CN1703745A - 光学信息记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的光学信息记录介质包括在衬底上提供的多个信息层以及在彼此相邻的信息层之间提供的光学分离层,并且通过激光束的照射记录或再现信息。在多个信息层中,当最靠近激光束入射侧提供的信息层作为第一信息层,并且设置的与第一信息层接触的光学分离层作为第一光学分离层时,第一信息层包括记录层、调节第一信息层的透光率的透光率调节层以及在透光率调节层与第一光学分离层之间提供的低折射率层。

Description

光学信息记录介质及其制造方法
技术领域
本发明涉及具有多层结构的光学信息记录介质及其制造方法,其中通过激光束的照射等可以在多个信息层上光学地记录、擦除、重写和再现信息。
背景技术
在用作可重写介质的相变光学信息记录介质中,通过利用其中在晶相与非晶相之间可引起可逆相变的记录层,可以记录、擦除和重写信息。当用大功率的激光束照射这种记录层然后冷却时,被照射部分变为非晶相。此外,当用低功率激光束照射记录层的非晶部份然后逐渐冷却时,被照射部分变为晶相。因此,在相变光学信息记录介质中,通过用功率在大功率级与低功率级之间调节的激光束照射记录层,可以任意地将记录层变为非晶相或晶相。在这种光学信息记录介质中,利用非晶相的反射率与晶相的反射率之间的差别记录信息。
近年来,为了提高光学信息记录介质的记录密度,已经研究了各种技术。例如,已经研究了以下技术:通过使用具有较短波长的蓝紫色激光束记录更小的记录标记的技术;通过降低在激光束入射侧上提供的衬底的厚度并使用具有大数值孔径(NA)的透镜记录更小的记录标记的技术。此外,提供了具有两个信息层的技术,每一个信息层包括一个记录层,并且使用从一侧入射的激光束在两个信息层中的每一个上记录和再现信息(例如,JP2000-36130A)。
图4示出了提供两个信息层的常规光学信息记录介质的结构的例子。在常规光学信息记录介质101中,在第一衬底102与第二衬底106之间从激光束入射侧开始依次提供第一信息层103、光学分离层104和第二信息层105。在第一信息层103中,从激光束入射侧开始依次提供保护层1031、记录层1032、保护层1033、反射层1034和透光率调节层1035。
由此,在通过从一侧照射的激光束在两个信息层中记录和再现信息的光学信息记录介质101中,通过使用透过在激光束入射侧上提供的第一信息层103的激光束进行在与激光束入射侧相对侧上提供的第二信息层105的记录和再现。
为了在这种光学信息记录介质101中进行记录和再现,最好第一信息层103具有尽可能高的透光率。因此,在第一信息层103中,提供由具有高折射率的电介质材料构成的透光率调节层1035与反射层1034接触,以便增加透光率。作为具有高折射率的电介质材料,例如,可以使用TiO2、Nb2O5以及包含这些材料的材料。
通常以下面的工艺顺序制造如上所述具有透光率调节层1035的光学信息记录介质101,以促进膜形成。
(a)在第二衬底106上形成第二信息层105的工艺。
(b)在第二信息层105上形成光学分离层104的工艺。
(c)在光学分离层104上形成第一信息层103的工艺。
(d)将第一衬底102附着在第一信息层103上的工艺。
换句话说,在常规光学信息记录介质101中,当在工艺(c)中在光学分离层104上形成第一信息层103时,首先,使用具有高折射率的电介质材料在光学分离层104上形成透光率调节层1035。
但是,当发明人使用具有多个成膜室的用于单晶圆处理的单晶圆成膜装置生产透光率调节层1035时,以下问题是显然的。当在第一成膜室中用具有高折射率的电介质材料形成透光率调节层1035时,因为具有高折射率的电介质材料对用于膜形成的气氛很敏感,所以成膜速度往往受到例如基底材料(在第二衬底106上形成的第二信息层105和光学分离层104的状态)中包含的水分的影响而变化。在基底材料引入成膜室的时候,当作为第一室的负荷固定舱(load lock chamber)长时间保持真空以便解决该问题时,可以抑制成膜速度的变化。但是,考虑到生产率,这不是优选的,因为当长时间保持真空时,成膜周期需要很长时间。
发明内容
本发明的光学信息记录介质包括衬底、在衬底上提供的多个信息层以及在彼此相邻的信息层之间提供的光学分离层,通过激光束照射在这些信息层中记录或再现信息,其特征在于,当多个信息层中提供在最靠近激光束入射侧的信息层作为第一信息层时,与第一信息层相接触地提供的光学分离层作为第一光学分离层。第一信息层包括可以在两个不同的光学状态之间变化的记录层、调节第一信息层的透光率的透射调节层以及在透光率调节层与第一光学分离层之间提供的低折射率层。
本发明的光学信息记录介质的制造方法是用于制造这样的光学信息记录介质的方法,该光学信息记录介质至少包括通过光学分离层分层层叠在一起的第一信息层和第二信息层,该方法包括:
(a)形成第二信息层的步骤,
(b)在第二信息层上形成光学分离层的步骤,以及
(c)在光学分离层上形成第一信息层的步骤,
其中步骤(c)包括在光学分离层上形成低折射率层的步骤,在低折射率层上形成透光率调节层的步骤以及形成记录层的步骤。
附图简介
图1示出了本发明的光学信息记录介质的一个实施例的剖视图;
图2更详细地示出了图1的光学信息记录介质的结构剖视图;
图3示意性地示出了用于在本发明的光学信息记录介质上记录/再现信息的记录/再现装置的一部分的结构图;
图4示出了包括两个信息层的常规光学信息记录介质的结构的例子的剖视图。
本发明的最佳实施方式
在本发明的光学信息记录介质中,在最靠近激光束入射侧提供的第一信息层中的透射调节层与第一光学分离层之间提供低折射率层。因此,由于可以抑制透光率调节层的成膜速度的变化,所以可以稳定地形成透光率调节层。由此,可以提供具有良好的记录灵敏度并提供足够的C/N的光学信息记录介质,尽管该光学信息记录介质具有多个信息层。
在本发明的光学信息记录介质中,当将低折射率层相对于激光束的折射率记作n1,并且第一光学分离层的折射率记作n4时,最好n1和n4满足关系|n1-n4|≤0.5,更优选,|n1-n4|≤0.1。这是因为可以得到令人满意的反射特性。
在本发明的光学信息记录介质中,包含在第一信息层中的记录层由可以在结晶态和非晶态之间变化的材料形成,并且在记录层处于结晶态时第一信息层相对于激光束的透光率为Tc1(%),并且在记录层处于非晶态时第一信息层相对于激光束的透光率为Ta1(%)时,优选Tc1和Ta1满足关系:40<Tc1,40<Ta1。这是因为一束激光照射到当从激光束入射侧照射看去设置在比第一信息层更远处的信息层时还具有足够强的光。
在本发明的光学信息记录介质中,第一信息层还包括在记录层与透光率调节层之间提供的反射层,当透光率调节层相对于激光束的折射率为n2,其消光系数为k2,并且反射层相对于激光束的折射率为n3,其消光系数为k3时,优选满足以下关系中的至少一个,
1.0≤(n2-n3)≤3.0,以及
1.0≤(k3-k2)≤4.0。这是因为光被限制在比反射层具有更大的折射率和更小的消光系数的透光率调节层中,从而光的干涉效应变大,并因此可以增加第一信息层的透光率。
在本发明的光学信息记录介质中,最好低折射率层包含从SiO2、Al2O3、LaF3、ZrSiO4和ZrO2中挑选出来的至少一种。这是因为这些材料的折射率相对于通常用作光学分离层的材料具有较小的差别并且稳定。
在本发明的光学信息记录介质中,优选低折射率层的厚度为1nm或以上和25nm或以下。这是因为可以抑制由于形成该低折射率层而导致的整个成膜循环时间的减少。
根据本发明的光学信息记录介质的制造方法,在光学分离层上形成低折射率层之后形成透光率调节层,从而抑制透光率调节层的成膜速度的变化,并由此可以稳定地形成透光率调节层。由此,尽管光学信息记录介质具有多个信息层,也可以制造具有良好的记录灵敏度并提供足够的C/N的光学信息记录介质。
在本发明的光学信息记录介质的制造方法中,相对于在记录或再现信息时所用的激光束,在上述工艺(c)中形成的低折射率层的折射率为n1,并且光学分离层的折射率为n4,优选形成低折射率层和光学分离层,使得n1和n4满足关系:
|n1-n4|≤0.5这是由于可以产生具有令人满意的反射特性的光学信息记录介质。
在本发明的光学信息记录介质的制造方法中,优选在工艺(c)中用包含从SiO2、Al2O3、LaF3、ZrSiO4和ZrO2中挑选出来的至少一种材料形成低折射率层。这是因为这些材料的折射率相对于通常用作光学分离层的材料具有较小的差别并且稳定。
在本发明的光学信息记录介质的制造方法中,优选在工艺(c)中形成的低折射率层的膜厚度为1nm或以上以及25nm或以下。这是因为可以抑制由于形成该低折射率层而导致的整个成膜循环时间的减少。
下文中,将参考附图更详细地介绍本发明的实施例。但是,本发明并不限于这些附图。
实施例1
将介绍光学信息记录介质的一个实施例。本发明的光学信息记录介质是包括多个被光学分离层彼此分离的信息层的记录介质。在本实施例中,作为一个例子,将介绍包括两个信息层的光学信息记录介质。
图1示出了本实施例的盘形光学信息记录介质1(下文中称为″光盘1″)的沿径向的示意多层结构的剖视图。如图1所示,在光盘1中依次叠置第一衬底11、第一信息层12、光学分离层(第一光学分离层)13、第二信息层14和第二衬底15。通过光学分离层13而层压在一起的两个信息层12、14中的每一个包括一个记录层(未示出),信息就记录在这两个信息层12、14中。
图2示出了在光盘1中第一信息层12和第二信息层14的具体结构的例子。用于记录或再现信息的激光束2从第一衬底11侧入射在光盘1上。在第一信息层12中,从激光束2的入射侧开始依次形成下保护层121、下界面层122、记录层123、上保护层124、反射层125、透光率调节层126和低折射率层127。在第二信息层14中,从激光束的入射侧开始依次形成下保护层141、记录层142、上保护层143和反射层144。在命名界面层和保护层时,″下″是指相对于记录层在激光束2的入射侧上提供的层,″上″指的是相对于记录层在与激光束2的入射侧相对的侧面上提供的层。作为用于形成包含在第一信息层12和第二信息层14中的每一层的方法,通常,可以使用电子束蒸发、溅射\CVD(化学气相淀积)、激光溅射等。
下文中,将更详细地介绍在光盘1中包含的每一层。
对于光学分离层13和第一衬底11的材料,可以使用树脂,例如,光硬化树脂(尤其是,UV硬化树脂)或慢作用性(slow acting)热固化树脂。通过叠置多层树脂可以形成光学分离层13和第一衬底11。对于光学分离层13和第一衬底11的材料,优选其相对于所用的激光束2的光学吸收较小,并且在短波长区的双折射光学上较弱。对于第一衬底11,可以使用透明的盘形树脂,例如,聚碳酸酯、非晶聚烯烃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),或玻璃。在这种情况下,可以通过使用树脂,例如,光硬化树脂(特别是,UV硬化树脂)或满作用性热固化树脂,附着到第一信息层12的下保护层121来形成第一衬底11。
第二衬底15是盘形衬底。在第二衬底15中,例如,可以使用树脂,例如,聚碳酸酯、非晶聚烯烃或者PMMA或玻璃。如有必要,可以在第二衬底15的第二信息层14一侧的表面上形成引导激光束2的导槽。在第二衬底15中,优选在与第二信息层14一侧相对的侧面上的表面是光滑的。特别优选聚碳酸酯作为第二衬底15的材料,因为他具有出色的传送和大规模生产的特性以及其低成本。优选第二衬底15的厚度在400μm到1300μm的范围内,从而提供足够的强度,光盘1的厚度为大约1200μm。在第一衬底11的厚度为大约600μm(该厚度在NA=0.6的条件下使得可以进行令人满意的记录/再现)的情况下,优选第二衬底15的厚度在550μm到650μm的范围内。在第一衬底11的厚度为大约100μm(该厚度在NA=0.85的条件下使得可以进行令人满意的记录/再现)的情况下,优选第二衬底15的厚度在1150μm到1250μm的范围内。
根据上述结构,即使从一侧照射激光束2,用透过第一信息层12的激光束2也可以记录/再现第二信息层14上的信息。
应当注意,第一信息层12和第二信息层14中的任一个可以是只读(ROM(只读存储器))信息层或只能写入一次的一次性写入(WO(一次性写入))信息层。
在高密度记录的情况下,激光束2的波长λ特别优选为450nm或更小,因为当聚焦激光束2时得到的光点的直径由波长λ决定(随着波长λ减小,光可以聚焦为更小的光点)。此外,如果波长λ小于350nm,则,例如,光学分离层13或第一衬底11的光学吸收增加。为此,更优选波长λ在350nm到450nm的范围内。
接着,详细介绍构成第一信息层12的每一层。
下保护层121由电介质材料形成。该下保护层121的功能是防止记录层123的氧化、腐蚀和变形,以调节光程,从而增加记录层123的光吸收效率,并通过增加在记录前后反射光的强度变化来增加信号幅度。对于下保护层121,例如,可以使用氧化物,例如,SiOx(其中x在0.5到2.5范围内)、A12O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、ZnO、和Te-O,。此外,可以使用氮化物,例如,C-N、Si-N、Al-N、Ti-N、Ta-N、Zr-N、Ge-N、Cr-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N。此外,也可以使用硫化物,例如,ZnS,或碳化物,例如,SiC。此外,还能够使用上述材料的混合物。例如,ZnS和SiO2的混合物ZnS-SiO2作为下保护层121的材料特别适合的。这是由于ZnS-SiO2是非晶材料,具有高折射率、快速的膜形成速度以及良好的机械性能和抗潮气性。
可以准确地确定下保护层121的厚度,从而达到这样的条件,即增加在记录层123处于晶相与处于非晶相时反射光数量的改变,并且增加基于矩阵法为的计算得到的第一信息层12的透光率(例如,参见由HiroshiKubota、Iwanami Shoten在1971年写的″Wave Optics″的第三章)。
上保护层124具有调节光程以增加记录层123的光吸收效率的功能,以及通过增加在记录前后反射光数量的变化来增加信号幅度的功能。可以使用氧化物,例如,SiO2、Al2O3、Bi2O3、Nb2O5、TiO2、Ta2O5、ZrO2以及ZnO,构成上保护层124。还可以使用氮化物,例如,C-N、Si-N、Al-N、Ti-N、Ta-N、Zr-N、Ge-N、Cr-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N或Nb-N,构成上保护层124。此外,也可以使用硫化物,例如,ZnS,碳化物,例如,SiC或C。此外,还能够使用上述材料的混合物。当氮化物用作上保护层124时,上保护层124用来促使记录层123结晶。在这种情况下,优选包含Ge-N的材料,因为它们容易通过反应溅射形成,并且具有出色的机械性能和抗潮气性。在这些材料中,尤其优选合成氮化物,例如,Ge-Si-N或Ge-Cr-N。此外,ZnS和SiO2的混合物ZnS-SiO2是非晶材料,并且具有高折射率、快速的膜形成速度以及良好的机械性能和抗潮气性,因此,也是用于上保护层124的极好的材料。
上保护层124的膜厚度d5优选在(1/64)λ/n5≤d5≤(1/4)λ/n5的范围内,更优选为(1/64)λ/n5≤d5≤(1/8)λ/n5,其中n5是上保护层124的折射率。应当注意,例如,当激光束2的波长λ和上保护层124的折射率n5满足350nm≤λ≤450nm,1.5≤n5≤3.0时,膜厚度d5优选在2nm≤d5≤75nm的范围内,更优选为2nm≤d5≤40nm。通过从该范围中选择膜厚度d5,能够有效地将在记录层123中产生的热量扩散到反射层125侧。
透光率调节层126由电介质材料组成,并具有调节第一信息层12的透光率的功能。采用该透光率调节层126,能够增加当记录层123处于晶相时第一信息层12的透光率Tc(%)以及当记录层123处于非晶相时第一信息层12透光率Ta(%)。更详细地,在具有透光率调节层126的第一信息层12中,与没有透光率调节层126的情况相比,透光率增加大约2%到10%。此外,透光率调节层126还具有有效地扩散在记录层123中产生的热量的作用。
优选透光率调节层126的折射率n2和消光系数k2满足2.0≤n2和k2≤0.1,更优选2.0≤n2≤3.0和k2≤0.05,以便增加提高第一信息层12的透光率Tc和Ta的作用。
优选透光率调节层126的膜厚度d2在(1/32)λ/n2≤d2≤(3/16)λ或(17/32)λ/n2≤d2≤(11/16)λ/n2的范围内,更优选在(1/16)λ/n2≤d2≤(5/32)λ/n2或(9/16)λ/n2≤d2≤(21/32)λ/n2的范围内。应当注意,当激光束2的波长和透光率调节层126的折射率n2设置为,例如,350nm≤λ≤450nm和2.0≤n2≤3.0时,优选膜厚度d2在3nm≤d2≤40nm或60nm≤d2≤130nm的范围之内,更优选在7nm≤d2≤30nm或65nm≤d2≤120nm的范围内。通过从这些范围中选择膜厚度d2,第一信息层12的透光率Tc和Ta都可以提高。
例如,可以使用氧化物,例如,TiO2、ZrO2、ZnO、NbxO5、Ta2O5或Bi2O3,构成透光率调节层126。还可以使用氮化物,例如,Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N,构成透光率调节层126。还可以使用硫化物,例如,ZnS。此外,还可以使用上述材料的混合物。这些材料中,尤其优选使用TiO2或包括TiO2作为主要成分的材料。这些材料具有高折射率(n2=2.5到2.8)和低消光系数(k2=0.0到0.05),从而提高第一信息层12的透光率的作用较大。此外,透光率调节层126还包含氧化物,例如,SiO2或Al2O3
低折射率层127由电介质组成,并具有防止在形成透光率调节层126时,吸附到其上要形成透光率调节层126的基底材料(在形成透光率调节层126之前的状态)上的水汽进入成膜室的作用。当通过溅射形成由具有高折射率的电介质材料构成的透光率调节层126时,该具有高折射率的电介质材料对用于膜形成的气氛非常敏感。因此,当未提供低折射率层127时,成膜速度往往受包含在光学分离层13中的水汽等的影响而易于变化,但是,如在本实施例中,通过提供低折射率层127,可以抑制成膜速度的变化。
由于低折射率层127无须具有光学作用,所以优选低折射率层127的折射率n1和与之接触的光学分离层13的折射率n4之间的差别较小,并优选满足|n1-n4|≤0.5。此外,为了提供具有足够厚度的低折射率层127,优选满足|n1-n4|≤0.1,即,折射率的差别更小。
在单晶圆成膜装置中,整个成膜产量由具有最长的膜形成时间的室的速度所限定的速度决定。低折射率层127的膜厚度d1优选在1nm或更大与25nm或更小的范围内,以便不降低整个成膜产量,更优选在5nm或更大与15nm或更小的范围内。通过在以上范围内选择膜厚度d1,可以提供当形成透光率调节层126时有效地防止来自基底材料的氧气影响成膜室中的气氛的低折射率层127,而不会被低折射率层127的速度限制成膜产量。
例如,可以使用SiO2、Al2O3、LaF3、ZrSiO4或ZrO2构成低折射率层127。此外,还可以使用上述材料的混合物。这些材料中,尤其优选使用SiO2或包括SiO2的材料。这些材料的折射率为1.4到1.6,并且与通常用作光学分离层13的材料的折射率没有大的差别,而且它们是稳定的材料,因此适合作为低折射率层127的材料。
下界面层122的作用是防止由于反复记录在下保护层121与记录层123之间的物质迁移。可以使用氮化物,例如,C-N、Ti-N、Zr-N、Nb-N、Ta-N、Si-N、Ge-N、Cr-N、Al-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N,氧化物,例如,Cr2O3或者包含这些物系(systems)的氮氧化合物构成下界面层122。此外,可以使用C构成下界面层122。这些材料中,通过反应溅射容易形成包含Ge-N的材料,并且成为具有极好的机械性能和抗潮气性的界面层。这些材料中,尤其优选合成氮化物,例如,Ge-Si-N或Ge-Cr-N。当界面层较厚时,第一信息层12的反射率或吸收作用显著地变化,从而影响记录/擦除性能。因此,优选界面层的膜厚度在1nm到10nm的范围内,更优选在2nm到5nm的范围内。
在记录层123与上保护层124之间的界面处还可以提供上界面层。在这种情况下,可以使用针对下界面层122介绍的材料构成上界面层。与下界面层122的理由相同,优选上界面层膜厚度在1nm到10nm的范围内(更优选在2nm到5nm的范围内)。
界面层可以布置在上保护层124与反射层125之间以及反射层125与透光率调节层126之间。这些界面层具有在高温和高湿度下以及在记录过程中防止在上保护层124与反射层125之间以及在反射层125与透光率调节层126之间的物质迁移的作用。在这种情况下,可以使用针对下界面层122介绍的材料构成所述界面层。与下界面层122的理由相同,优选所述膜厚度在1nm到10nm的范围内(更优选在2nm到5nm的范围内)。
记录层123包含可以在结晶态与非晶态之间变化的物质(相变材料),而且可以由包括,例如,Te、In或Se作为主要成分的相变材料形成,这就足够了。众所周知的相变材料的主要成分的例子包括Te-Sb-Ge、Te-Ge、Te-Ge-Sn、Te-Ge-Sn-Au、Sb-Se、Sb-Te、Sb-Se-Te、In-Te、In-Se、In-Se-Tl、In-Sb、In-Sb-Se和In-Se-Te。这些材料中,通过就对具有良好的重复记录和擦除特性的材料的实验研究证明,包括三种元素Ge、Sb和Te作为主要组分的这些材料的合成物是更优选的。此外,还证明,当用GexSbyTez表示的这些元素的原子量之比时,特别优选满足0.1≤x≤0.6,y≤0.5,0.4≤z≤0.65(其中x+y+z=1)的合成物。
在本实施例的光盘1中,必须使记录层123的膜厚度尽可能小,以增加第一信息层12的透光率,以便记录/再现所需的激光量到达第二信息层14。优选记录层123的膜厚度在3nm到9nm的范围之内,并且更优选在4nm到8nm的范围内。
反射层125具有增加被记录层123吸收的光量的光学作用。反射层125还具有迅速地扩散在记录层123中产生的热量的热作用,以使得记录层123更容易非晶体化。此外,反射层125还具有保护多层膜不受其使用环境影响的作用。
作为反射层125的材料,可以使用具有高导热率的单金属,例如,Ag、Au、Cu或Al。此外,可以使用合金,该合金包括一种或多种这些金属元素作为主要成分,并且加入一种或多种其它元素以改善,例如,抗潮气性或调节导热性。更具体地,例如,可以使用Al-Cr、Al-Ti、Au-Pd、Au-Cr、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-Ru-Au或Cu-Si。特别是,Ag合金具有高导热率和高透光率,因此优选它们作为反射层125的材料。
优选反射层125的折射率n3和消光系数k3满足n3≤2.0和1.0≤k3,更优选0.1≤n3≤1.0和1.5≤k3≤4.0,以便进一步增加第一信息层12的透光率。
为了使第一信息层12的透光率Tc和Ta尽可能高,优选反射层125的膜厚度d3在3nm到15nm的范围内,更优选8nm到12nm。当反射层125的膜厚度d3为3nm或更大时,可以获得足够的热扩散作用,并且可以得到第一信息层12的足够的反射率。此外,当反射层125的膜厚度d3为15nm或更小时,可以得到第一信息层12的足够的透光率。
透光率调节层126的折射率n2和消光系数k2以及反射层125的折射率n3和消光系数k3优选满足1.0≤(n2-n3)≤3.0或1.0≤(k3-k2)≤4.0,更优选满足2.0≤(n2-n3)≤3.0或1.5≤(k3-k2)≤3.0。当满足这些关系时,光被限制在折射率比反射层125大,消光系数比反射层125小的透光率调节层126中,并且光的干涉效应变大,因此可以增加第一信息层12的透光率。例如,当TiO2用作透光率调节层126,并且Ag合金用作反射层125时,在405nm的波长下,n2=2.7,k2=0.0,n3=0.2,k3=2.0,并且(n2-n3)=2.5,(k3-k2)=2.0。由此,可以满足上述关系。
光学分离层13除了光学上分隔第一信息层12和第二信息层14的作用之外,还具有区别第一信息层12的焦点位置的作用。光学分离层13的厚至少等于由物镜的数值孔径NA和激光束2的波长λ决定的焦深ΔZ(focaldepth)是必须的。当假定在焦点处的对照强度是没有像差情况下的强度的80%时,ΔZ可以近似为ΔZ=λ/{2(NA)2}。当λ=400nm并且NA=0.6时,ΔZ=0.556μm,从而焦深在±0.6μm的范围内。因此,在这种情况下,光学分离层13的厚度必须为1.2μm或更大。优选到第一信息层12的距离处于使用物镜可以聚焦激光束2的范围内。因此,优选光学分离层13的总厚度在物镜允许的公差范围内(例如,50μm或更小)。
如有必要,可以在光学分离层13的激光束2的入射侧的表面上形成引导激光束2的导槽。
为了使记录/再现所需的激光量到达当从激光束2的入射侧看时与第一信息层12相对的面上的信息层,优选第一信息层12的透光率Tc和Ta满足40<Tc1和40<Ta1,更优选43<Tc1和43<Ta1。
优选第一信息层12的透光率Tc和Ta满足-5≤(Tc1-Ta1)≤5,更优选-3≤(Tc1-Ta1)≤3。当Tc1和Ta1满足这些条件时,在第二信息层14的记录/再现期间,由于第一信息层12的记录层123的状态引起的透光率的变化的影响较小,从而可以得到良好的记录/再现特性。
优选第一信息层12的反射率Rc1和Ra1满足Ra1<Rc1。由此,在没有记录信息的初始状态中反射率为高,从而可以稳定地进行记录/再现操作。此外,优选Rc1和Ra1满足0.1≤Ra1≤5或4≤Rc1≤15,更优选0.5≤Ra1≤3或4≤Rc1≤10,从而反射率的差(Rc1-Ra1)较大,因此可以得到良好的记录/再现特性。
接着,详细介绍第二信息层14的结构。第二信息层14由从激光束2的入射侧开始依次排列的下保护层141、记录层142、上保护层143和反射层144形成。在第二信息层14中,由穿过第一衬底11、第一信息层12和光学分离层13的激光束2记录/再现信息。
和下保护层121一样,下保护层141由电介质材料形成。下保护层141的功能是防止记录层142的氧化、腐蚀和变形,并调节光程,以增加记录层142的光吸收效率,以及通过增加在记录前后反射光的量的变化来增加信号幅度。例如,下保护层141可以使用氧化物,例如,SiOx(其中x为0.5到2.5)、Al2O3、TiO2、Ta2O5、ZrO2、ZnO和Te-O构成。还可以使用氮化物,例如,C-N、Si-N、Al-N、Ti-N、Ta-N、Zr-N、Ge-N、Cr-N、Ge-Si-N或Ge-Cr-N,构成下保护层141。此外,也可以使用硫化物,例如,ZnS,或碳化物,例如,SiC。另外,还可以使用上述材料的混合物。和在下保护层121的情况一样,ZnS-SiO2作为下保护层141的材料特别适合。
和在下保护层121的情况一样,可以准确地确定下保护层141的膜厚度,以达到如下的状态,即,增加在记录层142处于结晶相时与处于非晶相时的反射光的量的变化,并且增加以矩阵法为基础计算得到的第一信息层12的透光率。
和上保护层124的情况一样,上保护层143具有调节光程,以增加记录层142的光吸收效率的功能,以及通过增加在记录前后反射光的量的变化来增加载波电平(carrier level)的功能。和上保护层124的情况相同,可以使用氧化物,例如,SiO2、Al2O3、Bi2O3、Nb2O5、TiO2、Ta2O5、ZrO2和ZnO,构成上保护层143。还可以使用氮化物,例如,C-N、Si-N、Al-N、Ti-N、Ta-N、Zr-N、Ge-N、Cr-N、Ge-Si-N、Ge-Cr-N或Nb-N,构成上保护层143。此外,也可以使用硫化物,例如,ZnS,碳化物,例如,SiC或C。此外,还可以使用上述材料的混合物。当氮化物用作上保护层143时,和上保护层124的情况一样,上保护层143用来促使记录层123结晶。在这种情况下,优选包含Ge-N的材料,因为它们容易通过反应溅射形成,并且具有出色的机械性能和抗潮气性。这些材料中,尤其优选合成氮化物,例如,Ge-Si-N或Ge-Cr-N。此外,和上保护层124的情况一样,ZnS-SiO2也是用做上保护层143的很好的材料。
可以在记录层142与上保护层143之间的界面或记录层142与下保护层141之间的界面处提供界面层。在这种情况下,对于该界面层,可以使用参考下界面层122介绍的材料。由于与下界面层122相同的理由,膜厚度优选在1nm到10nm的范围内(更优选2nm到5nm)。
和在记录层123的情况一样,在本实施例中的记录层142的材料由通过激光束2的照射,在结晶相与非晶相之间可逆地变化的材料组成。和在记录层123的情况一样,记录层142由包括,例如,Te、In、或Se作为主要成分的相变材料组成。众所周知的相变材料的主要成分的例子包括Te-Sb-Ge、Te-Ge、Te-Ge-Sn、Te-Ge-Sn-Au、Sb-Se、Sb-Te、Sb-Se-Te、In-Te、In-Se、In-Se-Tl、In-Sb、In-Sb-Se和In-Se-Te。这些材料中,通过对具有良好的记录和擦除的重写特性的材料以及这些材料的成分的实验研究证明,包括三种元素Ge、Sb和Te作为主要成分的材料是优选的。此外,当用GexSbyTez表示这些元素的原子量的比时,特别优选0.1≤x≤0.6,y≤0.5,0.4≤z≤0.65(其中x+y+z=1)的构成。
为了增加第二信息层14的记录灵敏度,优选记录层142的膜厚度在6nm到20nm的范围之内。即使在该范围内,当记录层142较厚时,热量沿其平面内方向扩散,因此热对相邻区域的影响变大,当记录层142较薄时,第二信息层14的反射率变小。因此,记录层142的膜厚度更优选在9nm到15nm的范围内。
和在反射层125的情况一样,反射层144具有增加被记录层142吸收的光的量的光学作用。此外,和在反射层125的情况一样,反射层144还具有迅速地扩散在记录层142中产生的热量的热学作用,并且允许记录层142更容易非晶体化。此外,和在反射层125的情况一样,反射层144还具有保护多层膜不受其使用环境影响的作用。
和在反射层125的情况一样,作为反射层144的材料,可以使用具有高导热率的单金属,例如,Ag、Au、Cu或Al。更具体地,可以使用合金,例如,Al-Cr、Al-Ti、Au-Pd、Au-Cr、Ag-Pd、Ag-Pd-Cu、Ag-Pd-Ti、Ag-Ru-Au或Cu-Si。特别是,Ag合金具有高导热率和高透光度,因此优选它们作为反射层144的材料。第二信息层14是离激光束的入射侧最远的信息层。因此,第二信息层14不需要高透光率,所以,优选反射层144的膜厚度为30nm或更大,这样的膜厚提供足够的热扩散功能。即使在该范围内,当反射层144比200nm更厚时,热扩散作用变得太大,使得第二信息层14的记录灵敏度降低。因此,反射层144的膜厚度优选在30nm到200nm的范围内。
在上保护层143与反射层144之间的接触面处可以提供金属层。在这种情况下,可以使用涉及反射层144的所介绍的材料作为所述金属材料。该膜厚度优选在3nm到100nm的范围内(更优选10nm到50nm)。
实施例2
将介绍本发明的光学信息记录介质的制造方法的一个实施例。在本实施例中,将介绍在实施例1中介绍的光盘1(参见图2)的制造方法。
首先,在第二衬底15上形成第二信息层14。更具体地,首先,制备第二衬底15(例如,厚度为1100μm),并放置在膜形成装置中。
然后,在第二衬底15上形成反射层144。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体(从氧气和氮气中挑选出来的至少一种气体)的混合气体的气氛中,通过使用包含构成反射层144的元素的溅射靶的溅射,形成反射层144。在这种情况下,当形成引导激光束2到第二衬底15的导槽时,在形成导槽侧的表面上形成反射层144。
然后,在反射层144上形成上保护层143。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,通过使用包括构成上保护层143的元素的溅射靶的溅射,形成上保护层143。
然后,在上保护层113上形成记录层142。此外,如有必要,在上保护层143与记录层142之间形成界面层。
使用一种电源通过溅射形成记录层142,该溅射使用由与记录层142的成分一致的包括Te、In、Se等作为主要成分的材料构成的溅射靶。
对于用于溅射的气氛气体(溅射气体),可以使用Ar气、Kr气、Ar气与Kr气的混合气体、Ar气与活性气体的混合气体或Kr气与活性气体的混合气体。
如在实施例1中的介绍,记录层142的膜厚度优选在6nm到20nm的范围内,更优选在9nm到15纳米的范围内。通过从电源引入的功率可以控制记录层142的成膜速度。如果成膜速度降低得太多,需要花费很长时间形成膜,并且除此之外,进入记录层的气氛中的气体比必需的要多。如果成膜速度增长太多,则可以缩短膜形成时间,但是难以准确地控制膜厚度。因此,记录层142的成膜速度优选在0.1nm/sec到6nm/sec的范围内。
然后,在记录层142上形成下保护层141。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,通过使用包含构成下保护层141的元素的溅射靶的溅射,形成下保护层141。此外,如有必要,在记录层142与下保护层141之间形成界面层。
由此,形成了第二信息层14。然后,在第二信息层14的下保护层141上形成光学分离层13。通过在下保护层141上涂敷并旋涂光硬化树脂(特别是UV硬化树脂)或慢作用性热固化树脂,然后硬化该树脂,来构成光学分离层13。当在光学分离层13上设置激光束2的导槽时,可以通过将用于转印的在其中形成导槽的衬底(模子)附着到还没有硬化的树脂上,并硬化树脂,然后分开用于转印的衬底(模子)而形成导槽。
如有必要,还可以在形成下保护层141之后或在形成光学分离层13之后进行结晶整个记录层142的初始化步骤。可以通过照射激光束2进行记录层142的结晶。
随后,在光学分离层13上形成第一信息层12。更具体地,首先,将基底材料放置在成膜装置中,在该基底材料中在第二衬底15上形成了第二信息层14和光学分离层13,然后在光学分离层13上形成低折射率层127。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,通过使用包含构成低折射率层127的元素的溅射靶的溅射,形成低折射率层127。
随后,在低折射率层127上形成透光率调节层126。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,使用包括构成透光率调节层126的元素的溅射靶的溅射,形成透光率调节层126。
随后,在透光率调节层126上形成反射层125。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,使用包含构成反射层125的元素的溅射靶的溅射,形成反射层125。
随后,在反射层125上形成上保护层124。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,使用包含构成上保护层124的元素的溅射靶的溅射,形成上保护层124。
随后,在上保护层124上形成记录层123。通过溅射,使用一个电源形成记录层123,根据记录层123的成分,所述溅射中使用的溅射靶由包含Te、In、Se等作为主要成分的材料构成。
对于溅射气氛,可以使用Ar气、Kr气、Ar气与活性气体的混合气体或Kr气与活性气体的混合气体。
如在实施例1中介绍的,优选记录层123的膜厚度在3nm到9nm的范围之内,并且更优选在4nm到8nm的范围内。通过从电源引入的功率可以控制记录层123的成膜速度。当成膜速度降低得太多时,需要花费很长时间形成膜,并且除此之外,该气氛中进入记录层123的的气体多于必需的量。当成膜速度增加太多时,可以减少形成膜的时间,但是难以准确地控制膜厚度。因此,优选记录层123的成膜速度在0.1nm/sec到6nm/sec的范围内。
随后,如果需要,在记录层123上形成下界面层122。可以通过在Ar气氛或Ar气与活性气体的混合气体的气氛中,使用包含构成下界面层122的元素的溅射靶的溅射,形成下界面层122。
随后,如果需要,在记录层123上或在下界面层122上形成下保护层121。可以以与上保护层124同样的方式形成下保护层121。当形成这些保护层时,可以根据保护层的成分以及溅射气体选择所用溅射靶的成分。换句话说,可以使用具有相同成分的溅射靶形成这些保护层,或者可以使用具有不同成分的溅射靶形成这些保护层。
在上保护层124与反射层125之间以及反射层125与透光率调节层126之间可以布置界面层。在这种情况下,可以以与下界面层122相同的方式形成所述界面层(这也适用于下述的界面层)。
最后,在下保护层121上形成第一衬底11。通过在下保护层121上涂敷并旋涂光硬化树脂(特别是UV硬化树脂)或慢作用性热固化树脂,然后硬化该树脂,构成第一衬底11。此外,对于第一衬底11,可以使用由树脂,例如,聚碳酸酯、非晶聚烯烃或PMMA,或玻璃构成的透明盘形衬底。在这种情况下,在下保护层121上涂敷光硬化树脂(特别是UV硬化树脂)或者慢作用性热固化树脂,衬底附着于下保护层121上并进行旋涂,然后硬化树脂以形成第一衬底。
应当注意,如果需要,还可以在形成下保护层121之后或在形成第一衬底11之后,进行结晶整个记录层123的初始化步骤。可以通过照射激光束2进行记录层123的结晶。由此,如上所述可以产生光盘1。
实施例3
在实施例3中,将介绍在如实施例1所述的光盘1上记录/再现信息的方法的例子。
首先,将介绍在本实施例中记录/再现方法所使用的记录/再现装置。图3示意性地示出了本实施例的记录/再现方法所使用的记录/再现装置3的一部分的结构。记录/再现装置3包括用于旋转光盘1的主轴电机31、具有半导体激光器33的光学头32,以及聚焦从半导体激光器33发出的激光束2的物镜34。光盘1是在实施例1中介绍的光学信息记录介质,并且包括两个信息层(第一信息层12和第二信息层14)。第一信息层12包括记录层123,第二信息层14包括记录层142。物镜34将激光束2聚焦到信息层上(在第一信息层12的情况下为记录层123,在第二信息层14的情况下为记录层142)。
通过在大功率的峰值功率(Pp(mW))与低功率的偏置功率(Pb(mW))之间调制激光束2的功率,在光盘1上(第一信息层12或第二信息层14)记录、擦除和改写信息。通过用峰值功率的激光束2照射,在记录层123或142的局部形成非晶相,并且该非晶相作为记录标记。在记录标记之间,用偏置功率的激光束2照射,从而形成结晶相(擦除部分)。应当注意,如果用峰值功率的激光束2照射,则所谓的多脉冲是常见的,其中形成脉冲串。通过仅用峰值功率和偏置功率的功率级别调制可以形成多脉冲,或者可以通过用在0mW到峰值功率的范围内的功率级别调制来形成多脉冲。
此外,通过将低于峰值功率和偏置功率的功率级别的功率设置为再现功率(Pr(mW))来再现信息信号,当用该功率级别的激光束2照射时,不影响记录标记的光学状态,并且用该功率级别可以从光盘1获得用于再现记录标记的足够量的反射光。用检测器读出用该再现功率的激光束2照射得到的来自光盘1的信号,由此再现信息信号。
物镜34的数值孔径(NA)优选在0.5与1.1的范围内(更优选在0.6与1.0的范围内),以便调节激光束的光点直径在0.4μm与0.7μm的范围内。优选激光束2的波长不大于450nm(更优选在350nm到450nm的范围内)。当记录信息时,优选光盘1的线速度在3m/sec到20m/sec的范围之内(更优选在4m/sec到15m/sec的范围内),因为该范围内不会出现由于再现光引起的结晶,并且获得了足够的擦除能力。
当在第一信息层12上记录信息时,激光束2聚焦在记录层123上,并由穿过第一衬底11的激光束2将信息记录在记录层123上。使用被记录层123反射并穿过第一衬底11的激光束2进行再现。当在第二信息层14上记录信息时,激光束2聚焦在记录层142上,并由穿过第一衬底11、第一信息层12和光学分离层13的激光束2记录信息。使用被记录层142反射并由穿过光学分离层13、第一信息层12和第一衬底11的激光束2进行信息的再现。
应当注意,如果在第二衬底15和光学分离层13中形成用于引导激光束2的导槽,则在靠近激光束2的入射侧的沟槽表面(沟槽)或更远处的沟槽表面(岸(lands))上进行记录。信息可以记录在沟槽和岸上。
实例
以下是通过实例对本发明的更详细的说明。
实例1
在实例1中,比较了当提供低折射率层时透光率调节层的成膜速度与当不提供低折射率层时透光率调节层的成膜速度。在该例子中以下面的方式测量成膜速度。
产生具有低折射率层的五个样品和不具有低折射率层的五个样品。通过制备用于速度测量的衬底,并随后通过溅射在该衬底上顺次叠置作为低折射率层的SiO2(厚:10nm)和作为透光率调节层的TiO2(厚:20nm)从而形成具有低折射率层的样品(样品1-a、1-b、1-c、1-d和1-e)。通过制备用于速度测量的衬底,并通过溅射在该衬底上叠置作为透光率调节层的TiO2(厚:20nm)从而形成不具有低折射率层的样品(样品1-f、1-g、1-h、1-i和1-j)。通过测量每个样品的膜厚度,检查TiO2成膜速度的稳定性。
表1示出了当提供和不提供低折射率层时膜厚度的测量结果。TiO2的成膜速度接近22.0/sec,因此,○表示该速度偏离22.0/sec±1%的范围内,△表示成膜速度在±3%的范围内,×表示速度为±3%或更大。
该结果得出如下结论。在具有低折射率层的样品1-a、1-b、1-c、1-d和1-e中,TiO2的成膜速度是稳定的,并具有很小的变化,并且可以以足够高的可重复性形成膜。另一方面,在不具有低折射率层的样品1-f、1-g、1-h、1-i和1-j中,TiO2的成膜速度是不稳定的,并具有较大的变化。当透光率调节层不是TiO2并且低折射率层不是SiO2时,例如,当透光率调节层是Nb2O5并且低折射率层是Al2O3时,得到相同的结果。以上结果证实,提供低折射率层的结构有效地稳定了透光率调节层的成膜速度。
                        表1
    样品编号     低折射率层 TiO2的成膜速度(/sec) 评价 变化量评价
    1-a     存在     22.1   ○     ○
    1-b     存在     21.6   △
    1-c     存在     22.2   ○
    1-d     存在     21.9   ○
    1-e     存在     22.5   △
    1-f     不存在     15.6   ×     ×
    1-g     不存在     18.6   ×
    1-h     不存在     19.9   ×
    1-i     不存在     16.7   ×
    1-j     不存在     18.8   ×
实例2
在实例2中,制造光盘1(参见图2)的第一信息层12,并且研究低折射率层127的折射率n1和膜厚度d1与第一信息层12的反射率(Rc1、Rc2)之间的关系。更具体地,通过产生具有不同材料和膜厚度的低折射率层127的第一信息层12,并在产生的第一信息层12上进一步形成第一衬底11,从而得到样品。对于所述产生的样品,测量了第一信息层12的反射率。
以下面的方式产生样品。首先,制备聚碳酸酯衬底(直径:120mm,厚:1100μm,折射率:1.62)作为衬底。然后,在该聚碳酸酯衬底上,通过溅射顺序叠置低折射率层127、作为透光率调节层126的TiO2层(厚:20nm)、作为反射层125的Ag-Pd-Cu层(厚:10nm)、作为上保护层124的Zr-Si-Cr-O层(厚:10nm)、作为记录层123的GeSbTe层(厚:6nm)、作为下界面层122的Zr-Si-Cr-O层(厚:5nm)和作为下保护层121的ZnS-SiO2层(厚:40nm,ZnS:80mol%,SiO2:20mol%)。SiO2层、Al2O3层、ZrO2层和ZnS-SiO2层用作低折射率层127。最后,通过在下保护层121上涂敷UV硬化树脂,用附着于下保护层121上的聚碳酸酯衬底(直径:120mm,厚:90μm)进行旋涂,然后照射UV射线以硬化树脂,从而形成第一衬底11。以这种方式产生用于测量反射率的具有不同材料和厚度的低折射率层127的多个样品。
对于如此得到的样品,首先,测量记录层123处于非晶相情况下的反射率Ra1(%)。其后,进行初始化过程以结晶记录层123,并测量记录层123处于结晶相时的反射率Rc1(%)。为了测量反射率,使用图3所示的记录/再现装置3。更具体地,通过用主轴电机31旋转样品,在第一信息层12的记录层123上照射并聚焦波长405nm的激光束2,并且测量反射光的量,从而测量反射率。
表2示出了在每个样品中第一信息层12的反射率(Rc1、Ra1)的测量结果。表2还示出了在每个样品中低折射率层127的材料,以及相对于波长405nm的激光束,低折射率层127的折射率n1与光学分离层13的折射率n4的差的绝对值(|n1-n4|)。在405nm的波长下,SiO2层的折射率n1为1.49,在405nm的波长下,Al2O3层的折射率n1为1.70,在405nm的波长下,ZrO2层的折射率n1为2.12,在405nm的波长下,ZnS-SiO2层的折射率n1为2.34。在405nm的波长下,透光率调节层126的折射率n4为1.62。为了评估,○表示当记录层123处于结晶相时,在第一信息层12的衬底的镜面部分中反射率Rc1在4≤Rc1≤15的范围内,并且当记录层123处于非晶相时,在第一信息层12的衬底的镜面部分中反射率Ra1在0.1≤Ra1≤5的范围内,△表示它们中的任一个在所述范围之外。
这些结果显示出,低折射率层127的材料由SiO2组成并具有1nm到30nm的膜厚度d1的样品2-a、2-b、2-c、2-d、2-e和2-f具有满足4≤Rc1≤15和0.1≤Ra1≤5的更优选的反射率。
                                      表2
样品编号 低折射率层的材料 |n1-n4| d1(nm) Rc1(%) Ra1(%) 评价
    2-a  SiO2     0.13     1     6.4     1.4   ○
    2-b  SiO2     0.13     5     6.2     1.3   ○
    2-c  SiO2     0.13     10     5.9     1.2   ○
    2-d  SiO2     0.13     20     5.7     1.0   ○
    2-e  SiO2     0.13     25     5.2     0.9   ○
    2-f  SiO2     0.13     30     5.1     0.9   ○
    2-g  Al2O3     0.08     1     6.5     1.5   ○
    2-h  Al2O3     0.08     5     6.6     1.5   ○
    2-i  Al2O3     0.08     10     6.8     1.6   ○
    2-j  Al2O3     0.08     20     7.1     1.8   ○
    2-k  Al2O3     0.08     25     7.3     1.9   ○
    2-l  Al2O3     0.08     30     7.4     1.9   ○
    2-m  ZrO2     0.50     1     6.7     1.6   ○
    2-n  ZrO2     0.50     5     7.8     2.2   ○
    2-o  ZrO2     0.50     10     9.3     3.0   ○
    2-p  ZrO2     0.50     20     11.8     4.5   ○
    2-q  ZrO2     0.50     25     12.6     4.9   ○
    2-r  ZrO2     0.50     30     12.9     5.2   △
    2-s  ZnS-SiO2     0.72     1     6.8     1.6   ○
    2-t  ZnS-SiO2     0.72     5     8.4     2.5   ○
    2-u  ZnS-SiO2     0.72     10     10.5     3.8   ○
    2-v  ZnS-SiO2     0.72     20     13.8     5.8   △
    2-w  ZnS-SiO2     0.72     25     14.6     6.3   △
    2-x  ZnS-SiO2     0.72     30     14.9     6.5   △
此外,低折射率层127的材料由Al2O3组成并具有1nm到30nm的膜厚度d1的样品2-g、2-h、2-i、2-j、2-k和2-l具有满足4≤Rc1≤15和0.1≤Ra1≤5的更优选的反射率。
此外,低折射率层127的材料由ZrO2组成并具有1nm到25nm的膜厚度d1的样品2-m、2-n、2-o、2-p和2-q具有满足4≤Rc1≤15和0.1≤Ra1≤5的更优选的反射率。具有30nm的膜厚度d1的样品2-r的反射率Ra1大于5%。
此外,低折射率层127的材料由ZnS-SiO2组成并具有1nm到10nm的膜厚度d1的样品2-s、2-t和2-u具有满足4≤Rc1≤15和0.1≤Ra1≤5的更优选的反射率。具有20到30nm的膜厚度d1的样品2-v、2-w和2-x的反射率Ra1大于5%。
如表2所示,当具有较大折射率n1的材料用作低折射率层127时,Rc1和Ra1变大。
上述结果证实,当为了防止整个成膜产量降低而以一定范围内(1nm到25nm)的膜厚度形成低折射率层127时,优选低折射率层127的折射率n1和光学分离层13的折射率n4满足关系|n1-n4|<0.5,以便得到更优选的反射特性(4≤Rc1≤15和0.1≤Ra1≤5)。还证实,即使膜厚度d1超过25nm,当|n1-n4|的值进一步降低时,也可以获得令人满意的反射特性。
工业实用性
根据本发明的光学信息记录介质及其制造方法,可以抑制包含在具有多个信息层的光学信息记录介质中的透光率调节层的成膜速度的变化,从而可以稳定地形成透光率调节层。由此,尽管包括多个信息层,也可以得到具有良好的记录灵敏度和足够的C/N比的光学信息记录介质。

Claims (11)

1、一种光学信息记录介质,包括衬底、在衬底上提供的多个信息层以及在彼此相邻的信息层之间提供的光学分离层,通过激光束的照射在所述信息层上记录或再现信息,
其中在该多个信息层中当设置在最靠近激光束入射侧的信息层作为第一信息层,并且设置为与第一信息层接触的光学分离层作为第一光学分离层时,第一信息层包括可以在两个不同的光学状态之间变化的记录层、调节第一信息层的透光率的透光率调节层,以及在透光率调节层与第一光学分离层之间提供的低折射率层。
2、根据权利要求1的光学信息记录介质,
其中当低折射率层相对于该激光束的折射率为n1,第一光学分离层的折射率为n4时,n1和n4满足:
|n1-n4|≤0.5。
3、根据权利要求2的光学信息记录介质,其中n1和n4满足:
|n1-n4|≤0.1。
4、根据权利要求1的光学分离层,
其中包含在第一信息层中的记录层由可以在结晶态和非晶态之间变化的材料形成,以及
当该记录层处于结晶态时第一信息层相对于所述激光束的透光率为Tc1(%),并且记录层处于非晶态时第一信息层相对于所述激光束的透光率为Ta1(%),Tc1和Ta1满足:
40<Tc1和40<Ta1。
5、根据权利要求1的光学信息记录介质,
其中第一信息层还包括在该记录层与该透光率调节层之间提供的反射层,
当该透光率调节层相对于该激光束的折射率为n2,其消光系数为k2,该反射层相对于该激光束的折射率为n3,并且消光系数为k3时,满足以下关系中的至少一个:
1.0≤(n2-n3)≤3.0,以及
1.0≤(k3-k2)≤4.0。
6、根据权利要求1的光学信息记录介质,
其中该低折射率层包含从由SiO2、Al2O3、LaF3、ZrSiO4和ZrO2构成的组中挑选出来的至少一种。
7、根据权利要求1的光学信息记录介质,
其中该低折射率层具有1nm或更大以及25nm或更小的膜厚度。
8、一种至少包括通过光学分离层叠置在一起的第一信息层和第二信息层的光学信息记录介质的制造方法,该方法包括:
(a)形成第二信息层,
(b)在第二信息层上形成光学分离层,
(c)在光学分离层上形成第一信息层,
其中步骤(c)包括在该光学分离层上形成低折射率层的步骤,在该低折射率层上形成透光率调节层的步骤,以及形成记录层的步骤。
9、根据权利要求8的光学信息记录介质的制造方法,
其中形成该低折射率层和该光学分离层,使得在步骤(c)中形成的低折射率层相对于记录或再现信息所用的激光束的折射率为n1,并且第一光学分离层的折射率为n4,n1和n4满足:
|n1-n4|≤0.5。
10、根据权利要求8的光学信息记录介质的制造方法,
其中在步骤(c)中,形成该低折射率层的物质包含从由SiO2、Al2O3、LaF3、ZrSiO4和ZrO2构成的组中挑选出来的至少一种。
11、根据权利要求8的光学信息记录介质的制造方法,
其中在步骤(c)中,形成该低折射率层,使得具有1nm或更大和25nm或更小的膜厚度。
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