CN100378836C - 相变化光盘片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种相变化光盘片，包含一基板、一第一介电层、一第二介电层、一第三介电层、一记录层、一第四介电层、以及一反射层。其中，第一介电层形成于基板上，第二介电层形成于第一介电层上，第二介电层的折射率(n2)大于第一介电层的折射率(n1)，第三介电层形成于第二介电层上，第三介电层的折射率(n3)小于第二介电层的折射率(n2)，记录层形成于第三介电层上，第四介电层形成于记录层上，反射层形成于第四介电层上。

Description

相变化光盘片
技术领域
本发明关于一种光盘片，尤其是一种具有多层介电层结构，能消除交叉消除现象(cross-erase)并提高反射率差异的相变化光盘片。
背景技术
过去在发展可重复读写光盘时，主要有两大系统，一为磁光盘片(Magneto-Optical disks，MO)；另一则是相变化光盘(Phase-ChangeOptical Disks)。随着技术的演进及市场的变化，目前是以相变化型记录媒体占优势，包含可重复读写型光盘片(CD-RW)、可擦写式数字激光视盘(DVD-RW，DVD+RW)以及动态随机记忆数字激光视盘(DVD-RAM)等等。
图1显示已知的相变化光盘片1，其包括一基板11，及依序形成于基板11上之一第一介电层12、一记录层13、一第二介电层14、以及一反射层15。
相变化光盘采用激光光照射盘片，激光束由基板11进入盘片，穿过介电层12后进入记录层13，通过激光束的能量，使记录层13的材料于结晶相(crystalline)及非晶相(amorphous)结构间转换。之后，激光束被反射层15反射，使得光学读取头能借着结晶相的高反射率(Rc)及非晶相的低反射率(Ra)来辨识0，1信号，进行位元的读取。位元写入时，使用高功率短脉冲照射，使记录层13局部熔化，并快速冷却以形成非晶相结构；而位元擦拭则是以低功率激光脉冲照射，造成记录层13局部退火结晶。
在已知的相变化光盘中，非结晶相的光吸收率(light absorption inthe amorphous state，Aa)通常较结晶相的光吸收率(Ac)高。近来有人利用波长小于450nm的蓝色激光束，代替近红外线或红色激光束，并且减少轨纹间的间距，来增加光盘片的记录密度。但是当轨纹间距减少时，激光束于记录期间会造成邻近轨纹上温度上升，进而消除了记录在邻近轨纹上的信息记号，此现象又称为交叉消除(cross-erase)。而当光吸收率比Ac/Aa增加时，交叉消除现象即会减少，因此，若要增加记录密度，需要增加光吸收率比Ac/Aa至最大程度。
另外，如图2所示，已知的相变化光盘片于愈短波长的光源照射下，其记录层的结晶相与非结晶相间，反射率差异(ReflectivityDifference)会愈随着波长的变小而减少。若结晶相与非结晶相间的反射率差异太小，光学读取头即无法正确的判定记录的信息记号。
然而要使非结晶相的光吸收率(Aa)远小于结晶相的光吸收率(Ac)，但又要在短波长光源照射时，能保持结晶相与非结晶相的具有足够的反射率差异(Rc-a)，以正确地判定记录层的信息记号，实在是相当困难的问题。
有鉴于上述问题，本发明因于此，研制一种可以解决上述交叉消除现象，并提高反射率差异的「相变化光盘片」。
发明内容
承上所述，本发明的目的为提供一种具有多层介电层结构，能消除交叉消除现象并提高反射率差异的相变化光盘片。
为达上述目的，依本发明的相变化光盘片，包含一基板、一第一介电层、一第二介电层、一第三介电层、一记录层、一第四介电层、以及一反射层。其中，第一介电层形成于基板上，第二介电层形成于第一介电层上，第二介电层的折射率(n2)大于第一介电层的折射率(n1)，第三介电层形成于第二介电层上，第三介电层的折射率(n3)小于第二介电层的折射率(n2)，记录层形成于第三介电层上，第四介电层形成于记录层上，反射层形成于第四介电层上。
故，依本发明的相变化光盘片，尤其是一种具有多层的介电层结构，以避免交叉消除现象发生的相变化光盘片。与已知技术相比，本发明的相变化光盘片，于基板及记录层的，依序具有第一介电层、第二介电层以及第三介电层，且第二介电层的折射率(n2)大于第一介电层的折射率(n1)，且第二介电层的折射率(n2)大于第三介电层的折射率(n3)。本发明的相变化光盘不但能增加记录层中，结晶相与非结晶相的光吸收率比(Ac/Aa)，以减少交叉消除现象，另一方面更能在短波长光源时，保持记录层的结晶相与非结晶相具有足够的反射率差异(Reflectivity Difference)，以提升判定记录层信息记号的正确率。
附图说明
图1已知的相变化光盘片；
图2已知相变化光盘片的记录层结晶相与非结晶相，不同波长下的反射率差异；以及
图3本发明的相变化光盘片。
图中符号说明：
1相变化光盘片
11基板
12第一介电层
13记录层
14第二介电层
15反射层
2相变化光盘片
21基板
22第一介电层
23第二介电层
24第三介电层
25记录层
26第四介电层
27反射层
具体实施方式
以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的相变化光盘片。
如图3所示，本发明的相变化光盘片2包含一基板21、一第一介电层22、一第二介电层23、一第三介电层24、一记录层25、一第四介电层26以及一反射层27。
相变化光盘2包含可重复读写型光盘片(CD-RW)、可擦写式数字激光视盘(DVD-RW，DVD+RW)以及动态随机记忆数字激光视盘(DVD-RAM)等记录媒体。
基板21最常使用的材料是聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)及压克力(Polymethylmethacrylate，PMMA)，其特点是便宜且制作射出成本低廉。
第一介电层22、第二介电层23以及第三介电层24，是藉由光干涉效果来调整光盘片的反射率及吸收率，并可防止记录层25的蒸发，以及基板21的热损伤现象。而第一介电层22形成于基板21上，第二介电层23形成于第一介电层22上，第三介电层24形成于第二介电层23上。
于本实施例中，第一介电层22为厚度30nm的氧化铝(Al2O3)，其折射率(n1)为1.6。第二介电层23为厚度100nm的硫化锌-二氧化硅(ZnS-SiO2)，其折射率(n2)为2.05。第三介电层24为厚度15nm的氧化铝，其折射率(n3)为1.6。因此第二介电层23的折射率(n2)大于第一介电层22的折射率(n1)，且第三介电层24的折射率(n3)小于第二介电层23的折射率(n2)。特别要指出的是，第一介电层22以及第三介电层24，并不限于使用氧化铝，而第二介电层23而不限于使用硫化锌，任何符合n2大于n1，且n2大于n3的介电材料均可以使用。例如第一介电层22或第三介电层24也可使用二氧化硅或氮化硅来作为介电材料，而第二介电层也可以使用硫化锌来作为介电材料。
记录层25形成于第三介电层24上，其材料用诸如锗-锑-碲(Ge-Sb-Te)为主的化合物制成。记录层25上被激光束照射所及的处，其相位元可依照入射激光束的功率而进行可逆的结晶相或非结晶相的改变。本实施例中，记录层25为厚度9.5nm的Ge2Sb2Te5。
第四介电层26形成于记录层25上，本实施例中，第四介电层26为厚度38nm的硫化锌-二氧化硅(ZnS-SiO2)。
反射层27用具有优异反射率、高热传导率的合金材料所构成，其选自于金、铝、钛、铜、铬、及其合金至少其中之一。反射层27用以反射由激光光源所产生的入射光束，并可将在记录层25所产生的热迅速扩散。反射层27形成于第四介电层26上。本实施例中，反射层27为厚度60nm的铝合金。
本发明的相变化光盘更可包含复数个界面层(Interface Layer)，分别形成于第三介电层24与记录层25的的第一界面层，以及记录层25与第四介电层26的的第二界面层。界面层的功效在于可促进记录层25的结晶化，提高擦拭特性，并进一步防止记录层25以及介电层间的原子相互扩散现象，以提高相变化光盘片的耐久性，通常由含氮化合物所组成。本实施例中，第一界面层及第二界面层，均由厚度为5nm的锗化氮(GeN)所构成。
另外，本实施例的相变化光盘片，适用于一具有短波长光源或长波长光源的光驱，短波长光源例如是蓝光激光二极管，长波长光源例如是红光激光二极管。
于本实施例中，记录层中结晶相的光吸收率Ac为72％，而非晶相的光吸收率Aa则为63％，Ac/Aa大于1，因此能减少交叉消除现象的发光。另外，在蓝光雷色二极管(波长为40nm)的照射下，本发明的相变化光盘具有结晶相记录层与非晶相记录层的反射率差异(Reflectivity Difference，Rc-Ra)14％，此与已知技术中，相变化光盘片的记录层的结晶相与非结晶相的，于愈短波长的光源照射下，反射率差异会愈随着波长的变小而减少，有明显的不同。
综上所述，本发明的相变化光盘，尤其是一种具有多层的介电层结构，以避免交叉消除现象，并提高反射率差异发生的相变化光盘片。与已知技术相比，本发明的相变化光盘片，于基板及记录层的，依序具有第一介电层、第二介电层以及第三介电层，且第二介电层的折射率(n2)大于第一介电层的折射率(n1)，且第二介电层的折射率(n2)大于第三介电层的折射率(n3)。本发明的相变化光盘不但能增加记录层中，结晶相与非结晶相的光吸收率比(Ac/Aa)，以减少交叉消除现象，另一方面更能在短波长光源时，提高记录层的结晶相与非结晶相间的反射率差异，以提升光学读取头判定记录层信息记号的正确率。
以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所述的权利要求中。

Claims (11)

1.一种相变化光盘片，包含：
一基板；
一第一介电层，其形成于该基板上；
一第二介电层，其形成于该第一介电层上，该第二介电层的折射率(n2)大于该第一介电层的折射率(n1)；
一第三介电层，其形成于该第二介电层上，该第三介电层的折射率(n3)小于该第二介电层的折射率(n2)；
一记录层，其形成于该第三介电层上；
一第四介电层，其形成于该记录层上；以及
一反射层，其形成于该记录层上。
2.如权利要求第1所述的相变化光盘片，适用于一具有短波长光源的光驱。
3.如权利要求第2所述的相变化光盘片，该短波长光源为一蓝光激光二极管。
4.如权利要求第1所述的相变化光盘片，适用于一具有长波长光源的光驱。
5.如权利要求第4所述的相变化光盘片，该长波长光源为一红光激光二极管。
6.如权利要求第1所述的相变化光盘片，其中该第一介电层为二氧化硅。
7.如权利要求第1所述的相变化光盘片，其中该第一介电层为氧化铝。
8.如权利要求第1所述的相变化光盘片，其中该第二介电层为硫化锌-二氧化硅。
9.如权利要求第6所述的相变化光盘片，其中该第三介电层为二氧化硅。
10.如权利要求第7所述的相变化光盘片，其中该第三介电层为氧化铝。
11.如权利要求第1所述的相变化光盘片，其中该反射层选自于金、铝、钛、铜、铬、及其合金至少其中之一。
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