專利名稱：光記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可在相變型光記錄媒體等的光記錄媒體中進(jìn)行高密度記錄的記錄方法，以及可使用該記錄方法的相變型光記錄媒體。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，可高密度記錄且可擦除記錄信息進(jìn)行改寫的光記錄媒體引人注目?？筛膶懶偷墓庥涗浢襟w中有相變型光記錄媒體，其中通過照射激光改變記錄層的晶體狀態(tài)而進(jìn)行記錄，并通過檢測(cè)伴隨這種狀態(tài)變化而產(chǎn)生的記錄層的反射率變化進(jìn)行重放。由于相變型光記錄媒體的驅(qū)動(dòng)裝置的光學(xué)系統(tǒng)比磁光記錄媒體的簡(jiǎn)單，所以相變型光記錄媒體引人注目。
由于其晶體狀態(tài)和非晶體狀態(tài)的反射率的差大且非晶體狀態(tài)的穩(wěn)定性比較高，相變型的記錄層，多采用Ge-Sb-Te系等的硫族材料。
在相變型光記錄媒體中記錄信息時(shí)，照射使記錄層升溫到熔點(diǎn)以上的高功率(記錄功率)的激光。在施加記錄功率的部分，記錄層熔化后急冷，形成非晶態(tài)的記錄標(biāo)記。而在擦除記錄標(biāo)記時(shí)，對(duì)記錄層照射較低功率(擦除功率)的激光，使記錄層升溫到結(jié)晶溫度以上但低于熔點(diǎn)的溫度。被施加擦除功率的記錄標(biāo)記，被加熱到結(jié)晶溫度以上，然后緩冷，又成為晶態(tài)。因此，通過只改變激光的強(qiáng)度，相變型光記錄媒體就可以進(jìn)行重寫。
為了實(shí)現(xiàn)記錄的高密度化和高傳輸速度化，需要進(jìn)一步使記錄重放波長(zhǎng)縮短，提高記錄重放光學(xué)系統(tǒng)的物鏡數(shù)值孔徑，并提高媒體的線速度。記錄用激光束的記錄層表面上的光斑直徑在激光波長(zhǎng)為λ，數(shù)值孔徑為NA時(shí)可表示為λ/NA，其除以媒體線速度V得到的值(λ/NA)/V就是激光束對(duì)記錄層的照射時(shí)間(光斑通過需要的時(shí)間)。伴隨著高密度化和高傳輸速度化，對(duì)記錄層的照射時(shí)間愈發(fā)地變短了。因此，更難以使重寫條件最優(yōu)化。
現(xiàn)在，說明提高線速度進(jìn)行重寫時(shí)的問題。
線速度增加時(shí)，記錄光的照射時(shí)間變短。因此一般地，通過隨著線速度增加提高記錄功率，就可以防止記錄層到達(dá)的溫度過低。但是，如果增加線速度，記錄光照射后的冷卻速度也增加。為了形成非晶態(tài)記錄標(biāo)記，就必須以與其結(jié)晶化速度相應(yīng)的一定值以上的速度將因照射記錄光而熔融的記錄層冷卻。在記錄層的構(gòu)成和媒體的熱設(shè)計(jì)相同的情況下，記錄層的冷卻速度取決于線速度，線速度高則冷卻速度快，線速度低則冷卻速度慢。
另外，為了擦除非晶態(tài)記錄標(biāo)記(再結(jié)晶化)，必須以使記錄層在高于結(jié)晶化溫度且低于熔點(diǎn)的溫度下保持長(zhǎng)于一定時(shí)間的方式，照射擦除光。即使相應(yīng)于高線速化而提高擦除功率以防止記錄層到達(dá)的溫度降低，由于伴隨著高線速化照射時(shí)間變短，使擦除記錄標(biāo)記變得困難。
因此，為了提高線速度并提高傳輸速度，必須是可以較短的時(shí)間再結(jié)晶化、記錄層的成分使結(jié)晶化速度比較快(日本專利特開平1-78444號(hào)公報(bào)、和平10-326436號(hào)公報(bào))、記錄層難以散熱的媒體結(jié)構(gòu)(緩冷結(jié)構(gòu))。另外，如日本專利特開平7-262613號(hào)公報(bào)和平8-63784號(hào)公報(bào)中記載的，為了防止因線速度增加而導(dǎo)致記錄態(tài)度下降，最好媒體也具有緩冷結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明人以高傳輸速度進(jìn)行了重寫實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)采用的相變型光記錄媒體，可以高線速度擦除，記錄層的成分可使結(jié)晶化速度加快，且具有緩冷結(jié)構(gòu)。但是，如果為了提高傳輸速度使檢測(cè)窗口寬度Tw逐漸縮小，在與檢測(cè)窗口寬度Tw的縮小對(duì)應(yīng)地縮小的最短記錄標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的信號(hào)長(zhǎng)度為一定值以下時(shí)，難以減小重放信號(hào)的跳動(dòng)(jitter，即不穩(wěn)定)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供可以提高傳輸速度，且可以減少小再生信號(hào)的跳動(dòng)的光記錄方法和使用該方法的光記錄媒體。
通過下述(1)～(13)的發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)上述目的。
(1).一種光記錄方法，是在具有記錄層的光記錄媒體上進(jìn)行記錄的方法，其中在記錄時(shí)，若記錄用的激光的波長(zhǎng)為λ，照射光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的數(shù)值孔徑為NA，則λ/NA≤680nm；若檢測(cè)窗口寬度為Tw，與最短記錄標(biāo)記對(duì)應(yīng)的信號(hào)長(zhǎng)度為n·Tw，則n·Tw≤22ns。
(2).如上述(1)所述的光記錄方法，其中在記錄時(shí)，若形成最短記錄標(biāo)記時(shí)用的激光的發(fā)光時(shí)間為Tmin，則0.113≤Tmin/(n·Tw)≤1.0。
(3).如上述(1)或(2)所述的光記錄方法，其中上述記錄層是相變型記錄層。
(4).如上述(1)～(3)中任一項(xiàng)所述的光記錄方法，其中若記錄時(shí)的線速度為V，則(λ/NA)/V≤60ns。
(5).如上述(1)～(4)中任一項(xiàng)所述的光記錄方法，其中上述光記錄媒體從記錄用激光入射側(cè)依次具有上述記錄層、介電層和反射層，若上述反射層的熱傳導(dǎo)率為KR，位于上述記錄層和上述反射層之間的上述介電層的熱傳導(dǎo)率為K2D，則KR≥100W/mK，K2D≥1W/mK。
(6).如上述(1)～(5)中任一項(xiàng)所述的光記錄方法，其中上述光記錄媒體從記錄用激光入射側(cè)依次具有透光性基體、介電層和上述記錄層，位于上述透光性基體和上述記錄層之間的上述介電層含有至少兩層單位介電層，且熱傳導(dǎo)率不同的兩種單位介電層相鄰接，若熱傳導(dǎo)率不同的上述兩種單位介電層中離記錄層較近的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KC、離記錄層較遠(yuǎn)的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KD，則KC＜KD。
(7).如上述(1)～(6)中任一項(xiàng)所述的光記錄方法，其中若稀土元素用R表示，除稀土元素、Te和Sb之外的元素用M表示，上述光記錄媒體的記錄層的構(gòu)成元素的原子比用式I(RaTebSbC)1-xMx表示，a+b+c＝1，則a＞0，0.4≤c≤0.95，a/b≤1.2，a/c≤0.7，0≤x≤0.1。
(8).一種光記錄媒體，是具有相變型記錄層的光記錄媒體，其中若稀土元素用R表示，除稀土元素、Te和Sb之外的元素用M表示，上述光記錄媒體的記錄層的構(gòu)成元素的原子比用式I (RaTebSbC)1-xMx表示，a+b+c＝1，則a＞0，0.4≤c≤0.95，a/b≤1.2，a/c≤0.7，0≤x≤0.1。
(9).如上述(8)所述的光記錄媒體，其中從記錄用激光入射側(cè)依次具有上述記錄層、介電層和反射層，若上述反射層的熱傳導(dǎo)率為KR，位于上述記錄層和上述反射層之間的上述介電層的熱傳導(dǎo)率為K2D，則KR≥100W/mK，K2D≥1W/mK。
(10).如上述(8)或(9)所述的光記錄媒體，其中上述光記錄媒體從記錄用激光入射側(cè)依次具有透光性基體、介電層和上述記錄層，位于上述透光性基體和上述記錄層之間的上述介電層含有至少兩層單位介電層，且熱傳導(dǎo)率不同的兩種單位介電層相鄰接，
若熱傳導(dǎo)率不同的上述兩種單位介電層中離記錄層較近的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KC、離記錄層較遠(yuǎn)的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KD，則KC＜KD。
(11).一種光記錄媒體，是具有相變型記錄層的光記錄媒體，其中從記錄用激光入射側(cè)依次具有上述記錄層、介電層和反射層，若上述反射層的熱傳導(dǎo)率為KR，位于上述記錄層和上述反射層之間的上述介電層的熱傳導(dǎo)率為K2D，則KR≥100W/mK，K2D≥1W/mK。
(12).如上述(11)所述的光記錄媒體，其中從記錄用激光入射側(cè)，在上述記錄層手前側(cè)具有介電層，位于上述記錄層手前側(cè)的上述介電層含有至少兩層單位介電層，且熱傳導(dǎo)率不同的兩種單位介電層相鄰接，若熱傳導(dǎo)率不同的上述兩種單位介電層中離記錄層較近的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KC、離記錄層較遠(yuǎn)的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KD，則KC＜KD。
(13).一種光記錄媒體，其中從記錄用激光入射側(cè)依次具有透光性基體、介電層和相變型記錄層，位于上述透光性基體和上述記錄層之間的上述介電層含有至少兩層單位介電層，且熱傳導(dǎo)率不同的兩種單位介電層相鄰接，若熱傳導(dǎo)率不同的上述兩種單位介電層中離記錄層較近的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KC、離記錄層較遠(yuǎn)的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KD，則KC＜KD。
在以高傳輸速度進(jìn)行重寫實(shí)驗(yàn)時(shí)，使與最短記錄標(biāo)記相對(duì)應(yīng)的信號(hào)長(zhǎng)度(下僅稱最短信號(hào)長(zhǎng)度)n·Tw為一定值以下時(shí)，由于自擦除(self-erase)使最短記錄標(biāo)記顯著變形，結(jié)果，本發(fā)明人看到重放信號(hào)的跳動(dòng)增大。下面說明自擦除。
以前，相變型光記錄媒體的特性好壞，根據(jù)在所用的線速度下能否得到充分的C/N，且在擦除時(shí)能否得到充分的擦除率來(lái)判斷。但如果擦除率太高，反而特性變差。擦除率高就意味著在所用線速度下記錄層的結(jié)晶化速度很快。在結(jié)晶化速度快的記錄層中，在形成例如記錄標(biāo)記后端部時(shí)，由于向記錄層面內(nèi)方向的熱擴(kuò)散，記錄標(biāo)記的一部分尤其是前端部附近處于緩冷狀態(tài)，發(fā)生再結(jié)晶。即，記錄標(biāo)記的一部分被擦除。這種現(xiàn)象在本說明書中叫作自擦除。在擦除率不高的媒體中，由于因這種自擦除導(dǎo)致C/N降低和跳動(dòng)增大，必須對(duì)擦除率最優(yōu)化。例如在日本專利特開平9-7176號(hào)公報(bào)中記載了這樣的最優(yōu)化方法，即，為了防止采用高線速的媒體在低線速度下使用時(shí)生成的自擦除，對(duì)記錄信號(hào)脈沖進(jìn)行分割，且使脈沖分割圖形與線速度相對(duì)應(yīng)。通常把記錄信號(hào)脈沖的分割圖形叫作記錄脈沖處理策略(stratage)。
在以高傳輸速度進(jìn)行重寫的上述實(shí)驗(yàn)中，以跳動(dòng)為最小的方式設(shè)置記錄脈沖處理策略。但是，如果最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw變短，由于激光發(fā)光元件的響應(yīng)性，即上升和下降特性受限制，形成最短記錄標(biāo)記時(shí)不可能形成記錄信號(hào)脈沖的分割。因此，若n·Tw變短，不可能把跳動(dòng)收攏到允許范圍以內(nèi)。
本發(fā)明人進(jìn)一步重復(fù)了實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在形成最短記錄標(biāo)記時(shí)使用的記錄信號(hào)脈沖不能分割的情況，即只能得到單脈沖的情況值減下，為了減少自擦除，最好使記錄信號(hào)脈沖寬度與最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw的比小。但是，由于在記錄信號(hào)脈沖為單脈沖時(shí)最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw短的情況下，為了減此時(shí)的記錄信號(hào)脈沖寬度和最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw的比，必須大大減小記錄信號(hào)脈沖寬度。另外，記錄信號(hào)脈沖寬度即激光發(fā)光元件的發(fā)光時(shí)間(下稱Tmin)由于受激光發(fā)光元件的上升和下降特性的制約，不可能過分減短。因此，希望得到即使發(fā)光時(shí)間Tmin比較長(zhǎng)，即記錄信號(hào)脈沖寬度與最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw的比比較大，也能減小跳動(dòng)的媒體。
基于這些實(shí)驗(yàn)和分析，并繼續(xù)重復(fù)了實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw為一定值以下，且用于形成最短信號(hào)的記錄信號(hào)脈沖為單脈沖的情況下，若采用急冷結(jié)構(gòu)的媒體，即使發(fā)光時(shí)間Tmin對(duì)最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw的比值Tmin/(n·Tw)比較大，也可以減小跳動(dòng)。
現(xiàn)在，為了可以用高線速擦除，且為了補(bǔ)償高線速化引起的感度降低，通常采用上述日本專利特開平7-262613號(hào)公報(bào)和特開平8-63784號(hào)公報(bào)中記載的緩冷結(jié)構(gòu)。但是，如果在最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw為22ns以下的高傳輸速度記錄時(shí)采用緩冷結(jié)構(gòu)的媒體，則與本發(fā)明不同，不能減小跳動(dòng)。但是，若采用本發(fā)明的急冷結(jié)構(gòu)的媒體且以高線速進(jìn)行重寫，感度的降低加大，且記錄標(biāo)記的擦除變得困難。
為此，在本發(fā)明中，針對(duì)以高線速重寫時(shí)的擦除困難，進(jìn)行記錄層的成分的控制。且通過在記錄光波長(zhǎng)為λ，記錄光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的數(shù)值孔徑為NA時(shí)，使λ/NA≤680mm，即通過減小重寫時(shí)采用的激光束的光斑大小，提高光斑內(nèi)的能量密度，由此補(bǔ)償感度的降低。結(jié)果，本發(fā)明不會(huì)導(dǎo)致記錄感度的降低和擦除率的降低，實(shí)現(xiàn)跳動(dòng)的減小。
另外，在上述日本專利特開平7-262613號(hào)公報(bào)和特開平8-63784號(hào)公報(bào)的實(shí)施例中，物鏡的孔徑為0.5，激光波長(zhǎng)為780mm。在這樣的λ/NA值大的情況下媒體若采用急冷結(jié)構(gòu)，則會(huì)如上述各公報(bào)所示，記錄感度降低，記錄困難。
本發(fā)明中為了使媒體成為急冷結(jié)構(gòu)，控制反射層或介電層的熱傳導(dǎo)率。介電層采用包含熱傳導(dǎo)率不同的多個(gè)單位介電層的疊層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明中，如果最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw在預(yù)定值以下，可以與線速度無(wú)關(guān)地，總是有效。但是，如果線速度增加，為了擦除記錄標(biāo)記，就必須增加記錄層的結(jié)晶化速度，結(jié)果，由于自擦除的影響增加，所以本發(fā)明對(duì)于用高線速度進(jìn)行記錄的情況特別有效。
這樣地，本發(fā)明對(duì)于對(duì)記錄層的激光照射時(shí)間短，由此記錄層的結(jié)晶化速度必須加快的情況是有效的。具體而言，對(duì)于作為激光照射時(shí)間指標(biāo)的光斑通過時(shí)間(λ/NA)/V≤60ns時(shí)的情況特別有效。
雖然本發(fā)明對(duì)于相變型光記錄媒體特別有效，但也可以在進(jìn)行熱模式記錄的其它光記錄媒體如磁光記錄媒體中適用。即使在磁光記錄媒體中，雖然為了控制向記錄層面內(nèi)方向的熱傳導(dǎo)利用記錄脈沖處理策略，如果傳輸速度增加最短記錄標(biāo)記中不能進(jìn)行脈沖分割，跳動(dòng)會(huì)增加。與此相反，通過采用本發(fā)明則可以減小跳動(dòng)。


圖1是本發(fā)明的光記錄媒體的構(gòu)成例的部分剖面圖。
圖2是本發(fā)明的光記錄媒體的構(gòu)成例的部分剖面圖。
圖3是本發(fā)明的光記錄媒體的構(gòu)成例的部分剖面圖。
圖4示出n·Tw和傳輸速度和跳動(dòng)的關(guān)系；圖5是Tmin/(n·Tw)和跳動(dòng)的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式
光記錄方法在本發(fā)明的光記錄方法中，若記錄用的激光的波長(zhǎng)為λ，照射光學(xué)系統(tǒng)的物鏡的數(shù)值孔徑為NA，則λ/NA≤680nm，優(yōu)選地，λ/NA≤630nm。
若λ/NA太大，由于必須增大記錄道的并列間距，難以提高記錄密度。另外，若λ/NA太大，由于激光的光斑內(nèi)的能量密度不是很高，為了用較低的功率進(jìn)行重寫就必須采用緩冷結(jié)構(gòu)，從而本發(fā)明就不能適用。但是，由于可利用的激光波長(zhǎng)和數(shù)值孔徑受到制約，太短的波長(zhǎng)和太大的數(shù)值也徑都是難以得到的，所以通常地，250nm≤λ/NA，優(yōu)選地，350nm≤λ/NA。
在本發(fā)明中，若檢測(cè)窗口寬度為Tw，與最短記錄標(biāo)記對(duì)應(yīng)的信號(hào)長(zhǎng)度為n·Tw，則n·Tw≤22ns，優(yōu)選地，
n·Tw≤18ns。
由于最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw超出上述范圍時(shí)，就沒有必要適用本發(fā)明了，所以n·Tw在上述范圍內(nèi)。另外，激光發(fā)光元件的應(yīng)答性，即上升和下降是有限制的，若n·Tw太短，在形成最短記錄標(biāo)記時(shí)激光發(fā)光元件不能正常發(fā)光，所以，優(yōu)選地，2ns≤n·Tw，更優(yōu)選地，4ns≤n·Tw。
最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw，例如在1-7調(diào)制后與2T信號(hào)對(duì)應(yīng)，此時(shí)n＝2。而8-16調(diào)制后與37信號(hào)對(duì)應(yīng)，此時(shí)n＝3。
另外，所謂的數(shù)據(jù)傳輸速度與n·Tw有關(guān)，也與格式化效率有關(guān)，即使n·Tw相同若格式化效率低數(shù)據(jù)傳輸速度也會(huì)降低。因此，通過n·Tw可以比較直接地表現(xiàn)出寫入速度來(lái)。對(duì)于現(xiàn)有的光記錄盤中的記錄容量為4.7GB/面的DVD-RAM4.7，線速度8.2m/s，傳輸速度22Mbps，n·Tw51.41ns。
而同樣的記錄容量為4.7GB/面的DVD-RW，線速度3.5m/s，傳輸速度11Mbps，n·Tw78.48ns。
可見，本發(fā)明中的n·Tw≤22ns比現(xiàn)有的光記錄盤中的n·Tw短多了。
形成最短記錄標(biāo)記時(shí)用的激光的發(fā)光時(shí)間為Tmin時(shí)，在本發(fā)明中優(yōu)選地以0.113≤Tmin/(n·Tw)≤1.0， 更優(yōu)選地以0.145≤Tmin/(n·Tw)≤0.5進(jìn)行記錄。n·Tw短的情況下若Tmin/(n·Tw)太小，由于激光發(fā)光元件的響應(yīng)性的限制，記錄用激光的發(fā)光不能正常進(jìn)行。另一方面，若Tmin/(n·Tw)太大，由于最短記錄標(biāo)記比預(yù)定值長(zhǎng)，跳動(dòng)增大。
在對(duì)記錄層的激光照射時(shí)間短，由此記錄層的結(jié)晶化速度必須加快的情況下，本發(fā)明特別有效。因此本發(fā)明中，優(yōu)選地，(λ/NA)/V≤60ns，更優(yōu)選地，(λ/NA)V≤50ns。
V是記錄時(shí)的線速度，(λ/NA)/V是光斑通過時(shí)間。它的值作為向記錄層照射激光的時(shí)間的指標(biāo)。另外，若(λ/NA)/V過小，即使采用本發(fā)明，也難以減小跳動(dòng)，所以，優(yōu)選地，13ns≤(λ/NA)/V，更優(yōu)選地，15ns≤(λ/NA)/V，最優(yōu)選地，19ns≤(λ/NA)/V。
對(duì)記錄的線速度V自身設(shè)有特別限制。但是，若線速度太快，即使不減小λ/NA也能實(shí)現(xiàn)高傳輸速度。而且，由于在以高線速度記錄時(shí)自擦除的影響大，本發(fā)明特別有效。因此，在本發(fā)明中，最好記錄時(shí)的線速度快，具體地，優(yōu)選地，V≥8.0m/s，更優(yōu)選地，V≥9.6m/s，但是，若線速度太快，會(huì)產(chǎn)生媒體驅(qū)動(dòng)裝置成本升高，驅(qū)動(dòng)時(shí)媒體的穩(wěn)定性受影響等問題，因此，優(yōu)選地，35m/s≥V，更優(yōu)選地，30m/s≥V。
光記錄媒體下面，說明可以適用本發(fā)明的光記錄方法的本發(fā)明的光記錄媒體。
本發(fā)明的光記錄媒體，是利用上述的本發(fā)明的光記錄方法記錄時(shí)，重放信號(hào)的跳動(dòng)小，優(yōu)選地跳動(dòng)為13％以下，更優(yōu)選為10％以下的相變型媒體。如上所述，利用本發(fā)明的光記錄方法的媒體，具有結(jié)晶化速度比較快的記錄層，且具有急冷結(jié)構(gòu)。且該急冷結(jié)構(gòu)不僅在記錄時(shí)在重放時(shí)也有效。本發(fā)明中由于采用光斑直徑小的激光，提高了光斑內(nèi)的能量密度。雖然若該能量密度高，則重放時(shí)記錄標(biāo)記容易被擦除，但在本發(fā)明中由于是急冷結(jié)構(gòu)，可以防止重放時(shí)擦除記錄標(biāo)記。
本發(fā)明中，若將上述的光記錄方法組合使用，可將跳動(dòng)充分減小。因此，以根據(jù)跳動(dòng)收攏到允許范圍內(nèi)來(lái)適當(dāng)決定記錄層成分和媒體結(jié)構(gòu)為宜，優(yōu)選地，從下面說明的范圍中選擇。
圖1所示的結(jié)構(gòu)圖1所示是本發(fā)明的光記錄媒體的結(jié)構(gòu)成例。該光記錄媒體是在支撐基體20上依次層疊由金屬或半金屬構(gòu)成的反射層5、第二介電層32、相變型記錄層4、第一介電層31和透光性基體2而形成的。記錄光和重放光穿過透光性基體2入射。在支撐基體20和反射層5之間設(shè)置由介電材料構(gòu)成的中間層也是可以的。
支撐基體20支撐基體20是為了維持媒體的剛性而設(shè)置的。支撐基體的厚度通常為0.2～1.2mm，優(yōu)選為0.4～1.2mm，可以是透明的，也可以是不透明的。支撐基體20雖然最好是用與通常的光記錄媒體相同的樹脂構(gòu)成，但用玻璃構(gòu)成也是可以的。光記錄媒體中通常設(shè)置的槽(凹槽)21，如圖所示，通過在其上形成的各層上復(fù)制，可以形成在支撐基體20上設(shè)置的溝。槽21是從記錄重放光入射側(cè)看，相對(duì)而言在手前側(cè)的區(qū)域，相鄰接的槽之間的區(qū)域是突起22。
反射層5在本發(fā)明中對(duì)反射層的構(gòu)成材料沒有特別限制，雖然通?？捎葾l、Au、Ag、Pt、Cu、Ni、Cr、Ti、Si等金屬或半金屬的單體或含有一種以上上述元素的合金構(gòu)成，但由于本發(fā)明中的媒體必須是急冷結(jié)構(gòu)，最好用熱傳導(dǎo)率高的材料構(gòu)成反射層。作為熱傳導(dǎo)率高的材料，優(yōu)選為Ag或Al。但是，由于Ag或Al的單體不具有足夠的耐蝕性，為了提高耐蝕性最好添加元素。另外，在圖1所示結(jié)構(gòu)的媒體中，由于反射層形成時(shí)的結(jié)晶生長(zhǎng)，在激光入射側(cè)反射層的表面粗糙度容易增加。若該表面粗糙度增加，重放噪聲也會(huì)增加。因此，為了減小反射層的晶粒大小，而且并不僅僅是Ag或Al單體需要減小反射層的晶粒大小，或?yàn)榱朔瓷鋵映蔀榉蔷B(tài)層，最好添加添加元素。
但是，由于若添加其它元素會(huì)降低熱傳導(dǎo)率，此時(shí)最好以熱傳導(dǎo)率比較高的Ag作為主成分元素。作為在Ag中添加的副成分元素，優(yōu)選為從例如Mg、Pd、Ce、Cu、Ge、La、S、Sb、Si、Te和Zr中選出的至少一種。這些副成分元素至少采用一種，優(yōu)選為兩種以上。反射層中副成分元素的含量，對(duì)各金屬優(yōu)選為0.05～2.0at％(原子％)，更優(yōu)選為0.2～1.0at％，對(duì)于副成分總和優(yōu)選為0.2～5at％，更優(yōu)選為0.5～3at％。如果副成分元素的含量太少，則得不到充分的效果。另一方面，如果副成分元素太多，則熱傳導(dǎo)率會(huì)降低。
另外，由于晶粒大小小時(shí)反射層的熱傳導(dǎo)率降低，所以若反射層為非晶態(tài)，則在記錄時(shí)得不到充分的冷卻速度。因此，反射層首先作為非晶態(tài)層形成后，優(yōu)選地通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化。若在作為非晶態(tài)層形成后進(jìn)行結(jié)晶化，則可基本上維持非晶態(tài)時(shí)的表面粗糙度，且可以通過結(jié)晶化提高熱傳導(dǎo)率。
若反射層的熱傳導(dǎo)率用KR表示，則優(yōu)選地，KR≥100W/mK更優(yōu)選地，KR≥150W/mK。
熱傳導(dǎo)率可以通過例如基于用四探針法求得的反射層的電阻值用Widemann-Franz法則算出。對(duì)反射層的熱傳導(dǎo)率的上限沒有限制。即，可作為反射層構(gòu)成材料使用的材料中熱傳導(dǎo)率最高的純銀(熱傳導(dǎo)率250W/mK)也可以使用。
反射層的厚度通常優(yōu)選為10～300nm。若厚度不到上述范圍則難以得到足夠的反射率。而即使超出上述范圍，反射率的提高也很小，對(duì)于成本不利。反射層優(yōu)選用濺射法和蒸鍍法等氣相成長(zhǎng)法形成。
第一介電層31和第二介電層32這些介電層防止記錄層的氧化、變質(zhì)，而且通過使記錄時(shí)從記錄層傳來(lái)的熱向未被遮斷的面內(nèi)方向逸散，保護(hù)支撐基體20或透光性基體2。而且通過設(shè)置這些介電層可以提高調(diào)整度。第一介電層31和第二介電層32也可以是由兩層以上的成分不同的單位介電層疊層而成的。
作為這些介電層中使用的介電體，優(yōu)選為含有從例如Si、Ge、Zn、Al、稀土元素等中選出的至少一種元素的各種化合物。作為化合物，優(yōu)選為氧化物、氮化物或硫化物。也可以采用含有這些化合物中的兩種以上的混合物。
為了成為急冷結(jié)構(gòu)，介電層尤其是第二介電層32最好由熱傳導(dǎo)率高的介電體構(gòu)成。作為熱傳導(dǎo)率高的介電體，優(yōu)選為例如硫化鋅和氧化硅的混合物(ZnS-SiO2)、氮化鋁、氧化鋁、氮化硅、氧化鉭等，尤其優(yōu)選Al的氧化物和/或氮化物、Si的氧化物和/或氮化物。作為ZnS-SiO2，優(yōu)選含有SiO230～60mo1％的。若SiO2的含量太少，熱傳導(dǎo)率太低。另一方面，若SiO2含量太高，由于與其他層的密合性不夠，在長(zhǎng)期保持時(shí)易于發(fā)生層間剝離。
若第二介電層32的熱傳導(dǎo)率用K2D表示，優(yōu)選地，K2D≥1W/mK更優(yōu)選地K2D≥1.5W/mK。
第二介電層32的熱傳導(dǎo)率的上限沒有特別限制，介電層中可使用的材料的熱傳導(dǎo)率通常在約100W/mK以下。本發(fā)明中介電層的熱傳導(dǎo)率不是薄膜狀態(tài)下的測(cè)量值，而是大塊材料的值。雖然第二介電層32也可以是多個(gè)單位介電層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，此時(shí)作為第二介電層32整體，最好熱傳導(dǎo)率為1W/mK以上。其中，優(yōu)選地，希望構(gòu)成第二介電層32的多個(gè)層的各層，熱傳導(dǎo)率在1W/mK以上。
反射層的熱傳導(dǎo)率KR和第二介電層的熱傳導(dǎo)率K2D的關(guān)系優(yōu)選為KR≥-1.6K2D+166。
如果KR和K2D具有這樣的關(guān)系，記錄層就可以充分地急冷。
本發(fā)明中為了使媒體成為急冷結(jié)構(gòu)，第一介電層31優(yōu)選地具有圖2所示的疊層結(jié)構(gòu)。圖2中第一介電層31由靠近記錄層4的單位介電層31C和遠(yuǎn)離記錄層4的單位介電層31D構(gòu)成。除了第一介電層31之外，圖2的媒體與圖1的媒體結(jié)構(gòu)相同。圖2中，若單位介電層31C的熱傳導(dǎo)率為Kc，單位介電層31D的熱傳導(dǎo)率為Kd，則為了使媒體成為急冷結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，Kc＜Kd，更優(yōu)選地，1.5≤Kd/Kc。
Kd/Kc越大，急冷效果越高。另外，對(duì)Kd/Kc牟上限雖然沒有限制，但由于上述的介電層可使用的材料的熱傳導(dǎo)率是有上限的，所以Kd/Kc也受限制，通常Kd/Kc不大于180。另外，為了得到充分的急冷效果，Kc優(yōu)選為小于1W/mK，Kd優(yōu)選為1W/mK以上，更優(yōu)選為1.5W/mK以上。對(duì)Kc的下限也沒有特別限制，但介電層可使用的材料通熱傳導(dǎo)率為約0.1W/mK以上。
各單位介電層的厚度應(yīng)相應(yīng)于構(gòu)成各介電層的材料的光學(xué)常數(shù)，以得到媒體反射率作為目的進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，但為了得到充分的急冷效果，若單位介電層31C的厚度為tc、單位介電層31D的厚度為td，則優(yōu)選地，5nm≤tc≤60nm，30nm≤td。
另外，對(duì)td的上限雖無(wú)特別限制，但第一介電層31的整體厚度受如下所述的制約。
構(gòu)成第一介電層的兩層單位介電層的熱傳導(dǎo)率具有上述關(guān)系時(shí)，可以急冷的原因，認(rèn)為是發(fā)生了下述的熱移動(dòng)。具有熱傳導(dǎo)率比較低的第一介電層31的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，向熱傳導(dǎo)率高的反射層與一側(cè)的放熱是受支配的。與此相反，本發(fā)明中若第一介電層31具有上述多層結(jié)構(gòu)，由于在第一介電層31側(cè)也大量放熱，記錄層可以更加急冷。具體而言，記層時(shí)在記錄層4產(chǎn)生的熱首先向單位介電層31C傳播。由于單位介電層31C的熱傳導(dǎo)率低，傳來(lái)的熱難以在單位介電層31C的面內(nèi)方向傳播，在垂直方向上向相鄰接的單位介電層31D傳導(dǎo)則容易，由于單位介電層31D的熱傳導(dǎo)率高，傳來(lái)的熱在其面內(nèi)方向快速地?cái)U(kuò)散。這樣地，認(rèn)為是由于記錄層4產(chǎn)生的熱在與記錄層4相鄰接的單位介電層31C面內(nèi)難以擴(kuò)散，且在離記錄層4遠(yuǎn)的單位介電層31D內(nèi)快速地?cái)U(kuò)散，導(dǎo)致可以在記錄時(shí)急冷。
為了使記錄層4急冷，如圖2所示優(yōu)選地使單位介電層31C和記錄層4相接。但根據(jù)需要，也可以在它們之間設(shè)置其它層。例如，在因?yàn)樵谟涗洉r(shí)加熱元素從單位介電層31C向記錄層4擴(kuò)散，由此而導(dǎo)致記錄層劣化的情況下，在單位介電層31C和記錄層4之間設(shè)置作為阻擋層的單位介電層也是可以的。在阻擋層的熱傳導(dǎo)率與單位介電層31C同等程度時(shí)，阻擋層可以作為單位介電層31C的一部分，單位介電層31C和阻擋層的合計(jì)厚度滿足上述上述厚度tc的許可范圍就可以了。另一方面，若阻擋層的熱傳導(dǎo)率比單位介電層31C高，例如為1W/mK以上的情況下，最好阻擋層的厚度為20nm以下。此時(shí)若阻擋層太厚，會(huì)損及急冷效果。
另外，為了得到例如光學(xué)的增強(qiáng)效果，可以用多個(gè)層構(gòu)成單位介電層31C和單位介電層31D中的一個(gè)或兩個(gè)。此時(shí)，只要單位介電層31C的整體的熱傳導(dǎo)率Kc和單位介電層31D的整體的熱傳導(dǎo)率Kd也具有上述關(guān)系就可以。但是，優(yōu)選地，希望構(gòu)成單位介電層31C的多層中的每一層和構(gòu)成單位介電層31D的多層中的每一層都具有上述關(guān)系。
第一介電層和第二介電層的厚度可以基于得到充分的保護(hù)效果和提高調(diào)整度的效果而適當(dāng)決定。通常第一介電層31的厚度優(yōu)選為30～300nm，更優(yōu)選為50～250nm，第二介電層32的厚度優(yōu)選為10～50nm。便是，為了成為急冷結(jié)構(gòu)，第二介電層的厚度優(yōu)選為30nm以下，更優(yōu)選為25nm以下。
優(yōu)選地，用濺射法形成各介電層。
記錄層對(duì)記錄層4的成分沒有特別限制，可從各種相變材料中適當(dāng)選擇，優(yōu)選為至少包含Sb和Te。僅由Sb和Te構(gòu)成的記錄層，結(jié)晶化溫度低到130℃左右，不具有充分的保存可靠性，所以為了提高結(jié)晶化溫度，優(yōu)選地添加其它元素。此時(shí)作為添加元素，最好是從In、Ag、Au、Bi、Se、Al、P、Ge、H、Si、C、V、W、Ta、Zn、Ti、Su、Pb、Pd和稀土元素(Sc、Y和鑭系)中選出的至少一一種。在它們中，由于提高保存可靠性的效果特別高，優(yōu)選為從稀土類元素、Ag、In和Ge中選出的至少一種元素。
本發(fā)明中，由于采用急冷結(jié)構(gòu)的媒體，使得高線速下的擦除變得困難。為此，最好提高記錄層的結(jié)晶化速度。為了提高結(jié)晶化速度，可以增加Sb含量，而且作為上述添加元素采用稀土元素也是有效的。若添加稀土元素，可充分地提高保存可靠性，且可提高結(jié)晶化速度。作為稀土元素，優(yōu)選為Tb、Dy和Gd中的至少一種。
若稀土元素用R表示，除稀土元素、Te和Sb之外的元素用M表示，記錄層構(gòu)成元素的原子比用下式I表示(RaTebSbc)1-xMx，(a+b+c＝1)，則優(yōu)選地，a≥0，0.4≤c≤0.95，a/b≤1.2，a/c≤0.7，0≤X≤0.1。
在上述式I中，若表示Sb含量的c太小，則結(jié)晶化速度太慢，且重放輸出低。重放輸出與非晶態(tài)記錄標(biāo)記和晶態(tài)區(qū)域之間的反射率差有關(guān)，該差越大重放輸出就越高。而且若c太小，記錄也困難。另一方面，若c太大，則結(jié)晶化速度太快，非晶態(tài)記錄標(biāo)記的熱穩(wěn)定性降低。更優(yōu)選地，c≥0.5，最優(yōu)選地，c≥0.6。而且更優(yōu)選地，c≤0.9。
在上述式I中，表示稀土元素含量的a，更優(yōu)選為a＞0，最優(yōu)選地，a≥0.01。若a太小，則不能充分實(shí)現(xiàn)添加稀土元素的效果，即大幅度提高可能造成擦除的線速度和提高保存可靠性。另一方面，若Sb和Te分別對(duì)稀土元素的比率過高，可能造成擦除的線速度會(huì)顯著減小。另外，如上所述，為了充分確保重放輸出，必須會(huì)有一定程度的Sb。因此，在本發(fā)明中，為了確保充分的重放輸出，且充分提高可能造成擦除的線速度，優(yōu)選地控制稀土元素的含量，使a/b和a/c分別落在上述范圍內(nèi)。而且，更優(yōu)選地，a/b≤0.8，a/c≤0.6。
對(duì)元素M沒有特別限制，為了顯示出提高保存可靠性的效果，優(yōu)選地從上述元素中選擇至少一種。表示元素M含量的x若太大，則結(jié)晶化速度降低，所以優(yōu)選地x落在上述范圍內(nèi)，且更優(yōu)選地，0≤x≤0.08。
記錄層的厚度優(yōu)選為4nm～50nm，更優(yōu)選為5nm～30nm。若記錄層太薄則晶體相的生長(zhǎng)困難，相變引起的反射率變化不充分，重放輸出低。另一方面，若記錄層太厚，則由于記錄層的熱容量增大記錄變得困難，重放輸出也降低。另外，在記錄層含有稀土元素的場(chǎng)合，易于在重寫時(shí)擦除相鄰接的記錄道，發(fā)生串道擦除。為了減少這種串道擦除，記錄層的厚度優(yōu)選為13nm以下，更優(yōu)選為10nm以下，最優(yōu)選為小于10nm。雖然如此薄的記錄層與厚的記錄層相比，重放輸出大大降低，但如果在記錄層中添加稀土元素，就可以顯著抑制記錄層變薄時(shí)的重放輸出降低。另外，減薄記錄層引起的重放輸出降低通過減小重放光的波長(zhǎng)也可以得到改變。在薄的記錄層中為了提高重放輸出，最好將重放光的波長(zhǎng)設(shè)置為450nm以下。但是，如果重放光的波長(zhǎng)太短也會(huì)降低重放輸出，最好將重放光的波長(zhǎng)設(shè)置為380nm以上。
優(yōu)選地，用濺射法形成記錄層。
如上所述，通過適當(dāng)選擇記錄層的成分和/或重放光的波長(zhǎng)，可以在維持足夠的重放輸出的同時(shí)減薄記錄層。記錄層的減薄在多層記錄媒體中特別有效。多層記錄媒體具有兩層以上記錄層夾著樹脂層或介電層層疊的結(jié)構(gòu)，具有用透過其它記錄層的記錄和重放光進(jìn)行記錄或重放的記錄層。因此，為了使足夠量的記錄和再放光到達(dá)記錄層，至少靠近光入射側(cè)表面的記錄層必須比較薄。
透光性基體2透光性基體2具有可透過記錄重放光的透光性。透光性基體2采用與支撐基體20厚度相當(dāng)?shù)臉渲寤虿ＡО逡彩强梢缘?。但是，本發(fā)明對(duì)進(jìn)行高密度記錄的場(chǎng)合特別有效，因此為了通過記錄重放光學(xué)系統(tǒng)的高NA化實(shí)現(xiàn)高記錄密度，優(yōu)選地對(duì)透光性基體2薄型化。此時(shí)透光性基體的厚度最好在30～300μm的范圍內(nèi)選擇。若透光性基體太薄，在透光性基體表面上附著的塵埃的光學(xué)影響會(huì)增加。另一方面，若透光性基體太厚，難以通過高NA化實(shí)現(xiàn)高記錄密度。
對(duì)透光性基體2薄型化時(shí)，例如可用各種接合劑和粘合劑把由透光性樹脂形成的透光性薄板貼在第一介電層引上作為透光性基體，也可以用涂敷法在第一介電層31上直接形成透光性樹脂層作為透光性基體。本發(fā)明的媒體由于記錄重放光透過透光性基體2入射，優(yōu)選地，透光性基體2的光學(xué)均勻性比較高。
本發(fā)明中，可利用突起和/或升凹槽作為記錄道。在以突起和凹槽作為記錄道的突起凹槽型記錄方式中，容易發(fā)生在重寫時(shí)擦除相鄰道的串道擦除。本發(fā)明中由于媒體是急冷結(jié)構(gòu)，即使提高光斑內(nèi)的能量密度，也必須提高記錄功率。而且在本發(fā)明中采用結(jié)晶化速度快的記錄層。記錄功率高和結(jié)晶化速度快都是串道擦除的原因。
于是在本發(fā)明中，為了在以突起和凹槽兩者作為記錄道的場(chǎng)合下抑制串道擦除，優(yōu)選地，使用光路長(zhǎng)度表示的槽深為λ/7以上。若槽太淺，易于發(fā)生串道擦除，串道擦除增大會(huì)導(dǎo)致跳動(dòng)惡化。但是，為了抑制重放輸?shù)慕档秃痛啦脸脑黾?，最好用光路長(zhǎng)度表示的槽深在λ/5以下。
圖3所示的結(jié)構(gòu)圖3所示的光記錄媒體，在透光性基體2上依次具有第一介電層31、記錄層4、第二介電層32、反射層5和保護(hù)層6，記錄光和重放光通過透光性基體2入射。
圖3中的透光性基體2可以用與圖1的支撐基體20同樣的基體，但必須具有透光性。
保護(hù)層6是為了提高耐擦傷性和耐蝕性而設(shè)置的。該保護(hù)層優(yōu)選地用各種有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成，尤其是由可被電子束、紫外線等放射線硬化的物質(zhì)構(gòu)成的放射線硬化型化合物及其組合物。保護(hù)層的厚度通常為0.1～100μm左右，可以用旋涂、刮涂、噴涂、滴涂等常規(guī)方法形成。
其它各層與圖1所示的構(gòu)成例相同。
實(shí)施例1(成為急冷結(jié)構(gòu)的必要性的檢驗(yàn)I)試樣號(hào)101以下述工序制作圖1所示結(jié)構(gòu)的光記錄媒體。
支撐基體20采用通過射出成形同時(shí)形成槽的直徑120mm、厚為1.2mm的盤狀聚碳酸酯。槽深以光路長(zhǎng)度表示為λ/6(波長(zhǎng)λ＝405nm)。突起凹槽記錄方式中記錄道間距為0.3μm。
在Ar氣氛中用濺射法形成反射層5。靶材采用Ag98Pd1Cu1。反射層厚為100nm。該反射層的熱傳導(dǎo)率為170W/mK。
第二介電層32在Ar氣氛中采用ZnS∶SiO2＝80∶20(摩爾比)的ZnS-SiO2(熱傳導(dǎo)系數(shù)0.6W/mK)構(gòu)成的靶材用濺射法形成。第二介電層厚為20nm。
記錄層4用合金靶材在Ar氣氛中濺射形成。記錄層的成分(原子比)為式I(RaTebSbc)1-xMx其中M＝In、Ge，a＝0，b＝0.20，c＝0.80，x＝0.08，In∶Ge＝1∶7。記錄層厚為12nm。該記錄層的成分基于在n·Tw＝15.24ns的條件下可以擦除記錄標(biāo)記來(lái)決定。
第一介電層31在Ar氣氛中以Zns(80mol％)-SiO2(20mol％)為靶濺射形成。第一介電層厚為130nm。
透光性基體2通過在第一介電層31的表面上夾著溶劑型的紫外線硬化型丙烯酸系樹脂構(gòu)成的厚為3μm的接合層，接合聚碳酸酯薄板(厚為100μm)而形成。上述聚碳酸酯薄板是ピヱアエ一ス(帝人社制)，用流延法制成。
試樣號(hào)102除了改變記錄層4的成分以使得在n·Tw＝26.7ns的條件下可擦除記錄標(biāo)記外，與試樣號(hào)101同樣地制作。
試樣號(hào)103除了第二介電層32用氮化硅(熱傳導(dǎo)率8W/mK)制成之外，與試樣號(hào)101同樣地制作。
評(píng)價(jià)將上述各試樣的記錄層用體激光初始化(結(jié)晶化)后，載置于光記錄媒體評(píng)估裝置上，以下列條件進(jìn)行記錄激光波長(zhǎng)λ405nm，數(shù)值孔徑NA0.85，記錄線速度V11.4m/s(n·Tw＝15.24ns時(shí))6.5m/s(n·Tw＝26.67ns時(shí))，記錄信號(hào)1-7調(diào)制信號(hào)(最短信號(hào)長(zhǎng)度2Tw)。
用于形成最短記錄標(biāo)記的記錄信號(hào)脈沖是單脈沖，上述單脈沖對(duì)最短信號(hào)長(zhǎng)度的相對(duì)寬度Tmin/(n·Tw)為表1所示的值。記錄在突起和凹槽兩者上進(jìn)行。λ/NA為476nm，(λ/NA)V在n·Tw＝15.24ns時(shí)為41.8ns，在n·Tw＝26.67ns時(shí)為73.3ns。
接著，重放記錄信號(hào)，測(cè)量跳動(dòng)。該跳動(dòng)為時(shí)鐘跳動(dòng)，是通過時(shí)鐘型分析儀測(cè)量重放信號(hào)而求得“信號(hào)的晃動(dòng)(σ)”，用檢測(cè)窗口寬度Tw基于σ/Tw(％)算出的值。結(jié)果示于表1。若該跳動(dòng)在13％以下，誤差在允許范圍內(nèi)。為了充分地確保各種邊緣情況，該跳動(dòng)最好在10％以下。
表1試樣號(hào)101 試樣號(hào)102 試樣號(hào)103(n·Tw＝15.24ns) (n·Tw＝26.67ns*) (n·Tw＝15.24ns)(K2D＝0.6W/mK*) (K2D＝0.6W/mK*)(K2D＝0.6W/mK)Tmin 跳動(dòng)Tmin 跳動(dòng)Tmin跳動(dòng)/(n·Tw) (％)/(n·Tw) (％)/(n·Tw)(％)0.11*- 0.1*9.2 0.11*-0.135 10.70.125 9.1 0.135 9.80.17 11.00.175 8.9 0.179.10.216.30.2 8.7 0.2 12.00.215 18.00.275 9.6 0.215 13.7*優(yōu)選范圍以外如上所述，為了進(jìn)行高速重寫，必須采用具有結(jié)晶化速度快的記錄層的媒體。但是由于結(jié)晶化速度快的記錄層易于再結(jié)晶化，也容易產(chǎn)生上述的自擦除。因此，必須減小用于形成最短記錄標(biāo)記的記錄信號(hào)脈沖的相對(duì)寬度Tmin/(n·Tw)。實(shí)際上，表1所示的試樣號(hào)101中為了進(jìn)行最短信號(hào)長(zhǎng)度短(n·Tw＝15.24ns)的高速重寫，由于記錄層的結(jié)晶化速度已提高，若減小Tmin/(n·Tw)，跳動(dòng)就會(huì)減小。但是，即使Tmin/(n·Tw)小到0.135，跳動(dòng)仍超出允許范圍(10％以下)。雖然認(rèn)為若Tmin/(n·Tw)繼續(xù)減小，跳動(dòng)會(huì)落在允許范圍內(nèi)，但是激光發(fā)光元件的應(yīng)答性受限制，若設(shè)定Tmin/(n·Tw)＝0.11，就不能記錄。
與此不同，試樣號(hào)102為了進(jìn)行與試樣號(hào)101相比最短信號(hào)長(zhǎng)度長(zhǎng)(n·Tw＝26.7ns)的低速重寫，記錄層的結(jié)晶化速度比試樣號(hào)101的慢。因此，跳動(dòng)與Tmin/(n·Tw)無(wú)關(guān)，不管Tmin/(n·Tw)如何跳動(dòng)都會(huì)落在允許范圍內(nèi)。另外，由于n·Tw大，即使Tmin/(n·Tw)小到0.11，激光發(fā)生元件的應(yīng)答性也不受限制，可以進(jìn)行記錄。
另一方面，由于試樣號(hào)103是反射層5和第二介電層32都采用傳導(dǎo)率高的材料構(gòu)成的急冷結(jié)構(gòu)，所以減輕了自擦除。因此若Tmin/(n·Tw)比較大，跳動(dòng)就極小，該極小值在10％以下。
從上述結(jié)果看出，在最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw為22ns以下的短的場(chǎng)合，若媒體是急冷結(jié)構(gòu)，在Tmin/(n·Tw)在不受激光發(fā)光元件的應(yīng)答性限制的范圍內(nèi)時(shí)可以減小跳動(dòng)。
實(shí)施例2(成為急冷結(jié)構(gòu)的必要性的檢驗(yàn)2)除了在記錄層的成分(TaTebSbC)1-xMx中，M＝In、Ge，In∶Ge＝1∶6，a、b、c和x的值如表2所示，第二介電層的熱傳導(dǎo)率K2D如表2所示之外，與實(shí)施例1的試樣號(hào)101同樣地，制作光記錄媒體試樣號(hào)201～203。在表2中，熱傳導(dǎo)率44W/mK的第二介電層由Al2O3構(gòu)成，熱傳導(dǎo)率0.6W/mK的第二介電層由ZnS∶SiO2＝80∶20(摩爾比)的ZnS-SiO2構(gòu)成。
在這些試樣中，除了將Tmin/(n·Tw)控制成表2所示的值，且n·Tw為圖4所示的值之外，與試樣號(hào)101同樣地進(jìn)行記錄。然后與試樣號(hào)101同樣地求出跳動(dòng)。結(jié)果示于圖4。圖4中格式化效率80％時(shí)的傳輸速度和n·Tw為橫軸，跳動(dòng)為縱軸。且在表2中示出了各試樣中跳動(dòng)為最小時(shí)的n·Tw和傳輸速度。
表2跳動(dòng)最小時(shí)K2DTmin n·Tw傳輸速度試樣號(hào)ab c x (W/mK) /(n·(Tw) (ns) (Mbps)201 00.260.740.070.6*0.35 33.4*33.2202 00.190.810.070.6*0.17 15.2 70203 00.190.810.0744 0.20 15.2 70*優(yōu)選范圍以外如表2所示，試樣號(hào)201是第二介電層的熱傳導(dǎo)率低的緩冷型，因此，如果傳輸速度高，如圖4所示跳動(dòng)會(huì)急劇惡化。另外，與試樣號(hào)201相比，試樣號(hào)202具有Sb含量多結(jié)晶化速度快的記錄層，但與試樣號(hào)201同樣其第二介電層熱傳導(dǎo)率低。因此，雖然其跳動(dòng)最小時(shí)的傳輸速度比試樣號(hào)201高，但該傳輸速度中的跳動(dòng)比試樣號(hào)201的最小跳動(dòng)大，超過了10％。
與此不同，由于試樣號(hào)203是用熱傳導(dǎo)率高的介電層替代試樣號(hào)202的第二介電層的急冷結(jié)構(gòu)的媒體，雖然跳動(dòng)最小的傳輸速度與試樣號(hào)202相同，該傳輸速度時(shí)的跳動(dòng)與表示低傳輸速度時(shí)的最小跳動(dòng)的試樣號(hào)201的最小跳動(dòng)相同。
從該表2和圖4所示的結(jié)果可看出，在n·Tw為22ns以下的短的高傳輸速度記錄中，通過最初使媒體為急冷結(jié)構(gòu)，可以把跳動(dòng)減小到與低傳送速度記錄時(shí)相同。
實(shí)施例3(與n·Tw有關(guān)的比較)試樣號(hào)1除了第二介電層32由Al2O3(熱傳導(dǎo)率44W/mK)構(gòu)成之外，與實(shí)施例1的試樣號(hào)101同樣地制作。
在該試樣中，除了n·Tw＝15.24ns，記錄線速度V為11.4m/s，且Tmin/(n·Tw)＝0.1～0.4之外，與實(shí)施例1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果示于圖5。
圖5所示的曲線是對(duì)Tmin/(n·Tw)＝0.1～0.4范圍內(nèi)的測(cè)量值進(jìn)行二次曲線近似處理得到的。
試樣號(hào)2除了變更記錄層的成分外，與試樣號(hào)1同樣地制作光記錄媒體。該試樣中除了n·Tw＝17.78ns，線速度為9.8m/s之外，與試樣號(hào)1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果也示于圖5。該試樣中記錄層的成分基于在上述線速度下能擦除記錄標(biāo)記來(lái)選擇。另外，線速度為9.8m/s時(shí)，(λ/NA)/V為48.6ns。
試樣號(hào)3除了變更記錄層的成分外，與試樣號(hào)1同樣地制作光記錄媒體。該試樣中除了n·Tw＝21.32ns，線速度為8.1m/s之外，與試樣號(hào)1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果也示于圖5。該試樣中記錄層的成分基于在上述線速度下能擦除記錄標(biāo)記來(lái)選擇。另外，線速度為8.1m/s時(shí)，(λ/NA)/V為58.8ns。
評(píng)價(jià)圖5中在Tmin/(n·Tw)＜0.113的范圍內(nèi)跳動(dòng)超過13％，是因?yàn)槭芗す獍l(fā)光元件的應(yīng)答性的限制，激光的照射強(qiáng)度不充分造成的。圖5中，Tmin/(n·Tw)≥0.145時(shí)，跳動(dòng)為10％以下。
從圖5可看出，在最短信號(hào)長(zhǎng)度n·Tw為22ns以下的短的場(chǎng)合，若媒體是急冷結(jié)構(gòu)，在不受激光發(fā)光元件的應(yīng)答性限制的范圍內(nèi)的Tmin/(n·Tw)下可以減小跳動(dòng)。
實(shí)施例4(與反射層5和第二介電層32的熱傳導(dǎo)率有關(guān)的比較)除了在記錄層的成分(RaTebSbC)1-xMx中，M＝In、Ge，a＝0，b＝0.22，c＝0.78，x＝0.07，In∶Ge＝1∶6，反射層的熱傳導(dǎo)率KR和第二介電層的成分和熱傳導(dǎo)率K2D如表3所示之外，與實(shí)施例1的試樣號(hào)101同樣地制作光記錄媒體。在這些試樣中，除了記錄線速度V為11.4m/s(n·Tw＝15.24ns)之外，與實(shí)施例1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果示于表3。
表3中示出的跳動(dòng)是邊改變記錄信號(hào)脈沖的相對(duì)寬度Tmin/(n·Tw)邊測(cè)得的跳動(dòng)的極小值。表3所示的試樣中跳動(dòng)為極小的Tmin/(n·Tw)的范圍是0.13～0.2。
另外，表3所示的試樣號(hào)301～305中反射層由Ag98Pd1Cu1構(gòu)成。而在試樣號(hào)306～308中反射層由Ag-Pd構(gòu)成，通過改變Pd含量來(lái)改變熱傳導(dǎo)率。試樣號(hào)309的反射層由Al98.4Cr1.6構(gòu)成。
表3(V＝11.4m/s，n·Tw＝15.24ns，Tmin/(n·Tw)＝0.13-0.2)第2介電層試樣號(hào) KR成分K2D跳動(dòng)(W/mK) (摩爾比)(w/mK)(％)301170 Al2O3448.7302170 Si3N48 9.3303170 SiO21.4 9.8304170 ZnS∶SiO21.0 10.0＝50∶50305170 ZnS∶SiO20.6*11.0＝50∶50306140 Al2O3449.1307100 Al2O3449.930890*Al2O34410.130940*Al2O34411.0*優(yōu)選范圍以外從表3可看出，通過使反射層的熱傳導(dǎo)率KR和第二介電層的熱傳導(dǎo)率K2D在上述優(yōu)選范圍內(nèi)，成為急冷結(jié)構(gòu)，在不受激光發(fā)光元件的應(yīng)答性限制的范圍內(nèi)的Tmin/(n·Tw)下可以減小跳動(dòng)。
實(shí)施例5(與第一介電層31的結(jié)構(gòu)有關(guān)的比較)試樣號(hào)401制作圖2所示結(jié)構(gòu)的光記錄媒體。
反射層5除了成分為Ag98Pd2Cu1(熱傳導(dǎo)率為170W/mK)之外，與實(shí)施例1相同。第二介電層32除了由Al2O3構(gòu)成之外與實(shí)施例1相同。記錄層4除了其成分(RaTebSbC)1-xMx中，M＝In、Ge，a＝0，b＝0.19，c＝0.81，x＝0.06，In∶Ge＝1∶5之外與實(shí)施例1相同。單位介電層31C厚為35nm，由ZnS(80mol％)-SiO2(20mol％)構(gòu)成。單位介電層31D厚為100nm，由Al2O3構(gòu)成。透光性基體2與實(shí)施例1相同。
試樣號(hào)402除了單位介電層31D為厚100nm的氮化鋁層之外，與試樣號(hào)401同樣地制作。
試樣號(hào)403除了單位介電層31D為厚100nm的氮化硅層之外，與試樣號(hào)401同樣地制作。
試樣號(hào)404除了第一介電層為厚130nm的ZnS(80mol％)-SiO2(20mol％)層構(gòu)成的單層結(jié)構(gòu)之外，與試樣號(hào)401同樣地制作。
評(píng)價(jià)上述各試樣中，除了記錄線速度V＝16.3m/s(n·Tw＝10.67ns)，Tmin/(n·Tw)＝0.2之外與實(shí)施例1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果示于表4。另外，各試樣中的第一介電層32的熱傳導(dǎo)率K2D、單位介電層31C的熱傳導(dǎo)率KC和單位介電層31D的熱傳導(dǎo)率KD分別如表4所示。
表4(V＝16.3m/s，n·Tw＝10.67ns，Tmin/(n·Tw)＝0.2)試樣號(hào) K2D(W/mK) KC(W/mK) KD(W/mK)跳動(dòng)(％)40144 0.6 44 8.740244 0.6 70 8.040344 0.6 89.540444 0.6(單層) 10.2由表4可看出，通過使構(gòu)成第一介電層31的兩層單位介電層的熱傳導(dǎo)率具有本發(fā)明限定的關(guān)系，可以有明顯的效果。在試樣號(hào)401～403中，由于第二介電層32的熱傳導(dǎo)率K2D高，且第一介電層31具有本發(fā)明限定的結(jié)構(gòu)，n·Tw為10.67ns很短，且Tmin/(n·Tw)為0.2比較大，跳動(dòng)可大大減小。
實(shí)施例6(與第二介電層32的厚度有關(guān)的比較)除了由Al2O3(熱傳導(dǎo)率44W/mK)構(gòu)成的第二介電層32的厚度為如表5所示的值之外，與實(shí)施例3的試樣號(hào)1同樣地制作試樣。并除了記錄線速度V＝11.4m/s(n·Tw＝15.24ns)，Tmin/(n·Tw)＝0.17之外，與實(shí)施例1同樣地測(cè)量跳動(dòng)。結(jié)果示于表5。表5中與試樣號(hào)1的結(jié)果一并示出。
表5(V＝11.4m/s，n·Tw＝15.24ns，Tmin/(n·Tw)＝0.17)試樣號(hào)第二介電層厚度(nm) 跳動(dòng)(％)1 20 9.6501 25 9.7502 30 9.9從表5可看出，第二介電層的厚度為30nm以下時(shí)，跳動(dòng)在允許范圍內(nèi)。
實(shí)施例7(與記錄層4的厚度和成分有關(guān)的比較)除了在記錄層的成分(RaTebSbC)1-xMx中，R＝Tb，M＝In、Ge，a＝0.05，b＝0.17，c＝0.78，x＝0.06，In∶Ge＝1∶5，且記錄層的厚度如表6所示，第二介電層36由Al2O3(熱傳導(dǎo)率44W/mK)構(gòu)成之外，與實(shí)施例1的試樣號(hào)101同樣地制作光記錄媒體的試樣號(hào)601～605。而且，除了在記錄層的成分(RaTebSbC)1-xMx中，M＝In、Ge，a＝0，b＝0.19，c＝0.81，x＝0.07，In∶Ge＝1∶6，且記錄層的厚度如表4所示之外，與上述試樣號(hào)601～605同樣地制作光記錄媒體的試樣號(hào)606～610。
在這些試樣中，除了記錄線速度V＝11.4m/s(n·Tw＝15.24ns)，Tmin/(n·Tw)＝0.2之外與試樣號(hào)101同樣地進(jìn)行記錄后，測(cè)量重放輸出，然后測(cè)量得到25dB以上的擦除率的最大線速度(可擦除的線速度)。擦除功率是直流。對(duì)于試樣號(hào)602～605還測(cè)量以波長(zhǎng)650nm重放時(shí)的輸出。還測(cè)量了各試樣的串道擦除。這些結(jié)果示于表6。表6中示出的重放輸出是用記錄層厚為15nm時(shí)的重放輸出歸一化后的值。
表6(V＝11.4m/s，n·Tw＝15.24ns，Tmin/(n·Tw)＝0.2)試樣號(hào) 記錄層厚度 可擦除線速 重放輸出(波 重放輸出(波 串道擦除(nm)度(m/s) 長(zhǎng)405nm) 長(zhǎng)650nm) (dB)601 4*不能記錄 ---602 6 10.01.15 0.55 -0.1603 9 20.01.14 1.01 -0.5604 12 23.01.19 1.05 -0.9605 15 25.011-2.0606 4*不能記錄 ---607 6 6.5 0.74 --0.2608 9 9.5 0.89 --0.6609 12 12.00.92 --0.7610 15 12.01--0.9*優(yōu)選范圍以外從表6可以看出，通過向記錄層中添加Tb，增加了可擦除線速度，且大大抑制了在記錄層薄時(shí)的重放輸出的降低。另外，可知記錄和重放波長(zhǎng)為405nm的場(chǎng)合，與記錄和重放波長(zhǎng)為650nm的場(chǎng)合相比，可顯著地減小記錄層薄時(shí)的重放輸出的下降。另外，添加Tb的記錄層可以抑制因減薄引起的串道擦除。制作具有添加了Dy或Gd而不是Tb的記錄層的樣品，對(duì)它們也進(jìn)行同樣的測(cè)量，得到與添加Tb的場(chǎng)相同的結(jié)果。
實(shí)施例8(與記錄層4的成分有關(guān)的比較)除了在記錄層的成分(RaTebSbC)1-xMx中，R＝Tb，x＝0，且a、b、c的值如表7所示，第二介電層32由Al2O3(熱傳導(dǎo)率44W/mK)構(gòu)成之外，與實(shí)施例1的樣品號(hào)101同樣地制作光記錄媒體。對(duì)這些樣品與實(shí)施例7同樣地進(jìn)行了重放輸出和可擦除線速度的測(cè)量。并測(cè)量了各樣品的記錄層的結(jié)晶化溫度。這些結(jié)果示于表7。
表7(V＝11.4m/s，n·Tw＝15.24ns，Tmin/(n·Tw)＝0.2)

*優(yōu)選范圍以外從表7可知，通過添加稀土元素可以提高記錄層的結(jié)晶化溫度，提高保存可靠性。而且，通過控制成分以使c、a/b和a/c分別落在預(yù)定范圍內(nèi)，可以得到光分的重放輸出，且可以以高線速擦除。
實(shí)施例9(與槽深有關(guān)的比較)除了用光路長(zhǎng)度表示的槽深值如表8所示之外，與實(shí)施例3的試樣號(hào)1同樣地制作樣品。對(duì)這些樣品以記錄線速度V＝11.4m/s(n·Tw＝15.24ns)、Tmin/(n·Tw)＝0.17進(jìn)行記錄，并測(cè)量了串道擦除和串?dāng)_。結(jié)果示于表8。表8中還一并示出試樣號(hào)1的結(jié)果。
表8(V＝11.4m/s，n·Tw＝15.24ns，Tmin/(n·Tw)＝0.17)

從表8可知，通過使用光路長(zhǎng)度表示的槽深為λ/7～λ/5，可以減小串道擦除和串?dāng)_。
權(quán)利要求
1.一種光記錄媒體，是具有相變型記錄層的光記錄媒體，其中若稀土元素用R表示，除稀土元素、Te和Sb之外的元素用M表示，上述光記錄媒體的記錄層的構(gòu)成元素的原子比用(RaTebSbC)1-xMx表示，a+b+c＝1，則a＞0，0.4≤c≤0.95，a/b≤1.2，a/c≤0.7，0≤x≤0.1。
2.如權(quán)利要求1所述的光記錄媒體，其中從記錄用激光入射側(cè)依次具有上述記錄層、介電層和反射層，若上述反射層的熱傳導(dǎo)率為KR，位于上述記錄層和上述反射層之間的上述介電層的熱傳導(dǎo)率為K2D，則KR≥100W/mK，K2D≥1W/mK。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光記錄媒體，其中上述光記錄媒體從記錄用激光入射側(cè)依次具有透光性基體、介電層和上述記錄層，位于上述透光性基體和上述記錄層之間的上述介電層含有至少兩層單位介電層，且熱傳導(dǎo)率不同的兩種單位介電層相鄰接，若熱傳導(dǎo)率不同的上述兩種單位介電層中離記錄層較近的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KC、離記錄層較遠(yuǎn)的單位介電層的熱傳導(dǎo)率為KD，則KC＜KD。
全文摘要
提供可提高傳輸速度且可減小重放信號(hào)的跳動(dòng)的光記錄媒體。該光記錄媒體是具有相變型記錄層的光記錄媒體，其中若稀土元素用R表示，除稀土元素、Te和Sb之外的元素用M表示，上述光記錄媒體的記錄層的構(gòu)成元素的原子比用(R
文檔編號(hào)G11B7/243GK1538422SQ20041003149
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2001年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月12日
發(fā)明者井上弘康, 宇都宮肇, 加藤達(dá)也, 新開浩, 也, 肇 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社