CN1479287A - 光学信息记录媒体及其制造方法、记录及重放方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种光学信息记录媒体，在透明基板1上具备信息层21，信息层21由记录层3和介质层2构成，记录层3含Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，介质层2的折射率n为1.5以上。由此提供即使在使用紫色的激光的高密度的信息的记录及重放中也能得到高C/N比的良好记录及重放特性的一次写的光学信息记录媒体及其制造方法、记录及重放方法和记录及重放装置。

Description

光学信息记录媒体及其制造方法、 记录及重放方法和装置
技术领域
本发明涉及能通过对基板上形成的薄膜照射激光束等高能量射束来记录及重放信号质量很高的信息信号的一次写(write-once)光学信息记录媒体及其制造方法、记录及重放方法和记录及重放装置。
背景技术
在透明基板上形成薄膜、对该薄膜照射缩小成光点的激光来进行信息信号的记录及重放的技术是众所周知的。已公开了在基板上设置以Te和TeO2的混合物、即TeOx(0＜x＜2)为主要成分的材料薄膜作为在这样的记录及重放中使用的一次写的记录媒体(特开昭50-46317号公报)。这样的记录媒体在重放用的光束的照射下可得到大的反射率变化。
以该TeOx为主要成分的记录薄膜在成膜后的非晶质状态的原有状态下不进行激光退火等的初始化处理而能通过一边对激光的强度进行调制一边进行照射以形成结晶的标记来记录信息信号，同时具备因该过程是非可逆过程故不能进行由重写(overwrite)进行的修正或擦除等的作为一次写的记录媒体的重要的特性。此外，以TeOx为主要成分的记录薄膜的耐湿性等的环境可靠性高、不需要介质的保护层等，通常以单层薄膜作为记录媒体来使用，在生产成本方面来说，也是较为理想的。
但是，在TeOx中，在记录后信号达到饱和之前、即在记录薄膜中的因激光照射引起的结晶化充分地进行之前，需要若干的时间。这一点对于作为例如在盘上记录数据、在旋转一周后验证该数据的计算机用数据文件的情况等那样要求高速响应性的记录媒体来说，是不适当的。为了弥补该缺点，公开了在TeOx中添加Pd或Au作为第3元素的记录媒体(特开昭60-203490号公报，特开昭61-68296号公报，特开昭62-88152号公报)。可认为，Pd或Au在TeOx薄膜中在激光照射时起到促进Te的结晶生长的作用。由此，高速地生成Te和Te-Pd合金或Te-Au合金的结晶粒。作为其结果，可进行在高速下的结晶化记录，可得到上述高速响应性。再者，由于Pd或Au的高的耐氧化性，Pd或Au不会损害TeOx薄膜的耐湿性。
此外，作为增加每1片媒体能处理的信息量用的基本的方法，有通过缩短激光的波长或增加对激光进行聚光的物镜的数值孔径来缩小激光的光点直径以提高记录面密度的方法。再者，为了提高圆周方向的记录密度，发明并导入了记录标记的长度成为信息的标记边缘记录，为了提高半径方向的记录密度，发明并导入了在激光引导用的槽(groove)和槽间表面(land)这两者上进行记录的槽和槽间表面记录。再者，为了提高每1片媒体能处理的信息量，提出了层叠多层对信息进行记录及重放的层的多层结构媒体及其记录及重放方法(特开平9-212917号公报、特表平10-505188号公报及专利公开2000-36130号公报等)和选择这样的多个信息层的某一层来进行记录及重放用的层识别装置和层切换装置(特表平10-505188号公报等)。
为了适应这样的高密度记录，提出了在TeOx中添加了Pd或Au作为第3元素的记录材料的组成和改良了膜厚的记录媒体(特开平9-326135号公报，WO98/09823号公报)。
但是，伴随近年来的信息的大容量化，要求进一步提高记录密度，必须开发波长更短、NA更高的光学系统、特别是能适应使用了紫色激光的高密度记录的记录媒体。
即使记录及重放中使用的激光的波长变化，记录材料的热特性也基本上相同，但存在光学特性、特别是光学常数随材料变化较大的情况。特别是，与红色波长区域相比，在紫色波长区域中，存在基于TeOx的记录材料的反射率变化变小、能得到的信号振幅或C/N比变小的趋势。
发明内容
本发明的目的在于提供即使在使用紫色的激光的高密度的信息的记录及重放中也能得到高C/N比的良好记录及重放特性的的一次写的光学信息记录媒体及其制造方法、记录及重放方法和记录及重放装置。
为了达到上述目的，本发明的光学信息记录媒体的特征在于：在透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，
上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，
上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，
上述介质层的折射率n为1.5以上。
其次，本发明的第1光学信息记录媒体的制造方法是在透明基板上具备信息层、该信息层由记录层和介质层构成的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于：
利用气相薄膜淀积法在上述透明基板上形成记录层和折射率n为1.5以上的介质层，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，
在60℃以上的条件下进行保持5分钟以上的退火处理。
其次，本发明的第2光学信息记录媒体的制造方法是在透明基板上具备信息层和在其上的保护层、上述信息层由记录层和介质层构成的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于：
首先形成上述保护层，
利用气相薄膜淀积法在上述保护层上形成记录层和折射率n为1.5以上的介质层，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，形成上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下、M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下的信息层，
在上述信息层上贴合上述透明基板之前或之后，在60℃以上的条件下进行保持5分钟以上的退火处理。
其次，本发明的光学信息记录媒体的记录或重放方法的特征在于：
对于光学信息记录媒体，从透明基板一侧照射波长为500nm以下的光束来记录或重放信息信号，其中，上述光学信息记录媒体在上述透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，上述介质层的折射率n为1.5以上。
其次，本发明的光学信息记录媒体的记录或重放装置的特征在于：
具备为了对于光学信息记录媒体进行记录及重放信息信号而照射波长为500nm以下的光束的光束发生装置、和在形成标记时以由脉冲数随上述标记的长度而不同的脉冲串构成的脉冲波形对上述光束进行调制的光束调制装置，其中，上述光学信息记录媒体在透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，上述介质层的折射率n为1.5以上。
按照本发明，可提供即使在使用紫色的激光的高密度的信息的记录及重放中也能得到高C/N比的良好的记录及重放特性的的一次写的光学信息记录媒体及其制造方法、记录及重放方法和记录及重放装置。
附图说明
图1是本发明的一实施例中的光学信息记录媒体的剖面图。
图2是本发明的另一实施例中的光学信息记录媒体的剖面图。
图3是本发明的又一实施例中的光学信息记录媒体的剖面图。
图4A-图4D是示出本发明的一实施例中各波长、各记录层膜厚的反射率差与介质层的折射率n的关系的图。
图5是本发明的一实施例中的光学信息记录媒体的记录及重放装置的概略图。
图6是能适用于本发明的记录的脉冲波形的一实施例的波形图。
图7是本发明的实施例3中的光学信息记录媒体的剖面图。
具体实施方式
在本发明的光学信息记录媒体中，能以单层来使用信息层，也能以多层来使用信息层。在以多层来使用的情况下，较为理想的是，在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，上述n层的信息层中的至少一层是本发明的信息层。作为上述n层，从单层(此时，不需要分离层)起，2-6层是实用的。
此外，较为理想的是，对于上述记录层，用波长为500nm以下的光束进行记录及重放。
此外，较为理想的是，上述记录层的膜厚为5nm以上至70nm以下。
此外，较为理想的是，上述介质层由以从ZnS、TiO2、ZrO2、Si、SiC、Si3N4和GeN中选出的至少一种或混合了2种以上的介质作为主要成分的材料构成。在此，所谓主要成分，指的是上述化合物为80mol％以上，更为理想的是，在90mol％以上。
此外，较为理想的是，上述介质层的消光系数k为0以上至1.0以下。如果消光系数k小，则可层叠多层信息层。
此外，较为理想的是，上述分离层为紫外线硬化树脂，其厚度为1.0微米以上。
此外，在本发明中，较为理想的是，在最外层还具备保护层。
其次，在本发明的光学信息记录媒体的记录及重放方法中，较为理想的是，在形成标记时，以由脉冲数随上述标记的长度而不同的脉冲串构成的脉冲波形对上述光束进行调制后进行照射。
此外，较为理想的是，在上述第2信息层的全部记录区域上结束了记录后，在上述第1信息层中进行记录。
同样，在具有n层信息层的情况下，较为理想的是，首先在最终层的第n信息层的全部记录区域上结束了记录后，朝向激光的照射侧按顺序在n-1信息层中进行记录。
以下，一边参照附图，一边具体地说明本发明的实施例。图1和图2是本发明的光学信息记录媒体的一结构例的局部剖面图。如图1和图2中所示，本发明的光学信息记录媒体，在透明基板1上设置介质层2、记录层3和保护层4而被构成。介质层2和记录层3构成了信息层21。对于该光学信息记录媒体，从透明基板1一侧用物镜6对激光5进行聚光、照射来进行记录及重放。
此外，图3是本发明的光学信息记录媒体的一结构例的局部剖面图。如图3中所示，本发明的光学信息记录媒体，在透明基板1上设置第1信息层7、分离层8、第2信息层9和保护层4而被构成。在此，第1信息层7和第2信息层9的至少某一方由介质层2和记录层3构成。对于该光学信息记录媒体，从透明基板1一侧用物镜6对激光5进行聚光、照射来进行记录及重放。
作为透明基板1的材料，最好在激光5的波长下大致呈透明，可使用聚碳酸酯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚烯烃树脂、降冰片烯系列树脂、紫外线硬化性树脂、玻璃或将上述材料适当地组合起来的材料等。此外，透明基板1的厚度不作特别限定，但可使用约0.05～1.5mm的厚度的材料。
作为介质层2的材料，可使用折射率n为1.5以上的材料，较为理想的是使用折射率n为2.0以上的材料，最理想的是使用折射率n为2.5以上的材料。具体地说，例如以ZnS、TiO2、ZrO2、Si、SiC、Si3N4和GeN等为主要成分的材料是合适的。此外，关于介质层2的膜厚，最好选择能增加反射率变化的膜厚。上述膜厚由波长和各层的光学常数来决定，但例如在将进行记录及重放的光束的波长定为λ、将介质层2的折射率定为n的情况下，上述膜厚最好在0.31λ/n以上至0.50λ/n以下。再有，消光系数k表示复数折射率的虚部。
作为记录层3的材料，可使用包含Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)的材料。作为M、特别是使用Pd或Au这一点，从得到充分的结晶化速度和高的环境可靠性的方面来看，是特别理想的。
记录层3的材料的较为理想的组成范围为O原子为25原子％以上至60原子％以下，M原子为1原子％以上至35原子％以下。以下，说明其原因。
在记录层3中的O原子不到25原子％的区域中，由于记录层3的热传导率过高，故记录标记过分变大，即使提高记录功率，C/N比也不提高。与此不同，在O原子超过60原子％的区域中，由于记录层3的热传导率过分变低，故即使提高记录功率，记录标记也不充分地变大，C/N比低，灵敏度也不够。
在记录层3中的M原子不到1原子％的区域中，在激光照射时促进Te的结晶生长的作用相对地变小，记录层3的结晶化速度不足，不能高速地形成标记。与此不同，在记录层3中的M原子超过35原子％的区域中，非晶质-结晶间的反射率变化变小，C/N比变低。
此外，在记录层3中，在以上的说明中，以使用了由Te、O、M构成的材料作为记录薄膜的例子进行了说明，但为了调整热传导率、光学常数等、或提高耐热性、环境可靠性等，也可根据需要在记录层3整体的5原子％以内的组成比例的范围内适当地添加从S、N、F、B、C选出的1种或多种元素。
如果将记录层3的膜厚定为5nm以上至70nm以下，则可得到充分的C/N比。在记录层3的膜厚不到5nm的情况下，由于不能得到充分的反射率和反射率变化，故C/N比低，此外，在超过70nm的膜厚的情况下，由于记录层3的薄膜面内的热扩散大，故在高密度的记录中，C/N比变低。
作为保护层4的材料，可使用与作为透明基板1的材料已举出的相同的材料，但可以是与透明基板1不同的材料，也可在激光5的波长下不透明。此外，保护层4的厚度不作特别的限定，但可使用约0.05～3.0mm的厚度的材料。
作为第1信息层7和第2信息层9，如上所述，至少某一方必须是由介质层2和记录层3构成的信息层，但另一方可具有与本发明的记录层3不同的记录层，也可作成不是一次写型、而是改写(rewritable)型或重放专用(reproduction-only)型的某一信息层。
作为分离层8，可使用紫外线硬化性树脂等。分离层8的厚度必须是至少由物镜6的数值孔径NA和激光5的波长λ决定的焦点深度ΔZ以上的厚度，以便在重放第1信息层7和第2信息层9的某一方时减小来自另一方的交扰(crosstalk)。在此，关于焦点深度ΔZ，如果将无像差的聚光点的强度的80％定为基准，则一般可近似为ΔZ＝λ/{2(NA)2}。
例如，在λ＝405nm、NA＝0.65的情况下，ΔZ＝0.479微米。因而，由于±0.5微米以内为焦点深度内，故在使用该光学系统的情况下，可将分离层8的厚度设定为至少超过1.0微米的值。
此外，为了能在第1信息层7和第2信息层9这2个信息层中进行高密度的信息的记录、重放，分离层8的厚度与透明基板1的厚度合起来必须处于物镜所能容许的基体材料厚度的公差内，以便两信息层间的距离处于物镜6的能聚光的范围内。
此外，通过使各自的保护层4的一侧相对地贴合2片上述光学信息记录媒体来作成两面结构，可进而使在每1片媒体中能蓄积的信息量为2倍。
可利用例如真空蒸镀法、溅射法、离子镀法、CVD(化学汽相淀积)法、MBE(分子束外延)法等的通常的气相薄膜淀积法形成介质层2、记录层3、第1信息层7和第2信息层9。在此，例如以保护层4为基板，在其上从激光5的入射侧看、从远的层开始按顺序对第2信息层9进行成膜。与此不同，关于第1信息层7，例如可在透明基板1上从激光5的入射侧看、从近的层开始按顺序进行成膜，也可在分离层8上从激光5的入射侧看、从远的层开始按顺序进行成膜。
此外，通过将本发明的光学信息记录媒体在高温条件下保持一定时间以上作为退火工序，可得到更高的C/N比和更低的抖动(jitter)值。可认为，这是由于，随机地扩散到记录层3中的各原子的一部分利用退火工序适度地结合而形成微小的结晶核，通过在记录时使结晶化更平稳地进行，可形成标记边缘更加对齐的、标记形状更一致的标记。
退火温度随记录层3的组成不同而不同，但按照本发明者的实验，在60℃以上是较为理想的，再有，退火温度还必须在透明基板1等的软化点或熔点以下，以免透明基板1等热变形或熔融，例如在聚碳酸酯的情况下，退火温度必须在120℃以下。此外，退火时间随记录层3的组成和退火温度不同而不同，但按照本发明人的实验，为了使因退火工序得到的C/N比提高等的效果达到饱和，至少需要5分钟，在饱和后即使继续保持几小时，也未在记录及重放特性方面看到变化。
在此，叙述本发明的光学信息记录媒体的光学设计和光学特性。如果对于多层膜决定各层的材料的折射率n、消光系数k和膜厚，则对于全部的界面，根据能量守恒规则建立各界面的光能量平衡的联立方程式，通过解该方程式，可求出对于作为多层膜整体的入射的光束的反射率、透射率和各层的吸收率(久保田广著「波动光学」岩波书店，1971年等)。使用该方法，进行了以下的光学计算、设计。
首先，从激光入射侧开始，按顺序对于基板/记录层/基板的结构a、基板/介质层/记录层/基板的结构b、基板/记录层/介质层/基板的结构c和基板/介质层/记录层/介质层/基板的结构d这样的各种结构，使各层的膜厚变化，进行了在波长405nm和660nm下的光学计算。
在进行计算时，基板的光学常数n-ik在任一波长下都定为1.6-i0.0。关于介质层的光学常数，为了研究其依存性，在n＝1.5～3.0的范围内使其变化，作为k＝0.0，进行了计算。关于记录层的光学常数，设想使用Te-O-Pd(原子数比：Te∶O∶Pd＝42∶53∶5)，在波长405nm下，在非晶质的情况下为2.5-i0.6，在结晶的情况下为2.0-i1.6，在波长660nm下，在非晶质的情况下为2.5-i0.6，在结晶的情况下为3.0-i1.6。这些值都是用分光器对于在石英基板上已成膜的膜厚约20nm的样品测定反射率和透射率、根据该值通过计算求出的。再有，关于结晶状态的样品，使用了在炉内、在结晶化温度附近的250℃下保持了2分钟而使其结晶化了的样品。
在图4A-图4D中示出光学计算的结果。图中，将记录层在结晶时的反射率设为Rcry，将记录层在非晶质时的反射率设为Ramo，图示了反射率差ΔR＝Rcry-Ramo。在此，对于记录层的膜厚为20nm和40nm的情况进行了计算，在结构b、c、d中，计算并图示了使介质层的膜厚为最佳化以使ΔR为最大时的ΔR的值。
从图4A和图4B可知，在波长660nm下，与只是记录层的结构a相比，在附加了介质层的结构b、c、d中，即使把介质层的折射率n增大到3.0，ΔR至多只提高约30％。与此不同，从图4C和图4D可知，在波长405nm下，与结构a相比，结构b、c、d中，折射率n越大，ΔR越显著地增加，提高到几倍。
可认为，该两波长下的介质层的附加效果的差别起因于记录层的结晶的折射率n的差别、即在波长405nm下，与波长660nm相比，结晶的折射率小到约1.0。
一般来说，非晶质的光学常数的波长依存性较小，但结晶的光学常数的波长依存性较大的情况较多。以Te为主要成分的材料的该趋势是显著的，如果波长变短，则结晶的折射率n变小。在红色波长区域中，由于结晶的折射率n大，故没有必要附加介质层，可得到足够的ΔR。但是，在紫色波长区域中，由于结晶的折射率n变小，故在只有记录层的情况下，ΔR变小。但是，通过附加折射率n高的介质层，可得到与红色波长区域同等以上的大的ΔR。
具体地说，例如在Te-O-Pd等的Te-O-M系列的材料中，由于在500nm以下的波长下结晶的折射率n小到约2.0，故通过附加折射率n为1.5以上、较为理想的是折射率n为2.0以上、最理想的是折射率n为2.5以上的介质层2，可得到大的ΔR。
图5是本发明的光学信息记录媒体的记录及重放方法和记录及重放装置的一例的概略图。按照图5，从激光二极管10射出的激光5通过半反射镜11和物镜6，聚焦到由电机12使之旋转的光盘13上，进行信息信号的记录及重放。
在进行信息信号的记录时，使用图6中示出的脉冲波形，对激光5的强度进行调制。即，使激光5的强度至少在P1、P2和P3之间进行调制，其中，P1是在照射光的情况下在使照射部瞬时地熔融方面充分的功率电平，P2和P3是即使照射光也不能使照射部瞬时地熔融的功率电平(P1＞P2≥P3≥0)。再有，为了使激光强度如上述那样来调制，对半导体激光器的驱动电流进行调制来进行即可，或也可使用电光调制器、音响光学调制器等的装置。
对于形成标记的部分，可以用功率电平P1的单一矩形脉冲，但是在形成特别长的标记的情况下，为了节省过剩的热、使标记宽度变得均匀，使用由在功率电平P1、P2和P3之间被调制的多个脉冲的串构成的记录脉冲串。对于不形成标记或擦除标记的部分，以功率电平P2保持为恒定。
再者，如果在上述多个脉冲串之后设置功率电平P4(其中，P2＞P4≥0)的冷却区间，则能除去特别容易变得热过剩的标记后端部分的热、在使标记形状变得整齐的方面是有效的。相反，在标记前端部分，为了使标记宽度与后端对齐，可只扩展上述多个脉冲串中的开头的脉冲的宽度，或者也可使其功率电平比P1高。
此外，如果上述多个脉冲串的各脉冲和脉冲间的长度为恒定，则由于能以单一频率来调制，故能简化调制装置，是有利的。
在此，存在下述情况：由于标记的长度或其前后的空间的长度、进而是相邻的标记的长度等的各图形的缘故，在标记边缘的位置方面产生不对齐的现象，成为抖动增大的原因。在本发明的光学信息记录媒体的记录及重放方法中，为了防止这一点、改善抖动，可根据需要调整、补偿上述脉冲串的各脉冲的位置或长度，以便在每个图形中使边缘位置对齐。
在重放以这种方式记录的信息信号的情况下，对光盘照射功率电平P5(其中，P2＞P5＞0)的连续光，使其反射光入射到光探测器14上，将其反射光量变化作为重放信号来检测。
在具备图3中示出的那样的多个信息层的光学信息记录媒体中记录、重放信息时，为了选择多个信息层的某一层来记录、重放信息，必须有层识别装置和层切换装置等，但这一点已在特表平10-505188号公报中进行了记载，此外，已被安装在实现了商品化的重放专用光盘DVD的记录、重放装置等中，可使用这些在技术方面已确立的装置。
此外，在本发明的光学信息记录媒体中，在将记录层3为非晶质的情况的透射率设为Tamo和将结晶的情况的透射率设为Tcry的情况下，成为Tamo＞Tcry。因而，在将记录层3应用于第1信息层7的情况下，在第2信息层中进行记录时，第1信息层7在未记录状态下进行了记录的情况，与第1信息层7的至少一部分在记录完的状态下进行了记录的情况相比，到达第2信息层9的激光的强度变大，可减少在第2信息层9的记录中所需要的激光功率。为此，较为理想的是，本发明的光学信息记录媒体从第2信息层9起开始记录，在使用完第2信息层9的可记录的全部区域后，在第1信息层7中开始记录。
实施例
以下，利用实施例更具体地说明本发明，但本发明不由以下的实施例来限定。
在以下的实施例1～3中，示出了下述的例子。
(1)实施例1：1层信息层，槽间表面和槽记录，透明基板的厚度为0.6mm(数值孔径NA0.65)
(2)实施例2：2层信息层，槽间表面和槽记录，透明基板的厚度为0.58mm(数值孔径NA0.65)
(3)实施例3：4层信息层，槽记录，透明基板的厚度为0.085mm(数值孔径NA0.85)
(实施例1)
作为基板，使用了由聚碳酸酯树脂构成的、直径约12cm、厚度约0.6mm，设置了槽间距约0.70微米、深度约40nm的激光引导用槽(groove)的基板。
利用溅射法，在该基板的形成了槽的表面上依次层叠了使用ZnS靶来形成膜厚约60nm的ZnS介质层、与使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约40nm的Te-O-Pd记录层。都使用直径100mm、厚度约6mm的靶，介质层用500W的RF电源进行成膜，记录层用100W的DC电源进行成膜，此外，介质层在只有Ar的气氛中进行成膜、记录层在Ar与O2的混合气体(流量比45∶55)的气氛中进行成膜、该气氛的气压都保持为0.2Pa。
在这样形成的膜的面上经紫外线硬化性树脂贴合虚设基板，照射紫外线，进行了硬化、粘接。再者，将该盘在90℃下进行约2小时的退火，作成成品盘。将该盘定为本实施例的盘A。
如果用Auger电子分光法对该盘A的Te-O-Pd记录层的组成进行元素分析，则其原子数比为Te∶O∶Pd＝42∶53∶5。此外，Te-O-Pd记录层的非晶质状态的光学常数n-ik在波长405nm下且在非晶质的情况下为2.5-i0.6，在结晶的情况下为2.0-i1.6，在聚碳酸酯的情况下为1.6-i0.0，在ZnS的情况下为2.5-i0.0。如果根据这些光学常数来计算，则本实施例的盘的反射率为，Ramo＝11.9％、Rcry＝24.9％，ΔR＝13.0％。
此外，作为第1比较例，作成了除省略了退火工序外与本实施例相同的盘B，作为第2比较例，作成了除ZnS介质层外与本实施例相同的盘C。如果进行与本实施例的盘A相同的计算，则该比较例的盘B的反射率为，Ramo＝12.7％、Rcry＝18.9％，ΔR＝6.2％。
对于上述盘，使用波长405nm、数值孔径NA0.65的光学系统，一边使其以线速度8.6m/s旋转，一边记录了14.6MHz的单一信号。记录中使用的脉冲波形是在峰值功率P1与偏置功率P2之间被调制的单一的矩形脉冲，脉冲宽度定为17.5ns。P2定为1.0mW，重放功率P5也定为相同的1.0mW。在该条件下，在未记录的光道上只进行1次记录，用频谱分析仪测定了该信号的C/N比。
其结果，在本实施例的盘A中，在槽中可得到P1＝6mW下52dB的C/N比，在槽间表面中可得到P1＝7mW下52dB的C/N比。与此不同，在比较例B的盘中，在槽中可得到P1＝6mW下47dB的C/N比，在槽间表面中可得到P1＝7mW下48dB的C/N比，在比较例C的盘中，在槽中可得到P1＝6mW下48dB的C/N比，在槽间表面中可得到P1＝7mW下44dB的C/N比。
由此可知，通过设置ZnS层，ΔR变大，此外，通过进行退火，作为实用的光学信息记录媒体可得到充分的C/N比。
(实施例2)
作为基板，使用了由聚碳酸酯树脂构成的、直径约12cm、厚度约0.58mm，设置了槽间距约0.70微米、深度约40nm的激光引导用槽(groove)的基板。
作为第1信息层，利用溅射法在该基板的形成了槽的表面上依次层叠了使用ZnS靶来形成膜厚约70nm的ZnS介质层、与使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约20nm的Te-O-Pd记录层。此外，作为第2信息层，利用溅射法在另一片相同的基板的形成了槽的表面上依次层叠了使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约40nm的Te-O-Pd记录层、与使用ZnS靶来形成膜厚约60nm的ZnS介质层。都使用直径100mm、厚度约6mm的靶，介质层用500W的RF电源进行成膜，记录层用100W的DC电源进行成膜，此外，介质层在只有Ar的气氛中进行成膜、记录层在Ar与O2的混合气体(流量比45∶55)的气氛中进行成膜、该气氛的气压都保持为0.2Pa。
使这样形成的膜面相互间相对，在其间作为分离层介入紫外线硬化性树脂，使两者贴合，照射紫外线，进行了硬化、粘接。再者，将该盘在90℃下进行约2小时的退火，作成成品盘。
如果对该本实施例的盘的反射率进行与实施例同样的计算，则第1信息层的单独的Ramo＝3.4％、Rcry＝15.1％，ΔR＝11.7％，第2信息层的单独的Ramo＝11.9％、Rcry＝24.9％，ΔR＝13.0％。
对于上述盘，使用波长405nm、数值孔径NA0.65的光学系统，一边使其以线速度8.6m/s旋转，一边记录了14.6MHz的单一信号。记录中使用的脉冲波形是在峰值功率P1与偏置功率P2之间被调制的单一的矩形脉冲，脉冲宽度定为17.5ns。P2定为1.0mW，重放功率P5在重放第1信息层的情况下，定为1.0mW，在重放第2信息层的情况下，定为1.5mW。在该条件下，在未记录的光道上只进行1次记录，用频谱分析仪测定了该信号的C/N比。
其结果，在本实施例的盘中，在第1信息层的槽中可得到P1＝7mW下49dB的C/N比，在槽间表面中可得到P1＝8mW下50dB的C/N比，在第2信息层的槽中可得到P1＝10mW下50dB的C/N比，在槽间表面中可得到P1＝12mW下50dB的C/N比。可知，作为实用的光学信息记录媒体都具有充分的C/N比和灵敏度。
(实施例3)
图7是本发明的实施例3中的光学信息记录媒体的剖面图。
作为保护层4，使用了由聚碳酸酯树脂构成的、直径约12cm、厚度约1.1mm，设置了槽间距约0.32微米、深度约30nm的激光引导用槽(groove)的基板。
作为第4信息层34，利用溅射法在该保护层4的形成了槽的表面上依次层叠了使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约40nm的Te-O-Pd记录层、与使用ZnS靶来形成膜厚约60nm的ZnS介质层。使用紫外线硬化树脂并利用2P(光聚合)法，在该第4信息层34的表面上复制与保护层相同的槽图形，形成了厚度约10微米的分离层8c。作为第3信息层33，利用溅射法在该分离层8c的表面上依次层叠了使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约20nm的Te-O-Pd记录层、与使用ZnS靶来形成膜厚约65nm的ZnS介质层。使用紫外线硬化树脂并利用2P法，在该第3信息层的表面上复制与保护层相同的槽图形，形成了厚度约10微米的分离层8b。作为第2信息层32，利用溅射法在该分离层8b的表面上依次层叠了使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约20nm的Te-O-Pd记录层、与使用ZnS靶来形成膜厚约70nm的ZnS介质层。使用紫外线硬化树脂并利用2P法，在该第2信息层32的表面上复制与保护层相同的槽图形，形成了厚度约10微米的分离层8a。作为第1信息层31，利用溅射法在该分离层8a的表面上依次层叠了使用Te-Pd(原子数比：90∶10)靶来形成膜厚约15nm的Te-O-Pd记录层、与使用ZnS靶来形成膜厚约70nm的ZnS介质层。使用紫外线硬化树脂，在该第1信息层31的表面上贴合聚碳酸酯片，作成厚度为0.085mm(数值孔径0.85)的透明基板1。关于成膜，都使用直径100mm、厚度约6mm的靶，介质层用500W的RF电源进行成膜，记录层用100W的DC电源进行成膜，此外，介质层在只有Ar的气氛中进行成膜、记录层在Ar与O2的混合气体(流量比45∶55)的气氛中进行成膜、该气氛的气压都保持为0.2Pa。
再者，将该盘在90℃下进行约2小时的退火，作成成品盘。
对于上述盘的槽，使用波长405nm、数值孔径NA0.85的光学系统，用物镜6使激光5聚光并照射，一边使上述盘以线速度8.6m/s旋转，一边记录了14.6MHz的单一信号。记录中使用的脉冲波形是在峰值功率P1与偏置功率P2之间被调制的单一的矩形脉冲，脉冲宽度定为17.5ns。P2定为0.5mW，重放功率P5在重放第1信息层的情况下，定为0.5mW，在重放第2信息层的情况下，定为0.6mW，在重放第3信息层的情况下，定为0.8mW，在重放第4信息层的情况下，定为1.1mW。在该条件下，在未记录的光道上只进行1次记录，用频谱分析仪测定了该信号的C/N比。
其结果，在本实施例的盘中，在第1信息层中可得到P1＝7mW下49dB的C/N比，在第2信息层中可得到P1＝8.5mW下49dB的C/N比，在第3信息层中可得到P1＝10.5mW下49dB的C/N比，在第4信息层中可得到P1＝13.0mW下48dB的C/N比。可知，作为实用的光学信息记录媒体都具有充分的C/N比和灵敏度。

Claims (21)

1.一种光学信息记录媒体，其特征在于：
在透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，
上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，
上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，
上述介质层的折射率n为1.5以上。
2.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，上述n层的信息层中的至少一层是权利要求1中的信息层。
3.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
对于上述记录层，用波长为500nm以下的光束进行记录及重放。
4.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
上述记录层的膜厚为5nm以上至70nm以下。
5.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
上述介质层由以从ZnS、TiO2、ZrO2、Si、SiC、Si3N4和GeN中选出的至少一种作为主要成分的材料构成。
6.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
上述介质层的消光系数k为0以上至1.0以下。
7.如权利要求2中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
上述分离层为紫外线硬化树脂。
8.如权利要求2中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
上述分离层的厚度为1.0微米以上。
9.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
在最外层还具备保护层。
10.如权利要求9中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
在上述保护层上形成了上述信息层后，在上述信息层上形成上述透明基板。
11.如权利要求1中所述的光学信息记录媒体，其特征在于：
对上述光学信息记录媒体在60℃以上的条件下进行了保持5分钟以上的退火。
12.一种光学信息记录媒体的制造方法，上述光学信息记录媒体在透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，其特征在于：
利用气相薄膜淀积法在上述透明基板上形成记录层和折射率n为1.5以上的介质层，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，
在60℃以上的条件下进行保持5分钟以上的退火处理。
13.如权利要求12中所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于：
在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，把上述n层的信息层中的至少一层作成权利要求11的记录层。
14.一种光学信息记录媒体的制造方法，上述光学信息记录媒体在透明基板上具备信息层和在其上的保护层，上述信息层由记录层和介质层构成，其特征在于：
首先形成上述保护层，
利用气相薄膜淀积法在上述保护层上形成记录层和折射率n为1.5以上的介质层，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，形成上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下、M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下的信息层，
在上述信息层上贴合上述透明基板之前或之后，在60℃以上的条件下进行保持5分钟以上的退火处理。
15.如权利要求14中所述的光学信息记录媒体的制造方法，其特征在于：
在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，把上述n层的信息层中的至少一层作成权利要求11的记录层。
16.一种光学信息记录媒体的记录及重放方法，其特征在于：
对于光学信息记录媒体，从透明基板一侧照射波长为500nm以下的光束来记录或重放信息信号，其中，上述光学信息记录媒体在上述透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，上述介质层的折射率n为1.5以上。
17.如权利要求16中所述的光学信息记录媒体的记录及重放方法，其特征在于：
在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，上述n层的信息层中的至少一层是权利要求13的记录层。
18.如权利要求16中所述的光学信息记录媒体的记录及重放方法，其特征在于：
在形成标记时，以由脉冲数随上述标记的长度而不同的脉冲串构成的脉冲波形对上述光束进行调制后进行照射。
19.如权利要求17中所述的光学信息记录媒体的记录及重放方法，其特征在于：
首先在上述n层的信息层中的最终层的第n信息层的全部记录区域上结束了记录后，朝向激光的照射侧按顺序在n-1信息层中进行记录。
20.一种光学信息记录媒体的记录及重放装置，其特征在于：
具备为了对于光学信息记录媒体进行记录及重放信息信号而照射波长为500nm以下的光束的光束发生装置、和在形成标记时以由脉冲数随上述标记的长度而不同的脉冲串构成的脉冲波形对上述光束进行调制的光束调制装置，其中，上述光学信息记录媒体在透明基板上具备信息层，上述信息层由记录层和介质层构成，上述记录层含有Te、O和M(其中，M是从Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Bi中选出的1种或多种元素)，上述记录层中的O原子的含有比例为25原子％以上至60原子％以下，M原子的含有比例为1原子％以上至35原子％以下，上述介质层的折射率n为1.5以上。
21.如权利要求20中所述的光学信息记录媒体的记录及重放装置，其特征在于：
在上述透明基板上经各个分离层层叠n层(其中，n是2以上的整数)的信息层，上述n层的信息层中的至少一层是权利要求20的记录层。
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