專利名稱：光記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光記錄媒體，特別是涉及以有機(jī)色素作為記錄材料的一次寫光記錄媒體。
背景技術(shù)：
由于信息社會(huì)確實(shí)已經(jīng)來到，對(duì)記錄圖像、聲音、數(shù)據(jù)等大量信息用的大容量存儲(chǔ)器的需求日益強(qiáng)烈。
針對(duì)這種要求，圓盤形狀的光記錄媒體以其記錄容量大、并且由于記錄重放是非接觸式而可靠性高、可攜帶、便宜及可批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用。
作為光記錄媒體的記錄材料，已經(jīng)提出的材料有Tb-Fe-Co等稀土元素-過渡金屬非晶合金薄膜、Ge-Sb-Te等相變材料、花青染料等有機(jī)色素材料等。其中有機(jī)色素具有可用作用戶執(zhí)行一次寫操作的一次寫光記錄媒體、無腐蝕性且無毒性而不產(chǎn)生環(huán)保問題的特點(diǎn)。
下面介紹采用這種有機(jī)色素的光記錄媒體的具體結(jié)構(gòu)。
首先，其典型結(jié)構(gòu)為兩片包含有機(jī)色素記錄層的透光襯底以其記錄層互相相對(duì)并且中間夾有一層空氣層的空氣夾心式結(jié)構(gòu)。這種空氣夾心式結(jié)構(gòu)的光記錄媒體作為數(shù)據(jù)記錄用媒體市場(chǎng)有售。
之后，在1989年出版的Proceedings of SPIE，1078期，1078頁上提出了一種在透光襯底上依次形成包含有機(jī)色素的記錄層、反光層、保護(hù)層的結(jié)構(gòu)，即在通常的CD的層結(jié)構(gòu)中插入包含有機(jī)色素的記錄層的結(jié)構(gòu)。此記錄媒體，由于其在CD所使用的780nm的波長(zhǎng)區(qū)域反射率高達(dá)70％以上，所以具有在記錄后可與市售的CD信號(hào)兼容的特性。這種光記錄媒體可用于音樂錄音、圖像記錄及個(gè)人計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)記錄，具有廣大的市場(chǎng)。
另外，在光記錄領(lǐng)域中，除了光記錄媒體及媒體結(jié)構(gòu)外，對(duì)記錄用的光學(xué)系統(tǒng)也進(jìn)行著研究。
即光記錄媒體是利用激光照射進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和重放。在記錄之際，激光會(huì)聚于記錄層，在激光點(diǎn)內(nèi)記錄層發(fā)生光學(xué)變化而形成凹坑。另外，在重放之際，激光會(huì)聚于凹坑上，可檢測(cè)出與未形成凹坑的區(qū)域的反射率差。此種光記錄媒體的記錄密度取決于激光點(diǎn)的直徑，光點(diǎn)直徑越小，可能的記錄密度越高。
另一方面，光點(diǎn)的直徑與光記錄重放光學(xué)系統(tǒng)的λ/NA(NA物鏡的孔徑值，λ激光光源的波長(zhǎng))成比例。因此，光記錄媒體的記錄密度由該光學(xué)系統(tǒng)的物鏡孔徑值NA及激光光源的波長(zhǎng)λ決定，NA越大，或λ越短，記錄密度就可增大。
因此，近年來，為了縮短作為光源的半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)，大力開展研究工作。比如，正如在O Plus E的199期71頁(1996年)上所報(bào)告的，630nm～680nm波長(zhǎng)區(qū)域的半導(dǎo)體激光已經(jīng)用于光記錄。另外，在記錄容量為CD的6～8倍的數(shù)字視盤(DVD)中已使用635nm或650nm的半導(dǎo)體激光。
然而，雖然像所述這樣的有機(jī)色素作為光記錄媒體的記錄材料是良好材料，但使用這種有機(jī)色素時(shí)產(chǎn)生的問題之一是色素的光劣化。
光劣化是指在色素受到光照射時(shí)化學(xué)結(jié)構(gòu)中的π電子共軛系發(fā)生化學(xué)變化而使色素的顏色改變。另外，現(xiàn)在已經(jīng)清楚，除了這種色素自身發(fā)生直接化學(xué)變化之外，單一態(tài)氧也與色素劣化機(jī)制有很大關(guān)系。這種單一態(tài)氧是在色素從由于吸收光而產(chǎn)生的受激態(tài)返回基態(tài)的能量遷移之際生成的。
于是，研究了采用與單一態(tài)氧并用減小這種單一態(tài)氧作用的其他化學(xué)物質(zhì)的方法來抑制色素劣化。
即單一態(tài)氧，由于具有親電子性，會(huì)攻擊有機(jī)色素中的不飽和鍵而生成二氧雜環(huán)丁烷(dioxetane)。這種二氧雜環(huán)丁烷還會(huì)引起化學(xué)變化使色素分解。所以，如果包含較有機(jī)色素中存在的雙鍵更容易氧化的化學(xué)物質(zhì)，單一態(tài)氧就會(huì)使該化學(xué)物質(zhì)氧化而非色素氧化，就可以防止單一態(tài)氧影響到有機(jī)色素。比如芳香胺就是這種容易氧化的物質(zhì)。
另外，單一態(tài)氧的激發(fā)能級(jí)大約是1000cm-1，如包含激發(fā)能較該值更低的化學(xué)物質(zhì)，能量就從單一態(tài)氧遷移到該化學(xué)物質(zhì)，單一態(tài)氧返回基態(tài)而失活。作為這種激發(fā)能較低的化學(xué)物質(zhì)比如有鎳金屬配合物或銅配合物。
在以有機(jī)色素作為記錄材料的場(chǎng)合，并用所述這些物質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)實(shí)用上達(dá)到?jīng)]有問題程度的耐光性。
然而，使用這些化學(xué)物質(zhì)會(huì)產(chǎn)生下面的問題。
首先，在形成由有機(jī)色素組成的記錄層的場(chǎng)合，是將有機(jī)色素溶解于溶劑中調(diào)制色素涂料，將此色素涂料涂布在襯底上并進(jìn)行干燥。在使用防止所述色素光劣化的化學(xué)物質(zhì)的場(chǎng)合，要將該當(dāng)化學(xué)物質(zhì)溶解于此有機(jī)色素涂料中。
此處，由于制作光盤襯底的的聚碳酸酯樹脂具有能被除了醇類之外的幾乎所有溶劑的侵蝕的性質(zhì)，所以只好使用醇類作為色素涂料的溶劑。
然而，防止色素劣化的化學(xué)物質(zhì)對(duì)此溶劑的溶解度大都很差，要合成開發(fā)出能夠充分溶解于醇類的化學(xué)物質(zhì)非常困難。
此外，特別是芳香胺類，因?yàn)榫哂腥菀籽趸男再|(zhì)，合成后很難純化，很難獲得高純度制品。另外，價(jià)格也高昂，妨礙光盤制造成本的降低。
另一方面，如鎳金屬配合物等具有使單一態(tài)氧失活作用的化學(xué)物質(zhì)，由于在激光波長(zhǎng)波段上的吸收率很弱，如記錄層中包含這種物質(zhì)，記錄層的折射率會(huì)發(fā)生變化。其結(jié)果是產(chǎn)生難于得到重放所需要的充分的信號(hào)調(diào)制度的問題。
這樣，添加防止色素光劣化的化學(xué)物質(zhì)具有種種問題，開發(fā)其代替方法就成為大課題。然而，迄今尚未找到另外的有效方法。
本發(fā)明簡(jiǎn)介本發(fā)明的目的是提供一種即使在不添加防止光劣化的化學(xué)物質(zhì)，或是其添加量很少的場(chǎng)合也能得到充分的耐光性的光記錄媒體。
為達(dá)到所述目的，本發(fā)明的光記錄媒體是在透光襯底上依次形成包含色素的記錄層及反射層，并且通過從所述透光襯底側(cè)照射激光而記錄及重放信息信號(hào)的光記錄媒體，其特征在于在與反射層比較，更靠近激光照射側(cè)形成有光吸收層，并且該光吸收層可透過激光但可吸收記錄層的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光。
由有機(jī)色素組成的記錄層的光劣化正是由于在自然光中也存在波長(zhǎng)處于有機(jī)色素的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的部分光而引起的。
于是，在具有所述這樣的吸收層的光記錄媒體中，從反射層側(cè)入射自然光被此反射層遮擋而不會(huì)照射到記錄層上。
另外，從襯底側(cè)入射的自然光中波長(zhǎng)在有機(jī)色素的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光，因?yàn)楸还馕諏游斩p，照射到記錄層上的光量被抑制而變小。
因此，即使在記錄層中不添加防止光劣化的化學(xué)物質(zhì)，或是其添加量很少的場(chǎng)合也可防止記錄層的光劣化而獲得耐光性。另外，因?yàn)榇斯馕諏涌梢酝高^記錄重放用的激光，所以不會(huì)損害光記錄媒體的記錄靈敏度。
附圖簡(jiǎn)介

圖1為示出未設(shè)置光吸收層的光記錄媒體的示意截面圖。
圖2為示出采用本發(fā)明的光記錄媒體的一個(gè)實(shí)施例的示意截面圖。
圖3為示出由三次甲基花青染料和五次甲基花青染料構(gòu)成的記錄層的吸收光譜的特性曲線圖。
圖4為示出采用本發(fā)明的光記錄媒體的另一實(shí)施例的示意截面圖。
圖5為示出采用本發(fā)明的光記錄媒體的又一實(shí)施例的示意截面圖。
圖6為示出采用本發(fā)明的光記錄媒體的再一實(shí)施例的示意截面圖。
圖7為示出由LRC-4314RED制成的光吸收層的透光光譜的特性曲線圖。
圖8為示出由Sumi Plast Blue OA制成的光吸收層的光吸收光譜的特性曲線圖。
圖9為示出由苯并二氫吲哚(Benzindoline)五次甲基花青染料制成的記錄層的吸收光譜的特性曲線圖。
圖10為示出由二萘嵌苯四羧酸酐制成的光吸收層的透光光譜的特性曲線圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例采用本發(fā)明的光記錄媒體為包含有機(jī)色素的記錄材料，在透光襯底上依次形成包含色素的記錄層及反射層，通過從所述透光襯底側(cè)照射激光而記錄及重放信息信號(hào)。
本發(fā)明光記錄媒體除了具有以上的基本結(jié)構(gòu)以外，在本發(fā)明的光記錄媒體特別在與反射層比較，更靠近激光照射側(cè)設(shè)置有光吸收層，并且該光吸收層可透過激光但可吸收記錄層的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光。此光吸收層用于防止在記錄層中所包含的有機(jī)色素的光劣化。
即有機(jī)色素的光劣化正是由于在自然光中也存在波長(zhǎng)處于有機(jī)色素的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光而引起的。
如圖1所示，在由透光襯底11上形成記錄層12和反射層13而構(gòu)成的沒有光吸收層的光記錄媒體的場(chǎng)合，自然光從襯底側(cè)11入射直接照射到記錄層12之上的同時(shí)，透過此記錄層12的光受到反射層13的反射并再一次照射到記錄層12上。由于這一照射光使記錄層12的有機(jī)色素發(fā)生光劣化。另一方面，雖然自然光也從反射層13側(cè)入射，但由于從反射層13側(cè)入射的光被反射層13所反射而不會(huì)照射到記錄層12上。即有機(jī)色素的光劣化是由于自然光從襯底側(cè)入射而產(chǎn)生的。
與此相反，在本發(fā)明的光記錄媒體中，因?yàn)樵谂c反射層13比較，更靠近激光照射側(cè)，即襯底11鄰側(cè)設(shè)置有光吸收層，所以從襯底11側(cè)入射的自然光中對(duì)應(yīng)有機(jī)色素吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光被此光吸收層吸收而衰減，照射到記錄層12上的光量受到抑制變得很小。所以，可以防止有機(jī)色素的光劣化。另外，此光吸收層，因?yàn)榭梢酝高^記錄重放用的激光，對(duì)記錄及重放性能無任何不良影響，卻可以提高媒體的耐光性。
設(shè)置光吸收層的位置只要與反射層13比較更靠近襯底11側(cè)，任何位置都可以。作為一個(gè)示例，將光吸收層設(shè)置在透光襯底的激光照射側(cè)的光記錄媒體的一個(gè)示例示于圖2。
此光記錄媒體的結(jié)構(gòu)是在透光襯底1上順次形成包含有機(jī)色素的記錄層2、反射層3及保護(hù)層4，并在 形成有記錄層2的所述透光襯底1一側(cè)的其相對(duì)側(cè)一面上形成光吸收層5。
所述透光襯底1做成圓盤形狀，與記錄層相接的一面上形成有做成凸凹形狀的尋跡用的凹槽或凹坑。
作為此襯底材料，可使用聚甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚烯烴樹脂等聚合物材料。這些高分子材料可采用，比如，噴射模塑法及擠壓成形法使襯底成形。另外，作為透光襯底1，也可以是在玻璃襯底上利用2P法(光-聚合物法)形成凹槽及凹坑的2P襯底。另外，在這些透光襯底1上，在形成記錄層側(cè)的一面上可形成一個(gè)中間保護(hù)層，用來保護(hù)該透光襯底1免受色素涂料溶劑的作用。
所述記錄層2是有機(jī)色素含有層。此記錄層受到記錄用的激光照射時(shí)，在激光點(diǎn)之內(nèi)的有機(jī)色素由于吸收光而發(fā)熱分解。因此，該區(qū)域的反射率會(huì)發(fā)生改變而記錄信息信號(hào)。
作為有機(jī)色素可使用的比如有花青染料色素、酞菁染料色素、卟啉色素、(夾)氧雜蒽色素、苯乙烯基色素、靛藍(lán)色素、squallylium色素、金屬配合物色素等等，最好是從其中選擇能夠吸收記錄重放用的激光的波長(zhǎng)的色素。
記錄層2也可只由所述有機(jī)色素構(gòu)成，也可將有機(jī)色素分散在樹脂材料中形成。
作為樹脂材料可使用乙烯基樹脂，如氯乙烯樹脂或醋酸乙烯酯樹脂；氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物；聚苯乙烯樹脂；聚醚砜或硅系樹脂等等。
另外，在此記錄層2中也可添加使單一態(tài)氧失活的化學(xué)物質(zhì)(失活劑)。作為這種化學(xué)物質(zhì)可使用的有鎳金屬配合物、銅配合物、受阻胺類化合物、芳香胺化合物、芳香族亞銨(ィモニゥム)鹽化合物等等。通過采用這種失活劑可使記錄層的耐光性得到進(jìn)一步改善。但是，因?yàn)檫@些失活劑會(huì)影響記錄層的折射率，需要在對(duì)折射率沒有太大影響的微量范圍內(nèi)添加。因?yàn)樵诒景l(fā)明的光記錄媒體中設(shè)置有光吸收層5，即使在不添加這些失活劑或是添加量為微量的場(chǎng)合，也可以獲得實(shí)用上充分的耐光性。
在形成如上的記錄層2時(shí)，可根據(jù)需要將有機(jī)色素與樹脂材料和/或失活劑一起溶解于有機(jī)溶劑中調(diào)制成為色素涂料，此色素涂料可利用，比如，旋轉(zhuǎn)涂敷法等涂敷方法在襯底上涂敷干燥。
涂料化用的溶劑最好是選擇有機(jī)色素及失活劑溶解度高并且不會(huì)使襯底1溶脹及溶解的溶劑。
比如，在使用聚碳酸酯樹脂作為襯底1的材料時(shí)適合的溶劑為雙丙酮醇、3-羥基-3-甲基-2-丁酮、乙二醇一甲基醚、乙二醇一乙醚、丙二醇一甲基醚、丙二醇一乙醚或四氟丙醇等。
另外，在使用以玻璃2P法制作的襯底時(shí)，可以在所述溶劑中添加環(huán)己烷、氯仿或1，2-二氯乙烷等。
此外，也不限于這些示例性溶劑，這些以外的溶劑當(dāng)然也可以使用。
另外，記錄層2除了可采用這種濕法工序形成之外，也可以采用真空淀積等干法工序形成。
記錄層2的厚度最好是50～1000nm。記錄層2的厚度較此為薄時(shí)，由于激光照射在記錄層2中產(chǎn)生的熱量容易傳導(dǎo)到反射層3中，所以不能完全有效地利用激光記錄信息。還有，如記錄層2的厚度較1000nm為厚時(shí)，激光通過的記錄層2的體積增加，會(huì)使激光功率的溫升率下降。因此，就難于產(chǎn)生信息記錄所需要的光學(xué)變化。
所述反射層3可由金、銀、銅或鋁等金屬制成。這些金屬可單獨(dú)使用，也可以將所述金屬組合使用。此反射層3可采用，比如，真空淀積法、濺射法、離子鍍法等薄膜形成法形成。
在反射層3上形成的保護(hù)層4是為了保護(hù)記錄層2及反射層3不受外部環(huán)境的腐蝕因素及沖擊作用而附加設(shè)置的。
保護(hù)層4不需要是光學(xué)透明的，比如可使用在利用旋轉(zhuǎn)涂敷法將紫外線固化樹脂涂敷之后，利用紫外線照射使其固化的紫外線固化樹脂膜等。此外，也可采用氟樹脂、丙烯酸系樹脂或聚氨酯樹脂等作為保護(hù)層4的材料。另外，也可為改善這些樹脂的黏度、收縮性及抗?jié)裥缘仍诒Ｗo(hù)層4中添加各種添加劑及填充劑。
另一方面，在與透光襯底1的形成所述各層的一側(cè)相對(duì)的一側(cè)表面上設(shè)置可透過激光且可吸收記錄層2的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光的光吸收層5。
此光吸收層5由顏料或染料這類色素形成。顏料、染料可為無機(jī)物質(zhì)，也可為有機(jī)物質(zhì)。具體列舉如下。
顏料可以采用由茜草色淀、(洋)蘇木色淀等天然顏料作為原料制作的色淀顏料；以合成顏料為原料的色淀顏料；萘酚綠Y等亞硝基顏料；萘酚黃S、顏料卟啉GG、立索爾堅(jiān)牢黃GG等硝基顏料；偶氮顏料及縮合偶氮顏料；蒽醌顏料；二噁烷顏料；喹吖啶酮系顏料；硫靛藍(lán)顏料；或酞菁顏料。
染料可以采用單偶氮染料及多偶氮染料、金屬配合物偶氮染料、吡唑啉酮偶氮染料、(均)二苯乙烯偶氮染料或噻唑染料等偶氮染料；化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含蒽醌衍生物或蒽酮衍生物的蒽醌染料；化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含靛藍(lán)衍生物或硫靛藍(lán)衍生物的靛屬染料；二苯甲烷染料、三苯甲烷染料、(夾)氧雜蒽染料或吖啶染料等碳鎓離子染料；吖嗪染料、噁嗪染料或噻嗪染料等醌亞胺染料；花青染料或甲亞胺染料等次甲基染料；喹啉染料；硝基染料；亞硝基染料；苯醌染料；萘醌染料；萘二甲酰亞胺染料；二萘嵌苯染料；(夾)氧雜蒽染料；或酞菁染料。
作為光吸收層5的材料最好是從這些色素中選擇可透過激光且至少可吸收記錄層2的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光的一部分的材料。
比如，圖3為示出由花青色素(三次甲基花青色素和五次甲基花青色素料的混合物)構(gòu)成的記錄層2的吸收光譜的特性曲線圖。在由花青色素構(gòu)成的記錄層2中，在450～600nm處有一個(gè)大吸收峰，在630～700nm處有一個(gè)較低的吸收峰。并且，在波長(zhǎng)大于700nm的區(qū)域吸收逐漸減小。
在具有這樣的吸收光譜的記錄層2的場(chǎng)合，對(duì)應(yīng)于大吸收峰的450～600nm的光易于產(chǎn)生光劣化，要改善耐光性而阻擋這一波長(zhǎng)區(qū)域的光是有效的。
因此，在這種場(chǎng)合，為阻擋這一波長(zhǎng)區(qū)域的光，光吸收層5至少要能吸收450～600nm波長(zhǎng)區(qū)域的光。另外，為充分改善記錄層2的耐光性，在所述波長(zhǎng)區(qū)域的吸光度至少應(yīng)為0.1以上，最好是0.3以上。
但是，為實(shí)現(xiàn)信息信號(hào)的記錄及重放，從透光襯底1一側(cè)入射的記錄重放用的激光必須到達(dá)記錄層2，為此光吸收層5必須能透過這種激光。此記錄重放用激光的波長(zhǎng)依光記錄媒體的類型而異，比如，DVD(數(shù)字視盤)為635nm，CD-R(可錄光盤)為780nm。
所以，與由花青色素構(gòu)成的記錄層2組合的光吸收層5，在吸收450～600nm的波長(zhǎng)區(qū)域的同時(shí)，根據(jù)用途而選擇色素，比如DVD應(yīng)能透過620～650nm的光，CD-R應(yīng)能透過760～800nm的光。另外，此處舉出的示例為記錄層2是由花青色素構(gòu)成的場(chǎng)合，在記錄層2中采用其他色素的場(chǎng)合也一樣，最好是根據(jù)記錄層2的吸收光譜和記錄重放用激光的波長(zhǎng)選擇光吸收層5的色素。
另外，在選擇光吸收層5中所采用的色素時(shí)，最好是也能考慮對(duì)重放激光的反射率。比如對(duì)于DVD的重放50％的反射率是必需的，對(duì)CD-R的重放70％的反射率是必需的。所以，在這些用途的場(chǎng)合，必需選擇使光記錄媒體的反射率成為50％或70％的光吸收層5的色素。
色素可單獨(dú)使用一種，也可多種混合使用，也可疊層使用以使吸收波長(zhǎng)特性優(yōu)化。另外，在色素成膜性很差的場(chǎng)合，最好是在適當(dāng)?shù)臉渲?，如乙烯基樹?氯乙烯樹脂或醋酸乙烯酯樹脂)；氯乙烯和醋酸乙烯酯共聚物；聚苯乙烯樹脂；聚醚砜或硅系樹脂等之中使顏料和染料分散形成分散層。
作為形成光吸收層5的方法，比如可將色素在有機(jī)溶劑中分散調(diào)制成涂料，將此涂料以旋轉(zhuǎn)涂敷法、基料涂敷法、凹槽輥涂法及染料涂敷法等涂敷方法在透光襯底1上涂敷的方法。另外，在并用樹脂的場(chǎng)合，也可在涂料中添加此種樹脂。
此外，也可采用真空淀積法等干式成膜法形成光吸收層，也可以在形成含有色素的薄膜之后將此薄膜粘合。另外，在襯底成形時(shí)，也可以將不含色素的層(襯底1)和包含色素的層(光吸收層5)兩層一起形成。
這種形成上述光吸收層5的光記錄媒體，即使受到能夠引起光劣化的波長(zhǎng)區(qū)域的光的照射，因?yàn)閺谋Ｗo(hù)層4一側(cè)入射的光被反射層3所阻擋，而從光吸收層5一側(cè)入射的光被該光吸收層5吸收，所以可防止記錄層2受到這種波長(zhǎng)區(qū)域的光的照射。因此，可以防止記錄層2的光劣化而獲得良好的耐光性。
上面所說明的是將光吸收層5形成于和透光襯底1上形成記錄層2一側(cè)的反對(duì)側(cè)的表面上的場(chǎng)合，但是，比如，也可以如圖4所示，將光吸收層5設(shè)置于透光襯底1和記錄層2之間，也可以如圖5所示令透光襯底1兼具光吸收層5的功能。
就是說圖4中所示出的光記錄媒體的結(jié)構(gòu)是在透光襯底1上形成光吸收層5、記錄層2、反射層3及保護(hù)層4。
這種光記錄媒體，在受到可引起光劣化的波長(zhǎng)區(qū)域的光照射的場(chǎng)合，從保護(hù)層4一側(cè)入射的光被反射層3所阻擋。另外，因?yàn)閺囊r底1一側(cè)入射的光被記錄層2前方的光吸收層5所吸收，所以可防止記錄層2受到這種波長(zhǎng)區(qū)域的光的照射。因此，可防止記錄層2的光劣化而獲得良好的耐光性。另外，因?yàn)榇斯馕諏?可透過記錄重放用激光，所以可獲得充分的記錄靈敏度。
此外，在此光記錄媒體中，透光襯底1、記錄層2、反射層3、保護(hù)層4及光吸收層5的材料及各層的形成方法可采用圖2的光記錄媒體示例中的任何一種材料及方法。
另外，圖5所示的光記錄媒體的結(jié)構(gòu)是在兼具光吸收層作用的襯底6上形成記錄層2、反射層3及保護(hù)層4。
這種光記錄媒體，在受到可引起光劣化的波長(zhǎng)區(qū)域的光照射的場(chǎng)合，從保護(hù)層4一側(cè)入射的光被反射層3所阻擋。另外，因?yàn)閺囊r底6一側(cè)入射的光被記錄層2前方的襯底(光吸收層)所吸收，所以可防止記錄層2受到這種波長(zhǎng)區(qū)域的光的照射。因此，可防止記錄層2的光劣化而獲得良好的耐光性。另外，因?yàn)榇艘r底6可透過記錄重放用激光，所以可獲得充分的記錄靈敏度。
此外，在此光記錄媒體中，記錄層2、反射層3、保護(hù)層4的材料及各層的形成方法可采用圖2的光記錄媒體示例中的任何一種材料及方法。
另外，襯底6可采用為獲得光吸收層功能而包含染料或顏料的塑料襯底。另外，染料和顏料可使用前述作為光吸收層的材料所列舉的材料。
這種塑料襯底，可在樹脂粉末原料中分散顏料或染料之后，利用噴射模塑法及擠壓成形法使襯底成形，或是將包含高濃度的樹脂和著色材料的母煉膠互相混合而成形形成襯底形狀而制成。
另外，如這種襯底6兼具光吸收層5的功能，則在光記錄媒體的基本結(jié)構(gòu)中就無須設(shè)置另外的光吸收層，具有簡(jiǎn)化制造工序的優(yōu)點(diǎn)。
此外，光吸收層也可如圖6所示設(shè)置于記錄層2和反射層3之間。
這種將光吸收層設(shè)置于記錄層2和反射層3之間的光記錄媒體，在受到可引起光劣化的波長(zhǎng)區(qū)域的光照射的場(chǎng)合，從保護(hù)層4一側(cè)入射的光被反射層3所阻擋。另外，因?yàn)閺囊r底1一側(cè)入射的光一旦照射到記錄層2上，則透過記錄層2的光會(huì)被在記錄層2上面形成的光吸收層5所吸收，所以可防止由于光從反射層3反射而再度照射到記錄層2上。因此，可抑制記錄層2的光劣化。另外，因?yàn)榇斯馕諏?可透過記錄重放用激光，所以可獲得充分的記錄靈敏度。
此外，在此光記錄媒體中，透光襯底1、記錄層2、反射層3、保護(hù)層4及光吸收層5的材料可采用圖2的光記錄媒體示例中的材料。
不過，在這種結(jié)構(gòu)中，因?yàn)閺囊r底1一側(cè)入射的光萬一終究會(huì)照射到記錄層2上，所以可以將圖2、圖4、圖5的結(jié)構(gòu)并用，在記錄層2和反射層3之間設(shè)置光吸收層5的同時(shí)，在記錄層2的緊前方設(shè)置另一光吸收層對(duì)記錄層2進(jìn)行雙重遮擋。
另外，光吸收層的組合也不限于這種，組合前述的任何一種結(jié)構(gòu)都可以。此外，也可以設(shè)置3層或以上的光吸收層5。
另外，上面的光記錄媒體都是在一片透光襯底1上設(shè)置記錄層2及光吸收層等的單襯底結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明的光記錄媒體也可以是在這些單襯底結(jié)構(gòu)的盤片上再粘合一片盤片的雙襯底結(jié)構(gòu)。
粘合的襯底可以是在透光襯底上形成記錄層及保護(hù)層等的單襯底結(jié)構(gòu)的盤片。作為記錄層可采用以有機(jī)色素為記錄材料的記錄層、預(yù)先利用凹凸圖形記錄信息信號(hào)的金屬反射層(一次寫專用型記錄層)等等。當(dāng)然，也可以采用其他的記錄層。但是，在以有機(jī)色素作為記錄材料的場(chǎng)合，要按照前面說明的方法設(shè)置光吸收層。
為了粘合這種單襯底結(jié)構(gòu)的盤片，可在保護(hù)層之間以粘合劑或雙面膠帶等粘接。另外，也可以使粘合用的粘合劑兼具保護(hù)層的功能，于是就可以省掉單襯底盤片上的保護(hù)層。
另外，粘合的襯底也可以是不賦予光信息記錄的襯底，即不形成記錄層的襯底。在此場(chǎng)合，襯底不需要具有透光性，此時(shí)可將其表面加工成為可印刷設(shè)計(jì)圖形或可安排供書寫的工具進(jìn)行書寫。
在這種場(chǎng)合，襯底也可在由單襯底結(jié)構(gòu)的盤片的保護(hù)層上以粘合劑或雙面膠帶等進(jìn)行粘接。
下面根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)采用本發(fā)明的具體實(shí)施例予以說明。預(yù)備實(shí)驗(yàn)1在此預(yù)備實(shí)驗(yàn)中，以彩色玻璃濾光片作為光吸收層就下面3點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估(1)在與襯底上形成記錄層一側(cè)的反對(duì)側(cè)的表面上設(shè)置光吸收層；(2)使襯底具有光吸收層的功能及(3)在襯底和記錄層之間設(shè)置光吸收層。
首先將三次甲基花青色素(日本感光色素公司制，商品名NK4287)和五次甲基花青色素(日本感光色素公司制，商品名NK3345)以10∶1的重量配比混合的混合物按3重量/體積％的比例溶解于雙丙酮醇中制備成色素溶液。
利用旋轉(zhuǎn)涂敷法將此色素溶液涂敷在厚度為0.6mm的3cm×3cm的聚碳酸酯襯底上形成膜厚大約為100nm的記錄層而制成試樣。此試樣的吸收光譜即是前面圖3所示的曲線。光照射實(shí)驗(yàn)采用上述方法制備4個(gè)試樣(試樣1、試樣2、試樣3及比較試樣1)。
將各試樣的襯底一側(cè)面對(duì)光源(500W的短弧氙燈)并在試樣1～試樣3和光源之間插入彩色玻璃濾光片的狀態(tài)下，而在比較試樣和光源之間不插入彩色玻璃濾光片的狀態(tài)下對(duì)各試樣進(jìn)行光照射20小時(shí)。另外，在試樣1～試樣3和光源之間插入的彩色玻璃濾光片如下試樣1黃色濾光片(東芝制，商品名Y-50)試樣2橙色濾光片(東芝制，商品名O-55)試樣3紅色濾光片(東芝制，商品名R-60)在進(jìn)行這樣的光照射之后，再對(duì)各試樣的吸收光譜進(jìn)行觀測(cè)。
結(jié)果，不使用彩色玻璃濾光片的比較試樣1的吸收與照射前比較減小一半。
與此相對(duì)，使用黃色濾光片的試樣1保持照射前的吸收的65％，使用橙色濾光片的試樣2保持照射前的吸收的83％，使用紅色濾光片的的試樣3保持照射前吸收的92％。
從以上的預(yù)備實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，如在記錄層與外部光之間存在光吸收層，可防止記錄層的光劣化。實(shí)施例1(襯底具備吸收層功能的示例)將在聚碳酸酯樹脂中按0.6重量％的比例添加著色材料(以喹吖啶酮為主要成分的顏料東洋Ink公司制，商品名LQC4314RED)的樹脂材料成形為0.6mm厚的圓盤形狀而制作成為光盤襯底。此光盤襯底的透光光譜如圖7所示。
之后，將三次甲基花青色素和五次甲基花青色素以10∶1的重量配比混合的混合物按3重量/體積％的比例溶解于雙丙酮醇中制備成色素溶液。然后利用旋轉(zhuǎn)涂敷法將此色素溶液涂敷在預(yù)先制作的光盤襯底上形成膜厚大約為100nm的記錄層。
之后，利用電阻加熱法的真空淀積法在此記錄層上形成由金構(gòu)成的反射層。此反射層的膜厚大約為100nm。
在此反射層之上涂敷紫外線固化樹脂，通過紫外線照射形成保護(hù)層，并且利用雙面膠帶將玻璃環(huán)氧樹脂襯底粘合在此保護(hù)層上面而制成光盤(光盤試樣1)。光照射實(shí)驗(yàn)對(duì)這樣制備的光盤從襯底一側(cè)進(jìn)行光照射40小時(shí)。光源為500W的短弧氙燈。
另外，作為比較，對(duì)襯底中不添加色素材料的光盤(比較光盤1)以同樣的方式進(jìn)行光照射。
對(duì)這些光盤比較光照射前和光照射后的635nm的反射率。
結(jié)果，襯底中不添加著色材料的比較光盤對(duì)635nm的反射率在光照射前為50％，在光照射后上升到65％。
與此相對(duì)，確認(rèn)了襯底中添加著色材料的光盤試樣1的反射率上升很小。
接著，對(duì)此光盤試樣1以640nm的紅色半導(dǎo)體激光進(jìn)行記錄實(shí)驗(yàn)。另外，此實(shí)驗(yàn)的條件如下。
記錄激光640nm的紅色半導(dǎo)體激光物鏡孔徑值0.6線速度3.29米/秒凹坑長(zhǎng)度8μm對(duì)光盤試樣1一邊改變激光強(qiáng)度一邊進(jìn)行記錄，確認(rèn)光記錄從6.5mW附近開始進(jìn)行。另外，在以11mW的激光強(qiáng)度進(jìn)行記錄的場(chǎng)合可得到不低于60％的信號(hào)調(diào)制度。
結(jié)果，了解到襯底具有光吸收層的功能可有效防止記錄層的光劣化。實(shí)施例2(在襯底和記錄層之間設(shè)置光吸收層的示例)將聚碳酸酯樹脂成形為1.2mm厚的圓盤形狀而制作成為光盤襯底。
之后，利用電阻加熱的真空淀積法在此光盤的襯底上形成由色素材料(住友化學(xué)工業(yè)公司，商品名Sumi-Plast Blue OA)構(gòu)成的光吸收層。此光吸收層的吸收光譜如圖8所示。
接著，將benzindoline五次甲基花青色素按3重量/體積％的比例溶解于雙丙酮醇中制備成色素溶液。然后將色素溶液以旋轉(zhuǎn)涂敷法涂敷在光吸收層上形成膜厚大約為100nm的記錄層。此記錄層的吸收光譜如圖9所示。
之后，利用電阻加熱法的真空淀積法在此記錄層上形成由金構(gòu)成的反射層。此反射層的膜厚大約為100nm。
在此反射層之上涂敷紫外線固化樹脂，通過紫外線照射形成保護(hù)層而制成光盤(光盤試樣2)。光照射實(shí)驗(yàn)對(duì)按所述方式制備的光盤從襯底一側(cè)進(jìn)行光照射40小時(shí)。光源為500W的短弧氙燈。
另外，作為比較，對(duì)在襯底和記錄層之間不形成吸收層的光盤(比較光盤2)以同樣的方式進(jìn)行光照射。
對(duì)這些光盤比較光照射前和光照射后的635nm的反射率。
結(jié)果，不設(shè)置光吸收層的比較光盤2對(duì)635nm的反射率在光照射前為70％，在光照射后上升到80％。
與此相對(duì)，在襯底和記錄層之間設(shè)置光吸收層的光盤試樣2的反射率上升很小，僅從70％上升到72％。
接著，對(duì)此光盤試樣2以780nm的半導(dǎo)體激光進(jìn)行記錄實(shí)驗(yàn)。另外，此實(shí)驗(yàn)的條件如下。
記錄激光780nm的半導(dǎo)體激光物鏡孔徑值0.45
線速度3.29米/秒凹坑長(zhǎng)度8μm對(duì)光盤試樣2一邊改變激光強(qiáng)度一邊進(jìn)行EFM信號(hào)記錄，確認(rèn)光記錄從7mW附近開始進(jìn)行。另外，在以8mW的激光強(qiáng)度進(jìn)行記錄的場(chǎng)合可得到不低于60％的信號(hào)調(diào)制度。
結(jié)果，了解到在襯底和記錄層之間設(shè)置光吸收層可有效防止記錄層的光劣化。預(yù)備實(shí)驗(yàn)2此處，作為(4)在記錄層和反射層之間設(shè)置光吸收層的此預(yù)備實(shí)驗(yàn)，以彩色玻璃濾光片作為光吸收層就下面研究其效果。
與預(yù)備實(shí)驗(yàn)1一樣，將三次甲基花青色素和五次甲基花青色素構(gòu)成的記錄層涂敷在3cm×3cm的聚碳酸酯襯底上形成記錄層而制成試樣。光照射實(shí)驗(yàn)用上述方法制備4個(gè)試樣(試樣4、試樣5、試樣6及比較試樣2)。
將各試樣的襯底一側(cè)面對(duì)光源(500W的短弧氙燈)，在記錄層一側(cè)配置鋁蒸發(fā)鏡，并在對(duì)試樣4～試樣6在記錄層和蒸發(fā)鏡之間插入彩色玻璃濾光片的狀態(tài)下，而對(duì)比較試樣不插入彩色玻璃濾光片的狀態(tài)下進(jìn)行光照射20小時(shí)。另外，對(duì)試樣4～試樣6插入的彩色玻璃濾光片如下試樣4黃色濾光片(東芝制，商品名Y-50)試樣5橙色濾光片(東芝制，商品名0-55)試樣6紅色濾光片(東芝制，商品名R-60)在進(jìn)行這樣的光照射之后，再對(duì)各試樣的吸收光譜進(jìn)行觀測(cè)。
結(jié)果，不使用彩色玻璃濾光片的比較試樣2的吸收與照射前比較減小到30％。
與此相對(duì)，使用黃色濾光片的試樣4保持照射前的吸收的52％，使用橙色濾光片的試樣5保持照射前的吸收的65％，使用紅色濾光片的的試樣6保持照射前吸收的83％。
從以上的預(yù)備實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，如在記錄層與反射層之間存在光吸收層，可防止記錄層的光劣化。實(shí)施例3(在記錄層和反射層之間設(shè)置光吸收層的示例)將聚碳酸酯樹脂成形為0.6mm厚的圓盤形狀而制作成為光盤襯底。
之后，將三次甲基花青色素和五次甲基花青色素以10∶1的重量配比混合的混合物按3重量/體積％的比例溶解于雙丙酮醇中制備成色素溶液。然后利用旋轉(zhuǎn)涂敷法將此色素溶液涂敷在預(yù)先制作的光盤襯底上形成膜厚大約為100nm的記錄層。
接著，在此記錄層之上，利用真空淀積法形成由二萘嵌苯四羧酸酐構(gòu)成的光吸收層。此二萘嵌苯四羧酸酐的透光光譜示于圖10。
之后，利用電阻加熱法的真空淀積法在此記錄層上形成由金構(gòu)成的反射層。此反射層的膜厚大約為100nm。
在此反射層之上涂敷紫外線固化樹脂，通過紫外線照射形成保護(hù)層，并且利用雙面膠帶將玻璃環(huán)氧樹脂襯底粘合在此保護(hù)層上面而制成光盤(光盤試樣3)。光照射實(shí)驗(yàn)對(duì)這樣制備的光盤從襯底一側(cè)進(jìn)行光照射40小時(shí)。光源為500W的短弧氙燈。
另外，作為比較，對(duì)在記錄層和反射層之間不形成光吸收層的光盤(比較光盤3)以同樣的方式進(jìn)行光照射。
對(duì)這些光盤比較光照射前和光照射后的635nm的反射率。
結(jié)果，不設(shè)置光吸收層的比較光盤3在635nm的反射率在光照射前為50％，在光照射后上升到75％。
與此相對(duì)，在記錄層和反射層之間設(shè)置光吸收層的光盤試樣3的反射率從50％上升到55％。
接著，對(duì)此光盤試樣3以與實(shí)施例1相同的條件進(jìn)行記錄實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)此光盤試樣3的光記錄從6.2mW附近開始進(jìn)行。另外，在以10mW的激光強(qiáng)度進(jìn)行記錄的場(chǎng)合可得到不低于60％的信號(hào)調(diào)制度。
由此，了解到在記錄層和反射層之間設(shè)置光吸收層可有效防止記錄層的光劣化。
另外，此光盤試樣3相對(duì)于光盤試樣1可對(duì)靈敏度有所改善，其原因可以認(rèn)為是由于在記錄層和反射層之間設(shè)置光吸收層使熱量封閉在記錄層中的作用。
權(quán)利要求
1.一種光記錄媒體，在透光襯底上依次形成包含色素的記錄層及反射層，并且通過從所述透光襯底側(cè)照射激光而記錄及重放信息信號(hào)的所述光記錄媒體包括在與所述反射層比較，更靠近激光照射側(cè)設(shè)置有光吸收層，并且該光吸收層可透過激光但可吸收所述記錄層的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光。
2.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于至少可從聚甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂及聚烯烴樹脂中選擇一種用作所述透光襯底。
3.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于至少可從花青染料色素、酞菁染料色素、卟啉色素、(夾)氧雜蒽色素、苯乙烯基色素、靛藍(lán)色素、squallylium色素、金屬配合物色素中選擇一種用作所述有機(jī)色素。
4.如權(quán)利要求3的光記錄媒體，其特征在于所述記錄層是由所述有機(jī)色素分散在樹脂材料中形成的一層。
5.如權(quán)利要求4的光記錄媒體，其特征在于至少可從氯乙烯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯樹脂、聚醚砜、硅系樹脂中選擇一種用作樹脂材料。
6.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于至少可從鎳金屬配合物、銅配合物、受阻胺類化合物、芳香胺化合物及芳香族亞銨鹽化合物中選擇一種添加到所述記錄層中用作失活劑。
7.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述記錄層的厚度為50～1000nm。
8.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于在所述反射層上設(shè)置保護(hù)層上。
9.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述光吸收層設(shè)置在所述透光襯底的激光照射側(cè)一面。
10.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述光吸收層設(shè)置在所述透光襯底和所述記錄層之間。
11.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述光吸收層設(shè)置在所述記錄層和所述反射層之間。
12.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述透光襯底兼具所述光吸收層的功能。
13.如權(quán)利要求1的光記錄媒體，其特征在于所述光吸收層由顏料或染料構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求13的光記錄媒體，其特征在于至少可從色淀顏料、亞硝基顏料、硝基顏料、偶氮顏料、縮合偶氮顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮系顏料、硫靛藍(lán)顏料及酞菁顏料中選擇一種用作所述顏料。
15.如權(quán)利要求13的光記錄媒體，其特征在于至少可從偶氮染料、蒽醌染料、靛屬染料、多偶氮染料、碳鎓染料、醌亞胺染料、次甲基染料、喹啉染料、硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、萘二甲酰亞胺染料、二萘嵌苯染料、(夾)氧雜蒽染料及酞菁染料中選擇一種用作所述染料。
全文摘要
一種光記錄媒體,包括在透光襯底上依次形成的包含色素的記錄層及反射層,并且當(dāng)通過所述透光襯底側(cè)照射激光時(shí)起作用而記錄及重放信息信號(hào),其中與反射層比較,更靠近激光照射側(cè)設(shè)置有光吸收層,并且該光吸收層可透過激光但可吸收記錄層的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光。含有機(jī)色素的記錄層的光劣化是由于在自然光中存在波長(zhǎng)處于有機(jī)色素的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光而引起的。在具有所述這樣的吸收層的光記錄媒體中,從反射層側(cè)入射的自然光被此反射層遮擋而不會(huì)照射到記錄層上。另一方面,從襯底側(cè)入射的自然光中波長(zhǎng)在有機(jī)色素的吸收波長(zhǎng)區(qū)域的光,因?yàn)楸还馕諏游斩p,照射到記錄層上的光量被抑制而減小。
文檔編號(hào)G11B7/244GK1253654SQ98804620
公開日2000年5月17日 申請(qǐng)日期1998年4月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月8日
發(fā)明者田村真一郎 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社