[发明专利]光记录媒体

说明书

本发明的技术领域

本发明涉及光记录媒体，特别是涉及以有机色素作为记录材料的一次写光记录媒体。

背景技术

由于信息社会确实已经来到，对记录图像、声音、数据等大量信息用的大容量存储器的需求日益强烈。

针对这种要求，圆盘形状的光记录媒体以其记录容量大、并且由于记录重放是非接触式而可靠性高、可携带、便宜及可批量生产的优点而得到广泛应用。

作为光记录媒体的记录材料，已经提出的材料有Tb-Fe-Co等稀土元素-过渡金属非晶合金薄膜、Ge-Sb-Te等相变材料、花青染料等有机色素材料等。其中有机色素具有可用作用户执行一次写操作的一次写光记录媒体、无腐蚀性且无毒性而不产生环保问题的特点。

下面介绍采用这种有机色素的光记录媒体的具体结构。

首先，其典型结构为两片包含有机色素记录层的透光衬底以其记录层互相相对并且中间夹有一层空气层的空气夹心式结构。这种空气夹心式结构的光记录媒体作为数据记录用媒体市场有售。

之后，在1989年出版的Proceedings of SPIE，1078期，1078页上提出了一种在透光衬底上依次形成包含有机色素的记录层、反光层、保护层的结构，即在通常的CD的层结构中插入包含有机色素的记录层的结构。此记录媒体，由于其在CD所使用的780nm的波长区域反射率高达70％以上，所以具有在记录后可与市售的CD信号兼容的特性。这种光记录媒体可用于音乐录音、图像记录及个人计算机的数据记录，具有广大的市场。

另外，在光记录领域中，除了光记录媒体及媒体结构外，对记录用的光学系统也进行着研究。

即光记录媒体是利用激光照射进行数据记录和重放。在记录之际，激光会聚于记录层，在激光点内记录层发生光学变化而形成凹坑。另外，在重放之际，激光会聚于凹坑上，可检测出与未形成凹坑的区域的反射率差。此种光记录媒体的记录密度取决于激光点的直径，光点直径越小，可能的记录密度越高。

另一方面，光点的直径与光记录重放光学系统的λ/NA(NA：物镜的孔径值，λ：激光光源的波长)成比例。因此，光记录媒体的记录密度由该光学系统的物镜孔径值NA及激光光源的波长λ决定，NA越大，或λ越短，记录密度就可增大。

因此，近年来，为了缩短作为光源的半导体激光的波长，大力开展研究工作。比如，正如在O Plus E的199期71页(1996年)上所报告的，630nm～680nm波长区域的半导体激光已经用于光记录。另外，在记录容量为CD的6～8倍的数字视盘(DVD)中已使用635nm或650nm的半导体激光。

然而，虽然像所述这样的有机色素作为光记录媒体的记录材料是良好材料，但使用这种有机色素时产生的问题之一是色素的光劣化。

光劣化是指在色素受到光照射时化学结构中的π电子共轭系发生化学变化而使色素的颜色改变。另外，现在已经清楚，除了这种色素自身发生直接化学变化之外，单一态氧也与色素劣化机制有很大关系。这种单一态氧是在色素从由于吸收光而产生的受激态返回基态的能量迁移之际生成的。

于是，研究了采用与单一态氧并用减小这种单一态氧作用的其他化学物质的方法来抑制色素劣化。

即单一态氧，由于具有亲电子性，会攻击有机色素中的不饱和键而生成二氧杂环丁烷(dioxetane)。这种二氧杂环丁烷还会引起化学变化使色素分解。所以，如果包含较有机色素中存在的双键更容易氧化的化学物质，单一态氧就会使该化学物质氧化而非色素氧化，就可以防止单一态氧影响到有机色素。比如芳香胺就是这种容易氧化的物质。

另外，单一态氧的激发能级大约是1000cm^-1，如包含激发能较该值更低的化学物质，能量就从单一态氧迁移到该化学物质，单一态氧返回基态而失活。作为这种激发能较低的化学物质比如有镍金属配合物或铜配合物。

在以有机色素作为记录材料的场合，并用所述这些物质就可以实现实用上达到没有问题程度的耐光性。

然而，使用这些化学物质会产生下面的问题。

首先，在形成由有机色素组成的记录层的场合，是将有机色素溶解于溶剂中调制色素涂料，将此色素涂料涂布在衬底上并进行干燥。在使用防止所述色素光劣化的化学物质的场合，要将该当化学物质溶解于此有机色素涂料中。

此处，由于制作光盘衬底的的聚碳酸酯树脂具有能被除了醇类之外的几乎所有溶剂的侵蚀的性质，所以只好使用醇类作为色素涂料的溶剂。

然而，防止色素劣化的化学物质对此溶剂的溶解度大都很差，要合成开发出能够充分溶解于醇类的化学物质非常困难。