TW200402049A - Optical data storage medium - Google Patents

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TW200402049A
TW200402049A TW092107517A TW92107517A TW200402049A TW 200402049 A TW200402049 A TW 200402049A TW 092107517 A TW092107517 A TW 092107517A TW 92107517 A TW92107517 A TW 92107517A TW 200402049 A TW200402049 A TW 200402049A
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plastic
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Ronald Joseph Antonius Van Den Oetelaar
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Koninkl Philips Electronics Nv
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Description

200402049 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種借助一聚焦輻射光束進行記錄的光學 資料儲存媒體，聚焦輻射光束經可透射該輻射光束的第一 塑膠/樹脂層進入媒體，該媒體至少一步包括： -一包含第一記錄層的第一記錄堆疊，其位置緊鄰該第一 塑膠/樹脂層， -一包含第二記錄層的第二記錄堆疊，該第二記錄堆疊所 處位置距離該第一塑膠/樹脂層比該第一記錄堆疊更遠， -介於該第一與該第二記錄堆疊之間的一透明間隔層，其 厚度大於該聚焦輕射光束的聚焦深度。 序言中所述的光學記錄媒體之一項具體實施例可從日本 專利申請案JP-1 1 066622中獲知。 【先前技術】 與普通光碟（Compact Disc ; CD)相比，數位多功能光碟 (Digital Versatile Disk ; DVD)的資料儲存容量高得多，因 而近來在媒體市場也佔有一席之地。目前，該媒體格式有 唯讀（read only ; ROM)、可錄（recordable ; R)及可擦寫 (rewritable ; RW)幾種形式。其中可錄及可擦寫式DVD有幾 種具有競爭力的格式：可錄式為DVD+R與DVD-R，可擦寫 式為DVD + RW、DVD-RW及DVD-RAM。由於可錄式與可擦 寫式DVD格式中僅存在單堆疊媒體，最大容量為4.7 GB， 故二者的問題皆為容量有限，因而記錄時間有限。注意DVD 影音光碟為唯讀光碟，係容量8.5 GB的雙層媒體，常稱為 84630 200402049 DVD-9，也佔有相當的市場份額。因此，非常需要容量為8.5 GB的可錄式與可擦寫式DVD格式媒體。雙層（即雙堆疊）可 錄式及/或可彳祭寫式DVD光碟或許較為適宜。DVD-ROM標 率規格中說明了單堆疊光碟（A型，資料容量gb)及雙 堆璺光碟（c型，資料容量=8·5 GB)。此外，還說明了雙面 式單堆®光碟（B型，資料容量=9·4 GB)及雙面式雙堆疊光 碟（D型’貝料容量= 17〇GB)。因而非常需要可與dvd-R〇m 標皁相容的可錄式（即單寫式）及/或可擦寫式媒體。最近又 引進了一種儲存容量更高稱作藍光光碟（Blu_ray Disc ; bd) 的新型媒體格式。該系統採用的輻射光束波長約4〇5 ， 且聚焦輻射光束的數值孔徑（numerical aperture ; NA)很高。 同樣也了引入该格式的單寫（write 〇nce ; r)與可擦寫（RW) 形式，而且可考慮其雙層BD形式。 库田射光束為了接近第二記錄堆疊，也稱作雙層DVd+r二 雙層DVD+R+RW或雙層DVD+R-R〇M光學儲存媒體的u記 錄堆疊（見圖1中數字4)，必須穿過三層聚焦在L1堆疊的記 錄層上，即上部聚碳酸酯基板、第一記錄堆疊（也稱L〇記錄 堆疊）及間隔層（分別見圖i中的數字1、2及3)。該三層中任 一層之介面内或介面上的光學干擾對光學記錄信號非常不 利，甚至會阻礙L1層上的讀或寫操作。已知媒體中，在 上寫操作期間，L0染料層吸收的熱量會引起基板與染料介 面附近的聚碳酸酯中產生應力，因而引起上部基板（其為第 一塑膠或樹脂層）中的應力雙折射，也稱作機械雙折射或光 彈性（photoelasticity)。上部聚碳酸酯基板中所引起的雙折 84630 200402049 射可也會阻止在下部L1層上獲得足夠小的聚焦雷射點，反 過來也會影響L1層所反射的雷射光束。 雙層媒體中輻射光束聚焦在L1層上時，未聚焦於受影響 的（具有應力雙折射）聚碳酸酯區域，而與之相比，對於單堆 疊DVD+R媒體及類似的CD_R媒體，由於基板與染料介面上 聚碳酸酯中所引起的應力雙折射靠近輻射光束聚焦點，故 受上述問題的影響很小。 【發明内容】 本發明的一項目的係提供一種序言中所述類型的光學資 料儲存媒體，其第一塑膠/樹脂層不會或幾乎不會受到輻射 光束所引起的應力雙折射。 藉由序言中所述的一光學儲存媒體可實現本目的，其特 徵在於第一透光熱阻障層係置於第一記錄堆疊與第一塑膠/ 樹脂層之間。 — 故建議在單面及雙面雙層DVD+R、DVD+R+RW及 DVD+R-ROM光學儲存媒體中，採用介於第一記錄堆疊（即 上部L 0可錄式堆疊）與第一塑膠/樹脂層（如上部聚碳酸酯基 板）之間的第一熱阻障層。熱阻障層會消除因上部L〇層中的 寫操作而在上部聚碳酸酯基板中產生的應力雙折射，因此 允許光以最適宜的方式接近下部L1層。 第一記錄層最好為單寫層，第二記錄層為 可擦寫式層及唯讀層中之—，。後者在製自造=碟 (maSterdisk)期間錄入。該單寫層的優點為第一記錄堆疊可 達到很高的透射率。該高透射率使光學儲存媒體之第一與 84630 200402049 第二記錄堆#的有效光反射皆高於1δ%，其為则唯讀標 準的要求之一。 層的材料為（例如）ZnS_Si〇2、矽氧氮化物及氧化矽。 第一熱阻障層最好由-低導熱（如小μ w/mK)材料製 成。該材料應可透射輕射光束，即在聚焦輻射光束之波長 為；w如對於爾，又=655 nm)時，光吸收參數以為零或 接近於零(如<<0.01)。最好該材料的機械應力較低，且足夠 厚，較佳在⑴⑻·的範圍内，最佳介於5至5〇腿之間， 從而降低熱阻障層與基板之間介面的溫度，以防止（如聚礙 酸酯材料所制）第一塑膠/樹脂層的機械變形。適用作熱阻障 熱阻障層也有助於增大上部L0堆疊的記錄敏感度。由於 要使^夠的輻射光束達到下部1^1堆疊’ “堆疊的透射率必 2很高，故在L0堆疊上記錄時，應有效利用輻射光束的能 量。熱P且障層會;咸少漏失至上部塑膠/樹脂基板的熱量，在 而使L0可錄式堆疊更敏感。 在另項具體實施例中，光學資料儲存媒體進一步包括： 可透射％射光束的第二塑膠/樹脂層，其與第一塑膠/樹 脂層相對， 一包含第三記錄層的第三記錄堆疊，其位置緊鄰第二塑 膠/樹脂層， 一包含第四記錄層的第四記錄堆疊，該第四記錄堆疊所 處位置距離第二塑膠/樹脂層比第三記錄堆疊更遠， 介於第二與第四記錄堆疊之間的一透明間隔層，其厚度 大於聚焦輻射光束的聚焦深度， 84630 -10- 200402049 _ 一第二透光熱阻障層，其置於第三記錄堆疊與第二塑膠/ 樹脂層之間。依此方式，即可實現雙面光學記錄媒體， 其資料儲存容量為單面媒體的兩倍。 【實施方式】 比較範例（先前技術）： 圖1中顯示依據先前技術的一光學資料儲存媒體1〇，其借 助聚焦輻射光束9進行記錄。輻射光束9的波長為655 nm， 其經由聚碳酸酯製成、可透射該輻射光束9的第一塑膠/樹 脂層1進入媒體10。該媒體進一步包括：含有第一記錄層的 第一記錄堆疊2，其位置緊鄰第一塑膠/樹脂層，及含有第 二記錄層的第二記錄堆疊，該第二記錄堆疊4所處位置距離 第一塑膠/樹脂層1比第一記錄堆疊更遠。位於第一與第二 記錄堆疊之間有一透明間隔層3，其厚度介於4〇至7〇 之 間，大於聚焦輻射光束的聚焦深度。第一與第二記錄層為 偶氮染料（azo dye)層。第一與第二記錄堆疊進一步包括反 射層，分別為（例如）10 nm的半透明金屬Ag薄層，及很厚的 100 nm金屬Ag層。 範例（依據本發明）： 圖2中顯示依據本發明的光學資料錯存媒體2〇，其中置於 第-記錄堆叠2與第一塑膠 層bl，加在圖i所述的光學資料儲存媒體⑺上。熱阻障層w 王要=括SiQ2 ’厚度為2。，係藉由（例如）噴錢法沈積而 成第冑膠/樹脂層丄為聚碳酸醋製成的基板，具有飼服 預製凹軌圖案，厚度範圍為55〇至6 84630 -11- 200402049 於在錄入及/或讀取期間，導引聚焦輻射光束9。第一記錄 堆疊2為單窝堆疊，其包括由一花青染料（巧奶丨^办幻或偶 氮染料（η=2·2、k=〇.〇2)所製成的第一記錄層，其厚度為8〇 nm。染料可利用旋塗或蒸發方法進行沈積。厚度為8 nm的 半透明反射Au(n=0.28、k=3 ·9)層位於第一記錄層與間隔層3 之間，且係利用（例如）噴濺方法沈積而成。透明間隔層3由 紫外光硬化樹脂（UV_curable resin)或壓敏性黏著劑 (PreSSure-sensitive adhesive ; pSA)(n=15)製成，厚度為如 至 70 μιη。第二記錄堆疊4依序包括一 ZnS/Si〇2(8〇:2〇)(n=2 i5) 製成的第介電層’其厚度為135 nm，以噴濺法沈積而成， •相.又型GelnSbTe合金(結晶態：η=2·9、k==48)製成的可擦 寫式€錄層’其厚度為12 nm，以噴錢法沈積而成，一
ZnS/SiO2(80:20)(n=2.15)製成的第二介， ，以噴賤法沈積而成，一AUn一"" 7/、子度為23 — a π 风 A1(n—L97、k=7.83)反射層，其 厚度為1 00 nm ’也以噴濺法沈積而成。緊鄰第二記錄堆疊心 存在聚碳酸醋(則·58)製成的另一基板5，厚度範圍為二。至 μη另基板5在第二層堆疊4之側的表面内具有飼服 預製凹執或導引凹勤委 . 、圖案。在另一項具體實施例中，在第 -層堆瓦側、透明間隔層3中存在—伺服預製凹軌或導 引凹軌圖本U錄堆疊4依序包括一偶氮或花青染料 (n=2.2、k=G.G2)製成的單寫記錄層，其厚度為8Gnm，及一
Ag(n=〇.28、k=3.8)反射層，其厚度為_ nm，以喷濺法沈 積而成。 圖3頭不依據本發明之錐田 又面又堆登光學資料儲存媒體3〇， 84630 -12- 200402049 其與DVD-ROM標準的D型格式相容。參考數字 及bl與圖2的說明相對應。由紫外光硬化樹、2、3、4 明間隔層3,在第二層堆叠4之側的表 4成的第-透 軌或導引_案。圖2的另__基板5替換預製凹 媒體30進一步包括： 曰 -一可透射輻射光束9的第二塑膠/樹脂 /樹脂層！相對， --包含第三記錄層的第三記錄堆疊2，，其位 塑膠/樹脂層1’， ^ ^ ~ --包含第四記錄層的第四記錄堆疊4，’該第四記錄堆最4, 所處位置距離第二塑膠/樹脂層丄，比第三記錄堆疊^更 遠， -介於第三與第四記錄堆疊之間的笛— 、 τ F且又間的罘一透明間隔層3,，並 厚度範圍為40至70μΓη， _ --第二透光熱阻障扣，其置於第三記錄堆以，與第二 塑膠/樹脂層1’之間。 層與堆® 1’、2,、3,、4,及b2分別等同於層與堆疊】、2、 3、4及b2。因此，雙面雙堆疊媒體在其兩面上具有相同的 設計，將兩面黏合在-起的摘合層6可以為厚度Μ至3〇〇 _ 的PSA。根據基板’及間隔層如，的厚度，可調整輕合 層6的厚度，以使媒體3 〇的總厚度不超過光碟標準中規 定的最大厚度，即1500 ,。但是基板的厚度範圍也受限制， 以防止在記錄層的讀寫操作中所用的聚焦輻射光束9中出現 過度的光學偏差（optical abeirationy。 84630 •13- 200402049 第二記錄堆疊4與第四記錄堆疊4,的預製凹軌（或導引凹軌） 也可存在於耦合層6中，在則青形巾，耦合層可構成為兩面 具有預製凹軌的塑膠層。在此情形中，間隔層3與3，可構成 典預製凹軌的紫外光硬化樹脂或壓敏性黏著劑（PSA)。 應〉王意，上述具體實施例係用以解說而非限制本發明， 熟悉技術人士可設計很多替代具體實施例，而不致脫離隨 附的申請專利範圍之範疇。在申請專利範圍中，任何置於 括號之間的參考符號不應視為限制該申請專利範圍。該用 ~ G έ」並不排除申請專利範圍所列之外的元件或步驟。 在一兀件之前的該用語「一」並不排除存在複數個此類元 件隹的事貫為，在互不相同的申請專利範圍附屬項中 所引用的某些措施，並不代表不能使用該等措施之組合以 具有更多優勢。 依據本發明，說明了 一種借助聚焦輻射光束進行記錄的 光學货料儲存媒體。該光束經可透射該輻射光束的第一塑 膠/樹脂層進入該媒體。該媒體至少進一步包括：一包含第 一記錄層的第一記錄堆疊，其位置緊鄰該第一塑膠/樹脂 層，一包含第二記錄層的第二記錄堆疊，該第二記錄堆疊 所處位置距離該第一塑膠/樹脂層比該第一記錄堆疊更遠， 及一介於該第一與第二記錄堆疊之間的透明間隔層，其厚 度大於聚焦輻射光束的聚焦深度。第一透光熱阻障層係置 於薇第一記錄堆疊與該第一塑膠/樹脂層之間，藉此可使該 媒體之第一塑膠/樹脂層不會或幾乎不會受到該輻射光束所 引起的應力雙折射。該媒體的一雙面形式包括第三與第四 84630 -14- 200402049 記錄堆疊及第二透光熱阻障層。 【圖式簡單說明】 以上參考附圖詳細說明了本發明，其中 圖1顯示依據先前技術雙堆疊光風次 體實施例的示意圖； ”，儲存媒體之-項具 圖2顯示依據本發明雙堆疊光學 卞具行倚存媒辦士 實施例的示意圖； a —-、具體 圖3顯示依據本發明雙面雙堆疊光 予貝料儲'存媒 項具體實施例的示意圖。 蛛也 < 另一 【圖式代表符號說明】 1 第一塑膠/樹脂層 1， 第二塑膠/樹脂層 2 第一記錄堆疊 V 第三記錄堆疊 3 透明間隔層 35 第二透明間隔層 4， 第四記錄堆疊 4 第二記錄堆疊 5 另一基板 6 搞合層 9 輻射光束 10 媒體 20 光學資料儲存媒體 30 雙面雙堆疊光學資料 84630 體 -15- 200402049 bl 第一可透射熱阻障層 b2 第二可透光熱阻障層 16- 84630

Claims (1)

  1. 200402049 拾、申請專利範圍： 1. 一種借助一聚焦輻射光束（9)經一可透射該輻射光束（9)的 一第一塑膠/樹月旨層⑴進入該媒體以進行記錄之光學資料 儲存媒體（20)，該媒體進一步至少包括· _包含一第一冗錄層的第一記錄堆疊（2)，其位置緊鄰 該第一塑膠/樹脂層， 7包含-第二記錄層的第二記錄堆疊⑷，該第二記錄 堆疊（4)所處位置距離該第一塑膠/樹脂層⑴比該第一記錄 堆疊（2)更遠， -介於邊第一與孩第二1己錄堆疊之間的一透明間隔層 (3)其厚度大於邊聚焦％射光束的聚焦深度， 其特徵在於ϋ光熱阻障層⑽係置於該第—記錄 堆疊與該第一塑膠/樹脂層之間。 2. :申請_專利範圍第i項之光學資料儲存媒體⑽，其中該 第一記錄層係-單窝層’而該第二記錄層係選自-單窝 層、一可擦寫層及一唯讀層中之一層。 3. 如申請專利範圍第丨或2項中任一;之光學資料儲存媒體 (20) ’其中在孩聚焦輕射光束之波長為μ，該熱阻障層 的光吸收係數k<<0.01。 4. 如申請專利範圍第1至3物-項之雙堆疊光學資料儲存 媒體（20)’其中該熱阻障層的—導熱率小於iw/mK。 5. 如申請專利範圍第1至4項φ 負中任—項之光學資料儲存媒體 (2〇)，其中該熱阻障層的厚度範圍為⑽咖。 6. 如申請專利範圍第5項之光學資料儲存媒體⑽，其中該 84630 200402049 熱阻障層的厚度範圍為5至5〇 nm 7 ·如申請專利範圍第1至6項中任一 (20)，其中該熱阻障層主要包括選 化物及氧化矽所組成之群組中的 8 ·如申請專利範圍第1至7項中任. '項之光學資料儲存媒體 選自由ZnS-Si〇2、矽氧氮 一材料。 碎氧氮 (3 0)，其中該媒體進一步至少包括 项之光學資料儲存媒體 該第一塑膠/樹脂層（1)相對， 可透射邊為射光束⑼的帛二塑膠/樹脂層（1》，其與
    鄰該第二塑膠/樹脂層， -一包含一第四記錄層的第四記錄堆疊（4，），該第四記 錄堆疊所處位置距離該第二塑膠/樹脂層（1，）比該第三記錄 堆疊（2’）更遠， -介於遠第二與該第四記錄堆疊之間的一透明間隔居 (3 其厚度大於該聚焦輻射光束的聚焦深度， -一第二透光熱阻障層（b2)，其置於該第三記錄堆疊與 該第二塑膠/樹脂層之間。 84630 -2-
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