用于一次性写入记录的光学数据存储媒质制造技术

描述了一种双叠层光学数据存储媒质（１０），其用于利用聚焦辐射光束（９）入射通过该媒质的入射面（８）而进行一次性写入记录。该媒质包括至少一个基底（１，７），在其一侧上具有第一记录叠层（２），记作Ｌ↓［０］，其包括一次性写入类型的Ｌ↓［０］记录层（３），该记录层的吸收率为ｋ↓［Ｌ０］，以及第二记录叠层（５），记作Ｌ↓［１］，其包括一次性写入类型的Ｌ↓［１］记录层（６），该记录层的吸收率为ｋ↓［Ｌ１］。第一记录叠层Ｌ↓［０］的光学反射率值为Ｒ↓［Ｌ０］、光学透射率值为Ｔ↓［Ｌ０］，以及第二记录叠层的光学反射率值为Ｒ↓［Ｌ１］。第一记录叠层的位置比第二记录叠层更接近入射面（８）。当满足以下条件０．４５≤Ｔ↓［Ｌ０］≤０．７５并且０．４０≤Ｒ↓［Ｌ１］≤０．８０以及ｋ↓［Ｌ０］＜０．３和ｋ↓［Ｌ１］＜０．３时，可以获得可在标准ＤＶＤ－ＲＯＭ播放器中播放的双叠层一次性写入媒质。描述了几种满足上述条件的叠层设计方案。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种双叠层光学数据存储媒质，其利用聚焦辐射光束进行一次性写入记录，该辐射光束的波长为λ并且在记录过程中入射通过该媒质的入射面，该媒质包括-至少一个基底，在其一侧上具有-第一记录叠层，记作L0，其包括一次性写入类型的L0记录层，该记录层的复折射率为n~L0=nL0-i.kL0,]]>厚度为dL0，所述第一记录叠层L0的光学反射率值为RL0、光学透射率值为TL0，-第二记录叠层，记作L1，其包括一次性写入类型的L1记录层，该记录层的复折射率为n~L1=nL1-i,kL1,]]>厚度为dL1，所述第二记录叠层L1的光学反射率值为RL1，这些光学参数都是在波长λ下确定的，所述第一记录叠层的位置比第二记录叠层更接近入射面，-透明间隔层夹在记录叠层之间，所述透明间隔层的厚度基本上大于聚焦辐射光束的聚焦深度。
技术介绍
从日本专利申请JP-11066622中获知了如开头的段落中所述的一种光学记录媒质的实例。近来，数字通用盘(DVD)作为一种数据存储量远大于CD的媒质已经获得了一定市场占有率。目前，这种格式可以用在只读(ROM)、可记录(R)和可改写(RW)类型中。对于可记录和可改写DVD而言，目前具有几种相互竞争的格式对于可记录的有DVD+R、DVD-R，对于可改写的有DVD+RW、DVD-RW、DVD-RAM。对于可记录和可改写DVD格式，这二者都存在的问题在于有限的容量以及由此引起的记录时间的问题，这是因为仅存在最大容量为4.7GB的单叠层媒质。要注意，DVD-视频的ROM盘具有双层媒质，其容量为8.5GB，通常被称作DVD-9，已经具有了相当大的市场占有率。因此十分需要具有8.5GB容量的可记录和可改写DVD盘。双层，即双叠层可改写DVD盘很可能是可以实现的。然而很明显，可改写的完全可兼容盘，即符合双层DVD-ROM反射和调制的技术要求的盘是非常难以获得的，并且至少需要无定形/晶状相变材料性质的重要突破，该材料用作可改写DVD媒质中的记录层。可以获得的典型有效反射率级约为7％；这样的低反射率值严重地降低了现有DVD播放器的读取兼容性。没有完全兼容性，双层可改写DVD就不易在市场中获得成功。为了获得与双层(＝双叠层)DVD-ROM标准相兼容的双叠层可记录DVD媒质，上部L0层和下部L1层这二者的有效反射率至少应为18％，即为了达到技术要求，最小有效光学反射率级至少应为Rmin＝0.18。有效光学反射率是指当例如两个叠层L0和L1都存在并且分别聚焦在L0和L1上时，作为从媒质返回的有效光部分所测得的反射率。最小反射率Rmin＝0.18是DVD标准的要求。然而在实际情况中，对于实现现有DVD播放器中的读取兼容性，稍微低一些的有效反射率(例如R＞0.12)也是可以接受的。要注意，目前R＞0.12这样的反射率在基于诸如相变技术的可改写双叠层DVD中是无法实现的。为了达到这样的技术要求而必须限定的各层的光学反射率、吸收率和透射率值的条件，到目前为止并不是没有意义的。在JP-11066622中没有提及关于各层光学反射率、吸收率和透射率值的要求以及如何达到这些要求。应该注意，在这个文件中，L0被定义为“最近”的叠层，即距离辐射光束入射面最近，以及从辐射光束的入射面观察，L1是最深的叠层。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在开头的段落中所述类型的双叠层光学数据存储媒质，其有效反射率值至少提供了与现有DVD-ROM播放器的读取兼容性。在一种优选的形式中，可以实现与现有DVD-ROM标准的兼容性。这个目的是利用根据本专利技术的光学数据存储媒质而实现的，该媒质的特征在于0.45≤TL0≤0.75，0.40≤RL1≤0.80并且kL0＜0.3和kL1＜0.3。本申请人发现这些条件可以从两记录叠层L0和L1的有效反射率级大于12％的条件中推导出来。更为优选的是0.55≤TL0≤0.65，0.50≤RL1≤0.70并且kL0＜0.2和kL1＜0.2，在这种情况下甚至可以达到更高的有效反射率值，例如15％或18％。基于具有一次性写入技术的记录层的双叠层可记录DVD媒质(例如DVD+R)，其具有较低的光学吸收率从而能够大体上克服相变可改写DVD双叠层媒质的反射率问题。具有较低吸收率的一次性写入记录层是诸如染料层。本专利技术可以用于DVD+R以及DVD-R格式。在下文中，我们一般用DVD+R表示可记录DVD。典型的单叠层DVD+R媒质的反射率为50％、调制率为60％；这些值在单叠层DVD-ROM的技术要求之内；DVD+RW媒质的反射率低得多，约为20％。因此，开发双叠层R媒质的起点要比开发RW媒质更为有利。染色材料本质上对于λ波长具有高透射率。与金属反射层相结合，可以获得高反射率。因此，利用染料层中的较低吸收率进行记录是可能的。可以使用的典型的染料是花青型、偶氮型、squarylium型或具有希望特性的其它有机染色材料。两层的最小有效反射率都是12％，在本专利技术中，特定的叠层设计方案的目标至少是Reff＝18％。图1表示当假设了记录(例如染料)叠层的合理透射率和吸收率的数值时，在理论上可能使用的兼容双叠层DVD+R媒质。如果上部记录叠层L0的透射率在45％到75％之间，那么每个叠层的反射率可能大于18％；因此下部记录叠层L1的本征反射率应在40％-80％范围内。图1b更为详细地表示了这种情况。在DVD实施例中，λ约为655nm。图4a表示了作为L0记录层厚度dL0的函数而计算得到的单记录层叠层的反射率。对于记录层光学常数的公值(nL0＜3，kL0＜0.3)，可以达到足够高的透射率；因此该反射率确定了所需的光学参数和层厚度。优选nL0≥2.5并且dL0在λ/8nL0≤dL0≤3λ/8nL0或者5λ/8nL0≤dL0≤7λ/8nL0的范围内。图4b表示了作为记录层折射率nL0实部的函数而计算得到的L0单记录层叠层的最大反射率；水平虚线表示反射率级R＝18％。根据图4b可以得出，为了得到至少为18％的反射率，记录层的折射率nL0应足够大(或小)nL0≥2.5或者nL0≤1.0然而后一个关系式在实际中不太可能满足。最佳的L0记录层厚度dL0位于反射率的第一或第二最大值处，因而优选的层厚度是λ/8nL0≤dL0≤3λ/8nL0(第一最大值)5λ/8nL0≤dL0≤7λ/8nL0(第二最大值)这种L0叠层设计方案的优点是高透明度和其简易性。在另一实施例中，在一次性写入L0记录层和透明间隔层之间设置第一金属反射层，其厚度dM1≤25nm，并且dL0在λ/8nL0≤dL0≤5λ/8nL0的范围内。对于这种叠层来讲，将第一金属反射层放置在染料层和间隔层之间，其起到半透明层的作用，从而提高反射率。必须规定最大厚度和适合的材料以保持第一金属反射层的透射率足够高。对于金属层来说，可以使用诸如Ag、Au、Cu、Al或其合金、或掺杂其他的元素。为了获得足够透明的叠层(TL0≥45％)，优选的金属层厚度是dM1≤25nm最佳的染料层厚度是由透射率和反射率的最大值确定的。薄金属层的出现，在R和T的极值中引起了附加的相移Δ～1/8到1/4；对于这种叠层设计方案，R和T的最大值位于Max(R)→λ/2nL0(p-Δ)，Max(T)→λ/2nL0(p+本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双叠层光学数据存储媒质（１０），用于利用聚焦辐射光束（９）进行一次性写入记录，该聚焦辐射光束（９）的波长为λ并且在记录过程中入射通过该媒质（１０）的入射面（８），该媒质（１０）包括：－至少一个基底（１，７），在其一侧上具有：－第一记录叠层（２），记作Ｌ↓［０］，其包括一次性写入类型的Ｌ↓［０］记录层（３），该记录层的复折射率为＊↓［Ｌ０］＝ｎ↓［Ｌ０］－ｉ．ｋ↓［Ｌ０］，厚度为ｄ↓［Ｌ０］，所述第一记录叠层Ｌ↓［０］的光学反射率值为Ｒ↓［Ｌ０］、光学透射率值为Ｔ↓［Ｌ０］，－第二记录叠层（５），记作Ｌ↓［１］，其包括一次性写入类型的Ｌ↓［１］记录层（６），该记录层的复折射率为＊↓［Ｌ１］＝ｎ↓［Ｌ１］－ｉ．ｋ↓［Ｌ１］，厚度为ｄ↓［Ｌ１］，所述第二记录叠层Ｌ↓［１］的光学反射率值为Ｒ↓［Ｌ１］，这些光学参数都是在波长λ下确定的，所述第一记录叠层的位置比第二记录叠层更接近入射面，－透明间隔层（４）夹在记录叠层（２，５）之间，所述透明间隔层（４）的厚度基本上大于聚焦辐射光束（９）的聚焦深度，　其特征在于０．４５≤Ｔ↓［Ｌ０］≤０．７５，０．４０≤Ｒ↓［Ｌ１］≤０．８０并且ｋ↓［Ｌ０］＜０．３和ｋ↓［Ｌ１］＜０．３。...

【技术特征摘要】
EP 2002-1-18 02075226.71.一种双叠层光学数据存储媒质(10)，用于利用聚焦辐射光束(9)进行一次性写入记录，该聚焦辐射光束(9)的波长为λ并且在记录过程中入射通过该媒质(10)的入射面(8)，该媒质(10)包括-至少一个基底(1，7)，在其一侧上具有-第一记录叠层(2)，记作L0，其包括一次性写入类型的L0记录层(3)，该记录层的复折射率为n~L0=nL0-i.kL0,]]>厚度为dL0，所述第一记录叠层L0的光学反射率值为RL0、光学透射率值为TL0，-第二记录叠层(5)，记作L1，其包括一次性写入类型的L1记录层(6)，该记录层的复折射率为n~L1=nL1-i.kL1,]]>厚度为dL1，所述第二记录叠层L1的光学反射率值为RL1，这些光学参数都是在波长λ下确定的，所述第一记录叠层的位置比第二记录叠层更接近入射面，-透明间隔层(4)夹在记录叠层(2，5)之间，所述透明间隔层(4)的厚度基本上大于聚焦辐射光束(9)的聚焦深度，其特征在于0.45≤TL0≤0.75，0.40≤RL1≤0.80并且kL0＜0.3和kL1＜0.3。2.如权利要求1所述的双叠层光学数据存储媒质，其中λ约为655nm。3.如权利要求1或2所述的双叠层光学数据存储媒质，其中对于一次性写入L0记录层，满足以下条件nL0≥2.5并且dL0在λ/8nL0≤dL0≤3λ/8nL0或者5λ/8nL0≤dL0≤7λ/8nL0的范围内。4.如权利要求1或2所述的双叠层光学数据存储媒质，其中在一次性写入L0记录层和透明间隔层之间设置第一金属反射层，其厚度dM1≤25nm，并且dL0在λ/8nL0≤dL0≤5λ/8nL0的范围内。5.如权利要求4所述的双叠层光学数据存储媒质，其中在第一金属反射层和透明间隔层之间设置第一透明辅助层I1，其折射率nI1≥1.8并且厚度为dI1≤λ/2nI1。6.如权利要求5所述的双叠层光学数据存储媒质，其中dI1≤λ/4nI1。7.如权利要求1或2所述的双叠层光学数据存储媒质，其中在一次性写入L0记录层的一侧设置第二透明辅助层I2，其折射率为nI2并且厚度dI2在0＜dI2≤3λ/8nI2的范围内，dL0在λ/8nL0≤dL0≤3λ/8nL0或者5λ/8nL0≤dL0≤7λ/8nL0的范围内。8.如权利要求7所述的双叠层光学数据存储媒质，其中第二透明辅助层(12)位于一次性写入L0记录层(...

【专利技术属性】
技术研发人员：B蒂克，HCF马坦斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]