專利名稱：配合紫外光射束使用的光記錄載體的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使用UV波段、特別是波長在230-270nm的照射光束記錄和/或讀取信息的光記錄載體，其包括一個基底層和一個包括以下部分的數據疊層-一個包含用來形成代表數據的標記和間隔的材料的數據層，其中所述標記和間隔通過UV照射光束的照射而形成，-一個位于所述記錄載體的面向UV照射光束入射一側上的保護層。
通過增加物鏡的數值孔徑和降低照射光(如激光)波長，光記錄載體的數據容量有了逐步增大?？倲祿萘恳呀洀?50Mb(CD，NA＝0.45，λ＝780nm)增長到4.7Gb(DVD，NA＝0.65，λ＝670nm)，接著又進一步增長到了藍光光盤的25Gb(BD，NA＝0.85，λ＝405nm)。BD數據密度是由DVD容量經過光學縮放得到的。要使數據密度實現進一步增大，一種可能的途徑是進一步降低激光波長到UV波段。適合的UV激光器在不久的將來就可得到。
EP0731454 A1公開了一種配合UV激光器使用的光記錄方法、光記錄設備和光記錄介質。它使用波長在190-370nm范圍的UV激光器和數值孔徑小于等于0.4的鏡頭在記錄聲音、圖像或字符數據的信息記錄區(qū)域之外的一個子信息記錄區(qū)域錄制記錄介質的識別信息。
本發(fā)明的一個目的在于提供一種適于利用UV照射光束記錄和/或讀取信息的光記錄載體。
根據本發(fā)明，此目的是通過一種根據開頭段中所述的光記錄載體實現的，該光記錄載體的特征還在于所述保護層是由組成為硅基活性材料的固化樹脂組合物制成的。UV照射光束應理解為波長在190-400nm范圍。
在已知的光記錄載體如CD、DVD和BD中，光盤通常包含一個夾在聚碳酸酯基底層和塑料保護層之間的數據疊層。透過盤片的透明聚碳酸酯基底層或保護層進行數據的讀取和/或寫入。但是，在所述UV波長特別是230-270nm范圍內的波長下，現在使用的所述基底和保護層的材料都不能透過激光照射。根據本發(fā)明，使用了保護層入射來進行數據的記錄和/或讀取，其中保護層是用能透過UV入射光束的材料制成的。
根據本發(fā)明的樹脂組合物包含 和 其中R1、R2、R3、R4＝氫、C1-C10的烷基、乙烯基、苯基、羥基、氨基、鹵素原子，且R1、R2、R3和R4中至少有一個是氫。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案中，該樹脂組合物還包含 其中R1、R2、R3和R4與上面含義相同。
此外，優(yōu)選的是樹脂組合物還包含 其中R1、R2、R3和R4與上面含義相同。
應當注意，樹脂組合物中還包含金屬催化劑，如含5-10ppm鉑的鉑基催化劑。
優(yōu)選的是組分(1)的量基于固化樹脂組合物總重為40-70wt.％。
此外，優(yōu)選組分(2)的量基于固化樹脂組合物總重為15-40wt.％。
此外，優(yōu)選組分(3)的量基于固化樹脂組合物總重為10-30wt.％。
優(yōu)選組分(4)的量基于固化樹脂組合物總重為1.0-5.0wt.％。
在另一實施方案中，光記錄載體包含至少一個額外的記錄疊層和用來彼此分隔記錄疊層的至少一個透明隔離層，所述隔離層(SP)由如上所述包含組分(1)-(4)中的一種或多種的樹脂組合物制成。由此獲得能充分透過UV照射的隔離層。
在另一實施方案中，光記錄載體還包括至少一個輔助層，其中包含一種選自Al2O3、SiO2、C、NaCl、ZrO、Si3N4、LiF、KCl、Al、Ag、Cu、Ag、Ir、Mo、Rh、Pt、Ni、Os、W的材料。要提高光記錄載體的光學特性，例如寫入數據的光反射、光對比，這種輔助層(一層或多層)可能是必需的。而且這些材料適于配合UV照射使用。輔助層可以是，例如，介電層和/或金屬層。通常用于這一代(DVD)和第三代(BD)相變光記錄載體中的大部分介電材料會吸收太多230-270nm范圍的UV記錄波長的激光照射。這對于熱性能和光學性能都有影響。例如，ZnS-SiO2(通常用于光記錄疊層的材料)在此波段內具有非常高的吸收系數。在常規(guī)的IPIM記錄疊層中，其中I代表由ZnS-SiO2制造的介質層，P代表相變數據層，M代表金屬吸熱層，在兩個介質層之間的顯著吸收導致溫度分布比根據光學縮放條件預計的要寬得多。由于更寬的溫度分布會導致更寬的標記和進一步導致串寫(cross-write)現象，所獲得的數據容量將與第三代的BD記錄載體大小相同。
對于要與UV照射配合使用的光記錄載體來說，優(yōu)選需要ZnS-SiO2以外的其它介電材料。通過包括濺射沉積和光學分析等研究獲得了可能的物質。從而，發(fā)現選自Al2O3、SiO2、C、NaCl、ZrO、Si3N4、LiF、KCl的材料可以有利地用作根據本發(fā)明的光記錄載體的介質層。對所述材料可以進行摻雜以進一步提高光學性能、熱性能和機械性能。作為適用于數據層的相變記錄材料，已經發(fā)現了含有選自Ge、Sb、Te、In、Se、Bi、Ag、Ga、Sn、Pb、As中的至少兩種物質的合金。
除介質層和相變層之外，還可以提供金屬吸熱層，在寫入過程中需要此層來進行快速脫熱(驟冷)以使得可以形成標記。這種金屬層還充當反射體，增強數據的讀出和/或記錄層對入射照射的吸收。以下物質或它們的合金可被用于在UV波段進行光記錄用的記錄疊層Al、Ag、Cu、Ag、Ir、Mo、Rh、Pt、Ni、Os、W。
下面將參照附圖對本發(fā)明進行更詳細的說明，其中

圖1-3是根據本發(fā)明的光記錄載體的不同實施方案的截面示意圖。
在圖1中，顯示了一個用于使用UV波段、特別是波長在230-270nm的照射光束進行數據讀和/或寫的光記錄載體。所述光記錄載體包括一個基底層(S)和一個包括以下部分的數據疊層(R)-一個包含用來形成代表數據的標記和間隔的材料的數據層(P)，其中所述標記和間隔通過UV照射光束形成，-一個位于所述記錄載體面向UV照射光束入射一側上的透明保護層(C)。所述的保護層(C)由組成為硅基活性物質的固化樹脂組合物構成。更詳細地講，圖1示出了包括M/I2/P/I1/C數據疊層R的記錄載體的第一個示意圖，其中M是反射體/吸熱層，P是相變數據層，I1和I2是保護/干擾層(介質層)或多層結構，C是用來保護數據疊層的保護層，這就是所謂的MIPI疊層。保護層C可以設置在I1層之上。所述保護層的優(yōu)選材料為Sylgard 184有機硅彈性體(Dow Chemicals出品，為一種由組分(1)-(4)構成且主要成分為聚二甲基硅氧烷的混合物)，且厚度在5-300μm的范圍。該材料可以通過例如本領域所熟知的旋涂技術很好地施加。一個厚100μm的此材料的層在257 nm時透射率在80％以上。通常數據疊層的信號極性可以是從低到高，此時記錄狀態(tài)的反射比未記錄狀態(tài)的高，或者是從高到低，此時未記錄狀態(tài)的反射比記錄狀態(tài)的高。應注意，數據層P不局限于可重寫相變層。數據層也可以是一個只讀層，此時該只讀層通常是一個帶含數據的起伏結構(relief structure)的反射層。在后者的情形下，并不一定需要另一個M層。數據層還可以是一個由適當材料制成的只能寫一次的層，如有機染料層或無機金屬層。
通常，金屬吸熱/反射層M的厚度應大于10nm，特別是大于15nm。相變數據層P的厚度應當在3-50nm，特別是5-25nm的范圍。第二介質層I2的厚度應當在2-50nm，特別是3-25nm的范圍。第一介質層I1的厚度應大于5nm，特別是大于10nm。
例如，優(yōu)選提出了一種記錄疊層，其中用Si3N4作介質層I1、I2，用Al作金屬吸熱層M，以及用摻In的Sb-Te合金作相變數據層P。如圖1所示，疊層結構為S/M/I2/P/I1/C，其中M是沉積在盤基S上的第一個層，且其中UV激光束L，優(yōu)選波長為266nm，從I1層一側穿過保護層C進入疊層。
另外，在保護層C上面向UV照射光束的一側可以存在一個透光或半透光的硬涂層(未畫出)。通過該硬涂層，記錄載體的機械抗力可以得到提高。該硬涂層優(yōu)選是用含Si、含C或含S的材料制造，且厚度在5-300μm的范圍。P、I和M層可以通過已知的濺射和/或蒸發(fā)工藝施加。
在圖2中，顯示了一個多層光記錄載體，它進一步包含至少一個額外的數據疊層和用來彼此分隔數據疊層的至少一個透明隔離層，所述隔離層(SP)由含有組分(1)-(4)中的一種或多種的樹脂組合物制成。如所示，載體具有被隔離層SP分隔的兩個數據疊層R1、R2。隔離層可以通過例如旋涂施加。所述隔離層的優(yōu)選材料是Sylgard 184有機硅彈性體(Dow Chemicals出品，為一種由組分(1)-(4)構成且主要成分為聚二甲基硅氧烷的混合物)，且厚度在1-100μm的范圍。這種光記錄載體比僅包含一個數據疊層的光記錄載體的容量要高(在這里約為2倍)。這種記錄載體中的所有數據疊層都可以由入射UV照射光束從記錄載體的同一側進行存取。
在圖3中，顯示了一個雙面光記錄載體，在基板的每一側都有一個數據疊層R1、R2。如所示，記錄載體在基板S的每側都有一個數據疊層R1、R2。這種光記錄載體比僅包含一個數據疊層的光記錄載體的容量要高(在這里約為2倍)。在這種載體中，位于基板S兩側的數據疊層R1、R2可以由入射UV照射光束從基板S上它們所處的一側進行存取。雙面多層介質也可以預見。而且，可以預見，小波形因數光(Small FormFactor Optical)(SFFO)記錄載體，例如直徑＜30mm，也可以與UV照射光束配合使用。由于使用UV照射光束可以獲得的高數據密度，這些SFFO載體仍能容納極大量的數據，例如＞2GB。
要進行讀和/或寫，可以使用與用于BD載體的類似的設備，可以是正常尺寸也可以是SFFO。
應當注意，上述實施方案只是對本發(fā)明進行說明而不是限制，且本領域技術人員在不脫離權利要求書的范圍內可以設計很多替換方案。在權利要求書中，置于括號中的任何參考標記都不應被認為是用來限制該權利要求的。詞語“包含”或“包括”并不排除權利要求中所列那些之外的成分或步驟的存在。在某種成分之前的用詞“一個”或“一種”并不排除許多所述成分的存在。在各個不同從屬的權利要求中只引用了某些手段的事實并不表示不能有利地使用這些手段的綜合。
根據本發(fā)明，提出了一種配合UV照射光束，優(yōu)選在230-270nm波段進行讀和/或寫的光記錄載體。與數值孔徑NA＝0.85對應，λ＝266nm的系統(tǒng)的有效點半徑(近似高斯分布的1/e)為R0＝99nm。如果考慮了有效點面積，則可以看出這種記錄載體的數據容量可達60-65GB。此外可以看出，對于更低的數值孔徑(例如NA＝0.65)來說，數據容量增加太低，因此要求數值孔徑NA＝0.85。
權利要求
1.一種用于使用UV波段、特別是波長為230-270nm的照射光束(L)記錄和/或讀取信息的光記錄載體，它包括一個基底層(S)和一個包括以下部分的數據疊層(R)-一個包含用來形成代表數據的標記和間隔的材料的數據層(P)，其中所述標記和間隔通過UV照射光束形成，-一個位于所述記錄載體面向UV照射光束入射一側上的保護層(C)，特征在于所述的保護層(C)由固化樹脂組合物制成，該固化樹脂組合物為硅基活性材料。
2.權利要求1的光記錄載體，其中樹脂組合物包含 和 其中R1、R2、R3、R4＝氫、C1-C10-烷基、乙烯基、苯基、羥基、氨基、鹵素原子，且R1、R2、R3和R4中至少有一個是氫。
3.權利要求2的光記錄載體，其中樹脂組合物進一步包含 其中R1、R2、R3和R4與權利要求2中的含義相同。
4.權利要求2或3的光記錄載體，其中樹脂組合物進一步包含 其中R1、R2、R3和R4與權利要求2中的含義相同。
5.權利要求2-4中任一項的光記錄載體，其中組分(1)的量基于固化樹脂組合物總重計為40-70wt.％。
6.權利要求2-5中任一頂的光記錄載體，其中組分(2)的量基于固化樹脂組合物總重計為15-40wt.％。
7.權利要求2-6中任一項的光記錄載體，其中組分(3)的量基于固化樹脂組合物總重計為10-30wt.％。
8.權利要求2-7中任一項的光記錄載體，其中組分(4)的量基于固化樹脂組合物總重計為1.0-5.0wt.％。
9.權利要求1的光記錄載體，進一步包含至少一個額外的記錄疊層和用來彼此分隔記錄疊層的至少一個透明隔離層(SP)，所述隔離層由權利要求1-8中任一項中所述的樹脂組合物制成。
10.前述任一項權利要求的光記錄載體，進一步包括至少一個輔助層(I，M)，該輔助層中包含一種選自Al2O3、SiO2、C、NaCl、ZrO、Si3N4、LiF、KCl、Al、Ag、Cu、Ag、Ir、Mo、Rh、Pt、Ni、Os、W的材料。
11.權利要求1-4中任一項的樹脂組合物在制造用UV波段的照射光束(L)記錄和/或讀取信息的光記錄載體中的應用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使用UV波段、特別是波長為230－270nm的照射光束進行數據讀和/或寫的光記錄載體，所述光記錄載體包括一個基底層(S)和一個數據疊層(R)，其中數據疊層(R)包括一個包含用來形成代表數據的標記和間隔的材料的數據層(P)，其中所述標記和間隔通過UV照射光束形成，和一個位于所述記錄載體面向UV照射光束入射一側上的透光保護層(C)。所述的保護層(C)由組成為硅基活性物質的固化樹脂組合物構成，它達到了進行數據讀和/或寫所需的高UV透射率。所述光記錄載體可以進一步包含至少一個額外的數據疊層和用來彼此分隔數據疊層的至少一個透明隔離層，所述隔離層(SP)由所述樹脂組合物制成。
文檔編號G11B7/257GK1685413SQ03823453
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月19日 優(yōu)先權日2002年10月2日
發(fā)明者H·范桑坦, H·R·斯塔佩特, J·G·克魯斯特博爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司