ES2218612T3 - Medio optico de grabacion de informacion. - Google Patents
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Abstract
UN MEDIO DE GRABACION DE INFORMACION OPTICA INCLUYE UN SUBSTRATO CON RANURAS DE GUIA SOBRE EL MISMO, UNA CAPA DE GRABACION DISPUESTA SOBRE EL SUBSTRATO, QUE INCLUYE UN MATERIAL DE GRABACION CUYA FASE PUEDE CAMBIARSE DE FORMA REVERSIBLE DESDE UN ESTADO ESTABLE A UN ESTADO SEMIESTABLE Y VICEVERSA, UNA CAPA PROTECTORA DIELECTRICA RESISTENTE AL CALOR DISPUESTA SOBRE LA CAPA DE GRABACION, QUE INCLUYE UN MATERIAL PROTECTOR QUE INCLUYE ZN, SI, S Y O, Y UNA CAPA DE REFLEXION DE LA LUZ Y DE DISIPACION DEL CALOR DISPUESTAS SOBRE LA CAPA PROTECTORA DIELECTRICA RESISTENTE AL CALOR.
Description
Medio óptico de grabación de información.
La presente invención se refiere a un medio
óptico de grabación de información, más en concreto a un medio
óptico de grabación de información del tipo de cambio de fase.
Ya es conocido un medio óptico convencional del
tipo de cambio de fase para la grabación de informaciones, que
recurre al cambio de fase entre una fase cristalina y una fase
amorfa, o entre una fase cristalina y otra fase cristalina como uno
de los medios ópticos de grabación que son capaces de grabar,
reproducir y borrar información, por ejemplo aplicando un rayo láser
al mismo. Este tipo de medio óptico de grabación de información
mediante cambio de fase es capaz de sobreescribir información
aplicando un solo rayo láser sobre el mismo.
Tal medio óptico de grabación de información de
tipo cambio de fase se compone por lo general de un sustrato
fabricado con policarbonato, una primera capa protectora colocada
sobre el sustrato, una capa de grabación colocada sobre la primera
capa protectora, una segunda capa protectora colocada sobre la capa
de grabación y una capa de reflexión de la luz y de disipación del
calor [ver por ejemplo EP-A-564 260,
EP-A-574 025 (que refleja la
introducción de la reivindicación 1),
EP-A-630 007,
EP-A-639 830,
EP-A-717 404,
US-A-5 453 346,
US-A-5 470 628 y Japanese Journal of
Applied Physics, vol. 32, nº 5A, parte 1, 1.05.1993, páginas
1980-1982).
Son ejemplos representativos de materiales de
grabación que pueden utilizarse en las capas de grabación recién
mencionadas las aleaciones basadas en calcógenos, por ejemplo
Ge-Te, Ge-Se-Sb y
Ge-Te-Sn, descritas en el documento
US-A-3 530 441 y
Ge-Te-Se-Sb y
Ge-Te-Sb, eligiéndose las
proporciones de dichos elementos dentro de la composición de tal
manera que se mejore la capacidad de repetición de grabación/borrado
de los mismos, como proponen por ejemplo los documentos
JP-A-62-73438 y
63-228433.
Además, como materiales para las capas
protectoras mencionadas antes se utilizan de modo convencional los
óxidos tales como SiO_{2} y Al_{2}O_{3} y los nitruros, tales
como BN, Si_{3}N_{4} y AlN.
Sin embargo, se sabe que las capas protectoras
compuestas por un óxido o nitruro tienen el inconveniente de que las
capas protectoras resultan dañadas térmicamente por el calor
aplicado a las mismas durante los ciclos de calentamiento producido
por un rayo láser y de enfriamiento, traduciéndose tal hecho en una
disminución de la fiabilidad de las prestaciones del medio óptico de
grabación de información que está contenido en dicha capa
protec-
tora.
tora.
Son el fin de superar los inconvenientes
mencionados antes se han descrito y propuesto materiales mixtos, por
ejemplo un material de ZnS y SiO_{2} en el documento
JP-A-63-259 855 y en
el JP-B-4-74785. Se
ha publicado que empleando un material de este tipo en la capa
protectora, la idoneidad mencionada para una grabación/borrado
reiterados puede mejorarse de modo significativo para los medios de
grabación de alta velocidad lineal, pero se ha podido mejorar
suficientemente la idoneidad para la grabación/borrado repetitivos
de los de medios de grabación de baja velocidad lineal, como son los
discos compactos (compact disks).
Un primer objeto de la presente invención
consiste por tanto en proporcionar un medio óptico de grabación de
informaciones de tipo de cambio de fase que tenga una gran
resistencia térmica.
El segundo objeto de la presente invención es
proporcionar un medio óptico de grabación de información del tipo de
cambio de fase que tenga una excelente capacidad de grabación,
reproducción y borrado repetitivos (en lo sucesivo llamados
capacidad de uso repetido) y una alta sensibilidad de grabación.
Un tercer objeto de la presente invención es
proporcionar un medio óptico de grabación de informaciones del tipo
cambio de fase que tengan una excelente capacidad de uso repetido,
en especial en operaciones de vayan desde la baja velocidad lineal
hasta la alta velocidad lineal.
Estos objetivos de la presente invención pueden
alcanzarse con un medio óptico de grabación de informaciones,
reivindicado en la reivindicación 1, que consta de: (a) un sustrato
provisto de surcos guía, (b) una capa de grabación colocada sobre el
sustrato, que consta de un material de grabación cuya fase puede
cambiar de modo reversible desde un estado estable hasta un estado
semiestable y viceversa, (c) una capa dieléctrica protectora,
resistente al calor, colocada sobre la capa de grabación, que consta
de un material protector que contiene Zn, Si, S y O y (d) una capa
de reflexión de la luz y de disipación de color que está colocada
sobre la capa dieléctrica protectora, resistente al calor. El medio
óptico de grabación de información está caracterizado porque el
material protector de la capa dieléctrica, resistente al calor,
consta de ZnS, ZnO y SiO_{2}.
La resistencia térmica deseada puede lograrse
empleando la capa dieléctrica protectora, resistente al calor,
recién mencionada. Cuando el sustrato no tiene una resistencia
suficiente al calor para el uso práctico, entonces entre el sustrato
y la capa de grabación podrá colocarse una capa dieléctrica
protectora adicional, resistente al calor, que puede ser la misma
capa dieléctrica protectora resistente al calor mencionada
antes.
Además, en el material protector anterior es
preferible que la proporción entre ZnS, ZnO y SiO_{2} dentro de
la composición sea tal que pueda representarse mediante la fórmula
(I) con el fin de obtener excelentes prestaciones de uso, en
especial desde las operaciones de baja velocidad lineal hasta las
operaciones de alta velocidad lineal:
(I)(ZnS)_{\alpha}(ZnO)_{\beta}(SiO_{2})_{\gamma}
en la que 30 \leq \alpha \leq 90, 5 \leq
\beta \leq 50, 5 \leq \gamma \leq 30
y
\alpha + \beta + \gamma = 100% molar.
Además, para lograr el objetivo recién mencionado
es también preferible que el material protector tenga una
conductividad térmica comprendida entre 1,2 y 24,0 W/m\cdotk.
Para obtener un medio óptico de grabación de tipo
de cambio de fase que tenga excelentes prestaciones de uso
repetitivo y una gran sensibilidad de grabación, es preferible que
el material de la capa de grabación conste de Ag, In, Sb y Te.
Es preferible además que el material de la capa
de grabación tenga además por lo menos un elemento elegido entre el
grupo formado por N y Cl.
Es preferido además que el material de la capa de
grabación conste de Ag, S, uno de Sb y As y por lo menos un elemento
elegido entre el grupo formado por Zn, Si, Ge y Sn.
Para conseguir los objetivos mencionados antes es
preferible además que el material de la capa de grabación contenga
Ag y S y un elemento elegido entre el grupo formado por Sb y As y
esté presente en forma de Ag_{3}SbS_{3} o Ag_{3}AsS_{3} en
estado cristalino estable o en un estado amorfo semiestable.
En lo anterior es preferible que el material de
grabación esté en estado amorfo semiestable y que la inicialización
y el borrado se realicen en estado cristalino.
En lo anterior es preferible además que la capa
de grabación contenga Ag_{3}SbS_{3} o Ag_{3}AsS_{3} en
estado estable, añadiéndose a la misma por lo menos un elemento
elegido entre el grupo formado por Zn, Si, Ge y Sn.
Por otro lado, en lo anterior es preferible que
la capa de grabación contenga un compuesto de la fórmula (II) o un
compuesto de la fórmula (III):
(II)(Ag_{3}SbS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el % molar;
y
(II)(Ag_{3}AsS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el %
molar.
Se conseguirá fácilmente una apreciación más
completa de la invención y muchas de las ventajas que conlleva y se
comprenderá mejor con referencia a la siguiente descripción
detallada, cuando se considere en relación con la figura que
acompaña:
la figura 1 es una representación esquemática de
la sección transversal de un medio óptico de grabación de
información de la presente invención.
En el medio óptico de grabación del tipo de
cambio de fase, la capa de grabación se funde por aplicación de un
rayo láser a la misma y se enfría para que solidifique para grabar,
reproducir y borrar. Se repite este ciclo de fusión y enfriamiento,
de modo que el material de la capa de grabación se obliga a fluir
durante la repetición del ciclo de fusión y enfriamiento. Como
resultado de ello puede ocurrir que la capa resistente al calor se
desconche (se separe) de la capa de grabación o se formen roturas en
la capa de resistencia al calor debido a los choques térmicos
sufridos durante la repetición del ciclo de fusión y enfriamiento,
resultando de ello un deterioro considerable del medio óptico de
grabación de información del tipo cambio de fase (en lo sucesivo
llamado medio óptico de grabación de información).
En especial, la capa protectora resistente al
calor del medio óptico de grabación de informaciones es necesaria
para controlar la cantidad de calor generada y acumulada en la capa
de grabación por aplicación de un rayo láser a la misma y por tanto
desempeña un papel de importancia significativa con vistas a la
formación de marcas de grabación excelentes con un mínimo de
fluctuación y a la consecución de altas prestaciones de operación en
el curso del uso repetido del medio óptico de grabación de
informaciones.
La capa protectora, resistente al calor, capaz de
desempeñar el papel recién descrito, deberá tener las propiedades
siguientes:
(1) alta resistencia para soportar choques
térmicos
(2) capacidad para controlar la conductividad
térmica de la capa protectora resistente al calor, del modo
deseado.
(3) índice de refracción apropiado para que la
capa de grabación pueda absorber los rayos láser de modo eficaz,
(4) estabilidad química.
El medio óptico de grabación de informaciones de
la presente invención es del tipo de cambio de fase y es capaz de
grabar información en el mismo y de borrar la información grabada y
de inicializarse antes del uso y consta de un sustrato con surcos
guía; una capa de grabación colocada sobre el sustrato, que consta
de un material de grabación, cuya fase puede cambiarse de modo
reversible de un estado estable a un estado semiestable y viceversa;
una capa protectora dieléctrica y resistente al calor, colocada
sobre la capa de grabación que contiene un material protector que
consta de Zn, Si, S y O; y una capa de reflexión de la luz y de
disipación del calor, colocada sobre la capa protectora dieléctrica
y resistente al calor.
Tal como se ha dicho antes, en lo anterior,
cuando el sustrato no tiene suficiente resistencia al calor, puede
intercalarse entre el sustrato y la capa de grabación una capa
protectora adicional, dieléctrica y resistente al calor, formada por
el mismo material protector ya mencionado antes.
En la presente invención, el material protector
mencionado antes para la capa dieléctrica resistente al calor es una
mezcla de ZnS, ZnO y SiO_{2}.
El SiO_{2} es conocido como material resistente
al calor que posee una gran resistencia a los choques térmicos. Sin
embargo, si en la capa protector resistente al calor mencionada
anteriormente se emplea el SiO_{2} solo, debido a que el
coeficiente de dilatación térmica del SiO_{2} es mucho menor que
el de la capa de grabación, puede ocurrir que la capa protector
resistente al calor, fabricada con SiO_{2}, tienda a desconcharse
de la capa de grabación durante el uso. Para resolver este problema
se ha propuesto utilizar una mezcla de SiO_{2} y ZnS, tal como se
describe en la solicitud de patente japonesa
63-259855 y en la publicación de patente japonesa
7-111786. Se ha descrito que la mezcla de SiO_{2}
y ZnS presenta excelentes propiedades en términos de coeficiente de
dilatación térmica. Sin embargo, la conductividad térmica de la
mezcla de SiO_{2} y ZnS es pequeña, del orden de 1 w/m\cdotk,
por lo que se considera que es muy inferior a las conductividades
térmicas de otros materiales empleados en la capa protectora
resistente al calor.
Si en un medio óptico de grabación de
informaciones para discos compactos destinados a baja velocidad
lineal se emplea una capa protectora resistente al calor que tenga
una conductividad térmica tan baja, la disipación de calor no es
suficiente para el uso reiterado debido a que la conductividad
térmica es baja y por ello las características de operación repetida
y las características de fluctuación de marca tienden a deteriorarse
con el uso repetido.
En la presente invención se añade ZnO a la mezcla
de SiO_{2} y ZnS con el fin de aumentar la conductividad
tér-
mica.
mica.
Además, el índice de refracción de la mezcla de
SiO_{2} y ZnS es de 2,1, mientras que el índice de refracción de
la mezcla de SiO_{2}, ZnS y ZnO es de 1,9. De este modo, con la
adición de ZnO se puede disminuir el índice de refracción de la capa
protectora resistente al calor, de modo que aumente el efecto de
oclusión de la luz de la capa de grabación, que se intercala entre
el sustrato y la capa protectora resistente al calor o bien entre
dos capas protectoras resistentes al calor. Como resultado de ello,
el haz de rayos láser aplicado a la capa de grabación es más eficaz
y también es más eficaz su uso, de modo que puede aumentarse la
sensibilidad de la capa de grabación.
Con el fin de fabricar un medio óptico de
grabación de informaciones del tipo de cambio de fase que pueda
utilizarse con gran fiabilidad de funcionamiento y unas prestaciones
excelentes de uso repetido en el intervalo de baja velocidad lineal
hasta alta velocidad lineal, los inventores de la presente invención
han constatado experimentalmente que es preferible ajustar la
conductividad térmica de la capa protectora resistente al calor o
que el material protector empleado en la capa protectora resistente
al calor dentro del intervalo comprendido entre 1,2 y 24,0
w/m\cdotk.
En la presente invención, la conductividad
térmica recién mencionada puede lograrse si la proporción de ZnS,
ZnO y SiO_{2} en la composición de la capa protectora dieléctrica,
resistente al calor, se ajusta del modo representado por la fórmula
(I):
(I)(ZnS)_{\alpha}(ZnO)_{\beta}(SiO_{2})_{\gamma}
en la que 30 \leq \alpha \leq 90, 5 \leq
\beta \leq 50, 5 \leq \gamma \leq 30
y
\alpha + \beta + \gamma = 100% molar.
Ajustando las proporciones de ZnS, ZnO y
SiO_{2} dentro de la composición de la capa protectora
dieléctrica, resistente al calor, y por consiguiente ajustando la
conductividad térmica de la capa protectora resistente al calor,
pueden mejorarse de modo significativo las prestaciones de uso
repetido de los discos compactos CD-RW y
DVD-RAM. Esto puede lograrse por adición de ZnO a la
mezcla de SiO_{2} y ZnS, como se ha mencionado antes.
En la presente invención es preferible que se
emplee el material de grabación compuesto por Ag, In, Sb y Te, con
mayor preferencia con adición al mismo por lo menos de un elemento
elegido del grupo formado por N y Cl. La adición del átomo de
nitrógeno mejora las prestaciones de uso repetido del material de
grabación, mientras que la adición del átomo de cloro aumenta la
capacidad de absorción de la luz del material de grabación y por
ello mejora la sensibilidad del material de grabación.
Con el uso del material anterior en la capa de
grabación combinado con la capa de protección resistente al calor,
mencionada antes, pueden mejorarse de modo significativo la
sensibilidad de grabación y las prestaciones de uso repetido del
medio óptico de grabación de informaciones.
Los materiales de grabación de
Ag-In-Sb-Tb poseen
una gran sensibilidad de grabación y altas prestaciones de borrado
en acciones de sobreescribir, tal como se describe en las
solicitudes de patente japonesa 2-37466,
2-171325 y 4-141485. Sin embargo,
cuando se utiliza la capa de grabación compuesta del material de
grabación
Ag-In-Sb-Te recién
mencionado, combinada con la capa protectora convencional de
ZnS\cdotSiO_{2}, las prestaciones de uso repetido de la capa de
grabación no son suficientes para el uso en discos compactos
destinados a la gama de baja velocidad lineal.
Para lograr las ventajas de la presente invención
mencionadas antes mediante medios ópticos convencionales de
grabación de informaciones, el material del medio óptico de
grabación de informaciones constará de Ag, S, uno de Sb o As, y por
lo menos un elemento elegido del grupo formado por Zn, Si, Ge y
Sn.
El material de grabación mencionado anteriormente
puede estar presente en forma de Ag_{3}SbS_{3} o
Ag_{3}AsS_{3} en un estado cristalino estable o en un estado
amorfo semiestable.
Además, en la presente invención, la grabación
puede realizarse en el estado amorfo y la inicialización y el
borrado pueden realizarse en el estado cristalino.
Por otro lado, la capa de grabación puede estar
constituida por Ag_{3}SbS_{3} o Ag_{3}AsS_{3} en estado
estable, añadiéndose al mismo por lo menos un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Si, Ge y Sn.
En lo anterior, Zn actúa como dador y Si, Ge y Sn
actúan como aceptores.
Además, la capa de grabación puede contener un
compuesto de la fórmula (II) o un compuesto de la fórmula (III):
(II)(Ag_{3}SbS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el % molar;
y
(III)(Ag_{3}AsS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el %
molar.
Con referencia a la figura 1 se puede explicar la
estructura de un ejemplo del medio óptico de grabación de
informaciones de la presente invención.
En la figura 1, sobre un sustrato 1 se van
colocando sucesivamente una primera capa protectora 2 resistente al
calor, una capa de grabación 3, una segunda capa protectora 4
resistente al calor y una capa 5 de reflexión de la luz y de
disipación del calor. Tal como se ha dicho anteriormente, no siempre
es necesario colocar un par de capas protectoras resistentes al
calor, la primera y la segunda, entre las que se intercala la capa
de grabación. Sin embargo, cuando el sustrato 1 no es resistente al
calor, por ejemplo cuando el sustrato 1 se fabrica con
policarbonato, es preferible colocar la primera capa protectora 2
resistente al calor, tal como se ilustra en la figura 1.
Son ejemplos de materiales para el sustrato 1 el
vidrio, la cerámica y las resinas. Teniendo en cuenta la idoneidad
para el moldeo y los costes, es preferido para el uso en la presente
invención un sustrato de resina.
Son ejemplos representativos de resinas para el
sustrato 1 la resina de policarbonato, la resina acrílica, la resina
de poliestireno, la resina de copolímero de
acrilonitrilo-estireno, la resina de polietileno, la
resina de polipropileno, la resina de silicona, los plásticos
fluorados, la resina de ABS y la resina de uretano. De estas
resinas, la más preferida es la resina de policarbonato en base a
la idoneidad para el procesado y a las características ópticas de la
misma.
El sustrato 1 puede tener la forma de disco, de
tarjeta o de lámina.
Las capas protectoras 2 y 4, resistentes al
calor, que pueden utilizarse en la presente invención son capas
dieléctricas y actúan no solo como capas protectores resistentes al
calor, sino también como capas de interferencia óptica. Con el fin
de tener capas protectoras que actúen como capas protectoras
idóneas, resistentes al calor, sin provocar problemas de desconchado
del sustrato o de la capa de grabación, es preferible que la capa
protectora, resistente al calor, tenga un grosor comprendido entre
20 y 300 nm (entre 200 y 3000 \ring{A}), con mayor preferencia
entre 35 y 200 nm (entre 350 y 2000 \ring{A}).
La capa protectora resistente al calor que puede
utilizarse en la presente invención puede fabricarse por
electrodeposición catódica (sputtering), empleando una diana de
ZnS\cdotZnO\cdotSiO_{2}.
También la capa de grabación empleada en la
presente invención puede fabricarse por electrodeposición catódica.
Es preferible que la capa de grabación tenga un grosor de 10 a 100
nm (de 100 a 1000 \ring{A}), con mayor preferencia de 20 a 35 nm
(de 200 a 350 \ring{A}), con el fin de mantener un nivel adecuado
de absorción de la luz y un efecto de interferencia sin reducir la
transmisión luminosa de la misma.
La capa de reflexión de la luz y de disipación
del calor puede fabricarse, por ejemplo, de una aleación de
aluminio. La capa de reflexión de la luz y la disipación del calor
puede fabricarse también por electrodeposición catódica. Es
preferible que la capa de reflexión de la luz y de disipación del
calor tenga un grosor comprendido entre 50 y 200 nm (entre 500 y
2000 \ring{A}), con mayor preferencia entre 70 y 150 nm (entre 700
y 1500 \ring{A}).
Otras características de esta invención
resultarán evidentes en el curso de la siguiente descripción de
formas de ejecución típicas, que se presentan a título ilustrativo
de la invención, sin ánimo de limitar en modo alguno su
alcance.
Ejemplos de 1 a
13
Sobre un sustrato de policarbonato en forma de
disco de 120 mm de diámetro y 1,2 mm de grosor, con surcos de guiado
de 1,6 \mum de paso (pitch) y 60 nm (600 \ring{A}) de
profundidad moldeados en el mismo se colocan sucesivamente una
primera capa protectora, resistente al calor, una capa de grabación,
una segunda capa protectora, resistente al calor, y una capa de
reflexión de la luz y de disipación del calor por el método de la
electrodeposición catódica (sputtering) "rf".
En la tabla 1 se recogen la composición y el
grosor de cada una de las siguientes capas: primera capa protectora
resistente al calor, capa de grabación, segunda capa protectora
resistente al calor y la capa de reflexión de la luz y de disipación
del calor.
Por consiguiente, los medios ópticos de grabación
de tipo de cambio de fase del nº 1 al nº 13 de la presente invención
se fabrican respectivamente con arreglo a los ejemplos de 1 a 13. En
cada uno de estos medios ópticos de grabación del tipo de cambio de
fase, la primera capa protectora resistente al calor y la segunda
capa protectora resistente al calor tienen la misma composición, tal
como se indica en la tabla 1.
Ejemplo comparativo
1
Se repite el procedimiento de fabricación del
medio óptico de grabación de cambio de fase nº 1 del ejemplo 1,
excepto en que la primera y la segunda capas protectoras resistente
al calor empleadas en el ejemplo 1 se sustituyen respectivamente por
una primera capa protectora resistente al calor cuya composición se
recoge en la tabla 1 y una segunda capa protectora resistente al
calor cuya composición se recoge en la tabla 1, de este modo se
fabrica el medio óptico de grabación de tipo de cambio de fase
comparativo nº 1.
Ejemplo comparativo
2
Se repite el procedimiento de fabricación del
medio óptico de grabación de cambio de fase nº 10 del ejemplo 10,
excepto en que la primera y la segunda capas protectoras resistente
al calor empleadas en el ejemplo 10 se sustituyen respectivamente
por una primera capa protectora resistente al calor cuya composición
se recoge en la tabla 1 y una segunda capa protectora resistente al
calor cuya composición se recoge en la tabla 1, de este modo se
fabrica el medio óptico de grabación de tipo de cambio de fase
comparativo nº 2.
En cada uno de los medios ópticos comparativos de
grabación del tipo de cambio de fase, la primera capa protectora
resistente al calor y la segunda capa protectora resistente al calor
tienen la misma composición indicada en la tabla 1.
Se preparan probetas de 1 \mum de grosor con
las capas protectoras resistentes al calor de los ejemplos de 1 a 13
y de los ejemplos comparativos 1 y 2. Empleando estas probetas se
determina la conductividad térmica (w/m\cdotk) de cada una de las
capas protectoras resistentes al calor de los ejemplos de 1 a 13 y
de los ejemplos comparativos 1 y 2 por el método óptico de la
corriente alterna (A.C.).
Empleando las mismas probetas se determina la
conductividad térmica de cada una de las capas protectoras empleadas
en los ejemplos de 1 a 13 y en el ejemplo comparativo 1 y 2 mediante
un elipsómetro.
Los resultados se recogen en la tabla 2.
Se evalúan los medios ópticos de grabación de
información del nº 1 al nº 9 de la presente invención y el medio
óptico de grabación de información comparativo nº 1 así obtenidos
mediante el siguiente método de evaluación A:
Método de evaluación
A
Se inicializa cada uno de los medios ópticos de
grabación de información recién mencionados y después se somete
repetidamente a la sobreescritura con un modelo aleatorio EFM a una
velocidad lineal de 1,4 m/s. A continuación se evalúa cada medio
óptico de grabación de información con respecto a la dependencia de
potencia de grabación de las señales 3T mediante la reproducción del
modelo aleatorio EFM sobreescrito. La velocidad lineal de
reproducción es de 2,8 m/s.
Los resultados se presentan en las tablas de 3 a
12.
En lo que respecta al medio óptico de grabación
de información comparativo nº 1 del ejemplo comparativo 1, el número
de veces de sobreescritura repetible del mismo es de 1000, tal como
se indica en la tabla 12. Este valor contrasta en gran manera con el
obtenido con los medios ópticos de grabación de información del nº 1
al nº 9 de los ejemplos de 1 a 9 de la presente invención, en este
caso el número de veces de sobreescritura repetible es superior a
3000.
Se considera que ello se debe a que la
conductividad térmica de cada una de las capas protectoras
resistentes al calor empleadas en los medios ópticos de grabación de
información del nº 1 al nº 9 de la presente invención, descritos en
los ejemplos de 1 a 9, es mayor que la conductividad térmica de cada
capa protectora resistente al calor del medio óptico comparativo de
grabación de información nº 1 del ejemplo comparativo 1, de modo que
las capas de grabación de los medios ópticos de grabación de
información del nº 1 al nº 9 resultan menos dañados térmicamente que
la capa de grabación del medio óptico comparativo de grabación de
información nº 1 del ejemplo comparativo nº 1.
En concreto, cuando el contenido en ZnO es del 5%
molar o superior, el efecto recién mencionado resulta evidente.
En el ejemplo 2, el contenido en ZnO es mayor que
en el ejemplo 1, de modo que la conductividad térmica de cada capa
protectora resistente al calor del ejemplo 2 es mayor que la
conductividad térmica de cada capa protectora resistente al calor
del ejemplo 1, por ello son posibles de 5.000 a 10.000 veces de
sobreescritura en el medio óptico de grabación de información nº 2
del ejemplo 2.
En el ejemplo 3, el contenido en ZnO de cada capa
protectora resistente al calor es del 20% molar, de modo que la
conductividad térmica de cada capa protectora resistente al calor
del ejemplo 3 aumenta hasta 11,9 W/m\cdotk. Por consiguiente, el
efecto de disipación de calor de cada capa protectora resistente al
calor del ejemplo 3 es mayor que el de cada capa protectora
resistente al calor del ejemplo 2, pero la sensibilidad de grabación
a potencias de grabación relativamente baja resulta ligeramente
disminuida. Con todo, el número de veces de sobreescritura repetible
aumenta hasta 15.000.
En el ejemplo 4, el contenido en ZnO de cada capa
protectora resistente al calor es del 30% molar, de modo que la
conductividad térmica de cada capa protectora resistente al calor
del ejemplo 4 aumenta hasta 14,8 W/m\cdotk. Por consiguiente, el
efecto de disipación de calor de cada capa protectora resistente al
calor del ejemplo 4 aumenta, pero la sensibilidad de grabación a
potencias de grabación relativamente baja resulta ligeramente
disminuida. Con todo, el número de veces de sobreescritura repetible
aumenta hasta 20.000.
En el ejemplo 5, el contenido en ZnO de cada capa
protectora resistente al calor es del 50% molar, de modo que la
conductividad térmica de cada capa protectora resistente al calor
del ejemplo 5 aumenta hasta 23,8 W/m\cdotk. Por consiguiente, el
efecto de disipación de calor de cada capa protectora resistente al
calor del ejemplo 5 aumenta, pero la sensibilidad de grabación a
potencias de grabación relativamente baja resulta ligeramente
disminuida. Con todo, el número de veces de sobreescritura repetible
aumenta hasta 30.000 o más.
Cuando el contenido en ZnO supera el 50% molar,
la conductividad térmica de la capa protectora resistente al calor
sigue aumentando y por ello la sensibilidad de grabación a potencias
de grabación relativamente bajas sigue disminuyendo. Por ello, un
contenido en ZnO superior al 50% molar no siempre resulta útil en la
práctica.
En el ejemplo 6, el contenido en ZnO de cada capa
protectora resistente al calor es del 20% molar, de modo que la
conductividad térmica de la capa protectora resistente al calor del
ejemplo 6 es menor que la de la capa protectora resistente al calor
del ejemplo 5. Con todo, el número de veces de sobreescritura
repetible se sitúa en 20.000 o más.
En el ejemplo 7, el medio óptico de grabación de
información nº 7 se fabrica de igual manera que en el ejemplo 3,
excepto que la capa de grabación del ejemplo 3 se sustituye por una
capa de grabación modificada de modo que incluye un átomo de
nitrógeno en la capa de grabación del ejemplo 3.
El número de veces de sobreescritura repetible
del medio óptico de grabación de información nº 3 del ejemplo 3 es
de 15.000, mientras que el número de veces de sobreescritura
repetible del medio óptico de grabación de información nº 7 del
ejemplo 7 es de 30.000. Esto indica que la adición de nitrógeno a la
capa de grabación mejora el número de veces de sobreescritura
repetible del medio óptico de grabación de información nº 7.
En el ejemplo 8, el medio óptico de grabación de
información nº 8 se fabrica del mismo modo que el ejemplo 3, excepto
que la capa de grabación del ejemplo 3 se sustituye por una capa de
grabación modificada de manera que incluye un átomo de cloro en la
capa de grabación del ejemplo 3.
El número de veces de sobreescritura repetible
del medio óptico de grabación de información nº 3 del ejemplo 3 es
de 15.000 y el número de veces de sobreescritura repetible del medio
óptico de grabación de información nº 8 del ejemplo 8 es también de
15.000. Sin embargo, en la tabla 10 se indica que la sensibilidad de
grabación del medio óptico de grabación de información nº 8 del
ejemplo 8 es mayor que la del medio óptico de grabación de
información nº 3 del ejemplo 3. Esto indica que la adición de cloro
a la capa de grabación mejora la sensibilidad de grabación sin tener
ningún efecto adverso en el número de veces de sobreescritura
repetible del medio óptico de grabación de información nº 8.
Los medios ópticos de grabación de información
del nº 10 al nº 13 de la presente invención y el medio óptico de
grabación de información comparativo nº 2 obtenidos previamente se
evalúan con arreglo al siguiente método de evaluación B.
Método de evaluación
B
Se inicializa cada uno de los medios ópticos de
grabación de información recién mencionados. Se efectúa la grabación
a una velocidad lineal de 1,2 m/s y con frecuencia de grabación (f1)
de 0,4 MHz y después se realiza la sobreescritura con una frecuencia
de grabación (f2) de 0,72 MHz, empleando un láser grabador de una
longitud de onda de 780 nm. Se miden el C/N (d\beta), la velocidad
de borrado (d\beta), la reflectividad de una porción borrada, la
reflectividad de una porción grabada, el contraste y el número de
veces de sobreescritura repetible. Los resultados de recogen en la
tabla 13.
Los resultados presentados en la tabla 13 indican
que el uso de la capa protectora resistente al calor, compuesta por
(ZnS)_{70}(ZnO)_{10}(SiO_{2})_{20}
tanto para la primera capa protectora resistente al calor como para
la segunda se traduce en una mejora de la sensibilidad y del número
de veces de sobreescritura repetible. En especial en el ejemplo 13,
la capa de grabación de informaciones incluye no solo
Ag_{3}SbS_{3} sino también Zn y Sn. En esta capa de grabación,
el Zn actúa como dador y el Sn actúa como aceptor, de todo que se
forman dos niveles de energía, lo cual amplía la absorción de la
luz. Por consiguiente, el uso de esta capa de grabación mejora de
modo significativo no solo la sensibilidad de grabación, sino
también el número de veces de sobreescritura repetible.
Claims (11)
1. Un medio óptico de grabación de informaciones,
capaz de grabar información en él y de borrar la información grabada
y de inicializarse, que consta de:
un sustrato provisto de surcos de guiado,
una capa de grabación colocada sobre el sustrato,
que consta de un material de grabación cuya fase puede cambiar de
modo reversible desde un estado estable hasta un estado semiestable
y viceversa,
una capa dieléctrica protectora, resistente al
calor, colocada sobre la capa de grabación, y
una capa de reflexión de la luz y de disipación
de color que está colocada sobre la capa dieléctrica protectora,
resistente al calor,
caracterizado porque el material protector
de la capa dieléctrica, resistente al calor, consta de ZnS, ZnO y
SiO_{2}.
2. Un medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 1, en el que la proporción entre el ZnS, el
ZnO y el SiO_{2} de dicha capa protectora dieléctrica, resistente
al calor, se representa mediante la fórmula (I):
(I)(ZnS)_{\alpha}(ZnO)_{\beta}(SiO_{2})_{\gamma}
en la que 30 \leq \alpha \leq 90, 5 \leq
\beta \leq 50, 5 \leq \gamma \leq 30
y
\alpha + \beta + \gamma = 100% molar.
3. El medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 1 ó 2, en el que dicho material protector
tiene una conductividad térmica comprendida entre 1,2 y 24,0
W/m\cdotk.
4. El medio óptico de grabación de informaciones
según una cualquiera de las reivindicaciones 1-3,
en el que dicho material de grabación consta de Ag, In, Sb y Te.
5. El medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 4, en el que dicho material de grabación
contiene también por lo menos un elemento elegido entre N y Cl.
6. El medio óptico de grabación de informaciones
según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
en el que dicho material de grabación de dicha capa de grabación
contiene Ag, S, uno de Sb o As, y por lo menos un elemento elegido
entre Zn, Si, Ge y Sn.
7. El medio óptico de grabación de informaciones
según una cualquiera de las reivindicaciones 1-5,
en el que dicho material de grabación contiene Ag y S y un elemento
elegido entre Sb y As y está presente en forma de Ag_{3}SbS_{3}
o Ag_{3}AsS_{3} en estado cristalino estable o en estado amorfo
semiestable.
8. El medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 7, en el que la grabación se lleva a cabo en
dicho estado amorfo y la inicialización y el borrado se realizan en
dicho estado cristalino.
9. El medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 6, en el que dicha capa de grabación
contiene Ag_{3}SbS_{3} o Ag_{3}AsS_{3} en estado estable
añadiéndose por lo menos un elemento elegido entre Zn, Si, Ge y
Sn.
10. El medio óptico de grabación de informaciones
según la reivindicación 6, en el que dicha capa de grabación
contiene un compuesto de la fórmula (II) o un compuesto de la
fórmula (III):
(II)(Ag_{3}SbS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el % molar;
y
(III)(Ag_{3}AsS_{3})_{X}
M_{100-X}
en la que M significa un elemento elegido entre
el grupo formado por Zn, Ge, Si y Sn, y 92 \leq X \leq 99,
indicando X el %
molar.
11. El medio óptico de grabación de informaciones
según una cualquiera de las reivindicaciones 1-10,
que contiene una capa protectora adicional, dieléctrica, resistente
al calor, provista de material protector que consta de Zn, Si, S u
O, que se intercala entre dicho sustrato y dicha capa de
grabación.
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