專(zhuān)利名稱(chēng)：雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)及其使用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用波長(zhǎng)為λ且記錄時(shí)穿過(guò)介質(zhì)入射面的聚焦輻射束進(jìn)行記錄的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，包括至少一個(gè)襯底，其側(cè)面上具有稱(chēng)為L(zhǎng)0的第一記錄疊層，包含可記錄類(lèi)型L0的記錄層，所述第一記錄疊層L0在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL0和光學(xué)吸收值A(chǔ)L0；稱(chēng)為L(zhǎng)1的第二記錄疊層，包含可記錄類(lèi)型L1的記錄層，所述第二記錄疊層L1在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL1和光學(xué)吸收值A(chǔ)L1，所述第二記錄疊層比第一記錄疊層更加靠近入射面；夾在記錄疊層之間的透明間隔層，所述透明間隔層厚度基本上大于聚焦輻射束的聚焦深度；本發(fā)明還涉及該介質(zhì)的使用。
從日本專(zhuān)利申請(qǐng)JP-11066622中已知開(kāi)篇段落中所描述的光學(xué)記錄介質(zhì)的實(shí)施例。
至于光學(xué)記錄的市場(chǎng)，迄今為止最重要和最成功的格式明顯的為一次寫(xiě)入格式，可記錄光盤(pán)(CD-R)。盡管很久以前就預(yù)計(jì)其重要性將由可重寫(xiě)光盤(pán)(CD-RW)接替，但CD-R介質(zhì)的實(shí)際市場(chǎng)大小仍然至少比CD-RW高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。而且驅(qū)動(dòng)器的最重要參數(shù)是用于R-介質(zhì)的最大寫(xiě)入速度，而不是用于RW介質(zhì)的最大寫(xiě)入速度。當(dāng)然，市場(chǎng)向CD-RW的可能轉(zhuǎn)移仍然是可能的，例如由于CD-RW的Mount Rainier標(biāo)準(zhǔn)化。然而，由于其與只讀光盤(pán)(CD)的100％兼容性，已經(jīng)證明R格式極具吸引力。
近來(lái)，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量遠(yuǎn)大于CD介質(zhì)的數(shù)字多功能光盤(pán)(DVD)已經(jīng)獲得市場(chǎng)份額。目前，該格式僅用于只讀(ROM)和可重寫(xiě)(RW)型式。在可重寫(xiě)DVD(DVD+RW)標(biāo)準(zhǔn)之后，發(fā)展一個(gè)新的可記錄(R)標(biāo)準(zhǔn)，即一次寫(xiě)入的DVD+R標(biāo)準(zhǔn)。新的DVD+R標(biāo)準(zhǔn)作為DVD+RW的重要支持而得到越來(lái)越多的關(guān)注。一種可能的情形為，終端用戶(hù)已經(jīng)熟悉光學(xué)一次寫(xiě)入格式，與可重寫(xiě)格式相比可能更加容易接受一次寫(xiě)入格式。
近來(lái)，已經(jīng)提出所謂的藍(lán)光光盤(pán)(BD)的新格式，其存儲(chǔ)容量甚至更大。對(duì)于該格式也將提出R和RW型式。
R和RW格式的問(wèn)題在于由于只有單疊層介質(zhì)而引起的有限容量及其記錄時(shí)間。注意，對(duì)于DVD視頻光盤(pán)，其為ROM光盤(pán)，雙層介質(zhì)已經(jīng)具有相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。雙層，即兩個(gè)疊層的DVD+RW光盤(pán)可能是切實(shí)可行的。然而，明顯的是，完全兼容的光盤(pán)，即在雙層DVD-ROM的反射和調(diào)制規(guī)格內(nèi)，很難實(shí)現(xiàn)和要求用于如DVD+RW介質(zhì)中記錄層的非晶/結(jié)晶相變材料性能的至少一個(gè)主要突破。沒(méi)有完全兼容性，雙層DVD+RW在市場(chǎng)上的成功是令人懷疑的。
為了獲得與雙層(疊層)DVD-ROM標(biāo)準(zhǔn)兼容的如雙疊層DVD+R介質(zhì)，上層L1和下層L0的有效反射率應(yīng)該至少為18％。更為通常地，可以說(shuō)，任何新一代的雙疊層介質(zhì)需要最小的有效光學(xué)反射水平Rmin以滿(mǎn)足某個(gè)規(guī)格，例如對(duì)于雙疊層BD來(lái)講Rmin的預(yù)期值為0.04，對(duì)于與單疊層BD兼容的雙疊層BD來(lái)講Rmin＝0.12。有效的光學(xué)反射意味著反射是這樣測(cè)量的當(dāng)例如兩層L0和LL0都存在并分別聚焦在L0和LL0上時(shí)，從介質(zhì)返回的有效光線(xiàn)的部分。到目前為止，重要的是為了滿(mǎn)足規(guī)格而必須應(yīng)用在各疊層上的光反射、吸收和透射值的條件。在JP-11066622中沒(méi)有提及關(guān)于各疊層的光反射、吸收和透射值的要求。應(yīng)該注意，在該文獻(xiàn)中，符號(hào)L0和L1的通常使用習(xí)慣已經(jīng)改變，其中符號(hào)L0表示“最近的”疊層即最靠近輻射束入射面的疊層，已經(jīng)改變?yōu)楝F(xiàn)在L0為從輻射束入射面觀(guān)察的最深疊層，L1為更靠近輻射束入射面的疊層。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供在開(kāi)篇段落中提到的那種類(lèi)型的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，其L0疊層和L1疊層的有效光學(xué)反射水平大于特定值Rmin。
根據(jù)本發(fā)明通過(guò)一種光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，其特征在于A(yíng)L1≤1-Rmin-(Rmin/RL0),]]>該公式中Rmin為各個(gè)記錄疊層所要求的最小光學(xué)有效反射值。對(duì)于給定的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，雙疊層光盤(pán)的兩個(gè)記錄疊層的有效反射應(yīng)該總是大于特定的最小反射Rmin。這暗示著L1的有效反射必須滿(mǎn)足如下標(biāo)準(zhǔn)方程(1)RL1eff＝RL1≥Rmin對(duì)于L0，有效反射應(yīng)該為
方程(2)RL0eff＝RL0*TL12≥Rmin因此，我們得到對(duì)L1透射的要求方程(3)TL1≥√(Rmin/RL0)方程(1)和(3)表明，整個(gè)雙層介質(zhì)的光學(xué)性能主要由L1的光學(xué)性能定義。方程(1)和(3)的結(jié)合直接定義L1可允許吸收的條件方程(4)AL1≤1-Rmin-Rmin/RL0]]>從L0的最大反射，即當(dāng)RL0＝1時(shí)，得到可允許的最大的AL1。這種情況下，還可得到來(lái)自L(fǎng)0的最大可能的有效反射。因此，我們定義仍然允許的L1中的最大吸收如下方程(5)AL1max≤1-Rmin-Rmin]]>選擇RL0＝1意味著不可能往L0寫(xiě)數(shù)據(jù)，因?yàn)闆](méi)有發(fā)生光學(xué)輻射的吸收。該極端情況例如可應(yīng)用于雙疊層可記錄ROM光盤(pán)或可記錄L1、ROM L0光盤(pán)。
在一個(gè)實(shí)施例中AL1≤AL0。為了能夠經(jīng)由L0中的光學(xué)裝置記錄信息，L0疊層應(yīng)在輻射束如激光的波長(zhǎng)處具有有限的光學(xué)吸收。由于記錄激光僅部分光線(xiàn)穿過(guò)L1，優(yōu)選應(yīng)使得L0更加敏感，即吸收高于L1，以保持所需要的寫(xiě)入功率在可接受的極限內(nèi)。對(duì)于可記錄的雙層光盤(pán)，似乎自然要施加如下兩個(gè)條件(i)兩個(gè)層具有相同的有效反射(從驅(qū)動(dòng)器角度看優(yōu)選相同的信號(hào)振幅)和(ii)兩個(gè)層具有相同的有效吸收(各層需要相同的寫(xiě)入功率)。這兩個(gè)邊界條件給出L1中的優(yōu)選吸收，其由下式給出方程(6)A1pref＝1-3Rmin/4-1/4-1/4·[(1-Rmin)2+8Rmin]1/2于是，L0中的優(yōu)選吸收(假設(shè)TL0＝0)由下式給出方程(7)A0pref＝1-Rmin/{1/4-Rmin/4+1/4·[(1-Rmin)2+8Rmin]1/2}2下一個(gè)步驟是認(rèn)識(shí)到L0和L1中的吸收分別主要由L0和L1中的記錄層厚度dL和L0和L1中記錄層材料的吸收系數(shù)kLλ(kLλ為復(fù)折射系數(shù)nLλ的虛部)決定。為了評(píng)估記錄疊層內(nèi)的吸收，省略了可能的雙層疊層設(shè)計(jì)的影響，這意味著進(jìn)行如下簡(jiǎn)化(i)忽略了記錄層內(nèi)的干涉效應(yīng)，(ii)忽略了可能存在的附加層中的可能吸收，(iii)記錄層插在兩個(gè)復(fù)折射系數(shù)為n0和n2的半無(wú)限介質(zhì)之間，見(jiàn)圖5。典型地，上面的周?chē)橘|(zhì)(對(duì)L1為襯底，對(duì)L0為間隔層)將是透明的，而下面的介質(zhì)為透明(對(duì)L1為間隔層)或高度反射的(對(duì)L0為反射鏡)。于是，該層內(nèi)光功率的吸收與dL和kL成指數(shù)關(guān)系，該吸收的計(jì)算為方程(8)A=[1-exp[-4πdLkLλ[1+(|nL-n2nL+n2|)]]]·[1-(|n0-nLn0+nL|)2]]]>λ為激光的波長(zhǎng)。指數(shù)中的(1+|(nL-n2)/(nL+n2)|)項(xiàng)為對(duì)由于在記錄層第二界面反射回來(lái)的光線(xiàn)部分引起的有效厚度增加的度量，見(jiàn)圖5。倍增因子(1-|(nL-n0)/(nL+n0)|2)說(shuō)明在第一界面處反射的光線(xiàn)。
典型地，LL0疊層將調(diào)整為有限的反射和透射。于是，對(duì)該疊層吸收的最主要貢獻(xiàn)將是光線(xiàn)的單程吸收。L0疊層將調(diào)整為高度反射，疊層的吸收將接近光線(xiàn)的雙程吸收。
優(yōu)選地，1.5AL1≤AL0≤2.5AL1。從圖4可以看出，對(duì)于L0和L1中相同的寫(xiě)功率，L0內(nèi)的吸收典型地約為L(zhǎng)1的兩倍。對(duì)于最感興趣的范圍，即有限的吸收以獲得L1中的高T和L0中的高R，雙程的吸收大約使得吸收變成兩倍。因此，為了使兩層的吸收在要求的范圍內(nèi)，下式對(duì)兩層均成立方程(9)0.5*AL0max≈AL1max＝1-Rmin-√(Rmin)≤1-exp(-4πkLdL/λ)從圖6可以看出，該近似最吻合L1類(lèi)型疊層，當(dāng)然其中干涉效應(yīng)起著不太重要的作用。
上述計(jì)算中沒(méi)有考慮到的一個(gè)影響為介質(zhì)中導(dǎo)向槽的存在，通常其存在于毗鄰記錄層的每個(gè)記錄疊層中用于跟蹤。由于這些凹槽，輻射束被衍射，且僅部分(或者沒(méi)有)衍射光被反射/透射測(cè)量裝置所捕獲。因此，衍射看上去象一種吸收。該衍射用于產(chǎn)生諸如推挽和跨越軌道(track-cross)的跟蹤信號(hào)，且優(yōu)選地這些信號(hào)在兩個(gè)疊層上的振幅相同以最小化在疊層之間切換時(shí)伺服系統(tǒng)的調(diào)整。反過(guò)來(lái)這意味著，對(duì)于這兩個(gè)層來(lái)講在反射/透射測(cè)量裝置中損耗了類(lèi)似的光量。這就意味著表示的吸收范圍和k/d范圍是實(shí)際上所允許的上限，這是因?yàn)閷?dǎo)出該范圍時(shí)假設(shè)根本沒(méi)有衍射損耗。
在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于在波長(zhǎng)λ處的復(fù)折射系數(shù)為n~L1λ=nL1λ-i*kL1λ]]>且厚度為dL1的可記錄類(lèi)型L1記錄層，滿(mǎn)足下式kL1λ≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π*dL1)]]>其中kL1λ為L(zhǎng)1記錄層的吸收系數(shù)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于在波長(zhǎng)λ處的復(fù)折射系數(shù)為n~L0λ=nL0λ-i*kL0λ]]>且厚度為dL0的可記錄類(lèi)型L0記錄層，滿(mǎn)足下式kLOλ≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π*dL0)]]>其中kL0λ為L(zhǎng)0記錄層的吸收系數(shù)。
注意，上述分析對(duì)于小的k值(k＜1)更為精確；對(duì)于k＞1，給出的公式變得不精確，盡管其仍然可以作為粗略評(píng)估。還應(yīng)該注意，記錄層厚度dL0和dL1的定義需要一些進(jìn)一步的解釋。例如，由于通過(guò)例如旋轉(zhuǎn)涂敷應(yīng)用該記錄層時(shí)的調(diào)平效應(yīng)(leveling effect)引起導(dǎo)向槽內(nèi)的記錄層厚度在不同導(dǎo)向槽之間是不同的。因此，記錄層的厚度定義為記錄和讀出時(shí)出現(xiàn)聚焦輻射束斑點(diǎn)處的厚度。
為了獲得滿(mǎn)足雙層(疊層)DVD-ROM光盤(pán)規(guī)格的可記錄雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，要求λ約為655nm，Rmin＝0.18，且kL0λ和kL1λ滿(mǎn)足方程(9)和方程(10)的要求。
為了獲得滿(mǎn)足雙疊層藍(lán)光光盤(pán)(BD)的(預(yù)期)規(guī)格的可記錄雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)，要求λ約為405nm，Rmin＝0.04，且kL0λ和kL1λ滿(mǎn)足方程(9)和方程(10)的要求。
對(duì)于與單層反射規(guī)格兼容的雙疊層藍(lán)光光盤(pán)，要求λ約為405nm，Rmin＝0.12，且kL0λ和kL1λ滿(mǎn)足方程(9)和方程(10)的要求。對(duì)于前三段描述的介質(zhì)，優(yōu)選0.7*dL0＜dL1＜1.3*dL0。
應(yīng)該注意，本發(fā)明不限于單側(cè)雙疊層介質(zhì)，通過(guò)改變襯底厚度，例如根據(jù)本發(fā)明兩個(gè)單側(cè)雙疊層介質(zhì)可以結(jié)合在一起形成滿(mǎn)足厚度要求的雙側(cè)雙疊層介質(zhì)。
將參照附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的示意圖。示出了兩個(gè)疊層的有效反射。
圖2示出了雙疊層光盤(pán)的L1中最大允許吸收與兩個(gè)層施加的最小有效反射率的函數(shù)關(guān)系。
圖3示出了L0和L1中優(yōu)選吸收與L1中最大允許吸收和L0及L1的有效反射率函數(shù)關(guān)系的比較。
圖4示出了L0和L1中光學(xué)吸收之比與有效反射的函數(shù)關(guān)系。
圖5示出了吸收記錄層對(duì)光學(xué)輻射束吸收的示意圖，其中忽略了記錄層內(nèi)的干涉效應(yīng)。
圖6示出了L1類(lèi)型疊層(左)和L0類(lèi)型疊層(右)的計(jì)算得到的吸收和用方程(9)進(jìn)行近似之間的比較。實(shí)線(xiàn)為精確計(jì)算，虛線(xiàn)表示近似結(jié)果。
圖7示出了對(duì)于激光波長(zhǎng)在DVD規(guī)格范圍內(nèi)的各種有效反射值，最大可允許k值和L1記錄層厚度的關(guān)系。
圖8示出了對(duì)于滿(mǎn)足DVD規(guī)格(激光波長(zhǎng)為655nm，Rmin＝18％)的雙疊層介質(zhì)，可允許k值范圍和L1記錄層厚度的函數(shù)關(guān)系。
圖9示出了DVD兼容(R＝18％)和BD兼容(R＝4％)的雙疊層光盤(pán)的最大可允許k值。
圖1示出了使用聚焦輻射束如波長(zhǎng)為λ的激光束9進(jìn)行記錄的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)10。激光束在記錄時(shí)穿過(guò)介質(zhì)10的入射面8進(jìn)入。介質(zhì)10包含襯底1和7，襯底1和7的側(cè)面上存在第一記錄疊層2和第二記錄疊層5，其中第一記錄疊層2稱(chēng)為L(zhǎng)0，其在波長(zhǎng)λ處具有光學(xué)反射值RL0和光學(xué)吸收值A(chǔ)L0，第二記錄疊層5稱(chēng)為L(zhǎng)1，其在波長(zhǎng)λ處具有光學(xué)反射值RL1和光學(xué)吸收值A(chǔ)L1。在記錄疊層2和5之間插入透明間隔層4，所述透明間隔層4厚度為50μm，基本上大于聚焦激光束9的聚焦深度。吸收值滿(mǎn)足如下方程AL1≤1-Rmin-Rmin/RL0,]]>在該公式中Rmin為每個(gè)記錄層要求的最小有效光學(xué)反射值。
第一記錄疊層2包含可記錄類(lèi)型L0記錄層3，例如偶氮染料或任何其它合適的染料。第一襯底1或間隔層4中存在導(dǎo)向槽，在L0記錄層3和襯底1之間存在第一高度反射層。存在第二襯底7，其側(cè)面上的第二記錄疊層5包含可記錄類(lèi)型L1記錄層6，例如偶氮染料或任何其它合適的染料。第二L1記錄疊層5與L0記錄疊層2相比處于更加靠近入射面8的位置。第二導(dǎo)向槽位于第二襯底7或間隔層4中。通過(guò)透明間隔層4將具有L0的第一襯底1附著到具有L1的襯底，該間隔層可充當(dāng)結(jié)合層。下面描述特定的適合的L0/L1疊層設(shè)計(jì)。
實(shí)施例1DVD可記錄雙疊層，Rmin＝0.18，λ＝655nm(各層依次為)由厚0.60mm的PC制成的襯底1；100nm的銀(n＝0.16-5.34*i)反射層，也可以使用金、銅或鋁、或其合金；偶氮染料L0記錄層3，厚度為80nm，該染料在655nm的輻射束波長(zhǎng)處的折射系數(shù)為2.24-0.02i；由厚10nm的銀制成的第一半透明反射層，也可以使用金、銅或鋁、或其合金；由厚度為50μm的透明的UV可硬化樹(shù)脂制成的間隔層4；由厚10nm的銀制成的第二半透明反射層，也可以使用金、銅或鋁、或其合金；偶氮染料L1記錄層6，厚度為80nm，該染料在655nm的輻射束波長(zhǎng)處的折射系數(shù)為2.24-0.02i；由厚0.58mm的PC制成的襯底7。
該疊層設(shè)計(jì)具有如下反射、吸收和透射值A(chǔ)L0＝0.4AL1＝0.2RL0＝0.6RL1＝0.2TL0＝0.6TL1＝0已經(jīng)滿(mǎn)足公式AL1≤1-Rmin-(Rmin/RL0)=1-0.18-(0.18/0.6)=0.27.]]>此外，kL0λ*dL0=1.6nm≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π)=26.4nm]]>且kL1λ*dL1-1.6nm≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π)=26.4nm.]]>第一半透明反射層也可以是厚度例如為20nm的SiO2層，也可以使用其它電介質(zhì)。在不同的實(shí)施例中，可以缺少第一半透明反射層。此外，在記錄層和該反射和/或半透明反射層之間可存在附加電介質(zhì)層。第二半透明反射層也可以是電介質(zhì)(如SiO2)或半導(dǎo)體(例如Si)層。此外，在記錄層和第二半透明反射層和/或在第二半透明反射層和間隔層和/或在記錄層和襯底7之間可存在附加電介質(zhì)層。
實(shí)施例2BD可記錄雙疊層，Rmin＝0.12，λ＝405nm(各層依次為)由厚1.1mm的PC制成的襯底1；100nm的銀(n＝0.17-2i)反射層，也可以使用金、銅或鋁；有機(jī)染料L0記錄層3，厚度為50nm，該染料在405nm的輻射束波長(zhǎng)處的折射系數(shù)為2.4-0.04i；由厚20nm的SiO2制成的第一透明電介質(zhì)層，也可以使用其它電介質(zhì)(Si3N4、ZnS-SiO2、Al2O3、AlN)；由厚度為25μm的透明UV可硬化樹(shù)脂制成的間隔層4；有機(jī)染料L1記錄層6，厚度為50nm，該染料在405nm的輻射束波長(zhǎng)處的折射系數(shù)為2.4-0.04i；由厚20nm的SiO2制成的第二透明電介質(zhì)層，也可以使用其它電介質(zhì)(Si3N4、ZnS-SiO2、Al2O3、AlN)；厚度為0.075mm，由透明UV可硬化樹(shù)脂制成的襯底7，在本實(shí)施例中也稱(chēng)為覆蓋層。
該疊層設(shè)計(jì)具有如下反射、吸收和透射值A(chǔ)L0＝0.6AL1＝0.2RL0＝0.4RL1＝0.2TL0＝0.6TL1＝0已經(jīng)滿(mǎn)足公式AL1≤1-Rmin-(Rmin/RL0)-1-0.12-(0.12/0.4)-0.33.]]>此外，kL0λ*dL0=2nm≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π)=24nm]]>且kL1λ*dL1=2nm≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π)=24nm.]]>在圖2中畫(huà)出了L1中最大允許吸收AL1max和兩個(gè)記錄疊層L0和L1的最小有效反射Rmin的函數(shù)關(guān)系。注意，可獲得的Rmin最大值為約0.38。該值代表如下情況L1疊層沒(méi)有任何吸收，因此不可能記錄，同時(shí)L0疊層同樣沒(méi)有吸收且反射最大(RL0＝1)。
在圖3中，比較了L0和L1中的優(yōu)選吸收與L1中最大可允許吸收和L0和L1的有效反射率的函數(shù)關(guān)系。該優(yōu)選吸收?qǐng)D示表示了方程(6)和(7)。
在圖4中，示出了AL0和AL1之比與L0和L1中有效反射率的函數(shù)關(guān)系。可以看出該比值優(yōu)選范圍為1.5-2.5，更優(yōu)選范圍為1.5-2.0。
在圖5中，示出了雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)10中記錄層3、6的示意圖(見(jiàn)圖1)。其中示出了光學(xué)輻射束的路徑。L0和L1中的吸收主要由記錄層厚度dL和記錄層材料的吸收值kLλ(kLλ為復(fù)折射系數(shù)nLλ的虛部)決定。為了評(píng)估記錄疊層內(nèi)的吸收，省略了可能的雙層疊層設(shè)計(jì)的詳細(xì)影響，這意味著進(jìn)行如下簡(jiǎn)化(i)忽略了記錄層內(nèi)的干涉效應(yīng)，(ii)忽略了可能存在的附加層中的可能吸收，(iii)記錄層插在兩個(gè)復(fù)折射系數(shù)為n0和n2的半無(wú)限介質(zhì)之間。典型地，上面的周?chē)橘|(zhì)(對(duì)L1為襯底，對(duì)L0為間隔層)將是透明的，而下面的介質(zhì)為透明(對(duì)L1為間隔層)或高度反射的(對(duì)L0為反射鏡)。于是，該層內(nèi)光輻射束的吸收與dL和kL成指數(shù)關(guān)系，該關(guān)系用方程(8)表示。
在圖6中，示出了吸收和記錄層厚度之間函數(shù)關(guān)系的模型化結(jié)果。實(shí)線(xiàn)表示精確計(jì)算而虛線(xiàn)表示方程(9)的近似。注意，該近似對(duì)于L1疊層最佳，并且對(duì)于L0疊層來(lái)講是合理的。
在圖7中，示出了對(duì)于各種Rmin的值，記錄層L1的最大允許k值和記錄層厚度dL1的函數(shù)關(guān)系。
在圖8中，畫(huà)出了Rmin＝0.18的特殊情況，其中允許的k值范圍用陰影表示。
在圖9中，除了畫(huà)出圖8的內(nèi)容之外還另外添加了BD的圖形進(jìn)行比較。
應(yīng)該注意，上述實(shí)施例是用于闡述而非限制本發(fā)明，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不離開(kāi)所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以設(shè)計(jì)出許多備選實(shí)施例。在權(quán)利要求書(shū)中，放在圓括號(hào)中的任何參考記號(hào)不應(yīng)被理解為限制該權(quán)利要求。單詞“包含”并不排除在權(quán)利要求中所列元件或步驟之外的其它元件或步驟的存在。元件之前的單詞“一個(gè)”并不排除存在多個(gè)該元件。在相互不同的從屬權(quán)利要求中引用的特定測(cè)量的純粹事實(shí)并不表示這些測(cè)量的組合就不具有這些優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明，描述了使用波長(zhǎng)為λ的聚焦輻射束(9)進(jìn)行記錄的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)。該輻射束在記錄時(shí)穿過(guò)介質(zhì)(10)的入射面(8)進(jìn)入。該介質(zhì)包含至少一個(gè)襯底(1、7)，其側(cè)面上具有稱(chēng)為L(zhǎng)0的第一記錄疊層(2)，其包含可記錄類(lèi)型L0的記錄層(3)，所述第一記錄疊層L0在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL0和光學(xué)吸收值A(chǔ)L0；稱(chēng)為L(zhǎng)1的第二記錄疊層(5)，包含可記錄類(lèi)型L1的記錄層(6)，所述第二記錄疊層L1在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL1和光學(xué)吸收值A(chǔ)L1，所述第二記錄疊層比第一記錄疊層更加靠近入射面；以及夾在記錄疊層(2、5)之間的透明間隔層(4)。通過(guò)滿(mǎn)足公式AL1≤1-Rmin-(Rmin/RL0),]]>該公式中Rmin為每個(gè)記錄疊層要求的最小有效光學(xué)反射值，可以實(shí)現(xiàn)與介質(zhì)的只讀(ROM)型式的完全兼容。
權(quán)利要求
1.一種使用波長(zhǎng)為λ且記錄時(shí)穿過(guò)介質(zhì)(10)入射面(8)的聚焦輻射束(9)進(jìn)行記錄的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，包括至少一個(gè)襯底(1、7)，其側(cè)面上具有稱(chēng)為L(zhǎng)0的第一記錄疊層(2)，包含可記錄類(lèi)型L0的記錄層(3)，所述第一記錄疊層L0在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL0和光學(xué)吸收值A(chǔ)L0；稱(chēng)為L(zhǎng)1的第二記錄疊層(5)，包含可記錄類(lèi)型L1的記錄層(6)，所述第二記錄疊層L1在波長(zhǎng)為λ處具有光學(xué)反射值RL1和光學(xué)吸收值A(chǔ)L1，所述第二記錄疊層比第一記錄疊層更加靠近入射面；夾在記錄疊層(2、5)之間的透明間隔層(4)，所述透明間隔層(4)厚度基本上大于聚焦輻射束(9)的聚焦深度；其特征在于A(yíng)L1≤1-Rmin-(Rmin/RL0),]]>該公式中Rmin為每個(gè)記錄疊層要求的最小有效光學(xué)反射值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中AL1≤AL0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中1.5AL1≤AL0≤2.5AL1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中，可記錄類(lèi)型L1記錄層(6)在波長(zhǎng)λ處的復(fù)折射系數(shù)為n~L1λ=nL1λ-i*kL1λ]]>且厚度為dL1，且滿(mǎn)足下式kL1λ≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π*dL1).]]>
5.根據(jù)權(quán)利要求4的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(30)，其中，可記錄類(lèi)型L0記錄層(3)在波長(zhǎng)λ處的復(fù)折射系數(shù)為n~L0λ=nL0λ-i*kL0λ]]>且厚度為dL0，且滿(mǎn)足下式kL0λ≤{λ*ln[1/(Rmin+(Rmin))]}/(4π*dL0).]]>
6.根據(jù)權(quán)利要求5的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中λ約為655nm，Rmin＝0.18。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中λ約為405nm，Rmin＝0.04。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中λ約為405nm，Rmin＝0.12。
9.對(duì)于雙疊層記錄使用前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)，其中有效光學(xué)反射率水平大于第一記錄疊層L0和第二記錄疊層L1的Rmin，Rmin為所需要的最小反射率水平。
全文摘要
描述了使用波長(zhǎng)為λ的聚焦輻射束(9)進(jìn)行記錄的雙疊層光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(10)。該輻射束在記錄時(shí)穿過(guò)介質(zhì)(10)的入射面(8)進(jìn)入。該介質(zhì)包含至少一個(gè)襯底(1、7)，其側(cè)面上具有稱(chēng)為L(zhǎng)
文檔編號(hào)G11B7/253GK1723498SQ200380105603
公開(kāi)日2006年1月18日 申請(qǐng)日期2003年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月13日
發(fā)明者H·C·F·馬坦斯, B·蒂克 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司