TW200410221A - Recordable optical record carrier comprising two sub-grooves - Google Patents

Description

200410221 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本無明係關於一種可錄式光學記錄載體，該可錄式光學 記錄載體進而包含一記錄材料的資訊層，該記錄材料形成 代表一資訊的標誌及齒格；一含有該資訊層的基板層；及 一覆i m資訊層的覆蓋層，該基板層包含一以記憶材料充 填的徑向釋出溝槽構造。 【先前技術】 该光碟的總資料容量係由徑向及切線資料密度所決定。 該徑向密度係由資料軌道節距決定，而該切線資料容量能 由該最短標誌窝綠。為重新窝錄的相變碟片，由於下一標 詖寫錄期間，一標誌後緣的重新結晶係用以得到一比該光 點尺寸更短的長度。典型而言，抹除該標誌的一半可以一 個圓月形；^逵、作為結束。對於新近引入的Bimay光碟 (BD) ’ 25 0億位元的總資料容量能記錄在一個12公分光碟的 單兄錄層上。該最短距離係1 5 0 nm(d= 1碼），而該點係3 0 0 nm 的寬度（該光點半徑l/e係150 nm)。 除遠RW(可重新寫錄）格式以外，另外需要一可錄式的（一 次寫錄的）BD。這所謂BD-R系統也必須達到BD-RW系統的 局負料容置’換'"F之，25 GB，以接受一對一的拷貝。當臨 界溫度超過時，可錄式的媒體標誌形成即發生。該標誌形 成對應於該資訊層不可逆的變化，且原則上在可重新窝錄 媒體中與該重新結晶相比較的效應不會發生。這樣，已經 在可錄式媒體中記錄的標誌實質反射在該記錄過程期間所 87266 200410221 出現的光學/熱檔案。為減少標誌長度，且增加該切線密 度，較少的雷射功率可用以窝錄較小的標誌。最後，該調 變及信號對雜音比將同時降低。 這同樣能基於相變材料作為記錄材料討論一次寫錄媒 體。該如沉積非晶質材料將重新結晶以形成圓形狀的結晶 標誌。由於事後加熱導致標誌長度減少是不可能的。 【發明内容】 所以，本發明的目的係提供一種可錄式光學記錄載體， 由此貧料容量能得到而該資料容量與對應可重新寫錄的光 學$己錄載體的資料容量相同。 如本盔明藉由申請專利範圍第1項所申請之可錄式光學 記錄載體所達成的目的，其特徵包括該溝槽構造包含一可 藉由障壁區分成兩個相鄰子溝槽之主溝槽。 本發明基於該理念增加切線方向的資料密度。雖然主要 溝槽系要播槽而行，該兩個相鄰的子溝槽控制雷射記錄光 束光線的吸收，因為該吸收主要發生在兩個子溝槽上。該 吸收的局部化係由子溝槽形狀及相鄰子溝槽之間障壁上方 5己錄材料的有限量所驅使。有效的是，一雙模態的溫度分 佈將透過溝槽來達成，而該溝槽能在徑向方向形成兩個或 夕或少的分離標該。這兩個標誌同時形成一寫綠的標諸。 這樣，該調變能增加而該切線密度未被犧牲，最後導致可 得到資料密度及因此資料的增加。 本無明較佳貝知例係以相關的申請專利範圍所界定。該 障壁較佳能由容許該溝槽構造藉簡單製程控制，諸如電子 87266 200410221 I制’微影製圖及後續飿刻法的基板材 相鄰的、、番姑碰▲ 衣风另外在 此分門溝槽構造之間，一溝槽相隔的障壁將相鄭的執道彼 如:另外’該分離障壁的溝槽較佳由基板材料製成。 兩個實施例’該相鄭子溝槽間的障壁高度小於或等於 ”王4槽間’換1之，溝槽分離障壁的基板高 _壁高度及進一步該障壁的外型又 所 ，土肝曰w备到兩個子溝槽 形狀轉材料光、㈣吸收，且因此影響記«間標諸的 記錄材料的有機材料例如染料，或無機材料例如相 、交材科，通常能被使用。 —=佳的是孩窝錄標誌在該徑向方向實質上具有—卵形或 貫質上橢圓形的形狀，換言之其在切線方向短於徑向方 向’以便增加該切線資料的密度。為達到具有這樣形狀的 標德，主溝槽及子溝槽的形狀因此能在較佳實施例中適用。 所提出標誌形狀的修正也有利於高速—次記錄。在高記 錄速度’軌道中的熱干擾會阻礙標誌形成的製成。為^少 軌道中的熱干擾’例如’由所建議的修正獲得的橢圓標誌， 私導致少於先前寫錄標詰的直接加熱。 在申請專利範圍第6項中定義一較佳的溝槽形狀，據此該 子溝槽在徑向方向的寬度係以面向離開該基板層的方向增 加。這樣，溝槽構造實質上具有一個，，w”的形狀，例如具^ 10或90°之間，較佳大致上45。的腹角。 除了基板層、該資訊層及覆蓋層以外，一介電層及/或金 屬層能提供於該資説層及覆蓋層之間，藉此作為附加的隔 87266 200410221 離層。再者，本發明也能應用於多堆疊光學記錄載體，其 具有超過一個以上的記錄堆疊，而各堆疊包含至少一資訊 層，這樣的一記錄載體範例係雙層的Blu_ray光碟。 【實施方式】 為達成一次窝錄系統中的資料容量與對應的重新窝錄系 統的資料容量相同，非常窄的標誌需要在短的連串長度窝 錄，然而在重新寫錄的媒體中，該短的標誌像長的標誌一 樣見。此圖1的圖式表示可重新寫錄媒體（圖la)及可錄 式（R)媒體（圖1 b)中所記錄的長（8T)及短（2T)標誌在高密度 的概略圖式。必須注意該最短標誌可與光點剖面相當或小 糸族光占d面結果疋在於讀取期間，可錄式媒體中最短 標誌的光學調變將消失。

能保留一高的調變。 此問題也能藉由比較BD_RW13〇_尺的2T標誌在23 度的解析度卜2Τρρ/8Τρρ)來圖示。如灿請的規格，1 圖2表示― 積，例如BD-R。該 成的基板層2，縣。,1 種如本發明的可錄式光學記錄載體的橫截面 R。孩記錄載體1包含一特別是由聚碳酸酯製 料製成的覆蓋層5 特別由銀製成的金屬層4，及特別由塑膠材 該基板層2具有一 溝槽構造’而此溝槽構造具有數個螺旋 87266 200410221 形展開的主溝槽，其在此係由二相鄰主溝槽21，22表示且由 —溝槽分離障壁23相隔，且緊鄰的障壁20,24將相鄰的主溝 槽（未表示）與二主溝槽21，22分離。這些主溝槽21，22於讀取 或記錄期間需猶軌道而行。藉以分離障壁23及該障壁20,24 的中間溝槽將充擔實體障壁。 各主溝槽21，22進一步分別分成二子溝槽211、212或 221、222，其另外分別係由障壁213或223障壁將彼此分離。 那些障壁213，223間的距離決定該軌遒節距。此資料軌道 節距係例如 CD_R的 1.6 μιη、DVD+R的 750 nm及BD-R的 320 。該子溝槽211，212及221，222在資訊層的方向加寬且 表示約75。的腹角α。 該主溝槽21，22以及該子溝槽211，212及212，222係以 資訊層3的記綠材料充填。由於實體障壁23，記錄雷射光束 光線的吸收將主要在標誌必須形成的主溝槽21，22的兩個 子溝槽發生。該實體障壁23因此避免雷射光線L的吸收，此 雷射光束L具有一軌遒節距（BD-R)幅度等級的光點尺寸，及 藉此加熱該記錄材料的分解。該吸收的局部性係由子溝槽 形狀及該中間障壁213，223上方記錄材料的限制量所強 制。有效的是，一雙模態的溫度分佈將維持跨接於資料將 可錄式的軌道上，如此將使得兩個或多或少的分離標誌/凹 點的形成。這兩個標誌同時形成所寫錄的標詰。由於子溝 槽形狀’該寫錄的標誌現在實質上具有卵形或橢圓形形 狀’這意渭調變雖增加但切線密度未被犧牲。 由本發明的雙溝槽碟片造成的典型標詰/凹點形狀將與 87266 -10- 200410221 圖3中一般標誌形狀比較。圖％表示在一習知單槽一次寫錄 的碟片上所得的標誌形狀，而圖％表示在一如本發明的雙 溝槽碟片上所得的標誌形狀，二者係對於短（12)及長（17)連 串長度而言。由圖3b可看到，二子標誌係由於該二子溝槽 而得’而此二溝槽同時在徑向方向r形成具有卵形形狀的寫 錄標德。這樣’該標詰在切線方向t短徑向方向r，以增加該 切線資料密度且保留一高的調變。 如本發明的DVD可錄式碟片的較佳實施例，其表示一 74〇 nm的資料軌道節距、一 Ho nm的溝槽深度，一 100 nm子溝 槽寬度及一分離該120 nm子溝槽及30。腹角的障壁高度。該 金屬層厚度將選作1〇〇 nm且齒格上資料層的厚度選作3〇 nm。對於一 BD-R碟片而言，示範參數係：資料軌道節距320 nm、溝槽深度100 nm、子溝槽寬度50 nm及腹角45。。 這樣的溝槽構造製造能利用電子光束控制以及微影製圖 與後續蝕科法完成。就微影法而言，蝕刻第一淺溝槽，藉 此表示在該基板層中該中間障壁區分主溝槽成為兩部份。 施加第二抗触劑層’藉以覆蓋該淺溝槽及未觸碰材料，且 雀虫刻較深的溝槽’以表示其決定該碟片資料軌道節距的主 齒格。由此可見，一個二準的深層構造能產生，且用以複 製該雙溝槽基板。 如果分離該二子溝槽的實體障壁與該緊鄰齒格具有相同 高度，則該控制過程能與Biu-ray光碟控制的過程相同，除 可能所需的較小光點尺寸以外。如果該實體障壁低於緊鄰 的齒格，則該控制過程必須以可變的光強度實行，因此複 87266 -11 - 200410221 製層在硬化時即一部份由基板移除。 圖4表示如本發明記綠載體1的另一實施例，在此對於BD 的條件使用一可反面的堆疊佈局。其中該金屬層4首先沉積 在該雙溝槽基板2上，則該染料層3沉積且可能由一選擇性 的介電層6及該覆蓋層5所覆蓋。此實施例的軌道節距d較佳 係160nm °由此能看到，該金屬層4也表示該基板層2的雙溝 槽構造。 圖5及6表示一如本發明雙溝槽碟片中溫度分佈的範例計 异’例如圖2所示。圖5表示一上視圖及圖6表示一橫截面 圖。該雙溝槽明顯造成兩個分離的熱點，同時藉以形成一 卵形的溫度分饰。 圖7表TF如本發明記錄載體i，，的又一實施例，其與圖2所 π的貫施例相當相似，且其係意謂在DVD的條件。其中該 層堆®包含一在該資訊層3及基板層2之間的附加介電層 6。该介電層ό也表示該基板層2的雙溝槽構造。 如本發明所提出的一雙溝槽可錄式光學記錄載體，由此 邊貝料密度以孩切線方向增加，進而導致該可獲取資料容 量的增加。 【圖式簡單說明】 本發明現在將詳細參考圖式解釋，其中 圖la，lb表示可重新寫綠及可錄式的記錄載體中所儲疒

的長短標誌， I 圖2表示如本發明光學記錄載體的橫截面， 固a 3b表示在 ^知記錄載體及如本發明記錄載髀上 87266 -12- "υυ4ΐ〇22ι 的標誌形狀圖形， 圖4表示如本發明光學記錄載體的另一實施例的橫截面 圖， 圖5表示如本發明光學記錄載體中溫度分佈的上視圖， 圖6表示如本發明光學記錄載體中溫度分佈的橫截面 圖，及 圖7表示如本發明光學記錄載體又一實施例的橫截面圖。 【圖式代表符號說明】 1、Γ、1丨丨 記錄載體 2 基板層 2Τ 短標誌 3 資訊層 4 金屬層 5 覆蓋層 6 介電層 8Τ 長標誌 20、24 緊鄰障壁 21、22 主溝槽 23 中間溝槽分離障壁 211 、 212 、 221 、 222 相鄰子溝槽 213 、 223 障壁 d 距離 12 短連串長度 17 長連串長度 87266 -13 - 200410221 R 可記錄媒體 RW 可重新寫錄媒體 r 徑向方向 a 腹角 87266 -14-

Claims (1)

1. 200410221 拾、申請專利範圍·· L y種可錄式光學記錄載體，丨包含—記錄材料之資訊 層，該記錄材料形成代表一個資訊的標#及齒格；一含 有該資訊層（3)的基板層（2);及一覆蓋該資訊層（3)的覆蓋 層（5)，Μ基板層（3)包含-個由記憶材料充填的徑向釋出 溝槽構造。為得到一個在該切線方向具有增加資料密度 的Α錄載體，及因此得到一個具有增加資料容量的載 ^如本發明建議該溝槽構造包含一個主溝槽（2 1 ; 22)， 其可藉由障壁（213 ; 223)分成兩個相鄰的子溝槽（211、 212 ; 221 、 222)。 2‘如申請專利範圍第^的可錄式光學記錄載體，其中該載 體（213 ; 223)係由基板材料製成。 3. 如申請專利範圍第丨項之可錄式光學記錄載體，其中該障 壁（213，223)的高度等於或小於兩個相鄰主溝槽（2匕 之間的基板（23)高度。 4. 如申請專利範圍第丨項之可錄式光學記錄載體，其中該記 錄材料係-特別I染料的有機材料，或者特別是相變材 料的無機材料。 5. 如申請專利範圍第丨項之可錄式光學記錄載體，其中使該 王溝槽（21 ; 22)及該子溝槽（211，212 ; 221，222)的形狀 適應以致能在徑向方向（Γ)得到具有實質卵形形狀的標 諸。 6. 如申請專利範圍第丨項之可錄式光學記錄載體，其中在徑 向方向⑴中的子溝槽（21卜212;221，222)以面向離該: 87266 200410221 板層（2)的方向增加，且特別具有10至90°角度範圍的腹角 (α ) 〇 7.如申請專利範圍第1項之可錄式光學記錄載體，進一步包 含一個金屬層及/或一層在該資訊層（3)及該覆蓋層（5)之 間的介電層（4)。 87266