可重写光学数据存储介质及使用这种介质的方法技术

描述了一种相变型光学数据存储介质（２０），具有一记录叠（２），记录叠（２）具有一记录层（６）和一金属反射层（３），还包括至少一个由铟锡氧化物材料（ＩＴＯ）构成的透明层（４、８）。在记录叠（２）中利用ＩＴＯ层（４、８）来改进记录层（６）的冷却行为并提供良好的光学对比度。因此，就可以实现较高的数据率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过聚焦的激光束而可重写地记录数据的光学数据存储介质，该介质具有一个衬底，在其一侧沉积有一个记录叠，该记录叠包括至少一个透明层，一相变型记录层，另一个透明层，在与上述透明层所在的一侧相对的记录层的另一侧上位于记录叠中，一金属反射层。 本专利技术还涉及这种光学数据存储介质在高数据率记录技术中的使用方法。
技术介绍
在开始段落中所提到的这种类型的光学数据存储介质的一个实施例见于欧洲专利申请书EP 0849729A2中。该专利申请书中所述的实施例具有一用于可重写地进行相变记录的I+IPIM 结构，其中M为具有高光学反射能力的金属反射层，I表示电介质层，I+表示透明高硬度层，P表示相变型记录层。在这种结构中，激光束首先通过I+层进入。I+层设法提高介质关于写入特征的稳定性，例如不稳定性。所提到的可用作高硬度I+层的材料有大量化合物，包括Si、Ge、Al、Ti、Zr、Ta、Nb、In、Sn、Pb、Mg等等的氧化物和氮化物，以及铟锡氧化物。 在欧洲专利申请EP 1058249A1中，公开了一种相变光学记录介质，其包括支承衬底和以所述顺序形成在支承衬底中的以下连续层，例如第一电介质层、记录层、第二电介质层、金属/合金层和紫外光固化树脂层。用于形成第一和第二电介质层的适用材料的例子包括金属氧化物，例如SiO、SiO2、ZnO、SnO2、Al2O3、TiO2、In2O3、MgO和ZrO2；氮化物，例如Si3N4、AlN、TiN、BN和ZrN；硫化物，例如ZnS、In2S3和TaS4；碳化物，例如SiC、TaC、B4C、WC、TiC和ZrC；金刚石状的碳，及其混合物。这些材料可以单独或者组合使用。另外，在相关情况下它们还可以包括杂质。 在欧洲专利申请EP 0810590A2中，公开了一种光学数据存储介质，其包括(a)第一光传输衬底，具有形成接收入射激光的外面的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；(b)可反写类型的可逆式相变材料的第一记录层，形成在第一衬底的第二表面上并且与衬底外面隔开第一衬底的厚度；(c)与第一记录层接触并且传输光的光学干涉膜。 基于相变原理的光学数据存储介质很有吸引力，因为它既可以直接重写(DOW)且具有高存储密度，又结合了只读光学数据存储系统的易兼容性。在这里，数据存储包括数字视频、数字声频和软件数据存储。相变光学记录技术包括使用聚焦的能量较高的激光束在结晶体记录层中形成微米级以下的的无定形记录标记。在信息记录过程中，介质相对于根据待记录信息而调制的聚焦激光束进行移动。当高能激光束使得结晶体记录层熔化时，标记就会形成。当激光束切断并且/或者随后相对于记录层移动时，已熔化的标记就在记录层中发生淬硬，从而在记录层的暴露区域中留下一个无定形信息标记，而记录层的未暴露区域中保持结晶态。已写入的无定形标记的擦除通过利用低能量水平的相同激光加热而进行再结晶来实现，而不需熔化记录层。这些无定形标记代表那些可利用能量较低的聚焦激光束而经过衬底读取的数据位。这些无定形标记相对于结晶体记录层的反射差异就产生了一个经过调制的的激光束，该激光束随后根据记录的信息由探测器转换成经过调制的光电流。 在相变光学记录技术中一个最重要的要求就是高数据率，这指的是数据可以在此介质中以至少30Mbits/s的用户数据率写入和重写。这样的高数据率要求记录层在DOW过程中具有高结晶速度，也就是短结晶时间。为保证先前记录的无定形标记可在DOW过程中再结晶，记录层必须有适当的结晶速度来与介质相对于激光束的速度相匹配。如果结晶速度不够高，先前记录的表示旧数据的无定形标记在DOW过程中就不能完全擦除，也就是不能完全再结晶。这就导致高噪声级。高结晶速度是在高密度记录和高数据率光学记录介质中，例如在圆盘形高速度CD-RW，DVD-RW，DVD+RW，DVD-RAM，红色和蓝色DVR中特别要求的，它们分别为致密盘和新一代高密度数字通用盘+RW和-RAM的缩写，其中RW和RAM指这些盘的可重写性，还有数字视频记录光学存储盘，其中红色和蓝色是指所使用的激光波长。对这些盘，完全擦除时间(CET)必须低于30ns。CET定义为在结晶环境中使已写入的无定形标记完全结晶所用的擦除脉冲的最小持续时间。CET利用静电测定器测量。对于DVD+RW，每120mm盘具有4.7GB记录密度，需要26Mbits/s的用户数据位率，而对于蓝色DVR，该速率为35Mbits/s。对于高速度版本的DVD+RW和蓝色DVR，要求数据率为50Mbits/s或更高。这些数据位率中每一个都可以转化成最大CET，该最大CET受若干参数的影响，例如记录叠的热学设计和所用的记录层材料。 因此，一个目的是提高光学记录介质如可重写DVD和DVR(数字视频记录器)的数据率。如上文中所述，这可通过提高相变材料的结晶速度从而又进一步减小CET来实现。然而，当结晶速度变高时，由于在数据写入过程中由晶体基底开始的结晶生长不可避免地会发生，因此无定形化过程难以进行。这就会产生比较小、并且难以读取的带有不规则边缘的无定形标记，从而导致不稳定性较高。晶体生长可以通过提高记录层的冷却速度而消除。为保证记录过程中正确形成无定形标记，要求邻近记录层的各层具有足够的散热片作用。这些邻近层利如电介质层的导热率看起来好像太低，因此它们迅速降低记录层温度的能力有限。甚至不可能以足够高的数据率成功写入具有较低冷却行为的层。换句话说，由于P层冷却速度很慢而使得发生丰富的再结晶现象，就造成无定形标记的形成被大大抵消。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种开始段中所述的类型的光学数据存储介质，该介质的散热片作用得以改进以保证在记录叠的记录层上正确形成无定形标记。 为实现上述目的，透明层和另一个透明层包括铟锡氧化物材料。 本专利技术基于以下观点，与已知透明层，例如现有光学记录技术中已知的常规型电介质层相比，铟锡氧化物层(ITO)的导热率比较高。由于具有低热阻力的ITO作为透明层，所以在记录叠中，热就能易于流向金属反射层中。ITO是一种通常因其具有较高电传导率而得到应用的材料，例如在液晶显示器(LCD’s)中用作透明电极。ITO在光学记录叠中用作具有高热传导率的材料还不为人所知。因此，通过本专利技术可以具有高于50Mbits/s的数据率。通过降低电介质层的厚度也可以得到较高的冷却速度，但由于光学要求通常不想这样做。另一个透明层包括铟锡氧化物材料，在与上述透明层所在的一侧相对的记录层的另一侧上位于记录叠中。以这种方式，热学对称的叠形成有透明层，在记录层的两侧上具有散热片作用。这具有改善冷却性能的优点，从而在记录层中更好地写入和擦除无定形标记。 在本专利技术的光学数据存储介质的一个实施例中，透明层介于记录层和金属反射层之间。与使用非ITO透明层相比，使用ITO作为透明层时，金属反射层和记录层之间的热阻比较低。 在另一个实施例中，存在的透明层与记录层相接触。通过直接接触，在记录过程中记录层的热量以最佳方式传递至透明ITO层并且CET进一步缩短高达大约10％。 在另外一个实施例中，至少一个电介质层位于记录叠中与记录层接触。这一电介质层可用于将ITO层与记录层遮蔽。在一些情况下，可能需要使ITO层与记录本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过聚焦的激光束（１０）可重写地记录数据的光学数据存储介质（２０），所述介质（２０）具有一衬底（１），在其一侧沉积有记录叠（２），记录叠（２）包括：至少一个透明层（４），一相变型记录层（６），一金属反射层（３），其特征在于，透明层（４）包括铟锡氧化物材料，除记录叠（２）具有以下顺序的各层之外；一铟锡氧化物层（４）一第一电介质层（７）一相变型记录层（６）一第二电介质层（５）一金属反射层（３）。

【技术特征摘要】
EP 2001-6-1 01202108.5的范围的情况下，可以设计多种替代实施例。在权利要求中，圆括号中的参考标记不应被理解为是对权利要求的限制。“包括”一词并不排除除了权利要求所列以外的元素或步骤存在。在一种元素之前的词“一个”并不排除多个这种元素的存在。特定的方法在互不相同的从属权利要求中进行了叙述，但这并不表示这些方法不能组合使用以更有利。 根据本发明，提供了一种可重写相变型光学数据存储介质，其记录层冷却行为得到改进，从而可以产生更高的数据率以便进行高速度记录，并且它适用于直接重写例如高速CD-RW、DVD+RW、DVD-RW、DVD-RAM、红色和蓝色DVD。权利要求1.一种用于通过聚焦的激光束(10)可重写地记录数据的光学数据存储介质(20)，所述介质(20)具有一衬底(1)，在其一侧沉积有记录叠(2)，记录叠(2)包括至少一个透明层(4)，一相变型记录层(6)，另一个透明层(8)，在与上述透明层(4)所在的一侧相对的记录层(6)的另一侧上位于记录叠(2)中，一金属反射层(3)，其特征在于，透明层(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：GF周，JCN里佩尔斯，ER梅恩德尔斯，HJ博格，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]