HU226989B1 - Optical information medium, a method of manufacturing the medium and system - Google Patents

Optical information medium, a method of manufacturing the medium and system Download PDF

Info

Publication number
HU226989B1
HU226989B1 HU0300546A HUP0300546A HU226989B1 HU 226989 B1 HU226989 B1 HU 226989B1 HU 0300546 A HU0300546 A HU 0300546A HU P0300546 A HUP0300546 A HU P0300546A HU 226989 B1 HU226989 B1 HU 226989B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
layer
information carrier
optical information
thickness
bundle
Prior art date
Application number
HU0300546A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernardus H W Hendriks
Original Assignee
Koninkl Philips Electronics Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninkl Philips Electronics Nv filed Critical Koninkl Philips Electronics Nv
Publication of HUP0300546A2 publication Critical patent/HUP0300546A2/hu
Publication of HU226989B1 publication Critical patent/HU226989B1/hu

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24056—Light transmission layers lying on the light entrance side and being thinner than the substrate, e.g. specially adapted for Blu-ray® discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24067—Combinations of two or more layers with specific interrelation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24312—Metals or metalloids group 14 elements (e.g. Si, Ge, Sn)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24314—Metals or metalloids group 15 elements (e.g. Sb, Bi)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/243—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
    • G11B2007/24302—Metals or metalloids
    • G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
    • G11B2007/25705—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers consisting essentially of inorganic materials
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/254—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers
    • G11B7/2542—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of protective topcoat layers consisting essentially of organic resins
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
    • G11B7/258—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers
    • G11B7/2585—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of reflective layers based on aluminium
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
  • Optical Head (AREA)

Description

1D(n,) ± 0,010(7?,) pm, ahol >
fc-1 ± 0,01D(/?,) pm, ahol Σ (=1
és D(n) a fókuszált sugárnyaláb (10) fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát ábrázolja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg (3) rögzítési rétegénél helyezkedik el.
A találmány tárgya továbbá eljárás optikai információhordozó (20) gyártására λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkező fókuszált sugárnyaláb (10) általi rögzítéshez, amely során biztosítanak alapréteget (1), majd arra rétegköteget (2) visznek fel, amely rétegköteg (2) magában foglal legalább egy rögzítési köteget (3) és k sugárnyaláb-áteresztő réteget (11, 12, 13), amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek mindegyike n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos és
D(n) a fókuszált sugárnyaláb (10) fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát ábrázolja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg (3) rögzítési rétegénél helyezkedik el.
A találmány továbbá rendszer, amely tartalmaz egy olvasó-író egységet és egy, a fentiekben említett optikai információhordozót (20).
A leírás terjedelme 12 oldal (ezen belül 3 lap ábra)
HU 226 989 Β1
A találmány tárgya optikai információhordozó λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkező fókuszált sugárnyaláb általi rögzítésre, amely információhordozó rendelkezik egy alapréteggel, amelyen egy rétegköteget (stack of layers) biztosítunk, és a köteg magában foglal legalább egy első rögzítési köteget és k sugárnyaláb-áteresztő réteget, amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek mindegyike valamely n, törésmutatóval és d, μΐτι-es átlagos vastagsággal rendelkezik, ahol 1 <i<k és k>2.
A találmány tárgya továbbá eljárás ilyen optikai információhordozó gyártására.
Egy ilyen optikai rögzítési közeg egy kiviteli példáját ismerteti a European patent application EP-A-1047055 számú szabadalmi leírás. Szőkébb értelemben fedőrétegeknek vagy más rétegeknek az egymáshoz, valamely alapréteg felületéhez és/vagy egy, illetve több információtároló réteghez való rögzítésére használt fényáteresztő ragasztóréteg felvitelét írják le.
Állandó igény mutatkozik olyan rögzítésre és visszajátszásra alkalmas optikai tárolóközegek iránt, amelyek 8 gigabájtos (GB) vagy ennél nagyobb tárolási kapacitással rendelkeznek. Ennek a követelménynek megfelel néhány digitális videolemez (Digital Videó Disc) vagy másként digitális sokoldalú lemez- (Digital Versatile Disc) formátum (DVD). A DVD-formátumokat feloszthatjuk DVD-ROM-ra (amely kizárólag visszajátszásra alkalmas), DVD-RAM-ra, DVD-RW-re és DVD+RW-re (amelyek ezenkívül újraírható adat tárolásra is használhatóak), valamint DVD-R-re (amelyre egyszer rögzíthetünk). Jelenleg a DVD-formátumok olyan lemezeket foglalnak magukban, amelyek kapacitása 4,7 GB, 8,5 GB, 9,4 GB és 17 GB.
A 8,5 GB-os, de különösen a 9,4 GB-os és a 17 GB-os formátumok bonyolultabb szerkezetet mutatnak, és általában több információtárolási réteget foglalnak magukban. A 4,7 GB-os egyrétegű újraírható DVDformátum például egy hagyományos CD-vel (kompakt lemezzel) összemérhetően könnyen kezelhető, viszont nem nyújt elegendő tárolási kapacitást videorögzítési célokra.
Egy mostanában javasolt, nagy tárolási kapacitású formátum a digitális videó írható (DVR-Digital Videó Recordable) lemez. Jelenleg két formátumot fejlesztenek: a DVR-vörös (DVR-red) és a DVR-kék (DVR-blue) formátumokat, ahol a vörös és a kék a rögzítésnél és a visszajátszásnál alkalmazott sugárnyaláb hullámhosszára utal. A lemez megoldást nyújt a kapacitásproblémára, és ezenkívül (a legegyszerűbb formájában) egy egyetlen tárolási réteges formátummal rendelkezik, amely alkalmas nagy sűrűségű digitális videorögzítésre és tárolásra, továbbá egészen 22 GB-ig terjedő kapacitással rendelkezik a DVR-kék formátum esetén.
A DVR-lemez általában magában foglal egy lemez alakú alapréteget, amely az egyik vagy mindkét oldalán rendelkezik egy információtárolási réteggel. A DVR-lemez magában foglal továbbá egy vagy több sugárnyaláb-áteresztő réteget. Ezek a rétegek a lemezről való olvasáshoz vagy az arra való íráshoz használt sugárnyalábot áteresztik. Ilyen lehet például egy áteresztő fedőréteg, amelyet az információtárolási rétegre viszünk fel. Nagy sűrűségű lemezek esetén általában magas (például 0,60-nál magasabb) numerikus apertúrával (NA) rendelkező lencséket használnak egy viszonylag alacsony hullámhosszú sugárnyaláb fókuszálására. A 0,60-osnál magasabb NA-kkal rendelkező rendszerek esetén egyre nehezebbé válik az alaprétegre beeséses rögzítés alkalmazása a 0,6-1,2 mm-es tartományba eső alapréteg-vastagságok mellett, például a vastagságváltakozásokra és a lemezbillegésre vonatkozó egyre csökkenő tűréshatárok következtében. Ezen okból kifolyólag a valamely magas NA mellett rögzített és olvasott lemezek használatakor a valamely első rögzítési köteg egy rögzítési rétegére való fókuszálást az alapréteggel ellentétes oldalról végezzük. Mivel az első rögzítési réteget védenünk kell a környezeti hatásoktól, azért legalább egy viszonylag vékony (például 0,5 mm-nél vékonyabb) sugárnyaláb-áteresztő fedőréteget használunk, amelyen keresztül fókuszáljuk a sugárnyalábot. Tulajdonképpen az az igény, hogy az alapréteg sugárnyaláb-áteresztő legyen, már nem létezik, és ezenkívül más alapréteganyagokat (például fémeket és azok ötvözeteit) is használhatunk.
Abban az esetben, amikor második vagy további rögzítési köteg is létezik, egy sugárnyaláb-áteresztő távtartó réteg szükséges a rögzítési kötegek közé. A második és a további rögzítési kötegeknek legalább részlegesen átlátszónak kell lenniük a sugárnyaláb-hullámhossz esetében annak érdekében, hogy lehetővé tegyük az első rögzítési köteg rögzítési rétegébe való írást vagy az onnan való olvasást. Egy ilyen távtartó réteg vastagsága tipikusan a tíz mikrométeres nagyságrendbe esik. Azt a sugárnyaláb-áteresztő réteget (vagy rétegeket), amely (amelyek) a sugárnyalábforrás és a között a rögzítési köteg között helyezkedik (helyezkednek) el, amely a legtávolabb esik az alaprétegtől, rendszerint fedőrétegnek nevezzük. Amikor előre gyártott lapokat használunk áteresztőrétegként további áteresztő ragasztórétegek szükségesek annak érdekében, hogy a fedőrétegeket egymáshoz erősítsük.
A DVR-lemezek esetén a sugárnyaláb-áteresztő rétegek vastagságának a lemez sugárirányú kiterjedése feletti váltakozását vagy egyenetlenségét nagyon óvatosan kell szabályoznunk annak érdekében, hogy minimalizáljuk az optikai útvonal hosszúságban fellépő megváltozást a beeső sugárzás számára. A sugárnyaláb optikai minősége a DVR-kék (Blu-ray) verzió esetén (amely lényegileg 405 nm-rel egyenlő hullámhosszú és lényegileg 0,85-dal egyenlő NA-jú lencsével irányított sugárnyalábot használ) különösen a fókuszpontban viszonylag érzékeny az áteresztőrétegek vastagságában fellépő változásokra. A teljes rétegvastagság optimális értékkel rendelkezik annak érdekében, hogy a fókuszált sugárnyaláb minimális optikai gömbi aberrációját kapjuk például az első információrögzítési rétegen. Már egy csekély (például +/- 2 μΐτι-es) eltérés is ettől az optimális vastagságtól jelentős mértékű ilyen szférikus aberrációt eredményez. Emiatt a szűk tartomány miatt fontos, hogy az áteresztőrétegek átlagos
HU 226 989 Β1 vastagsága egyenlő legyen, vagy közel essen az optimális vastagsághoz annak érdekében, hogy optimálisan használhassuk ki a rendszer tűréshatárait, és magas hozamot kapjunk a lemez gyártásakor. Feltéve, hogy a vastagságban fellépő hiba gausseloszlású a vastagság valamely névleges beállítása körül, látható, hogy azoknak a legyártott lemezeknek a száma, amelyek nem felelnek meg a fenti specifikációnak akkor minimális, ha a gyártás közben a névlegesvastagság-cél beállítása lényegileg egyenlő a fedőrétegek optimális vastagságával, ahogyan az a DVR-lemez specifikációjában szerepel. A DVR-lemez egyetlen fedőrétegének a névleges vastagsága 100 pm, amikor a fedőréteg törésmutatója n=1,6. A fedőréteg névleges vastagságát be kell állítanunk, amikor eltérő törésmutatót használunk. Mivel az optimális vastagságban fellépő változások meghaladhatják akár az egy mikront is, világos, hogy a hozam szempontjából még ezt a kis változást is számításba kell vennünk. Az olvasó- és írórendszer magas numerikus apertúrája miatt az ilyen változások az optimális fedőréteg-vastagságban, ha a törésmutató eltérő, nem jósolhatóak meg pontosan például harmadrendű Seidel-aberráció-analízis használatával. Ezért magasabb rendű analízist vagy sugárátvezetési eljárásokat kell használnunk. Definiáljuk D(n)-t az egyetlen fedőréteg optimális vastagságaként a törésmutató függvényében, így a javasolt vastagság esetén D(1,6)=100 pm. Mivel ez egy egyparaméteres függvény, csak egyszer kell kiszámítanunk, és egyetlen grafikonon ábrázolhatjuk. Most a probléma akkor lép fel, ha több áteresztőréteggel rendelkező lemezeket tekintünk. Amint azt korábban leírtuk, többrétegű lemezeket használunk például a kétrétegű kiolvasás lehetővé tételére. Ezen túlmenően az EP-A-1047055 számú szabadalmi leírás ismerteti egy polimer réteg, például egy polikarbonát (PC - polycarbonate) lap használatát fényáteresztő fedőrétegként, valamint egy ilyen rétegnek az információtárolási réteghez való ragasztását egy vékony, UV fény által kiszárítható folyadék gyantából vagy egy nyomásérzékeny ragasztóból (PSA pressure sensitive adhesive) pörgetőbevonással készült (spin-coated) réteg által. Mivel a lemez most egynél több sugárnyaláb-áteresztő rétegből épül fel, még bonyolultabbá válik az olyan lemezek gyártása, amelyek a fent specifikált tartományon belül változnak. Ezért egy ilyen lemez esetén még fontosabb, hogy a névleges vastagságokat a lemez többszörös fedőrétegének az optimális névleges vastagságaival lényegileg egyenlővé állítsuk be. Mivel ez most már egy többváltozós függvény, nem lehet néhány egyszerű grafikonon ábrázolni. Ennek a problémának egy megoldása lehet a sugárátvezetési eljárások használata. Ekkor viszont az a probléma, hogy minden egyes optikailemezgyártónak, akik eltérő törésmutatókkal rendelkező átlátszó rétegeket alkalmaznak, saját maguknak kell kiszámítaniuk az optimális vastagságot, mivel az nem ismert előzetesen.
A sugárkövetési formalizmusban létfontosságú elem az, hogy a tervezőnek definiálnia kell a sugárkövetési programhoz szükséges pontos érdemi funkciót annak érdekében, hogy helyesen optimalizálják a lemez egy vagy több átlátszó rétegét. Ez egy, a tárgykörben járatos optikai tervezőt követel meg, és a fenti módszerből hibák származhatnak.
A találmány célja a nyitóbekezdésben leírt formájú olyan optikai információhordozó biztosítása, amely k lényegileg egységes vastagságú sugárnyaláb-áteresztő réteggel rendelkezik, ahol k>2, és a k-adik sugárnyaláb-áteresztő réteg olyan átlagos vastagsággal rendelkezik, amely hatására a fókuszált sugárnyaláb nulla vagy nullával lényegileg egyenlő gömbi (szférikus) aberrációval rendelkezik a nyaláb fókuszpontjában.
A találmány célja továbbá eljárás biztosítása ilyen optikai információhordozó gyártására.
A találmány harmadik célja, valamint a hordozót és olvasó/író egységet egyaránt tartalmazó rendszer megalkotása.
Az első célt oly módon érjük el, hogy ha a k-adik sugárnyaláb-áteresztő réteg dk átlagos vastagságát a következő formula határozza meg:
és D(n) a λ sugárzási hullámhosszú és NA numerikus apertúrájú fókuszált sugárnyaláb fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó valamely egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát ábrázolja a törésmutató függvényében, amely fókuszpont az első rögzítési köteg rögzítési rétegénél helyezkedik el.
Azt találtuk, hogy a k-adik sugárnyaláb-áteresztő réteg optimális vastagságát nagyon pontosan meghatározhatjuk a többi k-1 sugárnyaláb-áteresztő rétegtől függően ezzel az egyszerű formulával. A „többi” szó már azt is jelzi, hogy nem feltétlenül a k-adik réteget visszük fel utoljára. Az is lehetséges, hogy a k-adik réteg egy közbülső sugárnyaláb-áteresztő réteg a k-1 többi sugárnyaláb-áteresztő réteg között, például egy olyan réteg, amelyet folyadék formában viszünk fel, és azután megszilárdítjuk. Egy ilyen folyadékréteg rendelkezik azzal az előnnyel, hogy a vastagsága megváltoztatható és optimalizálható azáltal, hogy megváltoztatjuk például az alapréteg forgási sebességét egy ilyen réteg pörgetőbevonása közben. Egy ilyen optimális vastagságú k-adik réteg mellett nulla vagy lényegileg nulla gömbi aberrációt kapunk a sugárnyaláb fókuszpontjában. A D(n) függvényt csak egyszer szükséges meghatározni egy (nem a találmány szerinti) egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg esetén a használt sugárnyaláb-hullámhossznál és az optikai információhordozóról való olvasáshoz és az arra való íráshoz használt lencse NA-jánál. A fókuszpontnál lévő nulla vagy alacsony gömbi aberráció nagyobb tűréshatárt hagy meg az olyan optikai, elektronikai és mechanikai rendszerek részeiben fellépő hibák számára, amelyek az optikai információhordozóról adatot olvasnak vagy arra adatot írnak. Például a lemezbillegés, lencseszennyeződés, lencsebillegés, lencsedefókuszálás vagy jel késleltetés-ingadozás mind káros hatással van a lemez olvashatóságára és írhatóságára. Ha az át3
HU 226 989 Β1 eresztőköteg optimális vastagságú, akkor kitágítjuk a határokat ezen többi paraméter számára, ami hibatűrőbb rendszert eredményez. A kísérletek azt mutatták, hogy a fenti formulával meghatározott vastagság lényegileg egyenlő a vastagság valódi elméleti optimális 5 értékével, vagyis ezen érték 0,1%-án belül van. Annak érdekében, hogy a formulát a gyakorlatban hasznosítsuk egy +/- 0,01 D(nk) sávszélességet engedünk meg, amelyen a dk átlagos vastagságnak belül kell lennie.
Az előnyös dk-t ezen sávszélesség közepére célozzuk 10 be annak érdekében, hogy a lehető legelőnyösebben használjuk fel a formulát.
Egy előnyös kiviteli példában minden egyes sugárnyaláb-áteresztő réteg n, törésmutatója eleget tesz az 1,45<η,<1,70 feltételnek. A folyamatban lévő szabvá- 15 nyosítási tárgyalások szerint ezt a feltételt kell kielégíteni a DVR-kék lemez esetén. Annak érdekében, hogy megakadályozzuk a nemkívánatos visszaverődéseket a szomszédos sugárnyaláb-áteresztő rétegek elválasztófelületénél, az ezen szomszédos rétegek törésmuta- 20 tójában fellépő különbséget alacsonyan kell tartanunk.
A törésmutatók specifikált tartományán belül egy 1,45-os törésmutatóval rendelkező réteg és egy 1,70-os törésmutatóval rendelkező réteg elválasztófelületénél egy, az elválasztófelület síkjára merőleges su- 25 gárnyaláb esetén az R maximális visszaverődés az elektromágnesesség elméletének törvényei alapján következtethetőek ki, ennek mértéke:
(170-145Ϋ
R= ’ ’ =0 0063, ami sokkal kevesebb 1 %-nál. 30 ^1,70+1,45^
A legtöbb szerves áteresztőréteg a specifikált tartományba esik.
Egy meghatározott kiviteli példában D(1,60)=100 pm.
A valamely feltételezett (nem a találmány szerinti) egyet- 35 len fedőréteg optimális vastagságát jelölő D(n) vastagságfüggvény a 100 pm-es értékkel rendelkezik egy 1,60-os törésmutatónál. A DVR-kék formátum esetén egyetértettek abban, hogy az előző mondatban említett D(n)-re vonatkozó feltétel teljesül. Az egyetlen fedőréteg 40 vastagságát valamely eltérő értékre kell beállítani akkor, ha az egyetlen fedőréteg törésmutatója 1,60-tól különböző értékkel rendelkezik. A beállítás szintje a valamely sugárnyalábnak a rögzítési rétegre való fókuszálására használt lencse optikai specifikációjától (például az 45 NA-tól) függ.
Egy másik kiviteli példában D(n) függvény az (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65,
101,1) és (1,70, 102,4) [n, D(n)] koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll. Ez oly 50 módon definiálja a D(n) függvényt, ahogyan az a DVRkék formátumban specifikálva van, amelyet 0,85-os NA-ra optimalizáltak lényegileg 405 nm-es sugárnyaláb-hullámhossznál. Ezt a D(n) vastagságfüggvényt kell használnunk a dk-ra vonatkozó formulában a talál- 55 mány szerint egy DVR-kék lemez esetén. A függvényt a 4. ábrán mutatjuk be.
Egy további kiviteli példában D(1,60)=300 pm.
A valamely elméleti (nem a találmány szerinti) egyetlen fedőréteg optimális vastagságát ábrázoló D(n) vastag- 60 ságfüggvény értéke 300 pm egy 1,60-os törésmutató mellett. Egy lehetséges nagy sűrűségű DVD(HD-DVD, high density DVD) formátum esetén az előző mondatban említett D(n)-re tett feltételnek eleget teszünk. Egy HD-DVD-formátum esetén a lehetséges szerkezetek a következők: egy 300 pm-es fedőréteg egy 900 pm-es alaprétegen, amely magában foglal egy rögzítési köteget a fedőréteg és az alapréteg között, illetve egy 300 pm-es fedőréteg egy 600 pm-es alapréteg mindkét oldalán, amely magában foglal egy-egy rögzítési köteget a fedőréteg és az alapréteg között az alapréteg mindkét oldalán. Mindkét esetben a teljes lemezvastagság 1200 pm, vagyis 1,2 mm lesz. Az egyetlen fedőréteg vastagságát valamely eltérő értékre kell beállítani akkor, ha az egyetlen fedőréteg törésmutatója valamely 1,60-tól különböző értékkel rendelkezik. A beállítás szintje a valamely sugárnyalábnak a rögzítési rétegre való fókuszáláshoz használt lencse optikai specifikációjától (például az NA-jától) függ.
Egy másik kiviteli példában D(n) függvény (1,45,
303,8), (1,50, 301,0), (1,55, 299,9), (1,60, 300,0), (1,65, 301,1) és (1,70, 303,0) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll. Ez a lényegileg 405 nm-rel egyenlő sugárnyaláb-hullámhossznál lényegileg 0,70-dal egyenlő NA-ra optimalizált D(n) függvényt definiálja, ahogyan azt a HD-DVD-formátum specifikálja. Ezt a D(n) vastagságfüggvényt kell használnunk a dk-ra vonatkozó formulában a találmány szerint egy HD-DVD-lemez esetén. A függvényt az 5. ábrán mutatjuk be.
Egy még további kiviteli példában a k-adik átlátszó réteg dk vastagságát a következő formula alapján határozzuk meg:
dk=D(nk) /<-1 rJ
1-Σ— tíD(nf) ±0,001 D(niJ pm.
A dk megengedhető sávszélesség tartományát egy tízes tényezővel csökkentjük. Egy, az ezen formula szerinti dk-val rendelkező optikai információhordozó általában még jobb közelítéssel elégíti ki a formula optimális feltételét, és ezért elsőrendű az 1. igénypont szerinti információhordozó számára, figyelembe véve, hogy nem lép fel valamely fókuszált sugárnyaláb gömbi aberrációja a fókuszpontjában az első rögzítési rétegnél.
A második célt oly módon érjük el, hogy az optikai információhordozók gyártásának eljárása a találmány szerint magában foglalja a következő lépéseket: biztosítunk egy alapréteget, majd arra egy rétegköteget viszünk fel, amely köteg magában foglal legalább egy rögzítési köteget és k sugárnyaláb-áteresztő réteget, amely áteresztőrétegek mindegyike valamely n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik, ahol 1 <i<k és ki>2. A k-adik réteg vastagságát a találmány szerinti dk-ra vonatkozó formula határozza meg. A sugárnyaláb-áteresztő rétegeket általában pörgetőbevonással vagy laminálással visszük fel.
Az első és/vagy további rögzítési rétegekkel szomszédosán további kiegészítő sugárnyaláb-áteresztő rétegek is jelen lehetnek a rögzítési kötegben vagy köte4
HU 226 989 Β1 gekben. Ezek a kiegészítőrétegek azt a célt szolgálják, hogy javítsák a rögzítési rétegek rögzítési tulajdonságait, és a vastagságuk általában tíz nanométeres nagyságrendű. Ez sokkal kisebb, mint a 3. vagy a 4. igénypontban megengedett sávszélesség egy tipikus D(n)s100 pm-es érték esetén. Ily módon azoknak a rétegeknek a vastagságát nyugodtan figyelmen kívül hagyhatjuk, és nincs is szükség arra, hogy a találmány szerinti formulában használjuk azokat. Abban az esetben, ha az 5. igénypont sávszélességét használjuk, vagyis 0,001 D(n)-t, akkor a sávszélesség például +/-0,1 μ, D(n)~100 pm mellett, ami még mindig jelentősen nagyobb, mint néhány tíz nanométer. Abban a kivételes esetben, amikor egy kiegészítő sugárnyalábáteresztő réteg vékonyabb néhány tíz nanométernél, szükség lehet arra, hogy azt belefoglaljuk a találmány szerinti dk-ra vonatkozó formulába a k-1 további sugárnyaláb-áteresztő réteg egyikeként.
Az alkalmas rögzítési kötegek magukban foglalnak rögzítési rétegekként fázisváltó ötvözeteket, amint azt a US 5,876,822 és a US 6,127,049 számú szabadalmi leírások leírják (mindkettőt az igénylők nyújtották be). Ezek a rögzítési rétegek törölhető típusúak. Ennek ellenére más típusú rögzítési rétegek, például egyszer író festékek, polimerekben lévő egyszer író festékek, törölhető magnetooptikai rétegek vagy fluoreszkáló rétegek is használhatóak, így ezeket sem zárjuk ki.
Végül a rendszerre vonatkozó célunkat oly módon érjük el, hogy az tartalmaz egy optikai információhordozót és egy arról, illetve arra való olvasó/író egységet, amely egység tartalmaz egy sugárnyalábot kibocsátó és fókuszáló eszközt, amely sugárnyaláb λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkezik azon információhordozó tekintetében, amely az említett sugárnyaláb általi rögzítésre van kialakítva. Az információhordozó rendelkezik egy alapréteggel és azon kialakított rétegköteggel, a rétegköteg magában foglal legalább első rögzítési köteget és k sugárnyaláb-áteresztő réteget, amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek mindegyike n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik, és 1 <i<k, illetve k>2. A k-adik áteresztőréteg dk átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
dk=D(n,J
/=1 d;
Dft) ±0,01 D(n^ pm, ahol:
w D(nf)
D(n) a λ sugárzási hullámhosszú és NA numerikus apertúrájú fókuszált sugárnyaláb fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát reprezentálja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg rögzítési rétegénél helyezkedik el.
A találmány szerinti optikai információhordozót három kiviteli példán keresztül és a kísérőrajzokra való hivatkozással mutatjuk be nagyobb részletességgel, amelyeken:
az 1., 2. és 3. ábra mindegyike egy, a találmány szerinti optikai információhordozó sematikus keresztmetszeti nézetét mutatja be.
A dimenziókat nem méretarányosan rajzoltuk;
a 4. ábra a DVR-kék formátumra optimalizált D(n) vastagságfüggvényt mutatja be 405 nm-es hullámhossz és 0,85-os NA mellett;
az 5. ábra a HD-DVD-re optimalizált D(n) vastagságfüggvényt mutatja be 405 nm-es hullámhossz és 0,70-os NA mellett.
Az 1. ábrán törölhető rögzítéshez használt optikai 20 információhordozó egy első (a DVR-kék formátumnak megfelelő) kiviteli példáját mutatjuk be. A 20 információhordozóra egy 405 nm-es λ sugárzáshullámhosszal és 0,85-os NA numerikus apertúrával rendelkező 10 sugárnyalábot fókuszálunk. A 20 információhordozó rendelkezik egy 1 alapréteggel és egy azon biztosított 2 rétegköteggel. A 2 rétegköteg magában foglal egy IPIM (ebben a sorrendben) szerkezetű első 3 rögzítési köteget, ahol az l-k (ZnS)80(SiO2)20 anyagból készült dielektromos rétegek, P egy fázisváltó ötvözet Ge14Sb28Te58 összetétellel és az M egy alumíniumból (Al) készült fém tükörréteg. Az IPIM 3 rögzítési kötegben lévő rétegek vastagsága 115 nm, 27 nm, 26 nm és 100 nm, ebben a sorrendben. Az Al réteg szomszédos az 1 alapréteggel. A 2 rétegköteg magában foglal továbbá két sugárnyaláb-áteresztő 4 és 5 réteget. Az első áteresztő- 4 réteg valamilyen UV által kiszárítható gyantából, például a Dainippon Ink and Chemicals által biztosított Daicure EX-860 anyagból készült, és n-|=1,52 törésmutatóval, illetve d-)=4 pm átlagos vastagsággal rendelkezik. A második sugárnyalábáteresztő 5 réteg polikarbonátból (PC) készült, és egy n2=1,60 törésmutatóval rendelkezik. A második áteresztő- 5 réteg d2 átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
d2=D(1,60)
D(1,52) ±0,010(1,60) pm, és D(n) ábrázolja a fókuszált sugárnyaláb fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó valamely egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát a törésmutató függvényében pm-ben, amikor a fókuszpont az első 3 rögzítési köteg rögzítési rétegénél helyezkedik el. A DVR-kék lemez esetén ezt a D(n) függvényt az (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2),(1,60, 100),(1,65, 101,1) és (1,70, 102,4) értékű [n, D(n)j koordináták lényegileg lineáris vonalrészletekkel való, egymást követő összekötésével ábrázoljuk. A D(n) függvényt a DVR-kék formátum esetében a
4. ábrán mutatjuk be. D(1,60)=100 pm és D(1,52)=98,84 pm, amely értéket lineáris interpoláció által határoztunk meg. Ez a d2-re a 95,95 pm-es értéket eredményezi. Az első sugárnyaláb-áteresztő réteget felvihetjük oly módon, hogy az UV által kiszárítható gyantából egy körkörös vastagodást (bead) adagolunk az 1 alaprétegre, amely rendelkezik egy már felvitt 3 rögzítési köteggel. Az 1 alapréteget egy pörgetőbe5
HU 226 989 Β1 vonó (spincoater) tuskójára (chunk) tesszük fel. A körkörös vastagodás fölé felvisszük a második áteresztő5 réteget, ami egy 95,95 pm vastagsággal rendelkező, előre kivágott PC-lapból áll. Ezt követően az 1 alapréteget megforgatjuk egy percenkénti körülbelül 5 5000 fordulatszámos forgási sebességgel, ami következtében az UV által kiszárítható gyanta részlegesen kifelé nyomódik a centrifugális erők hatására, és egy gyanta- 4 réteg alakul ki az 5 PC-lap és a 3 rögzítési köteg között. A pörgetés után a gyanta- 4 réteg lénye- 10 gileg egyenletes vastagsággal fog rendelkezni. Az 1 alapréteg forgási sebességének változtatásával a gyanta- 4 réteg vastagsága beállítható. Ezután UV által kiszárítjuk a gyantát oly módon, hogy alkalmas UV-forrással megvilágítjuk. A forgatási sebességet, 15 amely az UV fény általi kiszárítás után egy 4 pm-es vastagságú gyanta- 4 réteget eredményez, kísérleti úton kell meghatározni. Az 5 PC-lap esetén szükség lehet utóformázásra annak érdekében, hogy illeszkedjen az 1 alapréteg alakjához. Ily módon a dupla fedöré- 20 teg teljes vastagsága 99,95 pm lesz, ami az UV által kiszárítható gyanta- 4 réteg és az 5 PC-lap vastagságainak az összege. Amint azt már korábban jeleztük, a k-adik áteresztőréteg nem szükségszerűen a felvitt
PC-lap, továbbá lehet az UV által kiszárítható 4 réteg 25 is. Ebben az esetben választhatunk egy 96 pm-es vastagsággal, vagy bármely más, kereskedelmi forgalomban elérhető vastagsággal rendelkező 5 PC-lapot, és ezután az UV által kiszárítható 4 réteg vastagságát a találmány szerinti formulával számíthatjuk ki. Ennek el- 30 lenére a 4 és 5 rétegek fölvitelének vagy lerakásának az eljárása ugyanaz, mint amit fentebb leírtunk.
A 2. ábrán törölhető rögzítéshez használt optikai információhordozó egy második (a DVR-kék formátumnak megfelelő) kiviteli példáját mutatjuk be. A 20 in- 35 formációhordozóra egy 405 nm-es λ sugárzáshullámhosszal és 0,85-os NA numerikus apertúrával rendelkező 10 sugárnyalábot fókuszálunk. A 20 információhordozó rendelkezik egy 1 alapréteggel és egy azon biztosított 2 rétegköteggel. A 2 rétegköteg magában 40 foglal egy első 3 rögzítési köteget, ami azonos az első kiviteli példában leírt 3 rögzítési köteggel, és két sugárnyaláb-áteresztő 6 és 7 réteggel. Az első áteresztő6 réteg egy nyomásérzékeny ragasztó- (PSA - Pressure Sensitive Adhesive) rétegből készült, amely keres- 45 kedelmi forgalomban hozzáférhető például a 3M által.
A PSA 6 réteg magában foglalhat egy átlátszó alátét(backing) és/vagy hordozóréteget, például opcionálisan felületkezelt, amorf polimer rétegeket, például polietilén tereftalát (PÉT - polyethylene terephtalate), PC 50 vagy polimetil-metakrilát (PMMA - polymethylmethacrylate) rétegeket, amelyek az egyes oldalaikon egy ragasztóréteget hordoznak, de előnyösen az egy átvivőfilm, amely nem foglal magában alátét- és/vagy hordozóréteget. A PSA általában rendelkezik védőfóliákkal a 55 ragasztórétegeken, amelyeket el kell távolítani a felvitelt megelőzően. A példában a PSA 6 réteg PMMA-alapú, és n.|=1,5015-es törésmutatóval, illetve 0.,=30 pm-es vastagsággal rendelkezik. A második sugárnyaláb-áteresztő 7 réteg egy előre kivágott PC-lap, 60 és n2=1,60-os törésmutatóval rendelkezik a használt sugárnyaláb-hullámhossznál. A második áteresztő7 réteg d2 átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
d2=D(1,60)
130
D(1,5015) ±0,010(1,60) pm, ahol
0(1,5015) <1, és a D(n) a fókuszált sugárnyaláb fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó valamely egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát ábrázolja a törésmutató függvényében pm-ben, ahol a fókuszpont az első 3 rögzítési köteg rögzítési rétegén helyezkedik el. A DVR-kék lemez esetén ezt a D(n) függvényt az (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) és (1,70, 102,4) értékű [n, D(n)] koordináták lényegileg lineáris vonalrészletekkel való, egymást követő összekötésével ábrázoljuk. A D(n) függvényt a DVR-kék formátum esetében a 4. ábrán mutatjuk be. Ily módon D(1,60)=100 pm és D(1,5015)=98,6 pm. Ez d2-re a 69,57 pm-es célértéket eredményezi. A PSA 6 réteget felvihetjük oly módon, hogy eltávolítunk az előre kivágott PSA 6 réteg egy első oldaláról egy első védőfóliát, majd rálamináljuk (egy hengerrel vagy előnyösen vákuum alatt) az 1 alaprétegre, amelyre már felvittük a 3 rögzítési köteget. Ezután eltávolítunk a PSA 6 réteg második oldaláról egy második védöfóliát, és a 7 PC-lapot rálamináljuk (egy hengerrel vagy előnyösen vákuum alatt) a PSA 6 réteg tetejére. Ezt követően szükség lehet a 7 PC-lap utóformázására annak érdekében, hogy illeszkedjen az 1 alapréteg alakjához. így a dupla fedőréteg teljes vastagsága 99,57 pm lesz, ami a PSA 6 réteg és a 7 PC-lap vastagságainak az összege. Amint azt már korábban jeleztük, a k-adik áteresztöréteg nem szükségszerűen az utoljára felvitt 7 PC-lap, az lehet a PSA 6 réteg is. Ebben az esetben választhatunk egy 70 pm vastagsággal, vagy bármely más, kereskedelmi forgalomban hozzáférhető vastagsággal rendelkező 7 PC-lapot, és a PSA 6 réteg vastagságát ezután a találmány szerinti formulával számíthatjuk ki. Ennek ellenére a 6 és 7 rétegek felvitelének vagy lerakásának az eljárása és a sorrendje megegyezik azzal, amit fentebb leírtunk.
A 3. ábrán törölhető rögzítéshez használt optikai 20 információhordozó egy harmadik (a DVR-kék formátumnak megfelelő, de egy további második rögzítési köteggel rendelkező) kiviteli példáját mutatjuk be. A 20 információhordozóra egy 405 nm-es λ sugárzáshullámhosszal és 0,85-os NA numerikus apertúrával rendelkező 10 sugárnyalábot fókuszálunk. A 20 információhordozó rendelkezik egy 1 alapréteggel, és egy azon biztosított 2 rétegköteggel. A 2 rétegköteg magában foglal egy első 3 rögzítési köteget, egy második 3’ rögzítési köteget és három sugárnyaláb-áteresztő 11, 12 és 13 réteget. Az első 3 rögzítési köteg az első kiviteli példával analóg módon IPIM-szerkezetű, és magában foglal ebben a sorrendben:
HU 226 989 Β1
- egy 30 nm vastagsággal rendelkező (ZnS)8o(Si02)2o anyagból készült dielektromos réteget;
- egy 25 nm vastagsággal rendelkező GeSb2Te4 vegyületből készült rögzítési réteget;
-egy 15 nm vastagsággal rendelkező (ZnS)80(SiO2)20 anyagból készült dielektromos rétegét; és
- egy 100 nm vastagsággal rendelkező, az alapréteggel szomszédos alumínium tükörréteget.
A második 3’ rögzítési köteg az első kiviteli példával analóg, de egy hozzáadott további l+ dielektromos réteggel rendelkező IPIMI+-szerkezetű, és magában foglal ebben a sorrendben:
- egy 30 nm vastagsággal rendelkező (ZnS)80(SiO2)20 anyagból készült dielektromos réteget;
- egy 6 nm vastagsággal rendelkező GeSb2Te4 vegyületből készült rögzítési réteget;
-egy 15 nm vastagsággal rendelkező (ZnS)80(Si02)2o anyagból készült dielektromos réteget;
-egy 15 nm vastagsággal rendelkező átlátszó ezüstréteget; és
- egy 130 nm vastagsággal rendelkező AIN anyagból készült további l+ dielektromos réteget.
Az első áteresztőréteg egy nyomásérzékeny ragasztó- (PSA- Pressure Sensitive Adhesive) 11 réteg, amely kereskedelmi forgalomban elérhető, például a 3M által. A PSA 11 réteg magában foglalhat egy átlátszó alátét- és/vagy hordozóréteget, például opcionálisan felületkezelt, amorf polimer rétegeket, mint például polietiléntereftalát (PÉT), PC vagy polimetil-metakrilát (PMMA) rétegeket, amelyek az egyes oldalaikon ragasztóréteget hordoznak, de előnyösen az egy olyan átvivőfilm, amely nem foglal magában alátét- és/vagy hordozóréteget. A PSA 11 réteg általában védőfóliákkal rendelkezik a ragasztórétegek fölött, amelyeket el kell távolítani a felvitelt megelőzően. A példában a PSA 11 réteg PMMA-alapú, és n3=1,5015-es törésmutatóval, illetve d;=26 pm átlagos vastagsággal rendelkezik. A második áteresztő- 12 réteg UV által kiszárítható gyantából, például a Dainippon Ink and Chemicals által biztosított Daicure ΕΧ-860-ból készült, és n2=1,52 törésmutatóval rendelkezik a használt sugárnyaláb-hullámhossz mellett, továbbá d2=4 pm átlagos vastagságú. A harmadik sugárnyaláb-áteresztő 13 réteg egy előre kivágott PC-ből készült lap, és n3=1,60-os törésmutatóval rendelkezik a használt sugárnyaláb-hullámhossz mellett. A harmadik áteresztő13 réteg d3 átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
ahol -+-<1,
D(1,5015) D(1,52) és D(n) a fókuszált sugárnyaláb fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát ábrázolja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első 3 rögzítési köteg rögzítési rétegén helyezkedik el. A DVR-kék lemez esetén ezt a D(n) függvényt az (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) és (1,70, 102,4) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll. A D(n) függvényt a DVR-kék formátum esetében a 4. ábrán mutatjuk be. Ily módon D(1,60)=100 pm, D(1,5015)=98,6 pm és D(1,52)=98,84 pm, amely értékeket lineáris interpolációval határoztuk meg. Ez d3-ra a 69,58 pm-es célértéket eredményezi. így az áteresztőrétegek teljes vastagsága, figyelmen kívül hagyva a 3 és 3’ rögzítési kötegben lévő kiegészítő áteresztőrétegeket 99,58 pm, ami a PSA 11 réteg, az UV gyanta12 réteg és a 13 PC-lap vastagságainak az összege. Meg kell jegyeznünk, hogy amikor a második 3’ rögzítési köteg rögzítési rétegéből való kiolvasást vagy abba való írást hajtunk végre, a fókuszált 10 sugárnyaláb fókuszpontját el kell mozdítanunk a 3’ rögzítési köteg rögzítési rétegének szintjére. Ezt a 3. ábrán egy szaggatott vonalú 10’ sugárnyaláb által jelezzük. Mivel a 10’ sugárnyaláb most már csak az UV gyanta- 12 rétegen és a 13 PC-lapon keresztül fókuszál, jelentős mértékű gömbi aberráció fog fellépni a 10’ sugárnyaláb fókuszpontjában. Ezt korrigálnunk kell az olvasó/író egység optikai rendszere által, amely a 10’ sugárnyalábot fókuszálja.
A találmány szerint rögzítéshez használt optikai információhordozót, például DVR-kék lemezt, és ilyen információhordozó gyártásának eljárását biztosítjuk. Az információhordozóról való olvasást és az arra való írást egy λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkező fókuszált sugárnyaláb által végezzük. Az információhordozó rendelkezik egy alapréteggel, amelyen egy rétegköteget biztosítunk. A köteg magában foglal legalább egy első rögzítési köteget és k sugárnyaláb-áteresztő réteget. Minden egyes áteresztőréteg valamely n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik, ahol 1 <i<k és k>2. A k-adik réteg dk vastagságát egy egyszerű formula által határozzuk meg, amely az n, (i=1...k esetén) és a d, (i=1 ...k—1 esetén) paraméterektől függ. Egy ilyen információhordozó lényegileg nulla gömbi aberrációval rendelkezik a sugárnyaláb fókuszpontjában, amely az első rögzítési köteg rögzítési rétegénél helyezkedik el.

Claims (14)

1. Optikai információhordozó (20) jeleknek λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkező fókuszált sugárnyaláb (10) általi rögzítésre, amely információhordozó (20) rendelkezik alapréteggel (1) és azon biztosított rétegköteggel (2), a rétegköteg (2) magában foglal legalább első rögzítési köteget (3) és k sugárnyaláb-áteresztő réteget (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13), amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13) mindegyike n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik és 1 <i<k, illetve k>2,
HU 226 989 Β1 azzal jellemezve, hogy a k-adik áteresztőréteg dk átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
dk=D(niJ i=1 d,
D(n,\ ±0,01 D(n,J gm, ahol és D(n) a λ sugárzási hullámhosszú és NA numerikus apertúrájú fókuszált sugárnyaláb (10) fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát reprezentálja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg (3) rögzítési rétegénél helyezkedik el.
2. Az 1. igénypont szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy a sugárnyaláb-áteresztő rétegek (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13) mindegyikének n, törésmutatója kielégíti a következő feltételt: 1,45<n,<1,70.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy D(1,60)=100 pm.
4. A 3. igénypont szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy D(n) függvény (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65,
101.1) és (1,70, 102,4) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll.
5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy D(1,60)=300 pm.
6. Az 5. igénypont szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy D(n) függvény (1,45,
303,8), (1,50, 301,0), (1,55, 299,9), (1,60, 300), (1,65,
301.1) és (1,70, 303,0) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti optikai információhordozó (20), azzal jellemezve, hogy
1D(n;) ±0,001 D(nk) pm.
8. Eljárás optikai információhordozó (20) gyártására λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkező fókuszált sugárnyaláb (10) általi rögzítéshez, amely során:
- alapréteget (1) készítünk, majd
- arra rétegköteget (2) viszünk fel, amely rétegköteg (2) magában foglal legalább egy rögzítési köteget (3) és k sugárnyaláb-áteresztő réteget (4, 5, 6, 7,11, 12, 13), amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek mindegyike n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik, és 1 <i<k, illetve k>2, azzal jellemezve, hogy
- az eljárás során a k-adik réteg felvitelét olyan dk átlagos vastagsággal végezzük el, amelyet a következő formulával határozunk meg:
dk=D(n,}
1D(n:) ±0,01 DfnJ pm, ahol: V—<1 /=1 D(nf) és D(n) a fókuszált sugárnyaláb (10) fókuszpontjá- 55 bán minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egy40 rétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát reprezentálja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg (3) rögzítési rétegénél helyezkedik el.
9. A 8. igénypont szerinti eljárás optikai információhordozó (20) gyártására, azzal jellemezve, hogy minden egyes sugárnyaláb-áteresztő réteg (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13) n, törésmutatója kielégíti a következő feltételt:
I, 45<η,<1,70.
10. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás optikai információhordozó (20) gyártására, azzal jellemezve, hogy D(1,60)=100 pm.
11. A 10. igénypont szerinti eljárás optikai információhordozó (20) gyártására, azzal jellemezve, hogy D(n) függvény (1,45, 98,5), (1,50, 98,6), (1,55, 99,2), (1,60, 100), (1,65, 101,1) és (1,70, 102,4) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll.
12. A 8. vagy 9. igénypont szerinti eljárás optikai információhordozó (20) gyártására, azzal jellemezve, hogy D(1,60)=300 pm.
13. A 12. igénypont szerinti eljárás optikai információhordozó (20) gyártására, azzal jellemezve, hogy D(n) függvény (1,45, 303,8), (1,50, 301,0), (1,55,
299,9), (1,60, 300,0), (1,65, 301,1) és (1,70, 303,0) [n, D(n)j koordinátákon áthaladó, lényegileg lineáris függvényrészletekből áll.
14. Rendszer, amely tartalmaz egy optikai információhordozót (20) és egy arról, illetve arra való olvasó/író egységet, amely egység tartalmaz egy sugárnyalábot (10) kibocsátó és fókuszáló eszközt, amely sugárnyaláb (10) λ sugárzási hullámhosszal és NA numerikus apertúrával rendelkezik azon információhordozó (20) tekintetében, amely az említett sugárnyaláb (10) általi rögzítésre van kialakítva; az információhordozó (20) rendelkezik egy alapréteggel (1) és azon kialakított rétegköteggel (2), a rétegköteg (2) magában foglal legalább első rögzítési köteget (3) és k sugárnyaláb-áteresztő réteget (4, 5, 6, 7, 11, 12, 13), amely sugárnyaláb-áteresztő rétegek (4, 5, 6, 7,
II, 12, 13) mindegyike n, törésmutatóval és d, pm-es átlagos vastagsággal rendelkezik és 1<i<k, illetve k>2, azzal jellemezve, hogy a k-adik áteresztőréteg dk átlagos vastagsága kielégíti a következő egyenletet:
dk=D(nk)
1D(nJ ±0,01 D(nk) pm, ahol: V <1 /=1 Dfa) és D(n) a λ sugárzási hullámhosszú és NA numerikus apertúrájú fókuszált sugárnyaláb (10) fókuszpontjában minimális gömbi hullámfront-aberrációt okozó egyrétegű sugárnyaláb-áteresztő réteg vastagságát reprezentálja a törésmutató függvényében pm-ben, amely fókuszpont az első rögzítési köteg (3) rögzítési rétegénél helyezkedik el.
HU0300546A 2001-01-25 2001-12-20 Optical information medium, a method of manufacturing the medium and system HU226989B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP01200274 2001-01-25
PCT/IB2001/002687 WO2002059890A1 (en) 2001-01-25 2001-12-20 Optical information medium and a method of manufacturing the medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HUP0300546A2 HUP0300546A2 (en) 2003-07-28
HU226989B1 true HU226989B1 (en) 2010-04-28

Family

ID=8179802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0300546A HU226989B1 (en) 2001-01-25 2001-12-20 Optical information medium, a method of manufacturing the medium and system

Country Status (21)

Country Link
US (1) US7172797B2 (hu)
EP (2) EP1356467B1 (hu)
JP (2) JP4113777B2 (hu)
KR (2) KR101001171B1 (hu)
CN (2) CN100416682C (hu)
AR (2) AR032269A1 (hu)
AT (1) ATE321334T1 (hu)
BR (1) BRPI0109526B1 (hu)
CA (1) CA2435652C (hu)
CZ (1) CZ20023193A3 (hu)
DE (1) DE60118102T2 (hu)
ES (1) ES2260168T3 (hu)
HK (1) HK1059140A1 (hu)
HU (1) HU226989B1 (hu)
MX (1) MXPA02009214A (hu)
MY (1) MY128837A (hu)
PL (1) PL203965B1 (hu)
PT (1) PT1356467E (hu)
TW (1) TW583660B (hu)
WO (1) WO2002059890A1 (hu)
ZA (1) ZA200207649B (hu)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW569210B (en) * 2001-03-14 2004-01-01 Sony Corp Optical disc
JP2002352469A (ja) * 2001-05-25 2002-12-06 Pioneer Electronic Corp 多層情報記録媒体及び情報記録再生装置
JP2003173572A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Toshiba Corp 光ディスクとその記録再生装置
US20070111142A1 (en) * 2001-12-06 2007-05-17 Kazuo Watabe Optical disk and recording/reproducing apparatus
JP2003317314A (ja) 2002-04-16 2003-11-07 Sony Corp 光記録媒体
RU2284590C2 (ru) * 2002-06-05 2006-09-27 Эл Джи Электроникс Инк. Двухслойный оптический диск с высокой плотностью записи
EP1394787A3 (en) 2002-08-28 2006-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical disc and optical disc apparatus
WO2004021341A1 (en) * 2002-08-28 2004-03-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Rewritable optical data storage medium and use of such a medium
US6887547B2 (en) * 2002-10-18 2005-05-03 Matsushita Electrical Industrial Co., Ltd. Optical information recording medium
CN1711598A (zh) 2002-11-18 2005-12-21 旭硝子株式会社 具有赋予防皮脂污染性的硬涂层的光盘
JP4521282B2 (ja) * 2002-12-13 2010-08-11 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 書き換え可能型光記録担体
KR20060032992A (ko) * 2003-07-03 2006-04-18 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 다층 광 데이터 저장매체와 이 매체의 용도
CA2535315A1 (en) * 2003-08-13 2005-02-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Recordable optical record carrier for multilevel and method for writing thereon
US6972143B2 (en) * 2003-10-27 2005-12-06 Kyle Baldwin Protective U.V. curable cover layer for optical media
EP1807834B1 (en) * 2004-10-19 2008-09-17 Moser Baer India Ltd. Master substrate and method of manufacturing a high-density relief structure
JP5410421B2 (ja) * 2008-10-24 2014-02-05 パナソニック株式会社 光学ヘッド、光ディスク装置及び情報処理装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3558306B2 (ja) * 1994-07-26 2004-08-25 パイオニア株式会社 多層記録ディスク及びこれを用いた記録／再生システム
US5876822A (en) 1996-06-27 1999-03-02 U.S. Philips Corporation Reversible optical information medium
WO1999024975A1 (en) 1997-11-07 1999-05-20 Koninklijke Philips Electronics N.V. REWRITABLE OPTICAL INFORMATION MEDIUM OF A Ge-Sb-Te ALLOY
KR100278786B1 (ko) * 1998-06-18 2001-01-15 구자홍 광기록매체와 광 기록/재생 방법 및 장치
US6379767B1 (en) * 1998-04-28 2002-04-30 Lg Electronics Inc. Optical recording medium with multiple recording layers and fabricating method thereof
JP2000011452A (ja) 1998-06-29 2000-01-14 Sony Corp 光記録媒体と光記録再生装置
US6175548B1 (en) * 1998-06-29 2001-01-16 Sony Corporation Optical recording medium and optical recording and reproducing apparatus
US6410116B1 (en) * 1999-03-19 2002-06-25 Tdk Corporation Optical information medium and its fabrication process
JP2000339761A (ja) * 1999-03-19 2000-12-08 Tdk Corp 光情報媒体およびその製造方法
EP1047055A1 (en) * 1999-04-22 2000-10-25 3M Innovative Properties Company Optical storage medium
JP2000322757A (ja) * 1999-05-12 2000-11-24 Sharp Corp 光記録再生装置
JP2001023237A (ja) * 1999-07-02 2001-01-26 Pioneer Electronic Corp 情報記録媒体
ATE254330T1 (de) * 2000-07-12 2003-11-15 Koninkl Philips Electronics Nv Optisches aufzeichnungsmedium mit verschiedenen aufzeichnungsschichten
WO2003044786A1 (en) * 2001-11-23 2003-05-30 Koninklijke Philips Electronics N.V. Multi-stack optical data storage medium and use of such medium

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0109526B1 (pt) 2015-07-14
KR20020086688A (ko) 2002-11-18
CN1805029A (zh) 2006-07-19
MXPA02009214A (es) 2003-05-23
EP1667136A2 (en) 2006-06-07
EP1356467A1 (en) 2003-10-29
PL203965B1 (pl) 2009-11-30
ATE321334T1 (de) 2006-04-15
EP1356467B1 (en) 2006-03-22
TW583660B (en) 2004-04-11
KR20090080142A (ko) 2009-07-23
MY128837A (en) 2007-02-28
EP1667136A3 (en) 2008-05-28
CA2435652C (en) 2011-06-07
US7172797B2 (en) 2007-02-06
BR0109526A (pt) 2002-12-10
ES2260168T3 (es) 2006-11-01
CN1419693A (zh) 2003-05-21
AR032269A1 (es) 2003-10-29
HUP0300546A2 (en) 2003-07-28
JP4113777B2 (ja) 2008-07-09
JP2004518240A (ja) 2004-06-17
CZ20023193A3 (cs) 2003-03-12
PL361765A1 (en) 2004-10-04
CN100416682C (zh) 2008-09-03
CN1267917C (zh) 2006-08-02
KR100994944B1 (ko) 2010-11-18
WO2002059890A1 (en) 2002-08-01
CA2435652A1 (en) 2002-08-01
AR062971A2 (es) 2008-12-17
US20020132082A1 (en) 2002-09-19
JP2007035276A (ja) 2007-02-08
KR101001171B1 (ko) 2010-12-15
PT1356467E (pt) 2006-08-31
DE60118102T2 (de) 2006-10-19
DE60118102D1 (de) 2006-05-11
HK1059140A1 (en) 2004-06-18
ZA200207649B (en) 2003-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007035276A (ja) 光情報媒体及びその媒体の製造方法
JP3250989B2 (ja) 光学情報記録媒体、その記録再生方法、その製造法及び光学情報記録再生装置
KR100731472B1 (ko) 광기록재생방법과 광기록매체
EP1516323B1 (en) Dual stack optical data storage medium and use of such medium
JP3363112B2 (ja) 積層光記録媒体、積層光記録媒体の再生方法および積層光記録媒体の再生装置
JP4458027B2 (ja) 多層光記録媒体、多層光記録媒体の情報記録方法
KR100678301B1 (ko) 광기록재생방법과 광기록매체
KR100678300B1 (ko) 광기록재생방법과 광기록매체
JPH10172182A (ja) 多層構造光情報媒体
WO2007037070A1 (ja) 光情報記録媒体、及び光情報記録媒体再生装置
JP2002092956A (ja) 光学情報記録媒体およびその製造方法
US20050163023A1 (en) Optical data storage medium
JP2002008271A (ja) 光ディスク
US20050232126A1 (en) Optical data storage medium and use of such medium
KR20050020991A (ko) 광 데이터 저장매체와 이 매체의 용도