利用超分辨率技术的数据载体、读取方法和系统与流程

本发明涉及一种从数据载体读出信息的方法，以及利用结构化照明显微技术(structured-illumination microscopy；sim)或饱和结构化照明显微技术(saturatedstructured-illumination microscopy；ssim)概念的数据载体。

背景技术：

1、据估计，人类平均每天产生约2.5万兆字节数据。尽管所述数据的大部分可能仅为短期使用而产生，但对长期数据存储的需求正在日益增加。显然，就长期存储而言，最先进的数据载体，诸如闪存、硬盘驱动器(hard disc drives；hdd)和磁带，远远不够理想。因此，微软等公司目前正在探索长期存储技术的替代技术(例如，参见所谓的“project silica”和us 10719239b2)。

2、wo 2021/028035 a1中描述了一种用于长期存储信息的不同技术。所述技术基于使用涂有不同材料层的陶瓷基板，并通过使用(例如)激光在所述涂层基板上编码信息，以便操纵所述涂层基板的局部区域。这项技术已被证明能够实现高度抗潮湿、抗电磁场、抗酸性和抗腐蚀性物质等的信息存储，使得编码的可写陶瓷板提供了其他常用信息存储介质无法提供的耐久性。尽管实验表明，在此些陶瓷数据载体中可能会产生非常小的结构(例如，以qr码的形式)，但由于绕射引起的众所周知的限制，在再次解码编码信息时，光学解析这些微小结构可能是一个挑战。

技术实现思路

1、因此，本发明的一个目的是提供一种改进的数据载体，用于具有增加的数据存储容量的长期数据存储器。

2、这个目标是通过使用sim或ssim来实现的，几年前已经描述过的一种技术(例如，参见mats g.l.gustafsson，《非线性结构化照明显微技术：具有理论上无限分辨率的宽场萤光成像(nonlinear structured-illumination microscopy:wide-field fluorescenceimaging with theoretically unlimited resolution)》，pnas，2005年9月13日，第102卷，第37期，第13081-13086页)，并且已经证明其光学分辨率远远超过主要用于生物学和医学的绕射极限。ssim基于两个原理，即一方面基于结构化照明显微技术，其利用的照明包含一空间频率，此空间频率允许通过分析产生的莫尔条纹识别超出经典解析限制的结构，并且另一方面，发射率非线性地取决于饱和引起的照明强度。然而，为了应用ssim，需要光致发光材料或较佳萤光材料。

3、本发明提出了实现此种光致发光或萤光材料的不同方法。

4、根据本发明的第一方面，仅在从数据载体读出信息的过程期间引入光致发光或萤光材料，而数据载体本身本质上仍然可以与通过引用并入本文的wo 2021/028035 a1中描述的数据载体相同，尤其关于数据载体(或信息存储介质)、其较佳材料及其制造方法的任何公开内容。

5、根据第一方面，本发明涉及一种从数据载体读取信息的方法。方法包括提供结构化照明显微(sim)装置或饱和结构化照明显微(ssim)装置，此装置具有用于在显微期间支撑和/或安装样品的样品支撑件，此样品支撑件包括一光致发光、较佳萤光材料层。方法进一步包括提供数据载体的步骤。所述数据载体包括透明陶瓷(或玻璃陶瓷或玻璃)基板和设置在透明陶瓷基板上的涂层，其中涂层的材料不同于陶瓷基板的材料，并且其中涂层包括编码信息的多个凹槽。信息可以以模拟格式(例如，使用字母、符号、照片、图片或其他图形)或数字格式(例如，作为qr码或使用pct/ep2021/053894(通过引用将其整体合并)中所述的更复杂的矩阵码)进行编码。方法进一步包括以下步骤，将数据载体置于样品支撑件的光致发光(或萤光)材料层上，通过数据载体从样品支撑件的光致发光(或萤光)材料层获取sim或ssim图像，并处理sim或ssim图像以解码在数据载体上编码的信息。如gustafsson在上述文章中所述来获取并处理sim或ssim图像。

6、本质上，本发明利用陶瓷基板的光学透明性和涂层在不存在凹槽的部分的光反射和/或吸收特性，以允许仅在数据载体的存在凹槽的那些部分产生光致发光或萤光响应。在这些部分，来自sim或ssim装置的光通过数据载体传输，激发样品支撑件的光致发光或萤光材料，此光致发光或萤光材料再次发射响应，此响应通过透明陶瓷基板传输到sim或ssim装置的传感器。因此，每个凹槽与光致发光或萤光材料块在形状和尺寸上相似。

7、本领域技术人员将理解，对于光致发光或萤光材料的激发波长和发射波长而言，陶瓷基板需要是透明的。因此，陶瓷基板较佳地在激发和发射波长处传输入射电磁功率的至少10％、较佳至少30％、更佳至少50％、甚至更佳至少70％和最佳至少90％。激发和发射波长的范围可从紫外线(uv)(100nm-400nm)至可见光(400nm-780nm)至近红外光谱(780nm-5000nm)。

8、类似地，对于光致发光或萤光材料的激发和发射波长中的至少任一个，涂层材料应充分吸收或反射光。涂层在激发和发射波长处较佳地吸收和/或反射入射电磁功率的至少10％、较佳至少30％、更佳至少50％、甚至更佳至少70％和最佳至少90％。激发和发射波长的范围可从uv(100nm-400nm)至可见光(400nm-780nm)至近红外光谱(780nm-5,000nm)。

9、可以使用不同的技术来测量和/或计算数据载体层的透射、吸收和反射性质。例如，对于整个数据载体和仅对于基板，可以单独测量特定波长下的透射、吸收和反射，这将允许计算涂层的对应光学性质。

10、较佳地，将数据载体置于样品支撑件的光致发光或萤光材料层上，其中涂层面向样品支撑件的光致发光或萤光材料层。这将增加光学对比度，因为涂层中凹槽的边界或壁提供为直接与光学活性材料相邻。然而，数据载体也可以倒置放置在样品支撑件上。然而，在此情况下，较佳透明陶瓷基板的厚度尽可能小。

11、进一步较佳地，样品支撑件的光致发光或萤光材料层的表面与数据载体面向样品支撑件的光致发光或萤光材料层的表面基本上是平面的，其中样品支撑件的光致发光或萤光材料层的表面与数据载体面向样品支撑件的光致发光或萤光材料层的表面之间的最大缝隙为至多10nm，较佳至多5nm，和更佳至多2nm。

12、较佳地，涂层中的每个凹槽的深度基本上等于涂层的厚度。因此，涂层的光吸收和/或光反射材料在每个凹槽处基本上被完全去除，从而允许光无阻碍地穿过透明陶瓷基板，同时在例如烧蚀过程期间不会机械地影响透明陶瓷基板。或者，涂层中的每个凹槽的深度可以大于涂层的厚度，以确保涂层的所有材料确实在每个凹槽处被完全去除，并同时根据其所需精度简化烧蚀过程。然而，较佳地，每个凹槽延伸至所述基板中达陶瓷基板厚度的至多1％，较佳至多0.1％，甚至更佳0.01％。

13、较佳地，涂层的厚度为至多100nm，更佳地至多30nm，且最佳地至多10nm。

14、较佳地，陶瓷基板的厚度为至多2mm，更佳至多1mm，更佳至多200μm，更佳至多100μm，甚至更佳至多50μm。

15、较佳地，每个凹槽垂直于其深度的横截面的最大尺寸为至多250nm，较佳至多100nm，较佳至多50nm，更佳至多30nm，且最佳至多20nm。尽管每个凹槽大体可以具有任何形状，但特别较佳提供具有圆形横截面的基本圆柱形凹槽。

16、用于本发明方法的sim或ssim装置可以为标准sim或ssim装置，其具有包含光致发光或萤光材料层的特定样品支撑件。通过在标准sim或ssim装置的标准样品支撑件上布置或安装光致发光或萤光材料层，也可以在本发明方法的上下文中升级标准sim或ssim装置。

17、一般而言，在本发明的上下文中可以使用各种光致发光或萤光材料。当然，光致发光或萤光材料的激发和发射波长需要适应sim或ssim装置的光源。较佳地，光致发光或萤光材料层是光致发光或萤光晶体，鉴于单晶的有利光学性质，尤其是单晶形式的晶体。主体晶体的特别较佳示例材料为：(ba,sr)2sio4、ba2lisi7aln12、ba2si5n8、baal8o13,baal12o19、baf2,bamgal10o17、basi205,basi7n10、ca2si5n8、ca5(p04)3(f,ci)、caalsin3、(ca,mg)sio3、(ca,sr)alsin3、(ca,sr)2sio4、cas,casc2o4、caznge2o6、cdse、cd2b2o5,cemgal11o19、ga2o3、gd2o2s、gd3ga5o12、gd3sc2al3o12、gdalo3、gdmgb5o10、k2sif6、ky3f10、la3si6n11、lab3o6、labo3、lamgal11o19、lap04、lialo2、lieumo2o8、liyf4、lu3al5o12、mgs、mgwo4、nayf4、sr2al6011、sr2mgsi2o7、sr2p2o7、sr2si5n8、sr3gd2si6o18、sr4al14o25、sr5(po4)3cl、sral12o19、srb4o7、srga2o4、srlial3n4、srmgsi3n4、srs、tb3al5o12、y2o3、(y,gd)2o3、y2o2s、y3al5o12、(y,gd)3al5o12、y3(al,ga)5o12、(y,gd)bo3、yalo3、ypo4、yvo4、zn2sio4、(zn,be)2sio4、zn2(si,ge)o4、znga2o4、zns。掺杂剂的特别较佳示例元素是稀土金属元素，诸如bi、ce、er、eu、dy、gd、ho、la、lu、sc、nd、pr、tb、tm和yb，以及金属元素，诸如co、mn、fe、pb、cu、al、au、cr和ti。ce、eu、cr和ti是特别较佳元素。特别较佳的萤光材料是：y3al5o12:ce3+、lu2sio5:ce3+、al2o3:cr3+,和al2o3:ti3+。

18、后者材料尤其是较佳材料，因为它们的光学性质完全符合某些标准激光光源(诸如yb:yag、nd:yag或ti:sa)的发射波长。

19、为了提高本发明方法的信噪比，较佳光反射层存在于样品支撑件与光致发光材料层之间。较佳地，光致发光或萤光材料在第一波长处展现出激发最大值，在第二波长处展现出发射最大值，其中对于具有第一波长的光和/或对于具有第二波长的光，光反射层具有至少80％，较佳至少90％，和更佳至少95％的90°反射率。

20、同样，标准sim或ssim装置可能会同时升级光致发光或萤光材料和光反射层，其中可以在所述标准ssim装置的标准样品支撑件上布置或安装单独的层，或者在将数据载体置于所述升级的样品支撑件上之前，可以在样品支撑件上放置光致发光材料或萤光材料和光反射层两者的分层。

21、根据第一方面，本发明进一步涉及使用如上的方法从数据载体读出信息的系统。系统包括sim或ssim装置，其具有包括光致发光或萤光材料层的样品支撑件，以及适于处理sim或ssim图像以解码在数据载体上编码的信息的处理器。如上文关于方法概述的，样品支撑件可进一步包括光致发光或萤光材料层顶部的光反射层。

22、如上概述，本发明的第一方面利用透明陶瓷材料，其可具有玻璃或结晶状态。特别较佳的透明陶瓷材料为：蓝宝石(al2o3)、二氧化硅(sio2)、锆(zr(sio4))、zro2，或包含以下材料的一种或组合的透明陶瓷材料：氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钠、氧化钾、氧化锂、氧化锌、氧化镁。

23、一般而言，具有上述光学性质的任何材料均可用于涂层。然而，鉴于所设想的数据载体的长期稳定性，尤其较佳涂层包含以下材料的一种或组合：cr、co、ni、fe、al、ti、si、w、zr、ta、th、nb、mn、mg、hf、mo、v；一种金属氮化物，诸如crn、craln、tin、ticn、tialn、zrn、aln、vn、si3n4、thn、hfn、bn；一种金属碳化物，诸如tic、crc、al4c3、vc、zrc、hfc、thc、b4c、sic；一种金属氧化物，诸如al2o3、tio2、sio2、zro2、tho2、mgo、cr2o3、zr2o3、v2o3；一种金属硼化物，诸如tib2、zrb2、crb2、vb2、sib6、thb2、hfb2、wb2、wb4；或一种金属硅化物，诸如tisi2、zrsi2、mosi2、mosi、wsi2、ptsi、mg2si。

24、如上所述，根据第一方面的发明仅在解码编码信息期间使用光致发光或萤光材料。或者，当然也可以将光致发光或萤光材料并入数据载体本身。

25、因此，根据第二方面的本发明涉及一种数据载体，其包括具有第一和第二相对侧的陶瓷基板，以及设置在陶瓷基板的第一侧上的第一光致发光或萤光材料层，其中第一光致发光或萤光材料层包括编码信息的多个凹槽。如上概述，这些凹槽可以以任何模拟和/或数字格式对任何信息进行编码。

26、不同于根据第一方面的本发明，第二方面的陶瓷基板不需要透明。因此，各种材料适用于陶瓷基板，例如wo 2021/028035 a1中列举的那些材料。尤其较佳地，陶瓷基板包含氧化陶瓷。较佳地，陶瓷基板包含至少90％、更佳至少95％(按重量计)的al2o3、tio2、sio2、zro2、tho2、mgo、cr2o3、zr2o3、v2o3或任何其他氧化陶瓷材料的一种或组合。进一步较佳地，陶瓷基板包括非氧化陶瓷。较佳地，陶瓷基板包含至少90％、更佳至少95％(按重量计)的以下各项的一种或组合：金属氮化物，诸如crn、craln、tin、tialn、tialn、zrn、aln、vn、si3n4、thn、hfn、bn；金属碳化物，诸如tic、crc、al4c3、vc、zrc、hfc、thc、b4c、sic；金属硼化物，诸如tib2、zrb2、crb2、vb2、sib6、thb2、hfb2、wb2、wb4；以及金属硅化物，诸如tisi2、zrsi2、mosi2、wsi2、ptsi、mg2si或任何其他非氧化陶瓷材料。

27、光致发光或萤光材料可以是任何光致发光或萤光材料。在本发明的上下文中，具有至少10％的光致发光量子产率或萤光量子产率的任何材料被认为是“光致发光材料”或“萤光材料”。光致发光材料的光致发光量子产率被定义为发射的光子数占吸收的光子数的分数。萤光材料的萤光量子产率是发射的光子数与吸收的光子数之比。尽管光致发光或萤光材料层不需要完全由所述材料组成，但出于各种原因也可以包含添加剂，但较佳的是，整个光致发光或萤光材料层展现出至少10％、较佳至少20％、更佳至少30％的量子产率。

28、较佳地，光致发光或萤光材料是光致发光或萤光晶体，鉴于单晶的有利光学性质，尤其是单晶形式的晶体。主体晶体的特别较佳示例材料为：(ba,sr)2sio4、ba2lisi7aln12、ba2si5n8、baal8o13,baal12o19、baf2、bamgal10o17、basi2o5,basi7n10、ca2si5n8、ca5(po4)3(f,cl)、caalsin3、(ca,mg)sio3、(ca,sr)alsin3、(ca,sr)2sio4、cas、casc2o4、caznge2o6、cdse、cd2b2o5、cemgal11o19、ga2o3、gd2o2s、gd3ga5o12、gd3sc2al3o12、gdalo3、gdmgb5o10、k2sif6、ky3f10、la3si6n11、lab3o6、labo3、lamgal11o19、lapo4、lialo2、lieumo2o8、liyf4、lu3al5o12、mgs、mgwo4、nayf4、sr2al6o11、sr2mgsi2o7、sr2p2o7、sr2si5n8、sr3gd2si6o18、sr4al14o25、sr5(po4)3cl、sral12o19、srb4o7、srga2o4、srlial3n4、srmgsi3n4、srs、tb3al5o12、y2o3、(y,gd)2o3、y2o2s、y3al5o12、(y,gd)3al5o12、y3(al,ga)5o12、(y,gd)bo3、yalo3、ypo4、yvo4、zn2sio4、(zn,be)2sio4、zn2(si,ge)o4、znga2o4、zns。掺杂剂的特别较佳示例元素是稀土金属元素，诸如bi、ce、er、eu、dy、gd、ho、la、lu、sc、nd、pr、tb、tm和yb，以及金属元素，诸如co、mn、fe、pb、cu、al、au、cr和ti。ce、eu、cr和ti是特别较佳元素。特别较佳的萤光材料是：y3al5o12:ce3+、lu2sio5:ce3+、al2o3:cr3+和al2o3:ti3+。

29、除其他外，后者材料是较佳的，因为它们的光学性质完美适合某些标准激光光源的发射波长，诸如yb:yag、nd:yag或ti:sa。

30、从所述数据载体读出信息的方法(将在下文进一步详细论述)本质上与上文论述的方法类似，通过所述光致发光或萤光材料存在(第一层完整)或不存在(提供凹槽)来实现光致发光或萤光对比度。由于残留在此类凹槽底部的少量光致发光或萤光材料可能会导致强噪声，因此较佳的是，光致发光或萤光材料基本上在凹槽的整个横截面上并一直到第一层的底部被完全消除。因此，较佳第一层中的每个凹槽的深度基本上等于或甚至大于第一层的厚度。同时，为了避免由于这些凹槽的存在而对陶瓷基板造成任何负面影响，较佳每个凹槽延伸到基板中的深度至多1μm，较佳至多100nm，和更佳至多50nm。如上文关于第一方面概述的，较佳每个凹槽延伸到基板中小于基板厚度的1％，较佳小于基板厚度的0.1％，和甚至更佳小于基板厚度的0.01％。

31、为了增强数据载体的数据存储容量，数据载体较佳地进一步包括设置在陶瓷基板第二侧的第二光致发光或萤光材料层，其中第二光致发光或萤光材料层包括编码信息的多个凹槽。

32、第一光反射层可存在于陶瓷基板与第一光致发光或萤光材料层之间，和/或第二光反射层可存在于陶瓷基板与第二光致发光或萤光材料层之间。光反射性质应存在于光致发光或萤光材料的激发和发射波长处。因此，光致发光或萤光材料在第一波长处展现出最大激发值，且在第二波长处展现出最大发射值，其中第一和/或第二光反射层对于具有第一波长的光和/或对于具有第二波长的光，较佳具有至少80％、较佳至少90％、更佳至少95％的90°反射率。

33、所述第一和第二光反射层可包括具有高反射率的金属，如cu、al、au、ag、ni、cr、pt和ti。

34、在如上所述的根据本发明第二方面的数据载体中，通过存在(无凹槽)或不存在(凹槽)光致发光或萤光材料来实现光学对比度。在根据本发明第一方面的方法中，通过部分覆盖(无凹槽)或暴露(凹槽)样品支撑件的光致发光或萤光材料来实现光学对比度。后一种概念也可用于数据载体本身。因此，根据第三方面，本发明还涉及一种数据载体，其包括具有第一和第二相对侧的陶瓷基板、设置在陶瓷基板第一侧上的第一光致发光或萤光材料层、和设置在第一光致发光或萤光材料层上的第一涂层，其中第一涂层的材料不同于光致发光或萤光材料，并且其中第一涂层包括编码信息的多个凹槽。

35、同样，凹槽可以以任何模拟和/或数字格式对任何信息进行编码。与第二方面类似，第三方面的陶瓷基板不需要透明，并且可以包含上述任何材料。类似地，在第三方面中使用的光致发光或萤光材料可以是上文关于第二方面论述的材料。

36、与第一方面类似，第三方面的数据载体的第一涂层保护底层光致发光或萤光材料不受光照射，因此，可以通过第一涂层存在(无凹槽)或不存在(凹槽)从而覆盖或暴露光致发光材料来实现光学对比度。因此，较佳第一涂层在光致发光材料的激发和/或发射波长处吸收光和/或反射光。第一涂层在激发和发射波长处较佳地吸收和/或反射入射电磁功率的至少10％、较佳至少30％、更佳至少50％、甚至更佳至少70％和最佳至少90％。

37、如上所述，可以使用不同的技术来测量和/或计算数据载体层的吸收和反射性质。例如，可针对整个数据载体、仅针对基板以及仅针对涂覆有光致发光或萤光材料层的基板分别测量特定波长下的透射、吸收和反射，这将允许计算涂层的相应光学性质。

38、除此要求外，上述用于第一方面的涂层的材料也可用于此第三方面的第一涂层。

39、与第二方面类似，数据载体的两侧可用于编码数据。因此，数据载体可进一步包括设置在陶瓷基板第二侧上的第二光致发光或萤光材料层，和设置在第二光致发光或萤光材料层上的第二涂层，其中第二涂层的材料不同于光致发光或萤光材料，并且其中第二涂层包括编码信息的多个凹槽。

40、较佳地，光致发光或萤光材料在第一波长处展现出激发最大值，且在第二波长处展现出发射最大值，其中第一和/或第二涂层对于具有第一波长的光和/或对于具有第二波长的光基本上是不透明的。激发和发射波长的范围从uv(100nm-400nm)至可见光(400nm-780nm)至近红外光谱(780nm-5000nm)。

41、较佳地，第一和/或第二涂层中的每个凹槽的深度基本上等于各自涂层的厚度，以确保在解码期间，光可以到达由第一和/或第二涂层覆盖的光致发光或萤光材料。如上所述，完美调整每个凹槽的深度可能会很麻烦。因此，较佳第一和/或第二涂层中的每个凹槽的深度大于相应涂层的厚度，以便略微延伸到第一和/或第二光致发光或萤光材料层中。然而，为了有利地受益于光致发光或萤光材料层的整个厚度，以便在解码期间最佳化对比度，较佳每个凹槽延伸到第一和/或第二光致发光或萤光材料层的深度对应于致发光或萤光材料层厚度的至多10％，较佳至多1％，和甚至更佳至多0.1％。

42、如上所述，第一和/或第二涂层应足够厚，以便对光致发光或萤光材料的激发和发射波长不透明。然而，除此要求外，较佳将第一和/或第二涂层的厚度降至最低。因此，第一和/或第二涂层的厚度为较佳至多1μm，更佳至多100nm，甚至更佳至多30nm，和最佳至多10nm。

43、如上文关于第一方面所论述的，可以通过提供光反射层来增加信噪比。因此，第三方面的数据载体较佳地包括陶瓷基板与第一光致发光或萤光材料层之间的第一光反射层和/或陶瓷基板与第二光致发光或萤光材料层之间的第二光反射层。光致发光或萤光材料在第一波长处展现出最大激发值，且在第二波长处展现出最大发射值，并且第一和/或第二光反射层对于具有第一波长的光和/或对于具有第二波长的光，较佳具有至少80％、较佳至少90％、和更佳至少95％的90°反射率。

44、第一和/或第二光致发光或萤光材料层的厚度应足够大，以在解码期间提供足够的光学响应。否则，最好将这些层的厚度降至最低。因此，第一和/或第二光致发光或萤光材料层的厚度较佳为至多1μm，更佳至多100nm，最佳至多10nm。

45、鉴于本发明数据载体的预期长期稳定性，较佳在第一和/或第二涂层与第一和/或第二光致发光或萤光材料层之间分别存在烧结介面，其中烧结介面较佳包括来自相应涂层的至少一种元素和来自相应光致发光材料层的至少一种元素。同样较佳地，在陶瓷基板与第一和/或第二光致发光或萤光材料层之间存在烧结介面，其中烧结介面较佳包括来自陶瓷基板的至少一种元素和来自相应层的至少一种元素。回火的益处和烧结介面的存在已在wo 2021/028035a1中详细阐述，其通过引用整体并入，尤其涉及此些方面。

46、第三方面中第一和/或第二发光或萤光材料层的特别较佳材料是上文关于第二方面论述的材料。

47、各种材料适用于陶瓷基板，例如wo 2021/028035 a1中列举的材料。特别较佳地，陶瓷基板包含氧化陶瓷。较佳地，陶瓷基板包含至少90％、更佳至少95％(按重量计)的al2o3、tio2、sio2、zro2、tho2、mgo、cr2o3、zr2o3、v2o3或任何其他氧化陶瓷材料的一种或组合。进一步较佳地，陶瓷基板包括非氧化陶瓷。较佳地，陶瓷基板包含至少90％、更佳至少95％(按重量计)的以下各项的一种或组合：金属氮化物，诸如crn、craln、tin、tialn、tialn、zrn、aln、vn、si3n4、thn、hfn、bn；金属碳化物，诸如tic、crc、al4c3、vc、zrc、hfc、thc、b4c、sic；金属硼化物，诸如tib2、zrb2、crb2、vb2、sibe、thb2、hfb2、wb2、wb4；以及金属硅化物，诸如tisi2、zrsi2、mosi2、wsi2、ptsi、mg2si或任何其他非氧化陶瓷材料。

48、然而，为了实现ep 21 15 6858.9(通过引用将其整体并入本文)中详述的超薄数据载体，尤其较佳陶瓷基板包含以下材料的一种或组合：氧化硅、氧化铝、氧化硼、氧化钠、氧化钾、氧化锂、氧化锌、氧化镁。

49、较佳地，陶瓷基板的厚度为至多2mm，更佳至多1mm，更佳至多200μm，更佳至多100μm，甚至更佳至多50μm。

50、如ep 21 15 6858.9中所述，陶瓷基板的杨氏模数较佳为至多80gpa，较佳至多75gpa。进一步较佳地，数据载体在250mm、较佳200mm和更佳150mm、甚至更佳100mm和最佳50mm的曲率半径处不断裂。此类材料允许数据载体卷绕成卷。

51、本发明进一步涉及一种根据第二方面制造数据载体的方法。方法包括以下步骤，提供陶瓷基板，用设置于陶瓷基板的第一侧上的第一光致发光或萤光材料层涂覆陶瓷基板，并通过例如激光烧蚀在第一光致发光或萤光材料层中产生多个凹槽。视情况，陶瓷基板可被涂覆有设置在陶瓷基板第二侧上的第二光致发光或萤光材料层。在这种情况下，将通过例如激光烧蚀在第二光致发光或萤光材料层中产生多个凹槽。

52、本发明进一步涉及一种根据第三方面制造数据载体的方法。方法包括以下步骤，提供陶瓷基板，用设置于陶瓷基板的第一侧上的第一光致发光或萤光材料层涂覆陶瓷基板，用第一涂层涂覆第一光致发光或萤光材料层，并通过例如激光烧蚀在第一涂层中产生多个凹槽。视情况，陶瓷基板和所述第二光致发光或萤光材料层可经涂覆有第二涂层。在这种情况下，通过例如激光烧蚀在第二涂层中产生多个凹槽。

53、可通过任何已知的薄膜涂覆方法，较佳通过物理气相沉积或化学气相沉积来涂覆各层。

54、如上所述，尤其较佳通过烧结介面将各层彼此连接。可通过在至少200℃、较佳至少500℃、更佳至少1.000℃的温度下回火涂层基板来实现这些目标。

55、如上所述，在数据载体中编码信息的步骤，即在光致发光或萤光材料层中或在其中一个涂层中产生多个凹槽的步骤，是通过例如激光烧蚀来执行。ep 20 19 0446.3中详细公开了一种激光烧蚀的示例性方法和用于执行此方法的装置，此申请全文通过引用并入本文。大体上较佳的是能够使用一个相同的装置进行读写，即通过激光烧蚀对数据进行编码，并使用sim或ssim对数据进行解码。如果在光致发光或萤光材料的最大激发下进行激光烧蚀(当然，烧蚀将以比解码期间使用的功率密度大几个数量级的功率密度进行)，这通常是可能的。因此，较佳地，光致发光或萤光材料在第一波长处展现出最大激发值，且在第二波长处展现出最大发射，并且激光烧蚀在或接近第一波长处进行。较佳地，激光烧蚀波长与第一波长之间的波长偏移小于30nm，较佳地小于20nm，并且更佳地小于10nm。

56、尽管本发明首先论述使用激光光束进行烧蚀，但本发明也设想使用例如粒子束来烧蚀材料并产生凹槽。这尤其适用于尺寸实质上小于绕射极限的凹槽(例如，直径小于50nm的圆形凹槽)，此凹槽可利用ssim轻易识别，但可能难以藉由激光再现。

57、本发明进一步涉及一种根据第二或第三方面从数据载体读取信息的方法。方法包括以下步骤，提供具有样品支撑件的sim或ssim装置，根据第二或第三方面将数据载体放置在样品支撑件上，从数据载体的光致发光材料层获取sim或ssim图像，并处理sim或ssim图像以解码在数据载体上编码的信息。

58、如上概述，利用sim，尤其ssim，可以成像远小于绕射极限的结构。因此，每个凹槽垂直于其深度的横截面的最大尺寸为较佳小于250nm，更佳小于100nm，更佳小于50nm，甚至较佳小于30nm，和最佳小于20nm。