信息记录介质和用于记录和重放介质的方法

xiaoxiao2020-8-1  1

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专利名称:信息记录介质和用于记录和重放介质的方法
技术领域
本发明涉及一种用于存储和/或重放信息的信息记录介质。
近年来,作为具有高记录密度的信息记录介质,例如象光盘,光卡等等这样的光记录介质的研究和开发已经被广泛地进行。这些光记录介质的例子包括象致密盘(CD)这样的只重放型的介质,和象CD—R和磁光盘这样的能够附加地写入和/或删除信息的介质。
在只重放型光记录介质的情况下,通过在一个衬底中形成的信息的结构能够影响信息的质量。例如,在以凹形和凸形的形式记录信息和利用它们的相位差重放该信息的光记录介质的情况下,待检测的信息信号受到凹形和凸形的三维形状的影响。能够附加地写入和/或删除信息的光记录介质在一个衬底上也具有用于记录、删除和重放信息的跟踪槽,和象用于数据管理和同步信号这样的与用于格式的信息对应的预坑(此后将把在衬底中预成形的信息,包括跟踪槽和预坑称为"预成型")。
作为用于形成这样一种光记录介质的记录层的方法,已经公知了一种利用汽相淀积过程的方法,例如真空沉积或溅射,和一种涂覆一种涂覆液的方法(此后称为"湿涂法")。特别是利用湿涂法形成记录层的方法是一种引人注意的方法,因为能够以低成本来形成记录层。然而,在利用湿涂法在一个在其上已形成了象跟踪槽和预坑这样的预成型的衬底上设置记录层的情况下,在凹形中聚集了涂覆液,并由此导致涂覆层在厚度上变为不均匀。在利用湿涂法在一个衬底上设置包括一种着色剂的记录层的情况下,该衬底的表面和该衬底中的凹形在记录介质的厚度上相互有差别,并因此在某些情况下它们具有不同的反射率。在具有一个常规的预成型的衬底上设置记录层,该预成型以记录层被形成为前提被设置以便能够在凹形和凸形上获得相同反射率的情况下,不能够获得充分的对比度。
为了解决这种问题,本发明的申请人在日本专利申请公开号1—23434和2—257444中已经公开了甚至当利用湿涂法形成记录层时能够提供极好对比度的信息记录介质。特别是本发明的申请人在后一个申请中已经公开了一种能够达到高对比度的信息记录介质,它是利用由湿涂法形成的记录层的特征,即在预成型的凹形上形成的记录层比在与其相邻的凸形上形成的记录层更厚,如在图5A中所示,和改进凹形预成型的截面形状来获得高对比度的。然而,这种信息记录介质能够引起在它的记录区域的中心部分和周边部分之间存储的信息的重放信号的对比度的分散。
特别是,当重放记录区域的周边部分的预成型时,可以获得一种如在图5A和5B中所示具有W型形状的波形的重放信号。这样一种型式使对比度更坏。虽然观察到这种信号型式的原因不能清楚地理解,但是它被认为是由于下面原因造成的,即在记录区域的周边部分上形成的记录层比在记录区域的中心部分上形成的记录层更薄的情况下,在预成型的凹形中没有填满用于光反射层的足够量的材料,因此预成型凹形底部的记录层的厚度变得比在预成型凹形中光反射层表现最小反射率的厚度更薄。
虽然这个问题在某种程度上能够被解决,例如,通过严格地控制干燥条件,但是由干燥条件中的细微变化可以引起重放信号中对比度的变化。此外,这种干燥条件的严格控制也构成了使这种信息记录介质的成本增加的原因。
考虑到上述的现有技术,本发明的一个目的是提供一种信息记录介质,该信息记录介质在它的整个记录区域上能够提供均匀和极好对比度的信号,和一种用于在记录介质上记录和重放的方法。
根据本发明的一个方面,提供一种用光辐射束照射的信息记录介质,包括一个具有一个设置有预成型的表面的衬底,该预成型包括一个跟踪轨迹并在横截轨迹的方向上形成一种截面形状,该截面形状包括一个设置在两个凸形之间的凹形,每个凸形有一个平顶,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其特征是凹形具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的一边更短,并且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
根据本发明的另一个方面,提供一种信息记录—重放方法,包括利用波长为λ的光辐射束照射信息记录介质来实现信息的记录或重放;所述信息记录介质包括一个具有一个设置有预成型的表面的衬底,该预成型包括一个轨迹并且在横截轨迹的方向上形成一种截面形状,该截面形状包括一个设置在两个凸形之间的凹形,每个凸形有一个平顶,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其特征是凹形具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的一边更短,并且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
根据本发明的又一个方面,提供一种用光辐射束照射的信息记录介质,包括一个具有一个设有跟踪槽的表面的衬底,这些跟踪槽由一个记录轨迹相互被分离开,该记录轨迹具有一个平的表面,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面的形成的光反射层,其特征是每个跟踪槽在横截跟踪槽的方向上具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的一边更短,并且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
本发明人对在现有技术中存在的上述的问题进行了调查研究。其结果是,已经发现当一个凹形预成型的截面形状是具有一个矩形部分的开口梯形这样的形状,梯形部分是一个其上边大于其下边的倒梯形,和矩形部分与梯形部分的底边邻接时,能够提供一种高质量的信息记录介质,甚至当干燥条件波动时,其中对比度的变化量是小的。虽然这种截面形状提供上述的效果的原因不能清楚地被理解,但是它被认为是由于在横截记录轨迹的方向上通过设置矩形部分确确实实地设置具有在预成型的凹形中表现为最小反射率的厚度的光反射层的充足宽度,该预成型的结构至今为止依赖于用于形成光反射层的涂覆液、干燥条件等等。
本发明的这些和其它的目的、特征和优点将通过借助于结合附图的例子来描述的本发明的若干实施例而变得更明显。


图1是根据本发明的一种实施例的光记录介质在横截一个轨迹方向上的横截面图。
图2是在图1中所示的光记录介质的一个局部放大的横截面图。
图3是说明在用于例1中的光反射层的材料的膜厚度和反射率之间的关系曲线。
图4是根据本发明的另一种实施例的光记录介质在横截一个轨迹方向上的横截面图。
图5A是现有技术的光记录介质在横截轨迹的方向上的一个横截面图;图5B是说明在图5A中所示的光记录介质在横截轨迹的方向上的信号波形图。
图6是说明根据例1的一个光卡的记录区域的中心部分和周边部分的视图。
图7是说明在例13中用于光反射层的材料的膜厚度和反射率之间的关系曲线。
图8是用于根据本发明的实施例的光记录介质的一个衬底的透视图。
图9A是一个沿图8中线B—B截取的截面图。
图9B是一个沿图8中线C—C截取的截面图。
图1和图2是根据本发明的一种实施例的光记录介质在横截轨迹的方向上的横截面图。参考图1,标号1和2分别代表一个光记录介质和一个透明的衬底。在衬底2的表面上形成了一个包括凹形跟踪轨迹7等的预成型。利用湿涂法在已形成预成型的表面上形成一个光反射层3,在该光反射层3上叠加一个保护衬底5,和在光反射层3和保护衬底5之间设置一个粘合层4。参考图2,光记录介质1的凹形跟踪轨迹7在横截轨迹的方向上具有一个具有矩形或正方形部分(此后简称为"矩形部份")的开口梯形的截面形状。梯形部分是所谓的倒梯形,即用于该梯形部分的一对平行边的上边长度(b)大于下边长度(a),并且矩形部分与梯形部分的下边邻接。用这样一种截面形状的凹形预成型的结构能够防止W形信号波形的产生。结果,具有高对比度的信号能够被获得,而在光记录介质的记录区域的中心部分和周边部分之间的重放信号中不均匀的对比度也能够被限制。
在上述实施例中,通过在梯形部分的一个斜边和一个水平面之间形成的角(θ),凹形的深度(d),即梯形部分的深度(d1)、矩形部分的深度(d2)、凹形的宽度(b)和矩形部分的宽度(c)来限定预成型的凹形的形状。利用这些因素来控制用于重放预成型的信号对比度。更准确地说,当用于重放的光辐射束穿过预成型的凹形时,在斜边上形成的光反射层折射用于重放的光辐射束。因此角(θ)限定了折射的角度。此外,预成型凹形的深度(d)是梯形部分的深度(d1)和矩形部分的深度(d2)的总和。深度(d1)控制在从邻接于预成型凹形的一个凸形的平顶延伸到预成型凹形的部分上形成的光反射层的膜厚分布,尤其是在斜边的一部分上,而深度(d2)控制在预成型凹形的底部上的光反射层的膜厚度。此外,凹形的深度(d)控制产生用于重放预成型的光束的反射光的相位差。而且,矩形部分的宽度(c)与凹形部分的宽度(b)的比(c/b)限定一个区域的比例,在该区域中光反射层表现为在预成型中最小的反射率。这个比也影响用于重放预成型的信号的对比度。所以,最好是凹形的角(θ),深度(d)和宽度(a、b、c)被控制为随反射率变化的这样的值,产生这种变化其结果是例如象由在光反射层的凹形部分和凸形部分之间的膜厚度的差别所引起的反射率的差别、由在凹形和凸形之间的水平之差所引起的相位差和在凹形的斜边上光的折射率这样的因素已综合地起作用,反射率的变化尽可能地大并且这样的一种变化能够稳定地被产生。
例如,从提供高质量的光记录介质的观点来看最好是预成型的凹形的宽度(a、b)和矩形部分的宽度(c)满足下列的条件。也就是说,例如最好是预成型的凹形的宽度(b)和一个光记录和重放的光点直径(φ)通常满足下列不等式0.5<(b/φ)<1.5例如,当在记录介质上的光辐射束的光点直径(φ)是3±0.3μm时,最佳的凹形的宽度(b)是在1.5至4.5μm的范围内,特别是在1.8至3.0μm的范围内。在φ=1至2μm的情况下,最佳的凹形宽度(b)是在0.5至3.0μm的范围内,特别是从0.5至1.0μm的范围内。预成型凹形的矩形部分的宽度(c)限定了一个反射率在凹形中是最小的区域的比例。这个比例大大地影响了用于重放预成型的信号的对比度。当在横向穿过轨迹的方向上检测一个信号时,它也确定在这个区域中的反射是否给出了一个W形信号。宽度(c)与宽度(b)之比(c/b)优选地是大于0但不大于1,更优选地是在0.14至0.96的范围内,最佳的是在0.2至0.9的范围内,因为利用这样一种矩形部分对比度能够变得均匀并且能够被改进。
在梯形部分的一个斜边和衬底的水平面之间形成的角(θ)优选地是大于0度但不大于60度,更优选地是在10度至40度的范围内,最佳的是在15度至35度的范围内。当角(θ)被控制在这个范围之内时,由于在矩形部分中确实地填满了一种光记录材料,所以在矩形部分中能够坚固地形成一个膜,该膜具有当用光辐射束扫描预成型时光反射层表现为一个最小反射率的厚度。此外,在梯形部分的斜边上形成的光反射层的形状也能够以这样的一种形式被调整,以致于由预成型来的光辐射束的反射率能够被急剧地降低。其结果是,能够稳固地保证高对比度,并且光辐射束能够更容易地被引入到待存取的轨迹中。
凹形的最佳深度是根据用于光反射层的材料的种类和用于形成光反射层的涂料液的粘度和浓度而变化,并且有条件地被限制。然而,当用于记录或重放的光辐射束穿过衬底射在光反射层上时,最好是使深度至少大于λ/4n,其中λ代表用于记录或重放的光辐射束的波长,而n代衬底的折射系数。当凹形被做成这样一种深度时,用于重放预成型的信号会显示出极好的对比度。对于这种原因不能清楚地理解。然而它被认为是由于在光反射层的凸形部分和凹形部分之间的反射率差的信息和通过这种深度的设置所引起的相位差的信息协同起作用的结果。
预成型凹形的矩形部分的深度(d2)根据梯形部分的斜边的角(θ)而变化。例如,在角(θ)是在15至60度的范围内,最好是15至40度,最佳地是15至35度的情况下,通过把深度(d2)分别地设置到5至80nm,8至60nm和8至40nm的范围内并把角(θ)设置到上述范围内能够改进对比度。
现在将描述根据这个实施例的特殊的例子。
例如,由下列结构式〔1〕所表示的一种聚甲炔染料,具有一个折射系数(n)为2.1和一个衰减系数(k)为1.0,并且折射系数对膜厚度的依赖关系如在图3中所说明的。 当这种聚甲炔染料用作为用于光反射层的一种材料,并且λ为830nm的光辐射束和双酚A类聚碳酸酯被使用时,最好是在预成型的凸形上的光反射层的厚度(t2)是一个显示为最大反射率的厚度,特别是,大约在90±10nm。同样地最好是在凹形上的反射层的厚度(t1)是这样的厚度以致于它与预成型凸形的反射率的差是尽可能的大,也就是说,它实际上是一个显示为最小反射率的厚度。在厚度(t1)为180至200nm或更大的情况下,希望达到极好的对比度。如果预成型的凹形的宽度(b)是3μm,凹形的宽度(a)和(c)是1.13μm、凹形的深度(d)大于λ/4n,即200至300nm,较佳地是230至270nm,最佳是250至270nm,更准确地说,d1=250nm和d2=10nm,而角(θ)是15度,那么当用于形成光反射层的涂覆液的粘度是8cp时,在凹形上的光反射层的厚度(t1)能够被调整到上述的范围内,并且如此均匀和极好的对比度,例如大约为0.4至0.5的对比度实际上能够被获得。
在图1和2中已经说明了一种梯形部分的底边宽度(a)等于矩形部分的宽度(c)的实施例。然而,本发明不限于这样一种实施例,例如,可以使用如在图4中所说明的另一种实施例。
在上述的实施例中,在横截轨迹的方向上预成型的截面形状已被描述。然而,例如,当在一个记录轨迹中设置有预凹坑时,最好是该预凹坑在沿着轨迹的方向上也具有一个开口梯形的横截面形状,该开口梯形有一个矩形部分。这个梯形部分是通常所说的倒梯形,以致于构成梯形部分的一对平行边的上边长度(p)大于下边的长度(q),并且矩形部分邻接于梯形部分的下边。
作为制造用于这样一种信息记录介质的衬底的方法,可以使用在美国专利5,234,633中所描述的方法,在该方法中,不同腐蚀率的金属膜被相互叠加,这些金属膜被腐蚀以便形成一个具有与凹形相对应的凸形的模型,该凹形具有梯形部分和矩形部分,并且这种模型被用于制造如上所描述的用于一种信息记录介质的衬底。
用于模制这种衬底的一种方法的例子包括注模法、压模法、铸模法和利用一个可光交联树脂的2P方法。例如,如果光辐射束穿过衬底,那么用于衬底的一种材料对于光辐射束最好是透明的。这种材料的例子包括玻璃、陶瓷、丙烯酸树脂、聚苯乙烯和聚碳酸酯树脂。
然后利用湿涂法在一个衬底上形成一个光反射层3,在该衬底中已形成具有上述形状的预成型。如在图1中所说明的,光反射层3从凸形6的顶表面经过凹形的斜边到凹形的底部连续地形成。在上面所描述的实施例中,光反射层能够通过利用一种涂覆液在衬底的表面上连续地形成,每个衬底具有预成型。
为了可靠地读出在衬底中形成的预成型的信息,这种光反射层需要具有一个预定的反射率。这个值相对于它的重放装置被确定。但是,为了不受衬底表面上的污物和缺陷的影响来实现高精确率的重放,在至少一个记录轨迹部分上它具有一个12%的反射率或更高的反射率。
用于这样一种光反射层的材料根据本发明的信息记录介质的类型而变化,也就是说,记录介质是否是(1)ROM型,在这种型式的记录介质中,在一个衬底中预形成为一个预成型的信息仅被读出;或(2)附加可记录型,在这种型式的介质中,利用跟踪轨迹、地址坑和类似的在衬底中预形成为一个预成型,能够在该介质中附加记录新的信息。
在每种情况中,利用涂覆液在凹形和凸形预成型上形成的光反射层根据该层的厚度可以更好地改变它的反射率。
在前者ROM型的情况下,使用一种金属微粒子在一种粘合剂中的分散体或一种耐热性染料或颜料。在后者型的情况下,一种具有给出记录灵敏度的吸收特性和确定重放信息相对于用于记录和重放的光辐射束的对比度的反射特性的材料被优先选用。染料、颜料和通常公知的光记录材料的类似物,例如花青染料、Squalium、酞菁染料、四去氢胆碱,聚甲炔和萘并醌染料和颜料,和例如为苯二硫醇镍这样的有机金属复合物可以优选地被利用。
在后面型的情况下,也可以利用涂覆方法仅在预成型部分设置光反射层,并且在其余附加的写入部分上可以设置另外的记录介质、例如一个金属的涂膜。
在涂覆光反射层时可用的有机溶剂根据一种着色剂是否在溶剂中扩散或溶解来变化。因而,其例子包括如甲醇、乙醇、异丙醇和双丙酮醇这样的醇类,如丙酮、甲基乙基酮和环己酮这样的酮类,和如酰胺、醚类、酯类、卤脂肪烃、芳香烃和脂肪烃这样的其它溶剂。醇溶剂被特别地优先选用,因为在涂覆光反射层时它们不腐蚀任何衬底。
当利用湿涂法在设有凹形预成型的衬底上设置光反射层时,利用象滚涂覆、Meyer杆涂覆、空气刮刀涂覆、轮压涂覆、浸涂覆或喷射涂覆这样的一种方法来涂覆用于光反射层的一种材料的溶液或分散液。此时在用于光反射层的涂覆液中,它的溶解度由所用的着色剂和溶剂来确定。因此根据这个溶解度来确定涂覆液的固体浓度和粘度,需要它们为光反射层提供一个给出最大反射率的厚度。
例如,当利用如由上述结构式〔1〕或随后将描述的结构式〔2〕所表示的着色剂和作为溶剂的双丙酮醇时,着色剂的浓度最好是重量百分比为1至5%,最佳的是重量百分比为2至4%,和粘度最好是2至20cp,最佳是2至8cp。
当预成型凹形的形状被设置成如在该实施例中所描述的一种形状时,不用严格地控制由湿涂法形成的光反射层的干燥就能够提供用于重放预成型的具有均匀和极好对比度的信号。可以控制干燥条件。例如,作为用于干燥涂覆膜的条件,最好是涂覆膜被铺平而涂覆液的溶剂被蒸发的过程被控制以便在预成型的凹形上均匀地形成涂覆膜。更准确地说,例如,具有室温的清洁空气被适度地吹到被涂覆的表面上以便干燥涂覆膜。在这种情况下,清洁空气的流量最好是在1至5m/min的范围内,特别是在2.5至3.5m/min的范围内,而干燥时间最好是在10秒到2分钟内,特别是在20至40秒之内。
用上述方法在其上已经形成光反射层的透明衬底被叠加一层保护部件,例如通过一种粘合剂。
在本发明中,作为粘合剂层4可以使用任何通用的粘合剂、例如,象乙烯基乙酸酯、丙烯酸酯、氯乙烯、乙烯、丙烯酸或丙烯酰胺这样的一种乙烯单体的聚合物或共聚物,象聚酰胺、聚酯或聚醚这样的热塑性粘合剂,象氨基树脂(尿素树脂、密胺树脂)、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂或热固性乙烯树脂这样的热固性粘合剂,或象天然橡胶,丁腈橡胶,氯丁橡胶,硅橡胶这样的橡胶粘合剂。从大规模或成批生产的观点来考虑最优先选择一种热熔粘合剂,因为它是一种干式方法。
保护衬底5用于对记录层3作机械保护,并且可以用塑料、金属、陶瓷或玻璃片或板、纸、或一种复合材料作为保护衬底5。作为保护部件本身,如果不考虑透明或不透明,只要能够满足上述目的可以使用任何材料。
最好利用用于读出光信息的系统来确定这样的材料,在透射型读出系统的情况下,它必须是透明的,并且对于二次光折射所需要也同样是对于该衬底的要求。因此,它的材料自然地被限定了。
在反射型读出系统的情况下,该保护衬底可以是不透明的,因此它的材料能够从更宽范围的材料中选择。这种保护衬底可以光学上紧密地直接被叠在光记录层3上。此外,当需要时可以利用所谓的空隙结构,设置该空隙结构是为了在光反射层和保护衬底之间设置一个空气层。
根据上面所描述的实施例,能够获得下列极好的效果。
(1)即使当借助于湿涂法形成光反射层时,当重放在所得到的光记录介质中的预成型时,大量反射光的型式几乎没有变成一种W形状,因此,该光记录介质能够被设置为一种能够提供具有高对比度的信号的记录介质。
(2)当利用湿涂法形成光反射层时,能够减小在它的记录区域的中心部分和周边部分之间预成型的重放信号中对比度的分散性。
(3)由于不需要严格地控制用于形成光反射层的涂覆液的物理特性和用于干燥涂膜的条件,所以能够以低成本提供高质量的光记录介质。
此后将利用下面的例子更详细地描述本发明的实施例。然而,本发明不限于这些例子或不受这些例子的限制。
在这些例子的每个中,由利用在横截轨迹的方向上切割所制造的光记录介质和利用一个电子扫描显微镜(商业名称S—570Model由Hitachi Ltd.制造;3000放大倍数)拍摄它的截面所获得的照片来测量和计算一个预成型的截面形状和记录层的厚度。此外,借助于一种光卡记录和重放装置(由Canon Inc.制造)来进行预成型重放信号的测量。在这种装置中用于重放的光系统具有一个波长为830nm的半导体激光器,其中光辐射束停止在介质的入射面上直径为3μm的一个点上。例1一个10cm长×10cm宽×0.4mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯衬底被用作为一个透明衬底,并且通过热压在该衬底的表面中形成一个预成型,由此产生一个如在图8中所示的衬底。该预成型包括宽为3μm、间距为12μm的跟踪槽和在凸形部件中形成的预坑,该凸形部分与跟踪槽相邻。在横截轨迹方向上每个跟踪槽的截面形状如在图2中所示。它的对应尺寸为b=3μm,a=c=2.84μm,深度(d1)=140nm,深度(d2)=40nm和角(θ)=60°。此外,在横截轨迹方向上和沿着轨迹方向上每个预坑的截面形状如分别在图9A和9B中所示在图9A中,它的对应尺寸为θ2=55°,k=2.5μm,l=2.4μm,m=2.3μm,n=140nm和o=40nm。在图9B中,它的对应尺寸为θ3=50°,P=3μm,q=2.8μm,r=2.76μm,s=140nm和t=40nm。
顺便说一下,根据在日本申请公开号5—114173中所描述的方法来制造产生这些跟踪槽的模型。
利用一个滚涂器把由结构式[1]代表的聚甲炔染料在双丙酮醇中的溶液(3%重量)施加到这种衬底的表面上,随后双丙酮醇被蒸发来形成光反射层3。在把23℃的清洁空气以3m/min的流量吹到衬底的光反射层形成表面20秒的条件下达到干燥。
通过一种包含乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的热熔粘合剂片把10cm长×10cm宽×0.35mm厚的聚甲基丙烯酸甲酯保护板叠在光反射层上来制造一个工作尺寸的光卡。随后,具有长度(Y)为85.6mm和宽度(x)为54mm的一部分从工作尺寸的光卡上穿下,由此获得一个光卡。
这种光卡放入到光卡记录和重放装置中来测量在横截轨迹的方向上的信号的对比度,并且观察这些信号的波形。在图6所示的一个记录区域的中心部分(602)的12个位置上和在周边部分(603)的36个位置上进行在横截轨迹方向上信号的测量,以便计算一个标准偏移与总数据的平均值之比,由此评价光反射层的形成状态的均匀性。在图6中的对应尺寸为e=34mm,f=4.5mm,g=3mm,h=15mm,i=50mm和j=15mm。在表1中示出了测量的结果。
用与上面所述完全相同的方法制造一个新的光卡,该卡用来测量在记录区域的中心部分上的记录层的厚度。其结果是,在衬底的凸形部分上的厚度(t2)是100nm,其中聚甲炔染料表现为最大的反射率,而在凹形部分上的厚度(t1)是180nm,其中聚甲炔染料实际上表现为最小的反射率。例2—9除了在例子1中的每个跟踪槽的截面形状变为在表1中所示的它们对应的形状之外,用与例1中相同的方法制造光卡,并且随后评价它们。对比例1至5除了在它们对应的跟踪槽上不设置矩形部分之外,利用与例子2、4、5、7和9分别相同的方法制造对应的光卡,并且随后评价它们。
在表1中示出了在例1至9中评价的结果和对比例子1至5。在表1中的评价标准如下评价标准A标准偏移与在横截轨迹的方向上信号的平均值之比(Y)不大于1.5%;BY大于1.5%但不大于3.5%;CY大于3.5%但不大于5.5%;DY大于5.5%表1例b c a θ d1d2 t1t2 对比度 评价μmμmμmdeg. nmnm nmnm例1 3.02.84 2.84 60 140 40 180 1000.22-0.29C例2 3.02.71 2.71 60 250 20 190 1000.24-0.31B对比例1 3.0---- 2.71 60 250 -- 180 1000.22-0.28D例3 3.02.67 2.67 40 140 20 180 1000.23-0.29A例4 3.02.40 2.40 40 250 10 180 1000.25-0.31A对比例2 3.0---- 2.40 40 250 -- 180 1000.22-0.29D例5 3.02.40 2.40 25 140 20 180 1000.38-0.42A对比例3 3.0---- 2.40 25 140 -- 100 80 0.25-0.31D例6 3.02.14 2.14 25 200 10 180 1000.40-0.45A例7 3.01.90 1.90 25 250 10 180 1000.43-0.47A对比例4 3.0---- 1.90 25 250 -- 180 1000.38-0.42D例8 3.01.95 1.95 15 140 20 180 1000.43-0.46A例9 3.01.13 1.13 15 250 10 180 1000.45-0.48A对比例5 3.0---- 1.13 15 250 -- 180 1000.43-0.45D例10 3.00.45 1.13 15 250 10 180 1000.44-0.47A例11 3.00.21 1.13 15 250 10 180 1000.44-0.46A例12 3.00.16 0.16 10 250 10 180 1000.46-0.50C例子13利用下面的结构式〔2〕所代表的着色剂作为用于光反射层的材料来制造一个光卡。 由结构式〔2〕代表的有机着色剂具有一个折射率(n)为3.0和一个衰减系数(k)为0.8,并当它形成一个薄膜时它的厚度和折射率之间的相互关系如在图7中所示。也就是说,当厚度是在大约为60至70nm时,获得反射率为26%的最大值,而当厚度是在大约130至140nm时获得反射率为10%的最小值。并且当厚度是300nm或更大时能够获得实际上恒定的反射率为14%。在这个例子中,在横截轨迹的方向上每个跟踪槽的截面形状如在图2中所示。在图2中,它的对应尺寸是b=3μm,a=c=2.84μm,深度(d1)=140nm,深度(d2)=40nm和角(θ)=60°。
用于形成用在这种例子中的光反射层的涂覆液是一种通过在双丙酮醇中溶解3%重量的上述有机着色剂所获得的溶液。在把涂覆液施加到该衬底的表面之后,把温度为23℃的清洁空气以3.5m/min的流量吹到涂覆的表面上30秒以便干燥光反射层。利用与在例子1中相同的方法进行其它的处理过程以便制造一个光卡和评价它,在表2中示出了评价的结果。例14至20除了在例13中的每个跟踪槽的截面形状改变成它们在用于测算它们的表2中所示的对应形状之外,利用与在例13中相同的方法制造光卡。在表2中示出了评价的结果。对比例6至9除了在例13中的跟踪槽的形状改变成如在用于测算它们的表2中所示的不设置矩形部分的它们对应的形状之外,利用与在例13中相同的方法制造光卡。在表2中示出了评价的结果。表2例bc a θ d1d2t1t2 对比度 评价μm μm μmdeg.nmnmnm nm例13 3.0 2.84 2.84 60 140 40130600.22-0.28B例14 3.0 2.67 2.67 40 140 20130600.23-0.30A例15 3.0 2.40 2.40 25 140 20130600.39-0.40A例16 3.0 2.14 2.14 25 200 10130600.41-0.45A对比例6 3.0 ---- 2.14 25 200 --120600.36-0.40D例17 3.0 1.71 1.71 25 300 10140600.43-0.47A对比例7 3.0 ---- 1.71 25 300 —130600.41-0.45D例18 3.0 1.95 1.95 15 140 20130600.43-0.48A例19 3.0 0.76 0.76 15 300 10140600.45-0.49A对比例8 3.0 ---- 0.76 15 300 —130600.43-0.47D对比例9 3.0 ---- 2.28 40 300 --130600.21-0.27D例20 3.0 1.41 1.41 10 140 20130600.45-0.50B例21 3.0 0.45 0.76 15 300 10140600.44-0.48B
从表1和表2中显而易见看出,根据本发明的这些实施例,提供有一种能够在整个记录区域上在横截轨迹方向上获得信号的光卡,这些信号具有均匀和极好的对比度。
虽然根据目前被认为是最佳的实施例已经描述了本发明,但是能够理解本发明不限于所公开的实施例。相反地,本发明的目的在于保护包括在附加权利要求的精神和范围之内的各种变型和等效的结构。下面权利要求的保护范围是与最广泛的解释相一致,结果是包括所有这样的变型和等效结构和功能。
权利要求
1.一种用光辐射束照射的信息记录介质,包括一个具有一个设置有预成型的表面的衬底,该预成型包括一个跟踪轨迹并在横截轨迹的方向上形成一种截面形状,该截面形状包括一个设置在两个凸形之间的凹形,每个凸形有一个平顶,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其特征是凹形具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的边更短,而且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
2.根据权利要求1的介质,其特征是所述光反射层在衬底的凹形上的厚度大于在凸形上的厚度。
3.根据权利要求2的介质,其特征是光反射层具有一个在凸形上实际表现为最大反射率的厚度和一个在凹形上实际表现为最小反射率的厚度。
4.根据权利要求1的介质,其特征是凹形在横截轨迹方向上具有一个预定的宽度(b),而矩形部分在横截轨迹的方向上具有一个宽度(c),并且宽度之比(c/b)大于0但是不大于1。
5.根据权利要求4的介质,其特征是预定宽度(b)满足下列不等式0.5<(b/φ)<1.5,其中φ代表光辐射束的直径。
6.根据权利要求4的介质,其特征是所述的宽度比是在0.14至0.96的范围内。
7.根据权利要求6的介质,其特征是所述的宽度比是在0.2至0.9的范围内。
8.根据权利要求1的介质,其特征是光反射层包括有机着色剂。
9.根据权利要求8的介质,其特征是有机着色剂是聚甲炔染料。
10.根据权利要求9的介质,其特征是聚甲炔染料是1,1,5,5—四(对-二乙氨基苯基)戊二烯鎓高氯酸盐。
11.根据权利要求1的介质,其特征是在每个斜边和衬底的表面的延伸部分之间形成的一个角(θ)大于0度但不大于60度。
12.根据权利要求11的介质,其特征是角(θ)是在10度至40度的范围内。
13.根据权利要求12的介质,其特征是角(θ)是在15度至35度的范围内。
14.根据权利要求1的介质,其特征是预成型的凹形具有一个大于λ/4n的深度(d),其中λ代表光辐射束的波长和n代表衬底的折射率。
15.根据权利要求14的介质,其特征是凹形的矩形部分具有一个在5至80nm范围内的深度(d2)。
16.根据权利要求15的介质,其特征是深度(d2)是在8至60nm的范围内。
17.一种信息记录一重放方法,包括利用波长为λ的光辐射束照射一种信息记录介质来实现信息的记录或重放;所述信息记录介质包括一个具有一个设置有预成型的表面的衬底,该预成型包括一个轨迹并且在横截轨迹的方向上形成一种截面形状,该截面形状包括一个设置在两个凸形之间的凹形,每个凸形有一个平顶,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其特征是凹形具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的边更短,关且矩形部分与构形梯形部分的底部的边邻接。
18.根据权利要求17的方法,其特征是所述在其上待记录的或待重放的信息记录介质的光反射层在衬底的凹形上的厚度大于在凸形上的厚度。
19.根据权利要求17的方法,其特征是光反射层具有一个在凸形上实际表现为最大反射率的厚度和一个在凹形上实际表现为最小反射率的厚度。
20.根据权利要求17的方法,其特征是凹形在横截轨迹的方向上具有一个预定的宽度(b),而矩形部分在横截轨迹的方向上具有一个宽度(c),并且宽度之比(c/b)大于0但不大于1。
21.根据权利要求20的方法,其特征是预定宽度(b)满足下列不等式0.5<(b/φ)<1.5,其中φ代表光辐射束的直径。
22.根据权利要求20的方法,其特征是所述的宽度比是在0.14至0.96的范围内。
23.根据权利要求22的方法,其特征是所述的宽度比是在0.2至0.9的范围内。
24.根据权利要求17的方法,其特征是光反射层包括有机着色剂。
25.根据权利要求24的方法,其特征是有机着色剂是聚甲炔染料。
26.根据权利要求25的方法,其特征是聚甲炔染料是1,1,5,5一四(对-二乙氨基苯基)戊二烯鎓高氯酸盐。
27.根据权利要求17的方法,其特征是在每个斜边和衬底的表面延伸部分之间形成的一个角(θ)大于0度但不大于60度。
28.根据权利要求27的方法,其特征是角(θ)是在10至40度的范围内。
29.根据权利要求28的方法,其特征是角(θ)是在15至35度的范围内。
30.根据权利要求17的方法,其特征是预成型的凹形具有一个大于λ/4n的深度(d),其中λ代表光辐射束的波长和n代表衬底的折射率。
31.根据权利要求30的方法,其特征是凹形的矩形部分具有一个在5至80nm的范围内的深度(d2)。
32.根据权利要求31的方法,其特征是深度d2是在8至60nm的范围内。
33.一种用光辐射束照射的信息记录介质,包括一个具有一个设有跟踪槽的表面的衬底,这些跟踪槽由一个记录轨迹相互被分离开,该记录轨迹具有一个平的表面,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其特征是每个跟踪槽在横截跟踪槽的方向上具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的边更短,并且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
34.根据权利要求33的介质,其特征是所述光反射层在衬底的凹形上的厚度大于凸形上的厚度。
35.根据权利要求33的介质,其特征是光反射层具有一个在凸形上实际表现为最大反射率的厚度和一个在凹形上实际表现为最小反射率的厚度。
36.根据权利要求33的介质,其特征是凹形在横截轨迹的方向上具有一个预定的宽度(b),而矩形部分在横截轨迹的方向上具有一个宽度(c),并且宽度之比(c/b)大于0但不大于1。
37.根据权利要求36的介质,其特征是预定的宽度(b)满足下列不等式0.5<(c/φ)<1.5,其中φ代表光辐射束的直径。
38.根据权利要求36的介质,其特征是所述的宽度比是在0.4至0.96的范围内。
39.根据权利要求38的介质,其特征是所述的宽度比是在0.2至0.9范围内。
40.根据权利要求33的介质,其特征是光反射层包括一种有机着色剂。
41.根据权利要求40的介质,其特征是有机着色剂是聚甲炔染料。
42.根据权利要求41的介质,其特征是聚甲炔染料是1,1,5,5-四(对-二乙氨基苯基)戊二烯鎓高氯酸盐。
43.根据权利要求33的介质,其特征是在每个斜边和衬底的表面延伸部分之间形成的一个角(θ)是大于0度但不大于60度。
44.根据权利要求43的介质,其特征是角(θ)是在10至40度的范围内。
45.根据权利要求44的介质,其特征是角(θ)是在15至35度的范围内。
46.根据权利要求33的介质,其特征是预构型的凹形具有一个大于λ/4n的深度(d),其中λ代表光辐射束的波长和n代表衬底的折射率。
47.根据权利要求46的介质,其特征是凹形的矩形部分具有一个在5至80nm的范围内的深度(d2)。
48.根据权利要求47的介质,其特征是深度d2是在8至60nm的范围内。
49.根据权利要求33的介质,其特征是设置轨迹为的是纵向延长。
50.根据权利要求49的介质,其特征是介质是一种光卡。
全文摘要
本发明涉及一种利用光射束照射的信息记录介质,包括一个具有一个设有预成型的表面的衬底,该预成型包括一个跟踪轨迹并在横截轨迹的方向上形成一种截面形状,该截面形状包括一个设置在两个凸形之间的凹形,每个凸形有一个平顶,和一个通过把一种涂覆液施加在该衬底的表面所形成的光反射层,其中凹形具有一个开口梯形的截面形状,该开口梯形具有一个矩形部分,梯形部分具有一对平行相对的边和一对构成该梯形部分的壁的斜边,构成梯形部分的底部的一个平行边比相对的一边更短,并且矩形部分与构成梯形部分的底部的边邻接。
文档编号G11B7/24079GK1129337SQ9511583
公开日1996年8月21日 申请日期1995年7月25日 优先权日1994年7月25日
发明者今泷宽之 申请人:佳能株式会社

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