光记录介质制造技术

本发明专利技术提供一种具有形成在基材１０上的至少一记录层１１和一透光层１３的光记录介质，其中，记录层１１由用于吸收波长为３６０－４６０纳米的入射光并诱发物理变化或化学变化从而改变折射率的有机材料组成；透光层１３的厚度为１０－１７７微米；有机材料的吸收系数（ｋ）和热解温度Ｔｄｅｃ之间的关系为９５０（℃）＜（Ｔｄｅｃ（℃）－２０）／ｋ＜４１００℃…（１），并且吸收系数“ｋ”＞０．０。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有由有机材料制成的记录层的光记录介质，如CD-R(可记录的光盘)和DVD-R(可记录的数字视频通用光盘)，以及涉及其制备方法。现有技术业已生产出各种各样的光记录介质，如具有在基材上形成的不同材料制成的记录层的光盘，用于通过照射光在记录层中记录和复制信息。在这些光记录介质中，通过利用更短波长的光源并提高物镜的数值孔径的方法，实现了更高的记录密度。在这些光记录介质之中，CD-R和DVD-R的记录层用所谓有机物质的有机颜料制成，所述颜料吸收入射光并通过物理变化或化学变化而分解，并且改变折射率。上述的光记录介质与其它记录介质是相容的，并且易于制造且是廉价的，因此年复一年地销售量日益增加。在下一代光记录介质中，希望的是在记录层中利用上述有机颜料的所谓只写一次的介质。本专利技术要解决的问题由于记录密度变得更高并且聚焦的光点直径变得更小，因此要求有机颜料最优化。然而，有机颜料在光记录介质上的热解反应机理尚不完全清楚，并且CD-R和DVD-R实际上已通过重复试验而根据经验进行了最优化，而且，作为下一代高记录密度介质的最佳特性值还没有找到，因此，目前，对于在记录层中利用所述有机颜料开发下一代光记录介质，尚没有具体的指导原则。特别是，有机颜料具有多样性，并且有机颜料的热传导率与相变材料或磁光材料相比相当低，而且仅披露了很少的数据，因此，对于在记录期间温度的上升几乎不可能获得准确的探测。作为相应于下一代光记录介质的光学系统，蓝激光二极管(LD)已投入了实际使用，并且光源的波长被缩短，另一方面，还开发出了数值孔径(NA)大于约0.80的物镜，并且光点直径与常规光记录介质相比极小。也就是说，与现有技术相比光能极高，并且热学特性的最优化是最难的问题。此外，由于记录和再现光源不同于常规的波长，因此，在材料方面需要光学特性的最优化，并且必须重新设计有机颜料的分子结构。也就是说，记录层材料必须具有再现光源的适当的折射率，以便使再现信号具有足够大的幅度。同时，还必需在该波长时使吸收率最佳化。吸收率与记录时温度的升高有关，并且最佳值将随聚焦光点直径而改变，因此，吸收率的最优化基本上决定了记录特性。因此，光源的波长是不同的并且物镜的数值孔径也是不同的，而且实际上几乎不可能原样使用常规的有机颜料，特别是在蓝LD光源和高NA结合的情况下，需要与常规材料完全不同的材料。如上所述，在下一代光记录介质的记录和再现装置的光学系统中，使用蓝LD光源和NA约等于0.8或更大的数值孔径的物镜。在这种情况下，与常规光记录介质特别不同的是透光层的厚度。在常规的CD和DVD中，记录层和其它层分别以约1.2毫米和0.6毫米的厚度形成在透光的基材上，并且基材侧是光入射侧。另一方面，在适用于NA约0.80-0.95的透镜的下一代光记录介质中，需要保证实际的偏斜裕度(skew margin)，也就是说，需要保证介质基材侧与光学摄像管光学系统偏斜的允许误差，并且当产生偏斜时将发生彗形象差。因此，为了解决彗形象差增加的问题，存在着在10微米-177微米范围内选择透光层厚度的趋势。目前，所述透光层本身的制造就是开发的课题，但换句话说，透光层厚度降低的介质的目的在于高NA光学系统应用方面的高密度记录。鉴于上述的情况，本专利技术的目的在于选择具有适当光学常数和热学特性的有机材料作为记录层，并通过利用上述材料进行高密度记录而提供用于实现有利记录和再现特性的光记录介质。本专利技术提供一种具有形成在基材上的至少一记录层和一透光层的光记录介质，其中，记录层由用于吸收波长为360-460纳米的入射光的有机材料组成，并诱发物理变化或化学变化，从而改变折射率；透光层的厚度为10-177微米；有机材料的吸收系数(k)和热解温度Tdec之间的关系为950(℃)＜(Tdec(℃)-20)/k＜4100℃...(1)，并且吸收系数“k”＞0.0。因此，Tdec大于20℃，优选大于50℃，最优选大于100℃。如上所述，在本专利技术中，通过选择记录层的有机材料以满足式(1)中确定的吸收系数(k)和热解温度Tdec之间的关系，并且具有0.0以上的吸收系数；通过短波长的蓝光源和高数值孔径NA的光学摄像管，改善了记录和再现特性，因此，能够实现在高密度下能够记录的实际的光记录介质。现在参考附图，下面将详细地描述本专利技术的优选实施方案，但必须注意的是，本专利技术并不局限于下面的各实施方案，在不脱离本专利技术的精神和范围下，可以对本专利技术作出各种改变和改进。因此，本专利技术打算在记录层热学特性最佳化中给出记录层材料吸收系数和热解温度的最佳范围。该最佳组合物适于利用如上所述用于下一代光记录介质的光学系统的光记录介质，并且优选的是，通过利用波长360纳米-460纳米的所谓的蓝光源并选择10-177微米厚度的透光层，在光学摄像管物镜的数值孔径NA为0.80或更大的光学系统中进行记录和再现。当记录层由通过吸收入射光而物理变化或化学变化的所谓热解而记录的有机材料组成时，记录特性和再现稳定性在一定程度上由吸收系数和热解温度之间的关系确定。特别是，记录层从恒定光能量吸收的热量主要与吸收系数成比例。该机理将解释如下。在记录层中的温度分布可通过利用导热率公式(例如，O.W.Shih，J.Appl.Phys.75(1994)4382)来计算。导热率公式的解取决于不同的参数，如薄膜组成，每一层的导热率，记录光脉冲图形，线速度，和入射光点的尺寸。在光记录介质的参数中，当有机颜料用于记录层中时，由于记录层的导热性极低，因此，向外界的热传导速度较慢，例如约为铝薄膜的1/500，或约为玻璃基材的约1/5。因此，达到极限的温度，即在该点中最热区域的温度最大地依赖于记录层的热吸收，也就是说，由点矢量<S>计算得到的吸热量(-·<S>)。就点矢量而论，由于记录层是薄膜，因此必须考虑多重干扰的影响，但是，吸收系数“k”越高，吸热量就越多，并且基本上可假设其与吸收系数“k”成比例。也就是说，在记录前的温度为室温，约20℃，但当吸收系数变得更高时，达到极限的温度往往会准线性地升高。在有机材料的记录中，热解是记录的原理。作为反应和通过热解所致分子离解的结果，在记录之后的光学常数将变更，并且通过再现光对其进行检测。因此，当记录层部分地达到点中热解起始温度时，将进行记录。热解温度Tdec越高，在记录中所需的热量就越多，但在其中刻痕光强度限制在一定范围内的目前的光学记录装置中，希望达到的温度通过如上所述适当地选择吸收系数而达到。作为有机材料，染料和/或颜料是优选的。上述的染料和颜料尤其是属于下列类别偶氮，尤其是杂环偶氮，部花青，半花青，花青，链花青，零花青，烯胺，腙，香豆素和酞菁。这些染料或颜料还可是聚合的或粘结至聚合物骨架上的。实施方案1-12属于最优选的那类染料和颜料。考虑到吸收系数和热解温度之间的上述关系，在下面列出了可记录的实施例和不可记录的实施例，并且列出了吸收系数和热解温度的有利范围。在下面的实施方案中，热解温度Tdec通过差示扫描量热计(DSC)测量并由所谓的DSC曲线来计算。为了从DSC曲线中溶解温度的峰分离出来，还进行热重分析(TGA)，并且将质量没有改变的峰判定为溶解峰，将TGA中质量下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有形成在基材上的至少一记录层和一透光层的光记录介质，其特征在于，记录层由有机材料组成，该材料吸收波长为３６０－４６０纳米的入射光，并诱发物理变化或化学变化，从而改变该材料的折射率；透光层的厚度为１０－１７７微米；有机材料的吸收系数（ｋ）和热解温度Ｔｄｅｃ之间的关系为９５０（℃）＜（Ｔｄｅｃ（℃）－２０）／ｋ＜４１００℃，并且吸收系数“ｋ”为ｋ＞０．０。

【技术特征摘要】
DE 2001-3-28 10115227.2;DE 2001-4-6 10117462.4;DE 1.一种具有形成在基材上的至少一记录层和一透光层的光记录介质，其特征在于，记录层由有机材料组成，该材料吸收波长为360-460纳米的入射光，并诱发物理变化或化学变化，从而改变该材料的折射率；透光层的厚度为10-177微米；有机材料的...

【专利技术属性】
技术研发人员：H伯内斯，FK布鲁德，W黑泽，R哈根，K哈森吕克，S科斯特罗米尼，P兰登伯格，R奥泽尔，T索默曼，JW施塔维茨，T比林格尔，佐飞裕一，岩村贵，小山田光明，渡边英俊，玉田作哉，山本真伸，
申请(专利权)人：拜尔公司，索尼公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]