TW200804081A - Multilayered structures and their use as optical storage media - Google Patents

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TW200804081A
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Ronald Wilmer
David R Foss
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Nova Chem Inc
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Description

200804081 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係針對可包括反射層或半反射層之多層結構，其 可用作光學儲存媒體。 【先前技術】 緊後光碟（CD)已成為南速、南容量唯讀記憶體（r〇m)之 標準。此外，亦存在可用之可記錄（cd_r)cd技術及可重 寫（CD-RW)CD技術。CD技術之進展已增如了資料傳輸速 度及單個CD可容納的資料量。藉由在讀取期間加快光碟 之旋轉速度及藉由在二維空間中更稠密地充填資料，已提 面了資料傳輸速度。更稠密地充填資料亦使資料儲存容量 增大。 在典型CD製造中，使用包括如下步驟之方法來製備具 有一具備同心或螺旋形預製槽（導引槽）及凹坑及槽脊（land) 之上表面的基板··使在玻璃上形成之光阻層曝光（雷射切 割）；使該光阻層顯影且對其進行蝕刻；沈積及鍍敷Ni， 以獲得壓模；及接著藉由使用11¥可固化樹脂將光碟之資 訊圖案自壓模複製至透明聚碳酸酯基板，以製備光碟之複 製的透明基板。 在許多狀況下，在CD之構造中存在四個層。第一層通 常由光學級聚碳酸醋樹月旨製成。該層係藉由眾所熟知的技 術來製造’其通常以將樹脂射出或I缩成形為碟片而開 始。碟片之表面模製或墨印有非常小且定位非常精確的凹 几及槽脊如下文中所解釋，該等凹坑及槽脊具有預定大 120824.doc 200804081 小，且最終為用於在碟片上儲存資訊之載體。 在壓印後’將光反射層置於資訊凹坑及槽脊之上。該反 射層往往係由銘或銘合金製成且厚度為4〇奈米至⑽奈米 (nm)。通常藉由許多眾所熟知之氣相沈積技術（諸如滅鑛 • 或熱蒸鍍）之一來沈積該反射層。 # I在反射層上塗覆基於溶劑或uv(紫外線）固化型樹 • ^㈣常在㈣脂上加上標籤。該第三層保護反射層 φ 使其不受操控及周圍環境之影響。且標籤識別儲存於碟片 上之特定資訊，且有時可包括圖形。 ，在於聚碳酸㈣脂與反射層之間的資訊凹坑通常採取 連續的螺線之形式。該螺線通常在内半徑處開始，且在外 半徑處結束。任何2條螺線之間的距離稱為，，軌道間距"， 且對於CD而吕’通常為約16微米。一個凹坑或槽脊在軌 道方向上之長度為約0.9 μηι至約3 3 μιη。 藉由使雷射光束穿過光學級聚碳酸酯基板，且以足夠小 _ ㈣析度落至反射層±以聚焦於f訊凹坑來讀取光碟。凹 坑具有約為雷射光之波長的1/4之深度，且該雷射光通常 具有在約780奈米至820奈米之範圍内的波長。接著，當雷 m $軌道行進，並聚焦於其路徑上之凹坑及槽脊之 交替流時，產生雷射光之相消（暗)干涉或相長（明）干涉。 此光強度之由暗至明或由明至暗之接通及切斷變化形成 1及〇之數位貧n的基礎。當在固定時序間隔中無光強度 變化時，數位信號為”〇，，，且當光強度自暗變為明或自明 變為暗時，數位信號為””。接著，對所產生之⑻之連 120824.doc 200804081 續流進行電子解碼，且以對使用者有意義之格式（諸如音 樂或電腦程式化資料）加以呈現。 曰
因此，重要地係在光碟上具有反射塗層，以將雷射光自 光碟反射至偵測器上，以便讀取強度變化之存在。一般而 言’反射層通常為IS、銅、銀或金，所有該等金屬對於 650 nm至820 nm波長具有高於8〇%的高光學反射率。通常 使用鋁或鋁合金，此係因為具有相對較低的成本、充分的 财鍅性’且易於被置於聚碳酸酯碟片上。 有時（且通常為了美觀），使用基於金或鋼之合金以向消 費者提供"金色，，碟片。儘管金天然地提供豐富的顏色且滿 足反射層之所有功能要求，但其比鋁相對昂貴的多。因 此，有時使用含有鋅或錫之基於銅的合金來製造金色層。 但不幸的係，該交換並不是真正令人滿意的，因為通^ 為銅合金之耐蝕性要比銘差，此導致光碟的壽命比具有鋁 反射層之光碟短。 緊被光碟家族中之已變得流行之另—類型的碟片為可記 錄緊密光碟或"CD_R、除一些例外以外，該光碟類似於： 述CD。可記錄緊密光碟開始於連續的螺旋形凹槽而非連 續的螺旋形凹坑，且在聚碳酸g旨基板與反射層之間具有— 層有機染料。當雷射沿螺旋形軌道行進時，藉由週期性地 ，雷射光束聚焦於凹槽中來記錄光碟。雷射將染料加執至 南溫，其進而藉由週期性地使染料變形及分解而在凹： 置放與1及0之輸入資料流一致的凹坑。 θ CD_R光碟之關鍵組份為有機染料，其可由溶劑及一或 120824.doc 200804081 多種來自花青、酞花青或偶氮物家族之有機化合物製成。 通常藉由將染料旋轉塗佈於碟片上，且在染料充分乾燥 後，在染料上濺鍍反射層來製造光碟。然而，此等染料= 往含有齒素離子或可腐蝕反射層之其他化學物質，因此許 多常用反射層材料（諸如鋁）往往不能向CD_R光碟提供所要 的可命。為此，往往使用金來製造可記錄CD。但是雖然 金滿足CD-R光碟之所有功能要求，其卻係非常昂貴的解 決方案。 最近，已開發了其他類型之可記錄光碟。該等光碟使用 相變材料或磁光材料作為記錄媒體。光學雷射被用於藉由 當媒體旋轉時調變聚焦於記錄媒體上之光束而改變記錄層 之相位或磁狀態（顯微結構變化）以在記錄層中產生顯微結 構變化。在播放期間，由偵測器感測經由記錄媒體反射之 光束之光強度的變化。光強度之該等調變係歸因於在記錄 過程期間所產生之記錄媒體之顯微結構的變化。一些相變 及/或磁光材料易於且可重複地自第一狀態轉變為第二狀 恶且再次轉變回，而大體上無降級。該等材料可用作緊宓 光碟-可重寫光碟（或通常已知為CD-rw)之記錄媒體。 為記錄及讀取資訊，相變光碟利用記錄層之自第一，，暗，， 相改i:為第二”亮”相且再次返回的能力。在該等材料上之 記錄根據作為記錄雷射光束中之調變而引入的數位輸入資 料而產生一連串交替的暗點及亮點。記錄媒體上之該等亮 點及暗點對應於數位資料的〇及丨。使用沿光碟之執道而聚 焦之低雷射功率來讀取數位化資料，以播放記錄的資訊。 120824.doc 200804081 雷射功率足夠低，使得其不會進一步改變記錄媒體之狀 態，但其強度足以使偵測器可容易地區分記錄媒體之反射 率的變化。可精由在記錄媒體上聚焦中等功率之雷射來擦 除a錄媒體以用於重新記錄。此使記錄媒體層返回至其原 始狀態或擦除狀態。 在光碟家族中已變得流行之又一類型光碟為稱為數位視 訊光碟或"DVD”之預記錄光碟。該光碟具有兩個半部分。 每一半部分係由射出或壓縮成形並具有凹坑資訊的聚碳酸 酉曰树知製成，且接著濺塗一反射層，如上所述。接著，以 UV固化樹脂或熱熔融黏著劑將該兩個半部分結合或黏合 在起，以形成完整光碟。因而，與通常僅自一側獲得資 訊之緊雄、光碟或CD形成對照，該光碟可自兩側播放。 DVD之大小與CD大約相同，但資訊密度卻高得多。執道 間距為約0_7微米，且凹坑及槽脊之長度大致為〇·3微米至 1.4微米。 • 光碟之DVE>家族之一變型為DVD雙層光碟。該光碟亦具 有兩個資訊層；然而，兩個層皆自一侧被播放。在該配置 反射層通常與上述反射層相同，然而，第二層僅係反 射率在大致18%至30%(對於65〇 nm波長）之範圍内的半反 。除反射光外，該第二層亦必須透過大量的光，使得 雷射光束能夠到達下方的反射層，且接著經由該半反射層 反射回至信號偵測器。 最近可在市场上購得具有400 nm之波長的發藍光的雷 射二極體。該雷射使資料儲存密度更大的數位視訊光碟成 120824.doc 200804081 為可能。使用65G nm紅色雷射之當前DVD可每侧儲存4·7 GB，而新型藍色雷射每侧可提供12 GB，該空間足以儲存 約6小時之標準解析度視訊及聲音。在多層光碟之情況 下’容量足以儲存高清晰度數位視訊格式的重要電影。 光碟之另一格式稱為”藍光”光碟。藍光光碟系統之特徵 為播放雷射在約405 nm(藍光）之波長上操作，且接物鏡具 有〇·85之數值孔徑（NA)。該裝置之儲存容量（使用一個資 訊層）對於預記錄格式估計為約25 GB。此等裝置具有在 〇·32 μηι範圍内之執道間距值，及大約〇 〇5 μηι的通道位元 長度。 因為具有0.85之ΝΑ的接物鏡之焦深通常小於1微米，所 以光徑長度變化之容許度相對於當前使用的系統而言急劇 地降低。因此，已提出約100微米厚（自光碟之表面至資訊 層來量測該距離）的覆蓋層。該覆蓋層之厚度的變化對於 該系統之成功非常關鍵。舉例而言，覆蓋層之2 μπι或3 μιη 的厚度變化將在播放信號中引入非常高的球面像差，從而 潛在地使信號降級至不可接受的低水準。 另一 DVD格式稱為高密度數位多功能光碟（HD DVD)， 其保持DVD之某些特徵，例如hd DVD可包括兩個黏合在 一起以產生一對稱結構之〇·6 mm厚的半碟。fjD DVD系統 使用具有405 nm之波長的播放雷射，及具有約〇.65之1^八的 接物鏡。具有一個資訊層之預記錄型HD DVD光碟之儲存 容量為約15 GB。儘管製造HD DVD光碟比製造藍光光碟 簡單且挑戰性更小，但其具有一些潛在缺點。HD DVD光 120824.doc -11· 200804081 碟之播放信號品質強烈地依賴光碟之平整度。為處理HD DVD光碟之大量生產中所引入的光碟平整度的變化，播放 機中很有可能需要傾斜伺服結構。對此機構之需要增加了 經設計以讀取HD DVD光碟之播放機的成本。 此外，CD-RW技術已經調適以用於DVD領域來產生可重 寫DVD(DVD-RW)及相變可重寫光碟，諸如藍光DVD或HD DVD。在DVD-RW之製造中已出現一些困難，此歸因於 DVD格式之高資訊密度要求。舉例而言，必須相對於標準 DVD反射層之反射率而增加反射層之反射率，以適應 DVD-RW格式之讀取、寫入及擦除要求。此外，亦必須增 加反射層之熱導率，以充分地耗散由用以寫入及擦除資訊 之更高雷射功率要求及在資訊轉移過程期間發生的顯微結 構變化所產生的熱。 隨著將不斷增加的資訊量儲存於愈來愈小的空間中， CD及DVD之操作溫度漸增，對於可記錄光碟而言尤為如 此。因此，在此等條件下之CD或DVD基板之尺寸穩定性 已變得愈來愈關鍵。在高溫下，自基板材料之水分損失及 不良的耐熱性通常為可導致CD及DVD基板之尺寸不穩定 性的兩個因素。 因此，在此項技術中需要可克服先前技術中的問題之具 有良好耐熱性及低水分吸收（亦即吸濕）特性之CD及DVD基 板材料。 【發明内容】 本發明提供一種多層結構，其包括：一基板層，其包含 120824.doc -12- 200804081 含有一或多種共聚物及一或多種彈性體材料之混合物，該 等共聚物包括來自一或多種苯乙烯系單體及一或多種cK C：32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體及/或順丁 婦^一酸型早體之聚合殘餘物；及一塗佈於該基板層之表面 上的反射膜層。 本發明亦提供含有上述多層結構之光學儲存媒體。 本發明之一特定實施例提供一種光學儲存媒體，其包 括： 一基板層，其含有混合的互穿聚合物網狀物，其包 括：約60重量％至約99.9重量％之一或多種共聚物，該 或該等共聚物含有來自一或多種苯乙烯系單體及一或多 種（^-(：32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體及/ 或順丁烯二酸型單體之聚合殘餘物；及約〇 ·丨重量。/t>至約 40重量％之一或多種彈性體材料，該或該等彈性體材料 包括來自一或多種苯乙烯系單體及一或多種二烯單體之 聚合殘餘物，其中共聚物之折射率及彈性體材料之折射 率彼此相差不到〇·〇1折射率單位；及 一在該基板層之一表面上濺鍍的反射金屬膜層，其中 該金屬膜層包含鋁， 使得光學儲存媒體包括一選自該基板層之至少一表面 中的特徵之一圖案、一與該反射層相鄰的光學可重記錄 染料層，及一包含光學可重記錄材料之層的儲存方法。 本發明之另一特定實施例提供一種光學儲存媒體，其包 括： 120824.doc -13- 200804081 基板層，其含有藉由聚合一混合物而製備之材料， 該混合物包括：約60重量％至約99 9重量％之單體混合 物，該單體混合物含有至少60重量％之一或多種苯乙烯 系單體及高達40重量％之一或多種ere”直鏈、分支鏈 或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體及/或順丁烯二酸型單體； 及約0.1重量％至約40重量％之一或多種彈性體材料，該 或該等彈性體材料包括來自一或多種苯乙稀系單體及一 或多種二烯單體之聚合殘餘物，其中來自單體混合物之 共聚物之折射率及彈性體材料之折射率彼此相差不到 0.01折射率單位；及 一在該基板層之一表面上濺鍍的反射金屬膜層，其中 該金屬膜層包含銘。 【實施方式】 除非係在操作實例中表明或另有表明，本說明書及申請 專利範圍中使用之涉及成份量、反應條件等之所有數目或 表達應被理解為在所有實例中由術語"約"所修飾。因此， 除非有相反的表明，在以下說明書及隨附申請專利範圍中 闡明之數字參數為可視所要的特性而改變的近似值，其為 本發明想要獲得的近似值。最低限度而言，且並非試圖限 制申請專利範圍之範4的均等物之原則的應用，應至少根 據所報告时效數位之數目及藉由應用—般捨人技術來解 释每一數字參數。 雖然闡明本發明之廣闊範嘴之數字範圍及參數為近似 值’但盡可能精確地報告在特定實例中闞明的數值。然 120824.doc 200804081 而、，任何數值时地含有必然由其各制試量财之標準 偏差所導致之特定誤差。 此外’應瞭解本文中所敍述之任何數字範圍意欲包括其 中所包含的所有子範圍。舉例而t，”至…’之範圍意欲 包括在所敍述的最小值丨與所敍述的最大值1〇之間的所有 子耗圍，且包括1及10 ;亦即，具有等於或大於丨之最小值 及等於或小於1 〇之最大值。因為，所揭示之數字範圍係連 續的，所以其包括最小值與最大值之間的每一值。除非另 有明確表明，該申請案中所指定之各種數字範圍為近似 值。 如在本文中所使用，術語”（甲基）丙烯酸，，及，，(曱基）丙烯 酸_ "意圖包括丙烯酸衍生物及曱基丙烯酸衍生物，諸如 術語”（甲基）丙烯酸酯”意圖包括的往往稱為丙烯酸酯及（甲 基）丙烯酸酯之相應的烷酯。 如在本文中所使用，術語"聚合物”意圖包括（但無限制） 募聚物、均聚物、共聚物及接枝共聚物。 除非另有指定，使用適當的聚苯乙烯標準、使用凝膠滲 透層析法（GPC)來確定所有分子量值。除非另有表明，本 文中表明的分子量值為重量平均分子量（Mw)。 如在圖1中所示，根據本發明之多層結構1 〇包括一基板 層12及一反射膜層14。基板層12可包括導引槽16。視情 況，可將外塗層1 8施加於基板層12之上，以在操控期間保 護基板層12。 在本發明之一實施例（未圖示）中，可將基於溶劑的或 120824.doc -15- 200804081 uv(紫外線）固化型樹脂塗覆於反射層上，接著在樹脂上可 加上標鐵。該I保護反射層，使其不受操s及周圍環境之 影響，且標籤識別儲存於光碟上之特定資訊且可包括圖 形。 基板層3有共聚物與一或多種彈性體材料之混合物，該 等共聚物包括$合的苯乙烯及(甲基)丙烯酸酯單體及/或順 丁烯二酸型單體殘餘物。 可用於本發明之混合物之非限制性實例包括在美國專利 第7，193，G14號及美國專利中請公開案第2_/()1_71號中 描述之混合物，該等案之相關部分以引用之方式併入本文 中。 以/匕a物之總重量計，混合物可包括至少⑼重量％，在 某些狀況下至少65重量❶/❶，在其他狀況下至少70重量％， 且尚達99·9重量％，在某些狀況下高達99重量％，在其他 狀況下高達95重量％及在一些實例中高達90重量％的共聚 物。此外，以混合物之總重量計，混合物可包括至少^ 重量％ ’在某些狀況下至少1重量❶/〇,在其他狀況下至少5 重量％，及在一些實例中至少1〇重量％的彈性體材料，且 高達40重量％，在某些狀況下高達35重量％，及在其他狀 況下间達30重里％的彈性體材料。混合物中使用的共聚物 及彈性體材料之確切量將視基板中所要的特定實體特性而 改變。混合物中之共聚物及/或彈性體材料之量可為任何 值或在上述任何值之間。 如在本文中所使用，術語"苯乙烯系單體"通常係指含有 120824.doc -16- 200804081 乙烯基取代基之芳烴化合物（非限制性實例包括苯、甲苯 及萘）。笨乙烯系單體之非限制性實例包括每個分子具有8 至18個碳原子之苯乙稀系單體及（在某些狀況下）具有8至12 個炭原子之笨乙烯系單體。特定實例包括（但不限於）苯乙 烯、對曱基苯乙烯、α·甲基苯乙烯、第三丁基苯乙烯、二 甲基笨乙烯、3-曱基苯乙烯、2_乙基苯乙婦、弘乙基苯乙 烯、4-乙基苯乙烯、4_正丙基苯乙烯、肛環己基苯乙烯、 4-癸基苯乙烯、2-乙基_4_苄基苯乙烯、‘(4_苯基_正丁基） 苯乙烯、1-乙烯基萘、2_乙烯基萘、其核溴化或氯化衍生 物及其組合。 在本發明之一實施例中，苯乙烯系單體包括苯乙烯。 (甲基）丙烯酸酯單體之非限制性實施例包括一或多種 CVC32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體。特定 實例包括（但不限於）（甲基）丙烯酸曱酯、（甲基）丙烯酸乙 酯、（甲基）丙烯酸正丙酯、（曱基）丙烯酸異丙酯、（甲基）丙 烯酸正丁酯、（甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸己酯、 (甲基）丙烯酸癸酯、（甲基）丙烯酸十二烧酯、（甲基）丙烯酸 十八烷酯，及其組合。 在本發明之一實施例中，（甲基）丙烯酸酯單體係選自（甲 基）丙烯酸曱酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸正丁 醋、（曱基）丙烯酸異丁酯及其組合。 如在本文中所使用，術語”順丁烯二酸型單體”係指在兩 個緩酸或綾酸酯基團之間具有碳-碳雙鍵或呈羧酸野形式 之化合物。可在本發明中使用之合適的順丁烯二酸型單體 120824.doc -17· 200804081 包括（但不限於）順丁婦二酸酐、順丁烯二酸、反丁稀二 酸、順丁烯二酸之Cl_Cl2直鏈、分支鏈或環狀㈣、反丁 烯二酸之Ci-C12直鏈、分支鏈或環狀烧醋、衣康酸、衣康 I之。-。。直鏈、分支鏈或環狀烷酯、衣康酸酐及其組 合。 在本發明之貝靶例中，藉由聚合單體混合物來製備共聚 物。以單體混合物之重量計，在單體混合物中可存在含量 為至少25重量份，在某些狀況下至少3〇重量份，在其他狀 况下至少35重ϊ份，在_些實例中至少4〇重量份，及在其 他實例中至少45重量份之苯乙烯系單體。此外，以單體混 合物之重量計，在單體混合物中可存在含量為高達川重量 伤在某二狀况下问達87.5重量份，在其他狀況下高達85 重ϊ份，在一些實例中高達6〇重量份，及在其他實例中高 扣重量份之苯乙浠系單體。苯乙烯系單體之量係依據所 得基板層中所要的實體特性來確定。單體混合物中之苯乙 烯系單體的量可為上述任何值，《可在上述任何值之間。 以單體混合物之重量計，在單體混合物中可存在含量為 至少10重量份，在某些狀況下至少12·5重量份，及在其他 狀況下至少15重量份之（甲基）丙烯酸酯單體及/或順丁烯二 酸型單體。此外，以單體混合物之重量計，在單體混合物 中可存在含量為高達70重量份，在某些狀況下高達65重量 份，在其他狀況下高達60重量份，在一些實例中高達乃重 量份，在其他實例中高達50重量份，在一些情形下高達4〇 重量份，在其他情形下高達3〇重量份，及在一些情況下高 120824.doc • 18 - 200804081 達25重量份之（甲基）丙烯酸酯單體及/或順丁烯二酸型單 體。（甲基）丙烯酸酯單體及/或順丁烯二酸單體之量及類型 係依據所得基板層之所要實體特性來確定。單體混合物中 之(甲基）丙烯酸酯單體及/或順丁浠二酸型單體之量可為上 述任何值或可在上述任何值之間。 在本發明之一實施例中，單體混合物可包括一或多種鏈 轉移劑。任何有效控制共聚物之分子量的鏈轉移劑均可用 於本發明。合適的鏈轉移劑之非限制性實例包括：結構為 R-SH之烧基硫醇，其中r表示CisC32直、鏈、分支鏈或環狀 烧基或烯基；結構為HS_R_C〇〇X之巯基酸，其中R為如上 所定義，且X為H、金屬離子、N+H4或陽離子胺鹽；α_甲 基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙基丙浠酸羥基酯、甲基丙 烯酸苄基酯、甲基丙烯酸烯丙酯、曱基丙烯腈、甲基丙烯 酸縮水甘油g旨、曱基丙浠酸、甲基丙浠酸第三丁醋、曱基 丙烯酸異氰酸酯基乙酯、間-異丙烯基_α，α_二甲基異氰酸 酉旨、甲基丙烯酸ω-硫氧基烷酯及其鹼金屬鹽之二聚體或交 叉一聚體。可用於本發明之合適的二聚體在（例如）美國專 利第7,022,762號中有揭示，該專利之相關部分以引用之方 式併入本文中。 當使用時，以單體混合物之重量計，一或多種鏈轉移劑 可以至少〇·〇〇1重量％，在某些狀況下至少〇 〇1重量％及在 其他狀況下至少0.1重量❶；，及高達10重量％，在某些狀況 下高達7.5重量❶/〇，及在其他狀況下高達5重量。之含量存 在於單體混合物中。鏈轉移劑之量可為任何值或可在上述 120824.doc -19- 200804081 任何值之間。 . 如在本文中所使用，術語"彈性體材料”係指能夠在力的 作用下變形且一旦移除該力後恢復其原始形狀的天然或合 成橡膠或橡膠質（rubberoid)材料。合適的彈性體材料包括 (但不限於）天然橡膠、丁二烯之均聚物、異戊二烯之均聚 物、共軛二烯與一或多種選自苯乙烯系單體、部分氫化的 、 苯乙烯、乙烯基環己烷、（甲基）丙烯腈、Ci-C32直鏈、分 支鏈或環狀（曱基）丙烯酸烷酯單體（如上所述)之單體的無 ® 規嵌段、AB二嵌段、ΑΒΑ三嵌段或多嵌段共聚物，及其 組合。 在本發明之一實施例中，彈性體材料包括聚合物，其含 有苯乙烯系單體單元及共軛二烯單元。該聚合物含有一或 多個嵌段，其中每一嵌段包括苯乙烯系單體單元或共輛二 烯單元。若嵌段僅含有一種類型的單體單元，則可將其稱 為"單嵌段"。若其含有兩種類型的單體單元，則其可為無 ^ 規嵌段、遞變嵌段、階梯嵌段或任何其他類型的嵌段。 在本發明之一實施例中，彈性體材料包括選自苯乙烯-丁二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯_異戊二烯、苯乙 烯-異戊二烯-苯乙烯、部分氫化的苯乙烯-異戊二烯-苯乙 ' 烯之二嵌段及三嵌段共聚物的一或多種嵌段共聚物。合適 的嵌段共聚物之實例包括（但不限於）可自Firestone Tire and Rubber Company，Akron，OH獲得之 STEREON®欲段共 聚物；可自 Asahi Kasei Chemicals Corporation，Tokyo, Japan獲得之ASAPRENETM嵌段共聚物；可自Kraton 120824.doc -20- 200804081
Polymers，Houston，TX獲得之KRATON®嵌段共聚物；及可 自 Dexco Polymers LP，Houston，TX獲得之 VECTOR⑧嵌段共 聚物。 在本發明之一特定實施例中，苯乙烯系單體-共軛二烯 共聚物為無規共聚物或含有苯乙烯嵌段及丁二烯嵌段之嵌 段共聚物。苯乙烯及丁二烯之共聚物通常為此項技術中已 知之透明樹脂（如SBC樹脂）且提供高透明性及良好的硬度 特性。SBC樹脂之非限制性實例包括可獲得之商標為[ Resin®(Chevron Phillips Chemical Co.5 The Woodlands, TX) 之苯乙烯-丁二烯共聚物。 作為非限制性實例，用於製備SBC樹脂之基本起始材料 及聚合條件揭示於美國專利第4,091，053號、第4,5 84,346 號、第 4,704,434號、第 4,704,435號、第 5，130,377號、第 5,227,419 號、第 6,265,484 號、第 6,265,485 號、第 6,420,486號及第6,444,755號中，該等專利之相關部分以引 用方式併入本文中。 如在本文中所使用，術語”無規”係指共聚物或嵌段共聚 物内之嵌段，其中（作為非限制性實例）在聚合物鏈之一部 分中的共軛二烯單元及苯乙烯系單體單元之莫耳分數大體 上與整個聚合物鏈中之共軛二烯單元及苯乙烯系單體單元 之莫耳分數相同。 當（a)嵌段之第一區段中之共軛二烯單元的莫耳分數高於 嵌段之第二區段中之共軛二烯單元的莫耳分數（其中嵌段 之第二區段較接近嵌段之給定末端），且（b)條件（a)大體上 120824.doc •21 - 200804081 對嵌段之所有區段都成立時，嵌段為"遞變嵌段" 。（視所考 慮區段之大小而定，條件可能不對所有區段都成立，但 倘若如此，則條件（a)不會在超過機率所預期的大約量處成 立。） 當肷段之第一區段大體上含有嵌段之所有單乙烯芳烴單 兀，且嵌段之第二區段大體上含有嵌段之所有共軛二烯單 元時，敗段為"階梯嵌段"。根據以上定義，第一區段不一 疋在時間、空間或任何其他參數上先於第二區段。 SBC樹脂可含有至少10重量％，在某些狀況下至少15重 里/>，在其他狀況下至少2 〇重量％及在一些實例中至少2 5 重篁。/。之丁二烯及/或其他共軛二烯單元。此外，SBC樹脂 可含有兩達80重量％，在某些狀況下高達75重量％，在其 他狀況下高達70重量％及在一些實例中高達65重量％之丁 二烯及/或其他共輛二烯單元。SBC樹脂中之丁二烯及/或 其他共輛二烯單元之量可為上述任何值或在上述任何值之 間。 SBC樹脂亦可含有至少2〇重量％，在某些狀況下至少25 重量％，在其他狀況下至少3〇重量％及在一些實例中至少 35重里乂之本乙細糸單體單元。此外，sbc樹脂可含有高 達90重里％ ’在某些狀況下高達μ重量％，在其他狀況下 高達80重量。/。及在一些實例中高達75重量％之苯乙烯系單 體單元。SBC樹脂中之笨乙烯系單體單元的量可為上述任 何值’或可在上述任何值之間。在本發明之一些實施例 中，多傲段共聚物可為星形共聚物、梳狀共聚物、分支共 120824.doc -22- 200804081 聚物或其組合。 在本發明之許多實施例中，共聚物及彈性體材料之折射 率非常接近，以便提供透明或幾乎透明的基板。在該等實 施例中，共聚物之折射率及彈性體材料之折射率彼此相差 不到〇·01折射率單位，在某些狀況下相差不到0.005折射率 單位，在其他狀況下相差不到0·001折射率單位，且在一 些實例中相差不到0.0001折射率單位，此視基板中所要求 之透明度而定。 在本發明之一實施例中，藉由實體上摻合及/或混合共 聚物及彈性體材料來製備混合物。在該實施例中，可藉由 包括摻合、翻轉及擠出之任何合適的方法來製備摻合物。 該等方法之實例包括（但不限於）以粉末之形式的乾式混 合、以溶液或漿料形式之濕式混合，及熔體擠出混合。 比例將共聚物、彈性體 在一起〇 因此，借助於便利地用於混合橡膠或塑料之任何合適的 此合裝置（作為非限制性實例，藉由使用差動輥筒研磨 • 機、班# l(Banbury)混合機或擠壓機），τ機械地以所要 彈性體材料及任何其他成份或添加劑摻合 、彈性體材料及任何其他成份
及以溶液或漿料形式之濕式混合。 120824.doc 在該等實施例中，共聚物、 或添加劑可為任何形式，諸知 溶液、漿斜乃/赤动、、六Λ -23- 200804081 可使用任何合適的方法，諸如在單螺桿或雙螺桿擠壓機 或其他溶體擠壓機中，在高於共聚物及彈性體材料之溶點 及/或軟化點之溫度下，進行熔體擠出混合。 在本發明之一實施例中，摻合呈粉末或顆粒形式之共聚 物及彈性體材料，且將其擠出並切斷為丸粒， 模製以形成基板。 為便於完全地混合共聚物、彈性體材料及產生所要的實 體特性之組合，在足以軟化共聚物、彈性體材料之高溫下 進行機械摻合，使得其徹底分散，且相互混合。繼續進行 混合’直至獲得基本上均勻的摻合物。 在本發明之一特定實施例中，摻合的混合物為共聚物及 彈性體材料之混合的互穿聚合物網狀物。 在本發明之另一實施例中，藉由在一或多種彈性體材料 存在之情況下，聚合包括一或多種苯乙烯系單體及一或多 種Ci· C32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烧酯單體之單 體混合物來製備混合物。 在該實施例中，藉由在含有苯乙烯系單體及（甲基）丙婦 酸烷酯單體之單體混合物中分散彈性體材料，以氮氣除去 空氣或噴射，同時在用以實現自由基聚合之合適溫度下混 合並添加合適的自由基聚合引發劑來形成混合物。在本發 明之一特定實施例中，至少某些單體混合物與彈性體材料 中之不飽和基團反應，以向彈性體材料提供接枝。用於聚 合單體混合物及彈性體材料之方法在此項技術中係已知 的。作為非限制性實例，此等方法之實例揭示於美國專利 120824.doc -24- 200804081 該等專利之相關部分以 第4,772,667號及第5,891，962號中 引用之方式併入本文中。 在本發明中，可使用任何合適的聚合引發劑。 合引發劑之非限制性實例包括過氧化二苯甲醯、過氣 弟：丁基、過氧化二月桂醢、過氧化二異丙苯、 ： 癸醯（Chdecan0yl per〇xide)、過氧基_2乙基己酸第：一 醋、過氧化特戊酸第：r 丁酷_ —丁 ❽夂弟-丁西曰過减乙酸第三丁酯或
本馱丁醋及偶氮化合物（例如2,2，_偶氮雙（2,4_ 戊腈广2,2-偶氮雙·（異丁腈）、2,2，_ 基 :…氮雙·(1環己猜))，以及上述任何二= 虽在彈性體材料存在下藉由聚合單體混合物而製備混合 物時’苯乙烯及（甲基）丙烯酸s旨單體及自其形成之聚人: 組成連續相，且彈性體材料組成分散相。在本發明之；施 例中，分散相作為分散於連續相内之離散粒子而存在:= 外，對於該等實施例，連續相巾之分散相之體積平均粒度 為至少約〇.1 μπι，在某些狀況下為至少〇25叫及在其他： 况下為至少0.5 μπι。此外，連續相中之分散相之體積平均 粒度可為高達㈣μιη，在某些狀況下高達1〇叫，在其他 狀兄下冋達5 μιη ’且在—些實例中高達丄㈣。連續相中之 分散相之粒度可為上述任何值，且可在上述任何值之間。 在本發明之一些實施例中，離散粒子之縱橫比為至少約 1，在某些狀況下為至少約K5及在其他狀況下為至少約 2 ’且可高達約5 ’在某些狀況下高達約4，及在其他狀況 120824.doc •25- 200804081 縱橫比過大時，所得基板 下至少高達約3。當分散粒子之 層係模糊且不清激或透明的。分散的離散粒子之縱橫比可 為上述㈣值’或可在上述任何值之間。作為非限制性實 ϊ測縱橫比 例，可藉由掃描電子顯微鏡方法或光散射來 可使用小角度缝射來確定分散相之粒度及縱橫比。作 ^限制性實例，可使用可自H〇riba Ud” Ky〇t〇, ^㈣獲
知之LA 910型雷射繞射粒度分析儀。作為非限制性實例， 經橡膠改質的聚苯乙烯樣本可分散於甲基乙基_中。接著 可將懸浮的橡膠粒子置放於玻璃單元中，且使其經受光散 射。來自單元中之粒子的散射光可穿過聚光透鏡，且由位 於樣本單元附近之偵測器轉換為電信號。作為非限制性實 例，可使用He-Ne雷射及/或鎢燈提供具有較短波長的光。 可基於米氏散射理論（Mie scattering the〇ry卜自散射光之 角度量測結果來計算粒度分布。 在本發明之一實施例中，添加劑包括顏料或著色劑或兩 者。在混合物中可包括顏料及/或著色劑，且其可被包括 作為所得基板層之一部分。作為非限制性實例，顏料及/ 或著色劑可包括二氧化鈦。顏料及/或著色劑在添加至混 合物時，通常將產生不透明基板層。可將清澈或透明基板 層疋義為具有10%或更小之濁度，且熟習此項技術者瞭 解’濁度值通常不適用於不透明薄片。 如在本文中所使用，”顏料及/或著色劑”係指任何合適的 無機或有機顏料或有機染料。合適的顏料及/或著色劑為 不會不利地影響熱塑性薄片之所要實體特性之顏料及/或 120824.doc -26- 200804081 著色劏。無機顏料之非限制性實例包括二氧化鈦、氧化 鐵、鉻酸鋅、硫化鎘、氧化鉻及矽酸鋁鈉錯合物。有機型 顏料之非限制性實例包括偶氮及重氮顏料、碳黑、酞菁、 喹吖啶_顏料、茈顏料、異吲哚啉酮、蒽醌、硫靛藍及溶 劑染料。 / 在本發明之另一實施例中，添加劑可包括一或多種選自 潤滑劑、填充劑、光穩定劑、熱穩定劑、表面活性劑及其 、、且a之添加劑。該等添加劑在添加至混合物時可產生不透 明基板層。 合適的填充劑為不會不利地影響（且在某些狀況下增強） 基板層之所要實體特性之填充劑。合適的填充劑包括（但 不限於）經研磨及沉澱形式之碳酸鈣、硫酸鋇、滑石粉、 玻璃、黏土（諸如高嶺土及蒙脫石（m〇ntm〇r〇lite))、雲母， 及其組合。 a適的潤h劑包括（但不限於）：I旨蝶，諸如甘油型、聚 合複合酿、氧化聚乙烯型酯壤及其類似者；硬脂酸金屬 鹽，諸如硬脂酸鋇、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅及硬 脂酸鋁；及/或其組合。 通常’在本發明中可利用此項技術中已知之任何習知紫 外光（UV)穩定劑。合適的uv穩定劑之非限制性實例包括 2_羥基-4-(辛氧基）_二苯曱酮、2_羥基_4_(辛氧基苯基苯 基-曱酮、2-(2’經基_3,5，二_三戊基苯基）苯幷三唑及自
Ciba Specialty Chemicals Co·，Tarrytown，NY可獲得之商標 為穩定劑家族。 120824.doc -27- 200804081 可用於本發明之熱穩定劑包括（但不限於）受阻酚，非限 制性實例為自Ciba Specialty Chemicals可獲得之 IRGANOX穩定劑及抗氧化劑。 當在本發明中使用任何或所有指出的添加劑時，以本發 明之混合物及/或基板層之重量計，該等添加劑之使用量 可為至少G.G1重量％ ’在某些狀況下至少〇1重量％及在其 他狀況下至少0.5重量％，且高達1〇重量％，在某些狀況下 高達7.5重量％，在其他狀況下高達5重量％，且在一些情 形下高達2·5重量％。所使用之佐劑之量、類型及組合將視 基板層中所要的特定特性而定。任何單個佐劑或佐劑之任 何組合之量可為上述任何值且可在上述任何值之間。 添加劑在混合物中之完全混合及分散係重要的，但其他 處理條件類似於此項技術中通常所採用的處理條件。
一在本發明之其他實施例中，基板層可包括共聚物與彈性 體材料之混合物與其他合適的聚合物的摻合物。合適的其 他聚合物包括為基板層提供本文中描述之所要特性的聚合 物合適的其他聚合物包括（但不限於）聚碳酸酯、聚（甲 基）丙烯酸酯、聚醯胺、聚酯及其組合。 :使用上述摻合物時，該摻合物可包括（以摻合物之總 十）έ里為至少5〇重量％，在某些狀況下至少55重量 。二❶在其他狀況下至少60重量％，在一些實例中至少“重 里/〇二及在其他實例中至少7〇重量％的共聚物與彈性體材 =之=合物。此外，以該摻合物之總重量計，該摻合物可 各有阿達99重量％ ’在某些狀況下高達％重量❹々，及在其 120824.doc -28 - 200804081 他狀況下局達90重量％的共聚物與彈性體材料之混合物。 摻合物中之共聚物與彈性體材料之混合物的量可為上述任 何值或在上述任何值之間。 此外，當使用上述摻合物時，以該摻合物之總重量計， 摻合物可包括含量為至少i重量％，在某些狀況下至少5重 ϊ %，及在其他狀況下至少1〇重量％的其他聚合物。此 外，以該摻合物之總重量計，該摻合物可含有高達5〇重量 %，在某些狀況下高達45重量％，及在其他狀況下高達4〇 重量％，在一些實例中高達35重量0/❾，及在其他實例中高 達30重量％的其他聚合物。摻合物中之其他聚合物的量可 為上述任何值，或可在上述任何值之間。 在本發明之實施例中，基板層在成形後以小於由聚碳酸 酉旨樹脂製成的基板之吸濕速率之速率吸附及/或吸收濕 氣。由於本發明之基板層之此種低”濕氣吸收”特性，根據 本發明之多層結構與當前使用之結構相比具有改良的尺寸 泰 穩定性。除本發明之基板層成本較低外，由於在製造本發 明之基板層時可使用較低處理溫度，及較低壓力下的炼體 流動，因此處理更容易且花費更少，並具有能夠模製更精 細的特徵之額外益處。 本發明之多層結構亦包括一塗佈於基板層之表面上的反 射膜層。在本發明之許多實施例中，該反射膜層包括一金 屬膜。 可用於金屬膜之金屬合金包括在美國專利第6,90 5，7 50 B2號、第 6,007,889號、第 6,280,811號、第 6,451，4〇2 ⑴號 120824.doc -29- 200804081 及第6,544,616 B2號中揭示之金屬合金，該等專利之相關 部分以引用之方式併入本文中。 在本發明之實施例中，金屬膜包括一或多種選自A卜
Se、Ti、v、Mn、Fe、c〇、Ni、Cr、cu、Zn、Ga、Sn、 Pd、Pt、Au、Ag、ln、Sb、Te、W、Ta、Mg、〇、B、 N、C、p、Si之元素，及含有其組合之化合物。 在本發明之特定實施例中，金屬膜包括一或多種選自
Al、An、As、In、sb、Te、Cr、Ge、Sb、Tb、Fe、Co、
Bi之元素及含有其組合之化合物。 在本發明之另一特定實施例中，金屬膜包括含有銀、 銅、及元素A之金屬合金，其中元素A係選自鎘、鋰、 銦、鉻、銻、鎵、鍺、硼、鉬、錯及鈹。 在本發明之其他特定實施例中，金屬膜包括鋁。 在本發明之一些實施例中，金屬膜包括銀及/或銀化合 物及/或合金。 如在本文中所使用，術語"相鄰”係指空間關係，且意謂 附近’’或"不遠"。因此，如在本說明書中所使用，術語，，相 鄰’’並不要求受到此種說明的物品相互接觸，且其可由其 他結構分隔。 本發明之實施例提供一種光學儲存媒體，其具有一在至 少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該特徵圖 案相鄰的反射層。反射層可由銀及鋅合金製成。 本發明之另一實施例提供一種光學儲存媒體，其具有一 在至少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該特 120824.doc 200804081 欲圖案相鄰的反射層。反射層可由銀及銘合金製成。 本發明之一額外實施例提供一種光學儲存媒體，其具有 一在至少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該 特徵圖案相鄰的反射層。反射層可由銀、鋅及鋁合金製 本發明之進一步實施例提供一種光學儲存媒體，其具有 一在至少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該 特徵圖案相鄰的反射層。反射層可由銀及錳合金製成。 本發明之一些實施例提供一種光學儲存媒體，其具有一 在至少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該特 徵圖案相鄰的反射層。反射層可由銀及鍺合金製成。 本發明之其他實施例提供一種光學儲存媒體，其具有一 在至少一主表面中具有特徵之圖案的基板層，及一與該特 徵圖案相鄰的反射層。反射層係由銀及銅及錳合金製成。 在隨後的且參考各種圖式之實施例中，所有對”基板層，， 之提及應被解釋為係指本文中描述之基板層，且對”反射 膜層”之提及涉及並包括本文中描述之反射膜層的各種實 施例。 本發明提供可用作光學資料儲存媒體之多層結構。在圖 2中’將本發明之一實施例展示為光學資料儲存系統1 1 〇。 光學儲存媒體112包括基板層114，及在一第一資料凹坑圖 案119上之反射膜層12 0。如在圖2中所不，光學雷射13 0 向媒體112發出光束。摘測器132感測由反射膜層12〇反射 之光束的光，該偵測器132感測基於薄膜層上之特定點中 120824.doc -31- 200804081 之凹坑或槽脊之存在與否的光強度之調變。在一替代實施 例（未圖示）中，可藉由背靠背地附接兩個光學儲存媒體 112(亦即各透明基板Π4朝外）來改變光碟。附接方法可為 使用UV固化黏著劑、熱熔融黏著劑或其他類型之黏著 劑。 在圖3中，將本發明之另一實施例展示為光學資料儲存 系統150。光學儲存媒體152包括一基板154，及一在染料 層162上之反射膜層160，該染料層置放於隆起物ι59及凹 槽165之螺旋圖案上。如在圖3中所示，光學雷射器13〇向 媒體152發出光束。如上所討論，藉由用雷射使染料層之 部分變形而將資料置於光碟上。螺旋形隆起物及凹槽可有 助於分離變形點及防止變形點重疊。其後，藉由來自光束 之光來播放光碟，該光束由反射膜層160反射且由偵測器 172感測。偵測器172感測基於染料層中之變形的存在與否 之光強度的調變。在一替代實施例（未圖示）中，可藉由背 靠背地附接兩個光學儲存媒體152(亦即各透明基板154朝 外）來改變光碟。附接方法可為使用UV固化黏著劑、熱溶 融黏著劑或其他類型之黏著劑。 在圖4中，將本發明之另一實施例展示為光學資料儲存 系統210。光學儲存媒體212包括一基板層214、一在第一 資料凹坑圖案215上之部分反射膜層216、一透明分隔層 218 ’及一在第二資料凹坑圖案219上之反射膜層22〇。如 在圖4中所示，光學雷射器23〇向媒體212發出光束。偵測 器232感測由反射膜層216或22〇反射之光束的光，該偵測 120824.doc -32- 200804081 器232感測基於薄膜居卜 蹲膜居上之特定點中之凹坑之存在 光強度之調變。在—替代實施例（未圖^中，可Μ㈣ 背地附接兩個光學儲存媒體212(亦即各透明基板214朝外） 來改變光碟。附接方法可為使用υν固化黏著劑 黏著劑或其他類型之黏著劑。 士本文中所述之透明分隔層可為任何合適的透明聚合物或 樹脂。可包括在該間隔層中之材料之非限制性實例包括聚 碳酸酯、?《(甲基)丙烯酸酯、聚醯胺、聚酯、用於本文中 描述之基板層的混合物，及其組合及/或摻合物。 在圖5中將本發明之另一實施例展示為光學資料儲存 系統310。光學儲存媒體312包括一基板314、一在第一資 料凹坑圖案315上之部分反射膜層316或“、一透明間隔層 18在第一資料凹杬圖案3 19上之另一部分反射膜層320 或L!、一第二透明間隔層322，及在第三凹坑圖案上之 反射膜層324或L2。如在圖5中所示，光學雷射器33〇向媒 體312發出光束。偵測器332偵測由薄膜層316、32〇或324 反射之光束的光，該偵測器感測基於反射膜層上之特定點 中之凹坑之存在與否的光強度之調變。為播放^上之資 訊’來自雷射二極體330之光束穿過透明基板、通過第一 半反射膜層lg，及第二半反射膜層Ll，且接著自L2向回反 射至偵測器332。在另一替代實施例（未圖示）中，可藉由背 罪为地附接兩個光學儲存媒體3 12(亦即各透明基板3 14朝 外）來改變光碟。附接方法可為使用UV固化黏著劑、熱炼 融黏著劑或其他類型之黏著劑。 120824.doc -33- 200804081 如在本文中所使用’術語"半反射層"係指對於所採用的 雷射光束中之光的波長而言’具有在約10%至75%，在某 些狀況下在約15%至60%，在一些實例中在約18%至5〇%， 及在其他實例中在約18%至30%之範圍内之反射率的層。 除反射光外’該第二層亦必須透過大量的光，使得雷射光 束能夠到達下方的反射層’且接著經由該半反射層反射回 至信號偵測器。透過的光量將基於特定光學儲存媒體之所 要特性而改變。 在圖6中’將本發明之又一實施例展示為光學資料健存 系統410。光學儲存媒體412包括：一基板層414; 一在第 一資料凹坑圖案415上之介電層416 ; —記錄層418，其由 具有一包括能夠重複地經受雷射誘發之自第一狀態至第二 狀態及再次返回之轉變的若干域或部分的顯微結構之材料 製成（亦即光學上可重記錄或可重寫層），該材料諸如相變 材料或磁光材料；另一介電材料420 ; —反射膜層422 ;及 一基板層424。光學儲存媒體410之不同層414、416、 418、420及422可經定向以便彼此相鄰。 如在本文中所使用，"介電材料"係指為電絕緣體，或在 其中可以最低的功率耗散來維持電場之材料。此外，，，介 電層’’係指多層結構之包括介電材料之一部分。 如在本文中所使用，術語”相變材料，，係指可以晶體或非 晶形固態相存在，且能夠在被加熱及冷卻時自一相改變為 另一相之材料。在本發明之實施例中，合適的相變材料為 兩個固體狀態不同地反射光之相變材料。一非限制性實例 120824.doc -34- 200804081
為非晶形狀態較結晶狀態反射更少的光之材料，因此當使 用雷射光來加熱該材料時，小的點被改變為非晶形狀態， 其呈現為暗點。換言之，用雷射光束將材料加熱至其熔點 以上之溫度會使其自晶體轉變為非晶形。該點之快速冷卻 導致材料凝固為非晶形狀態。接著，可在已知為退火之過 耘中擦除該等點。此藉由加熱該材料及接著將其冷卻至較 低溫度來完成，此過程將材料轉變回其結晶狀態。藉由將 雷射連續地接通至擦除功率（其將擦除任何現有標記），可 覆寫現有資料。將雷射切換為較高功率（足以熔化該材料 之功率）能夠產生新標記。合適的相變材料之實例在美國 專利第5,974，G25號中有揭$，該專利之相關部分以引用之 方式併入本文中。 如在本文中所使用，術語”磁光材料"係指表現出磁光學 效應（該效應在光與處於磁場中之媒體相互作用時出現）之 材料。磁光學效應之非限實例㈣，#光傳播穿過置 於縱向或橫向磁場中之媒料，光之偏振平面之旋轉或光 散射特性之變化。 在本發明之實施例中，用於記錄層418之相變材料包括 鍺-錄4(Ge--Sb—Te)' 銀·銦_錄_蹄（Ag_-ln-_sb__Te)、絡- 鍺-録-碲（Cr--Ge-Sb—Te)及其類似者。此外，用於介㈣ 416或420之材料可包括硫化鋅_矽石化合物（ZnS 、氮 化石夕(SiN)、氮化铭(Α1Ν)及其類似者。此外，用於記錄層 418之磁光材料可包括試_鐵_録（Tb__Fe__c。）或κ鐵 (Gd_-Tb--Fe) 〇 120824.doc •35- 200804081 在本發明之實施例中，記錄層可為美國專利第6,936,325 號中描述之有機材料，該專利之相關部分以引用之方式併 入本文中。 如在圖6中所示，光學雷射器430向媒體412發出光束。 ^ 在相變可記錄先學媒體之記錄模式中，當媒體以合適的速 度旋轉時’根據輸入數位資料來調變或接通及切斷來自光 束之光，及以合適的接物鏡將光聚焦於記錄層418上，以 _ 實現記錄層418中之顯微結構或相變化。在播放模式中， 偵測器432感測由反射膜層422經由媒體412反射之光束的 光’該摘測器感測基於記錄層中之特定點之晶體或非晶形 狀癌的光強度之調變。在另一替代實施例（未圖示）中，可 藉由背靠背地附接兩個光學儲存媒體412(亦即各透明基板 414朝外）來改變光碟。附接方法可為使用uv固化黏著劑、 熱炼融黏著劑或其他類型之黏著劑。 在圖6中所示之本發明之一實施例中，基板層414為約 _ I·2 mm厚（具有凹槽及槽脊之連續的螺線），層424為充當 保護層之3至15微米厚的UV固化丙烯酸系樹脂（播放雷射 430之波長為780至820奈米），且可重寫層418為具有典型 組成（諸如Ag—In—Sb—Te)之相變材料。其為通常已知為 CD-RW之緊密光碟-可重寫光碟結構。為記錄及讀取資 訊，相變光碟利用了記錄層之自具有低反射率（暗）之非晶 相改變為具有高反射率（明）之晶體相的能力。在記錄前， 相變層處於結晶狀態。在記錄期間，聚焦於記錄層上之高 功率雷射光束將加熱相變材料至高溫，且當雷射關閉時， 120824.doc -36 - 200804081 被加熱的點將非常快速地冷卻而產生非晶形狀態。因此， 根據接通及切斷聚焦雷射光束之輸入資料產生非晶形狀態 連串的暗點。該等接通及切斷對應於數位資料流之 m，。 在唄取中，將低雷射功率用於沿光碟之執道聚焦及讀取 暗點或亮點以播放記錄的資訊。為了擦除，將中等雷射功 率用於在光碟旋轉時聚焦於凹槽或軌道上，以便達到所聚 _ 纟狀+間溫度。在雷射移動至另―位置後，該等點冷卻 至室溫，從而形成高反射率之結晶結構。此使記錄層返回 至其原始或擦除狀態。點狀態自非晶形至晶體之變化係完 全可逆的，因此可完成許多記錄及擦除循環，且可容易地 重複記錄及讀回不同資料。 在本發明之實施例中，基板層414為約〇·5 111111至〇 6 mm 厚（具有凹槽及槽脊之連縯螺線），層416及420為通常由 ZnS.Si〇2製成之介電層，層418係由相變材料（諸如Ag„In„ , Sb—Te、Ge—Sb—Te)或如下文中所指出的其他材料製成， 層422可包括銀合金，且層424為結合具有如圖6中所描繪 之相同結構的另一半的UV固化樹脂，且該結構與波長為 630至650奈米之讀取及寫入雷射器430—起使用。於是， 其為具有可重寫能力之數位多功能光碟，通常稱為 DVD+RW。可使用之可相變材料之非限制性實例包括以下 糸列之材料：As—Te--Ge、As--In—Sb—Te、Te—Ge—Sn、 Te —Ge —Sn“〇、Bi—Ge、Bi—Ge—Sb、Bi—Ge—Te、Te—
Se、Sn—Te—Se、Te--Ge--Sn—Au、Ge — Sb_-Te、Sb—Te__ 120824.doc -37- 200804081
Se、In--Se--Tl、In--Sb、In--Sb--Se、In—Se—Tl —Co、Cr—
Ge-_Sb —Te及Si--Te--Sn ’其中As為石申、Bi為银、丁e為碲、
Ge為鍺、Sn為錫、O為氧、Se為石西、Au為金、Sb為録、In 為銦、Ή為鉈、Co為鈷及Cr為鉻。 本發明之另一實施例展示在圖7中，該圖展示可重寫型 光學資訊儲存系統510。透明覆蓋層514大致為〇.! mm厚。 介電層516及520可由ZnS.Si〇2製成，且充當可重寫層或相 變層518之保護層。可重寫層518可由Ag—In—Sb — Te或其 類似者形成。反射層522可由銀合金形成。基板層524可為 約1.1 mm厚，且具有凹槽及槽脊之連續的螺旋形執道。雷 射器530可具有約400 nm之波長，並具有關聯的光學裝置 以在記錄層5 1 8上聚焦雷射光束。偵測器532接收反射的雷 射光束’該债測器可包括關聯的資料處理能力，以讀回記 錄的資訊。系統510有時稱為”數位錄影系統"或DVR，且 經設計以記錄高清晰度電視信號。光學資訊儲存系統5 1〇 之操作原理類似於CD-RW光碟之操作原理，只是記錄密度 高得多’ 5吋直徑的光碟之儲存容量大致為2〇 GB。此外， 該光碟堆疊之效能取決於層522，其對於4〇〇 11111波長具有 反射性。 可用於實行本發明之其他光學記錄媒體包括（例如）可自 兩側讀取及（在一些實施例中）亦可重寫入的光學儲存裝 置。 、 在圖8中，將本發明之額外實施例展示為光學資料儲存 系、充61〇。光學儲存系統610有時稱為DVD-14，且說明了 120824.doc • 38 - 200804081 具有在結構之兩側儲存可存取資料之能力的裝置。 光學儲存系統610包括〇·6 mm厚的基板層（s)，與§層或$ 層之-部分相鄰的係包括_連串凹坑及槽脊的第_資料凹 二Η案14與層614相鄰且符合層614之輪廊的係半反射. 層618。與層618相鄰的係間隔層622，與間隔層622或間隔 層622之一部分相鄰的係包括一連串凹坑及槽脊的第二資 料凹i几圖案626。與第二資料凹坑圖案626相鄰且與其輪廓 相符的係反射層630。可自結構61〇之同一侧讀取半反射層 618及反射層63〇。 與層634相鄰的係第二反射層638。層638與包括一連串 凹坑及槽脊之第三資料凹坑圖案642之輪廓相鄰且相符。 可自裝置之一侧面讀取第三資料凹坑圖案642及反射層 638 ’該侧面與自其讀取資料凹坑圖案618及626之裝置側 面相反。與資料凹坑圖案642相鄰或包括資料凹坑圖案642 的係第二基板層（S)，其厚度為〇.6 mm。 光學雷射器660向第二基板層s發出光束，反射層638反 射該光束’且偵測器662感測光束之基於反射層上之特定 點中之凹坑存在與否之光強度的調變。 如在圖8中所示，自與雷射器660相反的裝置610之側 面，將來自雷射器650之第二光束導向第一基板層s，並導 向資料凹坑圖案614。如在圖8中所示，第二雷射器650向 半反射層618及反射層630發出一光束。雷射器650發出之 光束之至少一部分通過半反射層618而達到反射層626。偵 測器652感測由層626反射之該光束的光，該偵測器652感 120824.doc -39- 200804081 測基於該反射層上之特定點中之凹坑及槽脊之存在與否的 光強度之調變。 雖然圖8中所示之光學儲存裝置包括多個雷射源650及 660 ’及多個偵測器652及662，但亦可使用單個雷射源及 债測器來完成相同任務，該單個雷射源及偵測器係經配置 使得可將同一光束源及偵測器用於收集來自該裝置包括的 所有資訊凹坑及槽脊組（例如組618、626及642)的信號。 在又一實施例中，可使用如圖9中所示之光學儲存系統 710來實行本發明。光學儲存媒體71〇為〇又〇-18之例示， 且代表具有可自光學儲存媒體之兩側進行讀取之多個資訊 層之光學儲存系統。 光學儲存系統710包括〇 · 6 mm厚的基板層712，其與第一 資料凹坑圖案714相鄰或包含該資料凹坑圖案。資料凹坑 圖案714包括一連串的凹坑及槽脊，且與半反射層716相 鄰。該裝置進一步包括一約50微米厚的透明間隔層718， 及一與反射膜722相鄰的第二資料凹坑圖案720。可自710 之同一側讀取半反射層716及反射層722。 光學雷射器770向基板層712發出光束。如圖9中所示， 雷射源770發出之光束之至少一部分通過半反射層716而達 到反射層722。偵測器722感測由半反射層716及反射層722 反射之光束的光，該偵測器感測基於該反射層或該半反射 層上之特定點中之凹坑或槽脊之存在與否的光強度之調 變。 圖9中所示之光學儲存裝置進一步包括間隔層724，其使 120824.doc - 40- 200804081 裝置之包括前兩個資訊層714及720之部分與裝置之包括第 三及第四資訊層728及734的部分相連接。基板層724與反 射層728及反射層722相鄰，且隔開反射層728及反射層 722 〇 . +反射層724與凹坑及槽脊或資料凹坑圖案層728之輪廓相 鄰且相符。層728與間隔層726相鄰，間隔層726與半反射 層732相鄰，半反射層732與資料凹坑圖案層734之輪廓相 鄰且相符。資料凹坑圖案層734與〇·6 mm厚的基板層736毗 胃 鄰或相鄰。 在圖9中所示之實施例中，提供可選的第二光學雷射器 780,其向層736發出光束。雷射器78〇發出之光的一部分 通過半反射層732，且被反射層724反射。偵測器782感測 由半反射層732及反射層724反射之光，該偵測蒸782感測 基於該反射層上之特定點中之凹坑及槽脊之存在與否的光 強度之調變。 • 雖然圖9中所示之光學儲存裝置包括多個雷射源77〇及 780，及多個偵測器752及772，但亦可使用單個雷射源及 偵測來完成相同任務，該單個雷射源及偵測器經配置， 使得可將同一光束源及偵測器用於收集來自該裝置包含的 所有資訊凹坑及槽脊組的信號。 本發明之再一實施例包括一稱為"藍光光碟”之光學儲存 裝置。藍光裝置併入有在405 nm之波長下操作之雷射，及 具有0.85之數值孔徑的透鏡。 如在圖10中所示，預記錄型"藍光•，光碟之光學儲存系統 120824.doc • 41 - 200804081 810 ι括可自裝置之兩側進行讀取之兩組資訊凹坑及槽脊 裝置810包括約〇1贿厚的透明覆蓋層814，及 約1.1 mm厚 '具有相鄰的反射層834之基板層㈣。反射層 二在基板838上射出成形之第二資料凹坑圖案㈣相鄰 且相彳胃料凹坑®案83Q包括—組凹坑及槽脊，且與基 • 板838或基板838之—部分相鄰。層826與半反射層822相 郝。半反射層822與包括一組凹坑及槽脊之第一資料凹坑 圖案818相鄰且相符。資料凹坑818與透明覆蓋層814或其 一部分相鄰。 一囷10中所示，k供光束源雷射器850，及债測器852。 光學雷射器850經由接物鏡（在圖1〇中未圖示）向層814發出 光束。雷射器850發出之光的一部分通過透鏡（未圖示）、半 反射層822，且由反射層834反射，並由偵測器852感測， 該偵測器感測基於反射層822上之特定點中之凹坑或槽脊 之存在與否的光強度之調變。 • 光學雷射器85〇發出之光束的一部分由半反射層822部分 也反射且由偵測器852感測，該 貞測器感測基於半反射層 822上之特定點中之凹坑或槽脊之存在與否的光強度之調 變。 在本發明之一實施例中，如圖u中所示，藍光可重寫型 光學儲存裝置910進一步包括兩個讀取及可重寫層926及 954。光學儲存裝置91〇包括約M瓜瓜厚、與反射層968相 鄰的基板層972。與反射層968相鄰的係第一介電層964 ; 與層964相鄰的係第一介面層96〇。與層96〇相鄰的係相變 120824.doc -42- 200804081 型記錄層954 ’其厚度為約i〇 nm至15 nm ;與層954相鄰的 係層950，即第二層。與層950相鄰的係層946，即第二介 電層。 光學儲存裝置910進一步包括一中間層942，其夾於大致 2 0至4 0微米厚的介電層94 6與約10 nm厚之半反射層938之 間。第三介電層934與反射層相鄰。與層934相鄰的係第三 介面層930，含有相變材料之6 nm至10 nm厚的記錄層926 係夾於層930與第四介面層922之間。與層922相鄰的係第 四層介電材料層918。與層918相鄰的係約80至100微米厚 的透明覆蓋層914。 如圖11中所示，雷射器970發出之光束通過層914、 918、922、926、930及934，且由層938反射，並由偵測器 972感測。雷射器970發出之光束之一部分通過層914、 918 、 922 、 926 、 930 、 934 、 938 ' 942 、 946 ' 950 ' 954 、 960及964，且由層968反射，並由偵測器972感測°在記錄 模式中，來自雷射器970之雷射光束可聚焦於相變層926或 954上，以與習知CD-RW、DVD-RW、DVD+RW或播放雷 射波長為400 nm左右的下一代光碟（例如在美國專利第 6,544,616號、第6,652,948號及第6,649,241號中所揭示）類 似地改變相變層之反射率特性。 如圖12中所示之本發明之一實施例為進一步包括兩個一 次性寫入層1048及1024之藍光組態的光學儲存裝置1010。 光學儲存裝置1010為雙層一次性寫入記錄媒體，其包括一 與約30 nm至60 nm厚的反射層1056相鄰之1·1 mm厚的基板 120824.doc -43 - 200804081 層1060。層1056與保護層1052相鄰，且層1052與15 nm至 25 nm厚的可記錄層1048相鄰。層1048與保護膜層1〇44相 鄰。 層1044與分離層或分隔層1〇4〇相鄰，分離層或分隔層 1040與10 nm厚的半反射層1〇34相鄰。層1〇34與保護膜層 1030相鄰，保護膜層1〇3〇與1〇 nm厚的第二記錄層1〇24相 鄰。層1024與保護膜1〇2〇相鄰，保護膜1〇2〇與〇·〇75 mm厚 的覆蓋層1014相鄰。 如圖12中所示，雷射器1070發出之光束通過具有〇 85之 NA的透鏡系統（在圖12中未圖示），且通過層ι〇14、ι〇2〇、 1024及1030，且由半反射層1〇34反射，並由偵測器1072感 測。雷射器1070發出之光束的一部分通過層1〇14、1020、 1024、1030、1034、1040、1044、1048及 1052，且由反射 層1056反射，並由偵測器1072感測。偵測器1072感測基於 半反射層1034及反射層1056上之特定點中之層1024或1048 之非晶形狀態或結晶狀態的光強度之調變，且藉由將來自 雷射器1070之雷射光聚焦於一次性寫入層1024或1048上來 讀回儲存的資訊。間隔層1040應足夠厚，使得當讀取光束 聚焦於可記錄層1024上時，讀取光束在下一個可記錄層 1048上充分散焦，且僅來自1024之光資訊的調變被反射回 至偵測器1072。相反，當讀取光束被聚焦於可記錄層1048 上時，讀取光束在另一記錄層1024上充分散焦，且僅來自 1048之調變被反射至偵測器1072並被讀取。 如圖13中所示，本發明之另一實施例為光學儲存裝置 120824.doc -44- 200804081 1110 ’其為預記錄HD DVD光學儲存型裝置。HD DVD為 使用405 nm波長雷射光束及具有〇·65之να的透鏡系統，以 在光學儲存裝置之兩面上記錄及擷取資訊之系統，其中基 板層1120及1140為約0.6 mm厚。 裝置1110包括與反射層1136相鄰的基板層114〇，反射層 1136與包括一組凹坑及槽脊之第一資料凹坑圖案1138之輪 廓相鄰且相符。反射層113 6與間隔層113 2相鄰，間隔層 1132與半反射層1124相鄰，半反射層1124與包括一連串凹 土几及槽脊之第二貧料凹坑圖案1128相鄰且相符。層1124與 第二基板層1120相鄰。 如圖13中所示，雷射器1150發出之光束的一部分通過層 1120、1124、1128、及1132，且由反射層1136反射，並由 偵測器115 2感測。雷射器115 0發出之光束的一部分通過層 1120且由半反射層1124反射，並由偵測器1152感測。藉由 聚焦在層1124或1136上，偵測器1152感測基於半反射層 1124及反射層1136上之特定點中之凹坑或槽脊之存在與否 的光強度之調變。 應瞭解’圖12中所描述之光碟結構可經修改，使得層 1014及1060可具有大致相同的厚度或厚度在06 mm左右， 且具有類似的相變材料記錄堆疊。該光碟結構可為Hd DVD型可重寫光碟，其中記錄及播放雷射波長為4〇〇 左 右。 在本發明之另一實施例中，如圖14中所示，有機染料可 5己錄雙層型光學儲存裝置1210包括兩個層，其皆可自裝置 120824.doc -45· 200804081 之同一侧面加以讀取及記錄。裝置1210包括一與第一可記 錄杂料層121 8相鄰的基板層1214。染料層1218與半反射層 1222相鄰。有時稱為"層〇，，或L0之層1222與間隔層1226相 鄰。間隔層1226與第二染料記錄層1230相鄰。層1230與反 射層1234相鄰。有時稱為，，層1，，或L1之反射層1234與基板 層1238相鄰。 在寫入模式中，如圖14中所示，光束源1250發出雷射光 束’其通過層1214且聚焦於染料層1218上。當雷射器1250 在高強度下操作時，聚焦於層1218上之光束分解層1218中 之染料’從而產生包括一連串凹坑及槽脊之等效物的資料 凹坑圖案。雷射器1250發出之光束的一部分通過層1214、 1218、1222及1226，且聚焦於染料層1230上。當雷射器 1250在高強度下操作時，聚焦於層123 0上之光束分解層 1230中之染料，以產生包括一連串凹坑及槽脊之資料凹坑 圖案。 在讀取模式中，雷射器1250發出之光束的一部分通過基 板層12 14及染料層1218，由半反射層1222反射，且由偵測 器1252感測。該光束之一部分亦通過層1214、1218、 1222、1226及1230，且由反射層1234反射，並由偵測器 1252感測。視雷射光束1250是否聚焦於半反射層1222或反 射層1234上而定，偵測器1252感測基於反射層1234或半反 射層1222上之特定點中之凹坑或槽脊之存在與否的光強度 之調變。基於有機染料之光學記錄媒體之一般操作在（例 如）美國專利第6,641，889號及第6,551，682號中有揭示。 120824.doc -46· 200804081 應進一步瞭解，如圖14中所描繪之光碟結構可為雙層 DVD-R或DVD+R光碟，其中播放雷射光束具有大約635 nm至650 nm的波長，或該結構可為雙層hd-DVD-R光碟， 其中播放雷射具有400 nm左右之波長，或可為任何其他光 碟結構’其中可自光碟（其中可使用半反射層或反射層）之 一側記錄或播放兩層或兩層以上之資訊。. 如在本文中所使用，術語”反射率”係指入射於基板層 14、114、214、314、414或514上之光功率分率，其在聚 焦至層 20、120、216、220、3 16、320、324、422 或 5 22 之 區域上的點時’大體上可由光學讀出裝置中之光偵測器感 測。假設讀出裝置包括一雷射器、一經適當設計的光徑， 及一光偵測器或其功能均等物。 應進一步瞭解，圖8、圖9、圖1〇及圖13中描述之光碟結 構可含有預記錄型雙層光碟結構，其中播放雷射光束具有 大約635 nm至650 nm的波長（如圖7及圖8)，或含有一雙層 HD-DVD光碟結構，其中播放雷射具有4〇〇 nm&右之波 長’或含有任何其他光碟結構，其具有皆自光碟之一侧記 錄或播放之兩層或兩層以上之資訊。 亦應瞭解，如圖11及圖12中所述，可建構具有相變記錄 層或其他類型之記錄層的一次性寫入型或可重寫型雙層光 碟，以便可自光碟之一側或同一側記錄及讀取至少兩個記 錄層，其中可利用由本發明之銀合金製成的半反射層且使 其有用。 已提出用於薄膜材料之前述組成，但重要的係認識到濺 120824.doc -47- 200804081 ，乾材^造過程及將目標材料沈積於薄膜中之過程在確 定膜之最終特性方面起著重要的作用。因而現將描述 製造濺鍍耙材之方沐 a 、 方去。通奉，進行合金之真空熔融及鑄 以或在保遵性氣氛下之熔融及鑄造，以最小化其他不者 雜質之引入。 田 然後，鑄錠應經受冷或熱加工過程以破壞孤立且非均勻 的麵造顯微結構。_ ^ -Jh- ^ ^ 禋万忐為冷或熱鍛造，或冷或熱單軸 _ 向壓縮（尺寸縮減率超過50%)，接著進行退火以使變形材 料重新結晶成精細的等轴顆粒結構，該顆粒結構可為具有 <1，1，0>疋向之構造。該構造可促進濺鍍設備中之定向濺 鍍，使得來自濺鍍靶材之更多原子將沈積於光碟基板上， 以更有效地使用輕材材料。 或者’可採用尺寸縮減率大於50〇/〇之冷或熱多向軋製過 程’繼而進行退火以促進形成靶材中之隨機定向的顯微結 構’隨後將目標加工成適合給定濺鍍設備之最終形狀及尺 _ 寸。具有較隨機的晶體定向之輕材將在賤鍍期間更隨機地 噴射出原子，且將產生具有更均勻的分布及厚度之光碟基 板。 視應用、不用的光碟之光學要求及其他系統要求而定， “ 可在靶材製造過程中採用冷或熱鍛造，或冷或熱多向軋製 過程，以最佳化用於給定應用之薄膜的光學及其他效能要 求。 可使用眾所熟知之方法，包括（但不限於）濺鍍、熱蒸 鍍、物理氣相沈積或電解電鍍或無電極鍍敷方法，來沈積 120824.doc -48 - 200804081 用於製造本發明之反射薄膜的元素、化合物及/或合金。 薄膜之反射率可視應用方法而改變。可以想像，添加雜質 至光碟上之反射薄膜層或改變光碟上之反射薄膜層之表面 开> 態的任何應用方法可降低該層之反射率，但對於第一階 •近似而言，光碟上之反射薄膜層的反射率主要由濺鍍靶材 之起始材料、蒸鍍源材料或所使用的電解電鍍及無電極鍍 敷化學物質之雜質及組份來確定。 可使用一其中根據本發明之蒸鍍源及基板層與真空容器 中之条鍍源相對的配置來施加真空蒸鍍。該技術可用於藉 由在基板層之各別表面上沈積金屬化合物及/或金屬合金 之粒子來在該等基板層之各別表面上形成金屬、金屬化合 物及/或金屬合金的膜，該沈積係藉由用電子束加熱或電 阻加熱來条鍛來自蒸鐘源之金屬粒子來進行。通常可將美 板層安裝於旋轉固持器上。蒸鍍源可具有在兩個支撐物之 間伸展的大量鶴加熱器，及附著至其之大量蒸鍍材料，以 便藉由使各別鶊加熱器通電而產生之熱量來蒸發相應的蒸 材料。 在如下配置中可使用電漿濺鍍：在真空容器中提供具有 附者至磁鐵之上部部分的金屬、金屬化合物及/或金屬合 金靶材之濺鍍源（例如磁電管型濺鍍源），及根據本發明之 與錢鐘源相對的基板層。該技術藉由在基板層之各別表面 上沈積金屬粒子來在基板層之該各別表面上形成金屬、金 屬化合物及/或金屬合金之膜，該沈積係藉由將金屬乾材 濺射穿過在濺鍍源與各別基板層之間產生的電漿而進行， 120824.doc -49- 200804081 該電裝係由金屬靶材之表面附近形成的磁場，及施加於真 二今器（其中引入惰性氣體，諸如氬氣）中各別基板層與金 屬靶材之間的電場產生。用於濺鍍金屬膜之方法在美國專 利弟5,4 3 1,7 9 4 5虎及弟5，2 8 3，0 9 5號中有揭示，該等專利之相 關部分以引用之方式併入本文中。 應瞭解本發明之多層結構可用於使用更短波長之讀取雷 射（例如具有650奈米或更短之波長的讀取雷射）之未來幾代 光碟。
本發明之一特定實施例提供一種光學儲存媒體，其包 括： ’、 一基板層，其含有混合的互穿聚合物網狀物，其含 有：約60重量％至約99·9重量％之—或多種共聚物該 或该等共聚物含有來自—或多種苯乙稀系單體及一或多 種匚！ C32直鍵刀支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體及/ 或順丁烯二酸型單體之聚合殘餘物；及約〇ι重量％至約 40重量％之一或多種彈性體材料，其含有來自一或多種 苯乙烯系單體及一或多種二烯單體之聚合殘餘物，其中 共I物之折射率及彈4*4 ^ tW* ίΐί'ϊ .lx a» 坪注體材枓之折射率彼此相差不到 0·01折射率單位；及 一濺鍍於該基板層之一表 該金屬膜層含有鋁及/或銀 選自由基板層之至少_表@ 層相鄰的光學可記錄染料層 料的層組成之群的儲存方法 面上的反射金屬膜層，其中 ，·且其中光學儲存媒體包括 中的特徵之圖案、一與反射 ’及一含有光學可重記錄材 120824.doc 200804081 本發明之另一特定實施例提供一種光學儲存媒體，其包 括. 一基板層，其含有藉由聚合一混合物來製備的材料， 該混合物包括： 約60重量％至約99.9重量％之單體混合物，其含有 至少60重量％之一或多種苯乙烯系單體，及高達4〇重 量％之一或多種Q-C32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙 烯酸烷酯單體及/或順丁烯二酸型單體；及 約0.1重量％至約40重量％之一或多種彈性體材料， 其含有來自一或多種苯乙烯系單體及一或多種二烯單 體之聚合殘餘物； 其中來自單體混合物之共聚物之折射率及彈性體材 料之折射率彼此相差不到0 · 0 1折射率單位；及 一濺鍍於該基板層之一表面上的反射金屬膜層，其中 該金屬膜層含有鋁及/或銀。 現將參照以下實例進一步描述本發明。以下實例僅為本 發明之例示且並不意欲具有限制性。除非另有指明，所有 百分比皆為重量百分比。 實例 使用根據美國專利申請公開案第2006/0100371號之實例 2製備的樹脂組合物來模製碟片。特定而言，該樹脂大致 為苯乙稀與甲基丙稀酸甲酯之70/30 w/w共聚物（產品名 NAS 30(NOVA Chemicals Inc.，Pittsburgh, PA))，與苯乙烯 與丁二烯之62/38 w/w嵌段共聚物之8〇/2〇 w/w摻合物，如 120824.doc -51- 200804081 在美國公開案第2006/0100371號之實例1中所描述。 使用 SD 30碟片模製機（Sumit〇m〇 Machinery，
Norcross，GA)，利用 j 型模（Seik〇h Giken，usa，inc.，’ Norcross，GA)來模製碟片。 藉由在模製碟片上濺鍍來沈積鋁。 模製到光碟中之資訊可由用於讀取緊密光碟之習知裝置 讀取。 已參照本發明之特定實施例之具體細節來描述本發明。 並不意欲將此等細節視為對本發明之範圍的限制。 【圖式簡單說明】 圖1為可用作根據本發明之光學記錄媒體之多層結構之 一實例的示意性橫截面圖； 圖2展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖3展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖4展示根據本發明《一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖5展示根據本發明之-實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖6展示根據本發明之-實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖7展示根據本發明之—實施例之光學儲存“的示i 性橫截面圖； 120824.doc •52· 200804081 圖8展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫載面圖； 圖9展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖10展不板據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫戴面圖； 圖11展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖12展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖； 圖13展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖；及 圖14展示根據本發明之一實施例之光學儲存系統的示意 性橫截面圖。 【主要元件符號說明】 10 多層結構 12 基板層 14 反射膜層 16 導引槽 18 外塗層 110 光學資料儲存系統 112 光學儲存媒體 114 基板層 119 資料凹坑圖案 120824.doc -53· 200804081 120 反射膜層 130 光學雷射器 132 偵測器 150 光學資料儲存系統 152 光學儲存媒體 154 基板 159 隆起物 160 反射膜層 162 染料層 165 凹槽 172 偵測器 210 光學資料儲存系統 212 光學儲存媒體 214 基板層 215 資料凹坑圖案 216 反射膜層 218 分隔層 219 資料凹坑圖案 220 反射膜層 230 光學雷射器 232 偵測器 312 光學儲存媒體 314 基板 315 資料凹坑圖案 120824.doc -54- 200804081 316 部分反射膜層 318 間隔層 319 資料凹坑圖案 320 部分反射膜層 322 間隔層 323 凹坑圖案 324 反射膜層 410 光學資料儲存系統 412 光學儲存媒體 414 基板層 415 資料凹坑圖案 416 介電層 418 記錄層 420 介電材料 422 反射膜層 424 基板層 430 光學雷射器 432 偵測器 510 光學資訊儲存系統 514 覆蓋層 516 介電層 518 可重寫層或相變層 520 介電層 522 反射層 120824.doc -55_ 200804081
524 基板層 530 雷射器 532 偵測器 610 光學資料儲存系統 614 資料凹坑圖案 618 半反射層 622 間隔層 626 資料凹坑圖案 630 半反射層 634 層 638 第二反射層 642 資料凹坑圖案 650 雷射器 652 偵測器 660 雷射源 662 偵測器 710 光學儲存系統 712 基板層 714 資料凹坑圖案 716 半反射層 718 間隔層 720 資料凹坑圖案 722 反射層 724 間隔層 120824.doc •56- 200804081
726 間隔層 728 資訊層 732 半反射層 734 資訊層 736 基板層 770 雷射源 772 偵測器 780 雷射源 782 偵測器 814 覆蓋層 818 資料凹坑圖案 822 半反射層 826 層 83 0 資料凹坑圖案 834 反射層 838 基板層 850 光束源雷射器 910 光學儲存裝置 914 覆蓋層 918 介電材料層 922 第四介面層 926 相變層 930 第三介面層 934 第三介電層 120824.doc -57- 200804081
93 8 半反射層 942 中間層 946 介電層 950 層 954 相變層 960 第一介面層 964 記錄層 968 反射層 970 雷射器 972 基板層 1010 光學儲存裝置 1014 覆蓋層 1020 保護膜 1024 可記錄層 1030 保護膜層 1034 半反射層 1040 間隔層 1044 保護膜層 1048 可記錄層 1052 保護層 1056 反射層 1060 基板層 1070 雷射器 1072 偵測器 120824.doc 58- 200804081
1110 光學儲存裝置 1120 基板層 1124 半反射層 1128 資料凹坑圖案 1132 間隔層 1136 反射層 1138 資料凹坑圖案 1140 基板層 1150 雷射器 1152 偵測器 1210 光學儲存裝置 1214 基板層 1218 可記錄染料層 1222 半反射層 1226 間隔層 1230 染料記錄層 1234 反射層 1238 基板層 1250 光束源 1252 偵測器 S 基板層 120824.doc 59 ·

Claims (1)

  1. 200804081 十、申請專利範圍： 1 · 一種多層結構，其包含： 一基板層，其包含一混合物，該混合物含有 一或多種包含來自一或多種苯乙烯系單體及—或多 種CkC32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體 及/或順丁烯二酸型單體之聚合殘餘物的共聚物，及 一或多種彈性體材料；及 一塗佈於該基板層之一表面上的反射膜層。 2·如請求項1之多層結構，其中該混合物包含6〇重量％至 99.9重量％之該等共聚物，及〇」重量％至4〇重量。/(>之該等 彈性體材料。 3·如請求項1之多層結構，其中該等苯乙烯系單體係選自 由苯乙烯、對-甲基苯乙烯、α•甲基苯乙烯、第三丁基苯 乙烯、二甲基苯乙烯、其核溴化或氯化的衍生物、及其 組合所組成之群。 4·如請求項1之多層結構，其中該等（甲基)丙烯酸烷酯單體 係選自由（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基） 丙稀酸正丙酯、（曱基）丙烯酸異丙酯、（甲基）丙烯酸正 丁酯 '(甲基）丙烯酸異丁酯、（甲基）丙烯酸己酯、（甲基） 丙烯酸癸酯、（甲基）丙烯酸十二烷酯、（甲基）丙烯酸十 八烷酯及其組合所組成之群。 5·如請求項1之多層結構，其中該等順丁烯二酸型單體係 選自由順丁烯二酸酐、順丁烯二酸、反丁烯二酸、順丁 烯一敲之Ci-C〗2直鏈、分支鏈或環狀烷酯、反丁烯二酸 I20824.doc 200804081 之Ci-Cu直鏈、分支鏈或環狀烷酯、衣康酸、衣康酸之 Ci-C!2直鏈、分支鏈或環狀烷酯、衣康酸酐及其組合所 組成之群。 6·如明求項1之多層結構，其中該等彈性體材料係選自由 . 丁一烯或異戊二烯之均聚物，及共軛二烯與選自由苯乙 烯系單體、（甲基）丙稀腈、（VC32直鏈、分支鏈或環狀 (甲基）丙烯酸烷酯單體組成之群之一或多種單體的無規 肷1又、AB:嵌段、ΑΒΑ三嵌段或多嵌段共聚物，及其組 合所組成之群。 如月求項6之夕層結構，其中該等多欲段共聚物係選自 由生形共聚物、梳狀共聚物及分支共聚物組成之群。 8·如清求項1之多層結構，其中該等彈性體材料包括一或 多種選自由苯乙烯-丁二烯、苯乙烯_ 丁二烯_苯乙烯、苯 乙烯-異戊二烯、苯乙烯-異戊二烯_苯乙烯、部分氫化的 苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯之二嵌段及三嵌段共聚物組成 φ 之群的嵌段共聚物。 9·如請求項1之多層結構，其中該等彈性體材料包括一或 多種SBC樹脂，該或該等樹脂包含1〇重量％至8〇重量％之 丁二烯及/或其他共軛二烯單元，及2〇重量％至9〇重量％ 之苯乙烯系單體單元。 10·如請求項1之多層結構，其中該等共聚物之折射率及該 等彈性體材料之折射率彼此相差不到0.01折射率單位。 如月求項1之多層結構，其中該混合物係藉由物理摻合 及/或混合該等共聚物及該等彈性體材料來製備。 120824.doc Λ 200804081 12·如明求項！〗之多層結構，其中該混合物為該等共聚物及 該等彈性體材料之一混合的互穿聚合物網狀物。 13·如請求項丨之多層結構，其中該混合物係藉由在一或多 種彈性體材料存在下，聚合一單體混合物來製備，該單 體混合物包含一或多種苯乙烯系單體及一或多種Ci_C32 直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙烯酸烷酯單體及/或順丁烯 二酸型單體。 14·如明求項13之多層結構，其中該等苯乙烯系單體及該等 (曱基）丙烯酸酯單體及/或順丁烯二酸型單體及由其形成 之聚合物包含一連續相，且該等彈性體聚合物包含一具 有約0·1微米至約u微米之粒度的分散相。 15·如”月求項13之多層結構，其中至少重量％之該單體混 合物包含一或多種笨乙烯系單體。 16.如明求項i之多層結構，其中該基板層包含一摻合物， 孩扣σ物含有至少5〇重量％之該混合物及一或多種選自 由聚奴^知 '聚（甲基）丙烯酸酯' 聚醯胺、聚酯及其組 合所組成之群的材料。 17·如1求項1之多層結構，其中該反射膜層包含一金屬 膜0 18, 如請求項17之多厣έ士 ^ _ 層、〜構，其中該金屬膜包含一或多種選 自由 Α1、Se、Ti、ν a, r V ' Μη ' Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Zn、 Ga 、 Sn 、 pd 、 Pt 、 λ Λ An、Ag、In、sb、Te、W、Ta、 Mg、〇、b、N、c、p P、Sl組成之群的元素，及含有該等 元素之組合的化合物。 120824.doc 200804081 19·如請求項1?之多層結構，豆 自 八以至屬膜包含一或多種選 目田 Al、Au、As、In、Sb ,, 丄e Cr、Ge、Sb、Tb、 e、Co、⑴組成之群的元素，及 化合物。 有該#兀素之組合的 20·如請求項17之多層結構，盆 外入a ，、中該金屬膜包含金屬合金， 忒至屬合金含有銀、銅及選自 . 9田鲕、鋰、銦、鉻、銻、 鎵、鍺、硼、鉬、錯及鈹組成之群的元素。 21·如請求項17之多層結構，其中該金屬膜包含铭。 22. 如請求項17之多層結構，其中該金屬膜係使用-濺鍵方 法施加至該基板層。 23. -種光學儲存媒體’其包含如請求们之多層結構。 24. 如請求項23之光學儲存媒體，其中該基板層含有在至少 一表面中之特徵的一圖案。 其中該特徵之圖案包括 25. 如請求項24之光學儲存媒體 螺旋形凹槽。 其包含一與反射層相鄰的 其包含一具有一光學可重 其中該光學可重記錄材料 26·如請求項23之光學儲存媒體 光學可記錄染料層。 27·如請求項23之光學儲存媒體 記錄材料的層。 28·如請求項23之光學儲存媒體 包含一磁光材料。 29· —種光學儲存媒體，其包含： 一基板層，其包含一混合的互穿聚合物網狀物，該聚 合物網狀物包含··約60重量％至約99.9重量％之一或多種 120824.doc 200804081 共聚物’該或該等共聚物包含來自—或多種苯乙稀系單 體及-或多種C】-C32直鏈、分支鏈或環狀（甲基）丙稀酸 烧醋單體及/或順丁烯二酸型單體之聚合殘餘物；及約 0.1重量％至約40重量％之一或多種彈性體材料，該或該 等彈性體材料包含來自一或多種苯乙烯系單體及一或多 種二烯單體之聚合殘餘物，其中該等共聚物之折射率及 該等彈性體材料之折射率彼此相差不到〇〇丨折射率單 位；及 一在該基板層之一表面上濺鍍的反射金屬膜層，其中 該金屬膜層包含鋁及/或銀； 其中該光學儲存媒體包括一選自由該基板層之至少一 表面中的特徵之一圖案、一與該反射層相鄰的光學可記 錄染料層、及一含有光學可重記錄材料的層組成之群的 儲存方法。 30· —種光學儲存媒體，其包含： 一基板層，其包含藉由聚合一混合物來製備的材料， 該混合物包含： 約60重量％至約99.9重量％之單體混合物，該單體混 合物含有至少60重量％之一或多種苯乙烯系單體，及 高達40重量％之一或多種Ci-Cn直鏈、分支鏈或環狀. (曱基）丙烯酸烷酯單體及/或順丁烯二酸型單體；及 約0· 1重量％至約40重量％之一或多種彈性體材料， 該或該等彈性體材料包含來自一或多種苯乙烯系單體 及一或多種二烯單體之聚合殘餘物； 120824.doc 200804081 ^其中來自該單體混合物之該等共聚物之折射率及該 等彈丨生體材料之折射率彼此相差不到0·01折射率單 位；及 一在該基板層之一表面上濺鍍的反射金屬膜層，其中 該金屬膜層包含鋁及/或銀。
    120824.doc
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