專利名稱：光學(xué)信息媒體和制造該媒體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過具有輻射波長λ和數(shù)值孔徑NA的聚焦輻射束進(jìn)行記錄的光學(xué)信息媒體，所說的媒體具有襯底和在該襯底上提供的層的層疊，該層疊包括至少一第一記錄層疊和k個(gè)輻射束透射層，每個(gè)輻射束透射層具有折射率ni和平均厚度di微米，并且1≤i≤k和k≥2。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種制造這種光學(xué)信息媒體的方法。
歐洲專利申請EP-A-1047055中公開了這樣的光學(xué)信息媒體的實(shí)施例。具體地說，描述了為將覆蓋層或其它的層彼此粘接在襯底的表面和/或一個(gè)或多個(gè)信息存儲層上光透射粘接劑層的應(yīng)用。
已有實(shí)現(xiàn)適合于記錄和再現(xiàn)的光學(xué)存儲媒體的恒速驅(qū)動器，這種光學(xué)媒體具有8千兆字節(jié)(GB)或更大的容量。通過某些數(shù)字視頻盤或有時(shí)也稱數(shù)字化視頻光盤(DVD)滿足這些要求。DVD格式可以分為專用于再現(xiàn)的DVD-ROM、也可用于可重寫的數(shù)據(jù)存儲器的DVD-RAM、DVD-RW和DVD+RW和可記錄一次的DVD-R。當(dāng)前的DVD格式包括容量為4.7GB、8.5GB和17GB的盤。
8.5GB尤其是9.4GB和17GB格式具有更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，通常包括多個(gè)信息存儲層。4.7GB的單層可重寫的DVD格式比例如常規(guī)的CD(光盤)容易處理，但用于視頻記錄的目的則存儲容量不夠。
最近已經(jīng)提出的高存儲容量格式是數(shù)字視頻可記錄盤(DVR)。當(dāng)前開發(fā)了兩種格式紅DVR和DVR-藍(lán)，這里紅和藍(lán)是指用于記錄和讀取而使用的輻射束波長。這種盤以最簡單的形式克服了容量的問題，具有適合于高密度的數(shù)字視頻記錄的單存儲層格式，并且在DVR-藍(lán)格式中存儲容量高達(dá)22GB。
DVR盤通常包括在一個(gè)或兩個(gè)表面上具有信息存儲層的盤形襯底。DVR盤進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)輻射束透射層。這些層透射用于讀或?qū)懕P的輻射束。例如，應(yīng)用在信息存儲層上的透射保護(hù)層。通常，對于較高密度的盤，使用具有較高數(shù)值孔徑(NA)(例如高于0.60)的透鏡對這種具有相對較低的波長的輻射束進(jìn)行聚焦。對于高于0.6的NA的系統(tǒng)，由于降低了例如厚度變化和盤傾斜的公差，以厚度在0.6-1.2毫米范圍的襯底應(yīng)用襯底入射記錄變得更加困難。為此，在使用以較高的NA讀取和記錄的盤時(shí)，從與襯底相對的側(cè)面執(zhí)行在第一記錄層疊的記錄層上的聚焦。因?yàn)楸匦璞Ｗo(hù)第一記錄層不受環(huán)境的影響，所以使用至少一個(gè)相對較薄的輻射束透射覆蓋層，例如薄于0.5毫米，通過這種覆蓋層對輻射束進(jìn)行聚焦。很顯然，不再需要對輻射束透射的襯底，而是可以使用其它的襯底材料比如金屬或它的合金。
在存在第二或另外的記錄層疊的情況下，在記錄層疊之間要求輻射束透射的間隔層。第二和進(jìn)一步記錄層疊必需至少部分地對輻射束波長透明以便能夠從第一記錄層疊的記錄層中進(jìn)行讀和寫。這種間隔層的厚度通常從幾十微米起。在輻射束源和距襯底最遠(yuǎn)的記錄層疊之間存在的輻射束透射層通常稱為覆蓋層。在預(yù)制的薄片用作透射層時(shí)，要求附加的透射粘接層以彼此粘接覆蓋層。
在DVR盤中必需非常仔細(xì)地控制在盤的徑向延伸上輻射束的透射層的厚度的變化或不均勻度以使撞擊的輻射的光路長度變化最小。特別是在DVR-藍(lán)版中在焦點(diǎn)上的輻射束的光學(xué)質(zhì)量對透射層的厚度的變化非常敏感，這種DVR-藍(lán)版使用具有波長基本等于405納米和NA基本等于0.85的輻射束?？偟膶拥暮穸染哂凶罴训闹狄栽诶绲谝恍畔⒂涗泴由汐@得聚焦輻射束最小的光學(xué)球面像差。偏離這種最佳厚度的輕微偏差(例如+/-2微米)引起了相當(dāng)大的這種像差。由于這種小范圍的緣故，非常重要的是，透射層的平均厚度等于或接近它的最佳厚度以最佳地使用該系統(tǒng)的公差，并在制造該盤的過程中具有較高的產(chǎn)出率。假設(shè)厚度誤差是分布在厚度的標(biāo)稱設(shè)置的周圍的高斯函數(shù)，很顯然，在制造的過程中在標(biāo)稱厚度的目標(biāo)設(shè)置基本等于在DVR盤的技術(shù)規(guī)范中的覆蓋層的最佳厚度時(shí)，所制造的不符合上述規(guī)范的盤的數(shù)量最少。在覆蓋層的折射率n＝1.6時(shí)DVR盤的單個(gè)覆蓋層的標(biāo)稱厚度為100微米。在使用不同的折射率時(shí)必需調(diào)整覆蓋層的標(biāo)稱厚度。由于最佳的厚度的變化可以超過一個(gè)微米，顯然從產(chǎn)出率的角度看即使這種小的變化也必需考慮。由于讀和寫系統(tǒng)的較高的數(shù)值孔徑，在折射率不同時(shí)，通過例如應(yīng)用三階Seidel像差分析不能精確地預(yù)計(jì)最佳的覆蓋層厚度的這種變化。因此必需使用更高階的分析或射線跟蹤方法。將D(n)定義為作為折射率函數(shù)的覆蓋層的最佳厚度，因此對于所提出的厚度，D(1.6)＝100微米。由于這是一個(gè)參數(shù)的函數(shù)，因此它必需計(jì)算一次，并以單曲線圖給出。在考慮多個(gè)透明層的盤時(shí)問題出現(xiàn)了。正如前文所述，使用多層盤以允許例如雙層讀出。此外，從EP-A-1047055中可以得知使用聚合物層比如聚碳酸酯(PC)薄片作為光透射覆蓋層，并通過薄的旋涂的紫外線固化液體樹脂層或壓敏粘接劑(PSA)將這種層粘接到信息存儲層。因?yàn)楝F(xiàn)在盤組裝了一個(gè)以上的輻射束透射層，所以制造在上述規(guī)定的范圍內(nèi)變化的盤變得更加困難。因此，對于這種盤，更加重要的是將標(biāo)稱直徑設(shè)置為基本等于盤的多個(gè)覆蓋層的最佳標(biāo)稱厚度。因?yàn)楝F(xiàn)在這就成為多變量函數(shù)，所以它不能以少數(shù)幾個(gè)的簡單曲線圖給出。解決這種問題的一種方法是使用射線跟蹤方法?，F(xiàn)在的問題是應(yīng)用具有偏離的折射率的透明層的每個(gè)光盤制造者都必需計(jì)算本身的最佳厚度，因?yàn)槭孪炔恢浪?。在射線跟蹤方法中關(guān)鍵的要素是設(shè)計(jì)者必需定義射線跟蹤程序所需要的正確的優(yōu)質(zhì)函數(shù)以最佳地使盤的一個(gè)或多個(gè)透明層最佳化。這要求熟練的光學(xué)設(shè)計(jì)者，并且上述的方法容易受到錯(cuò)誤的影響。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在開頭段落中所描述的這種類型的光學(xué)信息媒體，這種光學(xué)信息媒體具有厚度基本均勻的k個(gè)輻射束透射層，k≥2，在這種光學(xué)信息媒體中第k輻射束透明層具有使聚焦輻射束在所說的束的焦點(diǎn)上球面像差為零或基本等于零的平均厚度。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造這種光學(xué)信息媒體的方法。
實(shí)現(xiàn)第一目的在于通過下式確定輻射束透明層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)表示使在聚焦輻射束的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊的記錄層疊上。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在其它的k-1個(gè)輻射束透射層的依賴性方面以這種簡單的公式可以精確地確定輻射束透射層k的最佳厚度。術(shù)語“其它的”已經(jīng)暗示層k不需在最后淀積。非常好的是，層k是在k-1個(gè)其它的輻射束透射層之間的中間輻射束透射層，例如以液體的形式淀積并隨后固化的層。這種液體層具有的優(yōu)點(diǎn)在于例如通過在這種層的旋涂的過程中改變襯底的旋轉(zhuǎn)速度可以改變它的厚度并使其最佳。應(yīng)用這種最佳厚度的層k在輻射束的焦點(diǎn)上獲得了零或基本等于零的球面像差。在所使用的輻射束波長和在用于讀和寫光學(xué)信息媒體的透鏡NA下，對于不根據(jù)本發(fā)明的單層輻射束透射層，僅需要確定函數(shù)D(n)一次。在所說的焦點(diǎn)上具有零或較低的球面像差在從光學(xué)信息媒體中讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫入其中的光學(xué)的、電的和機(jī)械系統(tǒng)的部件中容許更大的誤差公差。例如盤的傾斜、透鏡的污染、透鏡的傾斜、透鏡的散焦、標(biāo)記的不穩(wěn)定性對盤的可讀性和可寫性的影響都減小。具有最佳厚度的透射層疊擴(kuò)展了那些其它的參數(shù)的安全系數(shù)，這導(dǎo)致系統(tǒng)更加穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)顯示以上述公式所確定的厚度基本等于厚度的實(shí)際理論最佳值，即在這個(gè)值的0.1％以內(nèi)。為了實(shí)際使用這個(gè)公式，允許+/-0.01D(nk)的帶寬，并且平均厚度dk應(yīng)該在這個(gè)帶寬中。優(yōu)選的dk在這個(gè)帶寬的中間以便能夠最佳地利用這個(gè)公式。
在優(yōu)選的實(shí)施例中每個(gè)輻射束透射層的折射率ni滿足1.45≤ni≤1.70。根據(jù)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)討論DVR-藍(lán)盤必需實(shí)行這種條件。為了防止在相鄰的輻射束透射層的界面上產(chǎn)生的不希望的反射，應(yīng)該將這些相鄰的層的折射率的差值保持較小。在折射率的規(guī)定范圍內(nèi)，對于垂直于界面的平面的輻射束，在折射率為1.45的層和折射率為1.70的層之間的界面上的最大的反射(R)從電磁理論中可以推導(dǎo)，它等于R=(1.70-1.451.70+1.45)2=0.0063,]]>遠(yuǎn)小于1％大多數(shù)有機(jī)透射層都落在規(guī)定范圍內(nèi)。
在特定的實(shí)施例中，D(1.60)＝100微米。不是根據(jù)本發(fā)明的表示假設(shè)的單個(gè)覆蓋層的最佳厚度的厚度函數(shù)D(n)在1.60的折射率下的值為100微米。對于DVR-藍(lán)格式認(rèn)為在前文中所提到的D(n)的條件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。在單個(gè)的覆蓋層的折射率具有不同于1.60的值時(shí)應(yīng)該將單個(gè)的覆蓋層的厚度調(diào)整為不同的值。調(diào)整水平取決于光學(xué)技術(shù)規(guī)范，例如用于將輻射束聚焦在記錄層上的透鏡的NA。
在另一實(shí)施例中，通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。如在DVR-藍(lán)格式中規(guī)定的那樣這定義了函數(shù)D(n)，對于0.85的NA在基本為405納米的輻射束波長上使它最佳。根據(jù)本發(fā)明在DVR-藍(lán)盤的情況下在dk的公式中應(yīng)該使用這個(gè)厚度函數(shù)D(n)。這個(gè)函數(shù)在附圖4中示出。
在另一實(shí)施例中D(1.60)＝300微米。不是根據(jù)本發(fā)明的表示假設(shè)單覆蓋層的最佳厚度的厚度函數(shù)D(n)在1.60的折射率下的值為300微米。在一種可能的高密度DVD(HD-DVD)格式中實(shí)現(xiàn)了在前文中所提到的D(n)的條件。HD-DVD格式的可能的結(jié)構(gòu)是在900微米的襯底上的300微米的覆蓋層，其包括在覆蓋層和襯底之間的記錄層疊或者在600微米的襯底的兩側(cè)上的300微米的覆蓋，其包括在覆蓋和在襯底的兩側(cè)上的襯底之間的記錄層疊。在兩種情況下，總的盤的厚度為1200微米或1.2毫米。在單個(gè)的覆蓋層的折射率的值不同于1.60時(shí)單個(gè)的覆蓋層厚度應(yīng)該調(diào)整為不同的值。調(diào)整水平取決于光學(xué)技術(shù)規(guī)范，例如用于將輻射束聚焦在記錄層上的透鏡的NA。
在另一實(shí)施例中，通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(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)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。在基本為405納米的輻射束波長上對于基本等于0.70的NA優(yōu)化時(shí)，如在DVR-藍(lán)格式中所規(guī)定的那樣，這定義了函數(shù)D(n)。根據(jù)本發(fā)明在HDD-DVD-盤的情況下在dk的公式中應(yīng)該使用這個(gè)厚度函數(shù)D(n)。這個(gè)函數(shù)在附圖5中示出。
在另一實(shí)施例中，通過下式確定透明層k的厚度dkdk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.001D(nk)]]>微米。允許的dk的帶寬的范圍被減小到1/10。具有根據(jù)這個(gè)公式的dk的光學(xué)信息媒體通常甚至更加精密地滿足了該公式的最佳條件，因此在第一記錄層上聚焦輻射束在它的焦點(diǎn)上不存在球面像差方面，優(yōu)于根據(jù)權(quán)利要求1所述的媒體。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)第二目的在于一種制造光學(xué)信息媒體的方法，該方法包括如下的步驟提供襯底，在該襯底上淀積層的層疊，該層疊包括至少一個(gè)記錄層疊和k個(gè)輻射束透射層，每個(gè)輻射束透射層具有折射率ni和平均厚度di微米，并且1≤i≤k和k≥2。根據(jù)本發(fā)明第k層的厚度通過dk的公式確定。通常通過旋涂或?qū)訅旱矸e或施加輻射束透射層。
在第一和/或另外的記錄層附近的記錄層疊中可以存在其它的輔助輻射束透射層。這些輔助層的作用是以改善所說的記錄層的記錄特性，通常具有大約幾十納米的厚度。這比在權(quán)利要求3或權(quán)利要求4中典型值D(n)≈100微米允許的帶寬小得多。因此，根據(jù)本發(fā)明可以安全地忽略這些層的厚度，并且不需要用于該公式中。在使用權(quán)利要求5的帶寬的情況下，因此0.001D(n)，對D(n)≈100微米，帶寬例如是+/-0.1微米，比幾十納米仍然相當(dāng)大的。在輔助的輻射束透射層比幾十納米更厚的預(yù)期的情況下，根據(jù)本發(fā)明可以要求將它并入到dk的公式中作為k-1個(gè)其它的輻射束透射層中的一個(gè)。
如在由申請人申請的美國專利US 5,8 76,822和美國專利US6,127,049中所描述，適合的記錄層疊包括作為記錄層的相變合金。這些記錄層都是可擦除類型。然而，也可以使用并且不排除其它類型的記錄層，比如寫一次染料、寫一次聚合物染料、可擦除磁光層或熒光層。
借助于三個(gè)實(shí)例性實(shí)施例并參考附圖更加詳細(xì)地闡述根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)信息媒體。
附

圖1、2和3分別示出了根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)信息媒體的截面示意圖。附圖尺寸沒有按比例；附圖4所示為在405納米的波長和0.85的NA下最佳的DVR-藍(lán)的厚度函數(shù)D(n)；附圖5所示為在405納米的波長和0.70的NA下最佳的藍(lán)HD-DVD的厚度函數(shù)D(n)；實(shí)例性實(shí)施例1在附圖1中示出了可擦除記錄的光學(xué)信息媒體20的根據(jù)DVR-藍(lán)格式的第一實(shí)例性實(shí)施例。輻射束10具有405納米的輻射波長λ和0.85的數(shù)值孔徑NA，它聚焦在媒體20中。媒體20具有襯底1和在其上提供的層的層疊2。層疊2包括具有IPIM層結(jié)構(gòu)的第一記錄層疊3，按照這個(gè)順序，其中I是由(ZnS)80(SiO2)20制造的介質(zhì)層，P是具有化合物Ge14Sb28Te58的相變合金，M是鋁(Al)的金屬鏡層。在IPIM記錄層疊3中的層的厚度分別為115納米、27納米、26納米和100納米。Al層在襯底1的附近。層疊2進(jìn)一步包括兩個(gè)輻射束透射層4，5。第一透射層4由紫外線固化樹脂制成，例如由Dainippon Ink andChemicals提供的Daicure EX-860，其折射率n1＝1.52，平均厚度d1＝4微米。第二輻射束透射層5由聚碳酸脂(PC)制成，其折射率n2＝1.60。第二透射層5的平均厚度d2滿足如下等式d2=D(1.60)[1-4D(1.52)]±0.01D(1.60)]]>微米，其中4D(1.52)<1,]]>D(n)表示使在聚焦輻射束的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)(微米)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊3的記錄層上。通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示DVR-藍(lán)的函數(shù)D(n)。DVR-藍(lán)的函數(shù)D(n)在附圖4中示出。D(1.60)＝100微米，而D(1.52)＝98.84微米，這個(gè)值是通過線性插值確定的。這就得到了d2的95.95微米的值。通過在已經(jīng)淀積了記錄層疊3的襯底1上配制紫外線固化樹脂的圓角可以施加第一輻射束透射層。襯底1安裝在旋涂器的卡盤上。在圓角的頂部上施加由厚度為95.95微米的預(yù)切割的PC薄片組成的第二透射層5。隨后以大約5000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)襯底1，通過旋轉(zhuǎn)由于離心力的作用紫外線固化樹脂被局部地驅(qū)使到外面，在PC薄片5和記錄層疊3之間形成樹脂層4。在旋轉(zhuǎn)之后樹脂層4具有基本均勻的厚度。通過改變襯底1的旋轉(zhuǎn)速度，樹脂層4的厚度可以調(diào)整。此后通過暴露在適合的紫外線源下紫外線固化樹脂。在以紫外線光固化之后使樹脂層4的厚度為4微米的旋轉(zhuǎn)速度必需實(shí)驗(yàn)確定。PC薄片5可以要求精整以與襯底1的形狀匹配。因此雙覆蓋層的總的厚度為99.95微米，它是紫外線固化樹脂4和PC薄片5的厚度的總和。如上文所指出第k透射層不必淀積PC薄片5，并且也可以是紫外線固化層4。在這種情況下可以選擇厚度為96微米或者任何其它在商業(yè)上可行的厚度的PC薄片5，隨后根據(jù)本發(fā)明的公式可以計(jì)算紫外線固化層4的厚度。然而，淀積或施加層4和5的方法與上文所描述的方法相同。
實(shí)例性的實(shí)施例2在附圖2中示出了可擦除記錄的光學(xué)信息媒體20的根據(jù)DVR-藍(lán)格式的第二實(shí)例性實(shí)施例。輻射束10具有405納米的輻射波長λ和0.85的數(shù)值孔徑NA，它聚焦在媒體20中。媒體20具有襯底1和在其上提供的層的層疊2。層疊2包括第一記錄層疊3和兩個(gè)輻射束透射層6，7，第一記錄層疊3與在實(shí)例性實(shí)施例1中所描述的層疊3相同。第一透射層6由在商業(yè)上從例如3M可購買的壓敏粘膠劑(PSA)層制成。PSA層6可以包括透明背襯和/或載體層，例如可任選的表面處理的非晶聚合物層，比如在每側(cè)上帶有粘膠劑層的聚乙烯對苯二酸鹽(PET)、PC或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層，但可取的是它是一種不包括背襯和/或載體層的轉(zhuǎn)印膠片。PSA通常在粘膠劑層上具有保護(hù)性箔，在應(yīng)用之前必需除去該保護(hù)性箔。在本實(shí)例中PSA層6是以PMMA為基礎(chǔ)，并具有折射率n1＝1.5015，并且平均厚度d1＝30微米。第二輻射束透射層7是一種預(yù)切割PC薄片，在所使用的輻射束波長下折射率n2＝1.60。第二透射層7的平均厚度d2滿足如下的等式d2=D(1.60)[1-30D(1.5015)]±0.01D(1.60)]]>微米，其中30D(1.5015)<1,]]>D(n)表示使在聚焦輻射束的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)(微米)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊3的記錄層上。通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示DVR-藍(lán)盤的這種函數(shù)D(n)。DVR-藍(lán)的函數(shù)D(n)在附圖4中示出。因此D(1.60)＝100微米，而D(1.5015)＝98.6微米。這就得到d2的69.57微米的目標(biāo)值。通過如下的方式可以應(yīng)用PSA層6從預(yù)切割PSA層6的第一側(cè)上消除第一保護(hù)性箔，以滾輪，或者可取的是在真空中，將它層壓在襯底1上，該襯底1已經(jīng)有記錄層疊3淀積在它上。此后，從預(yù)切割PSA層6的第二側(cè)上消除第二保護(hù)性箔，以滾輪，或者可取的是在真空中，將PC薄片7層壓在PSA層6的頂部。隨后，PC薄片7可以要求精整以與襯底1的形狀匹配。因此雙覆蓋層的總的厚度為99.57微米，它是PSA層6和PC薄片7的厚度的總和。如上文所指出第k透射層不必是最后施加的PC薄片7，而也可以是PSA層6。在這種情況下可以選擇厚度為70微米或者任何其它在商業(yè)上可行的厚度的PC薄片7，隨后根據(jù)本發(fā)明的公式可以計(jì)算PSA層6的厚度。然而，淀積或應(yīng)用層6和7的方法和順序與上文所描述的相同。
實(shí)例性實(shí)施例3在附圖3中示出了可擦除記錄的光學(xué)信息媒體20的根據(jù)DVR-藍(lán)格式但具有附加的第二記錄層疊的第三實(shí)例性實(shí)施例。輻射束10具有405納米的輻射波長λ和0.85的數(shù)值孔徑NA，它聚焦在媒體20中。媒體20具有襯底1和在其上提供的層的層疊2。層疊2包括具有第一記錄層疊3、第二記錄層疊3′和三個(gè)輻射束透射層11，12，13。第一記錄層疊3具有與實(shí)例性實(shí)施例1類似的IPIM結(jié)構(gòu)，按照如下的順序包括-厚度為30納米的介質(zhì)層(ZnS)80(SiO2)20，-厚度為25納米的化合物GeSb2Te4的記錄層，-厚度為15納米的介質(zhì)層(ZnS)80(SiO2)20，-厚度為100納米的在與襯底相鄰的鋁鏡層。第二記錄層疊3′具有IPIMI+結(jié)構(gòu)，它與實(shí)例性實(shí)施例1類似但它具有增加的附加介質(zhì)層I+，按照如下的順序包括-厚度為30納米的介質(zhì)層(ZnS)80(SiO2)20，-厚度為6納米的化合物GeSb2Te4的記錄層，-厚度為15納米的介質(zhì)層(ZnS)80(SiO2)20，-厚度為15納米的透明銀層，-厚度為130納米的另一個(gè)AIN介質(zhì)層I+。第一透射層是在商業(yè)上從例如3M可購買的壓敏粘膠劑(PSA)層11。PSA層11可以包括透明背襯和/或載體層，例如任選的表面處理的非晶態(tài)聚合物層，比如在每側(cè)上帶有粘膠劑層的聚乙烯對苯二酸鹽(PET)、PC、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)層，但可取的是它是一種不包括背襯和/或載體層的轉(zhuǎn)印膠片。PSA通常在粘膠劑層上具有保護(hù)性箔，在應(yīng)用之前必需除去該保護(hù)性箔。在本實(shí)例中PSA層11是以PMMA為基礎(chǔ)，并具有折射率n1＝1.5015和平均厚度d1＝26微米。第二透射層12由紫外線固化樹脂制成，例如由Dainippon Ink and Chemicals提供的Daicure EX-860，在所使用的輻射束波長下其折射率n2＝1.52，并且平均厚度d2＝4微米。第三輻射束透射層13是一種預(yù)切割PC的薄片，在所使用的輻射束波長下其折射率n3＝1.60。第三透射層13的平均厚度d3滿足如下等式d3=D(1.60)[1-26D(1.5015)-4D(1.52)]±0.01D(1.60)]]>微米，其中26D(1.5015)+4D(1.52)<1,]]>D(n)表示使在聚焦輻射束的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)(微米)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊3的記錄層上。通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示DVR-藍(lán)盤的這種函數(shù)D(n)。DVR-藍(lán)的函數(shù)D(n)在附圖4中示出。D(1.60)＝100微米，D(1.5015)＝98.6微米，D(1.52)＝98.84微米，這個(gè)值是通過線性插值確定的。這就得到了d3的69.58微米的目標(biāo)值。忽略在記錄層疊3和3′中的輔助透射層，透射層的總厚度為99.58微米，它是PSA層11、紫外線固化樹脂層12和PC薄片13的厚度之和。應(yīng)該注意的是，在執(zhí)行讀出或?qū)懭氲降诙涗泴盈B3′的記錄層中時(shí)，必需將聚焦輻射束10的焦點(diǎn)移到記錄層疊3′的記錄層的水平上。這在附圖3中通過虛線輻射束10′表示。由于輻射束10′現(xiàn)在僅通過紫外線固化樹脂層12和PC薄片13聚焦，因此在輻射束10′的焦點(diǎn)上存在相當(dāng)大的球面像差。這必需通過聚焦輻射束10′的讀/寫單元的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行校正。
根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于記錄的光學(xué)信息媒體比如DVR-藍(lán)和制造這種媒體的方法。通過波長為λ和數(shù)值孔徑為NA的聚焦輻射束執(zhí)行從媒體中讀取和記錄到媒體中。所說的媒體具有襯底和在該襯底上提供的層的層疊。該層疊包括至少第一記錄層疊和k個(gè)輻射束透射層。每個(gè)輻射束透射層具有折射率ni和平均厚度di微米，其中1≤i≤k，且k≥2。根據(jù)參數(shù)ni(i＝1...k)和di(i＝1...k-1)通過簡單的公式確定層k的厚度dk。這種媒體在所說的輻射束的處于第一記錄層疊的記錄層上的焦點(diǎn)上具有基本為零的球面像差。
權(quán)利要求
1.一種通過具有輻射波長λ和數(shù)值孔徑NA的聚焦輻射束(10)進(jìn)行記錄的光學(xué)信息媒體(20)，所說的媒體(20)具有襯底(1)和在該襯底上提供的層的層疊(2)，該層疊(2)包括至少第一記錄層疊(3)和k個(gè)輻射束透射層(4，5，6，7，11，12，13)，每個(gè)輻射束透射層(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，其特征在于輻射束透射層k的平均厚度dk滿足如下等式dk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.01D(nk)]]>微米，其中Σi=1k-1diD(ni)<1,]]>D(n)表示使在聚焦輻射束(10)的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)(微米)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊(3)的記錄層上。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于每個(gè)輻射束透射層(4，5，6，7，11，12，13)的折射率ni滿足1.45≤ni≤1.70。
3.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于D(1.6)＝100微米。
4.如權(quán)利要求3所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于D(1.6)＝300微米。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(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)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的光學(xué)信息媒體(20)，其特征在于dk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.001D(nk)]]>微米。
8.一種制造通過具有輻射波長λ和數(shù)值孔徑NA的聚焦輻射束(10)進(jìn)行記錄的光學(xué)信息媒體(20)的方法，該方法包括如下的步驟-提供襯底(1)，-在該襯底上淀積層的層疊(2)，該層疊(2)包括至少一個(gè)記錄層疊(3)和k個(gè)輻射束透射層(4，5，6，7，11，12，13)，每個(gè)輻射束透射層具有折射率ni和平均厚度di微米，并且1≤i≤k和k≥2，其特征在于-淀積第k層，使其具有通過如下公式確定的平均厚度dkdk=D(nk)[1-Σi=1k-1diD(ni)]±0.01D(nk)]]>微米，其中Σi=1k-1diD(ni)<1,]]>以及D(n)表示使在聚焦輻射束(10)的焦點(diǎn)上產(chǎn)生最小的球面波前像差的單層輻射束透射層的厚度相對于折射率的函數(shù)(微米)，所說的焦點(diǎn)處于第一記錄層疊(3)的記錄層上。
9.如權(quán)利要求8所述的制造光學(xué)信息媒體(20)的方法，其特征在于每個(gè)輻射束透射層(4，5，6，7，11，12，13)的折射率ni滿足1.45≤ni≤1.70。
10.如權(quán)利要求8或9所述的制造光學(xué)信息媒體(20)的方法，其特征在于D(1.6)＝100微米。
11. 如權(quán)利要求10所述的制造光學(xué)信息媒體(20)的方法，其特征在于通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。
12.如權(quán)利要求8或9所述的制造光學(xué)信息媒體(20)的方法，其特征在于D(1.6)＝300微米。
13.如權(quán)利要求12所述的制造光學(xué)信息媒體(20)的方法，其特征在于通過以基本線性的線條連續(xù)連接具有值(1.45，98.5)，(1.50，98.6)，(1.55，99.2)，(1.60，100)，(1.65，101.1)和(17.0，102.4)的坐標(biāo)(n，D(n))來表示D(n)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明提供了一種用于記錄的光學(xué)信息媒體(20)比如DVR－藍(lán)和制造這種媒體(20)的方法。通過波長為λ和數(shù)值孔徑為NA的聚焦輻射束(10)執(zhí)行從媒體(20)中讀取和記錄到媒體中。所說的媒體具有襯底(1)和在該襯底上提供的層的層疊(2)。該層疊(2)包括至少一第一記錄層疊(3)和k個(gè)輻射束透射層(4，5)。每個(gè)輻射束透射層(4，5)具有折射率n
文檔編號G11B7/258GK1419693SQ01807089
公開日2003年5月21日 申請日期2001年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月25日
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