專利名稱：Cd/dvd標(biāo)記中使用的黑色無色染料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及無色染料的應(yīng)用。更特別地，本發(fā)明涉及使用黑色無色染料標(biāo)記基片。
背景技術(shù)：
光盤占軟件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及攝影、視頻和/或音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)市場(chǎng)的相當(dāng)大比例。典型地，光盤具有嵌入其上并可從盤的一面或兩面讀取的數(shù)據(jù)模式，和印刷在盤另一面上的圖形顯示。盤的數(shù)據(jù)可讀面或數(shù)據(jù)面包含不定間隔凹陷的螺旋形磁道，稱為凹區(qū)，被稱為平臺(tái)區(qū)的不凹陷表面分開。低功率激光集中到螺旋形磁道上。凹區(qū)和平臺(tái)區(qū)之間的高度差異形成反射束中可被測(cè)量并轉(zhuǎn)變成有用數(shù)據(jù)的相移。目前存在各種光盤格式，如CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD、DVD-R和DVD-RW。還存在其它光盤格式。
為了標(biāo)示光盤內(nèi)容，印刷圖案或圖形顯示信息可被印刷在盤的非數(shù)據(jù)面上。圖案或圖形顯示既可為裝飾性的，又可提供關(guān)于盤數(shù)據(jù)內(nèi)容的相關(guān)信息。過去，使用絲網(wǎng)印刷方法按常規(guī)完成商業(yè)標(biāo)記。盡管這種方法可提供各式各樣的標(biāo)簽內(nèi)容，但對(duì)于少于約400個(gè)盤的生產(chǎn)，往往成本效率低，因?yàn)榕c制備模板或模板組合和印刷所需圖案或圖形顯示有關(guān)的成本是固定的。
近年來，消費(fèi)者使用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤的顯著增多增加了對(duì)提供反映光盤內(nèi)容的定制標(biāo)簽的需求。大多數(shù)消費(fèi)者可用的標(biāo)記方法局限于手寫描述或可貼到盤上的預(yù)先印好的標(biāo)簽，但當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)也可能反面影響盤性能。
發(fā)明概述已認(rèn)識(shí)到開發(fā)用于標(biāo)記基片如光盤的替代系統(tǒng)和方法將是有利的。
在一種實(shí)施方案中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的光盤可包括其上涂有電磁輻射敏感組合物的光盤基片。電磁輻射敏感組合物可包含顯影時(shí)能形成黑色圖象的無色染料，其中無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料。電磁輻射敏感組合物還可包含設(shè)計(jì)用于與無色染料反應(yīng)的活化劑。電磁輻射敏感組合物還可包含與無色染料混合或熱接觸的電磁輻射吸收劑，其在足以有助于反應(yīng)的電磁輻射的影響下為熱活化的。
本發(fā)明還包括標(biāo)記基片的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括圖象數(shù)據(jù)源、其上涂有電磁輻射敏感組合物的基片和用于顯影電磁輻射敏感組合物的輻射源。電磁輻射敏感組合物可包含顯影時(shí)能形成黑色圖象的無色染料，如含有異苯并呋喃酮的染料。另外，組合物可包含設(shè)計(jì)用于與無色染料反應(yīng)的活化劑和與無色染料混合或與無色染料熱接觸的電磁輻射吸收劑，吸收劑在足以有助于反應(yīng)的電磁輻射的影響下為熱活化的。電磁輻射源可有效地連接到圖象數(shù)據(jù)源上，并設(shè)計(jì)直接電磁輻射到電磁輻射敏感組合物上。
在另一實(shí)施方案中，標(biāo)記光盤的方法可包括一系列步驟。第一個(gè)步驟包括施加電磁輻射敏感組合物到光盤的表面上，其中組合物包含黑色無色染料、活化劑和電磁輻射吸收劑，無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料。第二個(gè)步驟可包括從數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)移圖象數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生電磁輻射的電磁輻射源上。第三個(gè)步驟可包括通過暴露于一定頻率、強(qiáng)度、時(shí)間和光點(diǎn)直徑的電磁輻射誘導(dǎo)至少一部分電磁輻射敏感組合物變色以在光盤上產(chǎn)生可見圖象。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中顯而易見，附圖共同說明例如本發(fā)明的特征。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的用于標(biāo)記基片的系統(tǒng)示意圖；和圖2A、2B和2C為根據(jù)本發(fā)明幾種典型實(shí)施方案的部分光盤橫截面圖。
詳細(xì)描述現(xiàn)在將參考附圖中圖示的典型實(shí)施方案，本文中將使用專用語言描述相同的東西。然而應(yīng)理解，并不因此限制本發(fā)明的范圍。本文所述發(fā)明特征的替換和更多變更，和本文所述發(fā)明原理的更多應(yīng)用是相關(guān)領(lǐng)域并擁有該公開的技術(shù)人員能夠想到的，都被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)。另外，在公開和描述本發(fā)明的具體實(shí)施方案前，應(yīng)理解本發(fā)明不限于本文公開的具體過程和材料，同樣可在一定程度上變化。還應(yīng)理解，本文使用的術(shù)語用于只描述具體實(shí)施方案的目的，而不用于限制，因?yàn)楸景l(fā)明的范圍將只由附加的權(quán)利要求和其等同原則限定。
在描述和要求本發(fā)明時(shí)，將使用下面的術(shù)語。
單數(shù)形式“a”、“an”和“the”包括復(fù)數(shù)對(duì)象，除非文中另外清楚指明。因此，例如，提及“無色染料”包括提及一種或多種這類材料。
本文使用的“光盤”意指包括在CD和/或DVD驅(qū)動(dòng)器中機(jī)器可讀的音頻、視頻、多媒體和/或軟件盤等。光盤格式的例子包括可寫、可記錄和可再寫盤，如DVD、DVD-R、DVD-RW、DVD+R、DVD+RW、CD、CD-ROM、CD-R、CD-RW等。還可包括其它類似格式，如相似格式和未來發(fā)展的格式。
本文使用的“圖形顯示”可包括光盤上存在的任何可見字符或圖象。典型地，圖形顯示顯著存在于光盤的一面上，盡管不總是這樣。
本文使用的“數(shù)據(jù)”一般相對(duì)于本公開使用，包括光盤上包含的為數(shù)字形式或以其它方式嵌入其中的非圖形信息。數(shù)據(jù)可包括音頻信息、視頻信息、攝影信息、軟件信息等。
本文使用的“含有異苯并呋喃酮”是指適用于本發(fā)明并包括下面亞基的任何化學(xué)化合物 本文使用的“無色染料”是指這樣形式的染料，即在顯影前基本上無色或白色并在暴露于熱時(shí)變黑。變色現(xiàn)象一般由于化學(xué)變化引起，如通過因熱暴露導(dǎo)致的氧化。
術(shù)語“活化劑”是指在引入熱時(shí)與無色染料相互作用或反應(yīng)的組合物。
本文使用的“顯影”是指無色染料與另外的試劑如活化劑相互作用或反應(yīng)產(chǎn)生具有所需顏色的可見組合物。相互作用最經(jīng)常是熱引發(fā)的，但也可為性質(zhì)上自然的。
本文使用的“吸收劑”通常是指在暴露于預(yù)定頻率的電磁輻射時(shí)可產(chǎn)生熱的電磁輻射敏感劑。預(yù)定頻率可從一種吸收劑組合物到下一個(gè)為不同的。當(dāng)與無色染料和/或活化劑混合或熱接觸時(shí)，可存在足夠數(shù)量的吸收劑以便產(chǎn)生足夠的熱以至少部分顯影根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的無色染料。典型地，無色染料的顯影可由無色染料和活化劑組合物之間的相互作用引起。
術(shù)語“熱接觸”是指吸收劑和無色染料-活化劑組合物的空間關(guān)系。例如，當(dāng)吸收劑被電磁輻射的相互作用加熱時(shí)，吸收劑產(chǎn)生的熱應(yīng)足以使無色染料通過與活化劑的反應(yīng)變黑。熱接觸可包括吸收劑和無色染料之間的密切靠近，這允許熱從吸收劑向著無色染料和/或活化劑傳遞。熱還可包括吸收劑和無色染料之間的實(shí)際接觸，如在直接靠近的層中，或在包括兩種成分的混合物中。
定義“載體”或“載體組分”包括可與無色染料、吸收劑和/或活化劑一起使用形成基片表面上一個(gè)或多個(gè)層的組合物和添加劑。表面活性劑、聚合物、UV可固化材料等可用作載體。無色染料和吸收劑的組合物可在常用載體內(nèi)，或可在分開的載體內(nèi)被順序地施加到基片上。在一些實(shí)施方案中，可向載體中加入添加劑，如著色劑。
本文使用的“光學(xué)密度”是指反射率倒數(shù)的對(duì)數(shù)，其中反射率是反射功率對(duì)入射功率的比。
濃度、數(shù)量和其它數(shù)值數(shù)據(jù)在本文中可用范圍格式提供。應(yīng)理解使用這種范圍格式僅僅為了方便和簡(jiǎn)潔，并應(yīng)靈活地解釋為不僅包括作為范圍界限顯引用的數(shù)值，而且包括該范圍內(nèi)所涵蓋的所有單獨(dú)數(shù)值或子區(qū)間，就象每個(gè)數(shù)值和子區(qū)間都顯引用一樣。例如，約1μm-約200μm的尺寸范圍應(yīng)被解釋為不僅包括顯引用的濃度界限1μm-約200μm，而且包括單獨(dú)濃度如2μm、3μm、4μm，和子區(qū)間如10μm-50μm、20μm-100μm等。
如圖1所示，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一般用10指示的用于標(biāo)記其上具有黑色無色染料的基片的系統(tǒng)。在這種實(shí)施方案中，系統(tǒng)可同時(shí)寫到光盤14的圖象面12上，和收集和/或?qū)憯?shù)據(jù)到光盤的數(shù)據(jù)面16上。光盤基片18顯示在第一個(gè)方向上，圖象面12方向向上。電機(jī)20和支撐構(gòu)件22存在用于旋轉(zhuǎn)和支撐光盤14。
根據(jù)本發(fā)明，圖象被數(shù)字化地存儲(chǔ)在圖象數(shù)據(jù)源24上?？墒褂么罅渴惺蹐D象軟件程序產(chǎn)生圖象信息。然后圖象通過信號(hào)處理器26被光柵化或螺旋化并輸送到標(biāo)記電磁輻射源。該過程一般涉及將圖象數(shù)據(jù)數(shù)字化到對(duì)應(yīng)于螺旋形路徑，該螺旋形路徑與旋轉(zhuǎn)時(shí)電磁輻射源相對(duì)于光盤圖象面所沿的路徑匹配。在一種實(shí)施方案中，標(biāo)記電磁輻射源為發(fā)射裝置28a，和任選的與其上具有無色染料組合物32的旋轉(zhuǎn)光盤14的圖象面12相對(duì)的標(biāo)記檢測(cè)裝置30a。另外，任選的第二發(fā)射裝置28b和第二檢測(cè)裝置30b面向數(shù)據(jù)面16并被設(shè)計(jì)用于同時(shí)讀和/或?qū)懖僮?。可在?shù)據(jù)源34中產(chǎn)生、使用和/或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方案中，可通過將數(shù)據(jù)經(jīng)由信號(hào)處理器26送到第二發(fā)射裝置28b來寫數(shù)據(jù)。每組發(fā)射器和檢測(cè)器分別位于第一滑軌(sled)36a和第二滑軌36b上。另外，第一滑軌36a和第二滑軌36b分別沿著第一軌道38a和第二軌道38b。在這種實(shí)施方案中，示出單個(gè)螺線管40，其用于同時(shí)使第一滑軌36a和第二滑軌36b兩者行進(jìn)并一致地收集信息。但是，這是不需要的。
在另一實(shí)施方案中，每個(gè)滑軌可被設(shè)計(jì)成彼此獨(dú)立。在這種實(shí)施方案中，可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)螺線管或其它機(jī)械或電結(jié)構(gòu)的使用用于獨(dú)立功能。另外，其它實(shí)施方案也是可以的，如使用單個(gè)軌道和螺線管組合，如在常用CD-R/CD-RW驅(qū)動(dòng)器中存在的那些。可使用相同的發(fā)射器和二極管組合讀取和寫數(shù)據(jù)，然后翻轉(zhuǎn)盤，使用本發(fā)明的無色染料顯影黑色圖象。
本發(fā)明一般涉及使用特定的黑色無色染料標(biāo)記基片。如圖2A、2B和2C所示，通常用14表示的光盤包括具有各種涂層的基片18?；?8通常用于結(jié)構(gòu)支撐，并具有數(shù)據(jù)面16和標(biāo)簽面12。基片18可用任何合適的材料如光盤用聚碳酸酯或其它聚合材料制成。數(shù)據(jù)層42通常通過濺射或其它已知方法形成，并可包含任何已知的能形成、保持和/或模仿對(duì)應(yīng)于具體數(shù)據(jù)的凹區(qū)和平臺(tái)區(qū)的材料。因此，盡管示出了單個(gè)數(shù)據(jù)層，但應(yīng)理解可使用多個(gè)層，如對(duì)于可寫和/或可再寫格式。至于這類用于形成永久(ROM)、可寫或可再寫格式的材料，對(duì)本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員來說是眾所周知的。這些材料包括但不限于鋁、花青、酞菁、金屬化偶氮染料和染料層聚合物粘合劑中的光敏化合物。例如，可再寫光盤一般包括在無定形和結(jié)晶狀態(tài)中表現(xiàn)出不同反射性質(zhì)的四相變合金。數(shù)據(jù)層還可包含不影響數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能的著色劑。對(duì)于光盤14的數(shù)據(jù)面16，上述組合物是可讀或可寫的。
可制備本發(fā)明的黑色無色染料和活化劑并以各種方式施加到數(shù)據(jù)可讀或可寫光盤上。例如，如圖2A所示，可制備包含黑色無色染料、活化劑、電磁輻射吸收劑和載體的電磁輻射敏感組合物44。載體可包括表面活性劑和/或聚合材料如AlmacrylT-500、單體的聚丙烯酸酯和低聚物、聚乙烯醇、纖維素酯、聚乙烯吡咯烷、聚乙烯、多酚或多酚酯、聚氨酯等。由于所示實(shí)施方案的電磁輻射敏感組合物不僅提供無色染料和活化劑功能，而且還用于保護(hù)盤的頂面，因此還可加入各種輔助組分如潤(rùn)滑劑、表面活性劑和提供耐濕性的材料，從而為電磁輻射敏感組合物提供機(jī)械保護(hù)。
在另一實(shí)施方案中，電磁輻射吸收劑可施加在相對(duì)于無色染料層的獨(dú)立層中，其中獨(dú)立層在無色染料前或后配置在基片上。圖2B顯示了在合適載體中包含黑色無色染料和活化劑的無色染料層46。該組合物形成在數(shù)據(jù)層42上，并可覆蓋光盤14的整個(gè)表面或僅僅一部分。在圖2B所示的實(shí)施方案中，吸收劑層48可形成為獨(dú)立層(在載體中使用吸收劑)，其覆蓋光盤的至少一部分。因此，無色染料層46和吸收劑層48共同構(gòu)成電磁輻射敏感組合物。在一種實(shí)施方案中，為了按照需要在光盤表面上顯影無色染料組合物46，吸收劑層48可在光盤14上與無色染料層46至少大致相同的部分上形成。這提供了吸收劑層48與無色染料層46熱接觸的光盤。如果兩個(gè)層不實(shí)際接觸，但靠得足夠近到能發(fā)生無色染料的熱激活，則層也可被認(rèn)為是熱接觸的?？尚纬扇芜x的被動(dòng)保護(hù)層50以增加對(duì)無色染料層46和吸收劑層48的機(jī)械保護(hù)。保護(hù)層可為基本上透明的或半透明的，以便使充分的電磁輻射從其中通過，允許電磁輻射敏感組合物的顯影。
在本發(fā)明的又一實(shí)施方案中，圖2C描述了具有基片18、數(shù)據(jù)層42和第一保護(hù)層52的光盤14?？芍苽浒o色染料、活化劑、電磁輻射吸收劑和載體的電磁輻射敏感組合物層54，如上所述，使吸收劑和無色染料與活化劑在獨(dú)立的層中或混合到一起。第一保護(hù)涂層52保護(hù)數(shù)據(jù)層42，這對(duì)于目前市售的可寫和可再寫光盤是典型的。第二保護(hù)涂層56保護(hù)電磁輻射敏感組合物層54。可涂敷包括漆、UV涂料或聚合薄膜的這類保護(hù)涂層。
對(duì)于圖中列舉出的每個(gè)實(shí)施方案，以及對(duì)于等價(jià)實(shí)施方案，適用于本發(fā)明的黑色無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料。通常，無色染料基本上無色，并為內(nèi)酯閉環(huán)形式。這類染料可為無色熒烷染料，如3-二-正戊基氨基-6-甲基-7-苯胺熒烷、3-二-正丁基氨基-6-甲基-7-苯胺熒烷、3-(正乙基正異戊基氨基)-6-甲基-7-苯胺熒烷和3-吡咯烷-6-甲基-7-苯胺熒烷。相應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)分別如下所示
本發(fā)明中還可使用包含鹵化物的無色染料如鹵代異苯并呋喃酮無色染料。包含鹵化物的異苯并呋喃酮無色染料的一個(gè)例子是四鹵代組合物1(3H)-異苯并呋喃酮、4，5，6，7-四氯-3，3-雙[2-[4-(二甲基氨基)苯基]-2-(4-甲氧基苯基)乙烯基]，其具有下面的結(jié)構(gòu) 當(dāng)熱誘導(dǎo)氧化、質(zhì)子化、開環(huán)等時(shí)，在活化劑存在下，上述含有異苯并呋喃酮的無色染料可形成具有高光學(xué)密度的黑色染料。盡管寬范圍的組合物適用于本發(fā)明，但電磁輻射敏感組合物可包含少于約60wt％的無色染料和活化劑，并優(yōu)選約40wt％。這些范圍只是示例性的，根據(jù)所需的圖象特點(diǎn)和其它考慮因素，可使用其它重量范圍。在約1∶4和4∶1之間的活化劑對(duì)無色染料重量比一般能提供足夠的結(jié)果，并還可使用約2∶1的比例。
如上所述，無色染料和活化劑之間的相互作用可導(dǎo)致無色染料中的化學(xué)變化，從而改變無色染料的顏色從基本白色或無色到基本黑色。通常，無色染料中的化學(xué)變化在施加一定量的熱時(shí)發(fā)生。適用于本發(fā)明的活化劑可由本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員選擇。合適活化劑的幾個(gè)非限制性例子包括酚、羧酸、路易斯酸、草酸鹽絡(luò)合物、琥珀酸、硬脂酸鋅和它們的組合。
當(dāng)由電磁輻射吸收劑提供一定量的熱時(shí)，可進(jìn)行電磁輻射頻率和強(qiáng)度與所用吸收劑的匹配以優(yōu)化系統(tǒng)。電磁敏感無色染料組合物中吸收劑的存在量一般在約0.001wt％和約10wt％之間，但可根據(jù)具體吸收劑的活性要求其它重量范圍?？蛇x擇的頻率的例子包括紅外、可見、紫外或它們的組合。
吸收劑可被設(shè)計(jì)與含有異苯并呋喃酮的無色染料導(dǎo)熱關(guān)聯(lián)。例如，吸收劑可作為混合物的一部分放在與含有異苯并呋喃酮的無色染料相同的層中，或可在獨(dú)立的層中。因此，吸收劑可與無色染料組合物混合或熱接觸。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，可在施加無色染料組合物作為一個(gè)層前或后，將吸收劑施加到基片獨(dú)立的鄰近層中。在一種實(shí)施方案中，也可考慮選擇活化劑使得任何在可見范圍內(nèi)被吸收的光不反面影響圖形顯示或未顯影無色染料的外觀。盡管可使用無機(jī)化合物，但吸收劑一般為有機(jī)化合物，如但不限于紅外吸收劑、紫外吸收劑和可見光吸收劑。更具體地說，適用于本發(fā)明的吸收劑的例子包括但不限于金屬絡(luò)合物IR染料、靛藍(lán)花青綠、雜環(huán)化合物和它們的組合?？墒褂媒饘俳j(luò)合物IR染料，如具有下面通式的二噻茂烷金屬絡(luò)合物 其中M可為過渡金屬，R1-R4可為低級(jí)烷基或芳基。靛苯胺金屬絡(luò)合物也是合適的，如下面的化合物 其中M可為Ni、Cu或另外的過渡金屬，每個(gè)R可獨(dú)立地為H、低級(jí)烷基和/或芳基。本發(fā)明中還可使用分別如下面所示的幾種商業(yè)IR吸收劑化合物，如IR780和IR783(從Aldrich Chemical Company得到)和二硫代苯基亞甲基化合物(Syntec 9/1和Syntec 9/3)。

本發(fā)明中還可使用其它合適的吸收劑，并為本領(lǐng)域那些技術(shù)人員所知，可在這樣的文獻(xiàn)中找到，如“Infrared Absorbing Dyes”，Matsuoka，Masaru，ed.，Plenum Press，New York，1990(ISBN0-306-43478-4)和“Near-Infrared Dyes for High TechnologyApplications”，Daehne，Resch-Genger，Wolfbeis，Kluwer AcademicPubishers(ISBN 0-7923-5101-0)，本文引入兩者作為參考。但是，本文討論的具體活化劑和吸收劑為分開的化合物，這種活性也可由在無色染料分子內(nèi)結(jié)合活化和/或輻射吸收作用的無色染料的成分組提供。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，黑色異苯并呋喃酮無色染料可在暴露于特定類型電磁輻射的條件下被顯影，包括使用激光器產(chǎn)生的電磁輻射?？傻玫侥墚a(chǎn)生可見、紅外和紫外頻率輻射的激光器。例如，頻率在約650nm到約815nm之間的激光器可容易地從市場(chǎng)上得到。
可改變顯影本發(fā)明無色染料的條件。例如，可改變電磁輻射頻率、熱流量和暴露時(shí)間。變量如光點(diǎn)直徑和激光功率也影響任何具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并可根據(jù)所需的結(jié)果選擇。利用這些變量，依照?qǐng)D象數(shù)據(jù)源和從信號(hào)處理器接受的信息，電磁輻射源可引導(dǎo)電磁輻射到電磁輻射敏感組合物上。另外，還可改變無色染料和/或活化劑濃度和彼此的接近度。
可使用功率消耗為15-100mW的激光器顯影本發(fā)明的無色染料，但也可使用功率在這個(gè)范圍之外的激光器。通過考慮電磁輻射源確定光點(diǎn)直徑，并可在約1到約200μm的范圍內(nèi)，但也可使用更小或更大的尺寸。在一種實(shí)施方案中，還可利用在約10和約60μm之間的輻射光點(diǎn)直徑。在又一方面，20×50μm的光點(diǎn)直徑可在分辨率和顯影速度之間提供良好的平衡。
熱流量是也可以改變的變量，并在一種實(shí)施方案中為約0.05-1J/cm2，在第二種實(shí)施方案中為約0.05-0.4J/cm2。這些范圍內(nèi)的熱流量使無色染料的顯影在一些實(shí)施方案中小于約1000微秒/點(diǎn)，在另外一些實(shí)施方案中小于約500微秒/點(diǎn)，在還一些實(shí)施方案中為100微秒/點(diǎn)或更少。
為了說明這些變量可集合在單個(gè)實(shí)施方案中的例子，可使用20乘50μm的光點(diǎn)直徑、35mW的激光器和100微秒暴露/點(diǎn)在約20分鐘內(nèi)顯影包含無色染料組合物和活化劑的標(biāo)準(zhǔn)CD圖象表面。按照這種實(shí)施方案產(chǎn)生的黑色圖象可具有超過約1.3的高光學(xué)密度。通常還可獲得約1.4或更大的光學(xué)密度。本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員可調(diào)整這些變量以獲得各種分辨率和顯影時(shí)間。
還可實(shí)施其它變化，包括添加非無色著色劑以為圖象提供另外的所需顏色。例如，可使用遮光劑顏料或其它非無色著色劑為光盤提供底色。非無色著色劑可被加入到電磁輻射敏感組合物層(其可包括活化劑層和無色染料層，或可為兩種層在單個(gè)層中的混合物)或保護(hù)層中，只要無色染料的顯影不受反面影響即可。然后可顯影黑色無色染料部分產(chǎn)生具有彩色背景的黑色圖象。遮光劑的例子包括碳酸鈣、二氧化鈦和其它已知的遮光劑。另外，其它非無色著色劑的例子包括染料或其它顏料。換句話說，如果需要保持獨(dú)立于無色染料顯影的彩色背景，則可在載體中混合遮光劑顏料、其它顏料和/或染料以提供所需的顏色。
在制備形成黑色的無色染料時(shí)，這類染料可在基本上透明或半透明的溶液中制備?？墒褂萌魏闻c選擇的特定黑色無色染料相容的合適載體，如表面活性劑。當(dāng)黑色無色染料被制備成溶液形式時(shí)，可能需要在無色染料溶液下方的至少一部分基片上即彩色涂層。任選的彩色涂層產(chǎn)生在溶液層下方可見的底色。這種彩色涂層可包含各種非無色著色劑如其它顏料和/或染料?；蛘?，可將非無色著色劑加入到數(shù)據(jù)層中以產(chǎn)生所需的底色。如同分散一樣，可在溶液被涂到其上前或后在溶液內(nèi)混合活化劑或?qū)⒒罨瘎┩康交?。如果底色被預(yù)先印好，則這類涂料和組合物可使用各種已知技術(shù)中的任何一種施加到基片上，如絲網(wǎng)印刷、旋涂、濺射或噴涂?？墒┘用總€(gè)涂層，然后依次干燥。
實(shí)施例實(shí)施例1將約5g磨碎的包含0.05％IR783活化劑粉末的苯甲酸-4-芐氧酯溶解在丙烯酸酯單體和低聚物的15.3g紫外可固化混合物(以商標(biāo)名NOR-COTE CDG000 UV-漆得到)中形成溶液。然后，向溶液中加入14.5g2’-苯胺-3’-甲基-6’-(二丁基氨基)熒烷(可從Nagase Co.，Ltd.得到的BK-400無色染料)，其具有下面的結(jié)構(gòu) 并具有小于約5μm的平均粒度。作為活化劑，向溶液中加入平均粒度小于約5μm的1.9g純雙酚-A。使溶液變?yōu)榧?xì)糊料并絲網(wǎng)印刷到基片上形成成象介質(zhì)，厚度為大約7μm。然后使用汞燈的紫外輻射固化介質(zhì)上的涂層。
用45mW激光器在780nm處顯影產(chǎn)生的含有無色染料的層。利用約20微秒-100微秒的暴露時(shí)間產(chǎn)生大約20μm×45μm的標(biāo)記。沒有使用中間印刷就產(chǎn)生了顯影的圖象，并表現(xiàn)出高光學(xué)密度。
實(shí)施例2加熱約2g草酸二芐酯粉末到足以使粉末融化的約85℃。向融化的粉末中加入20g具有下面結(jié)構(gòu)的苯酚4，4’-磺?；p(2-(2-丙烯基))活化劑(以商標(biāo)名TG-SA得到)和1.2g IR吸收劑IR780。
冷卻得到的組合物，并研磨成細(xì)粉。然后，將1.8g磨碎的細(xì)粉溶解在15.3g作為載體的NOR-COTE CDG000 UV-漆中形成溶液。然后，向溶液中加入15g可從Nagase Co.，Ltd.得到的商標(biāo)名為S-205的黑色無色染料((2-苯胺-3-甲基-6-(N-乙基-N-異戊基氨基)氟)，其具有下面的結(jié)構(gòu) 黑色無色染料具有小于約5μm的平均粒度。另外，向溶液中加入平均粒度小于約5μm的2.0g純雙酚-A形成混合物。使混合物變?yōu)榧?xì)糊料并絲網(wǎng)印刷到基片上形成成象介質(zhì)，厚度為大約7μm。然后使用汞燈的紫外輻射固化介質(zhì)上的涂層。
然后在得到的有涂層的基片上用45mW激光器在780nm處顯影無色染料。利用約60微秒-100微秒的暴露時(shí)間產(chǎn)生大約20μm×45μm的標(biāo)記。沒有使用中間印刷就產(chǎn)生了顯影的圖象，并提供具有高光學(xué)密度的圖象。
實(shí)施例3使去離子水中的靛藍(lán)花青綠(1.5g 10％的溶液)與50g SavoirFaire，Novato，CA以商標(biāo)名LASCAUX出售的絲網(wǎng)印刷糊料充分混合形成糊料混合物。使大約一半的糊料混合物與17g粉碎的黑色無色染料(同實(shí)施例2中的S205)混合。無色染料已被預(yù)先在水漿中粉碎至平均粒度小于約5μm，并干燥至大約50％固體。然后在輾輪式混砂機(jī)上充分混合糊料混合物和無色染料。然后將剩余部分的糊料混合物與33g4-羥基苯甲酸芐酯結(jié)合并充分混合。通過粉碎顆粒至平均粒度小于約11μm并干燥至大約50％固體來制備4-羥基苯甲酸芐酯。然后輾壓得到的混合物以充分使組分均勻化并降低平均顆粒直徑。得到的混合物測(cè)得平均細(xì)度小于2μm。還測(cè)得混合物的粘度在1rpm時(shí)在50000和160000cps之間，其中10rpm/1rpm的曲線斜率大于5.0。將混合物絲網(wǎng)涂敷到CD的一面上并在45℃下在真空中干燥。
然后使用45mW激光器在780nm處顯影CD基片上無色染料280微秒暴露時(shí)間。印刷在CD上的圖象顯示出尺寸大約20×50微米的高光學(xué)密度黑色標(biāo)記，并具有綠色背景。
應(yīng)認(rèn)識(shí)到上面參考的布置是說明本發(fā)明原理的應(yīng)用。盡管結(jié)合本發(fā)明的示例性實(shí)施方案在圖中顯示并在上文中描述了本發(fā)明，但在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，可設(shè)計(jì)大量變更和替代布置。顯然，對(duì)于本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員，只要不脫離如權(quán)利要求所提出的本發(fā)明的原理和概念，就可進(jìn)行大量變更。
權(quán)利要求
1.一種光盤，包括其上涂有電磁輻射敏感組合物的光盤基片，所述電磁輻射敏感組合物包含a)顯影時(shí)能形成黑色圖象的無色染料，所述無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料；b)設(shè)計(jì)用于與無色染料反應(yīng)的活化劑；和c)與無色染料混合或熱接觸的電磁輻射吸收劑，其在足以有助于反應(yīng)的電磁輻射的影響下為熱活化的。
2.如權(quán)利要求1的光盤，其中吸收劑與無色染料混合，所述吸收劑在電磁輻射影響下為熱活化的。
3.如權(quán)利要求1的光盤，其中電磁輻射吸收劑包含在第一層中，并且其中無色染料和活化劑包含在第二層中，所述第二層相對(duì)于第一層設(shè)計(jì)，從而在被電磁輻射活化時(shí)吸收劑與無色染料熱接觸。
4.如權(quán)利要求1的光盤，其中電磁輻射為激光形式。
5.如權(quán)利要求1的光盤，其中電磁輻射敏感組合物還包含非無色著色劑。
6.一種標(biāo)記基片的系統(tǒng)，包括a)圖象數(shù)據(jù)源；b)其上涂有電磁輻射敏感組合物的光盤基片，所述電磁輻射敏感組合物包含i)顯影時(shí)能形成黑色圖象的無色染料，所述無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料；ii)設(shè)計(jì)用于與無色染料反應(yīng)的活化劑；和iii)與無色染料混合或熱接觸的電磁輻射吸收劑，其在足以有助于反應(yīng)的電磁輻射的影響下為熱活化的；和c)有效與圖象數(shù)據(jù)源連接并設(shè)計(jì)引導(dǎo)電磁輻射到電磁輻射敏感組合物的電磁輻射源。
7.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中電磁輻射源為能產(chǎn)生0.05-1.0J/cm2熱流量的激光器源形式。
8.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中黑色圖象具有至少1.3的光學(xué)密度。
9.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中基片具有印刷在電磁輻射敏感組合物下面的彩色層。
10.如權(quán)利要求6的系統(tǒng)，其中基片為光盤。
11.一種標(biāo)記光盤的方法，包括以下步驟a)施加電磁輻射敏感組合物到光盤的表面上；其中組合物包含黑色無色染料、活化劑和電磁輻射吸收劑，所述無色染料為含有異苯并呋喃酮的染料；b)從數(shù)據(jù)源轉(zhuǎn)移圖象數(shù)據(jù)到設(shè)計(jì)用于產(chǎn)生電磁輻射的電磁輻射源上；和c)通過暴露于一定頻率、強(qiáng)度、時(shí)間和光點(diǎn)直徑的電磁輻射誘導(dǎo)至少一部分電磁輻射敏感組合物變色以在光盤上產(chǎn)生可見圖象。
12.如權(quán)利要求11的標(biāo)記光盤的方法，其中電磁輻射敏感組合物由包括含無色染料層和含吸收劑層的鄰近層形成。
13.如權(quán)利要求11的標(biāo)記光盤的方法，其中轉(zhuǎn)移圖象數(shù)據(jù)的步驟還包括將數(shù)據(jù)數(shù)字化到對(duì)應(yīng)于螺旋形路徑，該螺旋形路徑與旋轉(zhuǎn)時(shí)電磁輻射源相對(duì)于光盤頂面所沿的路徑匹配。
14.如權(quán)利要求11的標(biāo)記光盤的方法，其中電磁輻射敏感組合物還包含非無色著色劑。
15.如權(quán)利要求1至14中任意一項(xiàng)的光盤、系統(tǒng)或方法，其中無色染料選自下面的組
全文摘要
描述了使用電磁輻射敏感組合物中的黑色無色染料標(biāo)記光盤(14)記錄介質(zhì)的系統(tǒng)(10)和方法。將含有異苯并呋喃酮的黑色無色染料制備在包含活化劑、輻射吸收劑、非無色著色劑和/或各種載體的各種組合物中。無色染料組合物可被施加并制備以在黑色無色染料顯影時(shí)獲得所需的視覺效果。
文檔編號(hào)G11B23/40GK1741910SQ200480002740
公開日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
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