[发明专利]用于光学储存介质反射层或半反射层的金属合金

说明书

此专利申请已要求了美国临时专利申请系列号No.60/219,843的优先权。

本发明涉及在用银基合金制造的光学贮存介质中使用的反射层或半反射层。

在通常的预记录光盘，如CD唱盘的结构中一般存在着四个层。第一层一般由光学级聚碳酸酯树脂制造。这一层是用公知的技术制造的，这一般从将树脂注塑或压塑成盘开始的。此盘的表面被模制或冲压产生极小的和精确定位的小坑或小突起。这些小坑和小突起有预先确定的尺寸，以及如下面要解释的，最终是在该盘上储存信息的载体。

在冲压以后，在信息坑和突起上面放置一层光反射层。此反射层一般用铝或铝合金制造，其厚度一般为大约40～大约100纳米(nm)。此反射层一般由许多已知的蒸汽淀积技术如阴极喷镀或热蒸发中之一来淀积。《科克·奥斯莫化学技术百科全书》(Kirk-Othmer，Encyclopedia of Chemical Technology)第3版，卷10，p.247～283对这些和其它淀积技术如辉光放电、离子电镀和化学蒸汽淀积进行了详细的说明，此说明在此引作参考。

然后在反射层上涂布一层溶剂基或紫外线固化型的树脂，一般在此后就是标签。第三层在搬动时和在周围环境中保护反射层。标签用来识别盘中所储存的具体信息，有时可能包括艺术图象。

存留在聚碳酸酯树脂和反射层之间的信息坑一般采用连续螺旋的形状。螺旋一般在内径开始，而结束在外径。任何两个螺旋之间的距离叫做“轨距”，对于CD唱盘一般为大约1.6。沿轨道方向二个坑或突起的长度为大约0.9～大约3.3μ m。所有这些细节对于CD唱盘都是已知的，保留在首先由荷兰的Philips NV公司和日本的Sony公司作为工业标准而提出的一系列规定中。

通过将激光束透过光学级聚碳酸酯基底指到具有足够小分辨率的反射层上，聚焦到信息坑上来阅读此光盘。此坑的深度大约是激光波长的1/4，而此光的波长一般为大约780～820nm。然后随着激光沿着螺旋轨迹行走，在其路径上聚焦到交替的小坑或突起串上而产生激光的相消干涉(暗)和相长干涉(明)。

光强从暗到明，或从明到暗的一开一闭的变化就形成了1和0的数字型数据串。当在固定时间间隔内没有光强变化时，数字信号是“0”，而当有从暗到明或从明到暗的变化时，  数字信号就是“1”。得到的1和0的连续流随后用电记录下来，用一种对使用者有意义的格式表示，比如音乐数据或计算机程序数据。

结果，重要的是在光盘上要有一层高反射涂层，把激光从光盘上反射到检测器，以读出存在的强度变化。一般说来，此反射层通常是铝、铜、银或金，它们都具有对波长650～820nm的光大于80％的高光反射率。普通使用铝和铝合金，因为它们的价格比较低、有适当的耐腐蚀性和容易放到聚碳酸酯光盘上。

偶然地和通常出于装饰的原因，使用金或基于铜的合金，给用户提供“金色”光盘。虽然黄金天然地赋予富贵的色彩和满足高反射层在所有功能上的需要，但它比铝要贵得多。因此，有时就用含锌或锡的铜基合金来制造金色层。但不幸的是，这种更换并不真正令人满意，因为一般认为铜合金的耐腐蚀性比铝差，这样就造成这种光盘的寿命比用铝反射层的光盘要短。

为了方便读者，在Strandjord等人的美国专利4,998,239和Dirks等人的美国专利4,709,363中可以找到光可读储存系统制造和操作的其它细节，它们的公开内容都在此引作参考。

在日益流行的CD家族中的另一种光盘是可记录光盘或“CD-R”。这种光盘与前面叙述的CD相似，但有一点点变化。可记录CD以连续的螺旋形凹槽开始，代替连续的螺旋形小坑，并在聚碳酸酯基底和反射层之间具有一层有机染料。随着激光沿螺旋轨迹行进，通过定时地将激光束聚焦到凹槽上来录制光盘。激光将染料加热到高温，这就在凹槽上形成小坑，这些小坑与通过使染料变形和分解而输入的1和0数据串相符。

为了方便读者，在Uchiyama等人的美国专利5,325,351和Arioka等人的美国专利5,391,462、5,415,914和5,419,939和Harigaya等人的美国专利5,620,767中可找到关于这些可记录光盘操作和结构的其它细节，它们的公开内容引入本说明书作为参考。