专利名称：限制光学记录媒体读取次数的方法及光学记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学记录媒体，特别是涉及一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体及限制光学记录媒体读取次数的方法。
背景技术：
多媒体的信息是由运动图象、音响、图形、数据等以数字化的形式混合在一起，并藉由各种存储媒体与读写装置、播放设备传送给使用者，由于光学记录媒体具有容量大、制造容易及读取方便等优点，已成为目前存储音像信息最主要的媒体。
参照图1，该图为传统的预录型光盘10的结构剖面图，光盘10具有由例如聚碳酸脂形成的透明基板12作为此光盘的基底，此透明基板12用以支撑光学记录媒体10，且在注塑成型时就在其上形成有代表信息编码的凹槽16。金属反射层14形成于上述透明基板12之上，此金属反射层14的厚度通常约只有数百埃，在光学读取机构读取此光学记录媒体10时用来反射激光信号。最后，由亚克力树脂制成的保护层18形成于上述金属反射层14之上，用来保护上述金属反射层14不至于被氧化或刮伤。
光学记录媒体上的信息读取是用光学读取设备中的激光读取机构来实现的，此激光读取机构产生激光束穿透至金属反射层上，再由此激光读取机构接收被金属反射层反射回来的激光，由于反射层会造成反射光波长的差异，而产生「ON」或「OFF」的信号，再藉由激光读取机构中的译码电路译成计算机所使用「0」或「1」的数字信号。
一般传统预录型光学记录媒体都是可以不限次数地被读取，然而在某些特别的应用上，这些传统预录型光学记录媒体其不被限制读取次数的特性反而成为应用上的缺点。例如，像影片、音乐或软件等光盘被授权予特定的使用者使用时，授权人欲使上述光盘在超过授权的使用次数后即无法使用，若用一般传统预录型光学记录媒体则无法达到此目的，必须使用具有限制读取次数功能的光学记录媒体。所以，为符合光学记录媒体在应用上的需求，有必要设计一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体。
在美国专利US6,343,063中，揭示了一种具有阻挡层及读出限制介质的光学记录媒体，参照图2。该光学记录媒体10具有基板12、金属反射层14、电解质层20、渗透层22及阻挡层24。设置阻挡层24的目的是在光学记录媒体10存储及运送过程中防止氧和水气进入渗透层22。该光学记录媒体10在第一次使用时需除掉该阻挡层24，以使空气中的氧及水气可以在一控制的速率下渗透过该渗透层22，而水气可以被电解质层20中的吸湿材料收集，并导致例如铝材料的反射层14的腐蚀，该腐蚀使得反射层14转变为无反射性的铝化物，进而使光学记录媒体10在使用一段时间后失效。然而，由于此种光学记录媒体10在时用时须事先除掉阻挡层24，导致使用者在使用上的不便。另外，由于此种光学记录媒体10与一般光学记录媒体相比，在制造时需多形成三层淀积层，如此繁杂的工序将导致生产率的下降及成本的提高。
此外，在美国专利US6,343,063中，亦揭示了一种可使激光散焦而导致光学记录媒体无法被判读的方法及装置。参照图3a，在光学记录媒体10的反射层14下方配置一光敏聚合物层26，参照图3b，入射的激光使该光敏性聚合物层26的表面28产生突出的部分29而变形，进而影响到入射激光30的焦距，使得该光学记录媒体10无法被读取。但由于该光敏聚合物层26位于该光学记录媒体10的底层，在形变后仍可由熟悉该材料性质的技术人员以其它方式修复，所以无法确保其限制读取的功能。
因此，有必要制造一种容易制作、使用方便且具有确保限制读取次数功能的可限制读取次数的光学记录媒体。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一限制光学记录媒体读取次数的方法，该方法所使用的光学记录媒体具有一光敏染料层，当使用光学读取设备以激光照射该光学记录媒体结构内的该光敏染料层来读取光学记录媒体的信息时，利用该光敏染料层受激光照射后产生自由基反应的特点，可达到限制光学记录媒体读取次数的目的。
本发明的另一目的是提供一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体，不存在现有的限制读取型光学记录媒体因结构复杂或设计不佳而导致不易制作、使用不便及易丧失其限制读取功能等问题。
为实现上述的目的，按照本发明的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于在光学记录媒体结构内形成一层光敏染料层，当光学读取设备以激光照射该光敏染料层来读取上述光学记录媒体的信息时，使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后使该光学记录媒体读取失败。
按照本发明的限制光学记录媒体读取次数的方法，在光学记录媒体的基板及反射层之间形成一层光敏染料层，当一光学读取设备用激光照射该光敏染料层以读取上述光学记录媒体信息时，使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后使该光学记录媒体读取失败。
为实现本发明的另一目的，一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体具有一层光敏染料层，其中该光敏染料层至少包括(a)染料物质；以及(b)至少一种光起始剂。
当以一激光照射该光学记录媒体以读取信息时，将使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后导致该光学记录媒体读取失败。
根据本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其中成份(b)的该光起始剂是经光照射后可产生自由基的物质。
按照本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，具有一层光敏染料层，其中该光敏染料层至少包括(a)染料物质；以及(b)芳香基碘(aryliodonium)光起始剂。
当激光照射该光学记录媒体以读取信息时，将使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后导致该光学记录媒体读取失败。
本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体具有一层由染料物质及光起始剂构成的光敏染料层，而该光敏染料层例如可形成于基板及反射层之间，当激光照射该光敏染料层时，光敏染料层内的光起始剂受光照而产生自由基并与该染料物质产生反应，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号因染料物质逐渐质变而丧失作用，进而于一限制的次数后导致该光学记录媒体读取失败。
为使本发明的上述目的、特征更清楚，以下结合附图详细说明本发明的最佳实施例。
图1是现有的预录型光学记录媒体的结构剖面示意图。
图2是现有的具有阻挡层及读出限制介质的光学记录媒体的结构剖面示意图。
图3a及3b是现有的具有可使激光散焦而导致光学记录媒体无法被判读的结构的光学记录媒体的结构剖面示意图。
图4是本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体的结构剖面示意图。
图5是本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体的光敏染料层在以激光读取前的紫外线吸收光谱图。
图6是本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体的光敏染料层在以激光读取72小时后的紫外线吸收光谱图。
图7a和7b分别是本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体在以激光读取前用原子力显微镜观察到的信息凹槽的断面示意图和外观图。
图8a和8b分别是本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体在以激光读取后用原子力显微镜观察到的信息凹槽的断面示意图和外观图。
具体实施例方式
现结合附图详细说明本发明的最佳实施例，图中各构件的尺寸比例并非表示与实物同等的比例，并且以相同的符号代表相同的构件。
参照图4，该图是本发明一最佳实施例的结构剖面图，本发明应用于光学记录媒体，例如可为一光学记录媒体10，该光学记录媒体10依序由具有代表信息编码的信息凹槽16的基板12、光敏染料层13、反射层14及保护层18所组成。该基板12以注塑成形的方式形成，其上同时形成有代表信息编码的信息凹槽16。该反射层14可为金属材料，例如可为金、银、铝、铜、铬或其组成的合金，亦可为介质材料，例如氮化铝、氮化硅或碳化硅。而形成该反射层的方法可为低压化学气相淀积法、等离子体增强式化学气相淀积法、等离子体化学气相淀积法、物理气相淀积法、溅散法或蒸镀法。
参照图4，光敏染料层13是可与读取光学记录媒体的激光反应而发生质变的膜层，该光敏染料层13主要包括染料物质和光起始剂，可以用旋涂方式形成在基板12上，其中染料物质为一般可与自由基反应而发生质变的染料，例如可为花青染料(cyanine)、钛花青染料、部花青染料、类花青染料或是偶氮染料(AZO)，而光起始剂为受光照后可产生自由基的光起始剂，包括芳香基碘光起始剂，例如可为二芳基碘、二苯基碘氯化物、二苯基碘氟化物、四氟二苯基碘硼酸盐、三氟甲烷二苯基碘磺酸盐、六氟二苯基碘锑酸盐、六氟双-癸基苯基-碘锑酸盐、六氟-4-甲氧基苯基苯基碘锑酸盐、三氟甲烷-4-甲氧基苯基苯基碘磺酸盐、三氟甲烷二-对-第三丁基-苯基碘磺酸盐、三氟甲烷三苯基碘磺酸盐、六氟-4-甲氧基苯基-二苯基碘锑酸盐、三氟甲烷-4-甲基苯基-二苯基碘磺酸盐或是三氟甲烷-4-第三丁基苯基-二苯基碘磺酸盐。。
参照图4，根据本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体在用激光读取信号的同时，该激光也使光敏染料层内的光起始剂产生自由基，导致染料物质进行自由基反应而渐遭破坏，使得光学记录媒体上的信息凹槽16信号因染料物质逐渐变质而丧失作用，最终在一限制的次数后使该光学记录媒体无法读取，而失效。
由于该光起始剂对该染料物质的含量比影响该光学记录媒体的读取次数，而该光起始剂对该染料物质的含量比愈大，则光学记录媒体的读取次数愈少，因此，本发明可以藉由调整光敏染料层内光起始剂与染料物质的配比，来达到调节限制的读取次数的目的。
参照图5，该图为根据本发明的具有限制读取次数功能的光盘(compactdisk，CD)在以激光读取之前的光敏染料层13的紫外线吸收光谱图，其吸收波长与强度的关系列于表1
表1
由表1可知，本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体在以激光读取前，在吸收波长726nm处有最大的吸收。参照图6，该图是根据本发明的具有限制读取次数功能的光盘(compact disk，CD)在以16倍速光学读取设备以波长650nm的激光经过72小时读取之后，其光敏染料层13的紫外线吸收光谱图，其吸收波长与强度的关系列于表2表2
由表2可以明显地发现，该光盘在以激光读取72小时之后，其光敏染料层在紫外线吸收光谱图400～900nm之间没有任何的吸收波长出现，该现象表示该光盘的光敏染料层已被完全破坏，导致该光学记录媒体无法被继续读取。
进一步参照图7a及7b，这两幅图分别是根据本发明的具有限制读取次数功能的光学记录媒体在用激光读取前用原子力显微镜所摄的信息凹槽16的断面示意图和外观图。此时凹槽形状清晰可见，也就是表示在读取时不会产生障碍而能顺利读取凹槽信息。然而在以激光读取该光学记录媒体一段时间后，参照图8a及8b，分别为以原子力显微镜所摄的信息凹槽的断面图和外观图，可以清楚地看到信息凹槽变得模糊不清，其凹槽开口的宽度因光敏染料层的破坏而加大，凹槽形状也因形变而不规则，如此导致光学读取设备无法顺利判读光学记录媒体内的信息凹槽的信息。
本发明的具有限制读取次数功能的光盘记录媒体也包括数字多用途光盘(DVD)，同样只需在信息凹槽与反射层之间形成一层光敏染料层，即可达到其限制读取次数的目的。本发明不但可运用在单面单层的DVD结构上，像是单面双层、双面单层或是双面双层的DVD结构同样也都适用。
综上所述，按照本发明的限制光学记录媒体读取次数的方法及具有限制读取次数功能的光学记录媒体，只需在光学记录媒体的基板与反射层之间配置一层光敏染料层，即可达到控制读取次数的目的，不需复杂的光学记录媒体制造工序，也不会造成成本上的负担。此外，本发明更可藉由调整光敏染料层内光起始剂与染料物质的配比来达到调节限制的读取次数的目的，如此使光学记录媒体功能上可具有更多的应用。且本发明所述的光敏染料层配置于光学记录媒体的结构内，当此光敏染料层在读取过程中进行不可逆的自由基反应而遭慢慢破坏时，并无法再以任何手段复原，故可达到绝对可靠的限制光学记录媒体读取次数的目的。
本发明虽以最佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明的范围，所属领域的技术人员在不背离本发明的精神和范围内，当可做出各种的更改与变型，因此本发明的保护范围应以后附的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种限制光学记录媒体读取次数的方法，包括在光学记录媒体的结构内形成一层光敏染料层，当激光照射该光敏染料层以读取上述光学记录媒体信息时，将使该光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后使该光学记录媒体读取失败。
2.如权利要求1所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光敏染料层包括染料物质和光起始剂。
3.如权利要求2所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该染料物质择自由花青染料、钛花青染料、部花青染料、类花青染料及偶氮染料所组成的族群中。
4.如权利要求2所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光起始剂是受光照后可产生自由基的光起始剂。
5.如权利要求2所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光起始剂为芳香基碘光起始剂。
6.如权利要求5所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该芳香基碘光起始剂择自由二芳基碘、二苯基碘氯化物、二苯基碘氟化物、四氟二苯基碘硼酸盐、三氟甲烷二苯基碘磺酸盐、六氟二苯基碘錪锑酸盐、六氟双-癸基苯基-碘錪锑酸盐、六氟-4-甲氧基苯基苯基碘锑酸盐、三氟甲烷-4-甲氧基苯基苯基碘磺酸盐、三氟甲烷二-对-第三丁基-苯基碘磺酸盐、三氟甲烷三苯基碘磺酸盐、六氟-4-甲氧基苯基-二苯基碘锑酸盐、及三氟甲烷-4-甲基苯基-二苯基碘磺酸盐或是三氟甲烷-4-第三丁基苯基-二苯基碘磺酸盐所组成的族群中。
7.如权利要求2所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光起始剂对该染料物质的含量比与该光学记录媒体的读取次数成反比。
8.如权利要求1所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光敏染料层配置于该光学记录媒体的基板和反射层之间。
9.如权利要求8所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于作为该反射层的材料择自由金、银、铝、铜、铬、氮化铝、氮化硅、碳化硅及其混合物所组成的族群中。
10.一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体，具有一层光敏染料层，其中该光敏染料层至少包括(a)染料物质，以及(b)芳香基碘光起始剂；当激光照射该光学记录媒体以读取信息时，将使上述光敏性染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后导致该光学记录媒体读取失败。
11.如权利要求10所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该染料物质择自由花青染料、钛花青染料、部花青染料、类花青染料及偶氮染料所组成的族群中。
12.如权利要求10所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该芳香基碘光起始剂为经光照后可产生自由基的光起始剂。
13.如权利要求10所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该芳香基碘光起始剂择自由二芳基碘、二苯基碘氯化物、二苯基碘氟化物、四氟二苯基碘硼酸盐、三氟甲烷二苯基碘磺酸盐、六氟二苯基碘錪锑酸盐、六氟双-癸基苯基-碘錪锑酸盐、六氟-4-甲氧基苯基苯基碘锑酸盐、三氟甲烷-4-甲氧基苯基苯基碘磺酸盐、三氟甲烷二-对-第三丁基-苯基碘磺酸盐、三氟甲烷三苯基碘磺酸盐、六氟-4-甲氧基苯基-二苯基碘锑酸盐、及三氟甲烷-4-甲基苯基-二苯基碘磺酸盐或是三氟甲烷-4-第三丁基苯基-二苯基碘磺酸盐所组成的族群中。
14.如权利要求10所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该光起始剂对该染料物质的含量比与该光学记录媒体的读取次数成反比。
15.如权利要求10所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该光敏染料层配置于该光学记录媒体的基板和反射层之间。
16.如权利要求15所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于作为该反射层的材料择自由金、银、铝、铜、铬、氮化铝、氮化硅、碳化硅及其混合物所组成的族群中。
17.一种具有限制读取次数功能的光学记录媒体，系具有一光敏染料层，其中该光敏染料层至少包括(a)染料物质；以及(b)至少一种光起始剂；当激光照射该光学记录媒体以读取信息时，将使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后导致该光学记录媒体读取失败。
18.如权利要求17所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该光起始剂是受光照射后可产生自由基的者起始剂。
19.如权利要求17所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该光起始剂对该染料物质的含量比与该光学记录媒体的读取次数成反比。
20.如权利要求17所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该光敏染料层配置于该光学记录媒体的基板和反射层之间。
21.如权利要求20所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于作为该反射层的材料择自由金、银、铝、铜、铬、氮化铝、氮化硅、碳化硅及其混合物所组成的族群中。
22.如权利要求17所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该染料物质择自由花青染料、钛花青染料、部花青染料、类花青染料及偶氮染料所组成的族群中。
23.如权利要求17所述的限制光学记录媒体读取次数的方法，其特征在于该光起始剂为芳香基碘光起始剂。
24.如权利要求23所述的具有限制读取次数功能的光学记录媒体，其特征在于该芳香基碘光起始剂择自由二芳基碘、二苯基碘氯化物、二苯基碘氟化物、四氟二苯基碘硼酸盐、三氟甲烷二苯基碘磺酸盐、六氟二苯基碘錪锑酸盐、六氟双-癸基苯基-碘錪锑酸盐、六氟-4-甲氧基苯基苯基碘锑酸盐、三氟甲烷-4-甲氧基苯基苯基碘磺酸盐、三氟甲烷二-对-第三丁基-苯基碘磺酸盐、三氟甲烷三苯基碘磺酸盐、六氟-4-甲氧基苯基-二苯基碘锑酸盐、及三氟甲烷-4-甲基苯基-二苯基碘磺酸盐或是三氟甲烷-4-第三丁基苯基-二苯基碘磺酸盐所组成的族群中。
全文摘要
一种限制光学记录媒体读取次数的方法及具有限制读取次数功能的光学记录媒体，在该光学记录媒体的结构内形成有一层光敏染料层，当激光照射该光敏染料层以读取上述光学记录媒体信息时，使上述光敏染料层产生自由基反应而渐遭破坏，导致该光学记录媒体上的信息凹槽信号逐渐丧失，进而于一限制的次数后使该光学记录媒体读取失败。
文档编号G11B7/004GK1577518SQ0315230
公开日2005年2月9日 申请日期2003年7月28日 优先权日2003年7月28日
发明者王式禹, 郭子豪, 彭昭锟 申请人:铼德科技股份有限公司