專利名稱：光記錄媒質的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種光記錄媒質，通過光照射能記錄、擦除和重放信息。
本發(fā)明尤其涉及一種象光盤、光卡、光帶等這樣的可重寫相變化式光記錄媒質，從該媒質能擦除和重寫信息。這種記錄媒質也可以高速度和高密度記錄信息信號。
現(xiàn)有可重寫相變化式光記錄媒質技術說明如下。
這些光記錄媒質具有記錄層，記錄層包括作為主要成分的碲等。為記錄信息，在晶態(tài)記錄層上聚焦的激光脈沖短時間照射，部分熔化記錄層。已熔化部分由熱擴散淬冷并固化，形成非晶態(tài)記錄標記。這種記錄標記的光反射率低于晶態(tài)，因此可作為記錄信號被光重放。
為擦除信息，用激光束照射記錄標記部分并使之加熱到低于記錄層熔點且高于晶化溫度的溫度。結果使非晶態(tài)記錄標記晶化回到原來的未記錄狀態(tài)。
作為這些可重寫相變化式光記錄媒質的材料，已知例如Ge2Sb2Te5的合金或類似物(N.Yamada et al.，Proc.Int.Symp.on OpticalMemory 1987 P61-66)。
在具有Te合金作為記錄層的這些光記錄媒質中，晶化速度快并且由圓的一束光高速重寫僅通過調整照射功率就可能。在使用這些記錄層的光記錄媒質中，通常在記錄層的每面上設有具有耐熱性和光穿透性的絕緣層，以便防止產生變形和在記錄時在記錄層內開孔。而且，已知通過在與光束入射方向相反的絕緣層上層疊來提供例如光反射Al這樣的金屬反射層。這就通過光干涉效應提高重放中的信號對比度。
上述現(xiàn)有可重寫相變化式光記錄媒質引起的困難如下現(xiàn)有盤存在問題有如，在記錄區(qū)域(此后稱作扇區(qū))在記錄的寫開始部分和寫結束部分中記錄波形退化或者由于重復的記錄重寫抖動特性惡化(關于這點，本領域是公知的，抖動特性指重放信號和記錄的原始信號之間的偏離)。特別是，當采用以高密度形成的標記長度記錄代替現(xiàn)有的坑位置記錄時前述問題變得更為重要。此問題原因之一可能是由于重復的重寫操作記錄層向軌跡方向和徑向移動。也就是說，原因之一認為是當重復重寫操作時，記錄膜逐漸移到軌跡的前面和/或后面，并且記錄膜聚集在記錄的開始端和終止端，或者膜變得更薄。類似地，關于徑向，在軌跡寬度方向的中心部分處記錄膜能被推開，累積在軌跡的側壁上，而在軌跡寬度方向的中心部分處記錄膜變薄。這還認為是由記錄的重復重寫引起的跟蹤穩(wěn)定性降低的原因。
而且，已有問題是，在應用臺面/凹槽記錄情況下(其中更高密度記錄是可能的)，由于重復重寫而引起的臺面抖動比凹槽更厲害。
本發(fā)明努力提供在扇區(qū)的寫開始部分和/或寫結束部分顯示更低退化的可重寫相變化式光記錄媒質。本發(fā)明目的還提供性能好的這種光記錄媒質。
本發(fā)明涉及光記錄媒質，通過把光照射在記錄層上能在媒質中記錄、擦除和重放信息，并且由非晶相和晶相之間的相變化來實現(xiàn)信息的記錄和擦除，所述記錄媒質具有至少高硬度層、第一絕緣層、記錄層、第二絕緣層和基底上的反射層，其中高硬度層的硬度大于第一絕緣層的硬度，第二絕緣層的厚度是3至50nm。
在附圖中

圖1表示在導引凹槽頂部和導引凹槽底部之間的傾斜部分的斜度，y/x表示距凹槽底部10％的位置和距凹槽頂部10％的位置之間的斜度。
圖2是記錄區(qū)域的放大平面圖并表示擺動寬度和臺面之間以及凹槽寬度和臺面之間的關系，記錄標記記錄在凹槽上，其中在記錄層內凹槽的寬度Wag在記錄層內臺面的寬度Wal臺面和凹槽的擺動寬度Ww
記錄在凹槽中的記錄標記寬度Wmg記錄在臺面中的記錄標記寬度Wml通過例子下面更詳細地討論本發(fā)明的實施例。
本發(fā)明光記錄媒質的構成件的代表層結構包括例如可穿透基底/高硬度層/第一絕緣層/記錄層/第二絕緣層/反射層的層疊。然而，結構不局限于此。
在本發(fā)明光記錄媒質中，重要的是高硬度層的硬度大于第一絕緣層。也就是說，通過把硬度大于第一絕緣層的材料用作高硬度層的材料，就能抑制由于記錄的重復重寫產生的擴張和收縮而引起的記錄膜移動。也可能改善扇區(qū)的寫開始部分和寫結束部分的退化以及在記錄的重復重寫中抖動特性的惡化。這樣，可按照努普硬度來限定光記錄媒質中層的硬度。努普硬度在JIS(日本工業(yè)標準)Z2251中定義。
在可重寫相變化式光記錄媒質中，可設置靠近記錄層ZnS-SiO2絕緣膜的保護層。然而，ZnS-SiO2絕緣膜的努普硬度是約400kg/mm2，為了改善扇區(qū)的寫開始部分和寫結束部分的退化并降低在記錄的重復重寫中抖動特性的惡化，記錄層還應當由硬度最好高于450kg/mm2的高硬度層保護。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，高硬度層的努普硬度小于5000kg/mm2，最優(yōu)選地，小于3000kg/mm2。
上面組成具有理想效果，特別是當應用于進行臺面凹槽記錄的光記錄媒質時。這是因為通過所述方法能極大改進由記錄的重復重寫導致的臺面抖動的重復特性。很難由其它方法得到改進。
而且當上面組成應用到標記長度記錄的光記錄媒質時得到理想結果。這是因為在標記長度記錄中，扇區(qū)寫開始部分和寫結束部分的退化以及在記錄的重復重寫中抖動特性的惡化變得更明顯。因此，在這些方面的任何改進效果更大。
在本發(fā)明實施例中，高硬度層的熱膨脹系數(shù)最好低于第一絕緣層的熱膨脹系數(shù)。通過這樣做，對于記錄的重復重寫，記錄層的波動可降到很小程度。扇區(qū)的寫開始部分和寫結束部分的退化以及抖動特性的惡化也可降低。
而且，因為高硬度層可有效降低對記錄層的熱負載和減小對基底的熱損傷，高硬度層的熱導率最好大于第一絕緣層。如果第一絕緣層的熱導率大，照射在記錄層上的激光的熱量在足夠有效地應用于記錄層的相變化之前就可能冷卻并且靈敏度可能被損壞，那是不希望的。高硬度層的熱導率最好高于第一絕緣層。
而且，為了更易吸收入射光，高硬度層在記錄光波長內最好是實質上可穿透的，并且它的折射率最好也小于第一絕緣層的折射率。
適合于這種高硬度層的材料例子是金屬化合物，例如金屬氧化物、金屬氮化物，金屬碳化物、金屬硫酸鹽、金屬亞硒酸鹽、和這些的任何混合物。至于高硬度層的材料，特別優(yōu)選的是例如，Si、Ge、Al、Ti、Zr、Ta、Nb、In、Sn、Pb等的金屬的氧化物的薄膜(例如，SiOx(1≤x≤2)、Al2O3、TiO2、Ta2O5、Nb2O3、MgO、SrTiO3、ITO(銦-錫氧化物)等)，光學玻璃(例如，Bk7，其中光學玻璃代表從Si、B、Al、Na、K、Ca、Zn、Ba、Pb、Sb、As、Ti、P、Zr和La的氧化物中選擇的至少多于兩種的混合物)，Si、Al、Ge、Ti、Zr、Ta、Nb等的氮化物(例如，Si3N4，AIN等)薄膜，Si、Ti、Zr、Hf等的碳化物薄膜，以及這些化合物的混合物的薄膜。而且，考慮膜的小殘留應力，具有碳、如SiC的碳化物、如MgF2的氟化合物的上述混合物是優(yōu)選的?？紤]膜形成速率、材料成本和實用性等，作為高硬度層，特別優(yōu)選采用含有SiOx(1≤x≤2)、Ta2O5-x(0≤x≤1)、Al2O3-x(0≤x≤2)、TiO2-x(0≤x≤1)、Nb2O3-x(0≤x≤1)、Si3N4-x(0≤x≤2)、AlNx(0.2≤x≤1)、ZrOx(0.5≤x≤2)、光學玻璃等中一種或多種的材料。特別優(yōu)選的是采用高硬度層作為主要成分，高硬度層是前述化合物中一種的膜或是具有前述化合物的混合膜。這里，這種“主要”成分最好包括至少50摩爾％的這種膜。
而且，關于高溫條件或高濕度條件下的耐用性，如果高硬度層的硬度過度高，如裂解這樣的缺陷可能易發(fā)生。這可能由于溫度變化的作用和其它構成層或基底物理性能的不同。為降低或避免這種缺陷的出現(xiàn)，對于上面給定材料中努普硬度超過1000kg/mm2的高硬度材料，特別優(yōu)選條件是Al2O3-x(0.2≤x≤1.5)、Si3N4-x(0.5≤x≤1.5)、AlNx(0.5≤x≤0.9)、ZrOx(0.8≤x≤1.8)。這是因為，通過采用這種材料，特別可能有適應環(huán)境變化的結構撓性，而不導致硬度的實際降低。
當形成本發(fā)明的高硬度層時，或者一個或者多于兩個可由蒸氣沉積同時形成，或者作為單個靶極沉積。
關于膜形成速率、材料成本、實用性等，高硬度層最好由反應濺射工藝形成。特別是，當由反應濺射工藝通過使用半導體或金屬靶極和DC電源來形成上述高硬度層時，能降低設備成本并加速膜形成速率，這樣一些實施例中這種方法更優(yōu)選。
本發(fā)明的高硬度層和第一、第二絕緣層具有抑制或防止基底、記錄層等受熱而變形、并且也通過光干擾效應提高在重放中的信號對比度。
為簡化盤的光學設計，最理想的是高硬度層的折射率或第一絕緣層的折射率中至少任何一個是1.6或更大。第二絕緣層的折射率和高硬度層的折射率之間的差也最好是在-0.2到0.2的范圍內，或者第二絕緣層的折射率和第一絕緣層的折射率之間的差是-0.2到0.2。
第一絕緣層的例子材料可是ZnS薄膜、例如Si、Ge、Al、Ti、Zr、Ta、Nb、In、Sn、Pb等這樣的金屬的氧化物薄膜，Si、Al等的氮化物薄膜，如Ti、Zr、Hf的碳化物薄膜，以及包括任何上述的混合物的膜。從高耐熱性的觀點，這些是優(yōu)選的。而且，具有如碳、SiC等的碳化物或如MgF2的氟化物的混合物就所得膜的小殘余應力而言也是優(yōu)選的。特別對一些實施例，最好使用含ZnS和SiO2的混合物的膜，該膜對記錄光波長實際上是可透射的并且折射率大于可透射基底的折射率而小于記錄層的折射率。而且，對一些實施例，關于吸收光并可有效用作記錄和擦除的熱能而論，膜最好由非透射材料形成。例如ZnS、SiO2和碳的混合物是優(yōu)選的，這是因為膜的小殘余應力，甚至在重復記錄和擦除后，很小趨勢表明記錄靈敏度、載波-噪聲比(C/N)、擦除速率等的退化。
高硬度層的厚度最好比第一絕緣層的厚度薄，并且最好大于10nm。當它薄于10nm時，不能這樣容易地獲得高硬度層的構造效果，裂化可能形成在高硬度層中并且對重復耐用性產生相當不良作用。為了在記錄的重復重寫時獲得足夠的高硬度層作用，厚度優(yōu)選大于25nm，更優(yōu)選大于35nm。而且，為充分顯示第一絕緣層的光特性，高硬度層的厚度最好比第一絕緣層的厚度薄。如果高硬度層太厚，高硬度層可因重復記錄導致裂化，這對重復耐用性是有害的。而且，高硬度層的厚度增加導致增加的制造成本。而且，就后面描述的高硬度層和第一絕緣層的厚度總和的優(yōu)選范圍而論，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中高硬度層的厚度最好不大于100nm，并且從光學設計的觀點，最好不大于50nm，不大于45nm更佳。
高硬度層和第一絕緣層的厚度由光條件決定。兩者的總厚度最好約10nm-500nm。就降低從基底或記錄層掉落的趨向，以及產生的如裂化的缺陷而言，厚度最好是50以上并包括400nm，優(yōu)選80到200nm。
包括高硬度層材料和第一絕緣層材料的混合層放置在高硬度層和第一絕緣層之間。通過這樣做，就能獲得在高硬度層和第一絕緣層之間有優(yōu)良接觸性能，及特別優(yōu)良的長期保存穩(wěn)定性的光記錄媒質。
本發(fā)明的第二絕緣層的材料可類似于適合高硬度層或第一絕緣層的材料所列的那些，或可采用一些其它種類的材料。例如，第二絕緣層的材料可從例如ZnS、SiO2、氧化鋁、氮化硅、ZrC、ZnSe等這樣的金屬硫化物、金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬亞硒酸鹽的金屬化合物和它們的混合物中選擇。雖然可使用這些可透射材料，由非透射材料形成是更優(yōu)選的。憑借此層，光能被吸收并有效地用作記錄和擦除的熱能。
關于第二絕緣層的特定例子材料，就高耐熱性而論，ZnS薄膜，如Si、Ge、Al、Ti、Zr、Ta、Nb等這樣的金屬氧化物薄膜，如Si、Al這樣的氮化物薄膜，如Ti、Zr、Hf等這樣的碳化物薄膜，以及包括這些化合物的混合物的膜是優(yōu)選的。并且從膜的小殘余應力的觀點，具有如碳、SiC等這樣的碳化物和如MgF2的氟化物的混合物是優(yōu)選的。特別地，ZnS和SiO2的混合膜或ZnS、SiO2和碳的混合物是優(yōu)選的，這是因為由重復產生的記錄特性損壞不易發(fā)生。
第二絕緣層的厚度要求在3到50nm的范圍內。當?shù)诙^緣層的厚度比上述厚度薄時，如裂化的缺陷出現(xiàn)并且重復耐用性降低，這是不理想的。
因為記錄層的冷卻速率降低，比上述范圍厚的第二絕緣層是不理想的。第二絕緣層的厚度對記錄層的冷卻有更直接的較大影響，為獲得更好的擦除特性或重復耐用性，或者特別為獲得在標記長度記錄中好的記錄和擦除特性，最好30nm或更小的厚度更有效。
至于記錄層材料，沒有特別限定，但例子有In-Se合金、Ge-Sb-Te合金、In-Sb-Te合金、Pd-Ge-Sb-Te合金、Pt-Ge-Sb-Te合金、Nb-Ge-Sb-Te合金、Ni-Ge-Sb-Te合金、Co-Ge-Sb-Te合金、Ag-In-Sb-Te合金、Pd-Nb-Ge-Sb-Te合金等。
特別是，因為短的擦除時間、能多次重復記錄和擦除、及如C/N、擦除速率等這樣的優(yōu)良記錄特性，Ge-Sb-Te合金、Pd-Ge-Sb-Te合金、Pt-Ge-Sb-Te合金、Nb-Ge-Sb-Te合金和Pd-Nb-Ge-Sb-Te合金是優(yōu)選的。
本發(fā)明的記錄層厚度最好在5nm和40nm之間。當記錄層的厚度比上述范圍薄時，由于重復重寫而引起的記錄特性退化可能產生。當記錄層的厚度比上述范圍厚時，記錄層的移動由于重復重寫易于產生并且抖動惡化變得嚴重。特別地，在采用標記長度記錄的情況下，與坑位置記錄的情況相比較，由記錄和擦除引起的記錄層的移動可能易于發(fā)生。為防止此現(xiàn)象，在記錄中記錄層的冷卻要求更大。因此記錄層的厚度優(yōu)選為10到35nm，更優(yōu)選10到24nm，最優(yōu)選16到24nm。
關于反射層的材料特性，例子有具有光反射特性的金屬，合金，和具有金屬化合物的金屬混合物等。至于金屬，高反射率金屬例如Al、Au、Ag、Cu等；至于合金，合金包含大于80原子百分比的合金作主要成分并含有如Ti、Te、Cr、Hf等的附加金屬；至于金屬化合物，包括金屬氮化物、金屬氧化物、如Al、Si的金屬硫族化合物等的金屬化合物是優(yōu)選的。
就高光反射性和能使熱導率更高而論，如Al、Au等金屬和具有這些金屬作主要成分的合金是優(yōu)選的。至于前述合金的例子，有以Si、Mg、Cu、Pd、Ti、Cr、Hf、Ta、Nb、Mn等中至少一種元素總和占0.5到5原子百分比摻入到Al中的合金，或以Cr、Ag、Cu、Pd、Pt等中至少一種元素總和占1到20原子百分比摻入到Au中的合金。特別地，就能使材料成本低而言，Al作主要成分的合金是優(yōu)選的。
特別地，至于Al合金，因為好的耐蝕性，通過把0.5到5原子百分比的從Ti、Cr、Ta、Hf、Zr、Mn和Pd中選擇的至少一種的總和加入到Al中，或者通過把總和不大于5原子百分比的Si和Mn加入到Al中制造的合金是優(yōu)選的。
特別地，就高耐蝕性、高熱穩(wěn)定性、且少產生小丘等的觀點而言，希望由主要成分是Al-Hf-Pd合金、Al-Hf合金、Al-Ti合金、Al-Ti-Hf合金、Al-Cr合金、Al-Ta合金、Al-Ti-Cr合金和Al-Si-Mn合金中的任何一個并包括附加元素總和少于3原子百分比的合金構成反射層。
反射層的厚度通常最好在約10nm到300nm的范圍內。為了能獲得高的記錄靈敏性和大的重放信號強度，厚度最好在20nm到200nm的范圍內。
而且，由于采用高線性速度和高密度的趨勢并且依據在重寫之前記錄膜的狀態(tài)是晶相還是非晶相，在重寫時記錄標記畸變可能形成。這樣，由于調整在記錄膜是晶相的情況和記錄膜是非晶相的情況之間的光吸收量的主要目的，可在反射層和第二絕緣層之間形成吸收量校正層，該校正層包括含有Ti、Zr、Hf、Cr、Ta、Mo、Mn、W、Nb、Rh、Ni、Fe、Pt、Os、Co、Zn、Pd、Si或它們的合金，Ti、Nb、Mo或Te作為基本成分的高熔點碳化物、氧化物、硼酸鹽、氮化物及它們的混合物，該層的厚度能部分吸收或透光。
在一些實施例中，為獲得更好的擦除特性和重復耐用性，記錄層、第一絕緣層和反射層最好相互相鄰設置，而在它們之間不插入任何其它層。特別地，當比第二絕緣層厚的層設置在那些層之間時，由記錄的重復重寫引起的抖動惡化會增加，特別是在標記長度記錄的情況下。
因為記錄靈敏度高、在高速度下單光束重寫是可能的、擦除速率大、擦除特性良、并且由記錄的重復重寫而引起的開始寫部分和結束寫部分的退化少、及抖動惡化小，所以最好構成光記錄媒質的主要部分如下也就是說，尤其好的是，由從SiOx(1≤x≤2)、Si3N4-x(0≤x≤2)，Ta2O5-x(0≤x≤1)、Al2O3-x(0≤x≤2)、AlNx(0.2≤x≤1)和ZrOx(0.5≤x≤2)選擇的膜，或它們作主要成分的混合膜構成高硬度層，即，混合膜含有至少50wt％的主要成分，第一絕緣層是ZnS和SiO2的混合膜，SiO2的混合比是15到35mol％，或者是具有碳的ZnS和SiO2的混合膜，至少含有元素Ge、Sb和Te的合金用作記錄層，第二絕緣層是ZnS和SiO2的混合膜，SiO2的混合比是15到35mol％，或者是具有碳的ZnS和SiO2的混合膜，第二絕緣層厚度在3nm到50nm的范圍內構成并且記錄層厚度在5nm到40nm范圍內。具體地，記錄層組分最好是在下面表式示表示的范圍內(MxSbyTe1-x-y)1-z(Te0.5Ge0.5)z0≤x≤0.050.35≤y≤0.650.2≤z≤0.5這里，M表示從鈀、鈮、鉑、銀、金和鈷中選擇的至少一種金屬，并且x、y、z和數(shù)字表示各元素的原子數(shù)比(元素的摩爾比)。而且，在上述構成的第二絕緣層上最好Al合金構成反射層，厚度為20nm-200nm。
至于本發(fā)明的基底材料，各種可透射的合成樹脂、可透射玻璃等是可使用的。由于避免基底的灰塵或損傷作用的目的，最好使用可透射基底并且由從基底側聚焦的光束進行記錄。至于這種可穿透基底的材料，例子有玻璃、聚碳酸脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烴樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺樹脂等。
特別地，由于小的雙光折射、小的吸濕性和易模塑，聚碳酸脂樹脂和非晶聚烯烴樹脂是優(yōu)選的。如果要求耐熱性，使用環(huán)氧樹脂是優(yōu)選的。
基底的厚度沒的特別限定，但在使用中最好是0.01mm-5mm。當厚度小于0.01mm時，甚至當由從基底側聚焦的光束記錄時，基底易受灰塵影響，當厚度大于5mm時，難以采用物鏡的大孔徑，并且當投射光束點變大時，難以增加記錄密度。特別優(yōu)選范圍是0.4mm-1.2mm?；卓墒擒浀幕蛴驳?。軟基底以帶形、片形或卡形使用。硬基底可以卡形或盤形使用?；卓稍O有記錄層和類似物，其后可以例如空氣夾層結構、空氣入射結構或緊密粘附結構保持在兩基底之間。
在形成臺面記錄的情況下，光記錄媒質的結構最好如下。
在光記錄媒質的導引凹槽和導引臺面之間的傾斜部分的斜度最好在0.15和1.8之間，其中在導引凹槽和導引臺面之間的傾斜部分的斜度指從凹槽底部10％的位置和從凹槽頂部10％的位置之間的斜度y/x，如圖1所示。因為在臺面和凹槽之間的幾何關系不同，臺面顯出更大的熱輻射，并且當在臺面和凹槽中以同樣方式記錄時，臺面趨于顯示更小或不清楚的標記。然而，通過使傾斜部分的斜度大于0.15，就能使記錄中臺面和凹槽之間的熱擴散差別更小。而且，通常由具有所謂模子的凹槽的模子通過壓制和成形來制造基底。當傾斜部分的斜度超過1.8時，在成形中從模子中分離趨于變得不能令人滿意并且不能獲得好的基底。考慮制造余量，斜度最好0.25到1.0，并且0.3到0.7更佳。同樣地通過使傾斜角大到一定程度而不影響模制中從模中分離，就能提高交叉擦除的耐用性。
而且，由在臺面和凹槽中重復重寫而引起的記錄層流動性被認為是干擾跟蹤的原因。在凹槽和臺面擺動的情況下(擺動表示使凹槽和臺面波動，以便檢測位置信息)，此現(xiàn)象被進一步放大，結果擺動寬度最好在能檢測到擺動信號的范圍內較小，該范圍最好在凹槽和臺面的寬度的1到10％的范圍內，2到8％更佳。
而且，在凹槽和臺面之間的傾斜部分寬度不大于軌跡間距的25％是優(yōu)選的，這是因為當凹槽達到接近直角的形狀時，在記錄時它關閉熱量在傾斜部分并提高交叉擦除耐用性。然而，當凹槽和臺面之間的傾斜部分寬度小于軌跡間距的3％時，同過度大的傾斜角的情況同樣方式，在模制基底中基底不易從模子中分離。因此，在凹槽和臺面之間的傾斜部分寬度最好在3到25％的范圍內。
而且，在本發(fā)明的光記錄媒質中，能降低相互干擾，使臺面和凹槽之間記錄特性的差別變小并且最好使凹槽深度是重放光波長的1/7到1/5的光程長度。如果光程長度具有的凹槽深度小于1/7或超過1/5的重放光波長，干擾變大，使精確重放困難。
而且，就降低交叉擦除和高密度記錄而論，本發(fā)明的軌跡間距(Tp)最好在下面的范圍內Tp＝a·λ/NA(λ是記錄和重放光波長，并且NA是透鏡孔徑數(shù))0.9≤a≤1.5而且，根據降低臺面和凹槽之間重放信號的幅值差，臺面和凹槽之間平坦部分與軌跡間距之比最好在0.4和0.6之間。最后，優(yōu)選條件是軌跡間距是在λ/NA到1.5λ/NA的范圍內并且臺面與凹槽的平坦部分之比最好是0.4到0.6，由此在高密度記錄中能調整臺面和凹槽之間的記錄特性。
而且，為了校正由于臺面和凹槽之間熱環(huán)境差別而引起的重放信號差別，同時為防止在擺動的后面或凹槽上重復記錄和擦除時由跟蹤的擺動和加劇而引起的記錄層移動，再進一步為得到大的重放信號幅值，為防止交叉擦除產生，為降低串線，最好預先使記錄層中臺面寬度和凹槽寬度，以及記錄標記的寬度為(Wag-Ww)/2≤Wmg≤Wag-Ww，及(Wal-Ww)/2≤Wml≤Wal-Ww在上面中，記錄層中凹槽寬度Wag，在記錄層中臺面寬度Wal，臺面和凹槽的擺動寬度Ww，在凹槽上記錄的記錄標記寬度Wmg，在臺面上記錄的記錄標記寬度Wml。
擺動寬度、臺面和凹槽寬度、及在臺面和凹槽中記錄的記錄標記寬度之間的關系如圖2所示。當記錄標記在上述優(yōu)選范圍內時，殘余擦除或由重復重寫引起的記錄層移動不可能有擺動影響，并且這是優(yōu)選的。當考慮重放中的信號強度時，關系更好為0.5x(Wag-Ww)≤Wmg≤0.9x(Wag-Wg)和0.5x(Wal-Ww)≤Wml≤0.9x(Wal-Ww)用于記錄本發(fā)明光記錄媒質的光源通常是例如激光束。頻閃光這樣的高強度光源，特別是由于半導體激光束的小消耗功率和易調節(jié)，是優(yōu)選的。
通過照射激光束脈沖在晶態(tài)的記錄層上形成非晶記錄標記來進行記錄。反之，晶態(tài)記錄標記可形成在非晶態(tài)的記錄層上。通過激光束照射使非晶記錄標記晶化或把晶態(tài)記錄標記轉化成非晶態(tài)就可實施擦除。在高速記錄和降低記錄層易變形中為方便起見，最好采用在記錄中形成非晶記錄標記而在擦除中進行晶化的方法。而且，就降低重寫所需時間而言，一束光重寫方法是優(yōu)選的，在該方法中在形成記錄標記中使光強度高而在擦除中使光強稍弱，從而由一次光束照射進行重寫。
接著，描述本發(fā)明光記錄媒質的制造方法。關于在基底上形成高硬度層、第一絕緣層、記錄層、第二絕緣層、反射層等的方法，給出在真空中薄膜形成方法，例如真空沉積、離子鍍、濺射等。特別是就容易控制組分和膜厚度而言，濺射方法是優(yōu)選的。
通過用晶體振蕩器膜厚度計或類似物監(jiān)測沉積條件就能容易控制要形成的記錄層厚度。
例如，可在基底固定或移動或旋轉的條件下形成記錄層等。由于膜厚度表面優(yōu)良的均勻性，最好使基底自轉，該自轉最好與旋轉結合。
而且，根據需要，在形成反射層后，不損壞本發(fā)明效果可設置ZnS、SiO2、ZnS-SiO2等的絕緣層或紫外線固化樹脂等的保護層以防止損壞或變形。根據需要，基底可設有轂盤或類似物。而且，在形成反射層后，或進一步形成上述樹脂保護層后，兩基底可由粘結劑固定在一起。在實際記錄前最好通過照射激光束、氙氣閃光燈等的光使記錄層晶化。
例子此后，借助例子描述本發(fā)明實施例。(分析和測量方法)由ICP光分析儀(SEIKO電子工業(yè)公司制造)證明反射層和記錄層的組分。由時間間隔分析儀測量抖動。用陰極射線示波器觀察在記錄區(qū)域的開始寫部分和結束寫部分之間的損壞距離(波形的凹下)。
由石英振蕩膜厚度計監(jiān)視在記錄層、絕緣層和反射層形成期間的膜厚度。通過用掃描式或透射式電子顯微鏡觀察橫截面來測量每層的厚度。用680nm測量折射率。按照JISZ 2251確定努普硬度。例子1具有厚度0.6mm、直徑12cm且間距1.48μm(臺面寬度0.74μm，凹槽寬度0.74μm，凹槽深度72nm)的螺旋凹槽的聚碳酸脂基底以30r·p·m旋轉，通過高頻濺射形成高硬度層、絕緣層、記錄層和反射層。在本例中所用基底的詳細參數(shù)如表10所示。
首先，真空容器被抽空到1×10-3Pa，此后，在2×10-1Pa的Ar環(huán)境中使SiO2靶極濺射，在基底上形成35nm高硬度層。而且，使摻入20mol％SiO2的ZnS濺射，形成膜厚95nm的第一絕緣層。
SiO2的努普硬度是550并且折射率是1.5。是第一絕緣層的ZnS·SiO2的努普硬度是400并且折射率是2.1。
ZnS·SiO2的熱導率系數(shù)是0.6(W/m·k)并且熱膨脹系數(shù)是6.1(×10-6/k)。是高硬度層的SiO2的熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是1.5(W/m·k)和0.5(×10-6/k)。
繼續(xù)上述，使含Ge、Sb和Te的合金靶極濺射，得到含Ge0.185Sb0.279Te0.536組分的記錄層。而且，具有同第一絕緣層同樣的材料，由16nm形成第二絕緣層，在第二絕緣層上濺射Al98.1Hf1.7Pd0.2的合金，形成膜厚150nm的反射層，從而獲得本發(fā)明的光記錄媒質。
由波長830nm的半導體激光束使所述光記錄媒質上的全部盤表面的記錄層晶化并初始化。
接著，在6m/Sec線速度的條件下，使用物鏡孔徑數(shù)0.6并且半導體激光波長680nm的光頭，通過標記長度記錄重寫8/16調制無規(guī)則圖形100,000次。此時，至于記錄激光波形，使用常用的多脈沖。此時的窗口寬度是34ns。記錄功率和擦除功率分別是10.0mW和4.8mW。
在重寫的情況下，數(shù)據(記錄標記)的寫開始位置和寫結束位置固定到盤上的一點。而且，在數(shù)據寫的開始部分和結束部分之間的距離設定成1cm并且只有所說部分將被重寫。
在重寫100,000次后觀察在數(shù)據寫的開始部分和結束部分處的波形凹下，結果分別是3μm和1μm，它們證明實際上是可接受的。而且，在測量相關部分上的抖動時，數(shù)量證明是窗口寬度的9％，對實際使用是足夠小。
而且，除在臺面而不是凹槽上重復記錄100,000次之外，進行上述相近的測量，觀察到在數(shù)據寫的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是10μm和0μm，并且，它們證明實際上是可接受的。另外，在測量相關部分上的抖動時，數(shù)量證明是窗口寬度的9.5％，對實際使用是足夠小。例子2除了濺射含Ge、Sb和Te的合金靶極制造含Ge0.207Sb0.257Te0.536的記錄層外，制備類似于例子1的盤。
進行類似例子1的測量，在凹槽重寫100,000次后在數(shù)據寫的開始部分和結束部分處波形凹下分別是5μm和1μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動證明是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是15μm和0μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.0％，對實際使用證明是足夠小。例子3除了濺射含Pd.Nb.Ge.Sb和Te的合金靶極制造含Nb0.003Pd0.002Ge0.185Sb0.27Te0.54具有膜厚為20nm的記錄層外，制備類似于例子1的盤。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是2μm和0μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.0％，對實際使用證明足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是5μm和5μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.5％，對實際使用證明是足夠小。例子4除了通過同時濺射SiO2靶極和C(碳)靶極制造含(SiO2)97C3的高硬度層外，獲得類似于例子1的盤。此時高硬度層的努普硬度是500并且折射率是1.5。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是1.2(W/m.k)和0.8(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是5μmm和1μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.0％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是7μm和4μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.0％，對實際使用證明是足夠小。例子5除了制造含光學玻璃“BK3”的高硬度層外，獲得類似于例子1的盤。此時高硬度層的努普硬度是580并且折射率是1.5。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是1.0(W/m.K)和5.8(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是5μm和3μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動證明是窗口寬度的10.0％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是5μm和10μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。例子6除了制造含Si3N4的高硬度層并且第一絕緣層的厚度設成65nm外，獲得類似例子1的盤。此時高硬度層的努普硬度是1900并且折射率是2.0。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是18(W/m.k)和5.7(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是6μm和2μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是15μm和3μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.5％，對實際使用證明是足夠小。例子7除了制造含Ta2O5的高硬度層外，獲得類似例子6的盤。此時高硬度層的努普硬度是580并且折射率是2.0。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是12.9(w/m.k)和4.9(×10-6k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是5μm和1μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是20μm和8μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.5％，對實際使用證明足夠小。例子8除了制造含Al2O3的高硬度層外，獲得類似于例子6的盤。此時高硬度層的努普硬度是1900，并且折射率是1.8，熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是40(W/m.k)和5.3(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是6μm和1μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.0％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是8μm和0μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。例子9除制造含AIN的高硬度層外，獲得類似例子6的盤。此時高硬度層的努普硬度是1500并且折射率是1.9。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是24.5(W/m.k)和4.0(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是4μm和2μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.0％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是15μm和8μm，實際證明足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。例子10除了在Ar∶N2＝1∶1的環(huán)境中對Si靶極進行DC濺射，在基底上形成35nm的Si3N4高硬度層(努普硬度＝1900)外，獲得類似于例子6的盤。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是6μm和2μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.5％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是10μm和5μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的9.0％，對實際使用證明是足夠小。例子11除制造含ZrO2的高硬度層外，獲得類似于例子6的盤。此時高硬度層的努普硬度是1600并且折射率是2.0。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是3.1(W/m.k)和5.9(×10-6/k)。
進行類似例子1的測量，在重寫100,000次后在凹槽的開始部分和結束部分處波形凹下分別是4μm和2μm，證明實際上足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.0％，對實際使用證明是足夠小。
而且，在重寫100,000次后在臺面的開始部分和結束部分處的波形凹下分別是12μm和10μm，證明實際足夠小。而且，在相關部分上抖動是窗口寬度的10.5％，對實際使用證明是足夠小。例子12在基底上制造含SiO2的35nm高硬度層(努普硬度＝550)。而且，在Ar∶O2＝1∶1的環(huán)境中對Ge靶極進行DC濺射，在基底上制得90nmGeOx(x＝1)第一絕緣層。第一絕緣層的努普硬度是450并且折射率是2.1。熱導率系數(shù)和熱膨脹系數(shù)分別是1.0(W/m.k)和7.6(×10-6/k)。接著，形成類似于例子3的記錄層，并且進一步形成20nm的SiO2，作為第二絕緣層。此后，形成類似于例子3的記錄層，從而獲得目標光記錄媒質。在實施類似于例子1的測量時獲得同例子1幾乎相同的結果。例子13除了通過Si反應濺射，使用Ar和N2的混合氣體制造Si3N2.0、Si3N2.6、Si3N3.4、Si3N4.0的4態(tài)高硬度層外，獲得類似于例子6的盤。Si與N的組分比隨改變Ar與N2的流動比而變化。通過NRA(核反應分析)法證明制備的高硬度層組分。此時高硬度層的努普硬度和折射率如表1所示的值。
對有不同組分的四個盤進行類似于例子1的測定，在重寫100,000次后觀察在凹槽的寫開始部分和結束部分處波形的凹下。也進行抖動測量。獲得表1所示的結果。
從這些結果可知這些四態(tài)全部表現(xiàn)出好的初始特性。接著，把這些材料裝入在90℃和80％RH下的爐中并保持500小時。此后，樣品回到室溫并進行波形觀察。結果，已知一些表現(xiàn)出缺陷，這假定是由于在記錄信號中構成層部分分離(突發(fā)缺陷)。結果如表1所示。結果，從耐用性觀點，顯然Si3N2.5-3.5表現(xiàn)良好的特性。
表1
例子14除了通過Al反應濺射，使用Ar和O2的混合氣體制造Al2O1.2、Al2O1.6、Al2O2.7、Al2O3.0的4態(tài)高硬度層外，獲得類似于例子6的盤。Al與O的組分比隨改變Ar與O2的流動比而變化。通過RBS(Rutherford逆流散射)法證明制備的高硬度層組分。
對有不同組分的四個盤進行類似于例子1的測定，在重寫100,000次后觀察在凹槽的寫開始部分和結束部分處波形的凹下。也進行抖動測量。獲得表2所示的結果。
從這些結果可知這些四態(tài)全部表現(xiàn)出好的初始特性。接著，把這些材料裝入在90℃和80％RH下的爐中并保持500小時。此后，樣品回到室溫并進行波形觀察。結果，已知一些表現(xiàn)出缺陷，這假定是由于在記錄信號中構成層部分分離(突發(fā)缺陷)。結果如表2所示。結果，從耐用性觀點，顯然Al2O1.5-2.8表現(xiàn)良好的特性。
表2
例子15除了通過Al反應濺射，使用Ar和N2的混合氣體制造AlN0.2、AlN0.5、AlN0.9、AlN1.0的4態(tài)高硬度層外，獲得類似于例子6的盤。Al與N的組分比隨改變Ar與N2的流動比而變化。通過NRA(核反應分析)法證明制備的高硬度層組分。
對有不同組分的四個盤進行類似于例子1的測定，在重寫100,000次后觀察在凹槽的寫開始部分和結束部分處波形的凹下。也進行抖動測量。獲得表3所示的結果。
從這些結果可知這些四態(tài)全部表現(xiàn)出好的初始特性。接著，把這些材料裝入在90℃和80％RH下的爐中并保持500小時。此后，樣品回到室溫并進行波形觀察。結果，已知一些表現(xiàn)出缺陷，這假定是由于在記錄信號中構成層部分分離(突發(fā)缺陷)。結果如表3所示。結果，從耐用性觀點，顯然Al2N0.5-0.9表現(xiàn)良好的特性。
由于苯乙烯系樹脂使用磷系抗氧化劑時，在加工時會產生煙量，而使用硫醚系抗氧化劑則在制造過程或成品中會有臭味，但若在制造過程中加入產物C則可大幅度降低磷系及/或硫醚系抗氧化劑的使用量，而可有效改善樹脂在加工時所產生的煙量及臭味等缺失。
上述產物C的使用量在0.01～2重量份之間，較佳為0.02～1重量份，當使用量低于0.01重量份時，會使本發(fā)明苯乙烯系樹脂組成物的熱穩(wěn)定性變差，無實用價值，使用量若高于2重量份時，則會造成制造成本的提高，不符合經濟效益。
本發(fā)明樹脂組成物中的磷系抗氧化劑D及/或硫醚系抗氧化劑E，其使用量介于0.01～0.8重量份之間，較佳為0.02～0.6重量份；其中，硫醚系抗氧化劑E具代表性者有硫代二硬脂?；狨ァ⒘虼貦磅；狨ァ⑽宄嗵\醇-四-(β-十二甲基-硫丙酸酯)、雙十二烷基硫醚、雙十三烷基硫醚、雙十四烷基硫醚及雙十八烷基硫醚等；而磷系抗氧化劑D可為亞磷酸酯系抗氧化劑，其具代表性者有三壬苯基亞磷酸酯、十二烷基亞磷酸酯、環(huán)狀新戊烷四氫萘基雙(十八烷基亞磷酸酯)、4，4′-亞丁基雙(3-甲基-6-叔丁基苯基-雙十三烷基亞磷酸酯)、三(2，4-叔丁基苯基)亞磷酸酯。其它磷系抗氧化劑可例如四(2，4-叔丁基苯基)-4，4′-伸聯(lián)苯基磷酸酯及9，10-二氫-9-氧-10-磷酸菲-10-氧撐等；上述磷系抗氧化劑D及/或硫醚系抗氧化劑E的用量低于0.01重量份時，會造成樹脂的熱穩(wěn)定性不佳，磷系抗氧化劑D的用量高于0.8重量份，則樹脂的加工煙量無法改善，而硫醚系抗氧化劑E的用量高于0.8重量份則樹脂的臭味無法消除。
本發(fā)明的樹脂組成物由于丁基化產物C與磷系抗氧化劑D及/或硫醚系抗氧化劑E并用，不但可大幅度改善樹脂組成物的熱穩(wěn)定性，而且只需少量的抗氧化劑即可達成上述效果，故亦不會產生抗氧化劑添加過量的缺<p>表4
例于17使Si3N4靶極濺射，在基底上形成25nm的高硬度層(努普硬度＝1900)。接著，通過同時使Si3N4靶極和ZnS-SiO220mol％靶極濺射，形成20nm的高硬度層材料和第一絕緣層材料的混合層。此時，連續(xù)地線性變化要供給Si3N4靶極和ZnS-SiO220mol％靶極的功率比，這樣混合層的組分在高硬度層上的臨界面和第一絕緣層側上的臨界面之間連續(xù)變化。而且，通過使ZnS-SiO220mol％靶極濺射，形成50nm第二絕緣層。
連續(xù)地，濺射含Ge·Sb和Te的合金靶極，得到厚度19nm、含Ge0.185Sb0.279Te0.536組分的記錄層。而且，以同上述第二絕緣層的同樣方式，形成16nm的第二絕緣層，在該層上濺射Al98.1Hf1.7Pd0.2合金形成膜厚150nm的反射層，從而得到本發(fā)明的光記錄媒質。此外，盤類似于例子1。
接著，上述產品容納在90℃和80％RH的爐中并保持200小時。結果，幾乎沒觀察到分離。
在實施類似例子1的測定時，在重寫100,000次后在凹槽寫的開始部分和結束部分處的波形凹下證明是足夠小，分別是5μm和0μm。抖動是窗口寬度的10.0％，實際上足夠小。例子18除了使用SiO2靶極代替Si3N4靶極并且高硬度層/高硬度層材料和第一絕緣層材料的混合層/第一絕緣層的厚度比是20nm/80nm/20nm外，獲得類似于例子17的光記錄媒質。
以同例子17的同樣方式，把上述光記錄媒質容納在90℃和80％RH的爐中并保持200小時。結果，幾乎沒觀察到分離。
在實施類似例子1的測定時，在重寫100,000次后在凹槽寫的開始部分和結束部分處的波形凹下證明是足夠小，分別是10μm和3μm。抖動是10.0％的窗口寬度，實際上足夠小。例子19除了使高硬度層厚度為5nm、25nm和120nm外，制造類似例子1的盤。在實施類似于例子1的測定時，觀察在重寫100,000次后在凹槽寫的開始部分和結束部分處的波形凹下。同時，進行抖動測量。結果，獲得表5所示結果。
表5
在上述結果中，厚度120nm的高硬度層的抖動稍差的原因是由于重放記錄而引起的突發(fā)產生。從上述結果，已清楚對比第一絕緣層薄超過10nm的高硬度層厚度，對重復耐用性顯示良好特性。例子20除了把具有螺旋凹槽的聚碳酸脂基底用作基底，螺旋凹槽具有表10所示形狀外，制作類似于例子1，6和7的光記錄媒質。當以同例子1中同樣方式測定時，觀察在重寫100,000次后在凹槽的寫開始部分和結束部分處波形的凹下。也進行抖動測量。結果，在所有盤中獲得良好結果，如表6所示。
而且，當由臺面進行類似測量時，同凹槽一樣獲得良好結果。結果如表7所示。
表6
膜構成在寫開始處(凹槽)波形凹下在寫結束處(凹槽)波形凹下抖動(凹槽)(對窗口寬度)同例子15μm5μm10.0％同例子64μm0μm9.5％同例子76μm1μm10.0％
例子21除了把具有螺旋凹槽的聚碳酸脂基底用作基底，螺旋凹槽具有表10所示形狀外，制作類似于例子1，6和7的光記錄媒質。當以同例子1中同樣方式測定時，觀察在重寫100,000次后在凹槽的寫開始部分和結束部分處波形的凹下。也進行抖動測量。結果，在所有盤中獲得良好結果，如表8所示。
而且，當由臺面進行類似測量時，同凹槽一樣獲得良好結果，結果如表9所示。
表8
表9
例子22除了把具有螺旋凹槽的聚碳酸脂基底用作基底，螺旋凹槽具有表10所示形狀外，制作類似于例子1的光記錄媒質。當以同例子1的同樣方式測定時，在寫的開始部分和結束部分的波形凹下類似于例子1，但是觀察重寫100,000次后的凹槽抖動大至15％。例子23除第二絕緣層厚5nm并且還在第二絕緣層和反射層之間設有含SiO2的高硬度層(厚22nm—努普硬度＝550)外，以同例子1的同樣方式制造盤，獲得包括總共6層的盤。當以同例子1的同樣方式對盤進行測定時，在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下類似于例子1，但觀察在重寫100,000后凹槽抖動大至15％。例子24除了把具有螺旋凹槽的聚碳酸脂基底用作基底，螺旋凹槽具有表10所示形狀外，制作類似于例子1的光記錄媒質。當以同例子1的同樣方式測定時，在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下類似于例子1，但觀察在重寫100,000后凹槽抖動大至14％。對比例子1除了省略高硬度層外，獲得同例子1的同樣盤。當以例子1的同樣方式測定時，在重寫100,000次后凹槽抖動大至14％，并且當觀察在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下時，值大至分別200μm和50μm，并且已知數(shù)據精確重放困難。
而且，在記錄100,000次后臺面抖動進一步大至窗口寬度的25％。當觀察在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下時，值分別大至400μm和100μm，并已知不能精確重放數(shù)據。對比例子2除了ZnS代替例子1的高硬度層外，制得類似于例子1的盤。ZnS的努普硬度是200。
當以同例子1的同樣方式測定盤時，在重寫100,000次后凹槽抖動大至窗口寬度的18％，并且當進一步觀察在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下時，值分別大至150μm和100μm，并發(fā)現(xiàn)數(shù)據精確重放困難。對比例子3除了第二絕緣層厚度設為5nm，并且在第二絕緣層和反射層之間還設有含SiO2的高硬度層(厚22nm)外，制造類似于對比例子1的盤。
當以同例子1的方式測定盤時，在重寫100,000次后凹槽抖動大至窗口寬度的20％，并且當進一步觀察在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下時，值分別大至180μm和30μm，并且發(fā)現(xiàn)數(shù)據精確重放困難。對比例子4除了具有螺旋凹槽的聚碳酸脂基底用作基底，螺旋凹槽有表10所示形狀外，制得類似于對比例子1的盤。當以同例子1的同樣方式測定時，在重寫100,000次后的凹槽抖動是窗口寬度的16％，比對比例子1大。而且，在觀察在寫的開始部分和結束部分處的波形凹下時，獲得的結果類似于對比例子1并發(fā)現(xiàn)數(shù)據的精確重放困難。
表10
根據本發(fā)明實施例，獲得如下效果(1)甚至在重復記錄和擦除許多次后，可降低在寫的開始部分和結束部分處扇面損壞。
(2)甚至在重復記錄和擦除許多次后，抖動特性好。
(3)甚至在臺面凹槽記錄中，重放特性好。
(4)由濺射法能容易制得媒質。
權利要求
1.一種具有記錄層的光記錄媒質，當照射來實施信息的記錄和擦除時記錄層能在非晶相和晶相之間經歷相變化，所述媒質至少包括在基底上依次排列的高硬度層、第一絕緣層、記錄層、第二絕緣層和反射層，其中高硬度層的硬度大于第一絕緣層并且第二絕緣層的厚度是從3到50nm。
2.根據權利要求1的光記錄媒質，其中記錄層包括用于記錄信息的臺面區(qū)域和凹槽區(qū)域。
3.根據權利要求2的光記錄媒質，其中在凹槽和臺面之間傾斜部分的斜度是從0.15到1.8。
4.根據權利要求2的光記錄媒質，其中臺面和凹槽之間傾斜部分的寬度是3-25％的軌跡間距。
5.根據權利要求2的光記錄媒質，其中凹槽深度與重放光波長的1/7到1/5的光程長度相對應。
6.根據權利要求2的光記錄媒質，其中凹槽和臺面是擺動的，并且所述擺動的寬度分別是所述凹槽和所述臺面寬度的1到10％。
7.根據權利要求1的光記錄媒質，其中以標記長度記錄系統(tǒng)記錄信息。
8.根據權利要求1的光記錄媒質，其中對用于擦除記錄的激光波長，至少或者高硬度層的折射率或者第一絕緣層的折射率是大于1.6。
9.根據權利要求1的光記錄媒質，其中對用于擦除記錄的激光波長，在第二絕緣層的折射率和高硬度層的折射率之間的差值是-0.2到0.2，或者在第二絕緣層的折射率和第一絕緣層的折射率之間的差值是-0.2到0.2。
10.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層的熱導率大于第一絕緣層的熱導率。
11.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層的折射率小于第一絕緣層的折射率。
12.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層的厚度是10到100nm。
13.根據權利要求12的光記錄媒質，其中高硬度層的厚度是25nm或更大。
14.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層具有450kg/mm2或更大的努普硬度。
15.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層和第一絕緣層的厚度總和是10到500nm，并且高硬度層的厚度比第一絕緣層厚度薄。
16.根據權利要求15的光記錄媒質，其中高硬度層和第一絕緣層的厚度總和是80到200nm。
17.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層的熱膨脹系數(shù)低于第一絕緣層的熱膨脹系數(shù)。
18.根據權利要求1的光記錄媒質，其中記錄層的厚度是5到40nm。
19.根據權利要求1的光記錄媒質，使高硬度層材料和第一絕緣層材料的混合層設在高硬度層和第一絕緣層之間。
20.根據權利要求1的光記錄媒質，其中第一絕緣層和第二絕緣層獨立地從ZnS和SiO2的混合膜或ZnS和SiO2作主要成分的混合膜中選擇，并且SiO2的含量是15到35mol％。
21.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是SiOx(1≤x≤2)膜或SiOx(1≤x≤2)作主要成分的混合膜。
22.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是Si3N4-x(0≤x≤2)膜或Si3N4-x(0≤x≤2)作主要成分的混合膜。
23.根據權利要求22的光記錄媒質，其中高硬度層是Si3N4-x(0.5≤x≤1.5)膜或Si3N4-x(0.5≤x≤1.5)作主要成分的混合膜。
24.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是Ta2O5-x(0≤x≤1)膜或Ta2O5-x(0≤x≤1)作主要成分的混合膜。
25.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是Al2O3-x(0≤x≤2)膜或Al2O3-x(0≤x≤2)作主要成分的混合膜。
26.根據權利要求25的光記錄媒質，其中高硬度層是Al2O3-x(0.2≤x≤1.5)膜或Al2O3-x(0.2≤x≤1.5)作主要成分的混合膜。
27.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是AlNx(0.2≤x≤1)膜或AlNx(0.2≤x≤1)作主要成分的混合膜。
28.根據權利要求27的光記錄媒質，其中高硬度層是AlNx(0.5≤x≤0.9)膜或AlNx(0.5≤x≤0.9)作主要成分的混合膜。
29.根據權利要求1的光記錄媒質，其中高硬度層是ZrOx(0.5≤x≤2)膜或ZrOx(0.5≤x≤2)作主要成分的混合膜。
30.根據權利要求29的光記錄媒質，其中高硬度層是ZrOx(0.8≤x≤1.8)或ZrOx(0.8≤x≤1.8)作主要成分的混合膜。
31.用于制造根據權利要求1的光記錄媒質的方法，其中高硬度層由反應濺射法形成。
全文摘要
一種光記錄媒質具有高硬度層、第一絕緣層、記錄層、第二絕緣層和反射層。高硬度層的硬度大于第一絕緣層的硬度,并且第二絕緣層的厚度在3到50nm的范圍內。這種可重寫相變化式光記錄媒質顯示出在頻繁重寫扇區(qū)的寫開始部分和寫結束部分中減少損壞,并且具有好的抖動特性。
文檔編號G11B7/253GK1201225SQ97129770
公開日1998年12月9日 申請日期1997年12月16日 優(yōu)先權日1996年12月16日
發(fā)明者信正均, 薙野邦久, 大林元太郎, 山鋪智也, 渡邊雄二, 新井猛 申請人:東麗株式會社