用于相变型光记录介质的记录方法

专利名称：用于相变型光记录介质的记录方法
技术领域：
本发明涉及一种相变型光盘，即可重写光盘的记录方法。此方法适用于大容量的光介质、DVD+RW等。
背景技术：
用于CD和DVD可重写记录介质的相变型记录介质由于其大容量、高速记录、和高度兼容于ROM(只读存储器)而迅速流行。近年，需要高速地进行大量图像数据的记录/再现，并要求相变型记录介质的更高速度。然而，想要的是，以高线速度记录的高线速度记录盘应当也能够用于以低线速度进行记录的低线速度记录盘的低速驱动器中进行记录。这对于CD-R是可能的，其可以宽范围的线速度度进行记录。
然而，在上述相变型记录介质的场合中，难以在宽范围的线速度度上进行记录。为了以高线速度进行记录，需要输出高记录功率的高功率激光。低速驱动器用的激光的记录功率通常低于用于高线速度记录的高速驱动器中输出的激光的记录功率。因此，难以在低速驱动器中记录高线速度记录盘。
通常为了以高线速度记录而对上述相变型记录介质进行优化。在如此设计的相变型记录介质的场合中，用于记录的记录功率高于用于低记录线速度的最佳记录功率。因此，为了用此相变型光记录介质以低记录功率来进行记录，必须提高此相变型光记录介质的敏感度。为了提高此相变型光记录介质的敏感度，必须降低此相变型光记录介质的反射率。然而，当将此相变型光记录介质设计成DVD时，有必要保持与DVD-ROM的兼容。于是，上述反射率不能被如愿降低。
在过去数年间已商品化的可重写DVD中的最高记录线速度是2.4倍速。但却尚未提供这样一种相变型光记录介质其以高于2.4倍速的记录线速度进行记录，并且在低速驱动器中也能记录，即其向下兼容。
为了提供向下兼容性，必须选择上述相变型光记录介质的组成和记录层的材料，并对此相变型光记录介质的记录条件进行优化，使得以低记录功率可记录并且记录功率的裕量(margin)大。
在现有技术，例如日本专利(JP-B)第3124720或日本专利申请公开号(JP-A)第2000-322740中，通过控制激光脉冲状波形的脉宽，可以进行2.4倍速的CAV(恒定角速度)记录。在可重写DVD的场合中，却存在难以实现高于2.4倍速的记录线速度并兼有向下兼容性，以便在低速驱动器中也能进行记录的问题。
在JP-B第2844996中，例如，没有使用用于高速记录的固定擦除功率，而是公开了由再现功率范围来调制擦除功率的方法。然而，在这种方法的场合中，不能进行充分擦除，并存在依靠擦除功率的电平来形成非晶相的问题。
而且，例如，在JP-B第2941703中，说明了一种方法，其中当形成记录标记时基本上消除了后缘冷却脉冲间隔。然而，在此方法的场合中，存在难以形成预定长度的记录标记的问题。
在DVD的场合中，需要此相变型光记录介质及其记录方法，从而以达4倍速的记录线速度进行记录(由于单倍线速度是3.49米/秒，故约是14米/秒(13.96米/秒))，而其记录功率低于单倍速至2.4倍速的记录线速度的记录用的相变型光记录介质的最佳记录功率。
就此，重要的是对相变型光记录介质中的记录层的结晶率进行优化。在记录层中，改写特性，特别是首次涂改的特性当以高线速度进行记录时变劣化了。因而，为了能够以高线速度进行记录，重要的是对此记录层的元素和元素组成进行优化，从而提高此记录层中的结晶率。
为了在上述相变型光记录介质中的场合中形成上述记录层中的记录标记(非晶体)，有必要将此记录层的材料加热至接近其熔点，并且在短期内进行淬火。记录层中的结晶率愈大，温度相对时间的梯度愈大，则抑制重结晶的非加热时间(冷却时间)愈长。然而，加热时间和冷却时间有限。在以难以短期内升温的高线速度进行记录时，必须因此提高记录功率。而且当以低线速度进行记录时，上述记录层中的上述结晶率大，故记录功率必须相应提高。
从而，在用于以高线速度进行记录的相变型光记录介质中，上述结晶率不能过高。结果，若辐射了固定擦除功率，则即使擦除功率不高也容易形成非晶体，而且擦除功率不能提高过多，而线速度愈高。由于这一缘故，可以以低线速度与高线速度之间的中间线速度来对上述结晶率进行优化。然而，此时，擦除功率不够高线速度之用，而改写期间的标记擦除属性是糟糕的。

发明内容
因此，用于解决现有技术中内在问题的本发明的一个目的是提供一种适用于相变型光记录介质的记录方法，该相变型光记录介质能以高线速度进行记录，和当以低线速度记录时，记录时的记录功率能够几乎等同于作为适用于低线速度的相变型光记录介质的功率。进而提供一种记录方法，其提供CAV记录或CLV(恒定线速度)记录中的优良改写特性。
本发明的用于相变型光记录介质的记录方法的第一方面包括如下步骤辐射具有多脉冲图谱的电磁波，以便在包含相变型记录层的相变型光记录介质上进行记录、擦除和改写，其中多脉冲图谱包含峰值功率(Pp)、擦除功率(Pe)、和偏置功率(Pb)的脉冲，此处峰值功率的脉冲包含前加热脉冲(OP1)、中间加热脉冲(OPj)和后加热脉冲(OPm)，而偏置功率的脉冲包含前冷却脉冲(FP1)、中间冷却脉冲(FPj)和后冷却脉冲(FPm)。在此，前脉冲的起始时间从相对于记录标记的第一参考时钟的起始点起而延迟了0.5T至1.25T(T多脉冲图谱的基准时钟)。在此记录方法中，优选以下几方面(1)后脉冲的终止时间比相对于记录标记的最后基准时钟的终止点早了T-OPm或更少；(2)前脉冲的起始时间以相变型光记录介质的在可记录的记录线速度中的最大记录线速度起始而比第一基准时钟的起始点延迟1T以上和1.25T或以下；(3)后脉冲的终止时间以最大记录线速度终止而比最后基准时钟的终止时间早了T-OPm；(4)进行记录的记录线速度处在与相变型光记录介质的可记录的记录线速度相对的中间记录线速度至最大记录线速度的范围内。
在本发明的记录方法的第二方面中，当记录线速度相对于相变型光记录介质的内周至外周而持续变化时，通过调整与相对于在最小记录线速度和中间记录线速度的范围之内的记录线速度的基准时钟成比例的时间总量和独立于基准时钟的时间、或者说与相对于在最大记录线速度的三分之一至最大记录线速度范围内的记录线速度的基准时钟成正比的时间，来控制前加热脉冲(OP1)、中间加热脉冲(OPj)和后加热脉冲(OPm)的脉宽。在此记录方法中，如果通过调整与相对于在最小记录线速度和中间记录线速度的范围之内的记录线速度的基准时钟成比例的时间总量和独立于基准时钟的时间，来控制上述脉宽，则该方法最好应用于在最小记录线速度至中间记录线速度范围内的记录线速度，和在最大记录线速度的三分之一至最大记录线速度范围内的记录线速度上。
在本发明的最佳记录方法的第三方面中，在仅以与相变型光记录介质上的记录位置无关的最大记录线速度而记录的场合中，通过调整与基准时钟成比例的时间总量和独立于基准时钟的时间，来控制上述脉宽。在此，独立于基准时钟的时间是0.5纳秒或更长。
在本发明的记录方法的第四方面中，多脉冲图谱进而包含有至少一个补偿脉冲，该补偿脉冲包括擦除功率Pe的脉冲和在后冷却脉冲之后的第二擦除功率Pe2的脉冲。在此，第二擦除功率Pe2高于擦除功率Pe。在此记录方法中，优选以下几方面(1)当至少是最短的记录标记以相变型光记录介质和记录线速度而记录于可记录的记录标记之中时，补偿脉冲包含在多脉冲图谱中；和(2)至少使用最大记录线速度，以便进行记录。


图1是剖面图，显示本发明所使用的相变型光记录介质的层状结构的例子。
图2显示用来进行现有技术的记录和擦除的发光波形的例子。
图3显示用来进行根据本发明的记录和擦除的发光波形的例子。
图4是显示在以14米/秒的线速度一个改写之后抖动与dTtop依靠性的曲线图。
图5是显示抖动与dTera之间的关系的曲线图。
图6是显示抖动与功率裕量之间的关系的曲线图。
图7是显示抖动与功率裕量之间的关系的另一曲线图。
图8是显示在首次改写时相对每一个线速度的抖动与dTtop依靠性的曲线图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明所使用的相变型光记录介质是通过透明衬底1、底部介电保护层2、经受非晶相与晶相之间可逆的相变的相变型记录层3、界面层7、上部介电保护层4、抗硫化层5和反射层6依次叠层而形成的。界面层7不是必不可少的。
对于上述透明衬底1，可以使用塑料或玻璃，例如，透明的聚碳酸酯(polycarbonate)(PC)、聚甲基丙烯酸(polymethacrylicacid)(PMMA)等，其在记录/再生光的波长上是透明的。
对设置在透明衬底1与相变型记录层3之间的底部介电保护层2的材料和设置在相变型记录层3与反射层6之间的上部介电保护层4的材料没有特别限制。尽管它们可以按目的来选择，例如SiOx、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO、ZrO2、Ta2O5等金属氧化物；Si3N4、AlN、TiN、BN、ZrN等氮化物；ZnS、TaS4等硫化物；以及SiC、TaC、B4C、WC、TiC、ZrC等碳化物。
这些材料可以单独或掺杂使用。其中，ZnS与SiO2的混合物一般用作相变型记录介质。至于其混合比例，80∶20(摩尔比)就行。上述底部介电保护层2最好具有低导热率，并且它的比热小。最好是结晶不是由改写造成的，反复加热/淬火循环不出现破裂，并且没有元素扩散。ZnS-SiO2(80∶20)满足这些条件，并也用于上部介电保护层4。在ZrO2包含3％至6％摩尔含量的Y2O3的混合物中，折射率几乎等于或大于ZnS-SiO2、并且它的导热率也低。
当体导热率由激光快闪处理测量时，在体内包含ZrO2作为主要成份的类型中，ZrO2·Y2O3(3％摩尔包含量)、ZrO2·SiO2(5％摩尔包含量)·Y2O3(3％摩尔包含量)、ZrO2·TiO2(50％摩尔包含量)·Y2O3(3％摩尔包含量)、ZrO2·TiO2(40％摩尔包含量)·SiO2(20％原子包含量)·Y2O3(3％摩尔包含量)分别是5.1、3.5、1.73、2.6(w/m.k)(瓦特/摩尔开尔文)，以及ZnS-SiO2(20mol％)是8.4(W/m.K)。
折射率(n)在除ZrO2-SiO2(5％摩尔包含量)外的所有场合中皆是2或更大。MgO可以用来代替Y2O3。所有这些材料一般皆用来当介电屏(target)由喷镀法制造成膜时防止介电屏的破裂。
作为参照，相变型光记录介质使用上部介电保护层4用的这些材料而形成，而其上记录标记的存储属性在记录后以80℃和85％相对湿度(RH)下进行检验。若ZrO2的包含量是50％原子包含量或更多，则标记消失或抖动劣化扩大。然而，包含ZrO2的材料的反复改写特性是优良的，而1000次记录后的抖动劣化小于ZnS·SiO2。在高线速度时的改写效应更大。
然而，对于上述介电保护层4，ZnS-SiO2(80∶20)更适宜。
就此，为了利用改善此改写特性的效应，需要检验提供ZrO2材料的效应，该材料作为设置在相变型记录层与上部介电保护层之间的界面层。
结果是，当厚度在1纳米至5纳米范围内时，此效应得以保持并显著地抑制存储可靠性的劣化。
界面层具有以下效应。此层处于晶体状态，并且其晶格常数接近于上述相变型记录层的晶格常数，使得此界面层促进了相变型记录层的晶体成长。尽管界面层不在晶体状态，但它有助于晶体成长，以便提高擦除率并改善改写特性。
此外，由于润湿性不好，故当记录层在熔融状态时，流动性被抑制，且此记录层的局部体积变化被抑制，也改善了改写特性。
底部介电保护层的厚度在约40纳米至约250纳米的范围之内，最好是在45纳米至80纳米范围内。若厚度小于约40纳米，则削弱了耐环境的保护功能，降低了散热效应，使得增加了反复改写特性的劣化。若厚度大于250纳米，则在由喷镀等成膜的处理中，由于膜温度的升高而出现脱膜或破裂。
此外，透明衬底的厚度小于0.6毫米。若透明衬底的厚度达0.6毫米，则会增加透明衬底的变形，并在粘贴后无法校正该变形。
上部介电保护层的厚度在约5纳米至约50纳米范围内，最好是在8纳米至20纳米范围内。若厚度小于5纳米，则敏感度会下降，而若厚度大于50纳米，则由于升温而出现变形，并且反复改写特性由于低散热属性而恶化。
上述反射层可包含有金属材料，例如铝、银、铜、铂、铬、铊、钛等。其厚度最好是在50纳米至250纳米的范围内。若反射层超厚，则散热属性更好，但是由于生产薄膜时的介质温度升高，会出现衬底变形。若反射层超薄，则散热属性会恶化、而记录属性会劣化。
上述反射层的特性通过使用导热性更高的银而得到改善。由于这一缘故，适宜使用银或银合金。
当线速度增加时，冷却率会变大。因此，容易形成非晶标记，但是由于形成标记时将记录层加热至接近其熔点，故不得不延长发光脉冲的加热脉冲时间。另一方面，若延长加热时间，则缩短了冷却时间，于是冷却时间会不够用，而难以形成标记。这是因为一次加热和冷却的脉冲时间的总量是基准时钟，并在这些限制以内作出变化。
于是，为了改善介质的冷却效率，适宜使用银。然而，当上部介电保护层包含S(硫)而反射层是银时，在高温和高湿下容易形成硫化银。这导致特性劣化并生成会造成问题的缺陷。
于是有必要在反射层与上部介电保护层之间提供抗硫化反应层。对氧化物、氮化物、碳化物和金属的钻研得出结果抗硫化反应层用的材料最好是硅和碳化硅，而ZrO2、MgO、和TiO2也适宜。碳化硅防止银与硫反应，此效应即使厚度仅3纳米也很好。抗硫化反应层的厚度在大约2纳米至大约10纳米范围内。若厚度大于10纳米，它会脱离反射层，于是散热效率由于吸收常数高而下降，而反射率趋于下降。
通过仅使用银来做反射层，属性改善了。就银自身的腐蚀性及单独使用银时银与抗硫化层的黏性而言，通过薄膜生产期间喷镀条件(氩气压)的最优化，可缩小银晶体颗粒的大小，并通过抑制颗粒成长，银的薄膜表面变得平滑。当颗粒大时，容易从黏性薄弱处出现脱落。
进而，为了改善黏性，通过用作反射层上环保层的紫外凝固丙烯树脂的凝固条件及厚度的最优化，仍可单独使用银。若仅使用银，仍需考虑到由于在达不到最佳条件下制造、由于在粘贴前没有记录膜的衬底的存储条件、由于衬底自身的吸水作用和紫外凝固树脂的吸水作用而出现的劣化。
就此，通过使用包含95％原子包含量(at％)或以上的银合金而改善可靠性。若掺入的其它金属元素对银的量超过5％原子包含量，则导热性显著减低。由于这一缘故，掺入量最好是2％原子包含量或更少。
作为掺入元素，最好是铜和镍，因为它们抑制颗粒大小的成长，却不大降低导热性并改善耐环境性。当由喷镀生产银膜时，为了缩小银膜的晶体颗粒大小，施加在衬底与介电屏之间的功率可为3瓦或更小。
上述相变型记录层历来基于锑70碲30附近的共晶组成。银铟锑碲和包含银、铟和锗的银铟锑锗材料适用于高线速度下的高密记录，并因此传统上被使用。锑对碲的比率愈高或如果锑的量多于80％原子包含量，则结晶率增加，但存储属性则奇坏并难以形成非晶相。因此，高线速度记录用的理想锑的量在65％至80％原子包含量的范围内。
另一方面，碲的量最好是在15％至25％原子包含量的范围内。尽管锗不提高结晶率，但锗改善了高温环境下记录标记的存储属性、并且是必要元素。锗与碲的共价键能量很大。再者，锗的掺入量愈大，则结晶温度愈高，这意味着存储属性更好。然而，若锗超量掺入，则结晶温度进一步提高，而结晶率变慢，所以5％原子包含量最好。尽管银巩固了记录标记，但结晶温度不能足够提高结晶温度。若银超量掺入，则结晶率下挫，所以不能大量使用。另一方面，它也有稳定结晶状态的效应，所以相变型记录层中银的量最好是3％原子包含量或更少。
铟提高了结晶率和提高结晶温度，因此存储属性也得以改善。若掺入量很大，则材料反而趋于分离。出现了反复改写特性的劣化和相对于再现光功率的劣化，所以相变型记录层中铟的量最好是5％原子包含量或更少。不仅是铟，镓也可提高结晶率。镓比单纯量的铟更能加速结晶率，但它也提高了结晶温度。若锗的量是5％原子包含量而镓是5％原子包含量或更高，则结晶温度会大大超过200℃甚至可升至250℃以上。结果是，在记录层从非晶状态结晶的初始化处理中，沿轨周围的反射率分布提高了，并导致记录特性和数据错误。由于这一缘故，当将镓作为补充元素来加速结晶率时，相变型记录层中镓的量最好是3％原子包含量掺入或更少。
对于将银铟锑碲镓用作高线速度材料有限制。作为研究银和铟的替代元素的结果，发现尽管锰加速结晶率，但有效的是它不过分地提高温升。锰像铟一样能提高结晶率。即使使用了大量锰，存储属性仍令人满意而不劣化改写特性。尽管结晶温度也提高了，但结晶温度中的提高量相对于锰的量很小，而再现的图像失真也小。在本发明中，有5％原子包含量的锰就足够了。
于是，锗锰锑碲材料也适用于高线速度。进而，其中掺入镓以改善结晶率和存储属性的锗锰锑碲材料也是有效的。记录层的厚度最好是在10纳米至20纳米的范围内。若其厚度小于10纳米，则晶相与非晶相之间的反射率差很小。如果其厚度大于20纳米，则记录灵敏度和反复改写特性会恶化。
作为相变型记录层用的材料，不仅是上述材料，还有银·铟·锑·碲、锗·镓·锑·碲、锗·锑·碲、锗·锡·锑·碲、锗·锡·锑、锗·铟·锑·碲、镓·锡·锑、锗·银·锡·锑、镓·锰·锑、镓·锡·锑·硒...等也可使用。
以上相变型记录介质的记录/再现可以400纳米至780纳米的记录波长来进行。
在DVD的场合中，使用650纳米至660纳米的记录波长。物镜的数值孔径被设成0.60～0.65，而入射光的光束直径被设成1微米或更小。由此，衬底的厚度被设成0.6毫米，而像差很小。
用来写入标记的纹道之间的纹距是0.74微米，纹道的深度是15纳米至45纳米，而纹道宽度0.2微米至0.3微米。
纹道具有频率约820千赫兹的摆动。地址部分通过对频率的相位进行调制而在摆动中被编码。检测出此相变并解码成二进制信号，并读出地址(号码)。
此摆动的幅度是5纳米～20纳米。记录线密度是0.267微米/比特，而使用(8-16)调制方法来进行记录。在此场合中，最短标记长度是0.4微米。以7米/秒(6.98米/秒)的线速度和用频率被设成52.3兆赫兹(T19.1纳秒，T是基准时钟)的基准时钟来进行DVD的2倍速的记录。以14米/秒(13.96米/秒)的线速度和用频率被设成104.6兆赫兹(T9.56纳秒)的基准时钟来进行DVD的4倍速的记录。线速度从单倍速变成4倍速，同时持续或以有规律的间隔将固定振幅的擦除功率辐射至相变型光记录介质上。如果测量此时的反射信号的强度，则反射强度从某一线速度开始减低，而在更高线速度，反射强度进一步减低，并最终变成饱和。
当使用波长659纳米和数值孔径0.65的拾光器来测量相变型光记录介质的衬底表面，并辐射12毫瓦的擦除功率时，反射率开始下降处的线速度是从9米/秒至10.5米/秒。
传统上，以4倍速优化的相变型光记录介质需要比以较低线速度优化的介质所需的记录功率更高的记录功率。为了能够以对应于单倍速至2.4倍速的相变型光记录介质同样的记录功率而记录，反射率开始下降处的线速度最好早于2.4倍速、即8.4米/秒，并且是0.5米/秒至1米/秒。
图2是传统上用来进行记录/擦除的发光波形。对于辐射功率，有峰值功率(Pp)、擦除功率(Pe)、和偏置功率(Pb)。对于脉冲图谱，有前加热脉冲OP1、中间加热脉冲OPj(j＝2～m-1)和后加热脉冲OPm，在此施加峰值功率(记录功率)，用来加热记录层。此外，还有冷却脉冲，即前冷却脉冲FP1和中冷却脉冲FPj。在此，中间加热脉冲OPj和中间冷却脉冲FPj的总时间是T。
脉冲的数量相对于记录标记长度nT而言是(n-1)或(n-2)。达到2.4倍速的线速度，当调整Δ2＝0、Δ1调整为最大0.5*T、Δ3调整为0T～0.5T时，可记录预定长度的记录标记。达到2.4倍速的线速度，可得到了良好的记录特性。然而，根据此方法，记录线速度变高而线速度达到4倍速(14米/秒)，则更难以获得足够的改写特性。
在上述相变型光记录介质的场合中，以4倍速的线速度，擦除功率提高愈多，后冷却脉冲FPm的长度愈长，则第一改写特性愈糟。这意味着前一记录标记的擦除率愈糟。这是因为记录标记后缘的非晶相区的标记长度变宽了，而标记长度增加了。随着擦除功率的最佳范围变窄，结晶率也更慢。换言之，记录层被足够加热，并减低速度以更低温度下成长晶体，低于从熔融状态成长晶体的最快速度。
为此，在本发明中，至少是在最大记录速度下，通过早于记录标记终止部分而完成后脉冲T-OPm的终止时间，可改善改写特性。换言之，使后冷却脉冲为零，或尽量缩短它是有效的。
在本发明中，此外在至少一种记录线速度下，通过以比相对于标记的第一基准时钟延迟0.5T至1.25T来起始前脉冲，即峰值功率的前脉冲，可适宜地以低电平控制抖动。
同样有效的是将这些条件在以可记录线速度之中的中间线速度至最大线速度的范围内应用于相变型光记录介质。这意味着将T-OPm的最大宽度分配给相对于图3的位置b的“dTera”。
在此，中间记录线速度是对应于3.49×2.4米/秒的2.4倍速，而最大记录线速度是对应于3.49×4米/秒的4倍速。
在图3中，“dTop”是相对于“a”(a是从第一基准时钟的起始点延迟1T的位置)的前加热脉冲的起始时间的可变范围。如果前加热脉冲早于位置“a”而起始，则赋予(+)而如果起始得晚，则赋予(-)。因此，如果从相对于记录标记的第一基准时钟的起始点延迟0.5T～1.25T，则“dTop”处于-0.25T～+0.5T的可变范围内。“OP”是峰值功率Pp(加热脉冲)的辐射时间。“OP1”是前脉冲的Pp的辐射时间。“OPj”(j＝2～(m-1))是中间脉冲的Pp的辐射时间。“OP”是后脉冲的Pp的辐射时间。“FP”是偏置功率Pb(冷却脉冲)的辐射时间。“FP1”是前脉冲的Pb的辐射时间。“FPj”(j＝2～(m-1))是中间脉冲的Pb的辐射时间。“FP”是后脉冲的Pb的辐射时间。“dmp”是中加热脉冲的起始时间的可变范围。“dlp”是后加热脉冲的起始时间的可变范围。“dTera”是相对于图3的位置“b” 的后冷却脉冲的终止时间的可变范围。如果后冷却脉冲早于位置“b”而终止，则赋予(+)而如果终止得晚，则赋予(-)。“dint”是从后冷却脉冲的终止位置到补偿脉冲的起始位置的时间。“dera”是第二擦除功率(Pe2)的辐射时间。在上述图3中，“Pe2”与“Pe1”的值相同，而“dint”与“dera”是零。
随后，随着Pe2＞Pe1，Pe2是这样的功率即如果以记录线速度进行持续的辐射，则反射率不比其在辐射前的值有所减低。增加补偿脉冲，其从后冷却脉冲的终止时间到最优时间为辐射擦除功率Pe1设定时间dint并为辐射功率Pe2设定时间dera。此多脉冲图谱在必要时可包括一个或更多补偿脉冲。
补偿脉冲可用于全部的记录标记长度或较短的记录标记长度的记录。在此场合中，记录标记长度最好是3T、4T和5T。这些之中，仅3T、或3T和4T最好(不会是3T和5T、或仅5T)。特别地，尽管DVD中最短记录标记长度是3T，但仅当进行记录以形成3T、4T或5T的记录标记长度时方可应用。这些补偿脉冲消除了改写过程中擦除后的剩余数据。由于这一缘故，需要它们以促进重结晶。不仅是为了这一目的，而且此补偿脉冲随着记录线速度的增加而变得更有效。记录线速度愈高，则从辐射擦除功率以将记录层的温度提升到熔融状态的温度的所需时间愈多。
然而，若企图提高擦除功率Pe1，由于此功率是持续或以有规律的间隔辐射的、直到记录了下一个标记为止的，则重结晶区变宽，或因更高线速度兼淬火效应而使非晶相区变宽。因而，通过提供补偿脉冲，记录标记的后缘更容易控制。dera和dint的最佳时间分别是0.2T＜dera＜0.3T和0＜dint＜1T。结果是，改善了首次改写后的擦除率，并且改善了抖动特性。每一个加热脉宽的范围OPk(k＝1，...，m)是0.2T～0.8T。在DVD的场合中，当应用于单倍速至四倍速而以CAV从单倍速至2.4倍速进行记录时，对应于每一个线速度的基准时钟持续改变，但是最佳记录通过由与基准时钟T成比例的时间量和与独立于基准时钟的固定时间来调整每一个加热脉宽而得以维持。
具体地说，这就是(1/a)T*i+b*j(a，b，i，j皆是整数〔纳秒〕)。
对于以4倍速、a＝16进行记录，和增加控制时间分辨率，脉宽被设成T*i(1/16)，其主要用于CLV中。为了以CAV控制1.7倍速至4倍速，使用a＝16和b＝1，以及(1/16)T*i+1*j。
前加热脉冲与前冷却脉冲之和、中间加热脉冲与中间冷却脉冲之和、以及后加热脉冲与后冷却脉冲之和基本上皆是1T，但是前加热脉冲与前冷却脉冲之和、以及后加热脉冲与后冷却脉冲之和可无此限制。
通过在从0.3T至1.5T的范围内调整上述和，可记录预定长度的记录标记。
在从单倍速至2.4倍速的CAV记录中，由T*i(1/6)+2*j来调整脉宽。
〔举例〕下面将参照具体例子来说明本发明的方法。
(例子1)
如下准备一种相变型光记录介质。
作为透明衬底，其上的纹道中形成了记录标记，使用的聚碳酸酯衬底的纹道间距是0.74微米、纹道宽0.25微米、纹道深25纳米而厚0.6毫米。每一层皆由喷镀法在透明衬底上形成。在纹道的摆动中提供了地址信息，该摆动的频率为818千赫兹，依信息而反相180°。
底部介电保护层在上述使用ZnS∶SiO2＝80∶20(摩尔百分比)(mol％)的介电屏上以69纳米的厚度而形成。接下来，形成锗∶银∶铟∶锑∶碲＝3∶0.8∶3.5∶72∶20.7的相变型记录层，从而它的厚度达14纳米。接下来，使用ZrO2∶TiO2∶Y2O3＝49∶45∶6(摩尔百分比)的多氧化物介电屏形成厚度为2纳米的界面层。接下来，使用ZnS∶SiO2＝80∶20(摩尔百分比)的介电屏形成厚达11纳米的上部介电保护层而。在其上形成了厚达4纳米的碳化硅层和厚达140纳米的银层。接下来，为了改善耐环境性，施加紫外凝固树脂(SD318，「大日本」印剂和化学工业株式会社)，并使之硬化，以形成厚5微米的环境保护层。最后，将上述透明衬底经过厚40微米的紫外凝固树脂层(DVD003〔聚丙烯〕，日本化药株式会社)黏至环保层，以便得到相变型光记录介质。
即使当此相变型光记录介质经受80℃和85％相对湿度的测试、或在25℃与40℃之间以95％相对湿度的热循环测试，也不出现缺陷。接下来，上述记录层使用波长810纳米(光束直径轨道方向1微米×半径方向75微米)的大口径LD，并以9米/秒的线速度、900毫瓦功率和18微米/转的进头率进行结晶。
当12毫瓦的DC光由配备有LD的光头持续地改变线速度而辐射至相变型光记录介质时，反射率从9.5米/秒的线速度附近开始减少。使用具有657纳米的波长和数值孔径0.65的物镜的拾光头而进行记录和再现，而以14米/秒的最大线速度进行记录，以得到0.267微米的记录密度。记录数据的调制模式是(8，16)调制。进行记录需19毫瓦的最大记录功率，偏置功率是0.5毫瓦而擦除功率是记录功率的30％。每一个标记长度的脉冲数是(n-1)(n＝3～14)。
在由CLV以14米/秒(4倍速)的线速度和由CAV以从单倍速到2.4倍速的线速度进行记录的情况中的条件如表1所示。在此，“dTOP”写作“dTtop”，“OPi”写作“Ttop”，“OPj”，和“OPm”写作“Tmp”，而“dTe”写作“dTera”。同样，“dmp”、“dlp”、“dint”和“dera”皆设成零。这些条件基于图3的方法。
此外，基于从图3的“a”来测量表1所示的“dTtop”。当前脉冲早于“a”而起始时，赋予(+)而当起始得晚时，赋予(-)。请看记录标记的起始位置(早于a的时间T)，“a”对应于“dTtop＝1T”。“-0.25T”指的是离开记录标记起始位置的位置1.25T，而“0.5T”指的是离开记录标记起始位置的位置0.5T。在此，记录标记起始位置对应于第一基准时钟的起始点。
表1

在以14米/秒线速度下一次改写之后的抖动的“dTtop”依赖性如图4所示。记录功率是17毫瓦。通过延迟起始位置，使抖动裕量变宽。在现有技术中，图4的“dTtop”大于零，而一次改写后的抖动超出9％。即使是9％或更低的场合也在0至0.25T的范围内，裕量很窄。由于这一缘故，“dTtop”必须被精确地控制到大约基准时钟的1/16。
从图5看出，后缘(+侧)的冷却脉冲的终止时间愈早，特性则愈好。在图6和图7中显示出了在以2.4倍速和4倍速的记录线速度进行记录期间的抖动的功率裕量，该2.4倍速和4倍速的记录线速度用于在反映这些条件的表1的条件下进行记录。保证了4倍速的功率裕量，而对于2.4倍速，在15毫瓦的记录功率下有很大裕量，所以4倍速记录是可能的，并能向下兼容。
(例子2)使用与例子1同样的相变型光记录介质，如表2所示，在4倍速记录的场合中，脉宽由与基准时钟成比例的时间来调整，而“dTera”被作为T-Tmp。在中间线速度下的CAV记录的场合中，其中，该中间线速度对应于8.4米/秒～3.5米/秒的范围，此时最大线速度是14米/秒而最小线速度是3.5米/秒，如表2所示，则脉宽由与基准时钟成比例的时间和固定时间来调整。
结果是，对于14米/秒的线速度，以17毫瓦的记录功率和5.3毫瓦的擦除功率进行记录。对于8.4米/秒和3.5米/秒，以15毫瓦的记录功率和7.5毫瓦的擦除功率进行记录。在所有场合中，抖动小于9％或更少则可达1000次以上改写。
表2

(例子3)使用与例1中相同的相变型光记录介质，而记录层材料是锗∶银∶铟∶锑∶碲＝2∶0.5∶3.5∶72.5∶21.5。脉宽由与超出14米/秒的最大线速度的1/3的6米/秒的记录线速度成比例的时间来调整，并由与14米/秒的基准时钟成比例的时间以及固定时间来调整，并进行CAV记录。在6米/秒和8.4米/秒，记录功率是15毫瓦，在14米/秒的记录功率是18毫瓦，而抖动总是9％。记录条件如表3所示。
表3

(例4)使用与例1同样的相变型光记录介质，并以14米/秒的记录线速度和17毫瓦的记录功率下进行记录。记录条件如表4所示。每一个脉宽皆被调整至与基准时钟成比例的时间上。对于从3T到14T的记录标记，仅当记录3T的记录标记时才施加补偿脉冲。擦除功率是Pe1＝5.3毫瓦和Pe2＝6.0毫瓦。补偿脉冲起始时间被设成dint＝0T而补偿脉冲辐射时间(脉宽)被设成dera＝0.5T。结果是，当无补偿脉冲的首次改写上有9％抖动时，带有补偿脉冲的抖动是8％。当无补偿脉冲的1000次改写之后抖动为8％时，带有补偿脉冲的1000次改写后的抖动是7.5％。因此，改善首次改写的效应很大，此处高密度和高线速度是相变型光记录介质所具有的问题。
表4

(例5)使用与例1同样的相变型光记录介质，而记录条件除了dTtop外皆与例1中相同。
首次改写时相对于每一个记录线速度的抖动的dTtop依赖性如图8所示。
对于14米/秒的记录线速度，以19毫瓦的记录功率和5.7毫瓦的擦除功率进行记录。对于3.5米/秒的记录线速度，以16毫瓦的记录功率和8毫瓦的擦除功率进行记录。特别是用14米/秒的记录线速度，抖动在dTtop的传统的范围、即0T～0.5T内超出9％(前脉冲的起始时间比第一基准时钟的起始点起始晚0.5T至1.0T)。当dTtop大于0.5T(前脉冲的起始时间比第一基准时钟的起始点起始晚并小于0.5T)时，抖动在所有记录线速度下皆超出9％。
(例6)使用除了记录层的材料变成锗∶镓∶锑∶碲＝4∶2∶73∶21外的与例1同样的相变型光记录介质和记录方法。以14米/秒的记录线速度、18毫瓦的记录功率、5.6毫瓦的擦除功率进行记录。结果是，抖动保持小于9％或更少则可达1000次以上改写。
(例7)使用除了记录层的材料变成锗∶锡∶锑∶碲＝4.0∶4.5∶71.0∶20.5外与例1同样的相变型光记录介质和记录方法。以14米/秒的线速度、18毫瓦的记录功率、5.4毫瓦的擦除功率进行记录。结果是，抖动保持小于9％或更少则可达1000次以上改写。
根据上述第一方面，可提供一种记录方法，其具有向下兼容性，即使在向下兼容时仍保持记录特性，而在高线速度时记录特性甚至更优。
根据上述第二方面，提供了一种记录方法，其在从最小记录线速度范围到最大记录线速度范围的记录线速度的预定范围内允许CAV记录，其中可在相变型光记录介质上进行记录。
根据上述第三方面，提供了一种记录方法，其允许记录属性裕量变宽。
根据上述第四方面，提供了一种记录方法，其在高记录线速度下具有优异的改写特性。
权利要求
1.一种用于相变型光记录介质的记录方法，包括以下步骤至少以一种记录线速度，根据多脉冲图谱将电磁波辐射至包含相变型记录层的相变型光记录介质上，以便通过引起在非晶相和晶相之间的可逆相变，和利用该可逆相变所导致的光常数的变化来进行写入和重写，其中多脉冲图谱包含峰值功率(Pp)、擦除功率(Pe)、和偏置功率(Pb)的脉冲，其中当形成标记时的前脉冲的起始时间比相对于至少以一种记录线速度下的标记的第一基准时钟的起始点延迟了0.5T至1.25T，所述前脉冲是峰值功率的前脉冲，此处T是多脉冲图谱的基准时钟。
2.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，其中前脉冲的起始时间比第一基准时钟的起始点延迟了1T至1.25T。
3.根据权利要求2的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以多个记录线速度进行写入和改写，而前脉冲的起始时间至少以记录线速度之中的最大线速度并比第一基准时钟的起始点晚1T至1.25T起始。
4.根据权利要求3的用于相变型光记录介质的记录方法，前脉冲的起始时间至少在记录线速度之中的中间线速度到最大线速度或更快并比第一基准时钟的起始点晚1T至1.25T起始。
5.根据权利要求3的用于相变型光记录介质的记录方法，其中依靠记录线速度调整前脉冲的起始时间。
6.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，其中为峰值功率的后脉冲与偏置功率的后脉冲其中之一的后脉冲的终止时间至少以一种记录线速度并比相对于标记的最后基准时钟的终止点早T-OPm终止，其中OPm是相对该后脉冲的峰值功率的辐射时间。
7.根据权利要求6的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以多个记录线速度进行写入和改写，而后脉冲的终止时间至少以记录线速度之中的最大线速度并比最后基准时钟的终止点早T-OPm终止。
8.根据权利要求7的用于相变型光记录介质的记录方法，其中后脉冲的终止时间至少以记录线速度之中的中间速度或更快速度并比最后基准时钟的终止点早T-OPm终止。
9.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以多个记录线速度进行写入和改写，并且至少以记录线速度之中的最小线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间量和独立于基准时钟的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
10.根据权利要求6的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以多个记录线速度进行写入和改写，并且至少以记录线速度之中的最小线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间量和独立于基准时钟的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
11.根据权利要求9的用于相变型光记录介质的记录方法，其中至少以记录线速度之中的最小线速度到中间线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间量和独立于基准时钟的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
12.根据权利要求9的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以记录线速度之中的任何线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间量和独立于基准时钟的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
13.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以多个记录线速度进行写入和改写，并且至少以记录线速度之中的最小线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
14.根据权利要求13的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以记录线速度之中的最大线速度的三分之一到最大线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)。
15.根据权利要求9的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以记录线速度之中的最大线速度并用与相对于每一个记录线速度的基准时钟成比例的时间量和独立于基准时钟的时间来调整前脉冲、中间脉冲和后脉冲的峰值功率的辐射时间(OP)，而独立于时钟参考的时间是0.5纳秒或更长。
16.根据权利要求9的用于相变型光记录介质的记录方法，其中记录线速度沿从相变型光记录介质的内周到外周的半径方向而持续变化。
17.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，其中多脉冲图谱相对于记录标记之中的最短标记，还包含至少一个补偿脉冲，该补偿脉冲包括擦除功率脉冲和高于擦除功率的第二擦除功率脉冲，在后冷却脉冲之后，此处以至少一种记录线速度进行记录。
18.根据权利要求6的用于相变型光记录介质的记录方法，其中多脉冲图谱相对于记录标记之中的最短标记，还包含至少一个补偿脉冲，该补偿脉冲包括擦除功率脉冲和高于擦除功率的第二擦除功率脉冲，在后冷却脉冲之后，此处以至少一种记录线速度进行记录。
19.根据权利要求17的用于相变型光记录介质的记录方法，其中以持续或间歇的多个记录线速度进行写入和改写，多脉冲图谱包含至少一个补偿脉冲，此时至少以记录线速度之中的最大线速度进行记录。
20.根据权利要求1的用于相变型光记录介质的记录方法，峰值功率具有两个或更多根据每一个脉冲选择的功率电平。
全文摘要
本发明提供了一种用于相变型光记录介质的记录方法。本发明的记录方法包括步骤辐射具有多脉冲图谱的电磁波，以便在包含相变型记录层的相变型光记录介质上进行记录。此方法特征在于多脉冲图谱的前脉冲的起始时间从相对于记录标记的第一基准时钟的起始点起延迟了0.5T至1.25T，此处T是多脉冲图谱的基准时钟。
文档编号G11B7/00GK1494065SQ0315665
公开日2004年5月5日 申请日期2003年9月8日 优先权日2002年9月6日
发明者让原肇, 出口浩司, 日比野荣子, 安部美树子, 三浦裕司, 伊藤和典, 安倍通治, 典, 司, 树子, 治, 荣子 申请人:株式会社理光