專利名稱:光記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及通過照射光(例如激光)來記錄、擦除、再現(xiàn)信息的光記錄介質(zhì)。本發(fā)明特別涉及光盤、光卡等可重寫的相變型記錄介質(zhì)。
背景技術(shù):
所謂相變型光記錄介質(zhì),例如是近年的CD-RW、DVD-RW或DVD-RAM,是能夠重寫信息的介質(zhì)。尤其,DVD-RW或DVD-RAM主要用于記錄、重寫影像信息等信息量大的信息。對相變型光記錄介質(zhì)除了要求優(yōu)良的記錄特性以外,還要求優(yōu)良的重寫特性。再者,也要求增大記錄容量的記錄方法。
增大光記錄介質(zhì)的記錄容量的方法之一有下述方法減小從記錄再現(xiàn)裝置的激光源照射到光記錄介質(zhì)的記錄層上的激光的光點(diǎn)直徑,來使記錄信號高密度化。為了實現(xiàn)該方法,例如研究出下述手段將使用的激光的波長縮短到藍(lán)色區(qū)域;或者增大記錄再現(xiàn)裝置中的光學(xué)頭上的物鏡的數(shù)值孔徑(NA)來進(jìn)一步收聚激光。但是該方法難以與目前使用的數(shù)字多能光盤(DVD)記錄再現(xiàn)裝置(或再現(xiàn)專用裝置)取得再現(xiàn)兼容性。
因此,近年來,作為在維持再現(xiàn)兼容性的同時增大記錄容量的方法,提出了在1枚光記錄介質(zhì)上反復(fù)設(shè)置多個記錄層的方法,例如光記錄介質(zhì)的雙層構(gòu)造。
雙層相變型光記錄介質(zhì),例如由將具有第1記錄層的第1層、和具有第2記錄層的第2層用紫外線固化型樹脂等粘合起來的構(gòu)造組成。第1層的結(jié)構(gòu),是在以具有記錄/再現(xiàn)或擦除用的各功率的激光照射到的面為底面的基板上,至少依次層疊了電介質(zhì)膜、記錄層、電介質(zhì)膜、反射層;第2層的結(jié)構(gòu),是在基板上至少依次層疊了電介質(zhì)膜、記錄層、電介質(zhì)膜、反射層。記錄層在用濺射法等成膜緊之后處于反射率低的非晶狀態(tài)。因此,在產(chǎn)品出廠時,為了使其變?yōu)榉瓷渎矢叩慕Y(jié)晶狀態(tài),進(jìn)行激光照射等來進(jìn)行初始化。此外,在第1層及第2層中的任一個中,電介質(zhì)膜都需要減小吸光效果,提高透光性。
現(xiàn)有的可重寫的相變型光記錄介質(zhì)的記錄方法如下所述。在如上所述構(gòu)成的相變型光記錄介質(zhì)中,通過在記錄時用記錄功率的激光將記錄脈沖施加(照射)到記錄層上來熔融、急冷記錄層,從而形成非結(jié)晶的記錄標(biāo)記。該記錄標(biāo)記的反射率低于結(jié)晶狀態(tài)記錄層的反射率,所以能夠以光學(xué)方式讀取該記錄標(biāo)記作為記錄信息。在擦除該記錄標(biāo)記的情況下,通過照射比記錄功率小的功率(擦除功率)的激光,使記錄層溫度達(dá)到結(jié)晶化溫度或以上,從非結(jié)晶狀態(tài)變?yōu)榻Y(jié)晶狀態(tài),來擦除記錄標(biāo)記,使得能夠重寫。
在(日本)特許第2962052號公報(專利文獻(xiàn)1)中,以提高記錄密度和提高反復(fù)特性為目的,提出了使未記錄部的反射率高于記錄部的反射率的方法,但是沒有支持高速記錄介質(zhì)的描述,并且本發(fā)明人已確認(rèn),僅以該條件,近年的高記錄密度、高記錄速度上的重寫特性(特別是第1次重寫)不充分。
在(日本)特開2002-237089號公報(專利文獻(xiàn)2)和特開2003-200665(專利文獻(xiàn)3)號公報中,以高速記錄時的優(yōu)良的抖動特性和重寫特性為目的,提出了使未記錄部的反射率低于記錄部的反射率的光記錄方法和光記錄介質(zhì)。然而,本發(fā)明人通過研究判明,僅以所提出的光記錄方法和光記錄介質(zhì),在高線速度(例如DVD 2倍速以上)上不能得到充分的重寫特性(特別是第1次重寫)。
在雙層光記錄介質(zhì)中,為了在第2層記錄層上進(jìn)行記錄,需要使記錄用激光通過第1層。而為了在第2層記錄層上進(jìn)行充分的記錄,需要使激光在構(gòu)成第1層的整個膜上的透射率為50%左右。因此,發(fā)明人通過研究判明,第1層不能以具有足夠的冷卻效果的厚度來形成反射膜,其結(jié)果是,不能得到充分的記錄特性及重寫特性。
在特開2003-242676號公報(專利文獻(xiàn)4)中,為了解決第1層所用的半透明反射膜的、透射率和記錄層的急冷效果難以兩立、不能得到良好的記錄再現(xiàn)特性的問題,提出了降低構(gòu)成第1層的記錄層的元素的比率(Sb/Te)、使其結(jié)晶化速度慢于第2層的記錄層的結(jié)晶化速度的方法。采用該方法,在難以發(fā)揮急冷效果的第1層上的記錄層也充分結(jié)晶化,得到良好的記錄再現(xiàn)特性。然而該方法降低了結(jié)晶化速度,所以難以支持高線速度記錄。即,對于高線速度記錄領(lǐng)域中的1層或多層光記錄介質(zhì),需要有取代專利文獻(xiàn)1~4所述的方法的手法。
專利文獻(xiàn)1特許第2962052號公報;專利文獻(xiàn)2特開2002-237089號公報;專利文獻(xiàn)3特開2003-200665號公報;專利文獻(xiàn)4特開2003-242676號公報。
如上所述,現(xiàn)有的光記錄介質(zhì)中,存在有如下的問題在1層或多層相變型光記錄介質(zhì)上進(jìn)行1次或多次重寫(特別是重寫1次)時的抖動大大惡化,難以充分確保高線速度記錄時的重寫特性。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的,其目的在于,提供一種相變型光記錄介質(zhì),即使加快記錄速度(例如DVD 2倍速(線速度7m/s)以上的高線速度記錄)也能得到良好的記錄特性,還能夠維持1次或多次重寫記錄特性(特別是重寫1次)良好。此外,其目的在于提供一種相變型光記錄介質(zhì),即使不減慢多次記錄層中的一部分層的結(jié)晶化速度,也具有良好的記錄及重寫特性。
為了解決上述課題,本發(fā)明提供下面的(a)~(c)的光記錄介質(zhì)。
(a)一種光記錄介質(zhì),是相變型光記錄介質(zhì)(A),其特征在于,具有基板(1、11);和記錄層(3、13),通過按照記錄脈沖圖案照射記錄光來記錄表示記錄信息的記錄標(biāo)記,該記錄脈沖圖案由記錄脈沖(Ttop,Tmp)和擦除脈沖(Tcl)組成,所述記錄脈沖(Ttop,Tmp)從擦除功率(Pe)上升并形成在比上述擦除功率大的記錄功率(Pw)和比上述擦除功率小的最低功率(Pb)之間,所述擦除脈沖(Tcl)從上述最低功率向上述擦除功率上升;在設(shè)向上述記錄層上的一次也未記錄信息的未記錄部上照射再現(xiàn)光時上述未記錄部的反射率為R0、向上述未記錄部上照射了1次與上述記錄脈沖圖案相應(yīng)的上述記錄光后照射上述再現(xiàn)光時上述未記錄部的反射率為R1、向上述未記錄部上照射了9次與上述記錄脈沖圖案相應(yīng)的上述記錄光后照射上述再現(xiàn)光時上述未記錄部的反射率為R9的情況下,上述記錄層中,成立下述(1)、(2)式1.00<(R1/R0)<1.15…(1)1.05<(R9/R0)<1.20…(2)。
(b)如(a)所述的光記錄介質(zhì),其特征在于,上述光記錄介質(zhì)具有多個上述記錄層。
(c)如(a)或(b)所述的光記錄介質(zhì),其特征在于,在設(shè)上述記錄功率為Pw、上述擦除功率為Pe,設(shè)上述擦除功率Pe與上述記錄功率Pw的功率比為ε(ε=Pe/Pw)時,向規(guī)定的區(qū)域上寫入了用于使0.20≤ε≤0.40的信息。
發(fā)明效果即使加快記錄速度,也能得到良好的記錄特性,還能夠維持1次或多次的重寫記錄特性良好。此外,無需變更多層記錄層中的一部分層的結(jié)晶化速度。
圖1是用相變型光記錄介質(zhì)的制造設(shè)備300或用制造設(shè)備300進(jìn)行的制造/初始化工序的圖。
圖2是本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的一實施方式的放大斷面圖。
圖3是本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的一實施方式的平面圖。
圖4是記錄脈沖圖案的第一例的圖。
圖5是記錄脈沖圖案的第二例的圖。
圖6是本發(fā)明的光記錄裝置的一實施方式的方框圖。
圖7是初始化激光功率密度Di、和初始化后的光記錄介質(zhì)A的R0之間的關(guān)系的圖。
圖8是圖7所示的反射率區(qū)域B~D上的DOW次數(shù)和抖動之間的關(guān)系的DOW抖動特性圖。
圖9是L0層及L1層上的抖動和功率比ε之間的關(guān)系的圖。
圖10是抖動與DOW次數(shù)的關(guān)系的DOW抖動特性圖。
圖11是記錄線速度和功率比ε之間的關(guān)系的圖。
具體實施例方式
圖1是用于制造相變型光記錄介質(zhì)的制造設(shè)備300或用制造設(shè)備300進(jìn)行的制造/初始化工序的圖。在制造裝置100(制造工序)中制造相變型光記錄介質(zhì),在初始化裝置200(初始化工序)中對相變型光記錄介質(zhì)進(jìn)行初始化。經(jīng)過初始化工序的相變型光記錄介質(zhì)作為光記錄介質(zhì)A而出廠。
作為相變型光記錄介質(zhì),有DVD-RW等相變型光盤、光卡等可反復(fù)重寫信息的介質(zhì)。其中,在以下的說明中,作為相變型光記錄介質(zhì)的一實施方式,使用相變型光盤(光記錄介質(zhì)A),當(dāng)然對此外的光卡等具有同樣結(jié)構(gòu)的相變型光記錄介質(zhì)也能夠應(yīng)用本發(fā)明。
<光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)>
圖2是本發(fā)明一實施方式的光記錄介質(zhì)A的放大斷面圖。光記錄介質(zhì)A的基本結(jié)構(gòu)是將以記錄/再現(xiàn)或擦除用激光入射到的入射面1a為底面的第1層(L0層)、和第2層(L1層)用透明層20粘合起來。
L0層是在以記錄/再現(xiàn)或擦除用激光入射到的入射面1a為底面的基板1上,依次層疊了第1電介質(zhì)膜2、記錄層3、第2電介質(zhì)膜4、半透明反射層5(以下稱為反射層5)而成的。在反射層5上形成了保護(hù)層6。
L1層是在基板11上依次層疊了反射層15、第3電介質(zhì)膜12、記錄層13、第4電介質(zhì)膜14而成的。
構(gòu)成L0層和L1層的各個層及膜的材料如下所述。
作為基板1的材料,可以使用各種透明的合成樹脂、透明玻璃等。為了避免塵埃的附著或基板1的劃傷等的影響,使用透明的基板1,用會聚的激光從基板1的入射面1a側(cè)向記錄層3上記錄信息。作為這種基板1的材料,例如有玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等。特別是聚碳酸酯樹脂由于光學(xué)雙折射及吸濕性小、容易成形,所以較理想。
基板11的材料不特別需要考慮對基板1所要求的透明性、塵埃的附著或劃傷的影響,但是在照顧到生產(chǎn)率等的情況下,使用與基板1相同的材料較理想。
基板1、基板11的厚度并沒有特別的限制,但是考慮到與DVD兼容,0.01mm~0.6mm較理想,尤其是0.6mm最理想(DVD的總厚度為1.2mm)。這是因為,如果基板1的厚度低于0.01mm,則即使在從基板1的入射面1a側(cè)用聚光的激光來進(jìn)行記錄的情況下,也容易受污物的影響。此外,如果對光記錄介質(zhì)的總厚度沒有限制,則在實用上處于0.01mm~5mm的范圍內(nèi)即可。這是因為,如果在5mm以上,則難以增大物鏡的數(shù)值孔徑,照射激光的光點(diǎn)尺寸大,所以難以提高記錄密度。
基板1、基板11可以是柔性的,也可以是剛性的。柔性的基板1用于帶狀、片狀、卡狀的光記錄介質(zhì)。剛性的基板1用于卡狀、或盤狀的光記錄介質(zhì)。
第1電介質(zhì)膜2及第2電介質(zhì)膜4具有保護(hù)基板1、記錄層3不受熱的效果,例如防止在記錄時基板1、記錄層3等受熱變形而使記錄特性惡化等,或者起通過光學(xué)干涉效應(yīng)來改善再現(xiàn)時的信號對比度的效果。第3電介質(zhì)膜12及第4電介質(zhì)膜14也對基板11、記錄層13起與第1電介質(zhì)膜2及第2電介質(zhì)膜4同樣的效果。
第1電介質(zhì)膜2、第2電介質(zhì)膜4、第3電介質(zhì)膜12及第4電介質(zhì)膜14(第1~第4電介質(zhì)膜)分別對于記錄/再現(xiàn)或擦除用的激光是透明的,折射率n在1.9≤n≤2.3的范圍內(nèi)較理想。再者,從熱特性方面來看,第1~第4電介質(zhì)膜的材料為SiO2、SiO、ZnO、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、MgO等氧化物、ZnS、In2S3、TaS4等硫化物、SiC、TaC、WC、TiC等碳化物的單質(zhì)及混合物較理想。尤其是由于即使反復(fù)記錄、擦除,ZnS和SiO2的混合膜的記錄靈敏度、C/N、擦除率等也不容易惡化,所以特別理想。
此外,第1~第4電介質(zhì)膜可以不都是同一材料、組成,由不同材料構(gòu)成也無妨。
第1電介質(zhì)膜2的厚度大致處于5nm~500nm的范圍內(nèi)。再者,為了難以從基板1或記錄層3剝離,難以產(chǎn)生裂紋等缺陷,第1電介質(zhì)膜2的厚度處于40nm~300nm的范圍內(nèi)較理想。如果比40nm薄,則難以確保光盤的光學(xué)特性;如果比300nm厚,則生產(chǎn)率低。其中,更理想的是50nm~80nm的范圍。
為了使C/N、擦除率等記錄特性好,能夠穩(wěn)定地重寫多次,第2電介質(zhì)膜4的厚度處于5nm~40nm的范圍內(nèi)較理想。如果比5nm薄,則記錄層3難以保保溫,所以最佳記錄功率上升;如果比40nm厚,則重寫特性惡化。更理想的是5nm~20nm的范圍。
第3電介質(zhì)膜12的厚度大致在5~500nm的范圍內(nèi)。
為了使C/N、擦除率等記錄特性好,能夠穩(wěn)定地重寫多次,第4電介質(zhì)膜14的厚度處于5nm~40nm的范圍內(nèi)較理想。如果比5nm薄,則記錄層13難以保熱,所以最佳記錄功率上升;如果比40nm厚,則重寫特性惡化。更理想的是10nm~20nm的范圍。
記錄層3、記錄層13是在Ag-In-Sb-Te合金、Ge-In-Sb-Te合金、或Ge-In-Sb-Te合金中至少包含Ag或Si、Al、Ti、Bi、Ga中的某1種的合金層。此外,記錄層3的層厚在10nm以下較理想,記錄層13的層厚為10nm~25nm較理想。
L0層如上所述需要滿足激光的透射率為50%左右。構(gòu)成L0層的層及膜中影響透射率的是吸光大的記錄層3及反射層5,如果考慮到再現(xiàn)信號(RF信號)的調(diào)制度至少能取50%以上、DOW抖動特性良好、而且能得到足夠的透射率,則記錄層3的厚度在小于等于10nm較理想。如果超過10nm,則難以實現(xiàn)L0層的透射率為50%左右。其中,更理想的是5nm~10nm。
這里,所謂透射率,是指在以圖2的基板1側(cè)為下、以基板11側(cè)為上時,構(gòu)成從基板1的入射面1a到反射層5的頂面(與保護(hù)層6的邊界面)的范圍的層的透光率。即,透射率T是由從入射面1a到反射層5的頂面的范圍內(nèi)包含的所有物質(zhì)(層)決定的透光率。
可以設(shè)置與記錄層3的單面、或雙面相接的界面層。作為界面層的材料,不含硫很重要。如果將含硫的材料用作界面層,則由于反復(fù)重寫,界面層中包含的硫有時會擴(kuò)散到記錄層3中,記錄特性惡化,所以不理想。此外,從擦除特性欠佳這一點(diǎn)來看也不理想。
作為界面層的材料,包含氮化物、氧化物、碳化物中的至少1種的材料較理想,具體地說,包含氮化鍺、氮化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、碳化硅、碳中的至少1種的材料較理想。此外,也可以使這些材料含有氧、氮、氫等。上述的氮化物、氧化物、碳化物可以不是化學(xué)計量成分,也可以氮、氧、碳過?;虿蛔?。由此,界面層的特性有時會提高,例如界面層難以剝離,耐保存性等提高等。
其中,記錄層13也可以與記錄層3同樣設(shè)置界面層。
作為反射層5、反射層15的材料,有具有光反射性的Al、Au、Ag等金屬,以這些金屬為主成分、包含由1種以上的金屬或半導(dǎo)體組成的添加元素的合金,以及向這些金屬中混合了Al、Si等的金屬氮化物、金屬氧化物、金屬硫族化物等金屬化合物而成的材料等。
尤其是Al、Au、Ag等金屬、及以這些金屬為主成分的合金光反射性高,而且能夠提高導(dǎo)熱系數(shù),所以較理想。作為合金的例子,一般有向Al中混合了Si、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、Ta、Nb、Mn、Zr等中的至少1種元素而成的合金,或者向Au或Ag中混合了Cr、Ag、Cu、Pd、Pt、Ni、Nd、In、Ca等中的至少1種元素而成的合金等。但是在考慮到高線速度記錄的情況下,從記錄特性方面來看,以導(dǎo)熱系數(shù)較高的Ag為主成分的金屬或合金較理想。
此外,考慮到反射率和導(dǎo)熱系數(shù)等,也可以用不同的材料來形成反射層5和反射層15。
如上所述,反射層5也影響L0層的透射率。因此,如果考慮到光對于L1層的記錄層13的透射,則(半透明)反射層5的厚度小于等于10nm較理想。在形成大于等于300nm的厚度的情況下,在制造上需要時間,所以用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料一邊控制層厚一邊形成較理想。
反射層15的厚度根據(jù)形成反射層15的材料的導(dǎo)熱系數(shù)的大小而變化,但是50nm~300nm較理想。如果反射層15的厚度在50nm以上,則反射層15在光學(xué)上不變化,不影響反射率的值;如果反射層15的厚度增加,則對冷卻速度影響很大。此外,形成超過300nm的厚度在制造上需要時間。因此,通過采用導(dǎo)熱系數(shù)高的材料,將反射層15的層厚盡量控制在最佳范圍內(nèi)。
透明層20采用紫外線(UV)固化型樹脂、雙面粘著型薄片較理想。
<光記錄介質(zhì)的制造方法>
接著,說明制造裝置100制造光記錄介質(zhì)的方法。描述在L0層的基板1上層疊構(gòu)成L0層的各層的方法。其中,在L1層的基板11上層疊構(gòu)成L1層的各層的方法也相同。構(gòu)成L0層的第1電介質(zhì)膜2和第2電介質(zhì)膜4分別對應(yīng)于構(gòu)成L1層的第3電介質(zhì)膜12、第4電介質(zhì)膜14,構(gòu)成L0層的記錄層3對應(yīng)于構(gòu)成L1層的記錄層13,構(gòu)成L0層的反射層5對應(yīng)于構(gòu)成L1層的反射層15。
作為將第1電介質(zhì)膜2、記錄層3、第2電介質(zhì)膜4、反射層5等層疊在基板1上的方法,有公知的真空中的薄膜形成法。例如是真空蒸鍍法(電阻加熱型或電子束型)、離子鍍法、濺射法(直流或交流濺射、反應(yīng)濺射),特別是濺射法容易控制組成、層厚,所以較理想。
此外,使用在真空箱內(nèi)對多個基板1同時成膜的分批法、或逐枚處理基板1的枚葉式成膜裝置較理想。形成的第1電介質(zhì)膜2、記錄層3、第2電介質(zhì)膜4、反射層5等的層厚的控制能通過控制濺射電源的接通功率和時間、或者用石英振蕩型膜厚計(水晶振動型膜厚計)監(jiān)視沉積狀態(tài)來容易地進(jìn)行。
此外,第1電介質(zhì)膜2、記錄層3、第2電介質(zhì)膜4、反射層5等的形成可以在固定或移動、旋轉(zhuǎn)基板1的任一種狀態(tài)下進(jìn)行。由于使基板1自轉(zhuǎn)則層厚在面內(nèi)的均勻性優(yōu)良,所以較理想,與公轉(zhuǎn)組合更理想。如果在必要時冷卻基板1,則能夠減少基板1的翹度。
此外,在不顯著損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),也可以在形成了反射層5等后,為了防止已經(jīng)形成的各層變形等,在必要時設(shè)置采用ZnS、SiO2等的介質(zhì)層或采用紫外線固化樹脂等的樹脂保護(hù)層作為保護(hù)層6。
將用以上方法形成的L0層和L1層用透明層20粘合起來,使得保護(hù)層6和第4電介質(zhì)膜14被夾在基板1和基板11之間。即,將保護(hù)層6和第4電介質(zhì)膜14面對面地進(jìn)行粘合,使得基板1、11面向外側(cè)。
其中,雙層光記錄介質(zhì)也可以用下述方法來形成。至少在以記錄/再現(xiàn)或擦除用激光入射到的入射面21a為底面的基板21上,依次層疊第1電介質(zhì)膜22、第1記錄層23、第2電介質(zhì)膜24、第1反射膜25,在第1反射膜25上涂敷紫外線固化樹脂。在按壓了用于轉(zhuǎn)印記錄槽的透明壓模(stamper)的狀態(tài)下照射紫外線,形成紫外線固化膜26并剝離透明壓模。接著,在紫外線固化膜上依次層疊第3電介質(zhì)膜27、第2記錄層28、第4電介質(zhì)膜29、第2反射膜30,形成雙層光記錄介質(zhì)。
接著,光記錄介質(zhì)經(jīng)過初始化裝置200中的初始化工序,作為光記錄介質(zhì)A而出廠。初始化是向記錄層3及記錄層13照射激光、氙閃光燈等的光來加熱,使記錄層3及記錄層13的構(gòu)成材料結(jié)晶。由于再現(xiàn)噪聲少,所以用激光來進(jìn)行初始化較理想,初始化激光被依次聚焦照射到記錄層3、記錄層13上。
圖3示出光記錄介質(zhì)A的俯視圖。光記錄介質(zhì)A具有中心孔、和其外周的夾持區(qū)52。在夾持區(qū)52的外周的同心圓上設(shè)有信息區(qū)(導(dǎo)入?yún)^(qū))53,其更外周的區(qū)域為用于記錄影像信息或聲音信息等實際數(shù)據(jù)的記錄區(qū)54。這里,導(dǎo)入?yún)^(qū)53可以是ROM狀態(tài)或RAM狀態(tài)中的任一種。此外,也有通過在用于得到跟蹤信號的激光引導(dǎo)槽中形成高頻擺動或凹坑來保存再現(xiàn)專用的記錄信息的方法。
<光記錄介質(zhì)的記錄方法>
圖4示出向光記錄介質(zhì)A上記錄信息時使用的記錄脈沖圖案。根據(jù)記錄脈沖圖案用三值(記錄功率Pw、擦除功率Pe、最低功率Pb)激光強(qiáng)度對激光進(jìn)行調(diào)制,對應(yīng)于記錄信號的標(biāo)記長度來增減脈沖數(shù),將期望的標(biāo)記長度的記錄標(biāo)記形成在記錄層3、記錄層13上。在激光強(qiáng)度中,記錄功率Pw最大,擦除功率Pe次之,最低功率Pb最小。
記錄脈沖圖案如圖4所示,由下述脈沖組成先頭脈沖Ttop,從擦除功率Pe上升,最初以記錄功率Pw向記錄層3、記錄層13施加激光;多脈沖Tmp,接著先頭脈沖Ttop,交替施加記錄功率Pw和最低功率Pb;以及擦除脈沖Tcl,位于末端,使激光從最低功率Pb上升來施加擦除功率Pe。先頭脈沖Ttop和多脈沖Tmp是用于在記錄層3、記錄層13上形成記錄標(biāo)記的記錄脈沖。其中,有時也沒有多脈沖Tmp,只用先頭脈沖Ttop來形成記錄脈沖。
例如在DVD-RW中,標(biāo)記長度有3T、4T、5T、6T、7T、8T、9T、10T、11T、14T這10種。在設(shè)標(biāo)記長度為nT的情況下,多脈沖Tmp的數(shù)目一般是(n-1)或(n-2)。在圖4中示出了(n-2)的情況。這里,所謂T,是單位時鐘,在DVD-RW中,在DVD 1倍速時(記錄線速度3.5m/s)1T=38.2ns,在DVD 4倍速時(記錄線速度14.0m/s)1T=9.6ns。
此外,隨著近年的高速化記錄,單位時鐘T縮短至幾ns量級,所以考慮到激光脈沖的上升/下降響應(yīng)限度,也可以采用圖5所示的以2T為基準(zhǔn)的記錄脈沖圖案。在圖5中示出用于形成記錄脈沖A具有3T的標(biāo)記長度、記錄脈沖B具有11T的標(biāo)記長度、記錄脈沖C具有14T的標(biāo)記長度的記錄標(biāo)記的記錄脈沖圖案。
<光記錄裝置>
圖6示出用于將具有期望的記錄脈沖圖案的激光照射到光記錄介質(zhì)A上的本發(fā)明一實施方式的光記錄裝置。
首先,主軸電機(jī)31使光記錄介質(zhì)A旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)控制部32進(jìn)行控制,使得主軸電機(jī)31的轉(zhuǎn)速為與目的記錄速度對應(yīng)的記錄線速度。此外,包括光記錄介質(zhì)A的記錄/再現(xiàn)或擦除所用的半導(dǎo)體激光器(LD)33、會聚照射LD 33的激光的物鏡(未圖示)及四分割感光元件(未圖示)的光頭34,被設(shè)置成在光記錄介質(zhì)A的半徑方向上移動自如。
其中,作為本實施方式的光記錄裝置所用的記錄用的光源,激光、閃光燈光那樣高強(qiáng)度的光源較理想。尤其是半導(dǎo)體激光的光源能夠小型化,功耗小,容易調(diào)制,所以較理想。
驅(qū)動器控制器44根據(jù)被供給的聚焦誤差信號及跟蹤誤差信號來控制致動器控制部35。致動器控制部35控制光頭34對光記錄介質(zhì)A的聚焦及跟蹤。反射率檢測部46根據(jù)被供給的再現(xiàn)信號來檢測反射率,并將檢測結(jié)果輸出到系統(tǒng)控制器45。
擺動檢測部36包括可編程帶通濾波器(BPF)361,將檢測出的擺動信號輸出到地址解調(diào)電路37。地址解調(diào)電路37根據(jù)檢測出的擺動信號對地址進(jìn)行解調(diào)并輸出。輸入了解調(diào)出的地址的記錄時鐘生成部38具有PLL合成器電路381,生成記錄通道時鐘并輸出到記錄脈沖生成部39及脈沖數(shù)控制部40。
記錄時鐘生成部38由驅(qū)動器控制器44來控制。驅(qū)動器控制器44也控制旋轉(zhuǎn)控制部32、致動器控制部35、擺動檢測部36、地址解調(diào)電路37及系統(tǒng)控制器45。
驅(qū)動器控制器44將從擺動檢測部36供給的擺動信號輸出到記錄時鐘生成部38。此外,將從地址解調(diào)電路37供給的地址信息輸出到系統(tǒng)控制器45。
系統(tǒng)控制器45具有存儲器451,控制EFM+編碼器42、標(biāo)記長度計數(shù)器41、脈沖數(shù)控制部40及LD驅(qū)動部43。EFM+編碼器42對輸入的記錄信息進(jìn)行8-16調(diào)制作為已調(diào)數(shù)據(jù),輸出到記錄脈沖生成部39和標(biāo)記長度計數(shù)器41。標(biāo)記長度計數(shù)器41作為根據(jù)已調(diào)數(shù)據(jù)對已調(diào)數(shù)據(jù)的反轉(zhuǎn)間隔進(jìn)行計數(shù)來生成標(biāo)記長度數(shù)據(jù)的標(biāo)記長度生成部來工作,將其計數(shù)值輸出到記錄脈沖生成部39和脈沖數(shù)控制部40。脈沖數(shù)控制部40根據(jù)被供給的計數(shù)值和記錄通道時鐘來控制記錄脈沖生成部39,使得記錄脈沖成為規(guī)定的脈沖。
記錄脈沖生成部39包括先頭脈沖控制信號生成部39t、多脈沖控制信號生成部39m以及擦除脈沖控制信號生成部39c。先頭脈沖控制信號生成部39t生成先頭脈沖控制信號,多脈沖控制信號生成部39m生成多脈沖控制信號,擦除脈沖控制信號生成部39c生成擦除脈沖控制信號。各個控制信號被供給到LD驅(qū)動部43,開關(guān)部431通過根據(jù)被供給的控制信號開關(guān)記錄功率Pw的驅(qū)動電流源431w、擦除功率Pe的驅(qū)動電流源431e、最低功率Pb的驅(qū)動電流源431b,來生成記錄脈沖圖案。
Pw驅(qū)動電流源431w、Pe驅(qū)動電流源431e及Pb驅(qū)動電流源431b根據(jù)系統(tǒng)控制器45的存儲器451中存儲的記錄功率Pw、擦除功率Pe及最低功率Pb向光頭34供給電流。這三值是用于使光記錄介質(zhì)A的記錄特性保持良好的最佳值,表示該最佳值的識別信息被預(yù)先保存在存儲器451中,或者通過更新來保存,或者也可以利用反射率檢測部46求出并保存。其中,存儲器451例如是ROM(Read Only Memory,只讀存儲器)或可記錄的RAM(Ramdom Access Memory,隨機(jī)存取存儲器)。
本實施方式的光記錄裝置能夠?qū)?yīng)光記錄介質(zhì)的高線速度(高倍速)化,來設(shè)定從多個記錄線速度中選擇出的記錄線速度。系統(tǒng)控制器45被輸入了用于選擇記錄線速度(倍速模式)的指示信號后,根據(jù)存儲器451中存儲的所指示的記錄線速度的識別信息與上述同樣來控制Pw驅(qū)動電流源431w、Pe驅(qū)動電流源431e及Pb驅(qū)動電流源431b。在存儲器451中如上所述保存著多個記錄線速度的識別信息。
生成的記錄脈沖圖案被輸入到光頭34中。光頭34通過進(jìn)行控制,使得LD 33輸出期望的記錄脈沖圖案及功率比ε(Pw/Pw)的LD發(fā)光波形,將記錄信息記錄到光記錄介質(zhì)A上。
記錄脈沖生成部39、LD驅(qū)動部43以及光頭34根據(jù)標(biāo)記長度計數(shù)器41生成的標(biāo)記長度,來生成由從擦除功率Pe上升的、且在比擦除功率Pe大的記錄功率Pw和比擦除功率Pe小的最低功率Pb之間形成的記錄脈沖、和從最低功率Pb向擦除功率Pe上升的擦除脈沖組成的記錄脈沖圖案,作為按照記錄脈沖圖案從LD 33向記錄層3照射記錄光來記錄表示記錄信息的記錄標(biāo)記的記錄部400來工作。
<最佳反射率比的討論>
本發(fā)明人估計光記錄介質(zhì)A的記錄層3及記錄層13的、未記錄部上的反射率和向未記錄部上照射了與記錄脈沖圖案相應(yīng)的記錄光后的反射率之間的關(guān)系(反射率比),可能會影響光記錄介質(zhì)的記錄及重寫特性,根據(jù)下述實施例A-1~A-6及比較例A-7~A-13發(fā)現(xiàn)該估計是正確的,具有使記錄及重寫特性達(dá)到最好的反射率比。
首先,說明初始化激光功率密度Di和光記錄介質(zhì)A的反射率R0之間的關(guān)系。圖7示出反射率R0與初始化激光功率密度Di的關(guān)系。所謂初始化激光功率密度Di,是初始化所用的激光的激光功率除以初始化用激光的照射面積、進(jìn)而除以初始化用激光的掃描速度所得的值。所謂反射率R0,如后所述,是在從LD 33向光記錄介質(zhì)A的記錄區(qū)54上的、一次也未記錄信息的未記錄部照射具有激光功率Pr的再現(xiàn)光(0.7mW)時未記錄部的反射率。在本實施方式中,采用了記錄光道1周的平均反射率。
區(qū)域A的初始化激光功率密度Di低,濺射后殘留非晶部(As-depo),所以DOW0的抖動特性等非常差,不理想。
如果比區(qū)域A提高初始化激光功率密度Di,則非晶部消失,成為反射率變化比較少的區(qū)域B。設(shè)隨著該初始化激光功率密度Di的增加、反射率R0平穩(wěn)增加的區(qū)域B上的前半1/2的低反射率側(cè)的區(qū)域為BL,后半1/2的高反射率側(cè)的區(qū)域為BH。如果進(jìn)一步提高初始化激光功率密度Di,則依次變化為反射率變化大的區(qū)域C、反射率變化少的區(qū)域D、乃至光盤壞區(qū)。在光盤壞區(qū),初始化時投入的激光功率過大,所以在以記錄層3及記錄層13為中心的層上發(fā)生熱造成的物理破壞。
其中,分別構(gòu)成L0層和L1層的記錄層3、記錄層13及反射層5、反射層15的厚度不同,所以各個區(qū)域的邊界上的初始化激光功率密度Di的絕對值有時也不同。然而,在L0層、L1層中,都有圖7所示的關(guān)系。此外,以下所求的第1反射率比(R1/R0)及第2反射率比(R9/R0)都依賴于反射率R0,所以如果區(qū)域相同,則L0層、L1層都呈現(xiàn)相同的值。
在以下實施例A-1~A-6及比較例A-7~A-13中,用搭載了波長為658nm的激光二極管、NA=0.60的光學(xué)透鏡的PulseTech公司制造的光盤驅(qū)動器測試儀(DDU1000)進(jìn)行了記錄(單光束重寫)和再現(xiàn)。對記錄層3、記錄層13分別進(jìn)行了聚焦,對各記錄層進(jìn)行了評價。
記錄線速度是7m/s(相當(dāng)于DVD標(biāo)準(zhǔn)2倍速),用8-16(EFM+)調(diào)制隨機(jī)圖案進(jìn)行了記錄再現(xiàn)評價。單位時鐘是19.2ns(DVD 2倍速),比特長度是0.267μm/比特。這樣對光記錄介質(zhì)進(jìn)行了與DVD-ROM同密度的記錄。此情況下的光記錄介質(zhì)的容量是4.7G字節(jié)。其中,以光記錄介質(zhì)的最佳條件、包含相鄰光道在內(nèi)進(jìn)行了10次重寫后,在其再現(xiàn)信號的振幅的中心進(jìn)行限幅(slice),測定了時鐘對數(shù)據(jù)抖動(クロツク·トウ一·デ一タ·ジツタ)。其中,再現(xiàn)光的激光功率(再現(xiàn)功率)Pr在再現(xiàn)L0層的記錄層3時采用了0.7mW,在再現(xiàn)L1層的記錄層13時采用了1.2mW。
此外,記錄策略采用圖4所示的符合DVD-RW Version1.1的規(guī)定的分割脈沖序列。
(實施例A-1)首先,詳細(xì)描述L0層的形成。L0層在直徑為120mm、板厚為0.6mm的聚碳酸酯樹脂制造的基板1上,形成了后述各層。在基板1上以光道間距0.74μm形成了空槽。該槽深度是25mm,槽寬和岸(land)寬之比大約是40∶60。其中,槽從記錄/再現(xiàn)或擦除用激光的入射方向來看為凸?fàn)睢?br>
首先,將真空容器內(nèi)排氣到3×10-4Pa后,在2×10-1Pa的氬氣氣氛中用添加了20mol%的SiO2的ZnS靶通過高頻磁控管濺射法,在基板1上形成了層厚為70nm的第1電介質(zhì)膜2。
接著,依次用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶層疊了層厚為6nm的記錄層3,接著用與第1電介質(zhì)膜2相同的材料層疊了層厚為10nm的第2電介質(zhì)膜4,用Ag-Pd-Cu靶層疊了層厚為10nm的反射層5。
將基板1從真空容器內(nèi)取出后,在該反射層5上旋涂丙烯類紫外線固化樹脂(SonyChemical(索尼化學(xué)”)公司制造的SK5110),通過照射紫外線使其固化而形成了厚度為3μm的保護(hù)層6。
接著,形成了L1層。各層的形成方法是與前述構(gòu)成L0層的對應(yīng)的層及膜同樣的方法。在基板11上,依次用Ag-Pd-Cu靶層疊了層厚為120nm的反射層15,用與第1電介質(zhì)膜2相同的材料層疊了膜厚為16nm的第3電介質(zhì)膜12,用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶層疊了層厚為16nm的記錄層13,用ZnS·SiO2層疊了膜厚為70nm的第4電介質(zhì)膜14。記錄層13的Sb/Te與記錄層3的Sb/Te相同。
使用日立計算機(jī)設(shè)備公司制造(日立コンピユ一タ機(jī)器製)的POP120,用徑向激光寬度為94μm、掃描方向激光寬度為1.0μm的激光,在掃描線速度為2m/s、激光功率為720mW、進(jìn)給間距為15μm的初始化條件下(初始化激光功率密度Di=3.83[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH),對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3及記錄層13進(jìn)行了初始化。
完成了L0層及L1層的初始化后,使保護(hù)層6和第4電介質(zhì)膜14面對面并用透明層20粘合起來,使得基板1、11面向外側(cè),得到圖2所示的光記錄介質(zhì)A。透明層20采用了雙面粘著型薄片。其中,在本實施方式中,對L0層及L1層分別進(jìn)行了初始化后進(jìn)行粘合,但是也可以在進(jìn)行了粘合后進(jìn)行初始化。
接著,設(shè)從LD 33向光記錄介質(zhì)A的記錄區(qū)54上的一次也未記錄信息的未記錄部照射具有激光功率Pr的再現(xiàn)光(0.7mW)時未記錄部的反射率為R0,向該未記錄部照射了1個軌道的記錄脈沖圖案的激光后從LD 33照射再現(xiàn)用激光時未記錄部的反射率為R1,求出R0及R1。這里,在本實施方式中,作為記錄脈沖圖案,采用了在3T~14T之間隨機(jī)形成記錄標(biāo)記的記錄脈沖圖案(隨機(jī)圖案)。激光的三值采用了使抖動達(dá)到最少的最佳值。反射率R1是將基于該隨機(jī)圖案的激光照射到1個光道上時的反射率(1個光道上的平均值)。此外,設(shè)向未記錄部的1個光道上照射了9次與隨機(jī)圖案相應(yīng)的激光后從LD 33照射再現(xiàn)用的激光時未記錄部的反射率為R9,并求出它。
接著,向光記錄介質(zhì)A的記錄層3及記錄層13的槽中進(jìn)行記錄。
作為記錄條件的記錄脈沖圖案為,在線速度7m/s(DVD 2倍速)上,Ttop=0.6[T],Tmp=0.5[T],Tcl=0.0[T]。此外,激光的激光強(qiáng)度采用記錄功率Pw=17.0[mW]、擦除功率Pe=4.6[mW]、最低功率Pb=0.5[mW]這3值(功率比ε=Pe/Pw=0.27)。
本實施例A-1中所用的光記錄介質(zhì)A的L0層的記錄層3上的未記錄部的反射率R0是5.9%,照射了1次與記錄脈沖圖案相應(yīng)的記錄光后的反射率R1是6.2%,照射了9次與記錄脈沖圖案相應(yīng)的記錄光后的反射率R9是6.5%。其中,第1反射率比(R1/R0)是1.051,第2反射率比(R9/R0)是1.102。此外,同樣求出的L1層的記錄層13的R0是6.1%,R1是6.3%,R9是6.6%(R1/R0=1.033,R9/R0=1.082)。將實施例A-1中測定出的值對L0層歸納示于表1,對L1層歸納示于表2。<p>實例4稱取水合氧化鋁(山東省鋁廠產(chǎn)品,規(guī)格同實例2)458克、水合氧化鋁(長嶺煉油廠催化劑廠產(chǎn)品,規(guī)格同實例1)401克與97克高耐磨炭黑粉混合均勻,擠成外接圓直徑為1.4毫米的三葉型條,120℃烘干,580℃空氣氣氛下焙燒5小時,濕條在120℃烘干,580℃氮?dú)鈿夥障卤簾?小時得到載體S4,其中小孔氧化鋁與大孔氧化鋁的重量比為50∶50,S4的碳含量、比表面、孔容及孔分布列于表1中。
對比例1按照專利CN1193655A提供的方法制備覆炭氧化鋁載體。具體方法如下。
將200克上述大孔、大表面積條狀氧化鋁載體S4置于固定床反應(yīng)器中,以10℃/分鐘的升溫速率升到550℃,通入1000毫升/分鐘的液化石油氣,使之高溫?zé)峤猓?0分鐘后改通氮?dú)猓鋮s至低于150℃時取出,制得覆炭載體Z1,Z1的碳含量、比表面、孔容及孔分布列于表1中。
表1
*60-100埃的孔所占比例分別構(gòu)成L0層和L1層的層厚度不同,所以初始化激光功率密度Di和反射率區(qū)域之間的關(guān)系在L0層和L1層中有時也不同。因此,變更向未記錄部施加的初始化激光功率,對L0層及L1層分別預(yù)先求初始化激光功率密度Di和反射率區(qū)域之間的關(guān)系,并進(jìn)行研究,以便能夠根據(jù)初始化激光功率密度Di來判斷L0層及L1層的反射率區(qū)域。
初始特性及重寫記錄特性如表1所示,L0層的初次記錄(DOW0)抖動是7.3%,重寫1次(DOW1)抖動是8.8%,重寫9次(DOW9)抖動是8.3%。再者,雖然未記載,約1萬次重寫(DOW10000)時的抖動為9.5%,即使重寫,特性也始終穩(wěn)定,記錄特性良好。此外,如表2所示,L1層的DOW0抖動是7.1%,DOW1抖動是8.6%,DOW10抖動是8.2%,DOW10000抖動為9.2%,與L0層同樣,記錄特性良好。
這里所述的重寫是單光束重寫,是指用1次激光掃描來擦除以前形成的記錄標(biāo)記,并重新形成記錄標(biāo)記。而DOW0(Direct Over Write重寫)是在初始化了的光記錄介質(zhì)A的未記錄部上形成記錄標(biāo)記的初次記錄,DOW1是再在那里形成記錄標(biāo)記的第1次重寫。認(rèn)為大致小于等于0%的抖動對差錯率的不良影響少。因此,DOW0抖動將小于等于10%的值定義為良好,DOW1抖動將小于等于11%的值定義為良好,DOW9抖動將小于等于9%的值定義為良好。
(實施例A-2)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為740mW(初始化激光功率密度Di=3.94[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,在與實施例A-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.23,與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.1%,R1=6.4%,R9=6.7%(R1/R0=1.049,R9/R0=1.098)。如表1所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=6.2%,R1=6.5%,R9=6.8%(R1/R0=1.048,R9/R0=1.097),如表2所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例A-3)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為700mW(初始化激光功率密度Di=3.72[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.38,與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=5.7%,R1=6.3%,R9=6.6%(R1/R0=1.105,R9/R0=1.158)。如表1所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=5.8%,R1=6.5%,R9=6.7%(R1/R0=1.121,R9/R0=1.155),如表2所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例A-4)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為780mW(初始化激光功率密度Di=4.15[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.21,與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.3%,R1=6.33%,R9=6.6%(R1/R0=1.005,R9/R0=1.048)。如表1所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=6.4%,R1=6.45%,R9=6.8%(R1/R0=1.008,R9/R0=1.055),如表2所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例A-5)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為610mW(初始化激光功率密度Di=3.24[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。此時反射率區(qū)域是接近BL的BH。將功率比ε變更為0.38,與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=5.4%,R1=6.2%,R9=6.4%(R1/R0=1.141,R9/R0=1.185)。如表1所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=5.5%,R1=6.3%,R9=6.5%(R1/R0=1.145,R9/R0=1.182),如表2所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例A-6)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為695mW(初始化激光功率密度Di=3.70[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=5.7%,R1=6.4%,R9=6.8%(R1/R0=1.123,R9/R0=1.193)。如表1所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=5.8%,R1=6.4%,R9=6.9%(R1/R0=1.103,R9/R0=1.190),如表2所示,得到了與實施例A-1同樣良好的DOW抖動特性。
(比較例A-7)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為580mW(初始化激光功率密度Di=3.09[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BL)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=5.3%,R1=6.1%,R9=6.3%(R1/R0=1.151,R9/R0=1.189)。如表1所示,DOW1抖動為11.9%,取11%以上的值,DOW9抖動為10.6%,取9%以上的值,不能得到良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=5.4%,R1=6.3%,R9=6.4%(R1/R0=1.167,R9/R0=1.185),如表2所示,與L0層同樣,DOW1抖動及DOW9抖動差,不能得到良好的DOW抖動特性。
(比較例A-8)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將掃描線速度設(shè)為1.7m/s(初始化激光功率密度Di=4.51[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=C)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.4%,R1=6.5%,R9=6.6%(R1/R0=1.016,R9/R0=1.031)。如表1所示,DOW0抖動為11.8%,初次記錄特性特別差,不能得到良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=6.5%,R1=6.6%,R9=6.7%(R1/R0=1.015,R9/R0=1.031),如表2所示,與L0層同樣,DOW0抖動為11.5%,初次記錄特性差。
(比較例A-9)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將掃描線速度設(shè)為1.7m/s、將初始化激光功率設(shè)為760mW(初始化激光功率密度Di=4.76[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=D)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.7%,R1=6.7%,R9=6.8%(R1/R0=1.000,R9/R0=1.015)。如表1所示,DOW1抖動為14.9%,不能得到良好的DOW抖動特性。此外,L1層的R0=6.8%,R1=6.8%,R9=6.9%(R1/R0=1.000,R9/R0=1.015),如表2所示,DOW1抖動為14.7%,與L0層同樣不能得到良好的DOW抖動特性。
(比較例A-10)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將掃描線速度設(shè)為1.8m/s(初始化激光功率密度Di=4.26[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=C)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.4%,R1=6.5%,R9=6.7%(R1/R0=1.016,R9/R0=1.042)。如表1所示,DOW9抖動為10%,不能得到良好的抖動特性。此外,L1層的R0=6.5%,R1=6.6%,R9=6.8%(R1/R0=1.014,R9/R0=1.045),如表2所示,DOW9抖動為10%,與L0層同樣不能得到良好的抖動特性。
(比較例A-11)準(zhǔn)備了在以下條件下對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將掃描線速度設(shè)為2.1m/s、將初始化激光功率設(shè)為580mW(初始化激光功率密度Di=2.94[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BL)以外,與實施例A-1相同的初始化條件。與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=5.3%,R1=6.1%,R9=6.4%(R1/R0=1.151,R9/R0=1.208)。如表1所示,DOW1抖動為12.1%,DOW9抖動為10.8%,不能得到良好的抖動特性。此外,L1層的R0=5.4%,R1=6.1%,R9=6.5%(R1/R0=1.140,R9/R0=1.215),如表2所示,DOW1抖動為12.1%,不能得到良好的抖動特性。
根據(jù)以上實施例A-1~A-6及比較例A-7~A-11判明,在第1反射率比(R1/R0)大于1.00、小于1.15的范圍內(nèi),能夠?qū)OW1抖動抑制到小于等于11.0%,而且將DOW9抑制到小于等于9.0%。再者,也判明此時第2反射率比(R9/R0)處于大于1.05、小于1.20的范圍內(nèi)。
此外,判明在R1/R0或R9/R0處于上述范圍外的情況下,抖動為不理想的值。
(比較例A-12)制作了與實施例A-1相同的光記錄介質(zhì)A,除了將功率比ε變更為0.18以外,在與實施例A-1相同的記錄條件下進(jìn)行了記錄、測定。L0層的R0=6.1%,R1=6.2%,R9=6.3%(R1/R0=1.016,R9/R0=1.033)。如表1所示,DOW1抖動為19.8%,DOW9抖動為13.1%,不能得到良好的抖動特性。此外,L1層的R0=6.1%,R1=6.1%,R9=6.3%(R1/R0=1.000,R9/R00=1.033),如表2所示,DOW1抖動為19.5%,DOW9抖動為12.9%,與L0層同樣不能得到良好的抖動特性。
(比較例A-13)制作了與實施例A-1相同的光記錄介質(zhì)A,除了將功率比ε變更為0.50以外,在與實施例A-1相同的記錄條件下進(jìn)行了記錄、測定。L0層的R0=6.0%,R1=6.2%,R9=6.5%(R1/R0=1.033,R9/R0=1.083)。如表1所示,DOW1抖動為13.6%,不能得到良好的抖動特性。此外,L1層的R0=5.9%,R1=6.8%,R9=6.8%(R1/R0=1.153,R9/R0=1.153),如表2所示,DOW1抖動為13.5%,與L0層同樣不能得到良好的抖動特性。
通過以上判明,光記錄介質(zhì)A的如上所述定義的反射率R0、R1及R9、基于其的第1反射率比(R1/R0)滿足(1)式的關(guān)系較理想。再者,也判明了第2反射率比(R9/R0)滿足(2)式的關(guān)系較理想。為了滿足(1)式、(2)式的關(guān)系,例如可以設(shè)定初始化激光功率密度Di。通過滿足(1)式、(2)式的關(guān)系,即使進(jìn)行1次或多次重寫,光記錄介質(zhì)A也能夠保持良好的記錄及重寫特性。
1.00<(R1/R0)<1.15…(1)1.05<(R9/R0)<1.20…(2)如果第1反射率比(R1/R0)大于1.15,則有下述等問題初始化過的未記錄部包含很多非晶部分,不能充分得到再現(xiàn)信號的調(diào)制度。此外,雙層光記錄介質(zhì)也可能發(fā)生下述等問題不能得到足夠的反射率,驅(qū)動器不能識別。
此外,將反射率R0設(shè)定得很低,會導(dǎo)致反射率由于反復(fù)重寫而容易增大。因此,如果設(shè)定初始化條件,使得第2反射率比(R9/R0)滿足(2)式的關(guān)系,則反復(fù)重寫造成的結(jié)晶狀態(tài)的變化也不大,也能夠使DOW9抖動成為DVD-RW的標(biāo)準(zhǔn)所設(shè)定的值。
圖8是表示反射率區(qū)域B~D上的重寫次數(shù)(OverwriteDOW)和抖動值之間的關(guān)系的DOW抖動特性圖。
在基于區(qū)域D(◆)的初始化激光功率密度、即初始化用激光的激光功率和掃描速度的初始化條件下,DOW0的抖動好,DOW1抖動非常差,所以不理想。在區(qū)域D上,第2反射率比(R9/R0)低于1.05,不滿足(2)式。
在區(qū)域C(●)的初始化條件下,區(qū)域D和區(qū)域BH這兩者混雜,所以初始特性不穩(wěn)定,如圖8所示,DOW0的抖動不好。如果反復(fù)重寫少數(shù)次,則抖動好,但是在DOW9(第9次重寫)時不能得到良好的抖動,所以不理想。在區(qū)域C上也與區(qū)域D同樣,R9/R0低于1.05,不滿足(2)式。
區(qū)域BL(□)上的DOW抖動特性如圖8所示,DOW0的抖動好,但是DOW1抖動非常差,所以不理想。在區(qū)域BL上,第1反射率比(R1/R0)超過1.15,不滿足(1)式。
另一方面,在區(qū)域BH(△)上能夠得到圖8所示的良好的DOW抖動特性,所以是最理想的初始化條件。再者,在區(qū)域BH上,滿足上述(1)式及(2)式的關(guān)系。
圖9示出基于實施例A-1~A-6及比較例A-7~A-13的、光記錄介質(zhì)A的L0層上的抖動和功率比ε之間的關(guān)系。從圖9可知,如果功率比ε處于大于等于0.20以上且小于等于0.40的范圍內(nèi),則能得到良好的DOW1抖動。圖9也示出了L1層上的同樣的關(guān)系,可知,在L1層上,如果功率比ε處于大于等于0.20且小于等于0.40的范圍內(nèi),則也能得到良好的DOW1抖動。
圖10是抖動與DOW次數(shù)的關(guān)系的DOW抖動特性圖。在圖10中,示出了功率比ε為0.3(△)、比0.2小的0.15(◇)、以及比0.4大的0.45(○)。在功率比ε小于0.20的情況下,擦除功率Pe過度小于記錄功率Pw,所以不能充分擦除以前描繪的標(biāo)記。因此,如圖10的(◇)所示,DOW1以后的抖動特性不好,所以不理想。另一方面,在功率比ε大于0.40的情況下,擦除功率Pe過度大于記錄功率Pw,所以結(jié)晶狀態(tài)不穩(wěn)定,如圖10的(○)所示,DOW1的抖動特性不好,所以不理想。
可知,在圖10所示的功率比ε是0.30的情況下(△),抖動在任一個DOW次數(shù)時都取小于等于10%的值。根據(jù)以上事實,為了得到小于等于10%的抖動,處于0.20≤ε≤0.40的范圍內(nèi)的功率比ε較理想。
其中,通過將功率比ε設(shè)定為0.20≤ε≤0.40,不會施加擦除功率Pe超過記錄層的熔點(diǎn)的能量。此外,結(jié)晶能夠利用的時間長。因此,即使形成記錄層的材料的Sb/Te低,也能夠得到高結(jié)晶化速度。由此,即使不進(jìn)行在L0層的記錄層3和L1層的記錄層13之間改變Sb/Te這一煩雜的設(shè)定,記錄層3和記錄層13也能夠進(jìn)行高速記錄,而且能夠得到良好的記錄特性。
圖11示出用SbTe類材料形成的記錄層的結(jié)晶化速度和功率比ε之間的關(guān)系。用直線來表示Sb/Te比為3.2的情況,用虛線來表示Sb/Te比為3.0的情況,用點(diǎn)劃線來表示Sb/Te比為2.3的情況。從這里可知,如果像本發(fā)明這樣功率比ε是0.20≤ε≤0.40,則即使在Sb/Te低達(dá)3.0的情況下,也能得到與DVD 4倍速相當(dāng)?shù)慕Y(jié)晶化速度。
<透射率的研究>
接著,本發(fā)明人估計,為了提高構(gòu)成L0層的記錄層3的透射率而減小膜的厚度,可能會影響光記錄介質(zhì)的記錄及重寫特性,根據(jù)下述實施例B-1~B-5及比較例B-6~B-12發(fā)現(xiàn),該估計是正確的,有使記錄及重寫特性達(dá)到最好的L0層的結(jié)構(gòu)。
因此,以下,為了提高記錄層3的透射率,制作了L0層的結(jié)構(gòu)和L0層的初始化條件與實施例A-1不同的光記錄介質(zhì)A,并進(jìn)行了研究。與L0層有關(guān)的其他條件采用了與實施例A-1同樣的條件。
此外,對于組合的L1層的記錄層13,實施例B-1~B-5采用了與實施例A-1~A-5相同的東西,比較例B-6~B-12采用了與比較例A-7~A-13相同的東西,所以省略與L1層有關(guān)的記載。下面只詳述L0層的記錄層3,歸納于表3。
(實施例B-1)
與實施例A-1同樣在真空容器內(nèi)在基板1上形成了由ZnS和SiO2組成的層厚為70nm的第1電介質(zhì)膜2,依次用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶層疊了層厚為5nm的記錄層3,接著用與第1電介質(zhì)膜2相同的材料層疊了層厚為8nm的第2電介質(zhì)膜4,用Ag-Pd-Cu靶層疊了層厚為7nm的反射層5。
將該基板1從真空容器內(nèi)取出后,在該反射層5上旋涂丙烯類紫外線固化樹脂(SonyChemical(索尼化學(xué))公司制造的SK5110),通過照射紫外線使其固化而形成了厚度為3μm的保護(hù)層6,完成了L0層。
用實施例A-1中所用的初始化裝置200,用徑向激光寬度為94μm、掃描方向激光寬度為1.0μm的激光,在掃描線速度為3m/s、激光功率為620mW、進(jìn)給間距為15μm的初始化條件下(初始化激光功率密度Di=2.2[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH),對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3進(jìn)行了初始化。
其中,L1層用與實施例A-1相同結(jié)構(gòu)的東西,在與實施例A-1相同的初始化條件下進(jìn)行初始化,最后將L0層和L1層用透明層20——雙面粘著型薄片粘合起來,形成了光記錄介質(zhì)A。
該光記錄介質(zhì)A的L0層由于記錄層3的厚度薄,所以雖然透射率高,但是冷卻非常慢。此外,記錄層3的初始化條件與L1層的記錄層13不同。在以下實施例B-2~B-5及比較例B-6~B-12中也用同樣結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)A來進(jìn)行討論。
與實施例A-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.9%,R1=7.3%,R9=7.6%(R1/R0=1.058,R9/R0=1.101)。將以上值歸納示于表3。
初始特性及重寫特性如表3所示,DOW0抖動是7.4%,DOW1抖動是9.0%,DOW9抖動是8.3%,再者,雖然表2未示出,DOW10000抖動為9.6%,重寫特性非常穩(wěn)定,記錄特性良好。
表3
(實施例B-2)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為640mW(初始化激光功率密度Di=2.27[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.23,與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=7.1%,R1=7.4%,R9=7.8%(R1/R0=1.042,R9/R0=1.099)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,得到了與實施例B-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例B-3)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為600mW(初始化激光功率密度Di=2.13[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.38,與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.7%,R1=7.4%,R9=7.7%(R1/R0=1.104,R9/R0=1.149)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,得到了與實施例B-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例B-4)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為680mW(初始化激光功率密度Di=2.41[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BH)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.21,與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=7.2%,R1=7.24%,R9=7.6%(R1/R0=1.006,R9/R0=1.056)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,得到了與實施例B-1同樣良好的DOW抖動特性。
(實施例B-5)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為510mW(初始化激光功率密度Di=1.81[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=接近BL的BH)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。將功率比ε變更為0.38,與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.4%,R1=7.3%,R9=7.6%(R1/R0=1.141,R9/R0=1.188)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,得到了與實施例B-1同樣良好的DOW抖動特性。
(比較例B-6)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為480mW(初始化激光功率密度Di=1.70[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BL)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。在與實施例B-1相同的條件下進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.3%,R1=7.3%,R9=7.5%(R1/R0=1.151,R9/R0=1.188)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,DOW1抖動特性略差。
(比較例B-7)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為620mW、將線速度設(shè)為2.5m/s(初始化激光功率密度Di=2.64[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=C)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。在與實施例B-1相同的條件下進(jìn)行了測定,L0層的R0=7.4%,R1=7.5%,R9=7.6%(R1/R0=1.014,R9/R0=1.027)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,DOW0抖動及DOW1抖動略差。
(比較例B-8)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為660mW、將線速度設(shè)為2.5m/s(初始化激光功率密度Di=2.81[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=D)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。在與實施例B-1相同的條件下進(jìn)行了測定,L0層的R0=7.7%,R1=7.7%,R9=7.8%(R1/R0=1.000,R9/R0=1.013)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,DOW1抖動差。
(比較例B-9)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為620mW、將線速度設(shè)為2.8m/s(初始化激光功率密度Di=2.36[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=C)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。在與實施例B-1相同的條件下進(jìn)行了測定,L0層的R0=7.4%,R1=7.6%,R9=7.7%(R1/R0=1.027,R9/R0=1.041)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,DOW9抖動特性略差。
(比較例B-10)準(zhǔn)備了對未初始化的光記錄介質(zhì)的記錄層3在下述條件下進(jìn)行了初始化的光記錄介質(zhì)A,該條件是除了將激光功率設(shè)為480mW、將線速度設(shè)為3.1m/s(初始化激光功率密度Di=1.65[mW·s/(μm2·m)],區(qū)域=BL)以外,與實施例B-1相同的初始化條件。在與實施例B-1相同的條件下進(jìn)行了測定,L0層的R0=6.4%,R1=7.2%,R9=7.8%(R1/R0=1.125,R9/R0=1.219)。與實施例B-1同樣進(jìn)行了測定,如表3所示,DOW9抖動特性略差。
(比較例B-11)制作了與實施例B-1相同的光記錄介質(zhì)A,除了將功率比ε變更為0.18以外,在與實施例B-1相同的記錄條件下進(jìn)行了記錄、測定。反射率區(qū)域是BH,L0層的R0=7.1%,R1=7.2%,R9=7.2%(R1/R0=1.014,R9/R0=1.028)。如表3所示,DOW1抖動超過了20%。
(比較例B-12)制作了與實施例B-1相同的光記錄介質(zhì)A,除了將功率比ε變更為0.5以外,在與實施例B-1相同的記錄條件下進(jìn)行了記錄、測定。反射率區(qū)域是BH,L0層的R0=7.0%,R1=7.2%,R9=7.6%(R1/R0=1.029,R9/R0=1.086)。如表3所示,DOW1抖動差。
如上所述,判明,在為了提高L0層的記錄層3的透射率而將記錄層3、第2電介質(zhì)膜4和半透明膜5的膜厚做得非常薄的情況下,即使記錄層3的初始化所需的初始化功率密度Di低,上述(1)、(2)式也成立。
其中,在上述實施例A、B中用雙層相變型光記錄介質(zhì)作為光記錄介質(zhì)的實施方式進(jìn)行了討論,但是本發(fā)明在記錄層為1層的相變型光記錄介質(zhì)及記錄層為3層以上的多層相變型光記錄介質(zhì)中都成立。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì),是相變型光記錄介質(zhì),其特征在于,具有基板;和記錄層,通過按照記錄脈沖圖案照射記錄光來記錄表示記錄信息的記錄標(biāo)記,該記錄脈沖圖案由記錄脈沖和擦除脈沖組成,所述記錄脈沖從擦除功率上升并形成在比上述擦除功率大的記錄功率和比上述擦除功率小的最低功率之間,所述擦除脈沖從上述最低功率向上述擦除功率上升;在將向上述記錄層上的一次也未記錄信息的未記錄部上照射再現(xiàn)光時的、上述未記錄部的反射率設(shè)為R0,將向上述未記錄部上照射了1次與上述記錄脈沖圖案相應(yīng)的上述記錄光后照射上述再現(xiàn)光時的、上述未記錄部的反射率設(shè)為R1,將向上述未記錄部上照射了9次與上述記錄脈沖圖案相應(yīng)的上述記錄光后照射上述再現(xiàn)光時的上述未記錄部的反射率設(shè)為R9的情況下,上述記錄層中,成立下述(1)、(2)式1.00<(R1/R0)<1.15…(1)1.05<(R9/R0)<1.20…(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì),其特征在于,上述光記錄介質(zhì)具有多個上述記錄層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光記錄介質(zhì),其特征在于,在設(shè)上述記錄功率為Pw、上述擦除功率為Pe,設(shè)上述擦除功率Pe與上述記錄功率Pw的功率比為ε,ε=Pe/Pw時,向規(guī)定的區(qū)域?qū)懭肓擞糜谑?.20≤ε≤0.40的信息。
全文摘要
提供一種相變型光記錄介質(zhì),即使加快記錄速度也能得到良好的記錄特性,還能夠維持1次或多次的重寫記錄特性良好。相變型光記錄介質(zhì)(A)由基板(1、11)和記錄層(3、13)組成。在設(shè)一次也未記錄信息的未記錄部的反射率為R0、向那里記錄了1次隨機(jī)圖案后的反射率為R1、進(jìn)而記錄了9次隨機(jī)圖案后的反射率為R9的情況下,下述(1)、(2)式成立,1.00<(R1/R0)<1.15…(1);1.05<(R9/R0)<1.20…(2)。
文檔編號G11B7/24GK1649009SQ20051000674
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月30日
發(fā)明者松本郁夫, 田畑浩, 德井健二, 米原和男, 下舞賢一 申請人:日本勝利株式會社