專利名稱：光學信息記錄媒體及其制造方法、光學信息記錄、再生方法及光學信息記錄、再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過將激光束等高能量的光束照射到在基板上形成的薄膜上，能記錄·再生信號品質(zhì)高的信息信號的光學信息記錄媒體、其制造方法、光學信息記錄·再生方法及光學信息記錄·再生裝置。
背景技術(shù)：
在透明基板上形成薄膜，將匯聚為微小的光點的激光光線照射在該薄膜上，進行信息的記錄·再生的技術(shù)是眾所周知的。近年來，為了通過將激光束等高能量的光束照射到在基板上形成的薄膜上來增大利用記錄·再生信號品質(zhì)高的信息信號的技術(shù)的每一個光學信息記錄媒體所能處理的信息量，普遍地進行著各種研究。該方法大致可分為兩種。
一種是提高每單位面積的信息量的方法。通過縮短激光的波長，或增大使激光聚焦的物鏡的數(shù)值孔徑來縮小激光的光點直徑，能進行更小的標記(mark)的記錄·再生。因此能提高光盤的圓周方向及半徑方向上的記錄密度，能提高每一個媒體所能處理的信息量。另外為了提高圓周方向上的記錄密度，發(fā)明了使記錄標記的長度成為信息的標記邊緣的記錄方法，為了提高半徑方向上的記錄密度，發(fā)明了在激光導向用的槽(groove)及槽間(land)兩者上進行記錄的槽間和槽的記錄方法，這種方法應用得很普遍。另外，配合這種高密度記錄·再生技術(shù)的進步，還正在進行適應于這種技術(shù)的薄膜材料及使用該材料的盤的結(jié)構(gòu)的研究。
作為另一種方法，提出了通過將對信息進行記錄·再生的層重疊成多層，來使每一個記錄媒體所能處理的信息量倍增的多層結(jié)構(gòu)媒體及其記錄·再生方法(例如特愿平07-82248號)。另外，作為適用于該多層結(jié)構(gòu)記錄媒體的記錄材料也提出了多種材料的薄膜，但多半是直接使用基本上只是一層的能獲得良好的記錄特性的材料薄膜。
作為利用照射激光束等高能量的光束來記錄·再生信號品質(zhì)高的信息信號的技術(shù)的光學信息記錄媒體(其中信息層是單層)，有在基板上設(shè)置以Te和TeO2的混合物、即TeOx(0＜x＜2)為主要成分的材料薄膜(特開昭50-46317號公報)的記錄媒體。這樣的記錄媒體在照射再生用的光束時能獲得大的反射率變化。
可是，在TeOx中記錄后信號達到飽和、即記錄薄膜中的激光照射部分達到充分地結(jié)晶需要若干時間。這就不適合作為例如象將數(shù)據(jù)記錄在盤上的、旋轉(zhuǎn)一次后檢驗其數(shù)據(jù)的計算機用的數(shù)據(jù)文件等情況下那樣要求高速響應的記錄媒體。
因此為了補償上述缺點，例如特開昭61-68296號公報中提出了一種例如將Pd作為第三種元素添加到TeOx中的記錄媒體。Te及Pd起感光金屬的作用，TeOx起保持耐氧化性的作用。而且TeOx作為基體(海)成分而存在，Te及Pd作為島成分而存在?？梢哉J為Pd在TeOx薄膜中所起的作用是當照射激光時起著促使Te的結(jié)晶生長的晶核的作用，因此，能高速地生成由結(jié)晶性進一步發(fā)展的Te或Te-Pd合金晶粒。作為其結(jié)果，能高速進行結(jié)晶記錄，能獲得上述的高速響應性能。另外，由于Pd具有高耐氧化性，所以無損于TeOx薄膜的耐濕性。
可是，近年來伴隨信息的大容量化，要求進一步提高記錄密度，需要開發(fā)能適應使用短波長·高NA的光學系統(tǒng)的高密度記錄的記錄媒體。即，在上述的將Pd添加到TeOx中的公報中記載的光學信息記錄媒體的組成范圍的多個部分中，如果進行比該公報中所示的實驗條件高的高密度記錄時，已知會造成例如C/N比下降，以及所謂起伏(jitter)增大的記錄·再生特性下降。這里，所謂C/N比是指在特定的頻率信號中載波/噪聲之比而言。
其原因可以這樣認為。在用相同的光學系統(tǒng)進行更高密度的記錄·再生時，如果記錄薄膜的導熱系數(shù)不在規(guī)定的范圍內(nèi)，就不能獲得充分的記錄特性。即，如果記錄薄膜的導熱系數(shù)過低，熱量就難以從被激光加熱的部分擴散，即使增大記錄功率，記錄標記也不變大，所以存在靈敏度下降，C/N也變低的趨勢。反之，如果導熱系數(shù)過高，熱量就很容易從被激光加熱的部分擴散，如果稍微增大記錄功率，由于記錄標記變大，所以存在靈敏度好，C/N也變高的趨勢，但記錄標記的邊緣容易變得模糊，如果使激光的記錄功率比最佳功率即使稍微提高，相鄰的標記之間就開始連接起來，從而C/N比下降，所以在實用上存在功率容限窄的問題。這可以認為在同一光學系統(tǒng)中的記錄·再生時，越是使標記間隔窄、密度變得更高，問題就越顯著。另外，即使能獲得高的C/N比，但比特錯不一定少。例如，在前面所述的記錄薄膜的導熱系數(shù)高等情況下，記錄標記之間容易產(chǎn)生熱干擾，其結(jié)果，所檢測的記錄標記的位置發(fā)生變動，即使反射率變化或C/N比高，也會出現(xiàn)位誤碼(bit error)多等情況。這可以認為是近年來成為主流的標記邊緣記錄方式中較為顯著的問題。作為比較簡便地評價該位誤碼的多少的方法有起伏評價法。所謂起伏是指記錄的原信號和再生信號在時間軸上的偏移。
在本說明書中，取各信號所具有的起伏的標準偏差的總和(σsum)，將其除以信號檢測的觸發(fā)脈沖寬度(T)所得之值表示為起伏(σsum/T)，通過測定求得該值。
例如，起伏為12.8％以下，假定在上述時間軸上的偏移為正態(tài)分布，可知位誤碼相當于在10-4以下。
另外，上述公報的記錄條件為激光波長為830nm，波長極限為0.8μm，轉(zhuǎn)速為1800rpm，記錄位置(半徑)為75mm，記錄頻率為5MHz。如果考慮到昭和61年該發(fā)明當時的技術(shù)背景，則可以認為這是標記位置記錄方式，所以在根據(jù)上述半徑位置及轉(zhuǎn)速計算出來的線速度14.1m/s的條件下，最短標記間隔為2.83μm，位長b為最短標記間隔除以位密度1.5所得的1.89μm。
另外，該公報中所說的波長極限0.8μm，通常是考慮到激光束強度近似于高斯分布，當時一般是將光束強度為光點中心的1/2處的直徑定義為波長極限，與這樣的考慮相一致，可以考慮將透鏡NA設(shè)定為0.5計算的波長極限。
在激光束強度近似于高斯分布、將光束強度為光點中心的1/e處的直徑作為光點直徑d的情況下，光點直徑d為1.01μm。由上述可知，位長b對光點直徑d的比b/d為1.87。在上述公報中，在b/d＝1.87的條件下，能獲得50dB以上、根據(jù)組成的不同甚至達60dB左右的高C/N比。14可是近來來，作為記錄媒體所要求的記錄容量在數(shù)年間呈成倍增加的狀態(tài)，必須進一步減小上述的b/d。例如，可以考慮將CD-ROM的4倍左右即2.6千兆字節(jié)的信息信號記錄在與CD-ROM尺寸相同的基板上成膜的盤上的情況。在以標記邊緣記錄方式下在槽部和槽間兩部分進行記錄的情況下，假定槽間距為1.48μm，最短標記長度為0.62μm，所以位長b為最短標記長度除以位密度1.5所得的0.41μm。另外，如果采用波長為680nm、NA為0.6的近年來的技術(shù)所確立的、能批量生產(chǎn)的光學系統(tǒng)，則光點直徑d為0.59μm。因此，在上述條件下，b/d＝0.6左右。該條件與上述公報相比，b/d特別小，即使照原樣使用上述公報中的記錄媒體，在該條件下不一定給出良好的記錄特性。
因此，在進行b/d小的更高密度的記錄·再生時，為了在較寬的功率容限中獲得C/N比高、起伏小的良好的記錄特性，不能照原樣使用上述公報中記載的記錄膜組成，可以認為有必要按照與記錄條件的關(guān)系重新認識適合于上述記錄特性的記錄薄膜組成。
另外，為了將對信息進行記錄·再生的層作成多層重疊的多層記錄媒體，記錄靈敏度成為重要的問題，對膜的透射率和反射率也都需要進行最佳的設(shè)計。即，在多層結(jié)構(gòu)媒體中，特別是從激光入射側(cè)算起的第一層即第一信息層相對于第二層即第二信息層來說，為了以足夠的功率對信息進行記錄·再生而需要高透射率，另外，為了從第一信息層本身也能獲得足夠的反射光量，也需要高反射率。因此第一信息層的吸收率必然低，難以確保足夠的記錄靈敏度。從上述現(xiàn)在的水準來看，現(xiàn)有報告中的可記錄的多層結(jié)構(gòu)媒體的各層記錄密度低，所以其結(jié)果做不到提高每一個記錄媒體所能處理的信息量。另外，要在兩層中的每一層上記錄信號，為了獲得充分的反射光量，激光功率必須在20mW以上等，可以說難以實現(xiàn)能批量生產(chǎn)的半導體激光器。
如果說限定于TeOx系列記錄薄膜的現(xiàn)有例，則之所以能確認該材料適合于作為可記錄媒體使用，如上述已知例等所述，是因為它是一種厚度為120nm左右的非常厚的膜，它幾乎不能透過激光。因此如上所述，為了作為多層結(jié)構(gòu)記錄媒體的第一信息層使用，必須是激光非常容易透過的膜，關(guān)于在所說的區(qū)域中的記錄特性還不清楚，另外必須以高密度、高靈敏度實現(xiàn)良好的記錄特性。
發(fā)明的公開為了解決上述現(xiàn)有的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在進行記錄位長b對光點直徑d的比b/d小的信息的記錄·再生時，能以較寬的功率容限獲得C/N比高、起伏小的良好的記錄特性的光學信息記錄媒體及其制造方法、光學信息記錄·再生方法及光學信息記錄·再生裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的光學信息記錄媒體的特征在于在透明基板上備有至少含有Te、O及M原子(其中，M是從金屬元素、半金屬元素及半導體元素中選擇的至少一種原子)的信息層、上述信息層中的O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下，Te原子的含有比例為15atom％以上、58atom％以下。如果采用該光學信息記錄媒體進行記錄，則在進行記錄位長b對光點直徑d的比b/d小的信息的記錄·再生時，能以較寬的功率容限實現(xiàn)C/N比高、起伏小的良好的記錄特性的光學信息記錄媒體。
在上述本發(fā)明的記錄媒體中，信息層的厚度最好在10nm以上、200nm以下。如果是在10nm以上，則有利于提高信息記錄功能，如果是在200nm以下，則有利于降低成本。另外，信息層的厚度若在10nm以上、70nm以下就更好。在該范圍內(nèi)就更實用。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，最好在信息層上還有覆蓋層。這是因為能保護信息層。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，在上述透明基板上備有信息層的信息記錄媒體最好有兩層，且上述信息層在內(nèi)側(cè)通過粘接層構(gòu)成一個整體，上述至少一個信息層最好是本發(fā)明的第一方面的信息層。通過構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)，能提高記錄容量。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，最好在信息層上還通過分離層備有多個信息層，在上述信息層中距基板最近的信息層是本發(fā)明的第一方面的信息層。同樣通過構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)，能提高記錄容量。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，距基板最近的信息層的厚度最好在10nm以上、50nm以下。在作成多層結(jié)構(gòu)的情況下，由于從基板一側(cè)照射激光，所以使信息層的厚度薄，就不會降低光透射率。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，距基板最近的信息層的光透射率最好在40％以上。如果光透射率在40％以上，則從基板一側(cè)照射激光，也能對第二信息層進行記錄·再生。這里所說的光透射率是指由分光器等測定記錄·再生時使用的激光的波長時的值。例如以照射光的波長為680nm來進行測定。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，覆蓋層的厚度最好在2～100μm的范圍內(nèi)。如果是在該范圍內(nèi)的厚度，則能發(fā)揮作為保護層的作用。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，粘接層的厚度最好在2～100μm的范圍內(nèi)。同樣如果是在該范圍內(nèi)的厚度，則能發(fā)揮作為粘接層的作用，而且能使第一信息層和第二信息層之間屏蔽得很充分。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，在通過數(shù)值孔徑為NA的物鏡照射波長為λ的光束的情況下，分離層的厚度最好具有用ΔZ＝λ/{2(NA)2}定義相鄰的信息層的焦點深度以上的厚度。以便能將第一信息層和第二信息層之間充分地屏蔽。更具體地說，分離層的厚度最好為2～100μm的范圍。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，M原子最好是從Al，Sc，Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，Y，Zr，Nb，Mo，Tc，Ru，Rh，Pd，Ag，Cd，In，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Hf，Ta，W，Re，Os，Ir，Pt，Au，Hg，Tl及Pb中選擇的至少一種金屬元素、從B，C，As，Se，Sb及Bi中選擇的至少一種半金屬元素、以及從Si，Ge及Sn中選擇的至少一種半導體元素中選擇的至少一種原子。本發(fā)明中用的Te氧化物[TeOx(0＜x＜2)]在從記錄之后到標記變成充分大、即完全進行結(jié)晶化的時間長的情況下，需要數(shù)分鐘時間，不適合只用單一成分作為實用的記錄媒體。因此通過添加第三種成分即上述M原子，來促進結(jié)晶，在數(shù)十微秒(盤旋轉(zhuǎn)一次的時間)內(nèi)完成結(jié)晶。雖然螺旋狀的Te結(jié)晶結(jié)構(gòu)的生長需要花費時間，但通過添加上述的Pb等M原子，引起搭橋效應，高速地進行結(jié)晶。M最好是Pd。因為Pd原子特別有利于高速結(jié)晶。
另外在上述本發(fā)明的記錄媒體中，信息層中的O原子的含有比例最好在45atom％以上、60atom％以下。因為作為基體(海)成分數(shù)量適當，而且記錄層的耐氧化性好。
其次，本發(fā)明的記錄·再生方法是一種將光束從上述透明基板一側(cè)照射到在透明基板上備有由至少含有Te、O及元素M(其中，M是金屬元素、半金屬元素或半導體元素中的至少某一種)的材料薄膜構(gòu)成的信息層的光學信息記錄媒體上、進行信息信號的記錄·再生的方法，其特征在于當上述光束通過物鏡照射到上述光學信息記錄媒體上時，用高斯分布來近似光束強度的分布、在將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑的情況下，設(shè)上述光點直徑為d，記錄位長為b，在上述位長b對上述光點直徑d的比b/d為0.7以下的條件下進行記錄·再生。如果采用該記錄·再生方法，則能實現(xiàn)高密度信息記錄及其再生方法。
在上述記錄·再生方法中，最好在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，至少將光束的強度在足以使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P1、即使在不調(diào)制的情況下進行光照射也不會使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P2及P3(其中，P1＞P2≥P3≥0)之間進行調(diào)制，在形成欲進行記錄的幾個不同長度的標記中至少比最短的標記要長的標記的情況下，將形成一個標記用的脈沖波形作為由在功率電平P1和P3之間被調(diào)制的多個脈沖串構(gòu)成的記錄脈沖串，不形成標記的部分恒定地保持于功率電平P2。如果采用該方法，如后文說明的圖6所述，能進行更準確的記錄。
另外在上述記錄·再生方法中，在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，最好將功率電平P1定為能使被照射部分瞬間熔融的功率。如果采用該方法，則能通過熔融結(jié)晶化進行更準確的記錄。
另外在上述記錄·再生方法中，記錄脈沖串中至少除了開頭的脈沖和最后的脈沖的全部脈沖最好是各自的寬度相等的矩形脈沖，上述各矩形脈沖之間的寬度也相等。如果采用該方法，則由于使用一種脈沖調(diào)制用的基本時鐘信號就夠了，只需增減脈沖數(shù)就能控制，所以控制變得容易。
另外在上述記錄·再生方法中，最好在記錄脈沖串最后一個脈沖之后設(shè)置功率電平P3的冷卻區(qū)間。這是為了防止由于照射激光而熔融的部分的后端部分過熱。
其次，本發(fā)明的記錄·再生裝置是一種將光束從上述透明基板一側(cè)照射到在透明基板上備有由至少含有Te、O及M原子(其中，M是金屬元素、半金屬元素或半導體元素中的至少某一種)的信息層的光學信息記錄媒體上、至少記錄信息信號的記錄·再生裝置，其特征在于備有調(diào)制上述光束強度的調(diào)制裝置，以便當上述光束通過物鏡照射到上述光學信息記錄媒體上，至少記錄信息信號的位串時，用高斯分布來近似光束強度的分布、在將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑的情況下，上述位長b對上述光點直徑d的比率b/d為0.7以下。
在上述記錄·再生裝置中，最好在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，至少將光束的強度在足以使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P1、即使在不調(diào)制的情況下進行光照射也不會使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P2及P3(其中，P1＞P2≥P3≥0)之間進行調(diào)制，在形成欲進行記錄的幾個不同長度的標記中至少比最短的標記要長的標記的情況下，將形成一個標記用的脈沖波形作為由在功率電平P1和P3之間被調(diào)制的多個脈沖串構(gòu)成的記錄脈沖串，不形成標記的部分恒定地保持于功率電平P2。
另外在上述記錄·再生方法中，在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，最好將功率電平P1定為能使被照射部分瞬間熔融的功率。如果采用該方法，則能通過熔融結(jié)晶化進行更準確的記錄。另外在上述記錄·再生方法中，記錄脈沖串中至少除了開頭的脈沖和最后的脈沖的全部脈沖最好是各自的寬度相等的矩形脈沖，上述各矩形脈沖之間的寬度也相等。另外在上述記錄·再生方法中，最好在記錄脈沖串最后一個脈沖之后設(shè)置功率電平P3的冷卻區(qū)間。
其次本發(fā)明的光學信息記錄媒體的制造方法的特征在于使用含有Te、O及元素M(其中，M是從金屬元素、半金屬元素及半導體元素中選擇的至少一種原子)的材料薄膜、利用氣相薄膜淀積法，在透明基板上形成O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下，Te原子的含有比例為15atom％以上、58atom％以下的信息層。根據(jù)該制造方法，則能更有效且合理地制造本發(fā)明的信息記錄媒體。
在上述制造方法中，最好在信息層上覆蓋了能量線硬化樹脂后，再照射能量線使其硬化，形成覆蓋層。作為能量線可以采用例如紫外線。
另外在上述制造方法中，最好準備兩個在透明基板上備有信息層的信息記錄媒體，將上述信息層作為內(nèi)側(cè)，在其間涂敷能量線硬化樹脂或高溫熔化樹脂粘接層，粘接成一個整體。
另外在上述制造方法中，最好在信息層上覆蓋了能量線硬化樹脂后，再照射能量線使其硬化，形成分離層，在它上面再形成第二信息層。另外在上述制造方法中，最好使信息層中的O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下。另外在上述制造方法中，信息層的厚度最好在10nm以上、50nm以下。
附圖的簡單說明圖1表示本發(fā)明的第一方面的光學信息記錄媒體的記錄薄膜的組成范圍。
圖2是本發(fā)明的一實施形態(tài)的光學信息記錄媒體的示意剖面圖。
圖3是本發(fā)明的另一實施形態(tài)的光學信息記錄媒體的示意剖面圖。
圖4是本發(fā)明的又一實施形態(tài)的光學信息記錄媒體的示意剖面圖。
圖5是本發(fā)明的一實施形態(tài)的光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置圖。
圖6是能適用于本發(fā)明的記錄的脈沖波形的一實施形態(tài)的波形圖，圖6A是記錄7T標記的情況之一例的波形圖，圖6B是記錄7T標記的情況的另一波形圖，圖6C是記錄7T標記的情況的又一波形圖。
圖7是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)的光學信息記錄媒體的制造方法的圖，圖7A是第一成膜工序圖，圖7B是第二成膜工序圖，圖7C是粘接工序圖。
圖8是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)中盤的反射率與膜厚度之間的關(guān)系圖。
圖9是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)中能獲得充分的記錄特性的組成范圍與記錄條件之間的關(guān)系圖。
圖10是表示本發(fā)明的一實施形態(tài)中盤的光反射率及光透射率與膜厚度的關(guān)系圖。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，利用


本發(fā)明的實施形態(tài)。圖1是Te-O-Pd三元素的組成圖，圖1中由A、B、C、D包圍的區(qū)域或由E、F、G、H包圍的區(qū)域表示本發(fā)明的光學信息記錄媒體的記錄薄膜的組成范圍。該組成范圍是達到本發(fā)明的目的用的最佳組成范圍，有關(guān)得到這一結(jié)論的過程將在后文詳細說明。
圖2是本發(fā)明的光學信息記錄媒體的一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。在圖2中，1是透明的盤基板，2是記錄薄膜、是由含有Te、O及M(其中，M是金屬元素、半金屬元素或半導體元素中的至少某一種)的材料薄膜構(gòu)成的信息層，3是覆蓋層。
作為透明基板1的材料，可以采用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯樹脂、ア-トン(商品名)樹脂、玻璃等。另外，透明基板1的厚度不特別限定，但可以使用0.3～1.5mm左右的透明基板。
記錄薄膜2可以用下列方法形成，例如真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法、CVD(化學汽相淀積Chemical Vapor Deposition)法、MBE(分子束外延Molecular Beam Epitaxy)法等通常的氣相薄膜淀積法。
另外，如圖2所示，本發(fā)明的光學信息記錄媒體用紫外線硬化性樹脂進行覆蓋，構(gòu)成單片盤，也可以如圖3所示，用紫外線硬化性樹脂或高溫熔化型的粘接劑4進行粘貼，構(gòu)成雙面盤。
另外，本發(fā)明的光學信息記錄媒體為了抑制因記錄薄膜的熱損傷而產(chǎn)生的噪聲等的增加，根據(jù)需要，可以適當?shù)貙⒗鏩nS-SiO2混合材料等介質(zhì)保護層設(shè)在記錄薄膜的基板一側(cè)及與基板相對的一側(cè)這兩側(cè)中的任意一側(cè)或兩側(cè)。
另外，本發(fā)明的光學信息記錄媒體為了提高吸收率、提高光反射率、減輕記錄薄膜的熱負載等，根據(jù)需要，也可以將例如由Au、Al等金屬或以它們?yōu)橹鞯暮辖鸩牧蠘?gòu)成的反射層設(shè)在與記錄薄膜的基板相反的一側(cè)。
圖4是本發(fā)明的備有多個信息層的光學信息記錄媒體的一結(jié)構(gòu)例的剖面圖。在圖4中，1是透明基板，5是由以Te、O及M為主要成分的記錄薄膜構(gòu)成的第一信息層，6是分離層，7是第二信息層，從透明基板1一側(cè)通過物鏡9照射激光8，進行記錄·再生。
作為透明基板1的材料，可以采用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯樹脂、ア-トン(商品名)樹脂、玻璃等。另外，透明基板1的厚度不特別限定，但可以使用0.3～1.5mm左右的透明基板。
第一信息層5及第二信息層7可以用下列方法形成，例如真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法、CVD法、MBE法等通常的氣相薄膜淀積法。
另外，上述元素M的主要作用是對第一信息層2由激光加熱進行記錄后抑制為了使信號強度飽和而花費過多的時間的現(xiàn)象，因此其效果的大小有所不同，可以采用含有半金屬及半導體的幾乎全部金屬元素，尤其是貴金屬元素由于其耐氧化性好，所以耐濕性·耐蝕性也好，另外其中Pd、Au等有利于提高信號的強度。
為了有效地利用激光8，分離層6最好是對激光8的波長區(qū)域的、特別是透過第一信息層5的光吸收小的材料。因此，與透明的粘接劑或基板一樣，能使用樹脂、玻璃材料等。
另外分離層6的厚度有必要達到至少由物鏡9的數(shù)值孔徑NA和激光8的波長λ決定的焦點深度ΔZ以上的厚度，以便在使一個信息層再生時來自另一信息層的干擾(crosstalk)變小。這里，假設(shè)聚光點的強度以無象差的80％為基準，焦點深度ΔZ一般可近似地用下式(式1)表示。
ΔZ＝λ/{2(NA)2}(式1)例如，在λ＝680nm、NA＝0.60的情況下，ΔZ＝0.944μm。因此，±1.0μm以內(nèi)便成為焦點深度內(nèi)，在使用該光學系統(tǒng)的情況下，具體地說分離層6的厚度至少要設(shè)定為大于2.0μm的值，上限最好為100μm。
另外，為了能對兩個信息層進行高密度的信息記錄·再生，有必要將分離層6的厚度與透明基板1的厚度加在一起處于物鏡能允許的基底材料厚度公差以內(nèi)，使兩層之間的距離在物鏡9可聚光的范圍內(nèi)。
另外，含有Te、O及M的第一信息層5為了抑制記錄膜的熱損傷引起的噪聲的增加，或者為了在光學方面控制第一信息層5的光反射率·光透射率等，根據(jù)需要，可以適當?shù)貙⒗鏩nS-SiO2混合材料等介質(zhì)保護層設(shè)在第一信息層5的記錄薄膜的基板一側(cè)及與基板相對的一側(cè)這兩側(cè)中的任意一側(cè)或兩側(cè)、以及為了提高光反射率、減輕記錄薄膜的熱負載等，將例如由Au、Al等金屬或以它們?yōu)橹鞯暮辖鸩牧蠘?gòu)成的反射層等設(shè)在第一信息層5的記錄薄膜的基板一側(cè)及與基板相對的一側(cè)這兩側(cè)中的任意一側(cè)或兩側(cè)。
另外，第二信息層7可以是能進行信息的記錄·擦除·再生的改寫型的、能進行信息的記錄·再生的追記型的、或能進行預先存儲的信息的再生的再生專用的任意一種媒體。另外，其原理能是通過檢測光學性能或電磁性能方面不同的多種狀態(tài)，作為信息信號進行處理。
另外，也可通過與第一信息層5一樣，將第二信息層7作成以Te-O-M為主要成分的薄膜，使其達到能獲得適當?shù)墓馔干渎始肮夥瓷渎实哪ず?，再設(shè)置第三信息層，獲得進行記錄·再生的即三層以上的多層記錄媒體。
另外，將兩個上述呈多層結(jié)構(gòu)的媒體各自的第二信息層7一側(cè)相對地粘貼起來，構(gòu)成兩面結(jié)構(gòu)，能使每一個媒體所能處理的信息量增加一倍。
在上述的盤結(jié)構(gòu)中，對任意一個信息層來說，當然都能記錄及/或再生品質(zhì)高的信號，從再生裝置的結(jié)構(gòu)來說，也希望來自各層的信號電平相同。為此，有必要進行使從各層獲得的反射光量相等的光學設(shè)計。以下，說明這種光學設(shè)計。
設(shè)第一信息層5單獨存在時的光反射率為R1，光透射率為T1，第二信息層7單獨存在時的光反射率為R2。使第二信息層7再生時的媒體的光反射率r2是激光8透過第一信息層5后，從第二信息層7反射，再透過第一信息層5的值，最好使該光反射率與使第一信息層5再生時的媒體的光反射率r1相等。這里，r1及r2由下式(式2)表示。
r1＝R1，r2＝T12×R2 (式2)該r1和r2相等是一種理想情況，而實際上r1對r2的比K＝r1/r2通常在例如0.2＜K＜5.0、即在以下所說的一定的允許范圍內(nèi)，通過選擇材料·組成·膜厚，以使光反射率及光透射率處于該范圍內(nèi)。另外，在各層是可記錄的信息層的情況下，由于在記錄前后各層的光反射率及光透射率變化，所以有必要進行在全部情況下都不會使K的值超出允許范圍的光學設(shè)計。
圖5是本發(fā)明的光學信息記錄媒體進行記錄·再生用的裝置的示意圖。從半導體激光器10射出的激光束8經(jīng)準直透鏡11聚光后呈平行光線，該平行光線通過分光器12、λ/4波片13、物鏡9，并通過音圈(voicecoil)16使物鏡上下移動，使光線聚焦在光盤17上。光盤17被固定在轉(zhuǎn)盤14上，利用電機18進行旋轉(zhuǎn)，進行信息信號的記錄。20是輸入信號，21是再生輸出信號。
進行信息信號的記錄時，在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，至少將光束的強度在足以使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P1、即使在不調(diào)制的情況下進行光照射也不會使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P2及P3(其中，P1＞P2≥P3≥0)之間進行調(diào)制。
在形成欲進行記錄的幾個不同長度的標記中至少比最短的標記要長的標記的情況下，將形成一個標記用的脈沖波形作為由被調(diào)制在功率電平P1和P3之間的多個脈沖串構(gòu)成的記錄脈沖串，不形成標記的部分恒定地保持于功率電平P2。
圖6中示出了幾個上述記錄脈沖串內(nèi)記錄7T標記時的波形圖例。在本發(fā)明的實施形態(tài)中，采用圖6中的圖6A所示的脈沖，但也可以使用圖6B、圖6C或其它波形圖。
在再生該信息信號時，使再生功率為P4的連續(xù)光與記錄時同樣地照射在光盤上，使其反射光入射到檢測器15上，作為再生信號檢測該反射光量的變化。
另外，在對圖4所示的備有多個信息層的光學信息記錄媒體進行信息的記錄·再生時，選擇多個信息層中的某一層，為了進行信息的記錄·再生，需要有層識別裝置及層切換裝置等，這種情況已記載于例如特愿平7-82248號等中，另外，這些裝置被安裝在已經(jīng)商品化了的再生專用光盤DVD的記錄·再生裝置等中，可以使用已確立了這些技術(shù)的裝置。
其次，說明本發(fā)明的光學信息記錄媒體的具有代表性的制造方法。圖7是其制造工序圖。首先作為第一成膜工序(圖7A)，用上述方法在第一基板1上形成含有Te、O及金屬元素M的膜作為第一信息層5，膜的厚度在10nm以上、50nm以下的范圍內(nèi)，其組成成分中O原子的比例在40atom％以上、60atom％以下，而且上述M原子在2atom％以上、25atom％以下的范圍內(nèi)。同樣作為第二成膜工序(圖7B)，在第二基板19上形成第二信息層7。然后，作為粘接工序(圖7C)，將紫外線硬化性樹脂等粘接材料涂敷在第一或第二任意一基板的膜面上，與另一基板的膜面相對地粘接起來，如果有必要的話，從任意一基板一側(cè)照射紫外線等光線等，用規(guī)定的方法使粘接材料硬化，形成分離層6。另外，在一次工序中成膜等的理由還可以是在第一基板1或第二基板19兩者中的任意一者上形成第一信息層5、分離層6、第二信息層7之后，再與另一基板粘接起來的方法。
(實施形態(tài)1)采用由Te及Pd兩者之一構(gòu)成的4英寸的單質(zhì)材料靶，在作為濺射氣體的總壓力為2～3mTorr的Ar及O2的氣氛中，濺射功率在30～150W的范圍內(nèi)，利用濺射法，在由聚碳酸酯構(gòu)成的厚0.6mm、槽間距1.48μm的設(shè)有激光導向用槽(groove)的透明基板上淀積厚度約為40nm的由Te、O、Pd構(gòu)成的記錄薄膜，制成用紫外線硬化性樹脂作為覆蓋層的單片盤No.1～20。這些是用于研究記錄特性對記錄薄膜的組成的依賴關(guān)系而使其組成變化的盤。表1中示出了采用俄歇電子分光法(以下簡稱AES)對各盤的記錄薄膜進行的元素分析結(jié)果。另外，根據(jù)該結(jié)果，將各盤的組成示于圖1。
表1AES組成(atom％)C/N比1)起伏＜12.8％盤 TeOPd 34ms后 幾分鐘后 功率容限2)綜合評價1 3936 25△ △× ×2 4638 16△ △× ×3 4442 14○ ○○ ○4 56422◎ ◎○ ○5 54460× ◎○ ×6 48466◎ ◎◎ ◎7 4246 12◎ ◎◎ ◎8 3646 18○ ○○ ○9 3046 24△ △△ △10 2446 30× × ××11 44506◎ ◎◎ ◎12 4050 10◎ ◎◎ ◎13 42553◎ ◎◎ ◎14 38548○ ○◎ ○～◎15 36586○ ○○ ○16 34624× × × ×17 3053 17○ ○◎ ○～◎18 1855 27× × × ×19 2157 22△ △○ △～○20 1565 20× × × ×其中、1)表示＞52dB，○表示48～52dB，△表示44～48dB，×表示＜44dB2)表示＞30％pp，○表示15～30％pp，△表示0～15％pp，×表示無另外，作為用濺射法形成薄膜的材料雖然采用了Te及Pd的單質(zhì)靶，但即使采用由Te-Pd合金、TeO2構(gòu)成的靶等，也能獲得同樣的記錄薄膜。這里，取膜厚約為40nm，這是增大光反射率變化的一種選擇。作為其一例，在圖8中示出了和盤No.7的組成相同的膜的波長為680nm的光反射率與膜厚的關(guān)系。
在圖8中，Ra表示成膜后的狀態(tài)(剛成膜的原始狀態(tài))即未記錄狀態(tài)下的光反射率，Rc表示結(jié)晶狀態(tài)下的光反射率，ΔR表示光反射率之差即Rc減Ra之差值。另外，這些值是在聚碳酸酯基板上淀積各種厚度的Te-O-Pd膜，用分光器測定光反射率所得之值。結(jié)晶狀態(tài)的試樣是用規(guī)定功率的激光進行結(jié)晶化處理制成的。
從圖8看，該組成的膜在厚度為40nm及140nm附近ΔR為最大。特別是在厚度為40nm附近，因為未記錄狀態(tài)下的光反射率Ra較大，所以有利于聚焦及/或跟蹤等的伺服機構(gòu)的穩(wěn)定性，而且由于比較薄，所以還具有能降低成本的優(yōu)點。
但是，這只是波長為680nm的特定組成的結(jié)果，適合于作為光學信息記錄媒體使用的膜厚范圍根據(jù)Te·O·Pd的組成、與記錄薄膜相接的介質(zhì)保護層的有無、及/或激光波長等的不同而不同，但一般要在10nm以上、200nm以下，最好在10nm以上、70nm以下。
用波長為680nm、NA為0.6的光學系統(tǒng)，以6.0m/s的線速度對上述的盤進行位長b＝0.41μm的標記邊緣記錄。另外，在該條件下，在激光束強度近似于高斯分布、將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑d的情況下，光點直徑d＝0.69μm，位長b對光點直徑d的比b/d＝0.6。
在該條件下，如圖7(a)所示，在5.0～17.0mW的范圍的記錄功率(峰值功率)P1、2.0～4.0mW左右的偏置功率P2、1mW的低功率P3之間調(diào)制激光功率，在未記錄的道上一次記錄3T周期的單一信號或(8-16)調(diào)制的隨機信號，對3T信號的C/N比及隨機信號的起伏進行了評價。
另外，C/N比一般是在記錄后經(jīng)過數(shù)分鐘左右進行測定，隨著記錄薄膜的組成的不同，記錄后信號達到飽和、即記錄薄膜中的激光照射部分達到充分結(jié)晶，往往需要若干時間，所以將數(shù)據(jù)記錄在盤上旋轉(zhuǎn)一次后(34毫秒后)與數(shù)分鐘后的再生波形進行比較，檢查了C/N比是否與時間一起增加。
表1是對各盤No.1～20的評價結(jié)果，示出了記錄了旋轉(zhuǎn)一次后與數(shù)分鐘后的C/N比及起伏為12.8％以下的記錄功率容限。由表1可知，在記錄薄膜中O原子不足40atom％的區(qū)域內(nèi)，記錄薄膜的導熱系數(shù)過高，所以記錄標記之間的熱干擾顯著，即使提高峰值功率，C/N比也不會提高，起伏值也在12.8％以上。
與此不同，在記錄薄膜中O原子大于40atom％的區(qū)域內(nèi)，由于記錄薄膜的導熱系數(shù)變低，所以靈敏度稍微差一些，但起伏為12.8％以下的功率容限變寬。作為適用于現(xiàn)實的記錄·再生的實用的記錄媒體，必須適應某種程度的功率變化，所以該方法能適用。
另外，在記錄薄膜中O原子超過60atom％的區(qū)域內(nèi)，記錄薄膜的導熱系數(shù)過低，所以記錄標記不能寫得足夠大，C/N比低，靈敏度也不夠，不實用。
這些現(xiàn)象可以說明如下。即，Te-O-Pd記錄薄膜可以認為Te及Pd原子分散在TeO2基體中。如果通過激光照射，加熱該記錄薄膜，則分散的Te及Pd原子開始移動，通過結(jié)合而促進結(jié)晶化，其結(jié)果是光反射率提高。
這時，在Te及Pd原子相對于TeO2基體占的比例較大的情況下，Te及Pd原子能以較短的移動距離進行結(jié)合。因此，能用較小的記錄功率、在較短的時間內(nèi)形成標記。
可是，如果增大記錄功率，則剩余熱量變大，該熱量被傳給標記的周邊部分，不必要地擴大了結(jié)晶化的區(qū)域，所以標記的邊緣模糊，邊緣變大。
反之，在Te及Pd原子相對于TeO2基體占的比例較小的情況下，Te及Pd原子為了結(jié)合必須移動較長的距離。因此，在形成標記時需要較高的記錄功率和較長的時間。因此，即使提高記錄功率，結(jié)晶化區(qū)域也難以擴大，C/N比低，靈敏度變壞。從所說的機理考慮，如果Te及Pd原子相對于TeO2基體占的比例過大、過小、不在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，就不能獲得高密度的良好的記錄特性。
嚴格地說，該適當?shù)姆秶鷳硎窘Y(jié)晶部分的Te及Pd相對于基體部分TeO2的比例范圍，但幾乎與記錄膜中含有的O原子的比例范圍相同，該O原子的比例范圍為40atom％以上、60atom％以下。
另外，記錄薄膜中若不含Pd原子成分，則記錄薄膜的結(jié)晶化即記錄信號達到飽和需要時間，記錄后C/N比低。通過添加Pd就能解決這個問題。
如上所述，可以認為照射激光時，Pd在TeO2薄膜中具有促進Te結(jié)晶生長的作用，由此高速地生成結(jié)晶性進一步發(fā)展的Te或Te-Pd合金的晶粒。能獲得該效果的最低限量是Pd相對于記錄薄膜全體的含量為2atom％左右。
反之，Pd的量不能過多。比與Te結(jié)合的量多出的Pd無助于相變，所以在光學上使得與結(jié)晶化相伴隨的光反射率的變化減小，C/N比變低。其極限是Pd相對于記錄薄膜全體的含量為25atom％左右。
因此，如果將C/N比(包括記錄后)、靈敏度、起伏等全部考慮進來，則可以說記錄薄膜中的O原子在40atom％以上、60atom％以下，Pd原子在2atom％以上、25atom％以下的組成范圍適合于該記錄條件。再者，這個范圍是在圖1中用A、B、C、D包圍的區(qū)域。另外，可以根據(jù)線速度等記錄·再生條件，適當?shù)剡x擇該組成范圍。
另外，在完全相同的條件下，在位長b為0.48μm及0.35μm時分別只改變記錄密度的情況下，即在位長b對光點直徑d的比b/d＝0.7及b/d＝0.5的條件下，進行上述盤No.1～20的記錄·再生，與上述b/d＝0.6的情況相同，根據(jù)其結(jié)果，求出表示在該條件下充分的記錄特性的組成范圍。將其結(jié)果、包括b/d＝0.6的情況示于圖9。由圖9可知，表示充分的記錄特性的組成范圍、即O、Pd的組成范圍都與b/d變小的同時而變窄。
另外，在以上在說明中，作為記錄薄膜，利用只由Te、O、Pd三元素構(gòu)成的材料為例進行了說明，但為了導熱系數(shù)、光學常數(shù)等各特性的微調(diào)整、或耐熱性、環(huán)境可靠性的提高等，也可以根據(jù)需要，將從Au、Pt、Ag、Cu、Bi、Si、Se、S、N、F、C等金屬·半金屬·半導體及非金屬元素中選擇的至少一種元素作為輔助成分，適當?shù)靥砑釉谟涗洷∧ぶ小Ａ硗?，該輔助成分一般可按記錄薄膜全體的約5atom％左右的組成比例范圍進行添加。
另外，如上所述，本發(fā)明的以O(shè)原子在40atom％以上、60atom％以下，Pd原子在2atom％以上、25atom％以下的組成比例的Te、O、Pd為主要成分的光學信息記錄媒體適合于例如b/d為0.7以下的條件下的記錄·再生方法，但也能適用于b/d超過0.7的現(xiàn)有的記錄·再生方法。
(實施形態(tài)2)采用由Te及Pd兩者之一構(gòu)成的4英寸的單質(zhì)材料靶，在作為濺射氣體的總壓力為2～3mTorr左右的Ar及O2的氣氛中，濺射功率在30～15OW的范圍內(nèi)，利用濺射法，在由聚碳酸酯構(gòu)成的厚0.6mm、槽間距1.48μm的設(shè)有激光導向用槽(groove)的第一透明基板上淀積厚度約為20nm的由Te、O、Pd構(gòu)成的記錄薄膜作為第1信息層。其次，用同樣的方法，在與第一基板同樣的第二基板上，作為第二信息層淀積厚度約為60nm的由Te、O、Pd構(gòu)成的記錄薄膜。采用俄歇電子分光法(以下簡稱AES)，測得任意信息層的組成都為Te∶O∶Pd＝42∶46∶12(原子數(shù)比)。另外，作為采用濺射法成膜的原材料，采用了Te及Pd的單質(zhì)靶，但即使采用Te-Pd合金、TeO2的靶等，也能獲得同樣的記錄薄膜。
使這樣獲得的第二基板的薄膜面朝上并保持水平狀態(tài)，將紫外線硬化性樹脂涂敷在該薄膜面上作為分離層，再使第一基板的薄膜面朝下，并將其壓在上述分離層上，以一定的速度、旋轉(zhuǎn)一定的時間，將多余的紫外線硬化性樹脂排除，使分離層達到所希望的厚度。然后從第一基板一側(cè)照射紫外線燈光，使樹脂硬化。其結(jié)果，如果測定分離層的厚度，則為約40μm，能比上述焦點深度厚。
另外，此次選擇的膜厚是基于下述光學設(shè)計的厚度。圖10表示波長為680nm時的Te-O-Pd膜的光反射率及光透射率與膜厚度的關(guān)系。在圖10中，Ra及Ta表示成膜后的狀態(tài)(剛成膜的原始狀態(tài))即未記錄狀態(tài)下的光反射率及光透射率，Rc及Tc表示結(jié)晶狀態(tài)下的光反射率及光透射率，ΔR表示光反射率之差即Rc減Ra之差值。另外，這些值是在聚碳酸酯基板上淀積各種厚度的Te-O-Pd膜，用分光器測定光反射率及光透射率所得之值。結(jié)晶狀態(tài)的試樣是用規(guī)定功率的激光進行結(jié)晶化處理制成的。
為了增大記錄信號的強度，應使ΔR大，但從圖6看，該組成的膜在厚度為40nm及140nm附近ΔR為極大。其中膜厚在140nm附近光幾乎不通過，與此不同，在40nm附近有某種程度的光透射率，所以適合作第一信息層用，另外，由于光反射率也大，所以能獲得充分的反射光量，故有利于信號的再生及聚焦或跟蹤等的伺服機構(gòu)的穩(wěn)定性。由于以上所述的理由，在該40nm附近選擇了第一及第二信息層的膜厚。作為第一信息層，選擇了重視光透射率的、比40nm薄、具有某種程度的光反射率的20nm，作為第二信息層，選擇了重視光反射率的、反射率最大的55nm。
下面的表2示出了構(gòu)成該膜厚的光學信息記錄媒體的各信息層分別在成膜后的狀態(tài)(剛成膜的原始狀態(tài))或結(jié)晶狀態(tài)時各種情況下對波長為680nm的光測得的上述R1、T1、R2的實際測量值及由r1、r2的(式2)算得的計算值。表2第一信息層的狀態(tài)剛成膜后 剛成膜后 結(jié)晶結(jié)晶第一信息層的狀態(tài)剛成膜后結(jié)晶 剛成膜后 結(jié)晶R1 6％6％14％ 14％T1 69％ 69％ 50％ 50％R2 12％ 27％ 12％ 27％r1 6％6％ 14％ 14％r2 6％ 13％3％ 7％(備注)R1第一信息層的光反射率T1第一信息層的光透射率R2第二信息層的光反射率r1使第一信息層再生時媒體的光反射率r2使第二信息層再生時媒體的光反射率由表2可知，第一及第二信息層在成膜后的狀態(tài)下，r1為6％，r2為6％或3％，r1對r2的比K＝r1/r2的值為1.0或2.0。另外，第一及第二信息層在結(jié)晶狀態(tài)下，因為r1為14％，r2為13％或7％，所以K的值為1.1或2.0。因此考慮到全部情況，K的值處于1.0以上、2.0以下的范圍內(nèi)。
這里，由于K的值處于這樣的允許范圍內(nèi)，所以第一信息層必須具有高的光透射率和適當?shù)墓夥瓷渎省Ｌ貏e是可以批量生產(chǎn)的半導體激光器由于其輸出功率為15mW左右，所以在第二信息層中采用最低需要6mW的記錄的一般的記錄薄膜的情況下，光透射率最好在40％以上。滿足該條件的膜厚的范圍隨著組成、激光的波長等的不同而不同，由圖10可知，是在10nm以上、50nm以下的范圍內(nèi)。
用波長為680nm、NA為0.6的光學系統(tǒng)，以6.0m/s的線速度對上述的盤進行位長b＝0.41μm的標記邊緣記錄。另外，在該條件下，在激光束強度近似于高斯分布、將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑d的情況下，光點直徑d＝0.69μm，位長b對光點直徑d的比b/d＝0.6。
在該條件下，如圖7(a)所示，在5.0～15.0mW的范圍的記錄功率(峰值功率)P1、2.0～3.0mW左右的偏置功率P2、1mW的再生功率P3之間調(diào)制激光功率，記錄3T周期的單一信號，測定C/N比，另外，記錄(8-16)調(diào)制的隨機信號，測定了起伏。
另外，一般是測定在記錄后經(jīng)過數(shù)分鐘左右的C/N比，隨著記錄薄膜的組成的不同，記錄后信號達到飽和、即記錄薄膜中的激光照射部分達到充分結(jié)晶，往往需要若干小時，所以將數(shù)據(jù)記錄在盤上旋轉(zhuǎn)一次后(34毫秒后)與數(shù)分鐘后的再生波形進行比較，檢查了C/N比是否與時間一起增加。
其結(jié)果，在記錄了3T周期的單一信號的情況下，在第一信息層上獲得了9mW以上的記錄功率、51dB左右的C/N比，在第二信息層上、且在第一信息層未記錄的情況下，獲得了11mW以上的記錄功率、50dB左右的C/N比，在第一信息層已記錄完的情況下，獲得了12mW以上的記錄功率、49dB左右的C/N比。另外，在記錄了(8-16)調(diào)制的隨機信號的情況下，在任意一個信息層上都能獲得再生信號的良好的眼孔圖樣(eyepattern)，起伏＜12.8％的功率容限達30％pp以上。
工業(yè)上利用的可能性如以上所述，如果采用本發(fā)明，則能提供一種特別是在記錄位長b對光點直徑d的比b/d小的信息的記錄·再生中，能以寬的功率容限獲得C/N比高、起伏小的良好的記錄特性的光學信息記錄媒體。
權(quán)利要求
1.一種光學信息記錄媒體，其特征在于在透明基板上備有至少含有Te、O及M原子(其中，M是從金屬元素、半金屬元素及半導體元素中選擇的至少一種原子)的信息層、上述信息層中的O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下，Te原子的含有比例為15atom％以上、58atom％以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于信息層的厚度在10nm以上、200nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于信息層的厚度在10nm以上、70nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于信息層上還有覆蓋層。
5.一種光學信息記錄媒體，其特征在于將兩個在透明基板上備有信息層的信息記錄媒體以上述信息層作為內(nèi)側(cè)通過粘接層構(gòu)成一個整體，上述至少一個信息層是權(quán)利要求1所述的信息層。
6.一種光學信息記錄媒體，其特征在于在信息層上還通過分離層備有多個信息層，在上述信息層中距基板最近的信息層是權(quán)利要求1所述的信息層。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學信息記錄媒體，其特征在于距基板最近的信息層的膜厚在10nm以上、50nm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學信息記錄媒體，其特征在于距基板最近的信息層的光透射率在40％以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學信息記錄媒體，其特征在于覆蓋層的厚度在2～100μm的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學信息記錄媒體，其特征在于粘接層的厚度在2～100μm的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學信息記錄媒體，其特征在于在通過數(shù)值孔徑為NA的物鏡照射波長為λ的光束的情況下，分離層的厚度具有用ΔZ＝λ/{2(NA)2}定義相鄰的信息層的焦點深度以上的厚度。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學信息記錄媒體，其特征在于分離層的厚度在2～100μm的范圍內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于M原子是從Al，Sc，Ti，V，Cr，Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu，Zn，Ga，Y，Zr，Nb，Mo，Tc，Ru，Rh，Pd，Ag，Cd，In，La，Ce，Pr，Nd，Pm，Sm，Eu，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Hf，Ta，W，Re，Os，Ir，Pt，Au，Hg，T1及Pb中選擇的至少一種金屬元素、從B，C，As，Se，Sb及Bi中選擇的至少一種半金屬元素、以及從Si，Ge及Sn中選擇的至少一種半導體元素中選擇的至少一種原子。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于M是Pd。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學信息記錄媒體，其特征在于信息層中的O原子的含有比例在45atom％以上、60atom％以下。
16.一種光學信息記錄媒體的記錄·再生方法，該方法是將光束從上述透明基板一側(cè)照射到在透明基板上備有由至少含有Te、O及元素M(其中，M是金屬元素、半金屬元素或半導體元素中的至少某一種)的材料薄膜構(gòu)成的信息層的光學信息記錄媒體上、進行信息信號的記錄·再生的方法，其特征在于當上述光束通過物鏡照射到上述光學信息記錄媒體上時，在用高斯分布來近似光束強度、將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑的情況下，在設(shè)上述光點直徑為d，記錄位長為b，上述位長b對上述光點直徑d的比b/d為0.7以下的條件下進行記錄·再生。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生方法，其特征在于在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，至少將光束的強度在足以使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P1、即使在不調(diào)制的情況下進行光照射也不會使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P2及P3(其中，P1＞P2≥P3≥0)之間進行調(diào)制，在形成欲進行記錄的幾個不同長度的標記中至少比最短的標記要長的標記的情況下，將形成一個標記用的脈沖波形作為由在功率電平P1和P3之間被調(diào)制的多個脈沖串構(gòu)成的記錄脈沖串，不形成標記的部分恒定地保持于功率電平P2。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生方法，其特征在于在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，將功率電平P1定為能使被照射部分瞬間熔融的功率。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生方法，其特征在于記錄脈沖串中至少除了開頭的脈沖和最后的脈沖外，其它全部脈沖是各自的寬度相等的矩形脈沖，上述各矩形脈沖之間的寬度也相等。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生方法，其特征在于在記錄脈沖串最后一個脈沖的后面設(shè)有功率電平P3的冷卻區(qū)間。
21.一種光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置，該裝置是將光束從上述透明基板一側(cè)照射到在透明基板上備有由至少含有Te、O及M原子(其中，M是金屬元素、半金屬元素或半導體元素中的至少某一種)的信息層的光學信息記錄媒體上、至少記錄信息信號的記錄·再生裝置，其特征在于備有調(diào)制上述光束強度的調(diào)制裝置，以便當上述光束通過物鏡照射到上述光學信息記錄媒體上，至少記錄信息信號的位串時，在用高斯分布來近似光束強度、將光束強度為光點中心的1/e處的直徑定義為光點直徑的情況下，上述位長b對上述光點直徑d的比率b/d為0.7以下。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置，其特征在于備有調(diào)制上述光束強度的調(diào)制裝置，用來在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，至少將光束的強度在足以使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P1、即使在不調(diào)制的情況下進行光照射也不會使被照射部分實現(xiàn)結(jié)晶化的功率電平P2及P3(其中，P1＞P2≥P3≥0)之間進行調(diào)制，在形成欲進行記錄的幾個不同長度的標記中至少比最短的標記要長的標記的情況下，將形成一個標記用的脈沖波形作為由在功率電平P1和P3之間被調(diào)制的多個脈沖串構(gòu)成的記錄脈沖串，不形成標記的部分恒定地保持于功率電平P2。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置，其特征在于在一邊進行光的調(diào)制，一邊進行照射時，將功率電平P1定為能使被照射部分瞬間熔融的功率。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置，其特征在于記錄脈沖串中至少除了開頭的脈沖和最后的脈沖外，其它全部脈沖是各自的寬度相等的矩形脈沖，上述各矩形脈沖之間各自的寬度也相等。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學信息記錄媒體的記錄·再生裝置，其特征在于在記錄脈沖串最后一個脈沖后面設(shè)有功率電平P3的冷卻區(qū)間。
26.一種光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于使用至少含有Te、O及元素M(其中，M是從金屬元素、半金屬元素及半導體元素中選擇的至少一種原子)的材料薄膜、利用氣相薄膜淀積法，在透明基板上形成O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下，Te原子的含有比例為15atom％以上、58atom％以下的信息層。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于在信息層上被覆了能量線硬化樹脂后，再照射能量線使其硬化，形成覆蓋層。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于準備兩個在透明基板上備有信息層的信息記錄媒體，將上述信息層作為內(nèi)側(cè)，在其間涂敷能量線硬化樹脂或高溫熔化樹脂粘接層，粘接成一個整體。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于在信息層上覆蓋了能量線硬化樹脂后，再照射能量線使其硬化，形成分離層，在它上面再形成第二信息層。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于使信息層中的O原子的含有比例為40atom％以上、60atom％以下，M原子的含有比例為2atom％以上、25atom％以下。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的光學信息記錄媒體的制造方法，其特征在于信息層的膜厚在10nm以上、50nm以下。
全文摘要
提供一種光學信息記錄媒體,該媒體在透明基板上備有至少含有Te、O及M原子(其中,M是從金屬元素、半金屬元素及半導體元素中選擇的至少一種原子)的信息層、通過將上述信息層中的O原子的含有比例定為40atom%以上、60atom%以下,M原子的含有比例定為2atom%以上、25atom%以下,Te原子的含有比例定為15atom%以上、58atom%以下,在記錄位長b對光點直徑d的比b/d小的信息的記錄、再生時,能以較寬的功率容限獲得C/N比高、起伏小的良好的記錄特性。
文檔編號G11B7/243GK1200700SQ97191225
公開日1998年12月2日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月9日
發(fā)明者北浦英樹, 長田憲一, 山田升, 西內(nèi)健一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社