TWI384477B - 可重複讀寫之資料儲存媒體 - Google Patents

Description

可重複讀寫之資料儲存媒體

本發明關於一種資料儲存媒體，特別關於一種可重複讀寫之資料儲存媒體。

近年來，隨著電腦運算能力日趨強大，加上多媒體技術上突飛猛進的發展，使得利用電腦或影音設備大量存取及播放各種各樣的資訊已成為一種趨勢。在此趨勢中，由於對資料儲存取的需求也大量增加，因此各種不同的儲存工具也隨之成為熱門的產品，其中利用光碟作為儲存媒介的產品，由於光碟在同樣的儲存容量下單價低廉且容易不佔空間而便於攜帶，一直以來均十分受到矚目，尤其這幾年來各式光碟設備的功能日益強大，讀取品質及儲存速度不斷向上提升，使得光碟型式的資訊儲存媒體被廣泛的使用。

光碟型式的資訊儲存媒體技術發展至今，主要係利用雷射源在碟片反射層上定址刻畫訊坑(pit)來寫入資料，同時利用有訊坑(pit)與無訊坑(land)的位置反射率的不同來讀取0與1的數位資料，。因此，一路由CD(高壓縮光碟)、DVD(數位影音光碟)發展到目前的Blue－ray DVD(藍光數位影音光碟)，提升儲存量的手段皆是降低光源波長、提升訊坑密度。然而，此儲存結構最終仍會到達物理極限。因此，業界極需一種新穎的資訊儲存媒體，可融入現行光碟機架構，並具有更高儲存容量的成長性、及較簡化的製程需求。

綜上所述，本發明提出一種可重複讀寫之資料儲存媒體，可寫入二位元或多位元的訊號，且可進一步同時顯示所欲構成的圖案，並可搭配縮小相變化區域的方式來增加可寫入的資訊量，或是被寫入圖案的解析度。此外，本發明所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，可利用灰階的方式，達到不同的反射率，將資料與圖案在同點並存，可達到一次寫入圖形與資料的目的，在不影響資料容量的前提下達到同時顯示圖形的功效，非常適合作單面光碟的製程。

根據本發明一較佳實施例，該可重複讀寫之資料儲存媒體包含一基板；一膽固醇液晶膜，配置於該基板之上；以及一光吸收層，配置於該膽固醇液晶膜之上。其中該膽固醇液晶膜實質上僅包含一膽固醇液晶，且在該光吸收層與該膽固醇液晶層間沒有存在任何介質。

而根據本發明另一較佳實施例，該可重複讀寫之資料儲存媒體，包含：一基板；一第一電極，配置於該基板之上；一膽固醇液晶膜，配置於該第一電極之上；一光吸收層，配置於該膽固醇液晶膜之上，其中該膽固醇液晶膜實質上僅包含一膽固醇液晶，且在該光吸收層與該膽固醇液晶層間沒有存在任何介質；以及一第二電極，配置於該膽固醇液晶膜之上。

以下藉由數個實施例及比較實施例，以更進一步說明本發明之方法、特徵及優點，但並非用來限制本發明之範圍，本發明之範圍應以所附之申請專利範圍為準。

本發明之實施例提供一種可重複讀寫之資料儲存媒體。有關各實施例之製造方式和使用方式係如下所詳述，並伴隨圖示加以說明。其中，圖示和說明書中使用之相同的元件編號係表示相同或類似之元件。而在圖示中，為清楚和方便說明起見，有關實施例之形狀和厚度或有不符實際之情形。而以下所描述者係特別針對本發明之裝置的各項元件或其整合加以說明。

請參照第1圖，在本發明一較佳實施例中，該可重複讀寫之資料儲存媒體10包含一基板12、一第一電極14、一膽固醇液晶層16、一光吸收層18、及一第二電極20。該基板12可為一軟性可撓曲基板，其材質可例如為：聚酯類、聚碳酸酯類或是聚烯類，其形狀可為習知之圓形，或是橢圓形、多邊形、或上述形狀的結合，或是不規則形。該第一電極14及第二電極20係為面電極，其材質可為透明電極，例如為氧化銦錫電極。該光吸收層18主要係用來吸收由一光源(例如光碟鐳射光源)射出用以寫入的光，並將光能轉換成熱。該光吸收層18可以為一具有光熱轉換性質的染料。若光吸收層之厚度過小，則該光吸收層吸收光所轉換的熱會因為過小而無法改變位於其上的膽固醇液晶層16的反射率。該膽固醇液晶層16可例如為微胞化膽固醇液晶，其特性係在受熱後可改變其反射率，也就是可利用膽固醇液晶材料的亮態和暗態間的反射率差異來儲存資訊。舉例來說，可將具有較高反射率的狀態設置為訊號0，而較低的反射率的狀態設置為訊號1。該膽固醇液晶層16之厚度較佳係介於5nm至20nm之間。

本發明所述之可重複讀寫之資料儲存媒體10可利用一光源，於膽固醇液晶層16上全面性或局部性的寫入圖案。當光照射光吸收層18時，可控制光源的照射面積，如此一來可使被寫入的訊號量增加，相對來說所得到的圖案具有較佳的解析度。由於膽固醇液晶層具有雙穩態(Bi－stable)的特性，因此不需通電也可維持圖案的穩定呈現。

本發明所述之可重複讀寫之資料儲存媒體10，可在無驅動電壓下，使用適當能量光源改變膽固醇液晶狀態寫入資料。也就是說，當指定位置的光吸收層18經照光(光碟機讀寫頭所提供之鐳射光)產生熱後，可使位於其上的膽固醇液晶層16的反射率改變。藉由反射率的差異，可將資訊儲存於資料儲存裝置結構10，此外該反射率的差異，亦同時帶來了明暗亮度的不同，因而可顯現圖案。當以不同光能或強度的光源照射光吸收層18及膽固醇液晶層16時，膽固醇液晶顯示層會具有不同的反射率，可使寫入的訊號及圖案具有灰階的效果，因此可同時利用灰階提升儲存容量，也可藉此控制被寫入的圖案，使其具有較佳的對比。由於該可重複讀寫之資料儲存媒體10具有一對面電極14及20，因此可利用電壓驅動快速抹除整面資料，達到快速清除之效果。該可重複讀寫之資料儲存媒體10使用既有的光碟機鐳射光源進行寫入、讀取，由於膽固醇液晶具有記憶性，且自身具有電極，可清除再次寫入，可達到重複讀寫之功能。此外，膽固醇液晶光寫入面板在無電壓下，照光仍有寫入效果，因此可融入現行光碟機架構。

此外，請參照第2圖，根據本發明另一較佳實施例，該可重複讀寫之資料儲存媒體50也可僅包含一基板52、一膽固醇液晶層54、及一光吸收層56，各膜層之定義與上述相同。該可重複讀寫之資料儲存媒體50由於不具有電極，當需全面抹除時可藉由鐳射光源逐區抹除，或是搭配一全面性資訊抹除裝置100。請參照第3圖，該全面性資訊抹除裝置100具有一第一電極102及一第二電極104。當使用時，係將該可重複讀寫之資料儲存媒體50置於其間，並提供該第一電極102及第二電極104一電壓106，以達到整面抹除資料的目的。

如上所述，本發明所提供之可重複讀寫之資料儲存媒體，係藉由反射率的差異及其雙穩態(Bi－stable)的特性，同時可達到資訊儲存及顯現圖案的功能，因此可將資料與光碟封面(或欲顯示的資訊)同時寫入。寫入的方法可為分區顯示，請參照第4圖，即為將資訊150及圖案152分開。雖然目前的光碟技術也可以在同一面分區寫入資料及圖形，不過訊號與圖案的形成需利用完全不同的製程，分次完成。相較之下，本發明可將事先規畫寫入的資訊及圖案，利用同一寫入步驟同時完成資訊與圖案區塊。

上述的方式，資訊與圖案所佔的面積會互相影響，即圖案的面積大小會壓縮資料記錄的地方。因此，本發明亦可以進一步利用膽固醇液晶層灰階的特性，將資料與圖案在同一點並存，可達到一次寫入圖形與資料154，令資料容量不變且達到光碟單面製程，請參照第5圖。利用本發明所提供之可重複讀寫之資料儲存媒體，將資料與圖案在同點並存的方係說明如 下：定義該膽固醇液晶層達到一第一反射率及一第二反射率時，其代表的訊號(data)為1；而該膽固醇液晶層達到一第三反射率及一第四反射率時，其代表的訊號(data)為0。在該第一反射率與第三反射率時，人眼所辨識出的顏色可例如為白色；而在該第二反射率與第四反射率時，人眼所辨識出的顏色可例如為黑色。而第一反射率與第三反射率彼此之間，以及第二反射率與第四反射率彼此之間，人眼基乎無法分辨，但光偵測器(photosenosr)可解析其不同，分辨出其所代表的訊號為0或是1，請參照第6圖，顯示在不同反射率時所代表的訊號及顯示出的顏色。

因此，藉由此四種不同的反射率區域，可用來同時將訊號及圖案同時寫入本發明所述之可重複讀寫之資料儲存媒體中，因此訊號和圖案可以同時併存，不會因為要增加圖案而減少資訊的儲存區，也不會因為需要增加資訊的儲存量而減少圖案的顯示區域。

綜上所述，本發明可利用光照或施加電壓的方式，於膽固醇液晶層上全面性或局部性的寫入圖案及訊號。可調變照射光源的強度或能源的大小、施加電壓的狀況或光吸收層的材料，控制被寫入的訊號為二位元或多位元，或是控制所構成的圖案為灰階圖案或彩色圖案，且利用縮小相變化區域來增加可寫入的資訊量，或是被寫入圖案的解析度。該可重複讀寫之資料儲存媒體，可在無驅動電壓下，使用適當能量光源改變膽固醇液晶狀態寫入資料。此外， 也可利用外加電壓的方式(或額外的全面性資訊抹除裝置)，將被寫入膽固醇液晶層中的訊號或圖案快速予以全面清除，達到重複寫入及清除的目的，可以重覆使用，因此具備環保效益。此外，本發明所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，可利用灰階的方式，達到不同的反射率，將資料與圖案在同點並存，可達到一次寫入圖形與資料的目的，在不響資料容量的前提下達到同時顯示圖形的功效，非常適合作單面光碟的製程。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧可重複讀寫之資料儲存媒體

12‧‧‧基板

14‧‧‧第一電極

16‧‧‧膽固醇液晶層

18‧‧‧光吸收層

20‧‧‧第二電極

50‧‧‧可重複讀寫之資料儲存媒體

52‧‧‧基板

54‧‧‧膽固醇液晶層

56‧‧‧光吸收層

100‧‧‧全面性資訊抹除裝置

102‧‧‧第一電極

104‧‧‧第二電極

106‧‧‧電壓

150‧‧‧資訊

152‧‧‧圖案

154‧‧‧圖形與資料

第1圖係為本發明一較佳實施例所述之可重複讀寫之資料儲存媒體的剖面結構圖。

第2圖係為本發明另一較佳實施例所述之可重複讀寫之資料儲存媒體的剖面結構圖。

第3圖係為利用一全面性資訊抹除裝置抹除第2圖所示之可重複讀寫之資料儲存媒體訊號之示意圖。

第4圖係為本發明一較佳實施例所述之訊號及圖案分區的可重複讀寫之資料儲存媒體示意圖。

第5圖係為本發明一較佳實施例所述之訊號及圖案同點並存的可重複讀寫之資料儲存媒體示意圖。

第6圖係顯示反射率與寫入電壓的關係圖，用以說明本發明藉由四種不同的反射率區域來同時將訊號及圖案同點並存的一較佳實施例。

154‧‧‧圖形與資料

Claims (14)

1. 一種可重複讀寫之資料儲存媒體，包含：一基板；一膽固醇液晶膜，配置於該基板之上；以及一光吸收層，配置於該膽固醇液晶膜之上，且在該光吸收層與該膽固醇液晶層間沒有存在任何介質，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用膽固醇液晶之反射率差異來達到資料儲存。
2. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該膽固醇液晶膜實質上僅包含一膽固醇液晶。
3. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該基板為一軟性可撓曲基板。
4. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體之形狀係為圓形、橢圓形、多邊形、或上述形狀的結合。
5. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用該膽固醇液晶層的反射率不同來達到單點多位元的記錄效果。
6. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用該膽固醇液晶層的反射率不同來同時達到儲存資訊跟顯示圖案的功能。
7. 如申請專利範圍第1項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用一全面性資訊抹除裝置達到整面資訊及圖案抹除資料的目的，其中該全面性資 訊抹除裝置包含一對電極，當使用時係將該可重複讀寫之資料儲存媒體置於該對電極之間，並提供一外加抹除電壓。
8. 一種可重複讀寫之資料儲存媒體，包含：一基板；一第一電極，配置於該基板之上；一膽固醇液晶膜，配置於該第一電極之上，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用膽固醇液晶之反射率差異來達到資料儲存；一光吸收層，配置於該膽固醇液晶膜之上，且在該光吸收層與該膽固醇液晶層間沒有存在任何介質；以及一第二電極，配置於該膽固醇液晶膜之上。
9. 如申請專利範圍第8項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該膽固醇液晶膜實質上僅包含一膽固醇液晶。
10. 如申請專利範圍第8項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該基板為一軟性可撓曲基板。
11. 如申請專利範圍第8項之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體之形狀係為圓形、橢圓形、多邊形、或上述形狀的結合。
12. 如申請專利範圍第8項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用該膽固醇液晶層的反射率不同來達到單點多位元的記錄效果。
13. 如申請專利範圍第8項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用該膽固醇液晶層的反射率不同來同時達到儲存資訊跟顯示圖案的功能。
14. 如申請專利範圍第8項所述之可重複讀寫之資料儲存媒體，其中該可重複讀寫之資料儲存媒體係利用一外加抹除電壓至該第一及第二電極間，以達到整面資訊及圖案抹除資料的目的。