多堆叠光学数据存储介质和这种介质的使用制造技术

描述了一种用于通过聚焦激光束（３０）可重写地进行记录的多堆叠光学数据存储介质（２０），所述介质（２０）具有基片（１），在该基片的一侧上淀积有：第一记录堆叠（２），包括相变型记录层（６）；至少一个另外记录堆叠（３），包括相变型记录层（１２）；相邻于每一个另外记录堆叠（３）的透明衬垫层（９）；该另外记录堆叠（３）具有充足的透射性，以便确保在第一记录堆叠（２）中读和记录的合适敏感性。为了该目的，由ＨｆＮ↓［ｘ］构成的至少一个散热层（１０）存在于记录堆叠（３）的至少一个中，其中１．１≤ｘ≤１．６。散热层（１０）还确保该另外记录堆叠（３）的记录层（１２）的合适冷却行为，以便在该另外记录堆叠（３）中得到充足的记录性能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于通过聚焦激光束可重写地进行记录的多堆叠光学数据存储介质，所述介质具有一个基片，在该基片的一侧上淀积有第一记录堆叠，包括相变型记录层，所述第一记录堆叠距离聚焦激光束最远，至少一个另外记录堆叠，包括相变型记录层，在记录堆叠之间的透明衬垫层，所述透明衬垫层具有大于聚焦激光束的聚焦深度的厚度。本专利技术还涉及为高数据率记录应用使用这种多堆叠光学数据存储介质。在开始段中所述类型的光学数据存储介质的实施例通过申请人提交的美国专利US6,190,750而公知。根据相变原理的光学数据存储介质是具有吸引力的，因为它利用跟只读光学数据存储系统容易兼容性组合了直接重写(DOW)和高存储密度的可能性。在该上下文中，数据存储包括数字视频、数字音频和软件数据存储。相变光学记录涉及使用聚焦的、功率相对高的激光束来在晶体记录层中形成亚微米大小的非晶记录标记。在记录信息期间，该介质根据要被记录的信息相对于调制的聚焦激光束移动。当高功率的激光束融化晶相记录层时，形成标记。当激光束被关闭和/或接着相对于记录层移动时，在记录层中淬火熔融的标记，在记录层的暴露区域中留下非晶信息标记，该记录层在未暴露的区域中保持晶相。已写的非晶标记的擦除利用通过以较低功率电平的相同激光加热进行再结晶来实现，而不用融化记录层。非晶标记表示数据位，能够通过功率相对低的聚焦激光束例如经由基片读取该数据位。非晶标记相对于晶相记录层的反射差导致调制的激光束，该调制的激光束随后由检测器根据记录的信息转换成调制的光电流。在相变光学记录中最重要的需求之一就是高数据率，这意味着可以按至少30M位/s的用户数据率在介质内写入和重写数据。这样高的数据率要求记录层在DOW期间具有高结晶速度，即短的结晶时间。为了确保先前记录的非晶标记在DOW期间能够被再结晶，该记录层必须具有适当的结晶速度，以便使介质相对于激光束的速度匹配。如果结晶速度不足够高，则先前记录的、表示旧数据的非晶标记在DOW期间不能完全被擦除，就意味着被再结晶了。这导致高噪音级。在高密度记录和高数据率光学记录介质中特别要求高结晶速度，例如在圆盘形的CD-RW高速、DVD-RW、DVD+RW、DVD-RAM、DVR-红和蓝中，它们分别是已知的光盘(Compact Disk)和新一代的高密度数字通用或视频盘+RW和-RAM，和数字视频记录光学存储盘的缩略语，其中RW和RAM指这种盘的可重写性，其中红和蓝是指使用的激光波长。对于这些盘，完全的擦除时间(CET)不得不低于30ns。CET被定义为在晶相环境中用于对已写的非晶标记完全结晶化的擦除脉冲的最小持续时间。使用静电测试器测量CET。对于具有每120mm盘4.7GB的记录密度的DVD+RW，需要26M位/s的用户数据位速率，对于DVR-蓝，所述用户数据位速率是35M位/s。对于高速度版本的DVD+RW和DVR-蓝，需要50M位/s和更高的数据速率。音频/视频(AV)应用的数据速率由AV信息流确定，但是对于计算机数据应用，在数据速率应用方面没有限制，即越大越好。这些数据位速率的每一个被转换成最大CET，其受几个参数的影响，例如，记录堆叠的热设计和使用的记录层材料。另一个重要的需求是增加光学记录介质的存储容量，例如单面盘的DVD-可重写和DVR(数字视频记录器)。这可以通过减小激光波长λ和/或增加记录透镜的数值孔径(NA)来达到，因为激光点尺寸跟(λ/NA)2成比例。因为激光点尺寸越小，记录的标记就越小。因此，因为每盘的单位面积容乃更多的标记，所以盘存储容量就增加。一个可选项是多个记录堆叠的应用，这些记录堆叠被利用相同激光束光学从光盘的相同面访问。当在该光盘的相同面上使用多于两个的记录堆叠时，其就被称为多堆叠记录。当多堆叠包括两个记录堆叠时，这一特征也被称为双或两重堆叠记录。对于双或两重堆叠记录，激光束首先穿过的第二记录堆叠必须是充足透射的、以便确保第一记录堆叠的适当的读/写特性。美国专利6,190,75 0的所述已知的介质具有可重写的相变记录的|IP2IM2I+|S|IP1IM1|结构，该结构具有两个金属反射层M1和M2，这两个反射层使用高光学反射是相对厚的，和使用相对高光学透射是相对薄的。I表示电介质层，I+表示另一个电介质层。P1和P2表示相变记录层，S表示透明衬垫层。在这一结构中，激光束首先穿过含P2的堆叠。金属层不但用作反射层，而且用作散热以便确保在写期间用于淬火非晶相的快速冷却。P1层靠近相对厚的金属镜面层M1，其使得P1层在记录期间基本冷却，同时P2层靠近相对薄的金属层M2，该金属层M2具有有限的散热特性。记录层的冷却行为很大程度上决定了在记录期间的非晶标记的正确形成。需要充足的散热活动以便在记录期间确保合适的非晶标记信息。在已知介质中，金属层M2不可避免地阻止了大部分的激光，这使得减少了在P1层上的记录功率。结合层M2使用另一个电介质层I+，以便增加M2层的透射。要求金属层M2具有充足的散热活动。该另一个电介质层独自的导热性仍然显示太低，因此其快速降低记录层中的温度的能力不够。因为部分阻挡激光，对P1记录层需要基本上更高的激光写功率。这意味着需要相对大量的激光功率以便在光学数据存储介质中成功写或重写数据，在以需要相对于激光束更大的介质速度的高数据速率的情况下尤其如此。以更大的写和重写速度，需要更多的激光功率。在大多数情况中，使用半导体激光器来产生激光束。特别是以更短的激光波长，例如小于700nm，这些激光中的最大激光功率是有限的并且对高记录功率造成障碍。而且，优选避免大的激光功率，因为跟第一记录堆叠相邻的另外记录堆叠可不希望被该聚焦到第一记录堆叠的记录层上的激光束加热。当不使用金属层M2时，层P2的冷却行为基本不同于层P1的冷却行为。因为这种不同，所以在层P2中以给定数据速率写的方式基本不同于层P1。意味着通过写方式，如脉冲或写策略。对于在一层中利用相对慢的冷却行为以足够高的数据速率进行成功的写甚至是不可能的。换句话说，因为P层很慢的冷却速度允许大量的再结晶，所以很大程度上抵消了非晶标记的形成。本专利技术的的一个目的就是提供在开篇中所述类型的多堆叠光学数据存储介质，其中该记录堆叠或另外记录堆叠包括基本上激光透明的层，该层具有充足的散热活动，以便确保在所述记录堆叠的记录层上形成合适的非晶标记。实现该目的在于，至少一个散热层存在于记录堆叠的至少一个中，该散热层包括由公式HfNx表示的化合物，其中公式x是每Hf原于对应的原于N的数目，且1.1≤x≤1.6。本专利技术是基于这样一个构思，IPIT堆叠的透射几乎唯一由P层的透射决定。T表示散热层，I和P分别表示电介质层和相变记录层。没有不可避免阻挡部分激光的金属层。由于存在散热层，在记录堆叠中就存在充足的散热活动。已经发现，当具有1.1≤x≤1.6的HfNx用作散热材料时，得到具有令人惊奇的高导热性的透明层。当值x小于1.1时，该材料对激光的吸收就变得太高，导致HfNx层的太低的透射。当值x大于1.6时，层的应力量变得不可接受的高并且在散热层中分裂(crack)，以及可能发生基片的翘曲。作为本专利技术的结果，用于在相邻记录堆叠中写的激光功率被大幅度减小，例如高达大约50％的量。在由申请人提交的、没有预先公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过聚焦激光束（３０）可重写地进行记录的多堆叠光学数据存储介质（２０），所述介质（２０）具有基片（１），在该基片的一侧上淀积有：第一记录堆叠（２），包括相变型记录层（６），所述第一记录堆叠（２）距离聚焦的激光束（３０）最远，至少一个另外记录堆叠（３），包括相变型记录层（１２），在记录堆叠（２，３）之间的透明衬垫层（９），所述透明衬垫层（９）具有大于聚焦激光束（３０）的聚焦深度的厚度，其特征在于，至少一个散热层（８，１０，１４）存在于记录堆叠（３）的至少一个中，该散热层（８，１０，１４）包括由公式ＨｆＮ↓［ｘ］表示的化合物，其中ｘ是每个Ｈｆ原子对应的原子Ｎ的数目，且１．１≤ｘ≤１．６。

【技术特征摘要】
EP 2001-11-23 01204534.01.一种用于通过聚焦激光束(30)可重写地进行记录的多堆叠光学数据存储介质(20)，所述介质(20)具有基片(1)，在该基片的一侧上淀积有第一记录堆叠(2)，包括相变型记录层(6)，所述第一记录堆叠(2)距离聚焦的激光束(30)最远，至少一个另外记录堆叠(3)，包括相变型记录层(12)，在记录堆叠(2，3)之间的透明衬垫层(9)，所述透明衬垫层(9)具有大于聚焦激光束(30)的聚焦深度的厚度，其特征在于，至少一个散热层(8，10，14)存在于记录堆叠(3)的至少一个中，该散热层(8，10，14)包括由公式HfNx表示的化合物，其中x是每个Hf原子对应的原子N的数目，且1.1≤x≤1.6。2.根据权利要求1所述的光学数据存储介质(20)，其中，散热层(10)存在于至少一个另外记录堆叠中，位于最靠近第一记录堆叠(2)的、另外记录堆叠(3)的记录层的一侧，且相邻于透明衬垫层(9)。3.根据权利要求1或2的任一项所述的光学数据存储介质(20)，其中，另外散热层(14)存在于包含散热层(10)的另外记录堆叠(3)中，该另外散热层(14)包括由公式HfNx表示的化合物，其中x是每Hf原子对应的原子N的数目，且1.1≤x≤1.6，该另外散热层(14)存在于跟该散热层(10)的一侧相对的、另外记录堆叠(3)的记录层(12)的一侧。4.根据权利要求1-3的任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JCN里佩斯，周国富，
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]