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TWI264715B - Optical recording medium and production thereof - Google Patents

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TWI264715B
TWI264715B TW093120694A TW93120694A TWI264715B TW I264715 B TWI264715 B TW I264715B TW 093120694 A TW093120694 A TW 093120694A TW 93120694 A TW93120694 A TW 93120694A TW I264715 B TWI264715 B TW I264715B
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TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
substrate
recording medium
optical recording
dye
Prior art date
Application number
TW093120694A
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English (en)
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TW200504744A (en
Inventor
Tohru Yashiro
Tatsuo Mikami
Yuki Nakamura
Original Assignee
Ricoh Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of TW200504744A publication Critical patent/TW200504744A/zh
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Description

1264715 (1) 九、發明說明 [發明所屬之技術領域】 本發明係關於具有兩層記錄層之單面光學記錄 其中可將資訊記錄及自其單面複製,以及關於其製 【先前技術】 除了唯讀光學記錄媒體(如數位多功能光碟( )之外,可錄式DVD媒體(如DVD + Rw、DVD + R R、DVD-RW和DVD-RAM媒體)已成爲市場上通 體。這些DVD + R及DVD + RW媒體係憑慣用的可錄 (如CD-R和CD-RW媒體)廣泛的科技爲主。將 度(軌距及信號標記長度)及基板厚度自那些配合 格之密度改變成那些配合D V D規格之密度,以便 以唯讀DVD媒體的複製相容性。例如,DVD+ R媒 造係藉由將染料膜以旋轉塗佈塗覆基板,形成光學 ’在其背面上形成金屬反射層’建構資訊記錄基板 將資訊記錄基板與另一具有相同尺寸之基板以插入 性材料黏結,成爲C D - R媒體。在該情況中的光學 包含染料。C D - R媒體的其中一項特點係彼等具有涛 系統規格的6 5 %之高反射率。爲了在上述構造中產 射率’故光學記錄層(光吸收層)在用於記錄和複 之光束波長下必須具有特殊的複合折射指數。染料 足這些需求的光吸收特性。這也適用於DVD媒體。 媒體, 造方法 DVD ) 、DVD- 行的媒 式光碟 記錄密 CD規 於確保 體的製 記錄層 ,以及 之黏著 記錄層 5足CD 生高反 製資訊 具有滿 (2) 1264715 特定的唯讚DVD媒體具有兩層增加儲存容量的記錄 層。圖2係具有兩層記錄層的D V D媒體的示意截面圖。 將第一個基板1及第二個基板2以插入之以紫外線固化樹 脂所製成的光學透明有機中間層5黏結。媒體具有在第一 個基板1內表面上的第一層記錄層4及在第二個基板2內 表面上的第二層記錄層4’。第一層記錄層4具有半透明 介電膜。第二層記錄層4 ’係典型以金屬所製成的反射膜 。記錄層攜帶成爲記錄信號之凹部位及凸部位,並自此讀 取由於複製資訊用之光束的反射及干擾結果的記錄信號。 因爲自兩層記錄層讀取信號,故媒體具有高達約8 . 5 G B之 儲存容量。 第一及第二個基板分別具有約0.6毫米厚度,以及光 學透明有機中間層5具有約5 0微米厚度。將建構第一層 記錄層的半透明膜配置成具有約3 0%之反射率。因此,將 用於在第二層記錄層上複製資訊之雷射光束反射,使第一 層記錄層中的光總量減弱約3 0%,以第二層記錄層的反射 膜反射,進一步減弱在第一層記錄層中的光束及自媒體輸 出。將用於複製資訊之雷射光束聚焦在第一層記錄層上或 第二層記錄層上,並偵測反射之光線,藉以在各個記錄層 上複製信號。通常記錄在DVD媒體中的資訊,並使用約 6 5 0毫微米波長之雷射光束複製資訊。 上述可錄式DVD、DVD + R、DVD-R及DVD + RW媒體 分別具有一層記錄層,可自其一面讀取資訊。爲了在這些 光學記錄媒體中產生更大的儲存容量,故彼等必須是雙面 -6- (3) 1264715 媒體,可自其兩面讀取資訊。可自一面記錄和複製資訊之 兩層光學記錄媒體具有兩層記錄層’因此,在將來自光學 拾取之燒錄雷射光束的焦點調整在更遠的記錄層上及將燒 錄雷射光束投影在該記錄層,藉以記錄信號時’則第一層 記錄層會減弱雷射光束,其造成第一層記錄層不可以充份 吸收及反射雷射光束,在其上記錄信號的問題。 曰本專利特許公開申請案(JP-A)第1卜66 622號提 出具有兩層分別含有有機染料之記錄層的光學記錄媒體, 其中可將資訊記錄及在兩層記錄層上複製來自一面光學記 錄媒體之資訊。該光學記錄媒體包含兩個基板’將其中一 個配置成自其基板面施加雷射光束及另一個配置成自其記 錄層面施加雷射光束。但是’該構造仍未解決第二層記錄 層未充份吸收及反射光線的問題。 日本專利(JP-B)第2796288號提出具有多層結構及 含有由染料所組成及插入中間層排歹卩的兩層記錄層之光學 記錄媒體。但是’與CD_R及DVD + R媒體比較’該光學 記錄媒體不可能使用利用在反射層與染料(記錄層)t胃 的多重交互作用的高反射性構造。此外’該構造指望使用 在多重波長下之雷射光束記錄資訊’並不預備使用在單> 波長下之雷射光束較高@儲# #胃@胃層記μ ® ± E f彔 資訊。 【發明內容】 本;胃明的目的係提供光學記錄媒體,其中可將資訊記 (4) - 1264715 錄及複製來自一面的資訊,解決上述慣用技術的問題,以 及第二層記錄層展現滿意的記錄信號特性。本發明的另一 目的係提供光學記錄媒體的製造方法。 在本發明的第一個觀點中,尤其係提供一種光學記錄 媒體,其包含: 第一個資訊基板,其係選自: 一個包括第一個基板及至少一層第一層唯讀記錄層之 基板,第一層記錄層包括反射膜及具有資訊坑,及 φ 一個包括以該次序排列的具有導槽的第一個基板、包 括有機染料的第一層記錄層及第一層反射層之基板;及 第二個資訊基板,其包括以該次序排列的具有導槽的 第二個基板、至少一層第二層反射層、包括有機染料的第 二層記錄層及無機保護層, 其中將第一及第二個資訊基板以插入的光學透明有機 中間層黏結’所以使第一個基板及第二個基板分別朝向外 ,及 # 其中將光學記錄媒體配置成以來自第一個基板表面的 光線施予光學記錄媒體的方式複製在第一及第二層記錄層 上記錄的資訊。 無機保護層以具有8 0至1 8 0毫微米厚度較佳,並以 90至1 80毫微米更佳。 無機保護層主要以包括Zn S較佳。 無機保護層可以包括至少一種選自ZnS、ZnS-Si02及 ZnS-SiC之材料。 (5) ' 1264715 第二個基板的導槽以具有2 0至6 0毫微米深度較佳。 光學記錄媒體可以進一步包括在第二層反射層與第二 個基板之間的第二層有機中間層。 可將光學記錄媒體配置成在位於無機保護層附近的第 二層記錄層中形成記錄標記,該標記係由於染料特性改變 及/或染料蒸發的結果。 較佳地係第二層記錄層在580至620毫微米波長下展 現最大的吸收性用或高峰吸收性。 馨 較佳地係第二層記錄層在對應於導槽的位置具有 60 至100毫微米厚度。 第二層記錄層在對應於導槽的位置最好具有厚度Τ 1 及在對應於陸地的位置最好具有厚度Τ2,以及Τ 1對Τ2 之比(Τ1/Τ2 )係從0.8至1 .0。 在本發明的第二個觀點中,其係提供光學記錄媒體的 製造方法,包括以塗佈法形成第二層記錄層膜,其中第二 層反射層包括銀合金。 ♦ 以參考所附圖形的以下較佳的具體實施例的說明明白 本發明進一步的目的、特點及優點。 【實施方式】 圖3及4係展示本發明的光學記錄媒體之構造實例。 在圖3之光學記錄媒體中,第一層記錄層係唯讀層及 第二層記錄層係讀/寫層。在圖4之光學記錄媒體中,第 一層及第二層記錄層都是讀/寫層。圖3之光學記錄媒體 (6) 1264715 包含第一個資訊基板1 〇 〇及第二個資訊基板2 Ο 0。第一個 資訊基板1 〇 〇包括第一個基板1及包含反射膜和具有資訊 坑的第一層唯讀記錄層3。第二個資訊基板200包括以該 次序排列的具有導槽的第二個基板2、至少一層第二層反 射層8、包括有機染料的第二層記錄層7及無機保護層6 。將第一及第二資訊基板1 0 0及2 0 0以插入的光學透明有 機中間層5黏結,所以使第一基板1及第二個基板2分別 朝向外。將用於複製資訊之雷射光束L自第一個基板表面 施予光學記錄媒體。圖4的光學記錄媒體包含第一個資訊 基板1〇〇及第二個資訊基板2 00。第一個資訊基板1〇〇包 括以該次序排列的具有導槽的第一個基板1、包括有機染 料的第一層記錄層9及第一層反射層1 0。在該情況中, 第一層記錄層係可錄式,如單寫多讀式光學記錄媒體。第 二個資訊基板2 0 0包括以該次序排列的具有導槽的第二個 基板2、至少一層第二層反射層8、包括有機染料的第二 層記錄層7及無機保護層6。將第一及第二個資訊基板 100及2 0 0以插入的光學透明有機中間層5黏結,所以使 第一個基板1及第二個基板2分別朝向外。將用於複製資 訊之雷射光束L自第一個基板表面施予光學記錄媒體。 具有上述構造之本發明的光學記錄媒體確保來自包括 有機染料的第二層記錄層之信號好的反射率。更特定言之 ,將本發明的光學記錄媒體配置成以無機保護層減低由於 與光學透明有機中間層接觸的第二層記錄層的損害,並使 來自第二層記錄層的雷射光束以較高的反射率反射,其係 -10- 1264715 (7) 由於在第二層記錄層的兩個界面上的多重交互作用的結果 〇 在將以第一層記錄層及第一層保護層減弱的用於記錄 或複製之雷射光束施予第二層記錄層,形成在第二層記錄 層中的記錄標時’則雷射光束減弱的量係第一層記錄層 的吸收量,其係與具有兩層記錄層之D V D - R Ο Μ媒體比較 。該減弱現象使第二層記錄層不易具有足以記錄的記錄敏 感度的問題上升,並由於記錄標記的放寬而使鄰接的軌道 之間的串擾容易增加。進一步要求第二個基板具有深度小 於第一個基板的導槽深度的導槽。以其造成記錄標記放寬 ’因爲導槽不可能具有足以避免記錄標記放寬的深度。 根據本發明,形成沒有熱變形記錄標記,以至於確保 在第二層記錄層中具有充份的記錄敏感度及避免記錄標記 放寬。爲了避免熱變形,故將當作避免變形的層之無機保 護層與第二層記錄層鄰接排列。 也將無機保護層當作阻擋層,其保護第二層記錄層免 於受到光學透明有機中間層不利的影響。因此,可以使用 溶解染料中的黏著劑作爲光學透明有機中間層,並可將兩 個基板彼此輕易黏結。 在本發明的光學記錄媒體中,以染料特性改變及/或 染料蒸發的作用可在第二層記錄層中形成記錄標記,在鄰 接層之間的界面沒有變形。較佳地係在位於無機保護層附· 近的第二層記錄層中形成記錄標記。以“在位於無機保護 層附近的第二層記錄層中形成記錄標記”用語代表所形成 -11 - (8) 1264715 的記錄標記不與反射層接觸,以及較佳地係記錄標記的中 心位於在厚度方向自記錄層中心向上至無機保護層。這是 因爲有可能在無機保護層與反射層之間位於傳導少量熱的 層附近形成記錄標記,即無機保護層附近。增加記錄標記 位置的精確度能夠改進信號的抖動性。 如果必要時,可將光學記錄媒體配置程具有單一記錄 層,其中第一個資訊基板只包含光學透明基板。 以滿意的變形抑制作用而言。無機保護層的厚度通常 以從約1 〇至約2 0 0毫微米(以3 0毫微米或更厚較佳)’ 以充份的記錄信號調節度(對比)而言,以8 0毫微米或 更厚更佳(以 90毫微米或更厚還更佳)。進一步以避免 增加抖動性及降低調節度的觀點而言,最好係1 8 0毫微米 或更薄。 用於無機保護層之材料的實例係具有高的透光特性之 無機物’如 SiO 、 Si02、 MgF2、 Sn02 、 ZnS 及 ZnS-Si〇2 5 以ZnS-Si〇2較佳,因爲其較低的結晶度及較高的折射率 〇 以主要由ZnS所製成的膜較佳,更特定言之,ZnS之 比係50%或更大。除了 ZnS-Si02之外,主要以ZnS所製 成的膜較佳之貫例係ZnS-Si〇2、ZnS-SiC、ZnS-Si及ZnS-Ge。以適合的膜結晶度而言,在層中的 ZnS之比係以從 約60至約90莫耳%較佳。 第二層記錄層的光吸收性係以在用於記錄和複製資訊 之雷射光束波長下的吸收値爲角度從0 . 1至0.4較佳,其 -12- 1264715 Ο) 係在基板上形成單獨的染料膜時測定的。如果光吸收性小 於以上較佳的範圍時,則可能使抖動性增加。如果光吸收 性大於以上較佳的吸收範圍時,則使反射率降低。 爲了滿意的低抖動性,故第二層記錄層(染料層)的 厚度係以從60至1 00毫微米較佳。在對應於導槽之位置 的厚度T 1對對應於第二層記錄層陸地之位置的厚度T2 之比係以從0.8至1 . 0較佳。 在兩層DVD-ROM媒體中,反射率規格係從18%至 3 0%。第一層記錄層必須展現降低的光吸收性,以滿足規 格及確保在第二層記錄層中高的光吸收性。在本文可以常 規的紫外線質譜儀測量吸收値。 以調整第二層記錄層的厚度或染料的光吸收特性可以 控制該記錄層的光吸收性,並且較佳地係以調整染料的吸 光特性控制該吸收性。在該情況中,較佳地係染料膜在從 5 8 0至6 2 0毫微米之波長範圍下具有最大的吸收波長或吸 收高峰α如果在波長下的最大吸收波長或吸收高峰小於以 i:較佳的範圍時,則染料膜不可能具有充份的記錄敏感度 。如果在波長下的最大吸收波長或吸收高峰大於以上較佳 的範圍時’則染料膜不可能具有充份的反射率。 較佳地係染料也具有從2 5 0 °C至3 5 0 °C爲範圍之熱分 解溫度。如果熱分解溫度超過以上較佳的範圍時,則使記 錄敏感度降低。如果熱分解溫度小於以上較佳的範圍時, 則使熱安定性降低及記錄標記有可能放寬。可以多樣性熱 平衡輕易測定染料的熱分解溫度。 -13- 1264715 (10) 圖5及6係以圖示例證光學記錄媒體的第一及第二層 記錄層分別的層構造。在對應於第一個基板2 1的導槽2 6 位置的第一層記錄層22中形成記錄標記24。在對應於第 一個基板1 1的陸地1 7位置的第二層記錄層1 2中形成記 錄標記1 4。較佳地係應該在第二層記錄層1 2中形成沒有 熱變形的這些記錄標記,以抑制記錄標記放寬,因此減低 串擾及確保滿意的低抖動性。換言之,較佳地係由於染料 特性改變及/或染料蒸發的結果而應該形成記錄標記。可 以以上的層構造形成這些記錄標記。圖5係例證第一個基 板21、第一層反射層23、光學透明中間層25及第一個基 板的陸地2 7。圖6係例證第二個基板n、第二層反射層 1 3、光學透明中間層丨5、第二個基板的導槽〗6及無機保 護層1 8。 如圖5及6的例證,在第一及第二個基板中的導槽形 狀不相同。 在0.74微米軌距之4.7GB的DVD + R及DVD-R媒體 中,爲了滿意地利用界面反射性,故第一個基板的導槽以 具有150至200毫微米之深度及至〇·35微米之底槽 寬度較佳。如圖5所示’當以旋轉塗佈法形成染料膜時, 則常以染料塡充導槽。因此,以在導槽中的染料量及導槽 尺寸測定在第一層記錄層(染料層)與第一層反射層之間 的界面尺寸。上述的導槽尺寸適合更好的界面反射性。 爲了減少由於導槽而減弱的反射光線及確保來自第二 層記錄層的高反射性,故第二個基板的導槽以具有2 0至 -14- (11) 1264715 6 0毫微米之深度較佳。如圖6所示,以第二個基板的導 槽尺寸測定在第二層記錄層(染料層)與第二層反射層之 間的界面尺寸。爲了滿意地利用光線的界面反射性,故導 槽深度係以在以上的範圍之內較佳。在D VD媒體中用於 記錄和複製資訊的光束波長下(約6 5 0毫微米),導槽以 具有0.1至0.35微米之覓度(底槽寬度)較佳。具有深 度超過60毫微米及/或槽底寬度超過0.35微米之導槽可 能時常招致反射率降低。具有深度小於2 0毫微米及/或 槽底寬度小於〇 _ 1微米之導槽可能招致具有不同形狀之記 錄標記,因此招致抖動性增加。也可以在第二層反射層與 第二個基板之間形成第二層有機中間層的方式控制導槽深 度。 通常在 D V D + R媒體中所使用的基板具有約1 5 0至 2 0 0毫微米深度之導槽。將有機材料以旋轉塗佈法塗覆基 板,使所得第二層有機中間層在其表面上具有100毫微米 或深度更小的導槽。可以使用染料作爲在記錄層中的有機 材料。 將含有染料及溶劑之塗料溶液以旋轉塗佈法塗覆基板 ’通常形成包括染料之記錄層。但是,在金屬反射層(第 一層反射層)上形成第一層記錄層,以及金屬反射層的材 料因此必須與染料具有好的水濕性。以較高的反射率及較 低的成本爲目的,如果以純銀(A g )形成反射層及在其 上形成第二層記錄層時’則所形成的第二層記錄層(染料 層)可能由於不充份的染料而時常具有一些缺陷。 -15 - (12) 1264715 因此,第二層反射層以包含銀合金較佳,以主要係由 A g及少量N d、C u、P d及/或I η所組成的銀合金更佳。 其餘的金屬元素(類)量係以從約0.2至約2原子%較佳 〇 將在以下例證用於本發明的光學記錄媒體之材料。 光學記錄媒體確保其以在包括染料之記錄層的兩個界 面上的多重交互作用爲基準的高反射率,如在DVD + R及 CD-R媒體中。分別含有有機染料之記錄層較佳地係應該 具有超過2之高折射率η及超過〇. 0 3且小於0.2之相對 低的消光係數。將用於記錄和複製資訊的光束波長設定在 染料膜較長的光吸收性波長邊緣,可以獲得這些光學特性 〇 圖1展示含有有機染料之記錄層的光學吸收光譜之實 例。記錄層在Α波長下展現最大的吸收性。通常使用約 650毫微米(B )波長之雷射光束記錄和複製在DVD媒體 中的資訊。 適合於第一及第二層記錄層的材料係花青染料、酞菁 ^料、卩惡央録/硫代卩惡央絲染料、奧鐵染料、s q u a r y 1 i u m 染料、偶氮染料、藍紫色甲螯合劑染料、複合性金屬鹽( 如Ni或Cr )染料、萘醌^/蒽醌染料 '靛酚染料、茚苯胺 染料、三苯基甲烷染料、三烯丙基甲烷染料、鋁/ dn minium染料及亞硝基化合物。在必要時,記錄層可以 進一步包含其餘的組份,例如,結合劑(如低分子量聚合 物)及安定劑(如抗氧化劑)。低分子量聚合物的實例係 -16- (13) 1264715 聚乙烯醇及聚乙烯縮醛。抗氧化劑的實例係基補捉劑。 在上述的染料之中’較佳地係使用至少四氮雜紫菜嗪 染料、化R染料、偶氮染料及s q u a r y 1 i u m染料的其中之 一。以這些染料的溶液塗覆,這些染料可輕易產生染料膜 (染料層),以及所得染料膜在5 5 0至6 5 0毫微米波長下 展現最大的吸收性’並因此在用於記錄和複製之雷射光波 長下(約6 5 0毫微米)展現預期及受到滿意控制的光學特 性。 包括有機染料之記錄層的厚度係以從1 〇至5 0 0毫微 米較佳,並以從5 0至2 0 0毫微米特別佳。另一方面,記 錄敏感性可能降低或反射率可能降低。 用於基板之材料可以選自任何用於慣用的光學記錄媒 體之基板的各種材料。用於基板之材料的實例係丙烯酸系 樹脂(如聚(甲基丙烯酸甲酯)類)、氯乙烯樹脂(如聚 (氯乙烯)類和氯乙烯共聚物)、環氧樹脂、聚碳酸酯樹 脂、非晶形聚烯烴、聚酯類、玻璃(如鈉鈣玻璃)及陶瓷 。以滿意的尺寸安定性、光學透明度及平度而言,在其中 係以聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯樹脂、環氧樹脂、 非晶形聚烯烴 '聚酯類及玻璃較佳,以彼等好的模塑能力 而言,以聚碳酸酯更佳。 用於反射層之材料係以關於雷射光線而言具有好的反 射率之物質較佳。這些物質的實例係金屬及半金屬,如 Mg、 Se、 Y、 Ti、 Zr、 Hf、 V、 Nb、 Ta、 Cr、 Mo、 W、 Μη 、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu > Ag、Au - 17 - (14) 1264715 、Zn、 Cd、 Al、 Ca、 In、 Si、 Ge、 Te、 Pb、 P〇、 Sn、 Si 及Nd。以彼等的高反射率而言,在其中係以 Au、A1及 A g較佳。可以單獨使用或使用以二或多個成爲混合物或 合金的各個這些物質。 反射層的厚度通常係從5至300毫微米。當第一層記 錄層係唯讀反射層時或當第一層反射層排列在用於記錄之 含有有機染料的第一層記錄層上時,則應該將第一層反射 層的厚度設定成使得層的透光度係4〇 %或更高。在這些情 況中,以滿意的透光度而言,厚度係以從5至3 0毫微米 較佳。當膜厚度增加時,則透光度傾向。第二層反射層以 具有100至300毫微米之厚度較佳,並以包含如上述的銀 合金(Ag合金)較佳。 可將以例如紫外線固化樹脂所製成的保護層與這些反 射層鄰接排列,以化學和物理方式保護這些層。 以形成沒有熱變形之記錄標記及以化學和物理方式保 護第二層記錄層(染料層)爲目的而言,將無機保護層排 列在第二層記錄層與光學透明有機中間層之間。 適合於無機保護層的材料係具有高透光度特性之無機 物,如 SiO、 Si〇2、 MgF2、 Sn〇2、 ZiiS、 ZnS-Si〇2 及 ZnS-SiC,以低結晶度及高折射率而言,典型係以主要含有 ZnS (如 ZnS-Si〇2· ZnS-SiC)之材料較佳。 較佳地係使用光學透明有機中間層作爲黏著層。適合 的材料貫例係丙烯酸酯、環氧化物、胺基甲酸甲酯紫外線 固化或熱固性黏著劑。 -18- 1264715 (15) 將在以下例證光學記錄媒體的製造方法。 先以與慣用的DVD + R及DVD-ROM媒體相同的方式 製造含有第一個基板及第一層記錄層的第一個資訊基板。 尤其係以以下的製程(a )及(b )製造作爲在 D v D + R媒體中的第一個資訊記錄基板。 製程(a )係將第—·層記錄層fe以塗丨布法塗覆在其表 面上具有導槽及/或坑的第一個基板。 製程(b )係在第一層記錄層上以真空膜成形法形成 第一層反射層。 單獨以以下的製程(c ) 、 ( d )及(e )製造含有第 二個基板及其它層的第二個資訊基板。 製程(c )係在其表面上具有導槽及/或坑的第二個 基板i:以真空膜成形步驟形成有或沒有插入中間層的第二 層反射層’如以真空沉積法、濺射或離子電鍍。 製程(d )係在第二層反射層上以塗佈法形成含有有 機染料的第二層記錄層膜。 更特定言之,將有機染料溶解在溶劑中,產生塗料溶 液’並將塗料溶液塗覆基板。溶劑實例係已知的有機溶劑 ’如醇、溶纖劑、鹵化烴、酮及醚。 較佳地係將塗料溶液以旋轉塗佈法塗覆。因此,以調 整塗料溶液的濃度和黏度及溶劑的乾燥溫度可以控制層的 厚度。 製程(e )係在第二層記錄層上以真空膜成形步驟形 成無機保護層’如以真空沉積法、濺射或離子電鍍。 -19- (16) 1264715 接著將第一及第二個資訊基板以插入的黏著層(光學 透明有機中間層)彼此黏結。尤其係將黏著劑以逐滴加在 第二個資訊基板的無機保護層上,使第一個資訊基板黏附 於無機保護層,使黏著劑均勻擴散,並施加紫外線,因此 使黏著劑固化。以施加來自第一個基板的紫外線較佳,因 爲第一個基板具有高度的光學透明度。 本發明係提供光學記錄媒體,其中可將用於記錄及/ 或複製資訊之光束自其一面施予第一及第二層記錄層。 而且,以設定爲80至180毫微米之無機保護層厚度 (並以90至180毫微米更佳),使光學記錄媒體展現好 的光學記錄特性,具有低的串擾及減低的抖動性。 以主要含有ZnS之無機保護層與第二層記錄層鄰接排 列的方式,使無機保護層滿意地黏附於第二層記錄層(染 料層),具有減低的結晶度,並因此可以有效地當作阻擋 層。以設定成適合於多重交互作用之厚度,使無機保護層 具有低的光吸收性及展現高折射率,並有助於產生高信號 強度(調節度)。 以設定爲2 0至60毫微米之第二個基板導槽深度及以 第二層有機中間層排列在第二層反射層與第二個基板之間 ,可自第二層記錄層輕易獲得具有高反射性之記錄信號。 反射層以含有銀合金較佳。因此,可輕易製造光學記 錄媒體,同時避免以塗佈法的膜成形缺陷。 以參考以下的許多實例及比較性實例進一步詳細例證 本發明,不是希望以其限制本發明的範圍。 -20- (17) 1264715 實例1 在第二個基板上形成Ag膜,其係藉由使用Ar氣體 作爲1賤射氣體的濺射法,因此在其上形成約1 〇〇毫微米厚 度的第一層反射層。第二個基板係由聚碳酸酯所製成的’ 具有120毫米直徑及ο、毫米厚度,並具有約毫微米 深度及0.74微米軌距之導槽(凹及凸圖案)。 將以下式I代表的squarylium染料化合物溶解在 2,2,3,3 -四氟丙醇中’形成塗料溶液。將塗料溶液以旋轉 塗佈法塗覆Ag反射層,形成約80毫微米厚度的第二層 I己錄層。第二層記錄層在605毫微米波長下展現最大的吸 收性及在其光學吸收光譜中的最大吸收波長下展現i . 8 i 之吸收値(Abs )。 在第二層記錄層上形成8:2之莫耳比的ZnS-Si02膜 ’其係藉由使用 Ar氣體作爲濺射氣體的濺射法,形成約 1 2 0毫微米厚度的無機保護層。 單獨在以聚碳酸酯所製成具有120毫米直徑及〇.6毫 米厚度的第一個基板表面上形成DVD-R〇M資訊坑,並在 其上形成Au膜,形成約1 〇毫微米厚度的第一層反射層 ,因此產生第一個資訊基板。
將以上製備的第一及第二個資訊基板以紫外線固化黏 著齊 ^ (取自 Nippon Kayaku Co., Ltd.之 KAYARAD DVD 0 0 3 )黏結,產生具有圖3所示之層構造的光學記錄媒體 。A u反射層具有約7 〇 %之^光度。 -21 - 1264715 (18) 接著在光學記錄媒體上記錄在6 5 7耄微米波 之數値孔徑(N A )及3 . 8 4公尺/秒之線速度下& 至十六(8 - 1 6 )信號’並接著複製該丨§號。結果 後的光學記錄媒體顯示2 0 %之反射率(11 4 H )及 節度(114/11 4H )。使用取自 Pulstec Industrial 之光學試驗器D D U 1 Ο Ο 〇測定這些特性。 長、0.65 ^ DVD A 在記錄之 8 5 %之調 Co” Ltd.
實例2 以實例1之步驟製造光學記錄媒體’除= Si 02所製成的無機保護層的厚度在從25至180 圍內改變之外。 以實例1之步驟測定光學記錄媒體的特性。 記錄媒體滿足在8 0至1 8 0毫微米的無機保護層 有〇。6或更高的調節度之DVD標準(圖7)。 實例3 以實例1之步驟製造光學記錄媒體及測定其 了使用具有6 0毫微米深度之導槽的基板作爲第 之外。在記錄之後的光學記錄媒體顯示1 8 %之反 滿足1 8 %或更高的反射率之D V D標準。 ,由 ZnS- 笔微米車B 結果光學 厚度下具 特性’除 二個基板 射率’其 -22- (19) 1264715 實例4 將以式I代表的squarylium染料化合物溶解在 2,2,3,3-四氟丙醇中,形成塗料溶液。將塗料溶液以旋轉 塗佈法塗覆第一個基板,形成約8 0毫微米厚度的第一層 記錄層。第一個基板係由聚碳酸酯所製成的,具有丨2〇毫 米直徑及0.58毫米厚度’以及具有約14()毫微米深度及 0.74微米軌距之導槽。接著在第一層記錄層上形成 A g".5 C no ·〇5膜’其係藉由使用Ar氣體作爲濺射氣體的濺 射法,因此產生約1 5毫微米厚度的第一層反射層。因此 製備第一個資訊基板。 以貫例1之步驟製造具有圖3所示之層構造的光學記 錄媒體’除了使用以上製備的第一個資訊基板作爲第一個 資訊基板之外。 以實例1之步驟測定光學記錄媒體的特性,發現在記 錄之後的光學記錄媒體展現18%之反射率(IMH)及85% 之調節度(Π4/Ι14Η )。 實例5 將以下式2代表的s q u a r y 1 i u m染料化合物A和B及 以下式3代表的藍紫色甲螯合化合物以1 :6··3 ( Squaryllum 染料化合物A : s q u a r y 1 i u m染料化合物B :藍紫色甲螯合 化合物)之比溶解在2,2,3,3 -四氟丙醇中,形成塗料溶液 。將塗料溶液以旋轉塗佈法塗覆第一個基板’在其上形成 -23- 1264715 (20) 6 0毫微米厚度的第一層記錄層。第一個基板係由聚碳酸 酯所製成的,具有1 2 〇毫米直徑及0.5 7毫米厚度,以及 具有約140毫微米深度、約0.25微米寬度及0.74微米軌 距之導槽。 第一層記錄層在6 03毫微米波長下展現最大的吸收性 及在其光學吸收光譜中的最大吸收波長下展現〇 . 6 5之吸 收値(Abs )(圖8 )。接著在第一層記錄層上形成 Ag98.4NdQ.7Cu().9合金膜,其係藉由使用 Ar氣體作爲濺射 氣體的濺射法,因此在其上形成約1 5毫微米厚度的第一 層反射層。 單獨在第二個基板上形成 Ag98.4NdG.7CU().9合金膜, 其係藉由使用 A r氣體作爲灘射氣體的灑射法,因此在其 上形成約1 2 0毫微米厚度的第二層反射層。第二個基板係 由聚碳酸酯所製成的,具有1 2 0毫米直徑及0.5 7毫米厚 度,以及具有約28毫微米深度、約0.25微米寬度及〇。74 微米軌距之導槽。 接著將以下式2代表的s q u a r y 1 i u m染料化合物C膜 以旋轉塗佈法塗覆第二層反射層,因此在其上形成8 0毫 微米厚度的第二層記錄層。在第二層記錄層上形成80:20 之莫耳比的ZnS-Si02膜,其係藉由使用Ar氣體作爲濺射 氣體的濺射法,形成約1 2 0毫微米厚度的無機保護層。第 二層記錄層在6 0 7毫微米波長下展現最大的吸收性及在其 光學吸收光譜中的最大吸收波長下展現1 · 2之吸收値( Abs )(圖 9 ; C )。 -24 - (21) 1264715 將以上製備的第一及第二個資訊基板以紫外線固化黏
著齊 ί (取自 Nippon Kayaku Co.,Ltd.之 KAYARAD DVD 〇 〇 3 )黏結,產生根據本發明的光學記錄媒體。 接著在光學記錄媒體上記錄在6 5 8毫微米波長、〇 · 6 5 之數値孔徑(N A )及9.2公尺/秒之線速度下的D V D八 至十六(8-16)信號,並接著使用取自Pulstec Industirial C 〇 ., L t d .之光學試驗器D D U 1 0 0 0以3 . 8 4公尺/秒之線速 度複製該信號。結果光學記錄媒體滿足DVD-ROM規格( 表1 )。記錄策略係根據在1 1 /1 6之多路徑寬度下的(η · 2 ) Τ多路徑系統。 表1 特性 D V D規格 第一層 第二層 記錄層 記錄層 在記錄之後的反射率(I14H) 1 8 %或更大 2 0% 2 1 % 調節度(11 4 /1 1 4 Η ) 6 0 %或更大 65% 73 % 抖動性 8 %或更小 7.2% 7.8% 以穿透式電子顯微鏡(ΤΕΜ )觀察光學記錄媒體的橫 截面,發現在第二層記錄層中形成在層界面沒有變形的記 錄標記(圖1 0,A :第二層記錄層,Β :無機保護層,C :記錄標記,D :第二層反射層),其係由於染料特性改 '變及/或染料蒸發的結果。染料層(第二層記錄層)的厚 度在導槽中係8 0毫微米及在陸地中係9 0毫微米,顯示在 -25- (22) 1264715 導槽中的厚度對在陸地中的厚度之比係Ο . 8 9。
式2 s q u a r y 1 i u m染料化合物 化合物 W X Y Z A * Me Cl η P r Ph B η B u Cl cf3 Ph C Me Benz cf3 Ph D Me OMe cf3 Ph * :化合物A與式1化合物相同。
Me係甲基,Pr係丙基,以及Ph係苯基。
式3 -26- 1264715 (23) 實例6 以實例5之步驟製備根據本發明的光學記錄媒體,除 了使用以式2代表的s q u a r y 1 i u m染料化合物D作爲第二 層記錄層的材料之外。第二層記錄層在5 9 9毫微米波長卜 展現最大的吸收性及在其光學吸收光譜中的最大吸收波長 下展現1 .2 1之吸收値(A b s )(圖9 ; D )。 以實例5之步驟測定光學記錄媒體的特性,發現媒體 具有與實例5 —樣好的特性(表2 )。 以穿透式電子顯微鏡(TEM )觀察光學記錄媒體的橫 截面,發現在第二層記錄層中形成在層界面沒有變形的記 錄標記’如實例5 ’其係由於染料特性改變及/或染料蒸 發的結果。 表2 特性 DVD規格 第一層 第二層 —.一 記錄層 記錄層 在記錄之後的反射率(][丨4 Η) 18%或更大 2 0% 24% 調節度(I 1 4 /1 1 4 Η ) 6 〇 %或更大 65% 8 0% 抖動性 8 %或更小 7.2% 7.7% 實例7 以貫例:)之步驟製備根據本發明的光學記錄媒體,除 了使用 ZnS-Si〇2 ( 8〇:2〇) 、ZnS_SiC ( 8〇:2〇) 、、 -27- (24) 1264715
Si02、ai2o3 或氧化鋰錫(ιτο )' 及使其厚度在從100至150毫微米 以實例5之步驟測定光學記錄 無機保護層主要係由 ZnS所組成 SiC或ZnS所組成)及具有約120 媒體顯示1 〇 %或更小的滿意的低抖 實例8 以實例5之步驟製備根據本發 了使第二層記錄層厚度在從60至 變之外。 以實例5之步驟測定光學記錄 度爲6〇至1〇〇毫微米的第二層記 示1 0 %或更小的滿意的低抖動性。 比較性實例1 以實例1之步驟製備光學記錄 保護層之外。以實例1之步驟測定 發現不可能執行焦點追蹤,並使記 雖然已參考目前被視爲所謂較 發明,但是當然不是將本發明限制 。相對之下,本發明希望涵蓋在所 及範圍內所包括的各種修改及同等 利範圍欲包括最寬廣的說明,以便 乍爲無機保護層的材料 之範圍內改變之外。 媒體的特性。結果其中 (即由 Ζ η S - S i 〇 2、 Z n S -毫微米厚度之光學記錄 動性。 明的光學記錄媒體,除 100毫微米之範圍內改 媒體的特性。結果在厚 錄層之光學記錄媒體顯 媒體,除了未形成無機 光學記錄媒體的特性, 錄層熔融及損傷。 佳的具體實施例說明本 成所揭不之具體實施例 附之專利申請案的精神 物布署。以下的申請專 於包含所有的修改及同 -28- 1264715 (25) ' 等物布署和功能。 【圖式簡單說明】 圖1係展示含有有機染料之記錄層的吸收光譜之實例 圖示。 圖2係具有兩層記錄層之DVD媒體的截面示意圖。 圖3係根據本發明的光學記錄媒體之實例的截面示意 圖,其具有第一層唯讀記錄層及第二層讀/寫記錄層。 @ 圖4係根據本發明的光學記錄媒體之實例的截面示意 圖,其具有第一層及第二層讀/寫記錄層。 圖5係例證根據本發明的光學記錄媒體的第一層記錄 層之層構造實例。 圖6係例證光學記錄媒體的第二層記錄層之層構造實 例。 圖7係展示在根據實例2之DVD媒體中的無機保護 層厚度與調節度(II 4/11 4H )之間的關係圖示。 馨 圖8係例證根據實例5之光學記錄媒體的第一層記錄 層之吸收光譜。 圖9係例證分別根據實例5及實例6之光學記錄媒體 的第二層記錄層之吸收光譜C及D。 圖1 〇係根據實例5之光學記錄媒體的橫截面之穿透 式電子顯微鏡(TEM )。 圖Π係展示根據實例7之光學記錄媒體的特性。 圖1 2係展示根據實例8之光學記錄媒體的特性。 -29- (26) 1264715 [主要元件符號說明】 1 :第一個基板 2 :第二個基板 4 :第一層記錄層 4 ’ :第二層記錄層 5 :光學透明有機中間層 6 :無機保護層 φ 7 :第二層記錄層 8 :第二層反射層 9 :第一層記錄層 1 〇 :第一層反射層 1 1 :第二個基板 1 2 :第二層記錄層 1 3 :第二層反射層 1 4 :記錄標記 _ 1 5 :光學透明中間層 1 6 :第二個基板的導槽 1 7 :第二個基板的陸地 1 8 :無機保護層 2 1 :第一個基板 2 2 :第一層記錄層 2 3 :第一層反射層 2 4 :言己錄標言己 -30- (27)1264715 2 5 :光學透明中間層 2 6 :第一個基板的導槽 2 7 :第一個基板的陸地
-31 -

Claims (1)

1264715 (1) 十、申請專利範圍 1 · 一種光學記錄媒體,其包含 第一個資訊基板; 在第一個資訊基板上的光學透明有機中間層;及 在光學透明有機中間層上的第二個資訊基板,其中將 光學記錄媒體配置成以來自第一個基板表面的光線施予光 學記錄媒體的方式複製在至少第一層記錄層及第二層記錄 層的任一層上記錄的資訊, 其中第一個資訊基板係選自: 一個包含第一個基板及第一層唯讀記錄層之基板,第 一層記錄層包含反射膜及具有資訊坑,及 一個包含以該次序排列的具有導槽的第一個基板、包 括有機染料的第一層記錄層及第一層反射層之基板;及 其中第二個資訊基板包含以該次序排列的具有導槽的 第二個基板、至少一層第二層反射層、包括有機染料的第 二層記錄層及無機保護層,無機保護層具有8 0至1 8 0毫 微米之厚度。 2 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中無 機保護層主要包含Z n S。 3 .根據申請專利範圍第2項之光學記錄媒體,其中無 機保護層包含至少一種選自ZnS、ZnS-Si〇2及ZnS-SiC之 材料。 4.根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中第 二個基板的導層具有2 0至6 0毫微米之深度。 -32- (2) 1264715 5 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其進一 步包含在第二層反射層與第二個基板之間的第二層有機中 間層。 6 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中以 無機保護層傳導的熱比第二層反射層少。 7.根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中將 光學記錄媒體配置成在位於無機保護層附近的第二層記錄 層中形成記錄標記,其係至少染料比例改變及染料蒸發的 任一結果 ° 8 .根據申請專利範圍第7項之光學記錄媒體,在第二 層中形成其中記錄標記不與反射層接觸之狀態的記錄標記 〇 9.根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中第 二層記錄層在5 8 0至620毫微米波長下展現最大的吸收性 或高峰吸收性。 1 〇 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中 在對應於導槽位置的第二層記錄層具有60至100毫微米 厚度。 1 1 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中 在對應於導槽位置的第二層記錄層具有厚度τ1及在對應 於陸地位置具有厚度T2,以及其中T1對T2之比(T1/T2 )係從〇 · 8至1 · 0。 1 2 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中 在第二層記錄層中包括的有機染料係至少一種選自四氮雜 -33- (3) 1264715 紫菜嗪染料、花青染料、偶氮染料及squary Hum染料之 染料。 1 3 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中 第一層記錄層包含有機染料,以及有機染料係至少一種選 自四氮雜紫菜嗪染料、花青染料、偶氮染料及s q u a r y 1 i u m 染料之染料。 1 4 .根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體,其中 至少第一層反射層及第二層反射層的任一層包含至少一種 選自Ag、A1及Αιι之金屬。 1 5 .根據申請專利範圍第1 4項之光學記錄媒體,其中 第二層反射層包含銀合金。 1 6 . —種申請專利範圍第1項之光學記錄媒體的製造 方法,其包含以塗佈法形成第二層記錄層膜的步驟,其中 第二層反射層包含銀合金。 -34 -
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