寬度d可能比導入區12及資料區13中各所提供的向上凹槽Gon之寬度d窄。
在最內緣側之BCA 11中形成軌道間距為例如2,000nm之凹槽布局。在BCA 11外側之導入區12中形成軌道間距為例如350nm之擺動凹槽布局。在導入區12之更外側之資料區13中形成軌道間距為例如320nm之擺動凹槽。在各此等區域中所形成之凹槽係形成於基板表面上以便以一螺旋形運作。用於轉換軌道間距之軌道間距過渡區(未圖示)係排列在軌道間距改變之區域之間。
在半徑r為例如21.3mm至22.0mm之區域中提供BCA 11,且在BCA 11中形成凹槽形軌道。軌道間距為例如2,000nm,且確保足夠寬的間隔。舉例而言,BCA標記17係記錄在BCA 11中。此BCA標記17較佳為長方形。BCA標記17為基於保護版權的目的,將二進位資訊(例如序號、批號或其類似物)轉換為條碼且用作光學記錄媒體所固有之資訊的資料。BCA標記17為沿徑向延伸以橫越BCA 11之複數個凹槽的長方形標記形成在例如一個圓周上之標記。
在製備光學記錄媒體之後記錄BCA標記17。在光學記錄媒體之初始狀態下,資訊信號層呈未記錄狀態。雷射光束僅輻射在對應於BCA標記17之所要部分(圖5中之陰影區)上,藉此將資訊信號層轉換為已記錄狀態。由於該種加工步驟,所以在資訊信號層2之BCA 11中,資訊係以條碼形式藉由沿圓周方向具有所要寬度的呈已記錄狀態之條形部分及呈未記錄狀態之條形部分所建構之圖案記錄。
導入區12為唯讀區且提供於半徑r為例如22.4mm至23.197mm之區域中。舉例而言,各自藉由長方形擺動凹槽之布局所建構的凹槽軌道係以例如350nm之軌道間距形成於導入區12中。資訊係由長方形擺動凹槽之布局複製。
資料區13係在半徑r為例如23.2mm至58.5mm之區域中提供,且正弦波擺動凹槽係在資料區13中形成。軌道間距為例如320nm。此係由於藉由使軌道間距變窄,獲得可藉以更長時間執行記錄或複製之大容量。
在BCA 11中,向上凹槽Gon之寬度d較佳比資料區13之向上凹槽Gon的寬度d窄。又,BCA 11之向上凹槽Gon的深度(高度)h較佳比資料區13之向上凹槽Gon的深度(高度)h淺(低)。在BCA 11及資料區13中,彼此相鄰之向上凹槽Gon之間的距離(亦即軌道間距Tp)不同。BCA 11之軌道間距Tp較佳比資料區13之軌道間距Tp寬。據此,可減少BCA信號由向上凹槽Gon之繞射來調變的情況。亦即,可減少BCA標記之複製信號的位準波動。換言之,可提高對比度1H/1L。
在BCA 11中,向上凹槽Gon之相深度λ/αn較佳在λ/296.8n至λ/16.0n之範圍內,且更佳在λ/296.8n至λ/63.6n之範圍內。此係由於藉由使向上凹槽Gon之相深度λ/αn落在上述範圍內,可提高對比度1H/1L。此處,λ表示記錄或複製雷射光束之波長;α表示凹槽深度之係數;且n表示相對於記錄或複製雷射光束的覆蓋層折射率。
在BCA 11中,向上凹槽Gon之深度h較佳在0.9nm至16.7nm之範圍內,且更佳在0.9nm至4.2nm之範圍內。此係由於藉由使得向上凹槽Gon之深度h落在上述範圍內,可提高對比度1H/1L。
在BCA 11中,向上凹槽Gon之寬度d較佳在55nm至126nm之範圍內,且更佳在55nm至95nm之範圍內。此係由於藉由使得向上凹槽Gon之寬度d落在上述範圍內,可提高對比度1H/1L。
在BCA 11中,向上凹槽Gon之寬度d與軌道間距Tp的比率(d/Tp)較佳在0.0275至0.063之範圍內,且更佳在0.0275至0.0475之範圍內。此係由於藉由使得比率d/Tp落在上述範圍內,可提高對比度1H/1L。此處,向上凹槽Gon之寬度d為其最大寬度d1max 與其最小寬度d2min 之平均值(d1max +d2min )。此處,最大寬度d1max 表示向上凹槽Gon在雷射光束入射表面S之側的寬度d1之最大寬度;且最小寬度d2min 表示向上凹槽Gon在與雷射光束入射表面S相對之底部側的寬度d2之最小寬度。
(1-2)光學記錄媒體之製造方法:
接下來,描述具有上述構造之光學記錄媒體的製造方法之實例。
首先,藉由例如射出成形法、光聚合法(2P方法)或其類似方法來模製基板1。
隨後,藉由例如濺鍍法將反射層21、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27依次層壓於基板1上。據此,於基板1上形成第一資訊信號層2。
隨後,藉由例如旋塗法將紫外線可固化樹脂均勻塗覆於第一資訊信號層2上。此後,將壓膜之凹凸形圖案壓向均勻塗覆在基板1上之紫外線可固化樹脂上;使紫外線輻射於紫外線可固化樹脂上,藉此固化紫外線可固化樹脂;且此後分離壓膜。據此,將壓膜之凹凸形圖案轉印至紫外線可固化樹脂上,藉此形成具有於內部提供向內凹槽Gin及向上凹槽Gon之夾層3。
隨後,藉由例如濺鍍法將反射層31、第二介電層32、第一介電層33、記錄層34、第一介電層35及第二介電層36依次層壓於夾層3上。據此,於夾層3上形成第二資訊信號層4。
隨後,在第二資訊信號層4上形成覆蓋層5。可採用例如樹脂塗覆法作為形成覆蓋層5之方法,其中將諸如UV樹脂或其類似物之感光樹脂旋塗於第二資訊信號層4上,且使諸如UV光或其類似物之光輻射在感光層上,藉此形成覆蓋層5。又,可採用薄片黏接法,其中藉由使用黏接劑將透光薄片黏貼於基板1上之凹凸形表面側,藉此形成覆蓋層5。可採用例如以下薄片黏接法作為此薄片黏接法,其中藉由使用諸如UV樹脂或其類似物之感光樹脂(該感光樹脂已塗覆於第二資訊信號層4上)將透光薄片黏貼於基板1上之凹凸形表面側,藉此形成覆蓋層5。又,可採用薄片PSA黏接法作為薄片黏接法,其中藉由使用壓敏性黏接劑(PSA)(該壓敏性黏接劑先前已均勻塗覆於此薄片之一個主要表面)將透光薄片黏貼於基板1上之凹凸形表面側,藉此形成覆蓋層5。
根據上述加工步驟,獲得圖1中所示之光學記錄媒體。
如先前所述,根據本發明之實施例1,將第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27依次層壓於記錄層24上。第一介電層25、第二介電層26與第三介電層27之折射率在彼此相鄰介電層之間彼此不同。在第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:氧化鈦、氧化鈮及硫化鋅與氧化矽之混合物。具有最高折射率之介電層的折射率為2.3或2.3以上。據此,可能使得高折射率與高對比度彼此相容。
(2)實施例2
圖6展示根據本發明之實施例2之光學記錄媒體的第一資訊信號層及第二資訊信號層之構造實例。如圖6中所示,根據此實施例2之光學記錄媒體與根據實施例1之光學記錄媒體的不同之處在於在第一資訊信號層2之反射層21與介電層23之間提供障壁層22。
障壁層22為用於避免反射層21中所含材料與介電層23中所含材料之間發生反應之層。舉例而言,在反射層21含有Ag且介電層23含有S之情況下,可避免Ag與S之間發生反應及發生Ag腐蝕。可將例如含有諸如Si3 N4 、SiO2 、Cr2 O3 、In2 O3 、ZrO2 或其類似物之介電質作為主要組份之材料用作障壁層22之材料。
根據本發明之實施例2,由於在第一資訊信號層2之反射層21與介電層23之間提供障壁層22,所以可能避免反射層21中所含材料與介電層23中所含材料之間發生反應。因此,可獲得滿意的信號特徵與高可靠性。
實例
將在下文中參考以下實例來特別描述根據本發明之實施例,但不應將根據本發明之實施例理解為限於此等實例。在以下實例中,對應於上述實施例1及2之彼等部分的部分將分別給予相同符號。
為了驗證根據本發明之實施例之作用,藉由改變層構造及材料來評估第一資訊信號層(L0層)之折射率及BCA調變度。藉由以下操作來製備作為評估樣本:藉由濺鍍於厚度為1.1mm之基板1上製造第一資訊信號層(L0層)2,於此第一資訊信號層(L0層)2上形成覆蓋層5且接著初始化第一資訊信號層(L0層)2。
亦即,如圖7中所示,評估樣本具有不提供夾層3及第二資訊信號層(L1層)4之媒體結構。然而,由於BCA調變度(結晶態下之反射率與非晶態下之反射率的比率)不依賴於媒體結構,所以藉由上述技術來製備樣本及評估BCA調變度。
參考圖7在下文中描述實例及比較實例。
[實例1]
首先,藉由濺鍍法將反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27依次層壓於厚度為1.1mm之聚碳酸酯基板1上。據此,在基板1上形成第一資訊信號層2。隨後,藉由使用壓敏性黏接劑(PSA)(該PSA先前已均勻塗覆於此薄片之一個主要表面上)將環形聚碳酸酯薄片黏貼於基板1上,藉此於第一資訊信號層2上形成厚度為0.1mm之覆蓋層5。隨後,藉由使紅色雷射光束自覆蓋層5之側輻射於第一資訊信號層2上來初始化第一資訊信號層2。
由此獲得所要光學記錄媒體。
如下展示第一資訊信號層2之各薄膜的材料及薄膜厚度。
藉由如下所示改變第三介電層27之厚度來製備三種樣本。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:Si3 N4 ,薄膜厚度:10nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:12nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:Si3 N4 ,薄膜厚度:10nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:32nm
第三介電層
材料:Si3 N4 ,薄膜厚度:10nm、13nm、15nm
記錄層24之頂部及底部的介電層由(ZnS)80 (SiO2 )20 形成之原因在於由於主題材料具有極低的熱導率,所以可對光學記錄媒體賦予足夠的記錄敏感性。又,藉由以三個位準改變第三介電層27之薄膜厚度來製備樣本的原因在於在改變反射率之情況下,檢查反射率與BCA調變度之趨勢。
[實例2]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)50 (SiO2 )50 ,薄膜厚度:10nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:5nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:45nm、47nm、49nm
[實例3]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)50 (SiO2 )50 ,薄膜厚度:5nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:10nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:48nm、50nm、52nm
[實例4]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)50 (SiO2 )50 ,薄膜厚度:5nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:5nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:48nm、50nm、52nm
[實例5]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:6nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:37nm、40nm、43nm
[實例6]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:12nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:15nm、18nm、21nm
[實例7]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第二介電層
材料:Nb2 O5 ,薄膜厚度:8nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:37nm、40nm、43nm
[實例8]
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第二介電層
材料:Nb2 O5 ,薄膜厚度:12nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:12nm、15nm、18nm
[比較實例1]
由反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25及第三介電層27形成第一資訊信號層2。以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對建構該第一資訊信號層2之此等薄膜各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:5nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:12nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:20nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:53nm、56nm、59nm
[比較實例2]
由反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25及第三介電層27形成第一資訊信號層2。以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對建構該第一資訊信號層2之此等薄膜各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:53nm、56nm、59nm
(評估BCA調變度)
藉由使用光碟評估系統(商標名稱:ODU-1000,由Pulstec Industrial Co.,Ltd.製造),以如下方式評估由此所獲得之各樣本的BCA調變度。亦即,在將複製雷射功率設定為0.3mW的同時使雷射光束聚焦於BCA區,且讀取BCA標記之信號,藉此評估BCA調變度。所獲得之結果展示於表1中。
(評估反射率)
以如下方式量測由此所獲得之各樣本之反射率。亦即,在28mm之半徑下應用循軌伺服,且讀取來自凹槽之反射光位準且將其轉換為反射率。藉由以下操作進行反射率之轉換:於同一評估系統中安裝具有已知反射率之光碟,以上述相同方式在指定半徑下讀取其反射光位準且測定反射率與反射光位準之間的校正曲線。所獲得之結果展示於表1中。
表1展示實例1至8及比較實例1至2各自之BCA調變度及反射率之評估結果。圖8展示顯示實例1至8及比較實例1至2中各BCA調變度與反射率之間的關係之圖表。在圖8中,分別在3.5之BCA調變度及21.0%之反射率處作為標準而繪出的直線展示鑒於標準根據本發明之實例的光學記錄媒體(BD)所需的標準值。亦即,根據本發明之實例的光學記錄媒體之BCA調變度鑒於標準必需為3.5或3.5以上且反射率鑒於標準必需為21.0%或21.0%以上。此21.0%之反射率為藉由將4.0%之反射率(其為雙層光學記錄媒體所需)轉換為單層光學記錄媒體之反射率所獲得之值。
表2展示實例1至8及比較實例1至2之各別介電層各自之折射率。折射率為具有405nm之波長的光之折射率。
下文係由表1與2及圖8來理解。
比較實例1不能滿足鑒於標準所需之不僅BCA調變度為3.5或3.5以上,而且反射率為21.0%或21.0%以上之範圍(此範圍在下文中將稱為「標準範圍」)。又,比較實例2能夠在極其有限之薄膜厚度範圍內滿足標準範圍。然而,其由於第三介電層之薄膜厚度或其類似者之略微變化而偏離標準範圍。亦即,由實際上大量生產光學記錄媒體之觀點來看,比較實例2之薄膜構造並非較佳。
另一方面,實例1至8甚至能夠在改變第三介電層之薄膜厚度或其類似者下滿足標準範圍。詳言之,實例1、6及8能夠在寬薄膜厚度範圍中滿足標準範圍。
在記錄層24之兩個主要表面之雷射光束入射表面上連續製造第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27,且使得此等介電層之第二介電層26具有最高折射率。具有最高折射率之第二介電層26係由至少一種選自由TiO2 、Nb2 O5 及ZnS-SiO2 組成之群的成份形成以在405nm之波長下具有2.3或2.3以上之折射率。據此,可能使反射率與BCA調變度彼此相容。
藉由以低折射率層(折射率:小於2.30)與中等折射率層(折射率:2.30或2.30以上且小於2.55)之組合形成第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各者,可能使反射率與BCA調變度彼此相容。又,即使在以低折射率層(折射率:小於2.30)、中等折射率層(折射率:2.30或2.30以上且小於2.55)與高折射率層(折射率:2.55或2.55以上)之組合形成第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27之各者的情況下,亦可能使反射率與BCA調變度彼此相容。
(評估儲存可靠性)
使由此所獲得之各樣本經受以下加速測試:將其儲存於溫度為80℃及相對濕度為80%之恆溫器中歷時200小時。在實例1至8及比較實例1至2中,實例1、2及5至8中的加速測試結果係分別代表性地展示於圖9至14中。
又,下文係由圖9至14來理解。
在具有第一介電層25為由SiN製成且記錄層24彼此相接觸之構造的實例1中,存在以下趨勢:在加速測試後,信號錯誤率之增加變得明顯(參見圖9)。
又,即使在具有第一介電層25為由(ZnS)50 (SiO2 )50 製成且記錄層24彼此相接觸之構造的實例2中,類似於實例1,亦存在以下趨勢:在加速測試後,信號錯誤率之增加變得明顯(參見圖10)。
可考慮到在實例1及2中信號錯誤率之增加係由於下列事實所致:以SiN或(ZnS)50 (SiO2 )50 製得的第一介電層25具有使記錄層24中所形成之記錄標記加速結晶的作用。
另一方面,在各自具有第一介電層25為由(ZnS)80 (SiO2 )20 製成且記錄層24彼此相接觸之構造的實例5至8中,存在以下趨勢:在加速測試後,信號錯誤率之增加受到抑制(參見圖11至14)。
鑒於上述內容,由使反射率與BCA調變度彼此相容之觀點來看,較佳不僅第二介電層係由至少一種選自由TiO2 、Nb2 O5 及ZnS-SiO2 組成之群之成份作為主要組份形成,而且將其折射率控制在2.3或2.3以上。
又,由儲存可靠性之觀點來看,可考慮到較佳不僅與記錄層24相鄰之第一介電層25為由ZnS-SiO2 形成,而且其ZnS含量為70原子%或70原子%以上且不大於90原子%且SiO2 之含量為10原子%或10原子%以上且不大於30原子%。
(實例9-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:6nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:41nm、43nm、45nm
(實例9-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:10nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:16nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:36nm、38nm、40nm
(實例10-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:10nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:24nm
第三介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:8nm、10nm、12nm、14nm
(實例10-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:30nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:18nm
第三介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:2nm、4nm、6nm
(實例11-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:60nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:52nm
第三介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:24nm、26nm、28nm
(實例11-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:22nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:10nm
第三介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:6nm、8nm、10nm
(實例12-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:4nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:30nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:22nm、26nm、30nm
(實例12-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:16nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:20nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:26nm、28nm、30nm
(實例13-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:30nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:8nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:2nm、4nm、6nm
(實例13-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:22nm
第二介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:12nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:4nm、6nm、8nm
(實例14-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:20nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:18nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:13nm、16nm、19nm
(實例14-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:TiO2 ,薄膜厚度:4nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:22nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:17nm、20nm、23nm
(實例15-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:12nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:12nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:19nm、22nm、25nm
(實例15-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:18nm
第二介電層
材料:SiN,薄膜厚度:18nm
第三介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm、14nm、17nm
(實例16-1)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:20nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:18nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:6nm、10nm、14nm
(實例16-2)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:SiN,薄膜厚度:6nm
第二介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:28nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:16nm、20nm、24nm
(比較實例3)
以與實例1中相同之方式獲得光學記錄媒體,例外之處在於對反射層21、障壁層22、介電層23、記錄層24、第一介電層25及第三介電層27各自之材料及薄膜厚度進行如下改變。
反射層
材料:Ag合金,薄膜厚度:100nm
障壁層
材料:(SiO2 )35 (In2 O3 )30 (ZrO2 )35 ,薄膜厚度:4nm
介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:11nm
記錄層
材料:Ge5.5 Sb75.6 Te18.9 ,薄膜厚度:11nm
第一介電層
材料:(ZnS)80 (SiO2 )20 ,薄膜厚度:15nm
第三介電層
材料:SiN,薄膜厚度:52nm、56nm、60nm
(反射率Rc及反射率Ra)
雖然在製造後即刻之記錄薄膜呈非晶態,但在藉由使用初始化系統(初始化作用)以充足的雷射功率輻射後樣本呈結晶態。在此評估中,光碟區之一部分在未進行初始化之情況下保持非晶態。反射率之評估係藉由以下操作來進行:使用光碟評估系統(商品名稱:ODU-1000,由Pulstec Industrial Co.,Ltd.製造),將循軌伺服應用於初始化(結晶)區且分別將由呈未記錄狀態之反射光位準轉換而來的反射率定義為Rc且將由聚焦於未初始化(非晶態)區之情況下的信號位準轉換而來的反射率定義為Ra。反射率之轉換係藉由自在具有已知反射率之光碟樣本中量測的信號位準測定校正曲線來進行。所獲得之結果展示於表3中。
(評估對比度)
經定義為初始化區之反射率Rc與未初始化區之反射率Ra之比率的對比度係由以上述方式測定之各別反射率的比率來計算。
表3展示實例9-1至16-2及比較實例3中各對比度及反射率之評估結果。圖15A至17C各自為展示實例9-1至16-2及比較實例3各自的對比度與反射率之間關係的圖表。
下文係由表3及圖15A至17C來理解。
即使在使除第二介電層26之介電層(亦即第一介電層25或第三介電層27)之折射率在三個層壓介電層中為最高之情況下,亦可能使反射率與BCA調變度彼此相容。
詳言之,當將第一介電層25、第二介電層26及第三介電層27之折射率分別定義為n1 、n2 及n3 時,藉由使得折射率n1 、n2 及n3 滿足關係n1 >n2 >n3 ,增強高反射率與高對比度之作用變得顯著。
又,由上述實例之評估結果確定,即使在當將本發明之實施例應用於由單層或三層或三層以上建構之光學記錄媒體之情況下,亦可使高反射率與高對比度彼此相容。
儘管已特定描述本發明之實施例,但不應理解為本發明限於上述實施例,而可在本發明之技術思想基礎上作出多種修改。
舉例而言,在上述實施例中所述之數值僅為一實例,且若需要可使用不同數值。
此外,在上述實施例及工作實例中,當描述將本發明應用於可重寫型光學記錄媒體之情況作為一實例時,亦可將本發明應用於唯讀光學記錄媒體及可記錄光學記錄媒體。
此外,在上述實施例及工作實例中,當描述將本發明應用於光學記錄媒體(其中資訊信號之記錄或複製係藉由自夾層或覆蓋層側輻射雷射光束於資訊信號層上來執行)作為一實例時,不應理解為本發明限於此實例。舉例而言,亦可將本發明應用於在基板上具有資訊信號層之光學記錄媒體(其中資訊信號之記錄或複製係藉由自基板側輻射雷射光束於資訊信號層上來執行)。此外,亦可將本發明應用於具有兩片彼此黏貼之基板的光學記錄媒體,其中記錄或複製係藉由自一個基板之側輻射雷射光束於位於基板之間的資訊信號層上來執行。
此外,在上述實施例及工作實例中,當描述將本發明應用於具有兩個資訊信號層之光學記錄媒體之情況作為一實例時,亦可將本發明應用於具有三個或三個以上資訊信號層之光學記錄媒體以及具有信號資訊信號層之光學記錄媒體。
本申請案含有與於2008年12月4日在日本專利局(Japan Patent Office)申請之日本優先專利申請案JP 2008-310318中所揭示內容相關之標的,該案之全部內容以引用的方式併入本文中。
熟習此項技術者應理解,視設計要求及其他因素而定,可進行各種修改、組合、子組合及更改,只要其在所附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
1...基板
2...第一資訊信號層(L0層)
3...夾層
4...第二資訊信號層(L1層)
5...覆蓋層
10...接物鏡
11...BCA
12...導入區
13...資料區
14...導出區
15...導出區
16...資料區
17...外圍區/BCA標記
21...反射層
22...障壁層
23...介電層
24...記錄層
25...第一介電層
26...第二介電層
27...第三介電層
31...反射層
32...第二介電層
33...第一介電層
34...記錄層
35...第一介電層
36...第二介電層
圖1為展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體之構造實例的圖解剖視圖;
圖2為展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體之格式之實例的圖示;
圖3為展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體之第一資訊信號層與第二資訊信號層之構造實例的圖解剖視圖;
圖4為概念上展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體之資訊信號層之凹槽排列的實例之圖解剖視圖;
圖5為概念上展示根據本發明之實施例1的光學記錄媒體之資訊信號層之凹槽排列的實例之圖解平面圖;
圖6為展示根據本發明之實施例2的光學記錄媒體之構造之實例的圖解剖視圖;
圖7為展示根據工作實例之光學記錄媒體之構造的實例之圖解剖視圖;
圖8為展示在根據實例1至8及比較實例1至2之各光學記錄媒體中反射率與BCA調變度之間的關係之圖表;
圖9為展示在根據實例1之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖10為展示在根據實例2之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖11為展示在根據實例5之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖12為展示在根據實例6之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖13為展示在根據實例7之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖14為展示在根據實例8之光學記錄媒體的加速測試之前及之後之SER的圖表;
圖15A至15C各自為展示實例9-1至11-2中對比度與反射率之間的關係之圖表;
圖16A至16C各自為展示實例12-1至14-2中對比度與反射率之間的關係之圖表;
圖17A至17C各自為展示實例15-1至16-2及比較實例3中對比度與反射率之間的關係之圖表;
圖18為展示雙層BD之BCA標記的複製信號波形之實例的波形圖;
圖19為展示L0層及L1層中透射率與反射率之間的關係之圖解剖視圖;及
圖20為展示反射率與對比度之間的關係之圖表。
1...基板
2...第一資訊信號層(L0層)
3...夾層
4...第二資訊信號層(L1層)
5...覆蓋層
21...反射層
23...介電層
24...記錄層
25...第一介電層
26...第二介電層
27...第三介電層
31...反射層
32...第二介電層
33...第一介電層
34...記錄層
35...第一介電層
36...第二介電層

Claims (13)

  1. 一種光學記錄媒體,其包含:一基板;一提供於該基板上之資訊信號層;及一提供於該資訊信號層上之保護層,其中該資訊信號層具有一反射層,一提供於該反射層上之記錄層及依次層壓於該記錄層上之一第一介電層、一第二介電層及一第三介電層,該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之折射率在該等彼此相鄰介電層之間彼此不同,在該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:氧化鈦、氧化鈮及硫化鋅與氧化矽之混合物,且具有最高折射率之該介電層在波長405 nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
  2. 如請求項1之光學記錄媒體,其中當將該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之折射率分別定義為n1 、n2 及n3 時,該等折射率n1 、n2 及n3 滿足關係n1 >n2 >n3
  3. 如請求項1之光學記錄媒體,其中當將該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之 折射率分別定義為n1 、n2 及n3 時,該等折射率n1 、n2 及n3 滿足關係n2 >n1 且n2 >n3
  4. 如請求項1之光學記錄媒體,其中該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之層壓薄膜為藉由層壓三層低折射率層、中等折射率層及高折射率層中至少兩種層而獲得之層壓薄膜;該低折射率層之折射率在405 nm之波長下係小於2.30;該中等折射率層之折射率在405 nm之波長下為2.30或2.30以上且小於2.55;且該高折射率層之折射率在405 nm之波長下為2.55或2.55以上。
  5. 如請求項1之光學記錄媒體,其中該硫化鋅之含量為70原子%或70原子%以上且不大於90原子%,且該氧化矽之含量為10原子%或10原子%以上且不大於30原子%。
  6. 如請求項1之光學記錄媒體,其中該基板具有一BCA區及一該BCA區以外之區;且沿該基板徑向延伸之複數個凹槽係排列於該基板之該BCA區中。
  7. 如請求項6之光學記錄媒體,其中一橫越該等複數個凹槽之記錄標記係形成於該BCA區之該記錄層中。
  8. 如請求項7之光學記錄媒體,其中 該記錄標記為長方形。
  9. 如請求項1之光學記錄媒體,其中該基板具有一BCA區及一該BCA區以外之區;沿該基板徑向延伸之複數個凹槽分別排列於該基板之該BCA區及該BCA區以外之區中;且該BCA區之該等凹槽比該BCA區以外之區之彼等凹槽淺或窄。
  10. 如請求項1之光學記錄媒體,其中在該資訊信號層與該保護層之間另外提供一資訊信號層。
  11. 如請求項1之光學記錄媒體,其中該記錄層含有共晶系相變材料。
  12. 一種用於製造一光學記錄媒體之方法,其包含以下步驟:於一基板上形成一資訊信號層;且於該資訊信號層上形成一保護層,其中該形成一資訊信號層包括於一基板上依次層壓一記錄層、一第一介電層、一第二介電層及一第三介電層,該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之折射率在該等彼此相鄰介電層之間彼此不同,在該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層中,具有最高折射率之介電層含有至少一種選自由以下組成之群之成份作為主要組份:氧化鈦、氧化鈮及硫化鋅與氧化矽之混合物,且, 具有最高折射率之該介電層在波長405 nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
  13. 一種光學記錄媒體,其包含:一基板;一提供於該基板上之資訊信號層;及一提供於該資訊信號層上之保護層,其中該資訊信號層具有:一反射層,一提供於該反射層上之記錄層及依次層壓於該記錄層上之一第一介電層、一第二介電層及一第三介電層,該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層之折射率在該等彼此相鄰介電層之間彼此不同,且在該第一介電層、該第二介電層及該第三介電層中,具有最高折射率之介電層在波長405 nm下具有2.3或2.3以上之折射率。
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