[发明专利]光学记录介质的保护膜和光学记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及用于光学记录介质的光学记录保护膜，和涉及使用它的光学记录介质。

背景技术

允许通过光照射来实现再现和记录的许多种光学记录介质用作不同类型的计算机、音频与视频数据的记录用的光学记录介质；例如，在CD，可重写式光学磁盘和相变型盘等中，实现数据信息、跟踪伺服系统信号等的记录的不平坦微槽如预槽纹或相槽是在构成记录介质的数据记录层中形成的。

只读型光盘的结构将参考图1来解释，作为常规光学记录介质的一个实例。

图1是现有技术的普通光学记录介质10的简化横断面视图。如图1中所示，光学记录介质10具有在透明衬底11的一侧上形成了数据记录层15的结构，它包含微不平坦性如导向槽12或数据槽13和覆盖微不平坦性的反射膜14，同时在反射膜的外侧上形成了数据记录层的保护膜16以延长机械耐久性。在图1中所示的光学记录介质10中，用物镜17聚集的用于读取收听(pickup)的激光束18穿过透明衬底11照射到导向槽12或数据槽13上，以记录和读取数据。

透明衬底通常是由聚合物如聚碳酸酯制成的盘状注塑体。

然而，由于近年来更高的数据要求，需要在光学记录介质中更大的记录数据容量。作为实现这一目的的手段，已经建议(1)提高物镜的数值孔径NA，(2)道间距变窄和(3)缩短照射光的波长以便缩短最小槽长度；具有包含多个层压的数据记录层的多层结构的光学记录介质也已存在，如DVD(数字式多功能盘)，和这些中的一些已经实施。

作为一个实例，DVD具有大约0.74微米的磁迹间距，相比于CD的大约1.6微米。通常，DVD的记录波长是650纳米，相比于CD的780纳米。用于写和读取数据的物镜的数值孔径NA对于DVD而言是0.6，相比之下CD是0.5。

为了获得具有比DVD更高的记录密度的光学记录介质，已经尝试通过进一步缩短记录波长来使用绿色至蓝色的激光，或增加物镜的数值孔径NA。

由于光学记录介质的越来越高的记录密度，有必要进一步将通过物镜照射到数据记录层上的激光束的光点尺寸收缩。结果，数据信号的位置更接近光盘的表面。这使得需要减少光照射在其上面的层(即透明衬底)的厚度，以写和读取光盘上的数据。这从下面的关系表达式变得更加清楚。

f＝D/(2NA)，f＞WD(其中f是物镜的焦距，D是物镜的有效直径，NA是物镜的数值孔径和WD是物镜的垂直焦点距离)。另外，焦深表达为λ/(NA)²，歪扭公差为λ/(NA)³和厚度不均匀性公差为λ/(NA)⁴。

因此，当物镜的数值孔径NA被设定在0.5-0.85之间，同时保持规定的距离以使得物镜不与光学记录介质触碰时，在光学记录介质的激光束辐照表面和数据记录层之间的距离，即透明衬底的厚度，例如对于NA＝0.5的情况是1.2mm。对于NA＝0.6，透明衬底的厚度是0.6mm，对于NA＝0.75，透明衬底的厚度是0.3mm和对于NA＝0.85则透明衬底的厚度是0.1mm；因此，增加物镜的数值孔径NA需要相应更小的透明衬底厚度。

然而，光学记录介质的机械强度一般已知与厚度的立方成正比例，因此以上所述的情况会产生下述问题：随着提高物镜的数值孔径NA而减少透明衬底的厚度将因为当按如上所述的注塑方法制造光盘衬底时的定向卷曲或热应力的影响而增加了衬底的可变形性，导致光学各向异性增大。

为了避免了这一问题，已经建议了从图1中的保护膜一侧直射光的方法。对于本发明，从保护膜一侧直射光的系统被称作“膜侧-入射型”，而从图1中所示的透明衬底一侧直射光的系统被称作“衬底侧-入射型”。

在膜侧-入射型中，保护膜的厚度必须等同于在上述衬底侧-入射型中透明衬底的厚度，但是即使当例如物镜NA＝0.85时，保护膜的厚度必须是0.1mm。在数据记录层上形成这种保护膜的方法可以是通过旋涂形成光固化树脂等的方法，或是利用粘合层将透明膜层压到数据记录层上的方法。通过旋涂形成光固化树脂等的方法对于大约0.1mm的膜将有厚度不均匀性的问题，而利用粘合层来层压透明膜的方法能够导致透明膜的光学各向异性的问题。

如上所述，由于光学记录介质的密度增高所引起的物镜的NA增大是指：更大比例的入射到保护膜上的光是以偏移出法向的一定倾斜角入射到保护膜的，甚至在膜侧-入射型中也如此。在大多数场合下，在光学记录介质中所用的光源是激光，和已知的是由于其中所用的光学传感系统使用偏振光，在保护膜中光学各向异性的存在构成了噪声的原因。