制造光学信息媒体的方法技术

根据本发明专利技术提供了一种用于记录的光学信息媒体（２０）比如ＤＶＲ－蓝和制造这种媒体（２０）的方法。通过波长为λ和数值孔径为ＮＡ的聚焦辐射束（１０）执行从媒体（２０）中读取和记录到媒体中。所说的媒体具有衬底（１）和在该衬底上提供的层的层叠（２）。该层叠（２）包括至少一第一记录层叠（３）和ｋ个辐射束透射层（４，５）。每个辐射束透射层（４，５）具有折射率ｎ＃－［ｉ］和平均厚度ｄ＃－［ｉ］微米，并且１＝ｉ＝ｋ，且ｋ＝２。根据参数ｎ＃－［ｉ］（ｉ＝１．．．ｋ）和ｄ＃－［ｉ］（ｉ＝１．．．ｋ－１）通过简单的公式确定层ｋ（５）的厚度ｄ＃－［ｋ］。这种媒体（２０）在所说的辐射束（１０）的处于第一记录层叠（３）的记录层上的焦点上具有为零或基本为零的球面像差。（*该技术在2021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具有辐射波长λ和数值孔径NA的聚焦辐射束进行记录的光学信息媒体，所说的媒体具有衬底和在该衬底上提供的层的层叠，该层叠包括至少一第一记录层叠和k个辐射束透射层，每个辐射束透射层具有折射率ni和平均厚度di微米，并且1≤i≤k和k≥2。本专利技术进一步涉及一种制造这种光学信息媒体的方法。欧洲专利申请EP-A-1047055中公开了这样的光学信息媒体的实施例。具体地说，描述了为将覆盖层或其它的层彼此粘接在衬底的表面和/或一个或多个信息存储层上光透射粘接剂层的应用。已有实现适合于记录和再现的光学存储媒体的恒速驱动器，这种光学媒体具有8千兆字节(GB)或更大的容量。通过某些数字视频盘或有时也称数字化视频光盘(DVD)满足这些要求。DVD格式可以分为专用于再现的DVD-ROM、也可用于可重写的数据存储器的DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW和可记录一次的DVD-R。当前的DVD格式包括容量为4.7GB、8.5GB和17GB的盘。8.5GB尤其是9.4GB和17GB格式具有更复杂的结构，通常包括多个信息存储层。4.7GB的单层可重写的DVD格式比例如常规的CD(光盘)容易处理，但用于视频记录的目的则存储容量不够。最近已经提出的高存储容量格式是数字视频可记录盘(DVR)。当前开发了两种格式红DVR和DVR-蓝，这里红和蓝是指用于记录和读取而使用的辐射束波长。这种盘以最简单的形式克服了容量的问题，具有适合于高密度的数字视频记录的单存储层格式，并且在DVR-蓝格式中存储容量高达22GB。DVR盘通常包括在一个或两个表面上具有信息存储层的盘形衬底。DVR盘进一步包括一个或多个辐射束透射层。这些层透射用于读或写盘的辐射束。例如，应用在信息存储层上的透射保护层。通常，对于较高密度的盘，使用具有较高数值孔径(NA)(例如高于0.60)的透镜对这种具有相对较低的波长的辐射束进行聚焦。对于高于0.6的NA的系统，由于降低了例如厚度变化和盘倾斜的公差，以厚度在0.6-1.2毫米范围的衬底应用衬底入射记录变得更加困难。为此，在使用以较高的NA读取和记录的盘时，从与衬底相对的侧面执行在第一记录层叠的记录层上的聚焦。因为必需保护第一记录层不受环境的影响，所以使用至少一个相对较薄的辐射束透射覆盖层，例如薄于0.5毫米，通过这种覆盖层对辐射束进行聚焦。很显然，不再需要对辐射束透射的衬底，而是可以使用其它的衬底材料比如金属或它的合金。在存在第二或另外的记录层叠的情况下，在记录层叠之间要求辐射束透射的间隔层。第二和进一步记录层叠必需至少部分地对辐射束波长透明以便能够从第一记录层叠的记录层中进行读和写。这种间隔层的厚度通常从几十微米起。在辐射束源和距衬底最远的记录层叠之间存在的辐射束透射层通常称为覆盖层。在预制的薄片用作透射层时，要求附加的透射粘接层以彼此粘接覆盖层。在DVR盘中必需非常仔细地控制在盘的径向延伸上辐射束的透射层的厚度的变化或不均匀度以使撞击的辐射的光路长度变化最小。特别是在DVR-蓝版中在焦点上的辐射束的光学质量对透射层的厚度的变化非常敏感，这种DVR-蓝版使用具有波长基本等于405纳米和NA基本等于0.85的辐射束。总的层的厚度具有最佳的值以在例如第一信息记录层上获得聚焦辐射束最小的光学球面像差。偏离这种最佳厚度的轻微偏差(例如+/-2微米)引起了相当大的这种像差。由于这种小范围的缘故，非常重要的是，透射层的平均厚度等于或接近它的最佳厚度以最佳地使用该系统的公差，并在制造该盘的过程中具有较高的产出率。假设厚度误差是分布在厚度的标称设置的周围的高斯函数，很显然，在制造的过程中在标称厚度的目标设置基本等于在DVR盘的技术规范中的覆盖层的最佳厚度时，所制造的不符合上述规范的盘的数量最少。在覆盖层的折射率n＝1.6时DVR盘的单个覆盖层的标称厚度为100微米。在使用不同的折射率时必需调整覆盖层的标称厚度。由于最佳的厚度的变化可以超过一个微米，显然从产出率的角度看即使这种小的变化也必需考虑。由于读和写系统的较高的数值孔径，在折射率不同时，通过例如应用三阶Seidel像差分析不能精确地预计最佳的覆盖层厚度的这种变化。因此必需使用更高阶的分析或射线跟踪方法。将D(n)定义为作为折射率函数的覆盖层的最佳厚度，因此对于所提出的厚度，D(1.6)＝100微米。由于这是一个参数的函数，因此它必需计算一次，并以单曲线图给出。在考虑多个透明层的盘时问题出现了。正如前文所述，使用多层盘以允许例如双层读出。此外，从EP-A-1047055中可以得知使用聚合物层比如聚碳酸酯(PC)薄片作为光透射覆盖层，并通过薄的旋涂的紫外线固化液体树脂层或压敏粘接剂(PSA)将这种层粘接到信息存储层。因为现在盘组装了一个以上的辐射束透射层，所以制造在上述规定的范围内变化的盘变得更加困难。因此，对于这种盘，更加重要的是将标称直径设置为基本等于盘的多个覆盖层的最佳标称厚度。因为现在这就成为多变量函数，所以它不能以少数几个的简单曲线图给出。解决这种问题的一种方法是使用射线跟踪方法。现在的问题是应用具有偏离的折射率的透明层的每个光盘制造者都必需计算本身的最佳厚度，因为事先不知道它。在射线跟踪方法中关键的要素是设计者必需定义射线跟踪程序所需要的正确的优质函数以最佳地使盘的一个或多个透明层最佳化。这要求熟练的光学设计者，并且上述的方法容易受到错误的影响。本专利技术的一个目的是提供一种在开头段落中所描述的这种类型的光学信息媒体，这种光学信息媒体具有厚度基本均匀的k个辐射束透射层，k≥2，在这种光学信息媒体中第k辐射束透明层具有使聚焦辐射束在所说的束的焦点上球面像差为零或基本等于零的平均厚度。本专利技术的另一目的是提供一种制造这种光学信息媒体的方法。实现第一目的在于通过下式确定辐射束透明层k的平均厚度dkdk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.01D(nk)]]>和Σi=1k-1diD(ni)<1,]]>D(n)表示使在聚焦辐射束的焦点上产生最小的球面波前像差的单层辐射束透射层的厚度相对于折射率的函数，所说的焦点处于第一记录层叠的记录层叠上。已经发现，在其它的k-1个辐射束透射层的依赖性方面以这种简单的公式可以精确地确定辐射束透射层k的最佳厚度。术语“其它的”已经暗示层k不需在最后淀积。非常好的是，层k是在k-1个其它的辐射束透射层之间的中间辐射束透射层，例如以液体的形式淀积并随后固化的层。这种液体层具有的优点在于例如通过在这种层的旋涂的过程中改变衬底的旋转速度可以改变它的厚度并使其最佳。应用这种最佳厚度的层k在辐射束的焦点上获得了零或基本等于零的球面像差。在所使用的辐射束波长和在用于读和写光学信息媒体的透镜NA下，对于不根据本专利技术的单层辐射束透射层，仅需要确定函数D(n)一次。在所说的焦点上具有零或较低的球面像差在从光学信息媒体中读取数据或将数据写入其中的光学的、电的和机械系统的部件中容许更大的误差公差。例如盘的倾斜、透镜的污染、透镜的倾斜、透镜的散焦、标记的不稳定性对盘的可读性和可写性的影响都减小。具有最佳厚度的透射层叠扩展了那些其它的参数的安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过具有辐射波长λ和数值孔径ＮＡ的聚焦辐射束（１０）进行记录的光学信息媒体（２０），所说的媒体（２０）具有衬底（１）和在该衬底上提供的层的层叠（２），该层叠（２）包括至少第一记录层叠（３）和ｋ个辐射束透射层（４，５，６，７，１１，１２，１３），每个辐射束透射层（４，５，６，７，１１，１２，１３）具有折射率ｎ↓［ｉ］和平均厚度ｄ↓［ｉ］微米，并且１≤ｉ≤ｋ，且ｋ≥２， 其特征在于辐射束透射层ｋ的平均厚度ｄ↓［ｋ］满足如下等式： ｄ↓［ｋ］＝Ｄ（ｎ↓［ｋ］）［１－＊ｄ↓［ｉ］／Ｄ（ｎ↓［ｉ］）］±０．０１Ｄ（ｎ↓［ｋ］）微米，其中＊ｄ↓［ｉ］／Ｄ（ｎ↓［ｉ］）＜１， Ｄ（ｎ）表示使在聚焦辐射束（１０）的焦点上产生最小的球面波前像差的单层辐射束透射层的厚度相对于折射率的函数（微米），所说的焦点处于第一记录层叠（３）的记录层上。

【技术特征摘要】
EP 2001-1-25 01200274.71.一种通过具有辐射波长λ和数值孔径NA的聚焦辐射束(10)进行记录的光学信息媒体(20)，所说的媒体(20)具有衬底(1)和在该衬底上提供的层的层叠(2)，该层叠(2)包括至少第一记录层叠(3)和k个辐射束透射层(4，5，6，7，11，12，13)，每个辐射束透射层(4，5，6，7，11，12，13)具有折射率ni和平均厚度di微米，并且1≤i≤k，且k≥2，其特征在于辐射束透射层k的平均厚度dk满足如下等式dk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.01D(nk)]]>微米，其中Σi=1k-1diD(ni)<1,]]>D(n)表示使在聚焦辐射束(10)的焦点上产生最小的球面波前像差的单层辐射束透射层的厚度相对于折射率的函数(微米)，所说的焦点处于第一记录层叠(3)的记录层上。2.如权利要求1所述的光学信息媒体(20)，其特征在于每个辐射束透射层(4，5，6，7，11，12，13)的折射率ni满足1.45≤ni≤1.70。3.如权利要求1或2所述的光学信息媒体(20)，其特征在于D(1.6)＝100微米。4.如权利要求3所述的光学信息媒体(20)，其特征在于通过以基本线性的线条连续连接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐标(n，D(n))来表示D(n)。5.如权利要求1或2所述的光学信息媒体(20)，其特征在于D(1.6)＝300微米。6.如权利要求5所述的光学信息媒体(20)，其特征在于通过以基本线性的线条连续连接具有值(1.45，303.8)，(1.50，301.0)，(1.55，299.9)，(1.60，300.0)，(1.65，301.1)和(17.0，303.0)的坐标(n，D(n))来表示D(n)。7.如权利要求1-6中任一权利要求所述的光学信息媒体(20)，其特征在于dk=D(...

【专利技术属性】
技术研发人员：BHW亨德里克斯，
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]