ES2263985T3 - Aleaciones metalicas de plata resistentes a la corrosion para el almacenamiento optico de grabacion que las contine. - Google Patents
Aleaciones metalicas de plata resistentes a la corrosion para el almacenamiento optico de grabacion que las contine.Info
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Abstract
Un medio de grabación y almacenamiento óptico de datos que incluye una primera capa reflectante formada a partir de una aleación basada en plata que comprende de aproximadamente 0, 1 a aproximadamente 3, 0% en peso en base al peso total de dicha aleación, de samario (Sm), caracterizado porque dicha aleación basada en plata contiene al menos aproximadamente 97, 0% en peso de plata.
Description
Aleaciones metálicas de plata resistentes a la
corrosión para el almacenamiento óptico de datos y medio de
almacenamiento óptico de grabación que las contiene.
Esta solicitud reivindica prioridad de la
Solicitud Provisional con Nº. de Serie: 60/392.729, presentada el
28 de junio de 2002.
La presente invención se refiere a
almacenamiento óptico de datos y, más particularmente a medios de
almacenamiento que contienen capas reflectantes formadas de
aleaciones metálicas plata-reactivo, específicamente
aleaciones de plata con el metal perteneciente a las tierras raras
samario.
Se usan películas finas de metal reflectante en
crear medios de almacenamiento ópticos. Estas capas metálicas finas
se metalizan por bombardeo fónico sobre discos transparentes
diseñados para reflejar una fuente de luz láser. La luz láser
reflejada se lee como luz y manchas negras de cierta longitud,
convertidas en señales eléctricas, y transformadas en imágenes y
sonidos asociados con música, películas, y datos. Todos los
formatos de medios ópticos, incluyendo disco compacto (CD), disco
láser (LD), y disco de vídeo digital (DVD), emplean al menos una
capa metálica reflectante simple, L1, para la cual el aluminio es el
metal de elección. La tecnología de medios ópticos más avanzada
utiliza múltiples capas reflectantes para incrementar la capacidad
de almacenamiento de los medios. Por ejemplo, muchos DVD tales como
DVD 9, DVD 14, y DVD 18 contienen dos capas reflectantes, las
cuales permiten dos capas de información para leerse de una cara
del disco. La segunda capa, conocida como la capa L0 capa
semireflectante, deberá ser suficientemente fina, típicamente menos
de 10 nm, para permitir que se lea la capa subyacente L1, pero debe
ser todavía suficientemente reflectante, reflexividad de
aproximadamente el 18% a aproximadamente el 30%, para leerse. El
disco puede incluir adicionalmente una o más capas semireflectantes
adicionales leídas desde la misma cara como las capas de L1 y L0.
La metodología de construcción y lectura de un DVD que contiene dos
capas reflectantes se muestra en la Fig. 1.
Cuando se leen datos digitales a partir de un
medio de almacenamiento óptico, las longitudes de los orificios
diminutos en la superficie (en adelante pits), típicamente de 9
longitudes diferentes, se leen usando un ritmo de reloj interno y se
convierten en una señal eléctrica de alta frecuencia, la cual se
trunca para generar ondas cuadradas y se transforma en una corriente
de datos eléctrica binaria.
Variaciones en la longitud de los pits causados
moldeando el policarbonato o la metalización incompleta del pit
entero pueden causar errores al interpretar los datos reflejados
mediante el láser. Para solicitudes de medios ópticos, los circuitos
electrónicos que interpretan los datos se diseñan especialmente para
permitir un cierto número de errores. Hay cuatro indicadores de
error primarios para datos de medios ópticos. Estos parámetros
críticos se categorizan como:
- 1)
- PI - el número total de pits ilegibles dentro de un área especificada; mientras los estándares industriales permiten 280 defectos, muchas compañías mantienen este parámetro en un máximo de 100
- 2)
- Fluctuación - la variación del ritmo en longitud de pit o espacio intermedio entre pits (en adelante land) comparada con los pulsos del reloj interno; el máximo industrial es el 8%
- 3)
- Reflexividad - el porcentaje de luz láser reflejada de los pits; el estándar industrial es del 18 al 30%
- 4)
- I-14 - la varianza en la longitud del pit más largo; el estándar industrial es de menos del 0,15% en una revolución y menos del 0,33% en el disco.
La calidad inicial del original usado para
fabricar los discos de policarbonato, el policarbonato, y los
materiales reflectantes son críticos para la producción de datos
seguros. El material metalizador no sólo debe ser capaz de
deposición y reflexividad uniforme, también debe ser capaz de
rellenar completamente los pits de almacenamiento de datos que
almacenan los datos. Además, la industria usa una prueba ambiental
que somete el disco a una temperatura y humedad específicas durante
un periodo de tiempo específico. El estándar industrial para esta
prueba es temperatura de 70ºC al 50% de humedad relativa durante 96
horas (70/50/96). Muchas compañías han adaptado especificaciones
internas más estrictas para elevar la temperatura a 80ºC y la
humedad al 85% durante 96 horas (80/85/96).
Después de la elaboración, los discos de
almacenamiento de datos se escanean en busca de errores, se exponen
a la cámara de prueba ambiental, y se reanalizan subsiguientemente
en busca de errores. Cualesquiera fallos en cualquier fase de la
prueba, en base a estándares industriales para tasas de error, o
deterioro marcado, incluso si no fallan realmente, después de la
realización de la prueba ambiental conducirán a rechazos. La
realización de la prueba ambiental requiere un material resistente
a corrosión para las metalizaciones reflectantes. Mientras que un
grosor de 20 nm de Al generalmente es adecuado para la capa
reflectante total según se produce, se puede requerir un grosor de
40 nm para proporcionar reflexividad adecuada después de exposición
ambiental. Típicamente, aproximadamente la mitad de la capa
original de aluminio se transforma en óxido de aluminio transparente
durante esta prueba ambiental. La capa semireflectante es
dramáticamente más crítica dado su patente grosor y sus cualidades
reflectantes no pueden cambiar en más de aproximadamente el 10% de
su valor original durante la exposición ambiental.
Además de la prueba destacada anteriormente, hay
también una especificación no industrial respecto a exposición a UV
o luz solar. Se ha encontrado que discos hechos con aleaciones de
plata pueden decolorarse cuando se someten a luz solar. Aunque la
química de la reacción no se entiende totalmente, está causada por
una combinación de la aleación plateada usada por la capa
semireflectante y el adhesivo usado para anclarla a la capa
completamente reflectante. Se estima que un disco ha fallado una
vez que su reflexividad cae más abajo del 18% bien para la capa
semireflectante o bien para la capa completamente reflectante,
contemplándose la última a través del adhesivo y la capa
semireflectante.
Se han usado exitosamente aleaciones de
aluminio, oro, silicio y plata para crear capas reflectantes para
medios de almacenamiento ópticos. Debido a su bajo coste, excelente
reflexividad y características de metalizado por bombardeo fónico
sobre materiales poliméricos, el aluminio es un metal especialmente
preferido para un recubrimiento reflectante que se usa casi
exclusivamente siempre que solo hay una capa de datos reflectante y
se usa también para formar la capa L1 completamente reflectante en
un DVD de dos capas. Sin embargo, el aluminio se oxida fácilmente, y
su reflexividad se puede comprometer en exposición ambiental. Esta
oxidación prohíbe el uso de aluminio para todo salvo la capa
completamente reflectante, donde se deposita más pesadamente que lo
que la capa semireflectante permitiría. Oro y silicio fueron los
primeros materiales en ser usados para la capa semireflectante en
construcción de DVD, pero ambos materiales tienen inconvenientes
significativos. El oro proporciona reflexividad excelente de luz
láser roja, excelentes características de metalizado por bombardeo
jónico, y resistencia a la corrosión superior pero es muy costoso.
El silicio también es reflectante y está libre de corrosión pero no
metaliza por bombardeo jónico tan eficazmente como los otros
metales. Además, el silicio es frágil, y se pueden formar grietas
durante ciclación térmica y flexión mecánica, lo cual impide que se
lean datos delicados. La Patente de los Estados Unidos Nº.:
5.640.382 describe la construcción de un disco de almacenamiento de
datos DVD, y la Patente de los Estados Unidos Nº.: 5.171.392
describe el uso de oro y silicio por la capa de almacenamiento de
datos semireflectante, de un disco de almacenamiento de datos DVD,
y la Patente de los Estados Unidos Nº.: 5.171.392 describe el uso de
oro y silicio para la capa de almacenamiento de datos
semireflectante, las revelaciones de estas patentes se incorporan
en el presente documento mediante referencia.
La plata, como el oro, tiene unas
características excelentes de metalizado por bombardeo iónico y
reflexividad, pero la resistencia a corrosión de la plata pura es
inadecuada para usarla como la capa semireflectante. Se ha gastado
un esfuerzo considerable para hacer a la plata suficientemente
resistente a la corrosión tal que se pueda usar para la capa
semireflectante, como se describe, por ejemplo, en las Patentes de
los Estados Unidos N^{os}.: 6.280.811, 6.292.457, y 6.351.446.
Estas patentes describen aleaciones basadas en plata para medios
ópticos cuya resistencia a la corrosión se mejora mediante la
adición de otros metales preciosos tales como paladio, platino, y
oro. Aunque marcadamente menos cara que el oro sólo, la adición de
estos metales preciosos a plata en contenidos de hasta el 30% en
peso incrementa dramáticamente su coste por encima de el de la
plata pura. La Patente de los Estados Unidos Nº.: 4.743.526 revela
una aleación de Ag que contiene ZnSm.
Para la elaboración de medios de grabación y
almacenamiento óptico de datos, hay una necesidad actual de
aleaciones de plata con características de metalizado por bombardeo
iónico uniformes y resistencia a corrosión incrementada que no
requiera la inclusión de metales preciosos más caros. Esta necesidad
se satisface mediante las aleaciones de la presente invención,
cuyas propiedades las hacen especialmente adecuadas para usar en
grabación de datos ópticos y medios de almacenamiento, en
particular, para usar en la capa semireflectante de un DVD.
La presente invención se refiere a un medio de
grabación y almacenamiento óptico de datos que incluye una capa
reflectante formada a partir de una aleación basada en plata que
contiene al menos aproximadamente 97,0% en peso de plata y
comprende, además de plata, de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
3,0% en peso, en base al peso total de la aleación, de samario
(Sm).
Fig. 1 es una representación esquemática de un
disco de almacenamiento óptico de datos que representa dos capas
reflectantes, una de las cuales es una capa semireflectante fina, y
sus posiciones en el disco.
Fig 2 es una representación esquemática de pits
y lands correspondientes a datos digitales grabados en un disco de
almacenamiento óptico de datos, junto con una señal reflejada
producida por esta capa.
Fig 3 es un gráfico en el que se muestra la
reflexividad de los metales plata, aluminio y oro sobre el espectro
visible de la luz.
Fig 4 es una ilustración esquemática de una
señal eléctrica como se lee a partir de un disco de almacenamiento
de medios ópticos.
Fig 5 es una ilustración de las pistas de datos
en diversos formatos de medios ópticos.
La plata pura tiene reflexividad excelente pero
insuficiente resistencia a la corrosión para usarse como la capa
semireflectante en un disco de almacenamiento óptico de datos
multicapa. La adición de pequeñas cantidades de ciertos metales
fácilmente oxidables, en particular, el metal perteneciente a las
tierras raras samario (Sm), a la plata puede incrementar su
resistencia a corrosión mientras que mantiene su reflexividad
deseable, proporcionando por lo tanto un material deseable para usar
en capas reflectantes de medios de grabación y almacenaje ópticos.
Aunque las aleaciones de la invención son especialmente adecuadas
para usar en capas de película fina semireflectantes, se pueden
emplear también beneficiosamente en capas completamente
reflectantes de medios de capa sencilla o múltiple, bien en disco o
bien en otros formatos de medios.
Fig. 1 representa esquemáticamente un disco de
almacenamiento de datos D que contiene capas reflectantes L1 y L0.
La capa reflectante L1 es la capa completamente reflectante y está
típicamente formada de aluminio. La capa semireflectante fina L0
está formada de una aleación de plata de la presente invención. La
luz de una fuente de láser que se refleja a partir de la capa L1 se
designa RL1; de forma similar, la luz reflejada a partir de la capa
L0 se designa RL0. La luz reflejada RL1 y RL0 se detecta mediante
detectores. Se debería destacar que la luz de una fuente láser debe
penetrar la capa semireflectante L0 dos veces con el fin de leer la
capa L1.
En el disco D, las capas 1 y 3, las cuales están
formadas típicamente de un plástico tal como policarbonato o
poli(metilmetacrilato) (PMMA), se marcan con información
digital que comprende pits y lands. La capa 2 es una capa adhesiva,
que comprende típicamente un material epoxi curable mediante UV,
que se usa para unir capas 1 y 3.
Fig. 2 ilustra esquemáticamente la
interpretación digital de la información almacenada en disco de
datos óptico D. Los lands están a una distancia del láser y el
detector tal que las señales reflejadas vuelven al detector en fase
(brillante), mientras que los pits están a una segunda distancia
tal que la señal vuelve al detector fuera de fase (oscura).
Fig. 3 muestra la reflexividad de varios metales
importantes -plata, aluminio, y oro- sobre el espectro visible de
la luz. La mayoría de los discos de datos ópticos se leen con ondas
de luz de aproximadamente 650 nm, en la parte roja del espectro
visible. Más recientemente, sin embargo, los diodos láser que emiten
luz azul han llegado a estar disponibles cómercialmente, lo cual
permite el almacenamiento y lectura de datos mucho más densos. Como
se muestra en la Fig. 3, la plata metálica muestra reflexividad
alta de un extremo al otro del espectro de luz visible completo.
Fig. 4 ilustra la señal eléctrica sinusoidal
leída a partir de un disco de almacenamiento de medios ópticos que
representa como se trunca y compara con un reloj interno para
descifrar la duración del pulso y datos contenidos en el disco.
Fig. 5 es una ilustración de las pistas de datos
y pits usados para almacenamiento de datos en formatos de CD, DVD y
medios ópticos de rayo Blu. El formato de rayo azul nuevo, el cual
emplea un láser de mayor frecuencia (velocidad de reloj mayor) para
distinguir pits de datos menores con menos distancia entre pistas,
cuenta con cinco veces tantos datos como en un disco que usa un
láser rojo, haciéndolo especialmente útil para formatos de
televisión de alta definición (HDTV). Los discos de grabación y
almacenamiento óptico de datos que tienen capas reflectantes
formadas de aleaciones de plata de la presente invención se pueden
usar con láseres azules.
Las aleaciones basadas en plata resistentes a la
corrosión se forman, de acuerdo con la presente invención, mediante
la inclusión de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 4,0% en peso,
preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0% en
peso, más preferiblemente, de aproximadamente 0,25 a
aproximadamente 0,35% en peso, en base al peso total de la aleación,
del metal perteneciente a las tierras raras samario (Sm). La alta
solubilidad de samario (Sm) comparado con otros metales
pertenecientes a las tierras raras le permite añadirse en
cantidades relativamente grandes del metal sin la formación de fases
secundarias, las cuales pueden llegar a ser particulados durante el
metalizado por bombardeo iónico y causar defectos en el
recubrimiento reflectante. Una aleación multifase puede metalizarse
por bombardeo fónico como una capa de una sola fase, pero si la capa
recubierta no es estable como un material de una sola fase,
entonces la exposición termal puede causar la precipitación de la
segunda fase, y esto también resultará en defectos, particularmente
bajo condiciones de prueba duras. Por ejemplo, la separación de una
fase de metal perteneciente a las tierras raras en una aleación de
plata que comprende una capa semireflectante puede crear manchas
oscuras y causar errores en los datos ópticos.
Además de mostrar buena solubilidad en plata,
también es deseable que el metal perteneciente a las tierras raras
añadido muestre alta reactividad al aire. La inclusión en
aleaciones de plata de samario (Sm), el cual es altamente reactivo,
se ha encontrado que produce un efecto altamente protector
comparado con plata pura en DVD que se somete a prueba ambiental
restrictiva. Los límites de solubilidad y la reactividad relativa
de los metales pertenecientes a las tierras raras se presentan en
la Tabla 1 a continuación:
| Elemento | Solubilidad | Reactividad | Elemento | Solubilidad | Reactividad |
| La | 0,06 | Alta | Gd | 1,4 | Media |
| Ce | 0,06 | Alta | Tb | 1,6 | Media |
| Pr | 0,05 | Alta | Dy | 1,9 | Media |
| Nd | 0,25 | Alta | Ho | 2,4 | Media |
| Sm | 0,35* | Alta | Er | 5,5 | Media |
| Eu | 0,0 | Alta | Tm | 7,0 | Media |
| Lu | 9,0 | Media | |||
| * \begin{minipage}[t]{158mm} Durante la investigación de los autores ellos han determinado mediante examen metalográfico que la solubilidad correcta de samario en plata es aproximadamente del 0,35% en peso, mucho menos que la del 1,4% en peso citada comúnmente en las fuentes de referencia.\end{minipage} |
Como se muestra mediante las entradas en Tabla
1, entre los metales pertenecientes a las tierras raras que tienen
reactividad elevada, el samario (Sm) tiene la solubilidad más alta
en plata. Además, como una consecuencia de su alta reactividad, la
adición de pequeñas cantidades de samario (Sm) proporciona
resistencia a corrosión altamente deseable. El metal perteneciente a
las tierras raras neodimio (Nd) se incluye en aleaciones basadas en
plata descritas en la Publicación de Solicitud de Patente de los
Estados Unidos Nº.: 2002/0150772, la revelación de la cual se
incorpora mediante referencia. Sin embargo, como se muestra en la
Tabla 1, la solubilidad en plata de neodimio (Nd) es
sustancialmente menor que aquella de Samario (Sm).
El cobre (Cu) puede incluirse también
opcionalmente en las aleaciones de plata de la presente invención
para facilitar su manufacturabilidad así como para incrementar su
propia vida y su resistencia a corrosión cuando se expone a las
condiciones de prueba ambiental más duras. La cantidad de cobre (Cu)
incluida en las aleaciones es preferiblemente de aproximadamente
0,2 a aproximadamente 2,0% en peso, más preferiblemente, de
aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0% en peso, en base al
peso total de la aleación.
El titanio (Ti), aunque no suma sustancialmente
a resistencia a corrosión, tiene buena solubilidad, 2%, en plata, y
también se puede incluir opcionalmente en las aleaciones de plata
de la presente invención debido a su efecto purificador de metal
fundido durante fusión y aleación. También actúa como un refinador
de grano durante apisonamiento y fusión de los lingotes de la
aleación del molde usados para fabricar las dianas de metalizado
por bombardeo iónico. La cantidad de titanio (Ti) incluida en las
aleaciones es preferiblemente de aproximadamente 0,05 a
aproximadamente 0,5% en peso, más preferiblemente, de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,3% en peso, en base al peso
total de la aleación.
El manganeso (Mn), aunque puede sumar sólo de
forma marginal a la resistencia a corrosión, tiene solubilidad
elevada, 33% en peso, en plata y puede además incluirse
opcionalmente en las aleaciones de plata de la presente invención,
proporcionando mejora en las características de metalizado por
bombardeo fónico y control de reflexividad. La cantidad de
manganeso (Mn) incluida en las aleaciones es preferiblemente de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 1,5% en peso, más
preferiblemente, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8% en
peso, en base al peso total de la aleación.
Aluminio (Al), el cual también tiene buena
solubilidad en plata, 6% en peso, se puede incluir también
opcionalmente en las aleaciones de plata de la presente invención
para reducción controlada en reflexividad. La cantidad de aluminio
(Al) incluido en las aleaciones es preferiblemente de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,8% en peso, más
preferiblemente, de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,4% en
peso, en base al peso total de la aleación.
El Samario (Sm) está incluido en la aleación
basada en plata de la presente invención en una cantidad que no
excede más que aproximadamente el 4,0% en peso, en base al peso
total de la aleación. La adición de samario (Sm) en una cantidad
mayor que aproximadamente el 4,0% en peso puede afectar
negativamente a la reflexividad de plata y de este modo comprometer
la capa semireflectante.
Opcionalmente, las aleaciones de plata de la
presente invención pueden incluir también, con el propósito de
potenciar adicionalmente la resistencia a corrosión, una pequeña
cantidad de un metal precioso tal como oro, paladio, platino, o
mezclas de los mismos, preferiblemente en una cantidad combinada de
hasta aproximadamente 2,5% en peso en base al peso total de la
aleación.
Se pueden formar capas finas semireflectantes a
partir de las aleaciones de la presente invención mediante técnicas
de metalizado por bombardeo iónico bien conocidas en la técnica.
Los siguientes ejemplos de aleaciones de plata útiles están
presentes para ilustrar el alcance de la invención:
Ejemplo
1
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 3,0% en peso de Sm.
Ejemplo
2
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 1,0% en peso de Sm.
Ejemplo
3
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,5% en peso de Sm y aproximadamente 0,5% en peso
de Ti.
Ejemplo
4
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,3% en peso de Sm y aproximadamente 1,0% en peso
de Cu.
Ejemplo
5
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 1,5% en peso de Sm y aproximadamente 0,5% en peso
de Mn.
Ejemplo
6
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,7% en peso de Sm y aproximadamente 0,4% en peso
de Al.
Ejemplo
7
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,1% en peso de Sm, aproximadamente 1,0% en peso de
Cu, y aproximadamente 0,5% en peso de Ti.
Ejemplo
8
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,9% en peso de Sm, aproximadamente 0,1% en peso de
Ti, y aproximadamente 1,0% en peso de Mn.
Ejemplo
9
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,3% en peso de Sm, aproximadamente 0,7% en peso de
Cu, y aproximadamente 0,7% en peso de Pt.
Ejemplo
10
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,3% en peso de Sm, aproximadamente 0,7% en peso de
Cu, y aproximadamente 0,7% en peso de Pd.
Ejemplo
11
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,3% en peso de Sm, aproximadamente 0,5% en peso de
Ti, y aproximadamente 0,5% en peso de Au.
Ejemplo
12
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 1,0% en peso de Sm, aproximadamente 0,3% en peso de
Mn, y aproximadamente 0,3% en peso de Pd.
Ejemplo
13
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,5% en peso de Sm, aproximadamente 1,0% en peso de
Cu, aproximadamente 0,5% en peso de Ti, y aproximadamente 1,0% en
peso de Mn.
\newpage
Ejemplo
14
Una aleación basada en plata que contiene
aproximadamente 0,3% en peso de Sm, aproximadamente 0,7% en peso de
Cu, aproximadamente 0,2% en peso de Ti, y aproximadamente 0,5% en
peso de Mn.
La Tabla 2 más adelante contiene datos de prueba
que muestran los datos de prueba de los DVD que contienen capas
semireflectantes fabricadas a partir de aleaciones de plata que
contienen samario (Sm), junto con diversos DVD de comparación. Se
muestran tres condiciones de prueba para cada aleación: 1) una
ejecución inicial de la prueba poco después de la preparación del
DVD; 2) 70/50/96- una exposición del DVD tras la prueba a una
cámara a 70ºC, humedad relativa del 50% (RH) durante 96 horas; 3)
80/85/96- una exposición en una cámara tras la prueba a 80ºC, 85%
de humedad relativa durante 96 horas. Como se destaco previamente,
PI es la terminología estándar industrial para pits defectivos en un
área determinada, la fluctuación está causada por una combinación
de factores y se limitan al 8%, e 1-14 es una
medida del pit más largo en base a la duración del reloj interno.
Los datos de prueba están presentes en la notación aprobar (P) y
fallar (F) para cada una de las condiciones y criterios. Los
requerimientos actuales para las pruebas ambientales de DVD se
basan en las prueba menos dura de 70/50/96. Sin embargo, la mayoría
de los reproductores de DVD principales usan la prueba más severa
80/85/96 para garantía de seguridad interna.
Como se muestra por la primera entrada para DVD
de comparación C-1 en la Tabla 2, una capa
semireflectante de plata pura casi aprueba las especificaciones
industriales, fallando sólo en fluctuación después de la prueba
70/50/96. Sin embargo, después de las condiciones de exposición de
80/85/96, el control C-1 no se pudo leer más.
La inclusión de cobre (Cu) al 0,7% en peso en la
capa semireflectante de plata en el DVD de comparación
C-2 mejora fluctuación a un resultado que aprueba
bajo la prueba industrial estándar, pero la exposición a 80/85/96
más severa da como resultado fallo en todas las pruebas.
Las capas semireflectantes en DVD de comparación
C-3 y C-4 están formadas por
aleaciones plata-cobre que incluyen adicionalmente,
respectivamente, 0,25% en peso de aluminio (Al) y 0,75% en peso de
manganeso (Mn). La inclusión de estos metales da como resultado
resultados que aprueban tanto las pruebas de PI como las de
fluctuación bajo condiciones de exposición de 80/85/96. Sin embargo
los DVD de C-3 y C-4 fallan la
prueba 1-14 inicialmente y bajo las dos condiciones
de exposición ambiental.
Las capas semireflectantes en DVD de comparación
C-5 y C-6 están formadas de
aleaciones de plata-cobre que incluyen
adicionalmente, respectivamente, 0,75% en peso del metal
perteneciente a las tierras raras que es medio reactivo con el aire
disprosio (Dy) y 1,0% en peso del metal perteneciente a las tierras
raras que es más reactivo con el aire neodimio (Nd). Como con los
DVD de C-3 y C-4, los DVD de
comparación C-5 y C-6 fallan la
prueba 1-14 inicialmente y bajo las dos condiciones
de exposición ambiental. Además, el DVD C-5 falla
también la prueba PI de 80/85/96.
Los DVD C-7,
C-8, y C-9 se forman a partir de
aleaciones de plata que contienen cada una 0,7% en peso de cobre
(Cu) y 0,5% en peso de manganeso (Mn) y, además, 0,25% de,
respectivamente, los metales pertenecientes a las tierras raras
disprosio (Dy), neodimio (Nd), y cerio (Ce). Se obtienen resultados
similares de los DVD C-7, C-8, y
C-9; cada uno de ellos aprobó todas las pruebas
excepto PI y Fluctuación bajo las condiciones de exposición de
80/85/96. Como se muestra mediante comparación con DVD
C-5 y C-6, la inclusión de manganeso
(Mn) en DVD C-7, C-8, y
C-9 da como resultado resultados
1-14 mejorados bajo todas las condiciones de
prueba.
Los DVD 1-1 y
1-2 de la presente invención, los cuales incluyen,
respectivamente, 1,0 y 0,25% en peso de samario (Sm) in la capa
semireflectante de plata, producen resultados de aprobado en todas
las tres pruebas industriales estándar bajo condiciones de
exposición de 70/50/96 pero de fallo en las mismas pruebas bajo las
condiciones de 80/85/96.
El DVD I-3 de la invención, en
el cual la capa semireflectante se forma a partir de una aleación
de plata que contiene 0,25% en peso de samario (Sm) y 0,7% en peso
de cobre (Cu), da resultados de aprobado en las tres pruebas tanto
en las condiciones de exposición estándar 70/50/96 así como en las
condiciones más restrictivas 80/85/96.
Resultados de pruebas excelentes similares tanto
bajo las condiciones de prueba de 70/50/96 como de 80/85/96 se
muestran mediante los DVD I-4 y I-5
de la presente invención, en la cual las aleaciones de plata
contienen, además de samario (Sm) y cobre (Cu), 0,5% en peso de
manganeso (Mn) y 0,2% en peso de titanio (Ti), respectivamente.
Una comparación de los resultados de los DVD
I-3,1-4, y I-5 de la
presente invención, cuyas capas semireflectantes están formadas a
partir de aleaciones de plata que contienen samario (Sm), con DVD
de C-5 a C-9, en los cuales las
capas semireflectantes se forman a partir de aleaciones que
contienen otros metales pertenecientes a las tierras raras,
específicamente; disprosio (Dy), neodimio (Nd), y cerio (Ce),
muestra la ventaja del samario (Sm) sobre otras tierras raras para
proteger DVD contra daño, incluso bajo condiciones de exposición
severa.
El DVD I-6 de la invención es
similar a DVD I-3 excepto por su aleación de plata
que contiene una concentración más alta de samario (Sm), 0,75% en
peso frente a 0,25% en peso; la concentración de cobre en ambas
aleaciones es la misma, 0,7% en peso. DVD I-6
produce también resultados de pruebas muy buenos, fallando sólo la
prueba de PI bajo las restrictivas condiciones de 80/85/96.
De forma similar, DVD I-7 de la
invención, el cual contiene la misma concentración de samario (Sm),
1,0% en peso, que DVD 1-1 pero también incluye 0,5%
en peso de cobre (Cu), da resultados muy buenos, fallando sólo la
prueba I-14 bajo las condiciones restrictivas de
exposición de 80/85/96.
El DVD I-8 de la invención es
similar a al DVD I-3 excepto por su aleación de
plata que contiene una concentración considerablemente más alta de
samario (Sm), 4,0% en peso frente a 0,25% en peso; la concentración
de cobre en ambas aleaciones es la misma, 0,7% en peso. DVD
I-8 aprueba todas las tres pruebas bajo las
condiciones estándar industriales pero falla las pruebas de PI e
I-14 bajo las condiciones restrictivas de
80/85/96.
Como se demuestra por los resultados presentados
en la Tabla 2, la inclusión de samario (Sm) a niveles de
preferiblemente hasta aproximadamente 1,0% en peso, más
preferiblemente, de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,35% en
peso, en aleaciones de plata que comprenden capas semireflectantes
de DVD, proporciona resultados beneficiosos bajo condiciones de
prueba ambiental severas. Adicionalmente la inclusión de cobre (Cu)
en cantidades preferiblemente de hasta aproximadamente 1,0% en
peso, en las aleaciones de plata que contienen samario (Sm)
potencia el beneficio.
La invención se ha descrito en detalle con
referencia en particular a ciertas realizaciones preferidas de la
misma, pero se entiende que las variaciones y modificaciones se
pueden llevar a cabo dentro del alcance de la invención el cual se
define mediante las reivindicaciones que siguen.
\vskip1.000000\baselineskip
Claims (28)
1. Un medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos que incluye una primera capa reflectante formada a partir
de una aleación basada en plata que comprende de aproximadamente
0,1 a aproximadamente 3,0% en peso en base al peso total de dicha
aleación, de samario (Sm), caracterizado porque dicha
aleación basada en plata contiene al menos aproximadamente 97,0% en
peso de plata.
2. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 1,0% en
peso, en base al peso total de dicha aleación, de samario (Sm).
3. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 0,35% en
peso, en base al peso total de dicha aleación, de samario (Sm).
4. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación basada en
plata comprende adicionalmente cobre (Cu).
5. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 4 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 2,0% en
peso de cobre (Cu).
6. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 5 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,25 a aproximadamente 1,0% en
peso de cobre (Cu).
7. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación basada en
plata comprende adicionalmente titanio (Ti).
8. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 7 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,05 a aproximadamente 0,5% en
peso de titanio (Ti).
9. El medio de grabación y almacenamiento óptico
de datos de la reivindicación 8 en el que dicha aleación basada en
plata comprende de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,3% en
peso de titanio (Ti).
10. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación
basada en plata comprende adicionalmente manganeso (Mn).
11. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 10 en el que dicha aleación
basada en plata comprende de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
1,5% en peso de manganeso (Mn).
12. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 11 en el que dicha aleación
basada en plata comprende de aproximadamente 0,2 a aproximadamente
0,8% en peso de manganeso (Mn).
13. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación
basada en plata comprende adicionalmente aluminio (Al).
14. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 13 en el que dicha aleación
basada en plata comprende de aproximadamente 0,1 a aproximadamente
0,8% en peso de aluminio (Al).
15. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación
basada en plata comprende de aproximadamente 0,2 a aproximadamente
0,4% en peso de aluminio (Al).
16. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación
basada en plata comprende adicionalmente un metal precioso
seleccionado del grupo que constituido por oro (Au), paladio (Pd),
platino (Pt), y mezclas de los mismos, en una cantidad total de
hasta aproximadamente 2,5% en peso de dicha aleación.
17. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha aleación
basada en plata comprende adicionalmente cobre (Cu), titanio (Ti),
y manganeso (Mn).
18. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 17 en el que dicha aleación
basada en plata consta esencialmente de desde aproximadamente 0,25
a aproximadamente 0,35% en peso de samario (Sm), de aproximadamente
0,25 a aproximadamente 1,0% en peso de cobre (Cu), de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,3% en peso de titanio (Ti),
y de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8% en peso de
manganeso (Mn), siendo el resto plata (Ag).
19. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 18 en el que dicha aleación
basada en plata consta esencialmente de aproximadamente 0,3% en
peso de samario (Sm), aproximadamente 0,7% en peso de cobre (Cu),
aproximadamente 0,2% en peso de titanio (Ti), y aproximadamente
0,5% en peso de manganeso (Mn), siendo el resto plata (Ag).
20. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 en el que dicha primera capa
reflectante es una película fina semireflectante.
21. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente
una segunda capa reflectante.
22. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 incluido en un DVD.
23. El medio de grabación y almacenamiento
óptico de datos de la reivindicación 1 incluido en un disco de alta
densidad legible mediante un láser de luz azul de alta
frecuencia.
24. Una aleación basada en plata que comprende
plata y de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 3,0% en peso, en
base al peso total de dicha aleación, de samario (Sm).
25. La aleación basada en plata de la
reivindicación 24 que comprende de aproximadamente 0,25 a
aproximadamente 0,35% en peso, en base al peso total de dicha
aleación, de samario (Sm).
26. La aleación basada en plata de la
reivindicación 24 que comprende adicionalmente un metal
seleccionado del grupo que consta de cobre (Cu), titanio (Ti),
manganeso (Mn), aluminio (Al), oro (Au), paladio (Pd), platino (Pt),
y mezclas de los mismos.
27. La aleación basada en plata de la
reivindicación 26 que comprende adicionalmente de aproximadamente
0,2 a aproximadamente 2,0% en peso de cobre (Cu).
28. La aleación basada en plata de la
reivindicación 26 que consta esencialmente de aproximadamente 0,25
a aproximadamente 0,35% en peso de samario (Sm), de aproximadamente
0,25 a aproximadamente 1,0% en peso de cobre (Cu), de
aproximadamente 0,1 a aproximadamente 0,3% en peso de titanio (Ti),
y de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8% en peso de
manganeso (Mn), siendo el resto plata (Ag).
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