[发明专利]基于法布里－珀罗原理的光学记录介质

说明书

本发明属于光学记录介质领域，如小盘(CD类)和数字化磁带和磁卡，更为具体地说，是涉及所谓WORM介质(一次写入-多次读出小型光盘或磁带)和可重复写的CDs和磁带。这些种类的介质可以由消费者写入信息。

在传统的只读型CDs中，信息存储在压在盘上的凹痕中。根据规则凹痕边沿结构上的衍射光进行读取。各级衍射光的干涉与激光光点的位置有关。这使得读取信息的反射光受到调制。传统的只读型CDs仅仅适合于大规模生产，因为其生产步骤颇为复杂而只有大批量生产才合算。因此，需要可以少量生产或甚至可由消费者自己写入的CDs和数字化磁带或磁卡。在EP0,353,391中，所述的光学记录介质包括：具有可变形表面的光透明基片，叠在可变形表面上的光吸收层，以及叠在光吸收层上的光反射层，所述的可变形表面是通过光吸收层吸收的写入激光束产生的能量而变形，从而形成可光学读出的凹痕。再根据衍射级间的干涉进行读取。在用读取激光束进行照射的过程中，光穿过光吸收层并被反射层反射。由于凹痕内的折射率不同于其外边(背区)的折射率，所以凹痕内的光程不同于背区的。照射到凹痕内的激光与折射在背区的衍射光发生干涉。衍射级间的干涉取决于读取光点所在的位置。利用所得到的调制反射光读取信息。

现在仍然需要提高现有的WORM介质和可重写介质。在我们共同悬而未决的PCT专利申请WO96/16402中，描述了一种光学记录介质，它包括具有部分透射的反射薄层(2)的基片(1)，该部分透射层(2)配备有其厚度(d)在100至1200nm之间的液晶材料层(3)，以及具有50％以上反射率的厚反射层(4)。

所以，与上述光学记录介质相比，由于存在一个超薄反射层，致使液晶材料层(3)被夹在两个反射层之间。以这种方式产生一法布利-珀罗标准具。此法布利-珀罗现象用于获得数字式存储介质中已写与未写状态之间的反射差别。尽管利用WO96/16402申请中描述的原理可以得到满意反差，但仍然存在着几个问题需要解决。首先，采用液晶材料作为记录层使这种原理的运用很昂贵。因为液晶材料必须要满足几个要求(Tg，Tc可定向性等等)，所以选材方面很受限制。因此，选出的液晶材料在旋涂溶液中的溶解度常常达不到要求。上述光学记录介质的另一个缺点是，写入原理是建立在液晶材料相变基础上的。其结果是液晶材料在涂到基片上之后必须进行对准，这将产生一个额外的制作步骤。

用本发明的光学记录介质可以减轻甚至完全解决上述问题。

根据本发明的光学记录介质，包括以下各层：

a)带槽的透明基片(1)，其上叠加有

b)记录层，该层包括具有高复折射率的材料制成的部分反射镜(2)，该复折射率在n，k平面上的由顶角7.15-i3.93，7.15-i5.85，8.96-i6.28，9.56-i5.90，和8.14-i3.77限定的五边形之外，反射镜(2)上覆盖以非液晶高分子量材料(且可供选择地使用染料)的缓冲层(3)，再覆盖以厚反射层(4)，共同构成法布里-珀罗，其中设定凹槽内缓冲层的厚度d，以使该记录介质的反射处于高反射状态，而且可供选择地覆盖以

c)保护层(5)。

记录层适宜包括具有高复折射率的材料制成的部分反射镜，该复折射率在n，k平面上的由顶角7.15-i3.93，7.15-i5.85，8.96-i6.28，9.56-i5.90，和8.14-i3.3-77限定的五边形之外。

借助于部分反射镜(2)产生一个法布里-珀罗标准具。信息可以通过部分反射镜、缓冲层、厚反射层、或基片之一或多个的变形而被写入。变形效应改变或破坏了法布里-珀罗标准具，并使反射减少。由于可以用变形效应进行写入，所以可将非液晶高分子量材料用于缓冲层中。可以利用凹槽内外的部分反射镜/基片界面的反射振幅和/或相位的差别而形成的衍射(下文将进一步说明)进行循迹(保持写激光落在凹槽内)。

为方便起见，术语“CD”指本发明的所有光学记录介质。

法布里-珀罗标准具通常由彼此隔开一定距离(d)的两个平行反射层组成。法布里-珀罗标准具的反射率与具体缓冲层厚度的关系表示在图1中，该图给出了一CD的示意性曲线，其所具有的基片(1)的折射率为1.58而厚度为1.2mm，部分反射镜(2)的折射率为0.08-i4.60(金)厚度为30nm，缓冲层(3)的折射率1.67，以及厚反射层(4)的折射率为0.08-i4.60(金)厚度为200nm。为清楚起见，这里未表示出保护层(5)。