專利名稱：光記錄介質(zhì)及光記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用光(例如激光)的照射進行信息的記錄、刪除、再現(xiàn)的光記錄介質(zhì)、以及在該光記錄介質(zhì)中記錄信息的光記錄方法。尤其是，本發(fā)明提供一種光記錄介質(zhì)及光記錄方法，在以增大存儲容量為目的而具有兩層可重寫的記錄膜的雙層相變光記錄介質(zhì)中，可得到良好的記錄特性及良好的重復(fù)重寫特性。
背景技術(shù)：
相變型光記錄介質(zhì)是指，利用晶相和非晶相的可逆變化現(xiàn)象可以重寫信息的介質(zhì)，例如是今年發(fā)展的CD-RW(可重復(fù)記錄型緊致盤)、DVD-RW(可重復(fù)記錄型數(shù)字多用途盤)或DVD-RAM(可重復(fù)記錄的隨機存取數(shù)字多用途盤)。其中DVD-RW和DVD-RAM主要使用于如影像信息那樣的信息量大的記錄及重寫。
而且，在作為近年來的錄像機和個人計算機用的記錄介質(zhì)而急速普及的相變型光記錄介質(zhì)中，除了優(yōu)良的記錄特性及重寫特性要求以外，從長時間錄像和大容量數(shù)據(jù)保管的觀點看，對記錄容量的增強和高密度化記錄的要求增大。
作為增加上述的相變型光記錄介質(zhì)的記錄容量方法之一，有減小記錄的信號來提高單位面積的密度的方法。要減小記錄信號，已知有縮短使用于記錄的激光波長，或者增大物鏡的數(shù)值孔徑(NA)的方法。例如作為實用了此方法的例子，有藍(Blu-Ray)光盤。
在DVD盤中，從4.7GB/面的記錄容量起，通過提高記錄信號的密度，在藍光盤成為23GB/面的記錄容量，實現(xiàn)了記錄容量的增加。而且，在藍光盤中，代替在DVD使用的波長650nm的激光而使用405nm的激光，物鏡的NA，也從在DVD使用的0.60增大到0.85，提高了記錄信號的密度。
作為增大相變型光記錄介質(zhì)的記錄容量的另一個方法，還提出了重合多個光記錄介質(zhì)中的記錄層而形成的多層化，已經(jīng)在市場中普及著記錄層為兩層的DVD-ROM(Read Only Memory)。在這樣的多層化的光記錄介質(zhì)中，可利用兩層的記錄層將記錄容量增加為兩倍，利用四層的記錄層增加為四倍。近年來，重合了有機色素的記錄膜的追加記錄型的雙層型光記錄介質(zhì)，例如DVD±R的雙層(DL)盤已實現(xiàn)了商品化。在這樣地將記錄膜做成2層增大了記錄容量時，使用的激光波長及透鏡的NA同過去一樣即可，所以具有可廉價地實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)點。
正在研究將與此相同的方法應(yīng)用于相變型光記錄介質(zhì)的方法。DVD-ROM的情況下，由于是再現(xiàn)專用，所以在盤截面方向上重合反射膜，但是，在相變型光記錄介質(zhì)中，是重合記錄膜(記錄層)。
具有1層可重寫的記錄膜的相變光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及記錄方法如下所述。
相變光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)是，在將照射具有記錄、再現(xiàn)及刪除用的各功率的激光的面作為底面的基板上，至少依次層疊介質(zhì)膜、記錄膜、介質(zhì)膜、反射膜。在這樣構(gòu)成的相變光記錄介質(zhì)中，在記錄時，用記錄功率的激光將記錄脈沖施加(照射)到記錄膜上，熔解記錄膜，并通過急冷，形成非結(jié)晶的記錄標記。記錄標記的反射率比結(jié)晶狀態(tài)的記錄膜的反射率低，因此，可以利用光學(xué)方式將記錄標記作為記錄信息讀取。在刪除記錄標記時，通過照射比記錄功率小的功率(刪除功率)的激光，使記錄層達到結(jié)晶溫度以上、熔點以下的溫度，從非結(jié)晶狀態(tài)成為結(jié)晶狀態(tài)，從而消去記錄標記，可進行重寫。在一次激光照射中進行該記錄和刪除的一次光束重寫中，由于重寫所需的時間短，所以是希望的。
具有兩層記錄膜的相變型光記錄介質(zhì)，是與上述的相變光記錄介質(zhì)相同的結(jié)構(gòu)，至少在基板上形成兩層由介質(zhì)膜、記錄膜、介質(zhì)膜、反射膜構(gòu)成的單位記錄層。
在日本特開2003-338079號公報(專利文獻1)中，提出了如下問題構(gòu)成從激光入射側(cè)看位于前側(cè)的信息層(L0層)的記錄膜的結(jié)晶狀態(tài)，隨記錄膜已被記錄或未記錄而不同，這對從激光入射側(cè)看最遠的信息層(L1層)的信息記錄或信息再現(xiàn)產(chǎn)生影響。在專利文獻1中公開了如下技術(shù)L0層的記錄膜的結(jié)晶狀態(tài)同記錄有信息的非結(jié)晶狀態(tài)、或未記錄的結(jié)晶狀態(tài)的任一狀態(tài)無關(guān)，對L1層可進行正確的記錄再現(xiàn)，因此，可將記錄膜設(shè)計成使L0層的記錄膜中的結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)的透射率差和吸收率差不受限制地變小。結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)可通過光學(xué)方式檢測。
根據(jù)本發(fā)明者的研究，將在專利文獻1公開的TeGeSb、InSe等的硫族化合物材料使用于記錄膜時，雖然可以確認到在專利文獻1說明的效果，但是，在將結(jié)晶速度快的AgInSbTe、InGeSb、GaSb等高速結(jié)晶生長材料(以下標記為“FGM”)使用于記錄膜時，難以將設(shè)計膜設(shè)計成使結(jié)晶狀態(tài)和非結(jié)晶狀態(tài)的透射率差盡可能小。
而且，若使用FGM，則需要形成急冷結(jié)構(gòu)的記錄膜，因此，對構(gòu)成光記錄介質(zhì)的各膜的膜厚設(shè)定有很多限制，難以實現(xiàn)能得到良好的記錄特性和重寫特性的膜結(jié)構(gòu)。
在日本特開2003-303420號公報(專利文獻2)中，對如上所述的記錄膜的透射率差的大小關(guān)系沒有說明，而是提供了一種記錄方法，即，在具備兩層以上的記錄層的光信息記錄介質(zhì)中，從在垂直方向上離光入射側(cè)最遠的記錄層開始記錄，依次記錄到離光入射側(cè)近的記錄層的方法，或者與其相反順序進行記錄的方法。
根據(jù)本發(fā)明者的研究，按照記載在專利文獻2的記錄順序的記錄方法中，在相變光記錄介質(zhì)的情況下，確認了根據(jù)記錄膜的材料和膜厚(介質(zhì)的設(shè)計條件)，記錄前后的透射率和反射率的大小關(guān)系發(fā)生變化。因此，即使設(shè)定記錄順序，根據(jù)介質(zhì)的設(shè)計條件，有時記錄特性會惡化。
再者，如果對于各個光記錄介質(zhì)其記錄順序變化，就存在互換性不成立的問題。為此，規(guī)定光記錄介質(zhì)的特性，基于此確定記錄方法很重要。
在具有兩層記錄膜的相變光記錄介質(zhì)中，按照專利文獻2的記錄方法從離激光入射側(cè)最遠的L1層開始記錄時，記錄用激光透過處于未記錄的結(jié)晶狀態(tài)的L0層的記錄膜。另一方面，如果從激光入射側(cè)的L0層開始記錄，為了記錄到L1層上，記錄用激光要透過已經(jīng)記錄了信息的成為非結(jié)晶狀態(tài)的L0層的記錄膜。在此時的L0層的記錄膜的記錄狀態(tài)和未記錄狀態(tài)的透射率有差異時，根據(jù)記錄順序，L0層的透射率中會產(chǎn)生大的差別，因此，由于記錄激光功率的變化和再現(xiàn)信號的減少，不能得到良好的記錄特性。因此，同時需要設(shè)計如專利文獻1所記載的記錄膜的方法。
專利文獻1日本特開2003-338079號公報專利文獻2日本特開2003-303420號公報發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種光記錄介質(zhì)及光記錄方法，在具有兩層記錄膜的相變光記錄介質(zhì)中，在任一記錄膜都能得到良好的記錄特性和重寫特性。
為解決上述課題，本發(fā)明提供具有(a)～(c)結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)及光記錄方法。
(a)一種光記錄介質(zhì)，利用具有650nm頻帶的波長的光來記錄或再現(xiàn)信息，其具有基板；在上述基板上依次形成的至少具有第一記錄膜和第一反射膜的第1單位記錄層、以及至少具有第二記錄膜和第二反射膜的第2單位記錄層；在上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)下，當上述光通過上述基板和第1單位記錄層后聚焦在上述第二記錄膜上，作為具有規(guī)定面積的聚光點照射時，上述第2單位記錄層的反射率大于等于5％、且小于等于10％。
(b)在(a)記載的光記錄介質(zhì)是，在上述第1單位記錄層中，當上述光作為平行光照射上述第1單位記錄層時，其中上述平行光具有與上述光的行進方向正交的方向的截面積比上述規(guī)定面積大的面積，如果設(shè)處于上述第一記錄膜中未記錄有信息的未記錄狀態(tài)時的透射率為Tc、反射率為Rc，設(shè)處于上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)時的透射率為Tr、反射率為Rr，則Tc≤Tr≤60％、且9％≤Rr≤Rc≤15％。
(c)一種光記錄介質(zhì)的記錄方法，該光記錄介質(zhì)具有基板；在上述基板上依次形成的第1單位記錄層和第2單位記錄層，上述第1單位記錄層至少具有利用650nm頻帶的波長的光記錄信息的第一記錄膜和第一反射膜，上述第2單位記錄層至少具有利用上述光記錄信息的第二記錄膜和第二反射膜；在上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)下，當上述光通過上述基板和第1單位記錄層后聚焦在上述第二記錄膜上，作為具有規(guī)定面積的聚光點照射時，上述第2單位記錄層的反射率大于等于5％、且小于等于10％；在上述第1單位記錄層中，當上述光作為平行光照射上述第1單位記錄層時，其中上述平行光具有與上述光的行進方向正交的方向的截面積比上述規(guī)定面積大的面積，如果設(shè)處于上述第一記錄膜中未記錄有信息的未記錄狀態(tài)時的透射率為Tc、反射率為Rc，設(shè)處于上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)時的透射率為Tr、反射率為Rr，則Tc≤Tr≤60％、且9％≤Rr≤Rc≤15％；在上述光記錄介質(zhì)中記錄信息的方法包括在上述第一記錄膜的具有規(guī)定面積的區(qū)域記錄信息的第1步驟；通過上述第一記錄膜的記錄有信息的區(qū)域，向上述第二記錄膜記錄信息的第2步驟。
根據(jù)本發(fā)明，在具有兩層記錄膜的相變光記錄介質(zhì)中，任一記錄膜都能得到良好的記錄特性和重寫特性。進一步，即使記錄膜使用FGM形成，任一記錄膜都能得到良好的記錄特性和重寫特性。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的光記錄介質(zhì)A的層疊結(jié)構(gòu)的縱截面圖。
圖2(a)是將第一反射膜5的膜厚作為參數(shù)來表示L0層的透射率Tc和第一記錄膜3的膜厚之間關(guān)系的圖，圖2(b)是將第一反射膜5的膜厚作為參數(shù)來表示L0層的透射率Tr和第一記錄膜3的膜厚之間關(guān)系的圖。
圖3是表示將第一記錄膜3的膜厚作為參數(shù)的重寫次數(shù)和抖動之間關(guān)系的圖。
圖4是表示L1層反射率R1和3T信號的C/N的關(guān)系的圖。
圖5是表示將L1層單獨的反射率R11為參數(shù)來表示L0層的透射率Tr和L1層反射率R1之間關(guān)系的仿真結(jié)果的圖。
圖6是表示本發(fā)明的一實施方式的記錄脈沖串的圖。
圖7是表示本發(fā)明的光記錄裝置的一實施方式的圖。
圖8是光記錄介質(zhì)A的平面圖。
圖9是模式地表示在對光記錄介質(zhì)A的記錄中使用的3個記錄文件系統(tǒng)的圖。
具體實施例方式
作為具備兩層具有記錄膜的單位記錄層的兩層相變光記錄介質(zhì)，舉出了DVD-RW、DVD-RAM等相變型光盤或光卡等可以重寫重復(fù)信息的介質(zhì)。而且，在以下的說明中，作為本發(fā)明的光記錄介質(zhì)的一個實施方式說明了兩層型相變光盤，但是，對于此外的光卡等具有同樣結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)，也可以適用本發(fā)明，這是毋庸置疑的。
圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的光記錄介質(zhì)A的層疊結(jié)構(gòu)的縱截面圖。
本實施方式的兩層型相變光記錄介質(zhì)A是，在以入射記錄、再現(xiàn)和刪除用激光L的入射面1A為底面的第一基板1上，隔著作為第1單位記錄層的L0層中間層(透明層)13層疊了作為第2單位記錄層的L1層和第二基板11。構(gòu)成光記錄介質(zhì)A的單位記錄層中的、從光記錄介質(zhì)A的激光入射側(cè)(入射面1A)看時位于前面的單位記錄層是第1單位記錄層(L0層)，從激光入射側(cè)看位于里側(cè)的最深側(cè)的單位記錄層是第2單位記錄層(L1層)。
L0層是形成在第一基板1上的、依次層疊了第一介質(zhì)膜2、第一記錄膜3、第二介質(zhì)膜4、第一反射膜5、第1保護膜6的單位記錄層。L1層是形成在以第二基板11的標簽面11B為底面的第二基板上的、依次層疊了第二反射膜10、第三介質(zhì)膜9、第二記錄膜8、第四介質(zhì)膜7、第2保護膜12的單位記錄層。L0層的第1保護膜6和L1層的第2保護膜12被粘接成隔著中間層13相對置。
透明層13可以使用紫外線(UV)固化型樹脂，也可以使用兩面粘結(jié)型薄片。
作為第一基板1及第二基板11的材料，可以使用透明的各種合成樹脂、透明的玻璃等。為了避免灰塵的附著和第一基板1的傷痕等的影響，希望使用透明的第一基板1，用已聚光的激光從第一基板1側(cè)開始記錄。作為這樣的第一基板1及第二基板11的材料，可例舉出玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚烯樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等。尤其是，從光學(xué)雙折射、吸濕性小、成型容易考慮，希望是聚碳酸酯樹脂。
第一基板1及第二基板11的厚度不特殊限定，但考慮與全部厚度為1.2mm的數(shù)字多用途盤(以下標記為“DVD”)的互換性，希望是0.58mm～0.6mm。第一基板1及第二基板11也可以是撓性的，也可以是剛性的，但是，當撓性的情況下，以帶狀、薄片狀、卡狀使用。當剛性的情況下，以卡狀、或盤狀使用。
第一介質(zhì)膜2及第二介質(zhì)膜4是為了在記錄時防止第一基板1、第一記錄膜3等因熱變形導(dǎo)致記錄特性劣化而設(shè)置，具有從熱中保護第一基板1、第一記錄膜3的效果，還有通過光學(xué)的干涉效果改善再現(xiàn)信號的C/N(Crrier to Noise Ratio)的效果。第三介質(zhì)膜9及第四介質(zhì)膜7，對于第二基板11、第二記錄膜8也具有相同的效果。
第一介質(zhì)膜2、第二介質(zhì)膜4、第三介質(zhì)膜9和第四介質(zhì)膜7(第一介質(zhì)膜～第四介質(zhì)膜)分別對記錄再現(xiàn)的激光是透明的，折射率n在1.9≤n≤2.3的范圍。再者，作為第一介質(zhì)膜～第四介質(zhì)膜的材料，從熱特性的觀點看，希望是SiO2、SiO、ZnO、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、ZrO2、MgO等氧化物，ZnS、In2S3、TaS4等硫化物，SiC、TaC、WC、TiC等碳化物的單體，或者這些單體的混合物。
而且，第一介質(zhì)膜～第四介質(zhì)膜可以不是相同的材料、組成，也可以組合分別不同的材料構(gòu)成。而且，ZnS和SiO2的混合膜的情況下，即使重復(fù)進行記錄、刪除，也不容易引起記錄靈敏度、C/N、刪除率等的劣化，因此尤其希望。
第一介質(zhì)膜2及第三介質(zhì)膜9的厚度，大概在5nm～500nm的范圍即可。再者，考慮難以從各自第一基板1及第一記錄膜3、第二基板11及第二記錄膜8剝離，且難以發(fā)生斷裂等缺陷，因此希望是40nm～300nm的范圍。如果比40nm薄，那么不容易確保盤的光學(xué)特性，如果比300nm厚，那么生產(chǎn)性差。而且，更希望在50nm～80nm的范圍。
第二介質(zhì)膜4及第四介質(zhì)膜7希望是5nm～40nm的范圍，以便具有良好的C/N、刪除率等的記錄特性，可穩(wěn)定地進行多次重寫。如果比5nm薄，那么記錄膜的熱確保不容易，因此最佳記錄功率上升，如果比40nm厚，那么會導(dǎo)致重寫特性的惡化。更希望是10nm～20nm的范圍。
第一記錄膜3、第二記錄膜8是Ag-In-Sb-Te合金、在Ge-In-Sb-Te合金或Ge-In-Sb-Te合金中包含Ag或Si、Al、Ti、Bi、Ga中的至少一種的組成的合金膜。第一記錄膜3的膜厚，從對L1層的光透射的觀點看希望是10nm以下，第二記錄膜8的膜厚希望是10nm～25nm。
而且，也可以在與第一記錄膜3、第二記錄膜8相接的第一介質(zhì)膜～第四介質(zhì)膜的界面的單面或兩面設(shè)置界面膜。作為界面膜的材料，不包含硫磺物很重要。如果將包含硫磺物的材料用于界面膜，那么通過重復(fù)的重寫，界面膜中的硫磺擴散到第一記錄膜3、第二記錄膜8中，記錄特性會劣化，因此不希望。而且，從刪除特性不好的觀點出發(fā)，也不希望。
界面膜的材料，希望是包含氮化物、氧化物、碳化物中至少一種材料，具體地說，希望是包含氮化鍺、氮化硅、氮化鋁、氧化鋁、氧化鋯、氧化鉻、碳化硅、碳中至少一種的材料。而且，在這些材料中也可以包含氧、氮、氫等。上述的氮化物、氧化物、碳化物也可以不是化學(xué)計量組成，氮、氧、碳過剩或不足也可以。因此，界面膜不容易剝離，保存耐久性等提高等，可以提高單位記錄層全體的特性。
作為半透明的第一反射膜5及第二反射膜10的材料，可例舉出具有光反射性的Al、Au、Ag等金屬，和以這些為主成分并包含由一種以上的金屬或半導(dǎo)體構(gòu)成的添加元素的合金，在Al、Au、Ag等金屬中混合了Al、Si等的金屬氮化物、金屬氧化物、金屬鍺化物等金屬化合物的材料等。在此，作為主成分，指構(gòu)成第一反射膜5和第二反射膜10的全部材料中Al、Au、Ag等金屬的所占比例超過全部材料的50％的情況，希望是90％以上的情況。
其中，Al、Au、Ag等金屬，以及以這些金屬為主成分的合金，反射性高、且導(dǎo)熱率高，因此是希望的。作為合金的例子，通常是在Al中加了Si、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、Ta、Nb、Mn、Zr等至少一種元素的材料，或者是在Au或Ag中加了Cr、Ag、Cu、Pd、Pt、Ni、Nd、In、Ca等至少一種元素的材料等。但是，在考慮高速記錄時，從記錄特性的觀點看，尤其希望是以熱傳導(dǎo)率高的Ag為主成分的金屬或合金。
半透明的第一反射膜5的厚度，若考慮對L1層的光的透過，希望是10nm以下。第二反射膜10的膜厚隨形成第二反射膜10的材料的熱傳導(dǎo)率大小而變化，希望是50nm～300nm以下。如果第二反射膜10為50nm以上，那么光學(xué)性能上不變化，對反射率的值不造成影響，對冷卻速度的影響變大。而且，在制造時，形成300nm以上的厚度則需要時間。因此，通過使用熱傳導(dǎo)率高的材料，能夠確保性能，同時將膜厚控制在上述的最佳范圍。
再者，為了提高反射率及熱傳導(dǎo)率，也可以使第一反射膜5和第二反射膜10成為在透明的高電導(dǎo)介質(zhì)膜之間夾著金屬反射膜的多膜結(jié)構(gòu)。
《透射率的測量》在本實施方式的光記錄介質(zhì)中，在對L1層進行記錄再現(xiàn)時，需要使激光透過L0層。為此，在兩層相變光記錄介質(zhì)的情況下，在離入射激光近的L0層中的激光的透射率T0，根據(jù)仿真至少需要40％。并且，最深側(cè)的L1層沒必要為了下一層而透過激光，因此，構(gòu)成L1層的記錄膜和反射膜可以形成為確保特性所充分的膜厚。
在此，在L1層單獨反射的光線的反射率設(shè)為“L1層單獨的反射率R11”。L1層單獨是指，利用粘結(jié)層13粘合第一基板1(或假基板)和在第二基板11上形成的L1層形成的結(jié)構(gòu)，第2保護膜12和第一基板1夾著粘結(jié)層13相對置。L1層單獨的反射率R11是，從第一基板1的入射面1A將激光聚焦到第二記錄膜8上成為具有規(guī)定面積的聚光點，照射第二記錄膜8(L1層全體)，并使用脈沖技術(shù)(パルステツク)公司制造的光盤驅(qū)動測試儀(DDU1000，以下稱為評價儀)進行評價的值。而且，在本實施方式中構(gòu)成L1層的各膜非常薄，因此通過整個L1層后照射的激光，具有與聚焦到第二記錄膜8的激光所具有的規(guī)定面積大致相同的面積。在整個L0層中也相同。
利用評價儀進行的反射率的評價，是按照DVD-RW標準如下進行的。首先，使用具有基于DVD-RW標準的波長的激光，以最佳條件將通過8-16調(diào)制方式調(diào)制的記錄信號寫入光記錄介質(zhì)A，并且，用適當?shù)脑佻F(xiàn)功率(本實施方式中，是1.4mW)再現(xiàn)，用示波器觀察再現(xiàn)信號，求出再現(xiàn)信號的最大電平即I14H的電壓水平。根據(jù)求出的電壓水平，基于可預(yù)先得到對應(yīng)反射率的電壓水平的標準盤，評價反射率。
在本實施方式中使用的激光，具有包含基于DVD-RW標準的650nm±10nm的650nm頻帶的波長。并且，在本實施方式中使用的評價儀搭載了NA為0.65的光學(xué)鏡頭和具有658nm波長的激光二極管，但是，若是650nm頻帶的波長，那么得到幾乎相同的反射率。
而且，如果將從圖1所示的光記錄介質(zhì)A的第一基板1側(cè)(入射面1A)照射的激光透過L0層并在L1層反射的反射率設(shè)為“L1層放射率R1”，那么，激光透過L0層并在L1層反射，再次透過L0層。因此，在如本實施方式的光記錄介質(zhì)A這樣的兩層型相變光記錄介質(zhì)中的L1層反射率R1，成為L0層的透射率T0和L1層單獨的反射率R11相乘的結(jié)果(R1＝T0×R11×T0)。在本實施方式中，激光具有650nm頻帶的波長。
在本實施方式中，L0層的透射率T0指的是，在第一基板1上形成的L0層中，從第一基板1側(cè)照射的光的透射率。L0層的透射率T0是，作為分析裝置使用Steag ETA-Optik GmbH公司制造的ETA-RT，求出將具有650nm頻帶的波長的激光作為具有比如前所述的規(guī)定面積(第1面積)大的面積(第2面積)的光照射到L0層時的透射率。在此，第2面積是與激光的行進方向正交的方向的L0層的截面積，是使具有第2面積來照射L0層的激光成為大致平行的大小。因此，在本實施方式中，具有第2面積來照射的激光為平行光。
并且，在本實施方式中，假設(shè)第一基板1的透射率等對L0層的透射率T0、L1層的反射率R1及L1層單獨的反射率R11不產(chǎn)生影響。
例如，假設(shè)L1層單獨的反射率R11為一般的相變光記錄介質(zhì)的反射率的20％、L0層的透射率T0為40％，那么L1層反射率R1成為40％×20％×40％＝3.2％。同樣，如果L0層的透射率T0是45％，那么L1層反射率R1成為4％；如果L0層的透射率T0是50％，那么L1層反射率R1成為5％。
為了以相同條件得到10％的L1層反射率R1，L0層的透射率T0必須是72％。而且，即使將L1層單獨的反射率R11提高至25％，為了得到10％的L1層反射率R1，L0層的透射率T0必須是66％。
如上所述，L1層反射率R1依賴于L0層的透射率T0及L1層單獨的反射率R11而變動。若提高L0層的透射率T0，那么在L1層的反射率R1的增大，也能得到效果。
因此，有必要將L0層全體的厚度設(shè)定成，使L0層可以確保希望的透射率T0，使記錄時的第一記錄膜3的冷卻速度成為最佳。尤其是，將激光吸收大的第一記錄膜3、第一反射膜5的厚度減薄，對增大透射率T0是有效的。
而且，從光入射側(cè)看的里側(cè)的L1層沒必要透過入射光，因此可以優(yōu)先確保良好的記錄特性，將第二記錄膜8和第二反射膜10的厚度最佳化。
圖2(a)是將第一反射膜5的膜厚作為參數(shù)來表示第一記錄膜3處于結(jié)晶狀態(tài)(未記錄狀態(tài))的L0層的透射率Tc和第一記錄膜3的膜厚的關(guān)系的圖，圖2(b)是將第一反射膜5的膜厚作為參數(shù)來表示第一記錄膜3處于結(jié)晶、非結(jié)晶的混合狀態(tài)(已記錄狀態(tài))的L0層的透射率Tr和第一記錄膜3的膜厚的關(guān)系的圖。對第一記錄膜3的記錄是，使用在第一記錄膜3和第一反射膜5的各個組合中能得到良好的抖動的記錄功率及激光法則(light strategy)進行一次。
將第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的L0層中的L0層透射率Tc和第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L0層中的L0層透射率Tr，總稱為L0層的透射率T0。
如圖2(a)所示，在組合了第一記錄膜3和第一反射膜5的最薄膜厚，即第一記錄膜3的膜厚為4nm和第一反射膜5的膜厚為4nm的組合時，L0層可得到60％以上的透射率Tc。
如圖2(b)所示，如果第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)，那么當?shù)谝挥涗浤?的膜厚為4nm和5nm時，L0層可得到60％以上的透射率Tr，第一反射膜5的膜厚也可以成為4nm或5nm。如果用4nm形成第一反射膜5的膜厚，那么第一記錄膜3的膜厚也可以由4nm形成，可以使L0層全體的厚度最薄。并且，如果第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)，那么第一記錄膜3的光透射率比未記錄狀態(tài)時上升數(shù)個％。
在圖3表示以第一記錄膜3的膜厚作為參數(shù)的重寫次數(shù)和抖動的關(guān)系(DOW(Direct Over Write)抖動特性)。在此。所述的重寫是指一次光束重寫，即，用一次激光掃描消除以前形成的記錄標記，形成新的記錄標記。然后，DOW0是向初始化的光記錄介質(zhì)A的未記錄部形成記錄標記的初次記錄，DOW1是進一步對其形成記錄標記的第一次重寫。
根據(jù)圖3，當在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中用4nm形成第一記錄膜3的膜厚時，可判明得不到抖動特性良好的10％以下的抖動值。進一步，若膜厚是5nm，那么重寫次數(shù)超過100次時起，抖動超過10％，因此，判斷出能夠得到良好的抖動特性的第一記錄膜3的膜厚是5nm以上。
這是因為，如果像本實施方式那樣用FGM形成第一記錄膜3，那么隨著膜厚變薄，通過界面效應(yīng)結(jié)晶速度急速下降，所以不能刪除已記錄的信息。如圖3所示，在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中，如果用4nm的膜厚形成第一記錄膜3，那么結(jié)晶速度降低，刪除困難。能夠刪除的厚度極限是5nm。
根據(jù)以上的圖2(a)及圖3，使用未記錄狀態(tài)的第一記錄膜3時，如果設(shè)第一記錄膜3的膜厚為5nm、第一反射膜5的膜厚為4nm，就成為能夠得到光記錄介質(zhì)A的必要特性的最薄膜厚的組合。但是，此時的L0層的透射率Tc是56％，如圖2(b)所示，比使用已記錄狀態(tài)的第一記錄膜3并采用了相同膜厚的組合時的L0層的透射率Tr(T0)小。
因此，若使用已記錄狀態(tài)的第一記錄膜3，那么能得到比使用未記錄狀態(tài)的第一記錄膜3時大的L0層的透射率Tr(T0)，所以是希望的。
進一步，如圖2(b)所示，以第一記錄膜3的膜厚為4nm、第一反射膜5的膜厚為4nm形成時，L0層的透射率Tr成為66％，因此，如果采用使L1層單獨的反射率R11成為25％的L1層的膜結(jié)構(gòu)，可以推測出能得到如上所述的10％的L1層反射率R1。但是，如圖3所示，第一記錄膜3的膜厚5nm是能夠得到充分的結(jié)晶速度及抖動的極限，因此L0層的透射率Tr難以達到66％。因此，提高L0層的透射率Tr，難以得到10％的L1層反射率R1。
因此，根據(jù)圖2(a)、圖2(b)及圖3，判明了在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中L0層的透射率Tr的上限值是60％。
在圖4表示第一記錄膜3及第二記錄膜8處于已記錄狀態(tài)的光記錄介質(zhì)A中的、L1層反射率R1和用依照DVD標準的1mW再現(xiàn)激光功率再現(xiàn)的3T信號的C/N(CNR)的關(guān)系。光記錄介質(zhì)A記錄著8-16調(diào)制隨機模式的記錄信號。
根據(jù)圖4，判明了在光記錄介質(zhì)A的實用時得到可充分滿足的50dB以上CNR的L1層的反射率R1是5％以上。不滿50db的CNR有可能引起錯誤率降低等問題。因此，根據(jù)圖4，發(fā)現(xiàn)L1層的反射率R1的下限是5％。
在滿足L0層的記錄特性時合適的第一記錄膜3的膜厚，從如上所述的第一記錄膜3的界面效果引起的結(jié)晶速度來看，也有能夠變薄的極限。因此，如上述的方法所示，難以將第一記錄膜3的膜厚變薄來增大L0層的透射率T0，是有極限的。
因此，為了提高L1層反射率R1，不僅要提高L0層的透射率T0，還需要考慮盡量提高L1層單獨的反射率R11的方法。如上所述地，L1層不需要考慮光的透過，因此可以將膜結(jié)構(gòu)設(shè)計成使L1層單獨的反射率R11得到適當值。
在圖5表示，將L1層單獨的反射率R11作為參數(shù)，用仿真求出使用可以得到良好的抖動的記錄功率及激光法則在第一記錄膜3上記錄了一次信息的L0層的透射率Tr、和第二記錄膜8處于未記錄狀態(tài)的L1層反射率R1的關(guān)系。L1層單獨的反射率R11例如可通過改變第四介質(zhì)膜7的膜厚來控制。但是，如果增大第四介質(zhì)膜7的膜厚以得到較高的L1層單獨的反射率R11，那么有調(diào)制度降低的傾向，從L1層單獨的反射率R11超過25％時開始，難以確保50％以上的調(diào)制度。
根據(jù)圖5，判明了若提高L1層單獨的反射率R11，那么，即使L0層的透射率Tr低也能得到必要的L1層的反射率R1。因此，通過形成使L1層單獨的反射率R11變高的L1層，可以較低地設(shè)定L0層的透射率Tr，第一記錄膜3的膜厚不是最薄的厚度，而是能確保充分的厚度。
《光記錄設(shè)備》下面，在圖7表示用于向本實施方式的光記錄介質(zhì)A照射具有如圖6所示的本發(fā)明的一實施方式的記錄脈沖串的激光的、本發(fā)明的光記錄裝置的一實施方式。
記錄脈沖串如圖6所示，包括開頭脈沖Ttop，從刪除功率Pe上升，最初在記錄膜上以記錄功率Pw施加激光；多脈沖Tmp，是接在開頭脈沖Ttop后面的脈沖，交替地施加記錄功率Pw和最低功率Pb；冷卻脈沖Tc1，使激光從最低功率Pb上升到消除功率Pe。冷卻脈沖Tc1成為對應(yīng)各標記的記錄脈沖串的終端。開頭脈沖Ttop和多脈沖Tmp成為在記錄膜上形成記錄標記用的加熱脈沖(記錄脈沖)。而且，也有不存在多脈沖Tmp而只用開頭脈沖Ttop來形成記錄脈沖串的情況。
首先，主軸馬達31旋轉(zhuǎn)光記錄介質(zhì)A。旋轉(zhuǎn)控制部32控制主軸馬達31的轉(zhuǎn)速，以便成為與目的記錄速度對應(yīng)的記錄線速度。而且，具有使用于光記錄介質(zhì)A的記錄、再現(xiàn)或刪除的半導(dǎo)體激光器(LD)33、使LD33的激光聚光照射的物鏡(未圖示)、以及例如四分割受光元件(未圖示)的光頭34，被設(shè)置為能夠在光記錄介質(zhì)A的半徑方向上移動。
并且，作為使用于本實施方式的光記錄裝置的記錄用光源，希望是如激光、頻閃光那樣的高強度光源。其中，由于半導(dǎo)體激光器可實現(xiàn)光源的小型化，耗電小，容易調(diào)制，因此是希望的。
光頭34的四分割受光元件接收從LD 33照射到光記錄介質(zhì)A上的激光的反射光。基于四分割受光元件接收的光，信號生成部57生成推挽信號，輸出到擺動檢測部36。而且，基于四分割受光元件接收的光，信號生成部57向驅(qū)動控制器44輸出聚焦錯誤信號及跟蹤錯誤信號。再者，信號生成部57生成作為四分割受光元件的合成信號的再現(xiàn)信號(RF信號)，輸出到反射率檢測部46及驅(qū)動控制器44。
驅(qū)動控制器44根據(jù)從信號生成部57供給的聚焦錯誤信號及跟蹤錯誤信號，控制致動器控制部35。致動器控制部35控制光頭34的聚焦及跟蹤。
驅(qū)動控制器44還控制旋轉(zhuǎn)控制部32、擺動檢測部36、地址解調(diào)電路37、記錄時鐘生成部38。
系統(tǒng)控制器45控制驅(qū)動控制器44及各部分。
擺動檢測部36具備可編程帶通濾波器(BPF)361，向地址解調(diào)電路37輸出檢測到的擺動信號。地址解調(diào)電路37根據(jù)檢測到的擺動信號解調(diào)地址信息，并輸出。輸入被解調(diào)的地址信息的記錄時鐘生成部38，具有PLL合成器電路381，生成記錄通道時鐘，輸出到記錄脈沖生成部39及脈沖數(shù)控制部40。
在此，詳細敘述記錄再現(xiàn)裝置的光記錄介質(zhì)A的再現(xiàn)動作。
在圖8表示光記錄介質(zhì)A的平面圖。光記錄介質(zhì)A具有中心孔21和位于其外周的夾緊區(qū)22。在夾緊區(qū)22的外周同心圓地設(shè)置有信息區(qū)(導(dǎo)入?yún)^(qū))23及最佳功率控制區(qū)(OPC區(qū))25，進一步，其外周區(qū)域成為用于記錄影像信息、聲音信息等實際數(shù)據(jù)的記錄區(qū)24。在此，導(dǎo)入?yún)^(qū)23，可以是ROM狀態(tài)或RAM狀態(tài)的任意狀態(tài)。另外，也有通過在用于得到跟蹤信號的激光引導(dǎo)槽中形成高頻擺動和坑，將識別信息作為再現(xiàn)專用的記錄信息存儲的方法。
在導(dǎo)入?yún)^(qū)23記錄了用于以使光記錄介質(zhì)A得到良好特性的方式記錄的記錄條件，作為識別信息。識別信息例如以下所述，是表示改變基于記錄信息的記錄標記形成時使用的記錄脈沖串的記錄脈沖串信息，或者是表示記錄用激光的激光強度(記錄功率Pw和刪除功率Pe等)和其施加時間(脈沖寬)的記錄參數(shù)(記錄條件)等。再者，還可以將光記錄介質(zhì)A的種類、光記錄介質(zhì)A的制造商信息、光記錄介質(zhì)A具有的單位記錄層數(shù)、各單位記錄層的透射率Tr作為識別信息記錄。
當記錄再現(xiàn)裝置的安裝部58已經(jīng)安裝了在記錄區(qū)24已記錄了信息的光記錄介質(zhì)A時，那么由旋轉(zhuǎn)控制部32控制主軸馬達31的轉(zhuǎn)速，使光記錄介質(zhì)A的旋轉(zhuǎn)成為對應(yīng)目的記錄速度的記錄線速度。光頭34的LD33向?qū)雲(yún)^(qū)23照射微弱的讀取(再現(xiàn)用)激光，光頭34向信號生成部57供給由四分割受光元件接收的反射光。LD33、光頭34和信號生成部57，作為從光記錄介質(zhì)A再現(xiàn)記錄信息的再現(xiàn)部工作。
信號生成部57基于反射光生成再現(xiàn)信號，供給到反射率檢測部46。反射率檢測部46判斷其反射率變化的梯度的正負，識別是L0層、還是L1層。再者，使光頭34或光記錄介質(zhì)A上下運動，將焦點聚焦在目的記錄膜上。致動器控制部35作為控制光頭34對構(gòu)成光記錄介質(zhì)A的各記錄膜的聚焦、及對形成在各記錄膜中的軌道的跟蹤的焦點及跟蹤控制部而工作。
接著，光頭34向信號生成部57輸出來自記錄區(qū)24的受光信號，信號生成部57生成并輸出再現(xiàn)信號。再現(xiàn)信號由未圖示的解調(diào)部解調(diào)后輸出。同時，擺動檢測部36根據(jù)從信號生成部57供給的徑向推挽信號，檢測擺動信號及LPP信號，輸出到地址解調(diào)電路37。
地址解調(diào)電路37解調(diào)LPP信號，取得地址信息，輸出到驅(qū)動控制器44。
下面，說明與記錄再現(xiàn)裝置中的光記錄介質(zhì)A的記錄有關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作。
當在記錄再現(xiàn)裝置的安裝部58安裝了在記錄區(qū)24中具有未記錄部的光記錄介質(zhì)A時，光頭34的LD33向?qū)雲(yún)^(qū)23照射微弱的讀取(再現(xiàn)用)激光，光頭34向信號生成部57供給由四分割受光元件接收的反射光。信號生成部57基于反射光生成再現(xiàn)信號，向系統(tǒng)控制器45供給解調(diào)了再現(xiàn)信號的識別信息。識別信號包含記錄脈沖串信息、表示記錄參數(shù)等的信息。
系統(tǒng)控制器45將識別信息寫入到存儲器451，基于此識別信息控制驅(qū)動控制器44。驅(qū)動控制器44基于來自系統(tǒng)控制器45的控制，控制致動器控制部35、擺動檢測部36、地址解調(diào)電路37。
在光記錄介質(zhì)A的記錄時，系統(tǒng)控制器45作為指示將記錄信息寫入到L0層、L1層中的哪一個單位記錄層的指示部工作。接著，反射率檢測部46判斷單位記錄層的反射率變化的梯度的正負，識別是L0層、還是L1層，致動器控制部35控制光頭34對接受了寫入指示的單位記錄層的聚焦及跟蹤。
本實施方式的系統(tǒng)控制器45，在存儲器451中存儲了如下的3個記錄文件系統(tǒng)。系統(tǒng)控制器45基于記錄文件系統(tǒng)進行指示。在圖9(A)～(C)中模式地表示在對光記錄介質(zhì)A的記錄中使用的3個記錄文件系統(tǒng)。
圖9(A)所示的記錄文件系統(tǒng)是，首先在構(gòu)成L0層的第一記錄膜3的內(nèi)周到外周全部記錄，接著從構(gòu)成L1層的第二記錄膜8的外周朝著內(nèi)周進行記錄的相反類型。
圖9(B)所示的記錄文件系統(tǒng)是，首先在構(gòu)成L0層的第一記錄膜3的內(nèi)周到外周全部記錄并結(jié)束后，接著從構(gòu)成L1層的第二記錄膜8的內(nèi)周朝著外周進行記錄的平行類型。
圖9(C)所示的記錄文件系統(tǒng)是，首先從構(gòu)成L0層的第一記錄膜3的內(nèi)周開始記錄到任意位置之后，從構(gòu)成L1層的第二記錄膜8的與上述的任意位置幾乎相同半徑的任意位置開始朝著內(nèi)周側(cè)，記錄到具有與第一記錄膜3的記錄中使用的面積的半徑相同半徑的面積的第二記錄膜8中。此時，采用相反類型。而且，在接著L0層的已記錄部分的未記錄部分和接著L1層的已記錄部分的未記錄部分，以相同的方法重復(fù)記錄動作。
在以上的3個記錄文件系統(tǒng)中，若重寫對象是L0層、L1層的已記錄部分，那么L0層、L1層的任意記錄膜都可以。
光頭34向光記錄介質(zhì)A照射記錄用的激光。驅(qū)動控制器44向記錄時鐘生成部38輸出由擺動檢測部36供給的擺動信號。而且，向系統(tǒng)控制器45輸出由地址解調(diào)電路37供給的地址信息。
輸入已解調(diào)的地址信息的記錄時鐘生成部38，具有PLL合成器電路381，生成記錄通道時鐘，輸出到記錄脈沖生成部39及脈沖數(shù)控制部40。
系統(tǒng)控制器45控制EFM+編碼器42、標記長度計數(shù)器41、及脈沖數(shù)控制部40。再者，系統(tǒng)控制器45還控制記錄脈沖串控制部39及LD驅(qū)動部43。
EFM+編碼器42對輸入的記錄信息進行8-16解調(diào)，并作為解調(diào)數(shù)據(jù)輸出到記錄脈沖串生成部39和標記長度計數(shù)器41。標記長度計數(shù)器41作為基于解調(diào)數(shù)據(jù)來計數(shù)規(guī)定標記長度的標記長度生成部工作，將其計數(shù)值輸出到記錄脈沖串生成部39和脈沖數(shù)控制部40。脈沖數(shù)控制部40基于被供給的計數(shù)值和記錄通道時鐘來控制記錄脈沖串生成部39，以使記錄脈沖成為規(guī)定的脈沖。
記錄脈沖串生成部39具備開頭脈沖控制信號生成部39t、多脈沖控制信號生成部39m和冷卻脈沖控制信號生成部39c。
開頭脈沖控制信號生成部39t生成開頭脈沖控制信號，多脈沖控制信號生成部39m生成多脈沖控制信號，冷卻脈沖控制信號生成部39c生成冷卻脈沖控制信號。
各控制信號供給到LD驅(qū)動部43，切換部431根據(jù)被供給的控制信號，對記錄功率Pw的驅(qū)動電流源431w、刪除功率Pe的驅(qū)動電流源431e、最低功率Pb的驅(qū)動電流源431b進行切換，生成記錄脈沖串。
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)存儲在系統(tǒng)控制器45的存儲器451中的記錄功率Pw、刪除功率Pe及最低功率Pb向光頭34供給電流。這些三個值是用于使光記錄介質(zhì)A的記錄特性良好的最佳值，表示此最佳值的識別信息預(yù)先存儲在存儲器451中，或者通過更新來存儲。并且，存儲器451是例如ROM(Read Only Memory)或可記錄的RAM(Random Access Memory)。
可是，本實施方式的光記錄裝置可對應(yīng)光記錄介質(zhì)A的高線速度(高倍速)化從多個記錄線速度中選擇設(shè)定記錄線速度。當輸入了用于選擇記錄線速度(倍速模式)的指示信號時，系統(tǒng)控制器45基于被存儲在存儲器451的被指示的記錄線速度的識別信息，如上所述地控制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45 1中如上所述地存儲了多個記錄線速度的識別信息。
生成的記錄脈沖串被輸入到光頭34。光頭34控制LD33使其輸出具有希望的記錄脈沖串和功率的LD發(fā)光波形，將記錄信息記錄在光記錄介質(zhì)A。
記錄脈沖串生成部39、LD驅(qū)動部43和光頭34作為記錄部400工作，該記錄部400根據(jù)由標記長度計數(shù)器41生成的標記長度，生成記錄脈沖串，通過LD33與記錄脈沖串對應(yīng)地向記錄膜照射記錄光，記錄表示記錄信息的記錄標記。
《光記錄介質(zhì)的結(jié)構(gòu)》在圖1所示的本發(fā)明的一實施方式的兩層型相變光記錄介質(zhì)A的基本結(jié)構(gòu)中，改變構(gòu)成L0層的第一記錄膜3、第一反射膜5的膜厚，調(diào)查透射率T0、反射率R0等的特性。
(實施例1)在直徑120mm、板厚0.6mm的聚碳酸酯樹脂制的第一基板1上，形成下面敘述的各膜。在基板1上以0.74μm的軌道間距形成空槽。該槽深度是25nm，溝槽(groove)寬度和岸地(land)寬度之比，大概是4060。并且，從激光的入射方向看，溝槽成為凸狀。
首先，將真空容器內(nèi)部排氣到3×10-4Pa后，使用在2×10-1Pa的氬氣氛圍氣中添加了20mol％的SiO2的ZnS靶、并利用高頻磁控濺射法，在第一基板1上形成膜厚70nm的第一介質(zhì)膜2。
接著，如下依次層疊各膜用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶，層疊膜厚5nm的第一記錄膜3；接著，用與第一介質(zhì)膜2相同的材料，層疊9nm的第二介質(zhì)膜4；用Ag合金靶，層疊膜厚4nm的半透明的第一反射膜5。從真空容器內(nèi)取出基板1后，在半透明的第一反射膜5上旋轉(zhuǎn)涂敷丙烯系紫外線固化樹脂(索尼化學(xué)制品株式會社制造的SK5110)，通過紫外線照射來固化，形成膜厚為3μm的第1保護膜6，從而形成作為第1單位記錄層的L0層。
作為第2單位記錄層的L1層，是在與第一基板1同樣形成的第二基板11上，通過與L0層相同條件的濺射，如下地依次層疊各膜用Ag合金靶，層疊120nm的第二反射膜10；用與第一介質(zhì)膜2相同的材料，層疊16nm的第三介質(zhì)膜9；用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶，層疊膜厚16nm的第二記錄膜8；層疊80nm的第四介質(zhì)膜7。在此膜厚結(jié)構(gòu)中，如前所述地測量L1層單獨的反射率R11，那么可確保L1層單獨的反射率R11為25％。
從真空容器內(nèi)取出第二基板11后，在第四介質(zhì)膜7上旋轉(zhuǎn)涂敷丙烯系紫外線固化樹脂(索尼化學(xué)制品株式會社制造的SK5110)，通過紫外線照射固化，形成膜厚為3μm的第2保護膜12，成為L1層。
利用日立CP計算機機器公司制造的POP120型初始化裝置進行L0層、L1層的初始化，。對L0層、L1層各自的記錄層進行初始化后，使用兩面粘貼型薄片13(粘接層13)將第1保護膜6和第2保護膜12相對置地粘合，制造了兩層型相變光記錄介質(zhì)A。
并且，在本實施方式中，L0層的未記錄狀態(tài)(初始化后)的透射率Tc和反射率Rc、以及已記錄狀態(tài)的透射率Tr和反射率Rr的測量，在與L1層粘合之前在單獨的狀態(tài)進行。單獨的L0層是指，第一基板1和在第一基板1上形成的L0層。在此，將第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的L0層中的L0層的反射率Rc、和第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L0層中的L0層的反射率Rr，總稱為L0層的反射率R0。
L0層的反射率R0及透射率T0的測量是，從第一基板1的入射面1A將具有650nm頻帶的波長的激光作為具有第2面積的平行光照射到L0層上，分析裝置使用Steag ETA-Optik GmbH公司制造的EETA-RT進行測量。
對第一記錄膜3的記錄進行一次，在記錄中使用的激光法則是如圖6所示的基于按照DVD-RW Version1.1標準的記錄脈沖串的8-16調(diào)制隨機模式。設(shè)記錄標記的標記長度為nT時，施加記錄功率Pw的脈沖、即開頭脈沖Ttop和多脈沖Tmp的數(shù)量為(n-1)。記錄線速度為7.7m/s(相當于DVD-Video兩層標準的兩倍速)，單位時鐘T為19.2ns(DVD兩倍速)，比特長度為0.293μm/比特。進行與DVD-Video相同密度的記錄，兩層的記錄容量相當于8.5G字節(jié)。
在本實施方式中，L0層的吸收率A0，用A0(％)＝100％-透射率T0(％)-反射率R0(％)求出。將基于第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的透射率Tc及反射率Rc求出的吸收率Ac、和基于第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的透射率Tr及反射率Rr求出的吸收率Ar，總稱為L0層的吸收率A0。
接著，如上所述地將L1層粘貼到L0層上，進行第一記錄膜3(L0層)處于未記錄狀態(tài)的L1層反射率Rc1和第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L1層反射率Rr1的測量。將第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的L1層反射率Rc1和第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L1層反射率Rr1，總稱為L1層反射率R1。
首先，以與第一記錄膜3相同的條件，對構(gòu)成L1層的第二記錄膜8進行10次記錄，然后，對已記錄狀態(tài)的第二記錄膜8將激光聚光為第1面積，使用評價儀測量L1層放射率R1。進行10次記錄時，對同第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L0層粘合的L1層的第二記錄膜8，通過第一記錄膜3的記錄有信息的區(qū)域，記錄信息。進一步，使用8-16調(diào)制隨機模式對第二記錄膜8進行了10次記錄之后，根據(jù)DVD-RW標準中規(guī)定的算法(114/114H)，進行調(diào)制度的測量。
再者，將激光聚光在第一記錄膜3上，評價記錄特性及抖動特性。在上述條件下，包括鄰接軌道在內(nèi)進行10次記錄(DOW9)之后，在其再現(xiàn)信號的振幅中心進行分割，測量時鐘·兩個·數(shù)據(jù)·抖動。此時的再現(xiàn)功率恒定為1.4mW。
而且，重寫特性是測量1000次記錄(DOW999)之后的抖動。
并且，在本實施方式中，10次記錄(DOW9)的抖動為9％以下時，為良好。進一步，關(guān)于1000次記錄(DOW999)的重寫抖動的上限值，設(shè)錯誤率開始惡化時為12％，若12％以下則良好。
結(jié)果示于表1。


如表1所示，L0層的第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的透射率Tc是56％，反射率Rc是11％，已記錄狀態(tài)的透射率Tr是60％，反射率Rr是9％。
初始特性及重寫記錄特性是，DOW9抖動為8.9％，雖然是接近9％的狀態(tài)，但屬于良好的標準內(nèi)。雖然透射率Tr是60％非常高，但DOW999的重寫抖動在12.0％以內(nèi)。
L0層的第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的L1層的反射率Rr1是9.0％，充分超過了上述的L1層的反射率R1的下限5％，非常良好。并且，雖然在表1中沒有記載，L1層的調(diào)制度確保53％，超過了50％。
(實施例2)以除使用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚6nm的第一記錄膜3、使用Ag合金靶形成7nm的半透明的第一反射膜5之外，其它與實施例1相同的條件制作了光記錄介質(zhì)。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，如表1所示，L1層的反射率Rr1是5.0％即下限值，L0層的DOW9抖動是8.0％、，DOW999的抖動是10.0％，得到非常良好的記錄特性。
(實施例3)
以除使用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚6nm的第一記錄膜3、使用Ag合金靶形成4nm的半透明的第一反射膜5之外，其它與實施例1相同的條件制做了光記錄介質(zhì)。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，如表1所示，L1層的反射率Rr1是7.8％，L0層的DOW9抖動是8.5％，DOW999的抖動是11.8％，得到良好的記錄特性。
(實施例4)以除使用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚6nm的第一記錄膜3、使用Ag合金靶形成5nm的半透明的第一反射膜5之外，其它與實施例1相同的條件制做了光記錄介質(zhì)。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，如表1所示，L1層的反射率Rr1是6.5％，L0層的DOW9抖動是8.8％、DOW999的抖動是11.5％，得到良好的記錄特性。
(比較例1)以除使用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚4nm的第一記錄膜3、使用Ag合金靶形成4nm的半透明的第一反射膜5以外，其它與實施例1相同的條件制做了光記錄介質(zhì)。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，如表1所示，L1層的反射率Rr1是10.9％，為良好，L0層的透射率T0(Tr，Tc)超過了60％。但是，L0層的DOW9的抖動是15.1％，DOW999的抖動成為20.0％，記錄特性非常差。
(比較例2)以除使用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚7nm的第一記錄膜3、使用Ag合金靶形成7nm的半透明的第一反射膜5以外，其它與實施例1相同的條件制做了光記錄介質(zhì)。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，如表1所示，L1層的反射率Rr1是4.2％，降低很多。因此，如圖2所示，3T信號的CNR是不足50dB，為此L0層的DOW9抖動是7.8％，DOW999抖動是9.8％，記錄特性非常良好，但不能用于實用。
(比較例3)與實施例1完全相同地制作L0層，用與第1保護膜2相同的材料形成16nm的L1層的第3介質(zhì)膜9；用Ge-In-Sb-Te的四元素單一合金靶形成膜厚16nm的第二記錄膜8；以及110nm的第四介質(zhì)膜7。對于構(gòu)成L1層的其他膜，是與實施例1相同的結(jié)構(gòu)。通過形成這樣的膜厚結(jié)構(gòu)，可以將L1層單獨的反射率R11確保為28％。
與實施例1相同地進行評價的結(jié)果，L1層的反射率Rr1是10.1％，超過了10％。這是由于L1層單獨的反射率R11為28％，提高了很多的效果。但是在本比較例中，L0層的特性與實施例1相同良好，但L1層的特性中，尤其是調(diào)制度大幅度下降為46％。應(yīng)確保最低50％的解調(diào)度，根據(jù)以提高L1層單獨的反射率R11為目的的膜結(jié)構(gòu)是不充分的。因此，比較例3的膜結(jié)構(gòu)的光記錄介質(zhì)，不能提供于實用。
根據(jù)以上的實施例1～4及比較例1～3，研究了L0層處于已記錄狀態(tài)的L1層的反射率Rr1的適當范圍。根據(jù)實施例1～4，L1層反射率Rr1在5％到10％之間，能得到L0層的良好的記錄特性。
為了如比較例1那樣將L1層的反射率Rr1增大到10％以上，如果將L0層的第一記錄膜3和第一反射膜5的膜厚形成得較薄，以提高L0層的透射率Tr，那么通過第一記錄膜3的界面效果結(jié)晶速度降低，L0層的記錄特性急劇惡化。而且，如比較例2那樣，如果L1層的反射率Rr1不足5％，則CNR不足，不能提供于實用，這從已經(jīng)表示的圖2中也能明白。
而且，如比較例3所示地提高L1層單獨的反射率R11來提高L1層反射率Rr1的方法，會較大程度地惡化L1層的記錄特性、尤其是調(diào)制度。因此，當提高L1層單獨的反射率R11時，可得到良好的記錄特性，并且，難以實現(xiàn)L1層反射率Rr1超過10％的光記錄介質(zhì)的膜結(jié)構(gòu)。
如上所述，光記錄介質(zhì)A可得到良好記錄特性的L1層的反射率Rr1的范圍是，在位于具有650nm頻帶的波長的激光入射側(cè)的L0層處于已記錄狀態(tài)時，是5％以上且10％以下。
再者，根據(jù)由實施例1～4及比較例1～3得到的結(jié)果，進行了第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)、或已記錄狀態(tài)時的L0層的透射率T0(Tc，Tr)、反射率R0(Rc，Rr)及吸收率A0(Ac，Ar)的適當范圍的研究。
如表1所示，第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的透射率Tr大于未記錄狀態(tài)的透射率Tc(Tc≤Tr)，并且，第一記錄膜3處于已記錄狀態(tài)的反射率Rr小于未記錄狀態(tài)的反射率Rc(Rr≤Rc)。再者，第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)的吸收率Ac比已記錄狀態(tài)的吸收率Ar大(Ar＜Ac)。如Tc≤Tr那樣，通過使已記錄狀態(tài)的透射率Tr保持比初始化(未記錄)狀態(tài)的透射率Tc高的狀態(tài)，可以確保兩層型相變光記錄介質(zhì)的記錄互換。
根據(jù)表1，為了在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中得到良好的記錄特性，希望L0層的透射率T0、反射率R0及吸收率A0滿足上述關(guān)系，還希望是Tc≤Tr≤60％且9％≤Rr≤Rc≤15％的范圍。這些值都是照射具有第2面積且具有650nm頻帶的波長的激光(平行光)而進行了評價的值。
根據(jù)第一記錄膜3處于未記錄狀態(tài)還是已記錄狀態(tài)，推測為對L0層的特性、尤其是透射率產(chǎn)生影響而使用了這樣的平行光，在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中，不是用于說明如專利文獻1所記載的記錄膜中未記錄信息的部分(結(jié)晶狀態(tài))、和為了記錄信息而形成的標記部分(非結(jié)晶狀態(tài))的透射率的差別。
在如專利文獻1記載的過去的記錄膜的設(shè)計中，目的是減小記錄膜中未記錄信息的部分(結(jié)晶狀態(tài))、和為了記錄信息而形成的標記部分(非結(jié)晶狀態(tài))的透射率之差。為此，如果設(shè)結(jié)晶狀態(tài)(未記錄狀態(tài))的吸收率為A1、非結(jié)晶狀態(tài)(已記錄狀態(tài))的吸收率為A2、結(jié)晶狀態(tài)的反射率為R1、非結(jié)晶的反射率為R2，那么必須是滿足A1＜A2、且R2＜R1的關(guān)系的膜結(jié)構(gòu)，或者滿足A1＞A2、且R2＞R1的關(guān)系的膜結(jié)構(gòu)中的任一個。
在上述的過去的光記錄介質(zhì)中必要的關(guān)系，與在本實施方式的光記錄介質(zhì)A中必要的Rr≤Rc、且Ar＜Ac的關(guān)系(若模仿上述是R2≤R1、A2＜A1)不同。
而且，根據(jù)表1，若第一記錄膜3的膜厚在5nm～6nm、第一反射膜5的膜厚在4nm～6nm的范圍，可以知道根據(jù)各種組合可得到良好特性的范圍。
可是，實施例2中，L0層處于已記錄狀態(tài)的L1層反射率Rr1是5％以上，L0層處于未記錄狀態(tài)的L1層反射率Rc1為4.2％，因此不能得到充分的CNR。因此，同對L0層進行記錄之前對L1層進行記錄相比，希望是對L0層進行記錄后再對L1層進行記錄的方法。
使用與實施例1、2同樣形成的本實施方式的光記錄介質(zhì)A，進行了對L0層(第一記錄膜3)記錄之后(L0層已記錄狀態(tài))對L1層(第二記錄膜8)進行記錄的第1方法，和對L0層進行記錄之前(L0層未記錄狀態(tài))記錄到L1層的第2方法的比較。在第1方法中，對第一記錄膜3的具有規(guī)定面積的區(qū)域使用記錄用激光記錄了信息之后，通過記錄了第一記錄膜3的信息的區(qū)域?qū)Φ诙涗浤?照射記錄用激光，來記錄信息。
利用與實施例1、2相同的方法評價L1層的反射率R1，用與L0層相同的條件，將激光聚光到第二記錄膜8上評價L1層的抖動特性。
其結(jié)果示于表2。


實施例5表示使用與實施例1相同的光記錄介質(zhì)、利用第1方法記錄時的特性。實施例6表示使用與實施例2相同的光記錄介質(zhì)、利用第1方法記錄時的特性。
比較例4表示使用與實施例1相同的光記錄介質(zhì)、利用第2方法記錄時的特性。比較例5表示使用與實施例2相同的光記錄介質(zhì)、利用第2方法記錄時的特性。
實施例5、6示出了L1層反射率R1(Rr1)及L1層的抖動特性都良好的值。另一方面，在比較例4中，L1層的抖動特性有問題，比較例5中，雖然實現(xiàn)了記錄再現(xiàn)，但L1層反射率R1(Rc1)不到5％，不滿足使CNR成為50dB以上的標準。而且，還看到L1層的特性、尤其是DOW999的劣化。
因此，在首先向構(gòu)成從光入射側(cè)看位于前面的L0層的第一記錄膜3照射記錄用激光，在具有規(guī)定面積的區(qū)域記錄信息，接著使記錄用激光通過1記錄膜3的記錄有信息的區(qū)域(已記錄區(qū)域)后照射構(gòu)成L1層的第二記錄膜8，來記錄信息的本發(fā)明的一實施方式的光記錄方法是，本實施方式的光記錄介質(zhì)A的具有良好特性的范圍擴大，并且對擴大膜厚設(shè)計時的允許范圍是有效果的。
形成本實施方式的光記錄介質(zhì)A的方法，不局限于上述的方法，也可以是如下方法，即在第一基板1上至少依次層疊第一介質(zhì)膜2、第一記錄膜3、第二介質(zhì)膜4、第一反射膜5，在其上，涂敷經(jīng)UV照射而固化的樹脂，按壓用于轉(zhuǎn)印記錄槽的透明母盤，在該狀態(tài)下照射UV進行固化，然后，剝離透明母盤，之后依次層疊第四介質(zhì)膜7、第二記錄膜8、第三介質(zhì)膜9、第二反射膜10。
而且，作為該結(jié)構(gòu)，也可以是，在半透明反射膜5上形成能提高L0層的透射率的透明介質(zhì)膜。
權(quán)利要求
1.一種光記錄介質(zhì)，利用具有650nm頻帶的波長的光來記錄或再現(xiàn)信息，其特征在于，具有基板；在上述基板上依次形成的至少具有第一記錄膜和第一反射膜的第1單位記錄層、以及至少具有第二記錄膜和第二反射膜的第2單位記錄層；在上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)下，當上述光通過上述基板和第1單位記錄層后聚焦在上述第二記錄膜上，作為具有規(guī)定面積的聚光點照射時，上述第2單位記錄層的反射率大于等于5％、且小于等于10％。
2.如權(quán)利要求1所述的光記錄介質(zhì)，其特征在于，在上述第1單位記錄層中，當上述光作為平行光照射上述第1單位記錄層時，其中上述平行光具有與上述光的行進方向正交的方向的截面積比上述規(guī)定面積大的面積，如果設(shè)處于上述第一記錄膜中未記錄有信息的未記錄狀態(tài)時的透射率為Tc、反射率為Rc，設(shè)處于上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)時的透射率為Tr、反射率為Rr，則Tc≤Tr≤60％、且9％≤Rr≤Rc≤15％。
3.一種光記錄介質(zhì)的記錄方法，其特征在于，該光記錄介質(zhì)具有基板；在上述基板上依次形成的第1單位記錄層和第2單位記錄層，上述第1單位記錄層至少具有利用650nm頻帶的波長的光記錄信息的第一記錄膜和第一反射膜，上述第2單位記錄層至少具有利用上述光記錄信息的第二記錄膜和第二反射膜；在上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)下，當上述光通過上述基板和第1單位記錄層后聚焦在上述第二記錄膜上，作為具有規(guī)定面積的聚光點照射時，上述第2單位記錄層的反射率大于等于5％、且小于等于10％；在上述第1單位記錄層中，當上述光作為平行光照射上述第1單位記錄層時，其中上述平行光具有與上述光的行進方向正交的方向的截面積比上述規(guī)定面積大的面積，如果設(shè)處于上述第一記錄膜中未記錄有信息的未記錄狀態(tài)時的透射率為Tc、反射率為Rc，設(shè)處于上述第一記錄膜中記錄了信息的已記錄狀態(tài)時的透射率為Tr、反射率為Rr，則Tc≤Tr≤60％、且9％≤Rr≤Rc≤15％；在上述光記錄介質(zhì)中記錄信息的方法包括在上述第一記錄膜的具有規(guī)定面積的區(qū)域記錄信息的第1步驟；通過上述第一記錄膜的記錄有信息的區(qū)域，向上述第二記錄膜記錄信息的第2步驟。
全文摘要
提供一種光記錄介質(zhì)及光記錄方法，在具有兩層記錄膜的相變光記錄介質(zhì)中，任意記錄膜都能得到良好的記錄特性和重寫特性。光記錄介質(zhì)(A)是，在基板(1)上，依次層疊具有第一記錄膜(3)與第一反射膜(5)的L0層、和具有第二記錄膜(8)與第二反射膜(10)的L1層。在第一記錄膜(3)通過光記錄有信息的已記錄狀態(tài)下，具有650nm頻帶的波長的光通過基板和L0層后聚焦到第二記錄膜上，作為具有規(guī)定面積的聚光點照射時，L1層的反射率(R1)是5％以上且10％以下。
文檔編號G11B7/135GK1881439SQ20061009278
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者松本郁夫, 德井健二, 田田浩 申請人:日本勝利株式會社