專利名稱：光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可寫式光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，尤其涉及一種以可一次或多次寫入的具有特種載體層的光盤(CD)形式。
常規(guī)的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，尤其是數(shù)據(jù)記錄和讀出均用激光進(jìn)行的光盤(CD-R)，由一種透明載體、一層記錄層、一層金屬反射層，以及一層視需要而擇用的保護(hù)層組成，其中所述記錄層包括諸如Te、Bi或Mn之類的金屬，或者諸如花青類染料、部花青類染料、酞菁類染料或者偶氮類染料之類的染料。數(shù)據(jù)記錄系以激光透過透明載體照射來進(jìn)行。在進(jìn)行這一步驟過程中，記錄層中被照射的各點(diǎn)發(fā)生變形、升華、蒸發(fā)或者改性，以至在需要時(shí)形成凹坑。在記錄層和毗鄰層之間，也常形成無記錄的空間?？蓪憣由弦话阍O(shè)有由Au、Ag、Al或Cu組成的金屬反射層，而可寫層上又設(shè)有保護(hù)層。讀出時(shí)同樣透過透明載體用低能量激光照射來進(jìn)行。凹坑所反射光與存儲(chǔ)介質(zhì)其余部分所反射光之間的對(duì)比度以電信號(hào)的形式讀出。
常規(guī)不可寫光盤(ROM型，只能讀出存儲(chǔ)信息)不包括上述可寫層，而只包括那些經(jīng)模壓等方式已在載體上形成的、相當(dāng)于所復(fù)制信息的凹坑。由此可見，二者結(jié)構(gòu)頗為相似。
關(guān)于更詳細(xì)的介紹，參見A.B.Marchant所著《光記錄》(1990年)。
已知CD-R光盤的一個(gè)問題是，記錄層的靈敏度相當(dāng)高。熱效應(yīng)和光照射效應(yīng)能夠改變記錄層，致使光盤不再可寫及/或不再可讀。因此，有些制造商建議，勿將其直接置于陽(yáng)光下。機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)商家則告誡，因怕DVD機(jī)中所用較短激光波長(zhǎng)會(huì)損壞CD-R，勿在DVD播放機(jī)中播放。否則，在此之后只能錯(cuò)誤百出地讀出所存儲(chǔ)的信息；此等錯(cuò)誤可借助電子測(cè)試儀器測(cè)量出來，并稱之為信息組差錯(cuò)率以及其他一些表述術(shù)語(yǔ)。
信息組差錯(cuò)率概括說明信息組的缺陷總數(shù)，而且應(yīng)當(dāng)盡可能地少。倘若信息組差錯(cuò)率數(shù)值超過220，則數(shù)據(jù)存儲(chǔ)載體不合格。信息組差錯(cuò)率用光盤測(cè)試播放機(jī)來測(cè)定。更詳細(xì)資料參見W.Schild所著“播放機(jī)差錯(cuò)，光盤差錯(cuò)”，載于Funkscau 23/1988。CD-R也可能變得根本不能讀或?qū)懙某潭取?br> 本發(fā)明的目的是提供一種可寫光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，尤其是提供一種穩(wěn)定性得以改進(jìn)、從而使用壽命也延長(zhǎng)的可寫入光盤。
本發(fā)明的這個(gè)目的通過提供一種可寫型光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)得以實(shí)現(xiàn)，所述可寫型光存儲(chǔ)介質(zhì)包括一層保護(hù)層、一層或多層可寫入層，視需要而設(shè)有的反光層，以及至少一層載體層，其特征在于，所述載體層至少含有一種染料，該染料在用于寫及/或讀時(shí)的激光波長(zhǎng)情況下，光透射率至少為70％，在比激光波長(zhǎng)至少短100nm的所有其他可見光波長(zhǎng)情況下，光吸收率至少為70％。
為獲得所需要的光吸收特性，所述載體層優(yōu)選含有至少兩種染料，特別優(yōu)選含有三種染料。
所述染料或諸染料優(yōu)選選自包括蒽醌染料和吡唑啉酮染料的染料類。尤其優(yōu)選Makrolexgelb 3G(一種吡唑啉酮染料，《染料索引》第一卷溶劑黃93)、Makrolexrot 5B(一種蒽醌染料，《染料索引》第一卷溶劑紅52，第二卷第68210號(hào))和Hytherm Blue E(一種蒽醌染料，《染料索引》第一卷溶劑藍(lán)101)。
載體層材料并不至關(guān)重要，對(duì)此無特定限制。該載體層包括用于光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，尤其用于CD-R的常規(guī)材料，而且特別包括對(duì)用于寫及/或讀的激光具透射性的聚合物，例如(共)聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚-4-甲基戊-1-烯、無定形(非晶態(tài))環(huán)聚烯烴、聚酯、環(huán)氧樹脂、或聚丙烯酸酯。尤其使用(共)聚碳酸酯。該材料可具有凹坑及/或可控信號(hào)及/或?qū)бǖ罓畹男畔⑿盘?hào)，即該材料可以是承載信息信號(hào)或者不承載信息信號(hào)、經(jīng)格式化或者未經(jīng)格式化處理的載體。視需要還可用常用方式對(duì)該材料進(jìn)行表面處理。
所述染料或諸染料可用通常的方式方法摻加到載體材料中去，例如與載體材料顆粒復(fù)配或者沉積在載體材料顆粒上。染料也可優(yōu)選作為母煉膠料加入。
載體材料中染料或多種染料的濃度優(yōu)選為0.1～1.4％(重量)，最優(yōu)選為0.3～0.8％(重量)。所述載體用含有染料的材料作原料用常規(guī)方法成型，例如用注塑或沖壓法。
如果載體層為多層，則各層優(yōu)選由同一種聚合物材料構(gòu)成。在此情況下，染料或各染料可加到一層載體層中，或者也可加到多層載體層中。
視需要設(shè)置為一層或多層的可寫層，優(yōu)選為一層或多層常規(guī)感光染料層(例如，參見EP-A 353 392、488 231及410 879)。各層含有一種或多種有機(jī)染料，例如酞菁染料、部花青染料、花青染料、吲哚羰花青、甘菊藍(lán)和偶氮染料。舉例來說，這些染料以溶于某種溶劑所成的溶液形式，用常規(guī)方式，例如旋轉(zhuǎn)涂布使其沉積。舉例來說，作溶劑用的有二丙酮醇、氟化醇，如四氟丙醇、丁醇或其混合物。
可寫層所用的染料，不同于載體層所用的染料，特別優(yōu)選花青染料。
反光層視需要而設(shè)置，它優(yōu)選包括一種在所用激光波長(zhǎng)處反光度大于80％的金屬，例如金、銀、鋁、銅及其合金。舉例來說，反光層可用諸如真空蒸鍍、濺射鍍、離子鍍之類的氣相沉積法或者類似技術(shù)來鍍覆。
所述保護(hù)層包括一種耐沖擊性能杰出的樹脂，該樹脂通常為環(huán)氧樹脂、聚丙烯酸酯樹脂或者硅氧烷硬樹脂。該保護(hù)層通常以旋涂法涂覆樹脂繼而以紫外光照射進(jìn)行固化而成。然而，該保護(hù)層也可包括一種柔軟的材料，例如聚氨酯樹脂。
各層的層厚優(yōu)選為載體0.5～1.2mm、可寫層至多200nm、反光層至多200nm、而保護(hù)層則為5～200nm。
寫入及/或讀出所用激光的波長(zhǎng)，優(yōu)選分別為760～800nm(特別優(yōu)選775～785nm)和620～660nm(特別優(yōu)選635～650nm)。
下列實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
在25℃下，用聚碳酸酯溶于二氯甲烷所成的0.5％溶液來測(cè)定聚碳酸酯的相對(duì)粘度。
實(shí)施例本發(fā)明實(shí)施例以下列混合物制成載體材料
99.6224％(重量) 粒狀聚碳酸酯，Makrolon CD 2005，拜耳股份公司供貨，一種用含叔丁基端基的雙酚A制成的聚碳酸酯，平均溶液粘度為1.20(于25℃二氯甲烷中測(cè)得，測(cè)定時(shí)其濃度為聚碳酸酯在100ml二氯甲烷中0.5g)；0.06513％(重量) 吡唑啉酮染料Makrolexgelb 3G(《染料索引》第一卷中記載為溶劑黃93)，拜耳股份公司產(chǎn)；0.19746％(重量) 蒽醌染料Makrolexrot 5B(《染料索引》第一卷中記載為溶劑紅52)，拜耳股份公司產(chǎn)；0.11501％(重量) 蒽醌染料Hytherm Blue E(《染料索引》中記載為溶劑藍(lán)101)。
將染料在閉合容器中與上述顆粒材料均勻混合，然后在WernerPfleiderer ZSK 53型雙蝸桿捏合機(jī)中，將混合物在240℃溫度下進(jìn)行復(fù)配。
然后，在光盤注塑機(jī)中，用CD-R壓型機(jī)具生產(chǎn)出厚約1.2mm、外徑120mm的CD-R原坯。CD-R的生產(chǎn)，在材料溫度330℃和模具100℃溫度下進(jìn)行，生產(chǎn)周期為10秒鐘。該CD-R壓型機(jī)設(shè)有一個(gè)螺旋狀、平均寬度為75nm、平均深度為180nm及螺距為1.6μm的預(yù)設(shè)溝槽。
對(duì)CD-R原坯測(cè)量其透光度。

圖1表明，所用材料在小于700nm的波長(zhǎng)處，吸收率很高。
(測(cè)量幾何學(xué)0°/漫射)。
對(duì)比例為進(jìn)行比較起見，在makrolon CD 2005基體材料中不添加染料，制造類似的CD-R原坯。圖2表明，該材料的透射率在整個(gè)可見光區(qū)域內(nèi)都很高(測(cè)量幾何學(xué)0°/漫射)。
繼而，在CD-R原坯上涂覆一層染料層。所用染料是富士公司供應(yīng)的花青染料OM57，它與日本Kayaku公司供應(yīng)的kayasorb IPG-022猝滅劑一起使用。該染料與猝滅劑(quencher)之比為20∶1。染料/猝滅劑的沉積以旋轉(zhuǎn)涂布法用雙丙酮醇溶液來進(jìn)行，涂布條件要選擇得能形成150nm的染料層平均厚度。
然后，在染料層上蒸鍍60～80nm厚的金層。此金層上又涂有厚約10μm的保護(hù)漆。
接著，在Yamaha 100型CD-R刻寫機(jī)上，以4倍寫/讀比，對(duì)分別由本發(fā)明和由對(duì)比試驗(yàn)所制得的CD-R，進(jìn)行寫入。繼而，用ISEDD試驗(yàn)用播放機(jī)測(cè)量CD-R的信息組差錯(cuò)率(BLER)，所述ISEDD試驗(yàn)用播放機(jī)由Bielefeld城的環(huán)境技術(shù)與測(cè)量技術(shù)工程師辦公室提供，測(cè)量時(shí)將一臺(tái)飛利浦(Philips)播放機(jī)和一臺(tái)索尼(Sony)播放機(jī)一起用。
正如下列表1所示，CD-R的質(zhì)量處于差不多水準(zhǔn)表1BLER(Sony) BLER(Philips)本發(fā)明CD-R 60 59基體材料中無染料的CD-R 62 64接著，按照ISO 4892-2對(duì)本發(fā)明CD-R及對(duì)比例CD-R進(jìn)行光照試驗(yàn)。在下列試驗(yàn)條件下，使光透過基體材料，照到CD-R染料層，進(jìn)行照射裝置 Atlas Xenon-WOM光源 XENON牌燈泡，6.5KW(v.Atlas)照射強(qiáng)度 0.35W/(m2*nm)，以340nm波長(zhǎng)測(cè)得濾光 Pyrex/Pyrex黑色標(biāo)準(zhǔn)溫度 65℃試驗(yàn)室溫度 42℃空氣相對(duì)濕度 65％噴霧周期 102/18分鐘而后，再用ISEED試驗(yàn)播放機(jī)測(cè)量信息組差錯(cuò)率。
對(duì)比組CD-R的信息組差錯(cuò)率(BLER)，在光照約10小時(shí)以后就顯著增大。在光照時(shí)間約20小時(shí)后，BLER值約為500，也即超出標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定范圍。
在實(shí)際高達(dá)50小時(shí)的光照時(shí)間以后，本發(fā)明CD-R的BLER也并未增加。
權(quán)利要求
1.可寫式光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，該介質(zhì)包括保護(hù)層、一層或多層可寫入層，視需要設(shè)置的反光層以及至少一層載體層，其特征在于，所述載體層至少含有一種染料，該染料在寫及/或讀所用激光波長(zhǎng)處，有至少70％的透射率，在比激光波長(zhǎng)至少短100nm的所有其他可見光波長(zhǎng)處，吸收率至少為70％。
2.權(quán)利要求1所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述載體層至少含有兩種染料。
3.權(quán)利要求1或2中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述透射率至少為80％，優(yōu)選為85％，吸收率至少為90％，優(yōu)選為95％。
4.權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，寫及/或讀所用激光的波長(zhǎng)為760～800nm，優(yōu)選為775～785nm。
5.權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述寫及/或讀所用激光的波長(zhǎng)為620～660nm，優(yōu)選為635～650nm。
6.權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述一種或多種染料選自蒽醌染料或者吡唑啉酮染料。
7.權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述一種或多種染料選自Makrolexgelb 3G，Makrolexrot 5B，或者Hytherm Blue E。
8.權(quán)利要求1至7中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述載體層含有0.1～1％(重量)染料。
9.權(quán)利要求1至8中任何一項(xiàng)所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其形式為可一次或多次寫入的光盤。
10.權(quán)利要求9所述的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述可寫入層由與上述一種或多種染料不同的感光性染料組成。
全文摘要
可寫式光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì),該介質(zhì)包括一層保護(hù)層、一層或多層可寫入層,視需要而設(shè)的反光層以及至少一層載體層,其中,所述載體層至少含有一種染料,該染料在寫及/或讀時(shí)所用激光波長(zhǎng)處,光透射率至少為70%,在比激光波長(zhǎng)至少短100nm的所有其他可見光波長(zhǎng)處,吸收率至少為70%。
文檔編號(hào)G11B7/247GK1273666SQ98809900
公開日2000年11月15日 申請(qǐng)日期1998年9月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者R·維斯珀, H·勒維, R·茲默曼, W·黑賽 申請(qǐng)人:拜爾公司