CN1826642A - 混合型可记录光记录载体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能用于生成SA－CD盘的全部内容的备份的可记录光记录载体。上述记录载体包括：第一透明基片层(1)，第一半透明可记录信息层(2)，其包括具有高数据存储容量的有机染料，第二透明基片层(4)，第二可记录信息层(5)，其包括比所述的第一信息层(2)低的数据存储容量的有机染料，以及覆盖层(6)。

Description

混合型可记录光记录载体

本发明涉及一种可记录光记录载体，包括借助聚焦辐射光束来记录信息的两种不同记录信息层。

具有两个信息层的、与不同读出系统兼容的混合型ROM盘在US6,434,107中被揭露。由两个信息层构成的混合型超音频CD(SA-CD)在超音频CD系统的说明书中实际上是说明书的部分1中进行了描述。如SA-CD的第一信息层位于深度为1.2mm处，并且包括传统的CD音频数据。该信息层可以由使用大约为780nm的波长λ和0.45的数值孔径NA的现有CD播放器进行读取。第二信息层位于深度为0.6mm处。该第二半透明信息层为高密度(HD)层，并且包括超音频质量的音频数据。该高密度信息层可以由使用大约为650nm的波长λ和0.6的数值孔径NA的类DVD光学系统进行读取。

目前，不存在一种可记录介质可以用来备份这种SA-CD的全部内容。因此，本发明的一个目的是提供这样的一种可记录光记录载体。

根据本发明可以实现该目的，根据权利要求1所述的可记录光记录载体包括：

-第一透明基片层，

-第一半透明可记录信息层，包括具有高数据存储容量的有机染料，

-第二透明基片层，

-第二可记录信息层，包括具有比所述的第一信息层低的数据存储容量的有机染料，以及

-覆盖层。

本发明是基于将具有低数据密度(数据存储容量)的传统CD-R信息层与具有高数据密度的半透明DVD+R信息层相结合的思想。通过这种结合，获得原理上能够对混合型CD/DVD盘的全部内容备份进行存储的可记录光记录载体。这样，通过适当的改变，混合型光盘就能由组合的记录器(CD/DVD记录器)进行记录。

本发明的优选实施例在从属权利要求中定义。优选地，第一信息层是用作为双层DVD+R盘中L0层的信息层。在国际专利申请PCT/IB03/00090(PHNL 030043)和PCT/IB03/01377(PHNL030310)中已经描述了用于双层光数据存储介质的适当的信息层。在这些文件中提供的所有关于L0层的描述在此一并作为参考。

在这些文件中描述的第一信息层的优选实施例在权利要求3到6中定义。根据第一优选实施例，第一信息层具有在第一波长λ₁的第一复折射率 ${\tilde{n}}_{\mathrm{\λ}1}=n_{\mathrm{\λ}1}-{\mathrm{ik}}_{\mathrm{\λ}1},$ 在第二波长λ₂的第二复折射率 ${\tilde{n}}_{\mathrm{\λ}2}=n_{\mathrm{\λ}2}-{\mathrm{ik}}_{\mathrm{\λ}2},$ 厚度d、在所述第一波长λ₁的光学反射值为R₁和在所述第二波长λ₂的光学透射值为T₂，其中满足下列条件：T₂≥0.76，R₁≥0.15，n₁≥2.0，k₁＜0.3，k₂＜0.1，并且d的范围为λ₁/8n₁≤d≤5λ₁/8n₁，λ₁是用于记录第一信息层中信息的辐射光束的波长，并且λ₂是用于记录所述第二信息层中信息的辐射光束的波长。

为了在用于从第二信息层记录和读出至少58％的第二信息层的所述第二波长λ₂获得反射率R₂，将第一信息层制成对用于记录和读出第二信息层的第二波长λ₂是高透明度的。

优选地，第一信息层的透射率T₂在第二波长λ₂＝780nm被选择为至少76％，其中优选地，第二波长用于在第二信息层上进行记录。通过选择在权利要求3中定义的参数，在第二波长，优选为780nm，获得一个充分高的透射率，在第一波长，优选为650nm，获得一个充分高的反射率，并且同时，信息层能够容易地制造。该思想的进一步的实施例在上述提及的国际专利申请PCT/IB03/01377中进行了描述，其进一步的实施例在此一并作为参考。

在权利要求5中定义了凹槽部分的厚度d_RG的优选值。优选地，非金属反射镜层位于邻近第一信息层处，其中附加反射层包括介质材料，如SiO₂，SiC，ZnS，ZnS-SiO₂(80∶20)，或半导体材料，如Si，并具有范围为5nm≤d_T≤120nm的厚度d_T。

原理上，使用非染料可记录信息层作为第一信息层是可能的。然而，染料的使用在用于在第二(CD-R)信息层上进行记录的波长处，对高密度记录染料的非常高的固有透明度具有重要意义。在进一步实施例中，第一和第二基片层具有范围为0.55mm到0.65mm的厚度，尤其是范围为0.57mm到0.63mm，优选地大约为0.6mm。

如已经提及的，在进一步实施例中，附加半透明反射镜层位于第一信息层和第二基片层之间。该附加反射镜层可以是由如SiO₂或SiC制成的介质(非金属)镜层，也可以是由如Ag制成的金属镜层。而且，半透明反射镜层可以由多于一层组成，例如，使用介质镜原理进一步微调用于在第一信息层(优选λ₁＝650nm)记录/读出的波长的反射率，以及用于在第一信息层(优选λ₂＝780nm)记录/读出的波长的透射率。

除了上述的用于备份SA-CD的全部内容的用途，由于制造只读SA-CD的成本相当高且昂贵，根据本发明的记录载体还提供分发小体积的SA-CD的可能。因此，代替SA-CD-ROM盘的可记录记录载体能够更容易且便宜地记录相同量的信息。

进一步，根据本发明的记录载体能够在ROM盘的制造过程中起作用。在开始大规模生产具有例如音频内容的盘之前，总是制作第一测试盘以检测盘的工作是否正常，比如检测内容是否正确以及盘是否提供良好的播放等。这是相当昂贵的过程，因为它除了别的之外还需要包括压模加工、盘成型等的一个完整的生产过程。在可记录记录载体上进行盘内容的测试记录更快更便宜。根据本发明的记录载体因此能用于SA-CD盘的制造过程中。

现在将参照下列附图更详细地解释本发明：

图1显示了根据本发明的光记录载体的示意布置图，

图2显示了根据本发明的记录载体的另一个实施例的一部分的示意布置图，

图3显示了用于第一信息层的典型染料的光学常数，

图4显示了在780nm具有SiO₂介质镜层的第一信息层的透射率，

图5显示了在780nm具有SiC介质镜层的第一信息层的透射率，以及

图6显示了在780nm具有Ag金属镜层的第一信息层的透射率。

图1中显示了根据本发明的记录载体的第一实施例的示意布置图。从波长为λ的记录/读出激光束L入射的一侧看，记录载体包括下列层：

-第一透明基片层，例如具有大约0.6mm的厚度；

-第一至少半透明可记录信息层2，具有高的数据密度并且包括用于DVD+R中信息层的有机染料，例如具有大约80nm的厚度；

-粘合层3；

-第二透明基片层4，例如具有大约0.6mm的厚度；

-第二信息层5，包括用于CD-R盘中信息层的有机染料并且具有比第一信息层2低的数据密度，并例如具有150nm的厚度；以及

-覆盖层6。

应该注意的是，信息层2、5作为用于适当地记录通常也包括更多的层被显示，所述更多的层例如是介质层、反射镜层或反射层的堆栈，为了简单起见未显示在图1中。

第二信息层5的位置由两个基片层1和4以及粘合层3的整体光学厚度来确定，即第二信息层5的位置由光学深度：n₁d₁+n₄d₄+n₃d₃来确定，其中n表示在第二波长λ₂(例如780nm)的复折射率 $\tilde{n}=n-\mathrm{ik}$ 中的实部，并且d表示厚度。在一个特定实施例中，第二信息层5的位置在1.86±0.1深度的光学深度处，这导致第二信息层5的光学深度与传统CD(CD基片厚度1.2mm，CD基片折射率1.55)的光学深度相同。这里的光学深度n*d是相对的；对于第一信息层2，这应该是近似于CD：d*n＝1.2mm*1.55。由于分隔层、粘合层和基片层的可能不同的折射率，上述计算允许校正第二信息层的物理深度。

为了读出和记录第一信息层2中的数据，使用优选地具有大约为650nm的波长λ₁的激光束L，就如在DVD+R技术中使用的波长一样，而为了读出和记录第二信息层5中的数据，使用优选地具有大约为780nm的波长λ₂的激光束L，就如在CD-R技术中使用的波长一样。信息层2和5对各自的波长的反射度应该分别至少是15％和58％。为了达到这个目的，对于第二信息层5，意味着第一信息层2对用于记录/读出第二信息层5上的数据的第二波长λ₂，如：780nm，必须具有高的透射值T。在一个优选实施例中，因此选择染料以便使对第一波长λ₁的复折射率 的实部n₆₅₀至少达到2.0，且使在第一波长λ₁的复折射率 的虚部k₆₅₀小于0.3，并且使在第二波长λ₂的复折射率 的虚部k₇₈₀小于0.1。

此外有利地，对于第一信息记录层2的厚度，它保持：在非金属半透明反射镜层邻近第一记录层的情况下，λ₁/8n₁≤d≤3λ₁/8n₁，或者在薄金属半透明反射镜层邻近第一信息层的情况下，λ₁/8n₁≤d≤5λ₁/8n₁，其中λ₁为用于记录/读出第一信息层2中数据的波长，例如为650nm。

根据本发明的记录载体的实施例的一部分示意性地显示在图2中。在这个实施例中，至少半透明反射镜层7提供在第一信息层2和第二基片层4之间，所述的第一信息层2和所述的反射镜层7形成记录栈，其可能包括附加层(未示出)，用于例如反射/透射的调整、化学稳定性等的目的。应该注意的是在特定实施例中也可以完全省略粘合层3(但未示出)。此外，显示了基片层1的凹槽结构和第一信息层2以及附加层7。可以看到，第一基片层1具有深度为g的导向槽，并且第一信息层2具有不同的厚度，在凹槽部分的第一厚度d_RG比在凹槽之间部分的厚度d_RL大。相反，附加反射镜层7基本上具有恒定厚度d_T。为了在用于读出/记录第一信息层2的第一波长λ₁获得好的信号，依据详细栈的设计，凹槽深度的良好选择是这样的：(λ₁/650)*50nm＜g＜(λ₁/650)*180nm。

此外，用于厚度的优选值是这样的，它保持为d_RG：其中所述第一信息层的厚度d_RG满足条件145nm≤d_RG·n＜245nm。凹槽之间部分的厚度d_RL的范围是d_RG-0.2*g≤d_RL≤d_RG-0.5*g，而反射镜层7的厚度d_T的范围应该是5≤d_T≤120nm。用于凹槽深度g的特定值是50nm＜g＜180nm。特定实施例的实际示例值是：g＝80nm，d_T＝60nm，d_RL＝32nm，d_RG＝80nm。

图3显示了用于包括有第一信息层2和反射镜层7的第一信息记录栈的典型染料的光学常数n，k。可以看到，对用于记录/读出第二信息层的波长λ＝780nm来说，n大约为2.0，k大约为0，而对用于记录/读出第一信息层2的的波长λ＝655nm来说，n大约为2.4，k大约0.1。

反射镜层7可以使用不同的材料。根据反射镜厚度，对于不同材料，尤其对于尤其对附加SiO₂的介质镜层、附加SiC的介质镜层和附加Ag金属的反射镜层分别在图4、5和6中显示具有附加反射镜层7的第一信息层2的780nm的波长的透射率。通过使用这些图表，适合的厚度可以如此选择以使得透射率在期望的范围内。

本发明提供了一种可记录光记录载体，其能够用于制作只读混合性SA-CD的全部内容的备份。此外，通过利用根据本发明的记录载体能够分发小体积的混合型SA-CD。更进一步，这样的记录载体可以用于混合型只读SA-CD盘的生产过程中。

Claims (9)

1、一种可记录的光记录载体，包括：

-第一透明基片层(1)，

-第一半透明可记录信息层(2)，包括具有高数据存储容量的有机染料，

-第二透明基片层(4)，

-第二可记录信息层(5)，包括具有比所述的第一信息层(2)低的数据存储容量的有机染料，以及

-覆盖层(6)。

2、根据权利要求1所述的记录载体，其中所述第一信息层(2)是用作为双层DVD+R盘中L0层的信息层。

3、根据权利要求1或2所述的记录载体，其中所述的第一信息层(2)具有在第一波长λ1的第一复折射率 ${\tilde{n}}_{\mathrm{\λ}1}=n_{\mathrm{\λ}1}-i{k}_{\mathrm{\λ}1},$ 在第二波长λ₂的第二复折射率 ${\tilde{n}}_{\mathrm{\λ}2}=n_{\mathrm{\λ}2}-i{k}_{\mathrm{\λ}2},$ 厚度d、在所述第一波长λ₁的光学反射值R₁、和在所述第二波长λ₂的光学透射值T₂，其中满足下列条件：T₂≥0.76，R₁≥0.15，n₁≥2.0，k₁＜0.3，k₂＜0.1，并且d的范围为λ₁/8n₁≤d≤5λ₁/8n₁，λ₁是用于记录第一信息层(2)中信息的辐射光束的波长，并且λ₂是用于记录所述第二信息层(5)中信息的辐射光束的波长。

4、根据权利要求1所述的记录载体，其中所述第一基片层(1)包括具有深度g的导向槽，该导向槽存在于邻近所述第一信息层的基片层一侧，并且其中所述的第一信息层(2)具有在用于记录信息的辐射光束的波长λ的复折射率 $\tilde{n}=n-\mathrm{ik},$ 凹槽部分的厚度d_RG、以及凹槽之间部分的厚度d_RL，所述槽的深度g的范围为(λ/650)*50nm＜g＜(λ/650)*180nm，其中λ的单位为nm。

5、根据权利要求4所述的记录载体，其中所述第一信息层(2)的厚度d_RG满足条件145nm≤d_RG·n＜245nm。

6、根据权利要求3或4所述的记录载体，其中第一波长λ₁大约为650nm，并且第二波长λ₂大约为780nm。

7、根据权利要求1所述的记录载体，其中所述的第二信息层(5)在CD-R盘中用作信息层。

8、根据权利要求1所述的记录载体，其中所述的第一、第二基片层(2、5)具有的厚度范围为0.55mm到0.65mm，尤其基本为0.6mm。

9、根据权利要求1所述的记录载体，进一步包括在所述第一信息层(2)和所述第二信息基片层(4)之间的附加半透明反射镜层(7)，尤其是由SiO₂或SiC制成的介质镜层，或由Ag制成的金属镜层。

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