專利名稱：光學(xué)信息記錄媒體及其制造方法、其記錄再生方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過將激光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·再生信號質(zhì)量高的信息信號的光學(xué)信息記錄媒體、其制造方法、其記錄再生方法、以及記錄再生裝置。
如果一邊調(diào)整照射條件、一邊將激光光束照射到在基板上形成的硫族材料等的薄膜上進(jìn)行局部加熱，則能使被照射的部分在光學(xué)常數(shù)(折射率n、消光系數(shù)k)不同的非晶相和晶相之間發(fā)生相變。利用這樣的相變，開發(fā)了將特定波長的光的反射光量或透射光量的差作為信號檢測的進(jìn)行高速·高密度信息記錄的媒體及其利用方法。
在相變記錄中，如果只使用單一的激光光束，根據(jù)信息信號，將激光輸出功率調(diào)制在記錄電平和擦除電平這兩種電平之間，并將光束照射在信息磁道上，則能一邊擦除已有的信號，一邊記錄新的信號(例如特開昭56-145530號公報(bào))。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于不需要光磁記錄中所需要的磁回路零件，能簡化磁頭，由于能同時進(jìn)行擦除和記錄，所以能縮短改寫時間。
為了使相變記錄高密度化，可以采用下述方法通過縮短記錄用的光源的波長、增大物鏡的NA(數(shù)值孔徑)等，形成更小的記錄標(biāo)記，提高圓盤狀的基板上的記錄標(biāo)記的圓周方向線密度及徑向磁道密度。另外，為了提高圓周方向密度，提出了使記錄標(biāo)記的長度上帶有信息的標(biāo)記邊緣記錄方法，而為了提高徑向密度，提出了將設(shè)置在基板上的作為激光導(dǎo)向用的槽的紋和該導(dǎo)向槽之間的紋間平面這兩者作為記錄磁道的紋間平面和紋記錄方法。
另外，不僅高密度化、而且提高信息處理速度、即提高信息的記錄再生速度也是重要的，因此，關(guān)于在半徑相同的位置以高轉(zhuǎn)速使盤旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行記錄再生的高線速度化的研究已取得進(jìn)展。
另外，還提出了通過分離層重疊多層可記錄的信息層、使容量倍增的記錄媒體(例如特開平9-212917號公報(bào))，以及選擇這樣的多個信息層中的一個、進(jìn)行記錄再生用的層識別裝置和層切換裝置(例如特開平10-505188號公報(bào))。
如果促進(jìn)記錄的高密度化，則過量寫入失真和重復(fù)劣化也將成為問題，特別是將記錄標(biāo)記記錄在某磁道上時，使得相鄰磁道的記錄標(biāo)記局部地消失的現(xiàn)象(以下稱“交叉擦除”)將成為問題。由于提高徑向的記錄密度，磁道的間隔越短，交叉擦除變得越顯著。特別是在紋間平面和紋記錄時，與只在紋間平面或紋一者上記錄的情況相比，記錄標(biāo)記之間的徑向間隔減小一半，所以影響變大。
交叉擦除對記錄時與匯聚的激光光點(diǎn)進(jìn)行記錄的磁道相鄰的磁道產(chǎn)生影響。具體地說，可以認(rèn)為由激光產(chǎn)生的相鄰磁道的直接加熱、以及由來自欲進(jìn)行記錄的磁道的熱傳導(dǎo)產(chǎn)生的相鄰磁道的間接加熱成為發(fā)生交叉擦除的原因。
另外，在由單一光束進(jìn)行的過量寫入的情況下，在非晶體部分和晶體部分光吸收率不同，另外，在晶體部分必須有熔融潛熱，所以兩者之間在用相同功率的光束照射的情況下，達(dá)到的溫度不同，過量寫入時受過量寫入前的信號的影響，使得標(biāo)記邊緣位置不一致。而且，由此引起再生信號的時間軸方向的誤差(跳動)增大或擦除率下降。該現(xiàn)象出現(xiàn)在記錄的高線速度·高密度化、尤其是導(dǎo)入標(biāo)記邊緣記錄方式時將成為大問題。
為了解決該問題，必須使晶體部分和非晶體部分在用相同功率的光束照射時達(dá)到相同的溫度。而且，假定用波長為λ的激光光束照射時晶體部分的吸收率為Acry，非晶體部分的吸收率為Aamo，由此為了補(bǔ)償晶體部分的熔融潛熱，必須使光吸收率比Acry/Aamo大于1.0。此外，假定用波長為λ的激光光束照射時晶體部分的反射率為Rcry，非晶體部分的反射率為Ramo，為了獲得高的C/N比，最好使反射率差ΔR＝Rcry-Ramo增大。
迄今，如上所述，作為同時增大Acry/Aamo和ΔR的技術(shù)，提出了以下方案沒有反射層的3層結(jié)構(gòu)(特開平3-113844號公報(bào)，特開平5-298748號公報(bào))、采用反射率低的材料的反射層、或者有厚度非常薄的反射層的4層結(jié)構(gòu)(特開平4-102243號公報(bào)，特開平5-298747號公報(bào))。
可是，即使采用上述的方法，同時增大Acry/Aamo和ΔR，也未必能獲得足夠的記錄再生特性。例如，在反射層的厚度薄的情況或反射層的導(dǎo)熱系數(shù)低的情況下，由記錄層的光吸收產(chǎn)生的熱跑到反射層上，所謂冷卻能力不足，有礙于非晶體化。在作為非晶體的標(biāo)記的前端部分，該現(xiàn)象特別明顯，造成標(biāo)記前端部分的寬度比后端部分的寬度窄的失衡現(xiàn)象。另外，標(biāo)記邊緣位置不僅發(fā)生物理性地偏離所希望的位置，而且標(biāo)記寬度不均勻，所以作為電信號的邊緣位置偏移更大，其結(jié)果，使得跳動增大。在高密度·高線速度的記錄中，這將成為大問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種交叉擦除少的、適合于高密度的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。另外，本發(fā)明的另一個目的在于提供一種即使在高密度·高線速度的過量寫入中也能使擦除率高、而且跳動小的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。另外，本發(fā)明的再一個目的在于提供一種這些光學(xué)信息記錄媒體的制造方法及記錄再生方法、以及利用上述光學(xué)信息記錄媒體的光學(xué)信息記錄再生裝置。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第一種光學(xué)信息記錄媒體的特征在于包括透明基板、以及在該透明基板上形成的多層膜，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，上層保護(hù)層、中間層及反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
通過采用這樣的光學(xué)信息記錄媒體，能促進(jìn)從記錄層向多層膜的厚度方向的熱傳導(dǎo)，能降低交叉擦除。記錄層的厚度最好在6nm以上14nm以下。
本發(fā)明的第二種光學(xué)信息記錄媒體的特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，上述光束的波長為λ時在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的厚度大于上述光吸收層的膜厚。
通過采用這樣的光學(xué)信息記錄媒體，能同時增大Acry/Aamo和ΔR，能獲得充分的冷卻效果。其結(jié)果，能實(shí)現(xiàn)即使在高密度·高線速度的過量寫入中也能使擦除率高、而且跳動小的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。
在上述第二種光學(xué)信息記錄媒體中，設(shè)第一反射層的消光系數(shù)為k1，上述第一反射層的厚度最好在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)。如果采用該優(yōu)選例，則能獲得優(yōu)異的C/N比、擦除率及跳動的值。
另外，本發(fā)明的第三種光學(xué)信息記錄媒體的特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，設(shè)上述光束的波長為λ，波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，上述光吸收層的厚度d1在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體可以備有多個記錄層，也可以包括由含有記錄層的多層膜構(gòu)成的兩個以上的信息層。在此情況下，兩個以上的信息層最好通過分離層重疊。這樣的光學(xué)信息記錄媒體例如包括透明基板、以及在上述透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次包括第一信息層、分離層及第二信息層。
這樣在備有第二信息層的情況下，雖然沒有特別限制，但上面說明的多層膜的結(jié)構(gòu)最好適用于第二信息層。從激光光束入射的透明基板一側(cè)看，距離遠(yuǎn)的第二信息層重要的是要具有高靈敏度。在上述多層膜中，中間層或光吸收層與記錄層相同，由于吸收激光，所以記錄層容易升溫，能獲得良好的靈敏度。而且，在上述多層膜中，由于導(dǎo)熱系數(shù)高的反射層產(chǎn)生的迅速冷卻作用，發(fā)生的熱量被消除。因此，不會使記錄層內(nèi)的熱擴(kuò)散增大，能抑制交叉擦除特性的劣化。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的第一種制造方法的特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，上述上側(cè)保護(hù)層、上述中間層及上述反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的膜厚在4nm以上16nm以下。利用該制造方法，能獲得能減少交叉擦除的光學(xué)信息記錄媒體。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的第二種制造方法的特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，上述光束的波長為λ時在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的膜厚大于上述光吸收層的膜厚。利用該制造方法，能獲得能即使在高密度·高線速度的過量寫入中也能使擦除率高、而且跳動小的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的第三種制造方法的特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，設(shè)上述光吸收層的厚度為d1，上述光束的波長為λ，上述波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)成立的條件下，形成上述光吸收層。
上述各種制造方法都能適用于備有兩個以上的信息層的光學(xué)信息記錄媒體。在此情況下，最好采用包括以下工序的制造方法在透明基板上形成第一信息層的工序；在保護(hù)基板上形成第二信息層的工序；通過分離層將上述透明基板和上述保護(hù)基板粘貼起來，并在上述透明基板上依次形成上述第一信息層、上述分離層及上述第二信息層的工序。在此情況下，保護(hù)基板具有保護(hù)信息層的功能。另外，與上述相同，第二信息層的制造方法最好也采用本發(fā)明的上述各種制造方法。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法是一種使光束從透明基板一側(cè)入射到在上述中記載的本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體上，對信息進(jìn)行記錄再生的方法，其特征在于設(shè)瞬間能使被照射部分熔融的功率電平為P1，瞬間不能使被照射部分熔融的功率電平為P2及P3(P1＞P2≥P3≥0)，以及不改變記錄層的記錄標(biāo)記的光學(xué)狀態(tài)、而且通過照射能獲得足以使上述記錄標(biāo)記再生的反射率的功率電平為P0(P1＞P0＞0)，在用這些功率電平表示上述光束的強(qiáng)度時，通過將光束調(diào)制在功率電平P1和P2之間，利用由生成的一群脈沖構(gòu)成的記錄脈沖串形成記錄在上述記錄層上的至少一個記錄標(biāo)記，在不形成記錄標(biāo)記的情況下，使光束保持功率電平P2，通過照射功率電平為P0的光束，使記錄在上述記錄層上的信息再生。
這樣，通過調(diào)制強(qiáng)度，利用生成的脈沖串形成記錄標(biāo)記，如果使用例如上述第一光學(xué)信息記錄媒體，則能抑制交叉擦除而使信息記錄再生。另外，如果使用例如上述第二或第三光學(xué)信息記錄媒體，則在形成特別長的標(biāo)記的情況下，能將過多的熱除去而使標(biāo)記寬度均勻。
上述各記錄再生方法能適用于備有兩個以上的信息層的光學(xué)信息記錄媒體。在此情況下，最好使光束從透明基板一側(cè)入射，改變第一信息層及第二信息層中包含的記錄層的狀態(tài)。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生裝置的特征在于備有在上述中記載的本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體、發(fā)生照射在上述光學(xué)信息記錄媒體上的光束的光束發(fā)生裝置、以及調(diào)制上述光束的強(qiáng)度的光束強(qiáng)度調(diào)制裝置，設(shè)瞬間能使被照射部分熔融的功率電平為P1，瞬間不能使被照射部分熔融的功率電平為P2及P3(P1＞P2≥P3≥0)，以及不改變記錄層的記錄標(biāo)記的光學(xué)狀態(tài)、而且通過照射能獲得足以使上述記錄標(biāo)記再生的反射的功率電平為P0(P1＞P0＞0)，在用這些功率電平表示上述光束的強(qiáng)度時，通過形成記錄標(biāo)記而將信息記錄在記錄層上時，上述光束強(qiáng)度調(diào)制裝置將光束調(diào)制在功率電平P1和P2之間，利用由生成的一群脈沖構(gòu)成的記錄脈沖串至少形成一個上述記錄標(biāo)記，在不形成記錄標(biāo)記時，使光束的強(qiáng)度保持功率電平P2，使記錄在上述記錄層上的信息再生時，使光束的強(qiáng)度保持功率電平P0。
上述各記錄再生裝置也能適用于備有兩個以上的信息層的光學(xué)信息記錄媒體。在此情況下，最好將光束發(fā)生裝置配置在記錄媒體的透明基板一側(cè)，以便使激光從透明基板一側(cè)入射。


圖1是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的一種形態(tài)(第一實(shí)施形態(tài))的局部剖面圖。
圖2是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的另一種形態(tài)的局部斜視圖。
圖3是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的另一種形態(tài)(第一實(shí)施形態(tài))的局部剖面圖。
圖4是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄再生裝置的一種形態(tài)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是表示本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中使用的脈沖波形之一例的波形圖。
圖6是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的又一種形態(tài)(第二實(shí)施形態(tài))的局部剖面圖。
圖7是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的再一種形態(tài)(第二實(shí)施形態(tài))的局部剖面圖。
圖8是本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體的另一種形態(tài)(第三實(shí)施形態(tài))的局部剖面圖。
以下，說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形態(tài)。
(第一實(shí)施形態(tài))在本實(shí)施形態(tài)中，主要說明本發(fā)明的第一種光學(xué)信息記錄媒體。本發(fā)明者研究了在基板上形成的多層膜的各種層結(jié)構(gòu)，研究的結(jié)果表明，記錄層的厚度、和從記錄層至空氣一側(cè)(與基板相反的一側(cè))的層導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系對交叉擦除有很大的影響，制成了該例的媒體。
在上述光學(xué)信息記錄媒體中，上側(cè)保護(hù)層的厚度最好在10nm以上。因?yàn)槿绻蟼?cè)保護(hù)層太薄，則記錄層和中間層之間的距離過短，由于中間層本身具有的熱的影響，結(jié)果從記錄層向中間層進(jìn)行的熱傳導(dǎo)被抑制。另外上側(cè)保護(hù)層的厚度最好在200nm以下。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，最好還包含與記錄層相接形成的界面層。在上側(cè)保護(hù)層和記錄層之間、以及在下側(cè)保護(hù)層和記錄層之間這兩處中的至少一處的界面上形成界面層。作為界面層最好是包含Ge的層。因?yàn)槟芤种婆c上側(cè)保護(hù)層及/或下側(cè)保護(hù)層、以及與記錄層之間的原子的相互擴(kuò)散。界面層最好包含從Ge、Si、Cr、Ti及Al中選擇的至少一種。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，記錄層最好包含Ge、Sb及Te。因?yàn)檫m合于在記錄層中作為同時進(jìn)行擦除和記錄情況下的材料。記錄層以Ge、Sb及Te為主要成分，另外最好還含有6.0原子％以下的N。因?yàn)橛欣诟纳浦貜?fù)特性。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，上側(cè)保護(hù)層及/或下側(cè)保護(hù)層最好含有60～100摩爾％的ZnS、40～0摩爾％的SiO2。因?yàn)檫@樣的保護(hù)層的耐熱性好，具有合適的導(dǎo)熱系數(shù)，還具有適合于媒體的光學(xué)特性的調(diào)整的折射率。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，反射層最好含有從Au、Ag、Cu及Al中選擇的至少一種。也可以使用含有這些金屬的合金。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，中間層最好含有從Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi中選擇的至少一種元素。更具體地說，最好由這樣選擇的物質(zhì)構(gòu)成，即由含有從上述元素選擇的至少一種元素的氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物以及從元素間化合物選擇的至少一種化合物構(gòu)成。中間層由其導(dǎo)熱系數(shù)介于上側(cè)保護(hù)層的導(dǎo)熱系數(shù)和反射層的導(dǎo)熱系數(shù)之間的值的材料構(gòu)成。
另外，在本說明書中，所謂元素間化合物是指由兩種以上的元素構(gòu)成的化合物而言，例如Ge-Cr、Si-W之類。作為元素間化合物最好是由上述例舉的元素構(gòu)成的化合物。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，假設(shè)作為光束被記錄媒體反射的比率的反射率及作為被記錄層吸收的比率的吸收率在記錄層為晶相的情況下分別為Rcry及Acry，在非晶相的情況下分別為Ramo及Aamo，最好使反射率差(Rcry-Ramo)為5％以上(5個百分點(diǎn)以上)，而且，使吸收率比(Acry-Aamo)為1.0以上。
另外，在該光學(xué)信息記錄媒體的制造方法中，最好用200nm/分鐘以下的速度形成記錄層。因?yàn)檫@樣能確保記錄層厚度的精度。
另外，最好這樣形成記錄層，即在含有惰性氣體和氮?dú)獾臍夥罩行纬?，且調(diào)整上述氮?dú)獾暮辛?，使記錄層中含?.0原子％以下的氮原子。
在該光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中，最好使脈寬及各脈沖間的間隔大致相同地生成記錄脈沖串的至少一部分。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中，最好在記錄脈沖串的最后的脈沖之后設(shè)有功率電平為P4(P2＞P4≥0)的冷卻區(qū)間。
以下，參照附圖具體地說明本實(shí)施形態(tài)。
圖1及圖2分別是本實(shí)施形態(tài)的光盤的局部剖面圖及斜視圖。如圖1所示，在此光盤中，在透明的盤基板1上依次重疊了下側(cè)保護(hù)層2、記錄層3、上側(cè)保護(hù)層4、中間層5、反射層6，還設(shè)有覆蓋層7。另外，如圖2所示，由于在基板1上形成深度為D的紋8，所以在由上述各層構(gòu)成的重疊膜10的表面上也形成了互相平行的凹部及凸部，分別作為紋8及紋間平面9。從基板1一側(cè)作為光束照射激光，在記錄層3上形成記錄標(biāo)記11。如圖2所示，為了進(jìn)行高密度記錄，最好在紋8及紋間平面9兩者上都形成記錄標(biāo)記(紋間平面和紋記錄)。
作為基板1可以采用聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚烯烴樹脂、ァ-トン樹脂、玻璃等透明材料。另外，基板1的厚度雖然不特別限定，但最好為0.1mm～2.0mm。
形成下側(cè)保護(hù)層2及上側(cè)保護(hù)層4是為了照射激光時抑制基板1或記錄層3的熱損傷引起的噪聲的增加，以及對激光的反射率、吸收率及反射光的相位調(diào)整等。作為保護(hù)層2、4可以采用由下列物質(zhì)構(gòu)成的電介質(zhì)材料例如Se、Y、Ce、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Zn、Al、Si、Te等的氧化物，Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb等的氮化物，Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Zn、B、Al、Ga、In、Si等的碳化物，Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、Bi等的硫化物，硒化物或碲化物，Mg、Ca等的氟化物，C、Si、Ge等的單體，或它們的混合物。
上側(cè)保護(hù)層4的厚度最好在10nm以上200nm以下。如果上側(cè)保護(hù)層太薄，則如上所述，由于中間層5本身具有的熱的影響，從記錄層3向中間層5進(jìn)行的熱逃逸變壞。這樣如果熱傳導(dǎo)沿層的厚度方向下降，則在記錄層3的面內(nèi)的熱擴(kuò)散增大，所以有可能使交叉擦除增大。如果使上側(cè)保護(hù)層4在10nm以上，則即使磁道間距(相鄰的一對紋間平面及紋的寬度的平均寬度(紋間距的1/2)、只在紋上記錄時與紋間距相同)為0.6微米，交叉擦除也能在允許范圍內(nèi)。上側(cè)保護(hù)層4的厚度越厚，越能減少交叉擦除?？墒?，光學(xué)特性以膜厚λ/2n(λ是激光波長，n是上側(cè)保護(hù)層4的折射率)為周期重復(fù)，所以為了使媒體的光學(xué)特性為所希望的特性，使膜厚在必要的厚度以上時在工業(yè)上不利。因此，雖然取決于波長λ及折射率n，但膜厚最好在200nm以下。根據(jù)以上說明的理由，上側(cè)保護(hù)層4的厚度最好在10nm以上200nm以下，特別是最好在20nm以上200nm以下。
另一方面，下側(cè)保護(hù)層2的厚度雖然不特別限定，但最好在10nm以上200nm以下。如果使下側(cè)保護(hù)層的厚度小于10nm，則基板有可能發(fā)生熱變形。最好使下側(cè)保護(hù)層在200nm以下的理由與最好使上側(cè)保護(hù)層在200nm以下的理由相同。
作為記錄層3可以使用將Te或Se作為基底材料的硫族化合物，例如以下列物質(zhì)為主要成分的合金Ge-Sb-Te、Ge-Te、Pd-Ge-Sb-Te、In-Sb-Te、Sb-Te、Ag-In-Sb-Te、Ge-Sb-Bi-Te、Ge-Sb-Se-Te、Ge-Sn-Te、Ge-Sn-Te-Au、Ge-Sb-Te-Cr、In-Se、In-Se-Co等。另外，在這些合金中還可以使用添加了氧、氮等的材料。
記錄層3的厚度在4nm以上16nm以下是適當(dāng)?shù)?。以往，在磁道間距大到交叉擦除不怎么成問題的程度的情況下，由于光學(xué)反差大，所以20nm以上的膜厚有利?？墒?，這樣一來，如果記錄層厚，則朝向記錄層面內(nèi)方向的熱傳導(dǎo)大，所以隨著磁道間距變短(例如0.6微米以下)，交叉擦除變得顯著起來。為了降低交叉擦除，記錄層越薄越有利。通過使記錄層變薄，能降低朝向?qū)拥拿鎯?nèi)方向的熱傳導(dǎo)。例如如果使記錄層的厚度達(dá)到16nm以下，則磁道間距即使為0.6微米，交叉擦除也能在允許范圍內(nèi)。但是，如果記錄層的厚度小于4nm，則不僅不能確保光學(xué)反差，而且反復(fù)記錄產(chǎn)生的膜厚變動的影響變大，跟蹤等變得不穩(wěn)定，所以相反地交叉擦除變大。因此，記錄層的厚度在4nm以上16nm以下為好，在6nm以上14nm以下就更好。
作為中間層5最好是含有從以下元素中選擇的至少一種元素的材料Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi，或者是含有從以下化合物中選擇的至少一種化合物的材料上述這些元素的氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物及元素間化合物，更具體地說，可以使用Cr、Mo、W、Ti、Zr、Nb、Ta、Ge-Cr、Ge-Mo、Ge-W、Si-Cr、Si-Mo、Si-W等。
中間層5的厚度雖然不特別限定，但最好在5nm以上100nm以下。
形成反射層6的目的在于對激光的反射率、吸收率及反射光的相位進(jìn)行調(diào)整、減小記錄薄膜的熱負(fù)載等。如上所述，作為反射層可以使用Al、Au、Ag、Cu等導(dǎo)熱系數(shù)較大的金屬材料，或者使用將它們作為基底的合金材料。
反射層6的厚度雖然不特別限定，但最好在10nm以上200nm以下。
作為各層使用的材料，雖然可以從上述例舉的材料中個別地選擇合適的材料，但應(yīng)按照反射層6、中間層5及上側(cè)保護(hù)層4這樣的順序選擇使導(dǎo)熱系數(shù)增大的材料。通過這樣設(shè)定導(dǎo)熱系數(shù)，能加速從記錄層3向多層膜的厚度方向進(jìn)行的熱傳導(dǎo)。因此，能相對地抑制記錄層3的面內(nèi)方向的熱傳導(dǎo)，不容易使相鄰的磁道受影響。
如圖3所示，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，可以設(shè)置界面層12。如圖3所示，界面層12可以設(shè)置在記錄層3的兩側(cè)，但只設(shè)置在其中的任意一側(cè)也沒關(guān)系。如果設(shè)置界面層12，則由于能抑制保護(hù)層2、4和記錄層3之間的原子的擴(kuò)散，所以能提高記錄媒體的重復(fù)特性。作為界面層12可以使用對保護(hù)層2、4所使用的材料具有防止擴(kuò)散的效果的材料，但最好是含有Ge的材料，以Ge的氮化物為主要成分的材料就更好。
界面層12的厚度雖然不特別限定，但最好在1nm以上50nm以下。
上述各層2～6、12可以采用下述方法形成例如真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍敷法、CVD(Chemical Vapor Deposition化學(xué)氣相淀積)法、MBE(Molecuial Beam Epitaxy分子束外延)法等氣相薄膜淀積法。但從成膜速度、制造成本、獲得的膜的品質(zhì)等觀點(diǎn)看，濺射法均衡得最好。一般來說，在高真空狀態(tài)的室內(nèi)，一邊流過惰性氣體，一邊使各層成膜，但也可以將氧、氮等混合在惰性氣體中進(jìn)行成膜。因此，膜中混入了O原子、N原子等，能調(diào)整膜的特性。特別是在記錄層3中，這些原子的混入(例如混入6.0原子％以下的氮原子)，往往有助于提高媒體的重復(fù)特性并降低交叉擦除。
另外，上述光學(xué)信息記錄媒體利用單片式成膜裝置，在個別的室內(nèi)并行地依次使各層2～6、12成膜，在工業(yè)上有利。在采用這樣的成膜法的情況下，上述記錄層即使以相對慢的速度成膜，也不會影響總體成膜效率。上述記錄層3的厚度最好在4nm以下16nm以上，因?yàn)橥ǔ１壤缦聜?cè)保護(hù)層2的厚度(100nm以上)薄一個數(shù)量級左右。如上所述，正確地控制記錄層3的厚度，對于降低交叉擦除是很重要的，所以記錄層的成膜時間最好最低保持5秒左右。因此，記錄層的成膜速度最好在200nm/分鐘以下。
如圖1所示，還可以再將覆蓋層7設(shè)置在這樣形成的各層上。該層7最好通過涂敷紫外線硬化性樹脂來形成。
本發(fā)明的光學(xué)信息記錄媒體當(dāng)然不限于圖1所示的單片的單面盤，也可以利用紫外線硬化性樹脂及/或高溫熔化型的粘接劑，將與上述同樣形成了包含記錄層的多層膜的基板和膜面之間相對地粘貼起來，構(gòu)成雙面盤。在此情況下，最好通過分離層粘貼基板，以便使成為各信息層的多層膜之間不直接接觸。另外，也可以利用上述粘接劑，將形成了多層膜的面和空基板粘貼起來，構(gòu)成單面盤。
圖4是表示進(jìn)行光學(xué)信息記錄媒體的記錄·再生用的裝置的簡略例圖。根據(jù)輸入信號，從半導(dǎo)體激光器13射出的激光10通過準(zhǔn)直透鏡14聚光后成為平行光束，再依次通過分光器15、1/4波片16、物鏡17后，照射在光盤18上。通過使音圈19上下移動，對激光10進(jìn)行聚焦。光盤18被固定在轉(zhuǎn)盤20上。利用電動機(jī)21，以規(guī)定的速度使光盤18旋轉(zhuǎn)，通過將激光照射在光盤18上，進(jìn)行信息信號的記錄再生。
圖5是進(jìn)行信息信號的記錄時激光脈沖波形之一例。如圖5所示，激光強(qiáng)度在P1、P2、P3及P4之間進(jìn)行調(diào)制。這里，P1是能使被照射部分瞬間熔融的功率電平，如圖5所示，最好是在該功率電平以下即使一邊調(diào)制強(qiáng)度一邊照射時，也能使被照射部分瞬間熔融的功率電平。另外，P2、P3是不能使被照射部分瞬間熔融的功率電平，最好是在非調(diào)制照射的情況下，也不能使被照射部分瞬間熔融的功率電平。另外，P4是在最后的記錄脈沖串之后使記錄層冷卻用的功率電平。在圖5中示出了將各功率電平設(shè)定為P1＞P2≥P3≥P4≥0的情況的例。另外，在如上調(diào)制激光光束的強(qiáng)度時，也可以對半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電流進(jìn)行調(diào)制，但也可以使用光電調(diào)制器、聲光調(diào)制器等裝置。
但是，不需要利用圖5所示的記錄脈沖串形成所有的記錄標(biāo)記，也可以利用功率電平P1的單一矩形脈沖形成標(biāo)記長度短的脈沖串?？墒?，在形成長的標(biāo)記的情況下，為了提高重復(fù)特性及減少交叉擦除，最好利用作為功率峰值包含的脈沖串形成上述那樣的功率電平P1，來抑制過熱。
如圖5所示，P2是即使使光束保持其強(qiáng)度進(jìn)行照射，也不能形成記錄標(biāo)記的功率電平。該功率電平雖然不能形成記錄標(biāo)記，但可以作為能擦除記錄標(biāo)記的功率電平。在此情況下，在照射功率電平為P2的光束的部分，記錄標(biāo)記能被擦除。
例如，在相變型光盤中，在使非晶狀態(tài)、擦除狀態(tài)對應(yīng)于結(jié)晶狀態(tài)使用記錄狀態(tài)的情況下，也可以將P1設(shè)定為能使記錄層從結(jié)晶狀態(tài)可逆地變化到非晶狀態(tài)的功率電平，而將P2設(shè)定為能使記錄層從非晶狀態(tài)可逆地變化到結(jié)晶狀態(tài)的功率電平。
在圖5所示的記錄脈沖串之后，設(shè)置用功率電平P2進(jìn)行冷卻的區(qū)間。如果這樣設(shè)置冷卻用的功率電平，則能消除特別容易產(chǎn)生過熱的標(biāo)記后端部分的熱量，能有效地抑制交叉擦除。
另外，如圖5所示的記錄脈沖串所示，除了最初和最后的脈沖以外，如果使脈寬和各脈沖間的長度一定，則由于能用單一頻率調(diào)制，所以能簡化調(diào)制裝置。
另外，由于記錄標(biāo)記的長度及其前后空間的長度、以及相鄰標(biāo)記的長度等的各圖形的不同，使得標(biāo)記邊緣位置不一致，往往成為跳動增大的原因。在上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中，為了防止該現(xiàn)象、改善跳動，最好根據(jù)需要，對上述脈沖串的脈沖位置或脈沖長度進(jìn)行調(diào)整·補(bǔ)償，以便使每個圖形的邊緣位置一致。
在使這樣記錄的信息信號再生的情況下，將不會使記錄層3發(fā)生相變程度的功率電平為P0的激光(非調(diào)制光)照射在光盤上，使其反射光入射到檢測器22中，該反射光量的變化被作為再生信號23進(jìn)行檢測。
通過控制激光二極管的驅(qū)動電流，能進(jìn)行以上說明的激光功率電平的變更。另外，也可以用光電調(diào)制器或聲光調(diào)制器作為光束強(qiáng)度調(diào)制裝置。
(第二實(shí)施形態(tài))在本實(shí)施形態(tài)中，主要說明本發(fā)明的第二及第三種光學(xué)信息記錄媒體。
在上述光學(xué)信息記錄媒體中，最好在下側(cè)保護(hù)層和記錄層之間、以及在記錄層和上側(cè)保護(hù)層之間這兩處中的至少一處的界面上還備有界面層。如果采用該優(yōu)選例，則能提高擦除特性。界面層最好包含從Ge、Si、Cr、Ti及Al中選擇的至少一種。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，記錄層的厚度最好在4nm以上16nm以下。因?yàn)槿绻涗泴犹。瑒t光學(xué)反差和信號振幅變小，如果太厚，則記錄層的內(nèi)面方向的熱擴(kuò)散增大，標(biāo)記之間的熱干擾增大。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，上側(cè)保護(hù)層的厚度最好在10nm以上200nm以下。因?yàn)槿绻蟼?cè)保護(hù)層太薄，則第一反射層的光吸收產(chǎn)生的熱會影響記錄層，標(biāo)記之間的熱干擾增大，如果太厚，則第二反射層產(chǎn)生的冷卻效果變小，標(biāo)記的前后端變得不均衡。雖然不特別限定，但在本實(shí)施形態(tài)中，下側(cè)保護(hù)層的厚度最好在10nm以上200nm以下。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，記錄層最好包含Ge、Sb及Te，另外，以Ge、Sb及Te為主要成分，另外，最好還含有6.0原子％以下的N。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，上側(cè)保護(hù)層及/或下側(cè)保護(hù)層最好含有60～100摩爾％的ZnS及40～0摩爾％的SiO2。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，反射層最好含有從Au、Ag及Cu中選擇的至少一種。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，光吸收層最好含有從Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi中選擇的至少一種元素。更具體地說，最好由這樣選擇的物質(zhì)構(gòu)成，即含有從上述元素選擇的至少一種元素的氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物及從元素間化合物選擇的至少一種化合物構(gòu)成。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，假設(shè)作為光束被記錄媒體反射的比率的反射率及作為被記錄層吸收的比率的吸收率在記錄層為晶相的情況下分別為Rcry及Acry，在記錄層為非晶相的情況下分別為Ramo及Aamo，最好使反射率差(Rcry-Ramo)為5％以上(5個百分點(diǎn)以上)，而且，使吸收率比(Acry-Aamo)為1.0以上。如果采用該優(yōu)選例，則能消除過量寫入時的標(biāo)記邊緣位置的不齊。
另外，在該光學(xué)信息記錄媒體的制造方法中，最好用200nm/分鐘以下的速度形成記錄層。因?yàn)檫@樣能確保記錄層厚度的精度。
另外，最好這樣形成記錄層，即在含有惰性氣體和氮?dú)獾臍夥罩行纬桑艺{(diào)整上述氮?dú)獾暮辛?，使記錄層中含?.0原子％以下的氮原子。
在該光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中，最好使脈寬及各脈沖間的間隔大致相同地生成記錄脈沖串的至少一部分。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法中，最好在記錄脈沖串的最后的脈沖之后設(shè)有功率電平為P4(P2＞P4≥0)的冷卻區(qū)間。如果采用該優(yōu)選例，則能有效地消除特別容易產(chǎn)生過熱的標(biāo)記后端部分的熱量以下，參照附圖具體地說明本實(shí)施形態(tài)。
圖6是表示本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體的局部剖面圖，圖7是表示本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體的另一例的局部剖面圖。
如圖6所示，在基板31上依次重疊下側(cè)保護(hù)層32、記錄層33、上側(cè)保護(hù)層34、光吸收層35、反射層36，再在反射層36上設(shè)置覆蓋層37。激光光束38從基板31一側(cè)照射在該盤上，由此進(jìn)行盤的記錄·再生。
作為基板31、下側(cè)保護(hù)層32、記錄層33及上側(cè)保護(hù)層34的材料，可以采用在第一實(shí)施形態(tài)中說明過的材料。
形成光吸收層35的目的在于對激光束38的反射率、吸收率及反射光的相位的調(diào)整等。作為構(gòu)成該層的材料，最好是含有從Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Ru、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi中選擇的至少一種的材料，或者最好是含有從這些元素的氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物及元素間化合物中選擇的至少一種化合物的材料。更具體地說，可以使用Cr、Mo、W、Si、Ge、Te、Ge-Cr、Ge-Mo、Ge-W、Si-Cr、Si-Mo、Si-W、Ge-Te、Sn-Te、Pb-Te、Sb-Te、Bi-Te等。
另外，上述化合物材料也可以使用理論化學(xué)當(dāng)量組成附近的材料，根據(jù)需要，還可以使用其成分偏離了理論化學(xué)當(dāng)量組成的材料。這一點(diǎn)在第一實(shí)施形態(tài)中的中間層等中也一樣。
形成反射層36的目的在于對激光光束38的反射率、吸收率及反射光的相位進(jìn)行調(diào)整、減小記錄薄膜的熱負(fù)載等。作為反射層的材料，最好使用例如Al、Au、Ag、Cu等導(dǎo)熱系數(shù)較大的金屬材料，特別是波長約600nm的折射率小于0.5的Au、Ag、Cu，或者將它們作為基底的合金材料。特別是Ag合金，在導(dǎo)熱系數(shù)及光學(xué)常數(shù)方面有優(yōu)越性，與具有同等特性的Au等相比，價格便宜。特別是從不易腐蝕、耐環(huán)境性、可靠性的觀點(diǎn)看，最好是在Ag中添加了在10原子％以內(nèi)的范圍內(nèi)的Pd、Cu、Ti等元素的材料。
另外，在上述光學(xué)信息記錄媒體中，如圖7所示，以促進(jìn)記錄層33的結(jié)晶化為目的，最好在下側(cè)保護(hù)層32和記錄層33之間、及/或在記錄層33和上側(cè)保護(hù)層34之間設(shè)置界面層39。在能夠作為下側(cè)保護(hù)層32及上側(cè)保護(hù)層34使用的材料中存在幾種具有該作用的電介質(zhì)材料，可以用它們作為界面層39，但特別是以Ge的氮化物為主要成分的材料為最好。另外，通過設(shè)置這樣的界面層39，能提高擦除特性。
可以采用與第一實(shí)施形態(tài)相同的方法，使下側(cè)保護(hù)層32、記錄層33、上側(cè)保護(hù)層34、光吸收層35、反射層36及界面層39成膜。
另外，如圖6所示，上述光學(xué)信息記錄媒體可以利用紫外線硬化性樹脂進(jìn)行覆蓋，作為單片的單面盤使用。另外，如在第一實(shí)施形態(tài)中所述，也可以作為雙面盤使用。另外，通過將其膜面與空基板相對地粘貼起來，也能作為單面盤使用。
本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體具有以下特征使光吸收層35(折射率為n1、消光系數(shù)為k1、厚度為d1)及反射層36(折射率為n2、消光系數(shù)為k2、厚度為d2)的材料與厚度相組合。以下說明各層的作用及效果。
在光學(xué)上通過使光吸收層35的折射率為n1適當(dāng)?shù)卮笥诜瓷鋵?6的折射率為n2，能同時增大上述Acry/Aamo和ΔR。其折射率的差Δn＝n1-n2在2以上6以下為好，最好在3以上5以下。
通過以下光學(xué)計(jì)算能保證上述范圍。即，確定多層膜的各層材料的折射率、消光系數(shù)及厚度，根據(jù)能量保存規(guī)則，對全部界面設(shè)立各界面上的光能量收支聯(lián)立方程式，通過求解該聯(lián)立方程式，能求得多層膜總體的反射率、透射率及各層的吸收率。該方法本身例如作為矩陣法是眾所周知的(例如久保田廣等著“波動光學(xué)”，巖波書店，1971年等)。這里，對從光束(波長為660nm)的入射側(cè)依次配置的基板31/下側(cè)保護(hù)層32(任意厚度)/記錄層33(10nm)/上側(cè)保護(hù)層34(任意厚度)/光吸收層35(厚度為d1)/反射層36(80nm)的多層結(jié)構(gòu)媒體的Acry/Aamo及ΔR的值進(jìn)行了計(jì)算。
這時，計(jì)算了各層的折射率n及消光系數(shù)k，基板31的n＝1.6，k＝0.0，下側(cè)保護(hù)層32的n＝2.1，k＝0.0，記錄層33呈非晶態(tài)時n＝4.1，k＝1.6，呈晶態(tài)時n＝3.9，k＝4.2，上側(cè)保護(hù)層34的n＝2.1，k＝0.0，光吸收層35的n＝n1，k＝k1，反射層36的n＝n2，k＝k2。
任意地改變k1、k2、d1，進(jìn)行n1和n2的各種組合，對這些組合求出了Acry/Aamo≥1.0范圍內(nèi)的ΔR的最大值。將其結(jié)果示于(表1)。在下面的(表1)中，“A”及“B”表示能期待具有充分特性的實(shí)用的記錄媒體，“C”表示雖然不能說充分、但根據(jù)密度、線速度、記錄再生方式等的規(guī)格，有能夠使用的可能性的實(shí)用的記錄媒體，“D”表示不能實(shí)用的記錄媒體。另外，更具體地說，“A”表示存在滿足Acry/Aamo≥1.0的條件的ΔR的最大值達(dá)15％以上的結(jié)構(gòu)的情況，“B”表示存在滿足該條件的ΔR的最大值達(dá)10％以上15％以下的結(jié)構(gòu)的情況，“C”表示存在滿足該條件的ΔR的最大值達(dá)5％以上10％以下的結(jié)構(gòu)的情況，“D”表示不存在滿足該條件的ΔR的最大值達(dá)5％以上的結(jié)構(gòu)的情況。
(表1)n2/n11 2 3 4561D D B AAA2D D D BAA3D D D CAA4D D D DCB5D D D DDC從(表1)所示的結(jié)果可知，Δn＝n1-n2在2以上為好，3以上就更好。
另外，如果光吸收層35的厚度太薄，則光吸收層35的光學(xué)效果變小，如果光吸收層35的厚度太厚，則反射層36的光學(xué)效果變小。因此，光吸收層35的厚度必須是能使入射光適當(dāng)?shù)赝高^·吸收的厚度。設(shè)入射光的波長為λ，根據(jù)后文所述的實(shí)施例等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確認(rèn)了光吸收層35的厚度d1在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)為好，在0.2λ/(n1·k1)≤d1≤0.8λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)就更好。
為了獲得充分的冷卻能，使用導(dǎo)熱系數(shù)大的材料作為反射層36，能使標(biāo)記寬度均勻，減少跳動。作為該反射層的導(dǎo)熱系數(shù)，例如在300K左右的溫度條件下，在50W/m·K以上為好，在100W/m·K以上、進(jìn)而在150W/m·K以上就更好。另外為了獲得充分的冷卻效果，根據(jù)后文所述的實(shí)施例等的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確認(rèn)了反射層36的厚度d2最好在光吸收層35的厚度d1以上，在d1的1.5倍以上、進(jìn)而在2倍以上就更好。
本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體的制造方法、記錄再生方法、記錄再生裝置與第一實(shí)施形態(tài)相同即可。
另外，在上述中，雖然將記錄層的厚度設(shè)定為10nm，但記錄層的厚度不一定受該厚度的限制。
(第三實(shí)施形態(tài))在本實(shí)施形態(tài)中，說明形成了包含記錄層的兩個以上的多層膜的光學(xué)信息記錄媒體。這里，說明包含記錄層的各多層膜(信息層)通過分離層配置成兩層的形態(tài)。
如圖8所示，在本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體中，在透明基板41上依次形成第一信息層42、分離層43、第二信息層44及保護(hù)層45。在第一信息層42及第二信息層43中還分別包含記錄層。利用從透明基板一側(cè)照射的激光，在這些記錄層上進(jìn)行信息的記錄、再生。
在上述實(shí)施形態(tài)中說明過的多層膜能適用于本實(shí)施形態(tài)的第二信息層44。另外，第一信息層42最好采用至少包含記錄層、配置在該記錄層兩側(cè)的下側(cè)保護(hù)層及上側(cè)保護(hù)層的多層膜。這些多層膜中包含的各層及透明基板可以用在上述實(shí)施形態(tài)中說明過的材料形成。另外，第一信息層也可以是使信息成為再生對象的再生專用層，上述信息是作為凹凸圖形預(yù)先重疊在透明基板的表面上的。
另外，為了用第二信息層44進(jìn)行信息的記錄再生，最好使照射第一信息層42的激光的至少30％透過。
作為分離層43，最好是對于激光波長來說是透明的、耐熱性及粘接性好的材料，具體地說，可以使用粘接樹脂(例如紫外線硬化性樹脂)、雙面膠帶、各種電介質(zhì)膜等。在第一信息層42及第二信息層44兩者中的任意一者上進(jìn)行信息的記錄再生時，分離層43的厚度最好在2微米以上，以便不致使另一信息層的信息漏掉。另一方面，分離層43的厚度最好在100微米以下，以便與使激光在第一信息層42和第二信息層44兩者中的任意一者上進(jìn)行跟蹤的基板厚度的總合處于基板厚度的公差范圍內(nèi)。
保護(hù)層45也可以用作形成第二信息層44用的基板(保護(hù)基板)。在此情況下，通過分離層43將形成了第一信息層42的透明基板41和形成了第二信息層44的透明基板粘貼起來制成光盤。作為保護(hù)基板的材料雖然可以使用與透明基板41同樣的材料，但不一定是透明的，也可以使用其他材料。另外，基板表面的形狀不需要與透明基板表面形狀相同，例如，形成紋及紋間平面的導(dǎo)向槽的形狀不同也可以，導(dǎo)向槽的螺旋方向相反也可以。另外，例如利用2P法(photo-polymerization法)將導(dǎo)向槽設(shè)置在分離層的第二信息層一側(cè)的表面上，那么保護(hù)基板的表面即使是平面也沒關(guān)系。另外，保護(hù)層45也可以是在透明基板上形成的第二信息層44上形成的層。這樣的保護(hù)層可以通過例如旋轉(zhuǎn)涂敷樹脂或粘貼由粘接劑構(gòu)成的樹脂片形成。
說明本實(shí)施形態(tài)的制造方法之一例。在分別形成了導(dǎo)向槽的透明基板及保護(hù)基板的表面上，采用在前面說明過的濺射法等，分別形成第一信息層及第二信息層。其次，在第一信息層或第二信息層的表面上，形成紫外線硬化性樹脂膜作為分離層。另外，通過該分離層使第一信息層和第二信息層相對地將透明基板和保護(hù)基板相對壓合，用紫外線照射，使分離層硬化。以下，通過實(shí)施例更具體地說明本發(fā)明，但以下的實(shí)施例不是限定本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)采用厚0.6mm的聚碳酸酯樹脂作為基板。在該基板上形成了總寬度為0.6微米的紋及紋間平面。紋的深度約為70nm。
用任意一種濺射法，在該基板上依次重疊了以下各層用ZnS-SiO2(分子數(shù)比為ZnS∶SiO2＝80∶20)作為靶形成的約1200nm的下側(cè)保護(hù)層、用Ge-Sb-Te(分子數(shù)比為Ge∶Sb∶Te＝22∶25∶53)作為靶形成的各種厚度的記錄層、用ZnS-SiO2(分子數(shù)比為ZnS∶SiO2＝80∶20)作為靶形成的各種厚度的上側(cè)保護(hù)層、用各種材料作為靶形成的約40nm的中間層、用各種材料作為靶形成的約40nm的反射層。任何一層都是用直徑10cm、厚6mm的濺射靶，除了記錄層以外，其他各層都在Ar氣中形成薄膜，記錄層則在Ar和N2的混合氣(總壓力為2mTorr，N2氣的分壓約為5％)中形成薄膜。
用紫外線硬化性樹脂在這樣獲得的光盤上進(jìn)行了覆蓋后，通過用激光進(jìn)行退出，使全面達(dá)到初始結(jié)晶化，制成了No.1～No.21的光盤。這些光盤是為了檢查交叉擦除對材料及薄膜厚度結(jié)構(gòu)的依賴關(guān)系、而有意地改變記錄層、上側(cè)保護(hù)層的厚度及中間層和反射層的材料制作而成的。
表2中給出了各光盤的記錄層及上側(cè)保護(hù)層的厚度，以及中間層和反射層的材料。
采用波長為660nm、NA為0.6的光學(xué)系統(tǒng)，在線速度為6.0m/s(半徑位置約32mm，轉(zhuǎn)速約1800rpm)的條件下，對這些光盤進(jìn)行了標(biāo)記邊緣記錄，測定了交叉擦除。
具體地說，首先，在紋上記錄9.7MHz的3T信號，使該磁道再生，用光譜分析儀測定3T信號的振幅A0。其次，將2.6MHz的11T信號記錄在該紋的兩個相鄰的紋間平面上，再使紋再生，用光譜分析儀測定3T信號的振幅A1。將這樣測定的3T信號振幅的下降量ΔA＝A1-A0作為評價交叉擦除的指標(biāo)。反過來對紋間平面和紋進(jìn)行與上述相同的測量，同樣測定3T信號振幅的下降量ΔA’。
由ΔA的值決定的各盤的優(yōu)劣記載在表2中。但是，上述測定的結(jié)果，由于在任何一個試樣中將測定磁道作為紋的情況下，3T信號振幅的下降量都變大(ΔA＞ΔA’)，所以只用該情況的結(jié)果(ΔA)進(jìn)行了判斷。用“A”表示ΔA的值小于1dB的盤，用“B”表示1dB以上而小于2dB的盤，用“C”表示2dB以上而小于5dB的盤，用“D”表示5dB以上的盤。
另外，記錄信號時的激光調(diào)制波形在3T信號的情況下呈脈寬為51.3ns(功率電平P1)的單一矩形脈沖，在11T信號的情況下呈由9個脈沖構(gòu)成的脈沖串(功率電平P1)，其開頭脈寬為51.3ns，第二個脈沖以后的脈寬全部為17.1ns，各脈沖之間的寬度也是17.1ns(功率電平P3)，在最后的脈沖之后設(shè)有34.2ns的冷卻區(qū)(功率電平P4)。在不記錄標(biāo)記的部分是功率電平為P2的連續(xù)光(非調(diào)制光)。
在記錄了3T信號的情況下，記錄功率電平P1的C/N比為超過45dB的功率的下限值的1.5倍，功率電平P2為擦除比、即記錄了3T信號后過量寫入了11T信號時的3T信號振幅的衰減比超過25dB的功率范圍的中央值，功率電平P3及P4與再生功率電平相同，為1mW。
(表2)No. 記錄層上側(cè)保護(hù)層 中間層材料 反射層材料ΔA1 4nm 15nmCr Al C2 8nm 15nmCr Al A3 12nm 15nmCr Al B4 16nm 15nmCr Al C5 20nm 15nmCr Al D6 12nm 3nm Cr Al D7 12nm 6nm Cr Al D8 12nm 9nm Cr Al C9 12nm 12nmCr Al B1012nm 18nmCr Al B1112nm 21nmCr Al A1212nm 15nmPbTeAl A1312nm 15nmWSi2Al A1412nm 15nmTi Al B1512nm 15nmCr WSi2D1612nm 15nmCr Ti D1712nm 15nmAl Cr D1812nm 15nmAlZnS-SiO2D1912nm 15nmCrZnS-SiO2D2012nm 15nmなしAl D2112nm 15nmCr なし D
中間層及反射層用的各種材料的導(dǎo)熱系數(shù)與溫度有關(guān)，但可以如下特定其值的范圍。按照導(dǎo)熱系數(shù)大的順序排列，Al(30～600℃時的導(dǎo)熱系數(shù)約為150～250W/m·k)，Cr(50～100W/m·k)，Ti(20～50W/m·k)，WSi2(5～20W/m·k)，PbTe(1.0～3.0W/m·k)，ZnS-SiO2(0.1～0.5W/m·k)。
根據(jù)表2，首先如果對記錄層厚度不同的No.1～No.5光盤進(jìn)行比較，可知No.5光盤的交叉擦除大，No.1及No.4光盤的交叉擦除有某種程度的改善，No.3及No.4光盤的交叉擦除又小一些。因此，從降低交叉擦除的觀點(diǎn)看，記錄層的厚度要求在4nm以上16nm以下，最好在6nm以上14nm以下。
其次，如果對上側(cè)保護(hù)層的厚度不同的No.3及No.6～No.11光盤進(jìn)行比較，可知上側(cè)保護(hù)層的厚度越厚，交叉擦除就越小。因此，從降低交叉擦除的觀點(diǎn)看，上側(cè)保護(hù)層的厚度在10nm以上為好，而在20nm以上就更好。
另外，對中間層及反射層的材料不同的No.3及No.12～No.21光盤進(jìn)行比較。其中，除No.3以外，No.12～No.14的交叉擦除小。它們都作為反射層，在此次使用的材料中使用了導(dǎo)熱系數(shù)最大的Al，中間層使用的是具有上側(cè)保護(hù)層和反射層之間的導(dǎo)熱系數(shù)的材料。另一方面，其他的No.15～No.21的交叉擦除都大。
No.15～No.19中的任意的中間層的導(dǎo)熱系數(shù)都比反射層的導(dǎo)熱系數(shù)大，特別是No.17雖然變換成了No.3的中間層和反射層的材料，但已確認(rèn)在交叉擦除這一點(diǎn)有很大差別。另外，No.20及No.21雖然是省去了中間層或反射層中的某一層的結(jié)構(gòu)，但兩者的交叉擦除都大。
由上所述可以確認(rèn)，在記錄層上重疊多層的情況下，如果采用從距離記錄層近的位置開始，依次逐級地從導(dǎo)熱系數(shù)低的材料向?qū)嵯禂?shù)高的材料變化的結(jié)構(gòu)，則能抑制交叉擦除。這是因?yàn)樵趶挠涗泴咏?jīng)過上側(cè)保護(hù)層、中間層而向反射層傳遞熱量的過程中，其傳遞速度加快，所以能減少在記錄層面內(nèi)的熱傳遞，能抑制對相鄰磁道的影響。
另外，No.3的結(jié)構(gòu)如圖3所示，制成了在記錄層的上下連接著由Ge、O及N構(gòu)成的形成了約10nm的界面層的光盤。使用Ge靶，在Ar、N2及O2氣體中通過反應(yīng)性濺射，形成了GeON膜。為了調(diào)整該光盤的重復(fù)特性，交替地記錄3T及11T信號一萬次或十萬次，與記錄十次后進(jìn)行比較，測定了3T信號的振幅變化。
其結(jié)果，記錄一萬次后，其中插入了界面層的No.3光盤，其信號振幅下降在0.5dB以下的誤差范圍內(nèi)，但記錄十萬次后，No.3光盤下降了3dB左右的振幅，與此不同，其中插入了界面層的光盤，其信號振幅下降仍然在0.5dB以下。由此可以確認(rèn)，通過插入界面層除了能降低交叉擦除外，還能進(jìn)一步提高重復(fù)記錄特性。
另外，采用俄歇電子分光法分析了上述光盤的記錄層的成分，結(jié)果N原子所占的比例約為2.2原子％。這里，再對與No.3相同結(jié)構(gòu)的光盤改變記錄層成膜時的N2氣分壓，形成多個膜，分析的結(jié)果表明，記錄層中N原子所占的比例大約分別為0.0、0.2、0.8、4.0、7.6原子％。
為了檢查這些光盤的重復(fù)特性，交替地記錄3T及11T信號一萬次或十萬次，與記錄十次后進(jìn)行比較，測定了3T信號的振幅變化。其結(jié)果，記錄一萬次后任何一個光盤，其信號振幅下降都在0.5dB以下的誤差范圍內(nèi)，但記錄十萬次后，記錄層中的N原子所占的比例約為0.0原子％的光盤，下降了約2dB，但約為0.2原子％的光盤，下降了1dB左右，其他下降的程度都在0.5dB以內(nèi)的誤差范圍內(nèi)，另外，將3T信號記錄在這些盤上，測定3T信號的振幅，其次在90℃、相對濕度為80％的環(huán)境下保存100小時，然后測定3T信號的振幅，檢查了振幅的變化，記錄層中的N原子所占的比例為7.6原子％的光盤，振幅下降了5dB以上，但4.0原子％的光盤，下降了2dB左右，其他光盤幾乎沒下降。由該結(jié)果可以確認(rèn)，從重復(fù)特性、耐濕性的觀點(diǎn)看，記錄層中的N原子所占的比例以0.0～6.0原子％為好，0.5～4.0原子％就更好。
(實(shí)施例2)采用厚0.6mm的聚碳酸酯樹脂作為基板，紋及紋間平面的寬度都為0.6微米，紋的深度約為70nm。用濺射法，在該基板上依次重疊了以下各層用ZnS-SiO2(ZnS∶SiO2＝80∶20)作為靶形成的膜厚約150nm的下側(cè)保護(hù)層、用Ge-Sb-Te(原子數(shù)比為Ge∶Sb∶Te＝22∶25∶53)作為靶形成的厚度為10nm的記錄層、用ZnS-SiO2(分子數(shù)比為ZnS∶SiO2＝80∶20)作為靶形成的各種厚度的厚度約為30nm的上側(cè)保護(hù)層、用各種材料例如PbTe(原子數(shù)比為Pb∶Te＝50∶50)作為靶形成的各種厚度的光吸收層、用各種材料例如Au作為靶形成的各種厚度的反射層。任何情況下都是用直徑10cm、厚6mm的靶，除了記錄層以外，其他各層都在Ar氣中進(jìn)行濺射，記錄層則在Ar和N2的混合氣(總壓力為1mTorr，N2氣的分壓約為5％)中進(jìn)行濺射。
用紫外線硬化性樹脂在這樣獲得的盤的反射層上形成了覆蓋層后，通過用激光進(jìn)行退火，使全面達(dá)到初始結(jié)晶化，獲得了No.31～No.47的盤。這些盤是為了檢查記錄再生特性對材料及薄膜厚度結(jié)構(gòu)的依賴關(guān)系、而有意地改變光吸收層、反射層的材料及厚度制作而成的。將各盤的光吸收層、反射層的材料及厚度示于下面的(表3)中。
這里，根據(jù)實(shí)際測量求得的波長為660nm的各層的光學(xué)常數(shù)(折射率n、消光系數(shù)k)分別為基板的n＝1.6，k＝0.0，作為下側(cè)保護(hù)層及上側(cè)保護(hù)層的ZnS-SiO2的n＝2.1，k＝0.0，作為記錄層的Ge-Sb-Te呈非晶態(tài)時n＝4.1，k＝1.6，呈晶態(tài)時n＝3.9，k＝4.2，作為光吸收層及反射層的PbTe的n＝5.0，k＝3.2，Au的n＝0.3，k＝3.6，Al的n＝1.4，k＝6.4，Pd的n＝2.2，k＝4.4，Cr的n＝3.6，k＝3.4，TiN的n＝2.5，k＝1.2，PdTe的n＝3.2，k＝2.2，Ge80Cr20的n＝4.5，k＝2.5，Ag98Pd1Cu1的n＝0.3，k＝4.0。根據(jù)這些值進(jìn)行光學(xué)計(jì)算，將算出的Acry/Aamo及ΔR的值一并示于(表3)中。
用波長660nm、數(shù)值孔徑(NA)為0.6的光學(xué)系統(tǒng)，在線速度為6.0m/s(半徑位置約為32mm，轉(zhuǎn)速約為1800rpm)的條件下，在這些盤上進(jìn)行標(biāo)記邊緣記錄，并進(jìn)行了以下的測定。首先，在紋及紋間平面上交替地記錄9.7MHz的3T信號和2.6MHz的11T信號11次，在記錄了3T信號的狀態(tài)下，使該磁道再生，用光譜分析儀測定了其C/N比及擦除率。這里，用3T信號的振幅A3和11T殘余信號的振幅A11的差(A3-A11)定義了擦除率。
另外，記錄了11次(8-16)調(diào)制的隨機(jī)信號，用時間間隔分析儀測定了跳動。這里，所謂跳動是指記錄的原信號和再生信號在時間軸上的偏移，且如下表示取3T～11T各信號具有的跳動的標(biāo)準(zhǔn)偏差的總和(σ)，用信號檢測窗口寬度(T)除上述總和所得之值(σ/T)。例如，跳動為12.8％以下，可知在假定呈正態(tài)分布的情況下，上述時間軸上的偏移相當(dāng)于位錯誤率在10-4以下。
34另外，記錄信號時的激光調(diào)制波形在nT(n是整數(shù)，3≤n≤11)信號的情況下，是由(n-2)個脈沖構(gòu)成的脈沖串(功率電平P1)，其開頭脈寬為51.3ns，第二個脈沖以后的脈寬全部為17.1ns，各脈沖之間的寬度也是17.1ns(功率電平P3)，在最后的脈沖之后設(shè)有34.2ns的冷卻區(qū)(功率電平P4)。在不記錄標(biāo)記的部分是功率電平為P2的連續(xù)光。在記錄了3T信號的情況下，記錄功率電平P1的C/N比為超過45dB的功率的下限值的1.5倍，功率電平P2為擦除率達(dá)到最大的功率，功率電平P3及P4與再生功率電平相同，為1mW。
將在上述條件下測定的結(jié)果示于上述的(表3)中。另外，表中的測定結(jié)果用“B”表示足以作為實(shí)用的記錄媒體，用“A”表示特別好的記錄媒體，用“C”表示雖然不太好、但根據(jù)密度、線速度、記錄再生方式等的標(biāo)準(zhǔn)具有可以使用的可能性的記錄媒體，用“D”表示沒有可以使用的可能性的記錄媒體。另外，更具體地說，關(guān)于C/N比分別如下“A”相當(dāng)于53dB以上，“B”相當(dāng)于50dB以上而小于53dB，“C”相當(dāng)于47dB以上而小于50dB，“D”相當(dāng)于小于47dB。另外，關(guān)于擦除率分別如下“A”相當(dāng)于24dB以上，“B”相當(dāng)于20dB以上而小于24dB，“C”相當(dāng)于16dB以上而小于20dB，“D”相當(dāng)于小于16dB。另外，關(guān)于跳動分別如下“A”相當(dāng)于小于8％，“B”相當(dāng)于8％以上而小于10％，“C”相當(dāng)于10％以上而小于13％，“D”相當(dāng)于13％以上。(表3)光吸收層反射層光學(xué)計(jì)算測定結(jié)果No. 材料 膜厚 材料 膜厚 Ac/Aa ΔRC/N比 擦除 跳動(nm) (nm)(％)31 PdTe 20 Au 10 1.12 19.3 B B C32 PdTe 20 Au 20 1.13 19.5 A B B33 PdTe 20 Au 40 1.15 19.5 A A A34 PdTe 20 Au 80 1.16 19.4 A A A35 PdTe 5 Au 80 1.04 16.5 B C C36 PdTe 10 Au 80 1.15 18.0 A B B37 PdTe 40 Au 80 1.06 19.6 A C C38 PdTe 60 Au 80 1.06 19.8 B C D39 PdTe 20 Pd 80 1.11 19.8 B B B40 PdTe 20 Cr 80 1.04 19.8 B C C41 Al 20 Au 80 0.89 16.8 B D D42 Pd 20 Au 80 0.97 18.5 A D C43 Cr 20 Au 80 1.13 19.4 A A A44 Cr 20 Al 80 1.05 19.6 B C C45 Au 20 PdTe 80 0.93 17.3 B D D46 TiN60 Au 80 1.13 18.1 B A B47 PdTe 40 Au 80 1.10 18.5 B A A48 Ge80Cr2040 Au 80 1.18 20.1 A A A49 Ge80Cr2040 Ag98Pd1Cu180 1.18 20.1 A A A盤No.31～No.38是這樣的盤光吸收層使用了n大的PbTe，反射層使用了n小、而導(dǎo)熱系數(shù)大的Au，盤No.31～No.34是改變了反射層的厚度的盤，盤No.34～No.38是改變了光吸收層的厚度的盤。
如果對盤No.31～No.34進(jìn)行比較，則會發(fā)現(xiàn)由于反射層的Au的厚度越厚，冷卻能力越出色，所以跳動變得良好，由于反射層的厚度達(dá)到光吸收層的厚度以上，所以跳動變?yōu)?0％以下。
如果對盤No.34～No.38進(jìn)行比較，則如盤No.35所示，光吸收層的厚度太薄，或者如盤No.37、No.38所示，光吸收層的厚度太厚，在上述兩種情況下，光學(xué)特性·評價結(jié)果都變壞。另一方面，在盤No.34、No.36的情況下，由于光吸收層的厚度適當(dāng)，所以C/N比、擦除率、跳動都能獲得良好的值。這樣，光吸收層的適當(dāng)厚度應(yīng)在0.1λ/(n1·k1)以上1.0λ/(n1·k1)以下的范圍內(nèi)。
另外，盤No.39～No.47是改變了光吸收層及反射層的材料的盤。盤No.34的Δn＝4.7，與其不同，盤No.40(Δn＝1.4)，盤No.41(Δn＝1.1)，盤No.42(Δn＝1.9)，盤No.44(Δn＝1.4)，盤No.45(Δn＝-4.7)等，由于Δn的值都小于2，所以光學(xué)特性不好，C/N比和擦除率也變低，當(dāng)然跳動也變大。盤No.39(Δn＝2.8)，盤No.43(Δn＝3.3)，盤No.46(Δn＝2.2)，盤No.47(Δn＝2.9)等，雖然Δn都在2以上，各特性也都變好，但同樣Δn越小，記錄再生特性越不好，可知Δn在2.5以上為好，在3以上就更好。
另外，關(guān)于盤No.34的結(jié)構(gòu)，制作了圖7所示的在記錄層33的基板31一側(cè)及/或與基板31相反一側(cè)的面上形成了由GeON膜構(gòu)成的厚度約為5nm的界面層39的盤。使用Ge靶，在Ar、N2及O2氣體中通過反應(yīng)性濺射，形成了GeON膜。對這些盤進(jìn)行了與盤No.34同樣的測定。其結(jié)果，任何一個盤其C/N比與盤No.34相同而不變的盤的界面層39(GeON膜)只設(shè)置在記錄層33的基板31一側(cè)、或只設(shè)置在與基板31相反一側(cè)、或設(shè)置在基板31一側(cè)及與基板31相反一側(cè)的盤，其擦除率相對于盤No.34來說，分別提高了約2dB、約4dB、約5dB，跳動值也獲得了小于8％的優(yōu)異的值。由此可知，本實(shí)施形態(tài)的光學(xué)信息記錄媒體通過插入界面層39，進(jìn)一步提高了擦除特性。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則能提供一種交叉擦除少的、適合于高密度的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。另外，如果采用本發(fā)明，則能提供一種即使在高密度·高線速度的過量寫入中也能使擦除率高、而且跳動小的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。另外，如果采用本發(fā)明，則能提供一種這些光學(xué)信息記錄媒體的制造方法、適合于上述媒體的光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法、以及光學(xué)信息記錄再生裝置。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在該透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，上述上層保護(hù)層、上述中間層及上述反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于記錄層的厚度在6nm以上14nm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于反射層含有從Au、Ag、Cu及Al中選擇的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于中間層含有從Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi中選擇的至少一種元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于中間層由從氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物及元素間化合物中選擇的至少一種化合物構(gòu)成。
6.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，波長為λ的上述光束在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的厚度大于上述光吸收層的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于設(shè)上述光吸收層的消光系數(shù)為k1，光吸收層的厚度d1在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)。
8.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上形成的多層膜，上述多層膜從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，設(shè)上述光束的波長為λ，上述波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，上述光吸收層的厚度d1在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于反射層含有從Au、Ag及Cu中選擇的至少一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于光吸收層含有從Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Os、Al、Ga、In、C、Si、Ge、Sn、Pb、Sb及Bi中選擇的至少一種元素。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于光吸收層由從氧化物、氮化物、碳化物、硫化物、氟化物、硒化物、碲化物及元素間化合物中選擇的至少一種化合物構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求6或8所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1、6或8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于在下側(cè)保護(hù)層和記錄層之間，以及在記錄層和上側(cè)保護(hù)層之間這兩處中的至少一處的界面上還備有界面層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于界面層包含從Ge、Si、Cr、Ti及Al中選擇的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求1、6或8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于上側(cè)保護(hù)層的厚度在10nm以上200nm以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求1、6或8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于記錄層包含Ge、Sb及Te。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于記錄層以Ge、Sb及Te為主要成分，還包含6.0原子％以下的N。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、6或8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于從上側(cè)保護(hù)層及下側(cè)保護(hù)層選擇的至少一層含有60～100摩爾％的ZnS、以及40～0摩爾％的SiO2。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、6或8中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于假設(shè)作為光束被記錄媒體反射的比率的反射率及作為被記錄層吸收的比率的吸收率在記錄層為晶相的情況下分別為Rcry及Acry，在上述記錄層為非晶相的情況下分別為Ramo及Aamo，反射率差(Rcry-Ramo)為5％以上，而且，吸收率比(Acry/Aamo)為1.0以上。
20.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次形成的第一信息層、分離層及第二信息層，上述第一信息層及上述第二信息層分別含有通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層，上述第二信息層從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次含有下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，上述上層保護(hù)層、上述中間層及上述反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
21.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次形成的第一信息層、分離層及第二信息層，上述第一信息層及上述第二信息層分別含有通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層，上述第二信息層從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次含有下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，上述光束的波長為λ時在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的厚度大于上述光吸收層的厚度。
22.一種光學(xué)信息記錄媒體，其特征在于包括透明基板、以及在上述透明基板上從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次形成的第一信息層、分離層及第二信息層，上述第一信息層及上述第二信息層分別含有通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層，上述第二信息層從靠近上述透明基板一側(cè)開始依次含有下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，設(shè)上述光束的波長為λ，上述波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，上述光吸收層的厚度為d1在0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)的范圍內(nèi)。
23.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，上述上層保護(hù)層、上述中間層及上述反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
24.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，上述光束的波長為λ時在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的厚度大于上述光吸收層的厚度。
25.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成多層膜的工序，該多層膜從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，這樣形成上述光吸收層設(shè)上述光吸收層的厚度為d1，上述光束的波長為λ，上述波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，使0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)成立。
26.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成第一信息層的工序；在保護(hù)基板上形成第二信息層的工序；通過分離層將上述透明基板和上述保護(hù)基板粘貼起來，并在上述透明基板上依次形成上述第一信息層、上述分離層及上述第二信息層的工序，上述第二信息層從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、中間層及反射層，在上述保護(hù)基板上這樣形成上述第二信息層上述上側(cè)保護(hù)層、上述中間層及上述反射層距離上述記錄層越遠(yuǎn)的層的導(dǎo)熱系數(shù)越大，上述記錄層的厚度在4nm以上16nm以下。
27.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成第一信息層的工序；在保護(hù)基板上形成第二信息層的工序；通過分離層將上述透明基板和上述保護(hù)基板粘貼起來，并在上述透明基板上依次形成上述第一信息層、上述分離層及上述第二信息層的工序，上述第二信息層從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，在上述保護(hù)基板上這樣形成上述第二信息層上述光束的波長為λ時在上述光吸收層的折射率n1和在上述反射層的折射率n2的差Δn＝n1-n2在2以上6以下，而且，上述反射層的厚度大于上述光吸收層的厚度。
28.一種光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于包括在透明基板上形成第一信息層的工序；在保護(hù)基板上形成第二信息層的工序；通過分離層將上述透明基板和上述保護(hù)基板粘貼起來，并在上述透明基板上依次形成上述第一信息層、上述分離層及上述第二信息層的工序，上述第二信息層從靠近上述透明基板的一側(cè)開始依次包括下側(cè)保護(hù)層、通過光束照射能進(jìn)行光學(xué)檢測且能在兩種不同狀態(tài)之間進(jìn)行可逆變化的記錄層、上側(cè)保護(hù)層、光吸收層及反射層，在上述保護(hù)基板上這樣形成上述第二信息層設(shè)上述光吸收層的厚度為d1，上述光束的波長為λ，上述波長為λ的光在上述光吸收層的折射率及消光系數(shù)分別為n1及k1，使0.1λ/(n1·k1)≤d1≤1.0λ/(n1·k1)成立。
29.根據(jù)權(quán)利要求23～28中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于用200nm/分鐘以下的速度形成記錄層。
30.根據(jù)權(quán)利要求23～28中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體的制造方法，其特征在于這樣形成記錄層，即在含有惰性氣體和氮?dú)獾臍夥罩行纬?，且調(diào)整上述氮?dú)獾暮辛浚褂涗泴又泻?.0原子％以下的氮原子。
31.一種光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法，它是使光束從透明基板一側(cè)入射到權(quán)利要求1、6、8及20～22中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體上，對信息進(jìn)行記錄再生的方法，其特征在于設(shè)瞬間能使被照射部分熔融的功率電平為P1，瞬間不能使被照射部分熔融的功率電平為P2及P3(P1＞P2≥P3≥0)，以及不改變記錄層的記錄標(biāo)記的光學(xué)狀態(tài)、而且通過照射能獲得足以使上述記錄標(biāo)記再生的反射的功率電平為P0(P1＞P0＞0)，在用這些功率電平表示上述光束的強(qiáng)度時，通過將光束調(diào)制在功率電平P1和P2之間，利用由生成的一群脈沖構(gòu)成的記錄脈沖串形成記錄在上述記錄層上的至少一個記錄標(biāo)記，在不形成記錄標(biāo)記的情況下，使光束保持功率電平P2，通過照射功率電平為P0的光束，使記錄在上述記錄層上的信息再生。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生方法，其特征在于在記錄脈沖串之后設(shè)有功率電平為P4(P2＞P4≥0)的冷卻區(qū)。
33.一種光學(xué)信息記錄媒體的記錄再生裝置，其特征在于備有權(quán)利要求1、6、8及20～22中的任意一項(xiàng)所述的光學(xué)信息記錄媒體、發(fā)生照射在上述光學(xué)信息記錄媒體上的光束的光束發(fā)生裝置、以及調(diào)制上述光束的強(qiáng)度的光束強(qiáng)度調(diào)制裝置，設(shè)瞬間能使被照射部分熔融的功率電平為P1，瞬間不能使被照射部分熔融的功率電平為P2及P3(P1＞P2≥P3≥0)，以及不改變記錄層的記錄標(biāo)記的光學(xué)狀態(tài)、而且通過照射能獲得足以使上述記錄標(biāo)記再生的反射的功率電平為P0(P1＞P0＞0)，在用這些功率電平表示上述光束的強(qiáng)度時，通過形成記錄標(biāo)記而記錄信息時，上述光束強(qiáng)度調(diào)制裝置將光束調(diào)制在功率電平P1和P2之間，利用由生成的一群脈沖構(gòu)成的記錄脈沖串至少形成一個上述記錄標(biāo)記，在不形成記錄標(biāo)記時，使光束的強(qiáng)度保持功率電平P2，使記錄在上述記錄層上的信息再生時，使光束的強(qiáng)度保持功率電平P0。
全文摘要
提供一種能抑制交叉擦除、即使在高密度、高線速度的過量寫入中也能使擦除率高、而且跳動小的信息記錄再生的光學(xué)信息記錄媒體。在透明基板1上依次重疊下側(cè)保護(hù)層2、記錄層3、上側(cè)保護(hù)層4、中間層5、反射層6,構(gòu)成媒體,導(dǎo)熱系數(shù)按照反射層、中間層、上側(cè)保護(hù)層的順序依次增大,而且使記錄層的厚度為4～16nm。設(shè)光吸收層的折射率為n
文檔編號G11B7/125GK1245330SQ9911165
公開日2000年2月23日 申請日期1999年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者北浦英樹, 河原克巳, 山田升, 大田啟之 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社