專利名稱：光學(xué)記錄媒體、其記錄層的制法、及其記錄方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種記錄媒體，特別是涉及一種光學(xué)記錄媒體、其記錄層的制法、及其記錄方法。
背景技術(shù)：
隨著光學(xué)儲(chǔ)存技術(shù)的不斷進(jìn)步，具有輕薄體積及高儲(chǔ)存容量?jī)?yōu)點(diǎn)的光盤片(optical disc)成為最廣泛使用的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存媒體之一。例如，傳統(tǒng)CD光盤片的儲(chǔ)存容量大約在650至800MB左右，DVD-5光盤片的儲(chǔ)存容量約為4.7GB，DVD-9光盤片的儲(chǔ)存容量約為8.5GB，而新近的藍(lán)光(blue-ray)光盤片的儲(chǔ)存容量更超過(guò)20GB以上。
而隨著光盤片儲(chǔ)存容量增加的需求，光學(xué)記錄媒體中所使用的記錄層材料也不斷的發(fā)展。請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有使用有機(jī)染料為記錄層的寫(xiě)一次型記錄媒體10的截面示意圖。寫(xiě)一次型記錄媒體10包含一基板12，一有機(jī)染料層作為記錄層14設(shè)于基板12之上，一反射層16設(shè)于記錄層14之上，一保護(hù)層18設(shè)于反射層16之上。寫(xiě)一次型記錄媒體10是利用由一光學(xué)讀寫(xiě)頭發(fā)出的激光束11穿過(guò)基板12而照射于記錄層14上，來(lái)將一數(shù)據(jù)記錄至記錄層14中，或讀取記錄層14所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有的技術(shù)使用有機(jī)染料作為記錄層，利用記錄層材料在照射激光時(shí)，通過(guò)加熱而產(chǎn)生不同結(jié)構(gòu)變化，例如分解產(chǎn)生氣泡，以供分辨已記錄與未記錄區(qū)域的分別。但是光盤片儲(chǔ)存容量的增加，亦即溝軌的軌距相對(duì)減小，例如，藍(lán)光Blue-ray盤片的溝軌軌距小至約0.3至0.4μm，使得利用現(xiàn)有有機(jī)染料作為記錄層時(shí)，除了制造成本高、配方困難、溶劑系統(tǒng)復(fù)雜、對(duì)激光波長(zhǎng)敏感、耐候性差、使用壽命短、及環(huán)境污染的問(wèn)題外，更發(fā)生涂覆不均的問(wèn)題。因此，有尋求無(wú)機(jī)材料以取代有機(jī)染料作為寫(xiě)一次型記錄媒體的記錄層的發(fā)展。
請(qǐng)參考圖2，圖2為另一現(xiàn)有寫(xiě)一次型記錄媒體20的截面示意圖。寫(xiě)一次型記錄 媒體20包含有一基板22，一下介電層24設(shè)于基板22之上，一記錄層26設(shè)于下介電層24之上，一上介電層28設(shè)于記錄層26之上，以及一反射層30設(shè)于上介電層28之上。寫(xiě)一次型記錄媒體20是利用由一光學(xué)讀寫(xiě)頭發(fā)出的激光束21穿過(guò)下介電層24而照射于記錄層26上，來(lái)將一數(shù)據(jù)記錄至記錄層26中，或讀取記錄層26所儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。
現(xiàn)有的記錄層26的材料有例如美國(guó)專利第2004/0166440A1號(hào)揭示一種組合物(SbxTe1-x)aGebInc，其中0.77≤x≤0.84，0.85≤a≤0.95，0.01≤b≤0.10，及0.01≤c≤0.10，a+b+c＝1，作為記錄層材料。日本專利第5(1993)-16528及5(1993-)-4453號(hào)揭示一種Ge-Sb-Te合金、或Ge-Sb-Te-In合金作為記錄層材料。日本專利第3150267號(hào)揭示一種Ge(或Si)-Ag-In-Sb-Te合金(即，Ge或Si添加至Ag-In-Sb-Te合金)作為記錄層材料。日本專利第2002-264515號(hào)揭示一種Ge、In、Sb、及Te元素的混合物作為記錄層材料。日本專利第2000-313170號(hào)揭示一種[(SbxTe1-x)yGe1-y]zM1-z，(0.7≤x≤0.9，0.8≤y＜1，0.88≤z＜1，M為In及/或Ga)作為記錄層材料。美國(guó)專利第2004/241376號(hào)揭示一種硅(Si)或錫(Sn)與鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鋅(Zn)、鈦(Ti)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鈷(Co)、鉭(Ta)、鐵(Fe)、鎢(W)、鉻(Cr)、釩(V)、鎵(Ga)、鉛(Pb)、鉬(Mo)、銦(In)或銻(Sb)等的合金或化合物作為記錄層材料。此等材料均為混合在一起的金屬元素或合金或化合物，在光學(xué)記錄媒體中形成單層記錄層，供記錄信息之用。
在尋求適宜的記錄媒體方面，仍有很大的研究與發(fā)展空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種光學(xué)記錄媒體、一種制造光學(xué)記錄媒體的記錄層的方法、及一種光學(xué)記錄媒體的記錄方法，其中，光學(xué)記錄媒體使用多層的金屬層作為一記錄層，制造簡(jiǎn)單，并且不會(huì)有涂覆不均的問(wèn)題。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體，包括一基板；一第一保護(hù)層，設(shè)置于基板上；一第一多層金屬記錄層，位于第一保護(hù)層上；一第二保護(hù)層，設(shè)置于多層金屬記錄層上；及一覆蓋層，設(shè)置于第二保護(hù)層上；其中第一多層金屬記錄層中的二個(gè)相鄰金屬層的界面于受到激光束照射加熱后，會(huì)產(chǎn)生變化，而具有與該二個(gè)相鄰金屬層不相同的反射率，藉以形成記錄點(diǎn)。
依據(jù)本發(fā)明的制造光學(xué)記錄媒體的記錄層的方法，包括提供一基底，基底的表面具有一保護(hù)層；及于保護(hù)層上先后形成多層金屬層，藉以形成光學(xué)記錄媒體的記錄層。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的記錄方法，光學(xué)記錄媒體包含一多層金屬層做為記錄層，記錄方法包括使用一激光束照射多層金屬層中任相鄰二層金屬層的界面，使照射處產(chǎn)生變化而具有與該二個(gè)金屬不相同的反射率，以形成記錄點(diǎn)。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體，記錄層是多層的金屬層所構(gòu)成，可分別利用物理氣相沉積方法而簡(jiǎn)單制得，且涂覆均勻?？蛇m用于CD、DVD-5、DVD-9、藍(lán)光光盤(Blue-ray disc)等，于軌距小至0.3至0.4μm時(shí)，亦可適用。


圖1顯示現(xiàn)有使用有機(jī)染料為記錄層的寫(xiě)一次型記錄媒體的截面示意圖。
圖2顯示另一現(xiàn)有寫(xiě)一次型記錄媒體的截面示意圖。
圖3顯示一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體的截面示意圖。
圖4顯示另一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體的截面示意圖。
圖5顯示又一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體的截面示意圖。
簡(jiǎn)單符號(hào)說(shuō)明10、20寫(xiě)一次型記錄媒體11、21激光束12、22基板14、26記錄層16、30、52反射層18保護(hù)層24下介電層28上介電層40、54、60光學(xué)記錄媒體41、61激光束42、62基板44、48、64、68、72、76保護(hù)層47、67、75記錄層45、46、65、66、73、74金屬層
50、78覆蓋層70間隔層具體實(shí)施方式
請(qǐng)參考圖3，圖3顯示一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體40的截面示意圖。光學(xué)記錄媒體40包括一基板42、一保護(hù)層44、一記錄層47包括一金屬層45及一金屬層46、一保護(hù)層48、及一覆蓋層50。
可使用作為基板42的材料可舉例有玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚烯烴、環(huán)氧樹(shù)脂、聚酰亞胺(polyimide)等等?；宓暮穸炔o(wú)特別限制，一般在0.01mm至5mm之間，視需求而定。
可使用作為保護(hù)層44或48的材料可讓寫(xiě)入與讀取數(shù)據(jù)的激光穿透的材料，例如折射率在1.9與2.3之間的材料。此二保護(hù)層一般為介電材料層或復(fù)合的介電材料層，材料可彼此不相同，可舉例有氮化硅(SiNx)、硫化鋅一氧化硅(ZnS-SiO2)、氮化鋁(AlNx)、碳化硅(SiC)、氮化鍺(GeNx)、氮化鈦(TiNx)、氧化鉭(TaOx)、或氧化釔(YOx)、或其組合。第一保護(hù)層44的厚度一般在約5至500nm之間，優(yōu)選為40至300nm之間。第二保護(hù)層48的厚度一般在約0.5至50nm之間。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體，其中的記錄層為多層金屬層，此與現(xiàn)有的記錄層為單層材料不相同。于此具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體40中，記錄層47包括二層金屬層45及46，位于保護(hù)層44與48之間。可使用于金屬層的材料可舉例有銦及錫，例如金屬層45可為銦金屬層，金屬層46可為錫金屬層；或是次序相反亦可，即，金屬層45可為錫金屬層，金屬層46可為銦金屬層。金屬層45厚度可在3至30nm之間，金屬層46厚度可在3至50nm之間。由于光學(xué)記錄媒體40在此具體實(shí)施例中并未使用反射層，因此，可使金屬層46厚度稍厚些，以達(dá)約10％以上的光反射率，則可直接具有反射層的功能。
覆蓋層50覆蓋住保護(hù)層48，材料可為塑料，例如光硬化性樹(shù)脂(photo-curing resin)。
光學(xué)記錄媒體40使用銦金屬層及錫金屬層作為記錄層，記錄的方法是，使銦金屬層與錫金屬層的界面受到激光束41照射加熱后，產(chǎn)生變化，推測(cè)是形成In-Sn合金，反射率降低，而具有與原來(lái)二金屬層互不相同的反射率，藉以形成記錄點(diǎn)，此即為記錄信號(hào)的寫(xiě)入。如此，在光盤片上形成明暗不同的記錄區(qū)與非記錄區(qū)，經(jīng)由激光讀取，因有不同的反射率，而有電氣信號(hào)的差別，可有“0”與“1”不同信息的表現(xiàn)，此即為記錄信號(hào)的讀出。值得注意的是，可以先形成銦金屬層于保護(hù)層44上，然后形成錫金屬層于銦金屬層上。亦可先形成錫金屬層于保護(hù)層44上，然后形成銦金屬層于錫金屬層上。在此，由于產(chǎn)生的變化是不可逆的，所以在此具體實(shí)施例中，光學(xué)記錄媒體40是為寫(xiě)一次型記錄媒體。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體40使用多層金屬層作為記錄層。此等金屬層可先后通過(guò)物理氣相沉積(physical vapor deposition)方法，例如濺射(sputtering)或蒸鍍，而形成。例如先濺射一層銦金屬層，然后濺射一層錫金屬層，或反之。在制造具有溝軌軌距小至0.3至0.4μm的記錄層時(shí)，亦可適用，且涂覆均勻。
請(qǐng)參考圖4，圖4顯示另一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體54的截面示意圖。光學(xué)記錄媒體54包括一基板42、一保護(hù)層44、一記錄層47包括一金屬層45及一金屬層46、一保護(hù)層48、一反射層52、及一覆蓋層50。亦即，光學(xué)記錄媒體54較光學(xué)記錄媒體40多一層反射層52的結(jié)構(gòu)，配置于保護(hù)層48與覆蓋層50之間。
反射層52的材料可使用金、銀、鋁、鈦、鉛、鉻、鉬、鎢、鉭、或其合金。但在使用含硫的成份作為保護(hù)層時(shí)，則不宜使用銀作為反射層，以避免光盤片于長(zhǎng)期貯存后生成硫化銀而有缺陷。反射層52的厚度約在10nm至200nm之間。
請(qǐng)參考圖5，圖5顯示又一依據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例的光學(xué)記錄媒體60的截面示意圖。光學(xué)記錄媒體60是屬于雙層記錄層的光盤片，包括一基板62、一保護(hù)層64、一記錄層67包括一金屬層65及一金屬層66、一保護(hù)層68、一間隔層70、一保護(hù)層72、一記錄層75包括一金屬層73及一金屬層74、一保護(hù)層76、及一覆蓋層78。
光學(xué)記錄媒體60包括兩個(gè)記錄層67及75。記錄層67包括多層金屬層，例如一金屬層65及一金屬層66。記錄層75亦包括多層金屬層，例如一金屬層73及一金屬層74。金屬層的材料為例如上述的銦金屬層及錫金屬層。整體的多層金屬層上下表面均有保護(hù)層保護(hù)，而二個(gè)記錄層之間隔著一間隔層70，例如UV樹(shù)脂。如此，形成單面雙層記錄媒體。利用激光束61形成記錄點(diǎn)。
可進(jìn)一步于光學(xué)記錄媒體60的覆蓋層78與保護(hù)層76之間設(shè)置一反射層。
依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體中的記錄層亦不限于二個(gè)，可為多個(gè)記錄層，各記錄層為多層金屬層，各記錄層的上下表面以保護(hù)層保護(hù)，各自形成一組疊層，于各疊層之間設(shè)置一間隔層。
亦可將二個(gè)已完成配置保護(hù)層44、記錄層46、保護(hù)層48、及反射層52的基板42對(duì)向以黏著劑相黏合，如此制得雙面單層記錄媒體。循此變化，亦可制得雙面多層的記錄媒體。
實(shí)例實(shí)例1取一具有直徑120mm、厚度0.6mm、及溝軌軌距0.74μm的聚碳酸酯基板。于1×10-6托耳(torr)的真空室內(nèi)，通入20sccm的氬氣流量，形成5毫托耳的真空度下，以濺射方式于基板上形成一ZnS-SiO2層(包含20莫耳％的SiO2)，厚度50nm，做為保護(hù)層。其次，以濺射方式，使用銦靶材，于保護(hù)層上形成一銦金屬層，厚度為5nm。接著，以濺射方式，使用錫靶材，于銦金屬層上形成一錫金屬層，厚度為5nm。然后，再以濺射方式于錫金屬層上形成一ZnS-SiO2層(包含20莫耳％的SiO2)，厚度15nm，作為保護(hù)層。最后，使用聚碳酸酯形成一覆蓋層，厚度為0.1mm，制得依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體。
實(shí)例2取一具有直徑120mm、厚度0.6mm、及溝軌軌距0.74μm的聚碳酸酯基板。于1×10-6托耳(torr)的真空室內(nèi)，通入20sccm的氬氣流量，形成5毫托耳的真空度下，以濺射方式于基板上形成一ZnS-SiO2層(包含20莫耳％的SiO2)，厚度60nm，作為保護(hù)層。其次，以濺射方式，使用銦靶材，于保護(hù)層上形成一銦金屬層，厚度為5nm。接著，以濺射方式，使用錫靶材，于銦金屬層上形成一錫金屬層，厚度為5nm。再以濺射方式于錫金屬層上形成一ZnS-SiO2層(包含20莫耳％的SiO2)，厚度15nm，作為保護(hù)層。然后，以濺射方式形成一鋁金屬層作為反射層，厚度100nm。最后，使用聚碳酸酯形成一覆蓋層，厚度為0.1mm，制得依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體。
測(cè)試?yán)龑?xiě)入測(cè)試使用波長(zhǎng)為650nm的激光，分別以下列三種條件測(cè)試實(shí)例1制得的光學(xué)記錄媒體1.寫(xiě)入功率為40mW，8倍速，獲得3T記號(hào)信號(hào)(3T mark signal)的訊雜比(carrier to noise ratio，CNR)為40dB。
2.寫(xiě)入功率50mW，8倍速，獲得3T記錄信號(hào)CNR為45dB。
3.寫(xiě)入功率55mW，8倍速，獲得3T記錄信號(hào)CNR為46dB。
使用波長(zhǎng)為650nm的激光，分別以下列三種條件測(cè)試實(shí)例2制得的光學(xué)記錄媒體1.寫(xiě)入功率為40mW，8倍速，獲得3T記號(hào)信號(hào)的CNR為42dB。
2.寫(xiě)入功率50mW，8倍速，獲得3T記錄信號(hào)CNR為46dB。
3.寫(xiě)入功率55mW，8倍速，獲得3T記錄信號(hào)CNR為46dB。
一般CNR值大于45dB時(shí)，即表示具有商業(yè)運(yùn)用價(jià)值。因此可知依據(jù)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體極具產(chǎn)業(yè)利用性。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄媒體，包括基板；第一保護(hù)層，設(shè)置于該基板上；第一多層金屬記錄層，位于該第一保護(hù)層上；第二保護(hù)層，設(shè)置于該多層金屬記錄層上；及覆蓋層，設(shè)置于該第二保護(hù)層上；其中該第一多層金屬記錄層中的二個(gè)相鄰金屬層的界面于受到激光照射加熱后，會(huì)產(chǎn)生變化，而具有與該二個(gè)相鄰金屬層不相同的反射率，藉以形成記錄點(diǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄媒體，其中該第一多層金屬層包括銦金屬層及錫金屬層。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)記錄媒體，其中該銦金屬層具有3nm至50nm的厚度。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)記錄媒體，其中該錫金屬層具有3nm至50nm的厚度。
5.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)記錄媒體，其中該錫金屬層設(shè)置于該第一保護(hù)層上，及該銦金屬層設(shè)置于該錫金屬層上。
6.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)記錄媒體，其中該銦金屬層設(shè)置于該第一保護(hù)層上，及該錫金屬層設(shè)置于該銦金屬層上。
7.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄媒體，其中該第一保護(hù)層與該第二保護(hù)層包括介電材料層或復(fù)合介電材料層。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄媒體，還包括反射層，設(shè)置于該第二保護(hù)層與該覆蓋層之間。
9.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)記錄媒體，進(jìn)一步于該第二保護(hù)層與該覆蓋層之間包括一個(gè)或多個(gè)包括下列的疊層，并且該疊層與疊層之間夾有間隔層第二多層金屬記錄層；及第三保護(hù)層及第四保護(hù)層，分別位于該第二多層金屬記錄層的上下表面。
10.如權(quán)利要求9所述的光學(xué)記錄媒體，還包括反射層，設(shè)置于該覆蓋層與該疊層之間。
11.一種制造光學(xué)記錄媒體的記錄層的方法，包括提供基底，該基底的表面具有保護(hù)層；及于該保護(hù)層上先后形成多層金屬層，藉以形成光學(xué)記錄媒體的記錄層。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中于該保護(hù)層上先后形成多層金屬層的步驟以物理氣相沉積或?yàn)R射方式進(jìn)行。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中于該保護(hù)層上先后形成多層金屬層的步驟為于該保護(hù)層上設(shè)置銦金屬層，及于該銦金屬層上設(shè)置錫金屬層。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中于該保護(hù)層上先后形成多層金屬層的步驟為于該保護(hù)層上設(shè)置錫金屬層，及于該錫金屬層上設(shè)置銦金屬層。
15.一種光學(xué)記錄媒體的記錄方法，該光學(xué)記錄媒體包含多層金屬層作為記錄層，該記錄方法包括使用激光照射該多層金屬層中任相鄰二層金屬層的界面，使照射處產(chǎn)生變化而具有與該二個(gè)金屬不相同的反射率，以形成記錄點(diǎn)。
16.如權(quán)利要求15所述的記錄方法，其中該多層金屬層包括二層金屬層。
17.如權(quán)利要求16所述的記錄方法，其中該二層金屬層分別為銦金屬層與錫金屬層。
18.如權(quán)利要求17所述的記錄方法，其中該激光為藍(lán)光。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種光學(xué)記錄媒體，其記錄層的制法、及其記錄方法。其中包含一多層金屬的疊層作為記錄層，利用多層金屬記錄層中的二個(gè)相鄰金屬層的界面于受到激光照射加熱后，產(chǎn)生變化，而具有與二個(gè)相鄰金屬層不相同的反射率，藉以形成記錄點(diǎn)。
文檔編號(hào)G11B7/0045GK101025963SQ20061000884
公開(kāi)日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者吳豐旭 申請(qǐng)人:達(dá)信科技股份有限公司