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光碟的出現點燃了資訊儲存革命，有了光碟，資訊儲存的疆界得以無限延伸。而隨著新技術、新規格及新染料的提出，一股光碟燒錄風也正在火熱漫延著。

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燒錄片的源起　　燒錄片的種類　　燒錄片的構造與原理

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資料儲存技術的日新月異，可說是電腦資訊產業不斷進步的重要原動力之一。人們為了尋求更方便、快速及大容量的儲存方案，因而有了更好的改良技術，或新的儲存媒體的發明。在軟碟發展方面，原本5.25吋、1.2MB的軟碟，早被3.5吋、1.44MB的軟碟取代，近年來市面上更紛紛出現了LS-120及ZIP等採用全新技術的軟體機。至於硬碟的發展，則不斷地朝容量、馬達轉速、散熱性或資料匯流排頻寬等方面突破。此外，基於攜帶性需求的考量，因而有了Jaz、SparQ、ORB等可攜式硬碟的出現。

光碟的出現，才真正是點燃資訊儲存革命的導火線。有了光碟，資訊儲存的疆界得以無限延伸，過去可望而不可求的多媒體世界大門，也隨之開啟了。隨著新技術、新規格及新染料的提出，光碟家族日漸興盛，種類遂繁。本文所要介紹的就是熱門之極的燒錄片，順應如今普遍流行的燒錄風，何不一同對燒錄片的來龍去脈，做一翻深入的探究！

燒錄片的源起

強大興盛的光碟家族

資料來源﹔嘉亨科技＜光碟百科＞

講到光碟的誕生，最早可溯自1980年新力（SONY）及飛利浦（Philips）兩家公司，所共同推出的CD-DA（Compact Disc-Digital Audio）光碟。由此可知，一開始最早誕生的光碟，可不是用在電腦資訊方面，而是用於音樂用途上。自從CD-DA推出之後，舊式音樂卡帶因此逐漸面臨淘汰的命運。為了立下數位光碟製作的標準及規格，最早的光碟規格書－紅皮書（Red Book），因而在1982年訂定完成，龐大的CD工業帝國，因此於焉肇建。

到了1985年，用於資訊產業的CD-ROM光碟開始出現，人們因而找到了搭乘進入多媒體聲光影音世界的快捷媒介。過去各式應用軟體、系統程式採用軟碟片出售的情形幾乎不見，取而代之的是具有650MB超大容量、攜帶方便、容易保存及傳輸速率快等優點的CD-ROM光碟。

為了因應不同領域的需求，因而產生了許多擁有不同特異功能的光碟，以及相應的規格書。大體而言，光碟不出三大規格的範疇，也就是紅皮書、黃皮書（Yellow Book）及橘皮書（Orange Book）。紅皮書主要規範音樂領域的CD-Audio、CD-MIDI等；黃皮書則制定電腦資訊儲存方面的標準，如CD-ROM、Photo CD等；黃皮書負責的領域，包括CD-R、CD-RW、MO等可錄寫式媒體。此外，綠皮書（Green Book）、白皮書（White Book）及藍皮書（Blue Book），皆屬於黃皮書的延伸標準。

為了破除CD-ROM只能讀、不能寫的困境，日本太陽誘電（Taiyo Yuden）公司的石黑隆等人因而在1988年，成功發表了一款採用有機染料，並可寫一定CD格式資料的CD-R（CD-Recordable）光碟。CD-R光碟的出現，無疑顛覆了傳統電腦資訊儲存的習性。繼之而起的是，奠立可寫式光碟工業標準的橘皮書，也於1990 年由飛利浦及新力兩家公司共同發表制定。接下來，松下（Panasonic）公司在1994年，發表可重覆抹寫的相變化型光碟CD-E（CD-Erasable）光碟，並於1996年San Francisco的會議中，由惠普（HP）、飛利浦、三菱化學（Mitsubishi Chemical）、鐵氟龍（Verbatim）、理光（Ricoh）及新力等公司，共同發表將CD-E更名為CD-RW（CD - Rewritable）的聯合聲名。此後，世紀燒錄熱潮因而襲捲全球。

燒錄片的種類

燒錄片屬於光碟片的一種，市面上多半俗稱為空白光碟片，或簡稱為空片。大體上，燒錄片可分為可寫入一次的CD-R及可多次抹寫的CD-RW兩種。在種類上，由於染料顏色、寫入倍速、容量大小、體積大小的不同，而有許多種類的燒錄片。也因為如此，常常造成消費者的困擾，再加上市面林林總總的不同品牌，讓消費者在選購時，更是一個頭兩個大。


以染料顏色做分類

撇開品牌不論，一般人購買CD-R燒錄片最直接的憑藉標準，無非直接拿起來看看是什麼顏色，再不然就直接問老闆是什麼空片。消費者可能會聽到金片、綠片、藍片、水藍片、金錄片、白金片、黃綠片....等形形色色的各種空片。不論如何，CD-R燒錄片大致被歸納成綠片、金片及藍片三大類。

一般來說，CD-R燒錄片所呈現的顏色，是由燒錄片本身反射層物質，及記錄層中的有機染料（Organic dye）所構成的。換句話說，不同反射層物質，加上不同的有機染料，遂造成市面上琳琅滿目、多彩多姿的CD-R了。以下即為目前CD-R所採用的三大有機染料：

1. 花青素（Cyanine）

是構成綠片的主要染料。本身為青綠色，配合反射層中的黃金，便形成綠色。最早的CD-R燒錄片就是採用花青素染料的綠片，而太陽誘電是世界上第一個製造綠片的廠商，甚至所有燒錄片所依循的橘皮書，也是依照太陽誘電的綠片規格而來。目前綠片主要製造大廠，不外太陽誘電、理光（Ricoh）、TDK及三菱等公司。此外，著名的OEM大廠有Maxell、3M、SONY及YAMAHA等，國內的錸德、巨擘、利碟、友光等，也不乏有OEM或自有品牌的綠片生產。

綠片最大的優點就是，具有很高的相容性，因此可以符合各式不同光碟機、燒錄機及音響的讀寫需求，而價格低廉則為另一個吸引人的地方。長久以來，綠片一直是燒錄資料的重要媒介。不過，早先綠片最令人詬病之處，在於保存的期限易受光照或溫度等因素的影響。之後，各製造大廠不斷地研發出花青素的最新輔助染料，使得綠片的穩定性大增。如今綠片的壽命，平均約為75年。一些金綠片，甚至宣稱可達百年之久。

但隨著藍片的問市及大受青睞，綠片的受歡迎程度已大不如前。如今市面上，已很難覓見純綠片的蹤跡，取而代之的多半為金綠片或藍綠片。

2. 鈦青素（Phthalocyanine）

是構成金片的主要染料。本身顏色為淺黃色，若搭配黃金材層的反射層，便呈現金色，是為金片；若搭配白銀材質的反射層，便呈現白金色，是為白金片。全世界應用於CD-R的鈦青素染料專利，主要來自於三井東壓（Mitsui Toatsu）及東洋化成（Toyo Chemicals）兩大公司。不過，由於三井東壓的金片推出最早，因此接受度較高。

常久已來，金片在品質上已建立無可取代的地位。百年壽命的口碑，也根深蒂固地進駐至人們的觀念中，遂成為資料燒錄及保存的最佳選擇，這些全拜鈦青素染料具有良好抗光性及穩定性等優點所致。但是，鈦青素染料的成本較高，所以金片的價格也普遍較高。著名的金片製造廠商，有三井、柯達（Kodak）、三菱（Mitsubishi）、理光、Maxell，以及國內的錸德、中環、國碩、精碟及大銳等公司。

3. 偶氮金屬錯合物染料（Azo-Metal Complex dye）

是構成藍片的主要染料。本身顏色為藍色，搭配銀材質的反射層，呈現出深藍色的色澤，是為藍片。藍片的問市，較綠片及金片都來得晚些，它最早是由三菱化學（Mitsubishi Chemical）的子公司鐵氟龍（Verbatim）首先推出的。

一開始的，具有保存不久及無法高速燒錄等缺點，其中由於Azo染料具有吸水的特性，因此導致光碟無法長久保存。有鑑於此，三菱化學採用了親酯基的配料，改良了其吸水的弊病，使得藍片的保存年限，也達到與百年金片一樣的水平。再加上燒寫速度的不斷突破，使得各式各樣的藍片或水藍片，成為燒錄市場上，最受歡迎的天之驕子。一般人多半採用藍片，來進行音樂或VCD等資料的備份。

目前市面上知名的藍片製造廠有Verbatim、Mitsubishi、IMATION（3M）、錸德、中環、巨擘、博新及信群等。


其他分類方式

除了上述因染料不同，而有不同顏色的分別外，CD-R燒錄片還有速度、容量及體積上的差異。在速度上，市面上可見2X、4X、8X，甚至12X等不同倍速的CD-R空片。在CD-R片本身的體積大小上，大致分為最普遍的12公分空片，以及可愛的8公分迷你片兩種。在上述兩片的基礎上，又延伸出大片包小片、多邊形或名片型等多種CD-R空片。不過，這些奇型怪狀的空片，市面上較難買到，它們多半是音樂公司委託空片製造廠特別訂製的。其中，錸德公司所推出的各式花樣的Shaped CD，即為顯例。

在容量方面，一般CD-R空片多半只有650MB大小。至於一些注明680MB的CD-R空片，事實上與注明650MB的空片容量是一樣大小的，只不過MB單位的換算方式不同罷了。所以兩種空片也一定會另外注明同樣的74分鐘的字樣。

市面上，凡是容量超過650/680MB的空片，即為所謂的超長片。由於市面上有愈來愈多超過700MB的音樂、遊戲及VCD光碟片，為了因應這些片子的備份需求，因而有了超長空片的誕生。

由於CD-RW燒錄片在種類及外觀上，較為一致，所以在此著墨不多。不過，CD-RW仍有速度及容量的差別，目前市面上常見的CD-RW，不外2倍速及4倍速兩種。容量上，以650MB為主，但已可買到80min/720MB的CD-RW超長片了。目前廠商多半宣稱CD-RW，具有一千次寫入的能耐。

燒錄片的構造與原理

看完了燒錄片的發展起源及各式種類的解說之後，相信讀者對燒錄片有了一番了解。但對於燒錄片進一步的構造及原理，可能尚不了解，以下即針對這個問題加以探討。

CD-R的基本構造

CD-R剖面構造圖

( 資料來源:中環網站cmc.taiwan.com)

CD-R燒錄片的構造，由底往上，分別為基板（Substrate）、記錄層（Recording Layer）、反射層（Reflective Layer）、保護層（Protective Layer）及標籤印刷（Label Print）。基板是整個光碟的基礎底座，它是由塑膠碟片做成的。記錄層為CD-R最重要材料－有機染料的家。反射層多半由金或銀等穩定性較高的材質構成。標籤印刷就是我們平常看到有印上品牌、容量的最上層部分。

由CD-R剖面構造圖，可以發現，重要的記錄層上，僅隔著三層非常薄的薄膜及印刷。由此可以證明，CD-R最脆弱的部分反而是印刷表面。讀者只需隨便找個已燒錄好的兩片CD-R試試，拿一支原子筆，以稍微重的力道，分別在一片的印刷面寫字，另一片的基板上亂畫幾道線。讀者將會發現，印刷面寫上字的CD-R將不能讀了，基板上亂畫的CD-R卻安然無恙。所以過去認為泛著金色、藍色或綠色光的基板底層，是最脆弱的部分，這種想法是非常危險的誤解。


CD-R的燒錄原理

與CD-ROM相同的是，CD-R一樣利用凹凸不同的訊號孔洞（Pit）及平台（Land），來記錄資料，只不過CD-ROM的孔洞及平台，早在製作基板時就預鑄成型了。CD-R則在基板與反射層間，多放置了一層塗上有機染料的記錄層。在CD-R製作完成出廠前，並會在基板上預鑄一道連續螺旋狀的溝槽（Groove）。

透過燒錄器的雷射光的照射，有機染料會因受熱熔解或變形，而形成孔洞，未受熱處則形成平台，資料遂透過這樣的方式記錄在CD-R上了。由於記錄層上的有機染料因受熱反應不具可逆性，所以資料只能記錄一次。


CD-RW的基本構造

CD-RW剖面構造圖

( 資料來源:中環網站cmc.taiwan.com)

CD-RW燒錄片的構造，與CD-R大致一樣，只不過在記錄層上下，分別包覆了一層介電層。此外，在基板之下又多添了保護層。以剖面構造圖來看，由底往上，分別為保護層、基板、下介電層（Lower Dielectric Layer）、記錄層、上介電層（Upper Dielectric Layer）、反射層、保護層及標籤印刷。其中記錄層是由最重要的相變型材料構成。上、下介電層的作用在於增進記錄層的記錄功效。


CD-RW的燒錄原理

相片化型材料讀寫原理

(資料來源:<工業材料>138期，光學特刊)

CD-RW與CD-R最大的不同，在於 CD-R以化學有機染料構建記錄層，CD-RW的記錄層採用絕然不同的相變型（Phase Change）材料。這種相變型材料，在受到雷射脈衝的照射後，會因溫度高低及冷卻速度的快慢的不同，而形成結晶態（Crystalline）或非結晶態（Amorphous）。

若與CD-R資料記錄的原理相比擬，我們可以假想結晶態就好比孔洞，代表記錄訊號1；非結晶態就好比平台，代表記錄訊號0，透過記錄層上光學特性不同的結晶態及非結晶態，遂形成了有意義的資料訊息。換句話說，當CD-RW燒錄器做寫入動作時，原本全部處於晶態狀態的記錄層，遂出現了錯雜排列的非結晶態；當燒錄器做擦拭動作時，所有的相變型材料，都變成了結晶態。也因為結晶態、非結晶態的變化過程屬於一種可逆反應，所以CD-RW可以重覆抹寫資料了。


本文轉載自PC 2000 / 第８期/ 2000年3月號
感謝旗訊科技股份有限公司授權轉載