CN101346243A - 光学记录介质和氮杂菁色素 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种光学记录介质,其能够利用蓝色激光等短波长的光进行高密度的光信息的记录-再生。光学记录介质至少具有基板和设置在上述基板上的记录层,所述记录层通过被光照射能够进行信息的记录或再生,其中,所述记录层含有以通式[I]表示的氮杂菁色素(式中,R1和R2各自独立地表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基。R3表示氢原子或烃基。R4表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。R5表示具有或不具有取代基的芳香环基或者具有或不具有取代基的不饱和杂环基。R4和R5可以相互键合形成环结构。X-表示抗衡阴离子。A表示的苯环具有或不具有取代基)。
Description
技术领域
本发明涉及光学记录介质和氮杂菁色素,更详细地说,本发明涉及能对应蓝色激光且耐光性优异的光学记录介质和适合用于该光学记录介质的记录层的氮杂菁色素。
背景技术
现今,CD-R/RW(compact disc-recordable/rewritable)、DVD-R/RW(digital video disc-recordable/rewritable)、MO(magneto-optic)盘等各种光学记录介质能够存储大容量的信息,由于随机存取容易,所以其作为计算机等信息处理装置的外部存储装置广为人们所知并得到普及。这些之中,以CD-R、DVD-R为代表的有机色素系光学记录介质(设置有含有有机色素化合物的记录层)的成本低且容易制造,在这一点上,其具有优越性。
另一方面,随着处理的信息量的增大,希望提高介质的记录密度,近年一直提倡一种光学记录介质,其使用蓝色激光束等振荡波长短的激光束能够进行高密度的记录再生,该光学记录介质正被积极开发着。
关于所述使用蓝色激光束等振荡波长短的激光束的光学记录介质已有了一些报告。但是,现状是记录装置、记录条件没有被统一的状态仍在持续,难以见到理想的光学记录介质的样子。
在这种状况下,例如,下述专利文献1~4公开了一种光学记录介质的记录层用的有机色素,所述光学记录介质能够利用波长405nm~430nm程度的振荡波长短的激光束进行信息的记录-再生。
专利文献1:日本特开平11-105423号公报
专利文献2:日本特开平11-78239号公报
专利文献3:国际公开第2006-035554号小册子
专利文献4:日本特开2001-301333号公报
发明内容
但是,专利文献1~2所记载的那样的现有的蓝色激光用等短波长用有机色素存在对现今开发的半导体激光即波长405nm附近的激光束的吸收少或者在有机溶剂中的溶解性不够好等课题。特别是,现有的短波长用有机色素在其结构上不易进行吸收波长的调整,因此,记录层含有这些有机色素的光学记录介质存在难以得到足够的记录灵敏度等课题。
另外,专利文献3~4所记载的蓝色激光用等短波长用有机色素的目标是与现有的被称作CD-R、DVD-R的光学记录介质相同的记录机制即High to Low记录。High to Low记录是未记录时的反射率比记录时的反射率高的记录方法,未记录部分的折返光多的材料被认为是优异的记录材料。但是,记录方法中使用现今开发的蓝色半导体激光时,对于例如HD(High Definition,高清)DVD-R、BD(Blu-ray Disc,蓝光光盘)-R等存在难以实际应用High to Low记录的课题。
本发明是鉴于上述的课题完成的,其目的在于,提供能够利用蓝色激光等短波长的光进行高密度的光信息的记录-再生的光学记录介质,同时提供适合用于该光学记录介质的新型色素。
并且,本发明的另一个目的在于,提供能够利用与以往不同的记录机制Low to High记录来进行高密度的光信息的记录-再生的光学记录介质,同时提供适合用于该光学记录介质的新型色素。值得注意的是,“Lowto High记录”是记录时的反射率高于未记录时的反射率的记录方法,该记录方法中,优选降低未记录时的反射率。
本发明人进行了深入研究,结果发现,通过将具有特定的结构的氮杂菁色素用于光学记录介质的记录层,能够利用蓝色激光等短波长的光进行高密度的光信息的记录-再生,特别是能够实现利用Low to High记录的新型光学记录介质的实用化,从而完成了本发明。
即,本发明的要点在于一种光学记录介质,其至少具有基板和设置在上述基板上的记录层,所述记录层通过被光照射能够进行信息的记录或再生,所述光学记录介质的特征在于,该记录层含有以下述通式[I]表示的氮杂菁色素(权利要求1)。
(通式[I]中,
R1和R2各自独立地表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基。并且,R1和R2可以相互键合形成环。
R3表示氢原子或烃基。并且,R3是烃基时,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R3交联起来。
R4表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基。
R5表示具有或不具有取代基的芳香环基或者具有或不具有取代基的不饱和杂环基。并且,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R5结合在一起。
并且,R4和R5可以相互键合形成环结构。
X-表示抗衡阴离子。
A表示的苯环可以具有取代基。)
此处,上述通式[I]中,优选R4是氢原子、R5是具有或不具有取代基的苯基(权利要求2)。
并且,上述通式[I]中,还优选R4是氢原子、R5是具有或不具有取代基的5元或6元的不饱和杂环基(权利要求3)。
并且,上述通式[I]中,还优选R4和R5相互键合形成5元或6元的饱和烃环或饱和杂环(权利要求4)。
并且,R5是苯基的情况下,优选其不具有取代基(权利要求5)。
并且,通式[I]中,优选X-是以下述通式[II]表示的偶氮系金属络合物的阴离子(权利要求6)。
(通式[II]中,环C和环D各自独立地表示芳香族环或杂环。并且环C和环D之中至少一方的环是杂环。Y和Z各自独立地表示具有活性氢的基团。M表示3价的金属元素。)
并且,优选该记录层利用波长为350nm~530nm的激光束进行信息的记录或再生(权利要求7)。
并且,本发明的另一个要点在于一种氮杂菁色素,其特征在于,其以下式(i)表示(权利要求8)。
(X-表示抗衡阴离子。)
如果利用本发明的光学记录介质和本发明的氮杂菁色素,能够利用蓝色激光等短波长的光进行高密度的光信息的记录-再生。并且,能够利用与以往不同的记录机制Low to High记录来进行高密度的光信息的记录-再生。
附图说明
图1中图1(a)是示意性表示本发明的第1实施方式的光记录介质的层构成的一例的部分截面图,图1(b)是示意性说明本发明的第2实施方式的光记录介质的层构成的一例的部分截面图。
图2是实施例1得到的氮杂菁色素(例示化合物(1))的涂布膜的吸收光谱。
图3是实施例2得到的氮杂菁色素(例示化合物(2))的涂布膜的吸收光谱。
图4是比较例1得到的氮杂菁色素的涂布膜的吸收光谱。
图5是说明实施例A~E的光学记录介质的激光记录能量与PRSNR的关系的图。
图6是说明实施例F的光学记录介质(2层介质)的激光记录能量与PRSNR的关系的图。
图7中图7(a)~图7(f)均是说明本发明的第3实施方式的2层型光记录介质的制造方法的图。
符号说明
1 基板
2 记录层
3 反射层
4 保护层
5 保护覆膜
10、20 光学记录介质
L 激光束
201 第1基板
202 第1记录层
203 第1反射层
204 中间层
204a 紫外线固化性树脂层
205 第2记录层
206 第2反射层
207 粘结层
208 第2基板(镜面基板)
210 树脂压模
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进行详细说明,但本发明不限于下述的说明,实施时可以在其要点的范围内进行各种变化。
本发明的光学记录介质具有基板和上述基板上设置的记录层,所述记录层通过被光照射能够进行信息的记录或再生,并且上述记录层含有后述的通式[I]表示的氮杂菁色素。下述的记载中,为了方便说明,首先对本发明的光学记录介质的记录层含有的氮杂菁色素进行说明,接着进行本发明的光学记录介质的说明。
[I.氮杂菁色素]
本发明的光学记录介质在其记录层中含有以下述通式[I]表示的氮杂菁色素(下文中,为了方便起见,简称为“式[I]的氮杂菁色素”)。式[I]的氮杂菁色素在波长350nm~530nm的蓝色光区域具有适当的吸收,所以其适于利用蓝色激光束的记录,是具有能够实用的耐光性的色素化合物。
(通式[I]中,
R1和R2各自独立地表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基。并且,R1和R2可以相互键合形成环。
R3表示氢原子或烃基。并且,R3是烃基时,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R3交联起来。
R4表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链状的烷基。
R5表示具有或不具有取代基的芳香环基或者具有或不具有取代基的不饱和杂环基。并且,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R5结合在一起。
并且,R4和R5可以相互键合形成环结构。
X-表示抗衡阴离子。
A表示的苯环可以具有取代基。)
下面对上述通式[I]中的R1~R5的各项进行说明。
需要说明的是,R1~R5的说明中,提到“具有或不具有取代基”时,除了有特别说明的情况外,其取代基原则上不包括羟基、磺酸基等水溶性基团。这是因为,为了使色素化合物可以含在光学记录介质的记录层中,首先需要该色素化合物对有机溶剂具有一定程度的溶解性。进而,从光盘的实用上考虑,这种记录层必须是具有一定程度的耐水性的稳定的膜。
上述通式[I]中,R1和R2各自独立地表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基。并且,R1和R2可以结合而形成环。作为碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基,可以举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。
R1或R2是碳原子数为1~4的直链或者支链状的烷基的情况下,作为取代基,可以举出例如甘菊环、喹啉环、环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环己烯环、萘环、噻吩环、苯环、哌啶环、吡啶环、吡咯烷环、吡咯环、呋喃环等饱和或不饱和的环状基团;卤原子(氟原子、氯原子、溴原子等)等。这些之中,优选苯环、萘环作为取代基,并且,作为R1或R2,特别优选结合有苯环的碳原子数为1或2的烷基。
作为R1和R2结合形成环的情况下的环,可以形成例如环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环己烯环、环庚烷环等饱和或不饱和的环状结构。
对于R1或R2具有环状取代基的情况下的环以及R1和R2结合而形成环的情况下的环来说,该环上可以带有一个或多个取代基。作为这种情况下的取代基,可以举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丙炔基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯-4-炔基等脂肪族烃基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基等脂环式烃基;苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙苯基、联苯基等芳香族烃基;氟基、氯基、溴基、碘基等卤素基团;甲氧基、乙氧基等烷氧基;二甲氨基、二乙氨基等烷基氨基;以及硝基,进而可举出这些基团组合构成的取代基。
上述通式[I]中,R3表示氢原子或烃基。R3是烃基时,优选是具有或不具有取代基的碳原子数为1~6的直链或者支链状的烷基。
并且,R3是烃基时,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R3交联起来。作为在R3介于中间将2个以上的通式[I]的化合物交联起来的情况下的R3,除了碳原子数为1~6的直链或者支链状的烷基之外,还可以使用碳原子数更多的烷基或亚苯基等。
此外,作为R1~R3是烷基时可以具有的取代基,只要不违反本发明的宗旨,对其没有特别限制,可以举出卤原子(氟原子、氯原子、溴原子等)、烷氧基(甲氧基、乙氧基等)、烷基氨基(二甲氨基、二乙氨基等)、芳基(苯基、萘基等)等。这是因为,卤原子能够期待提高与卤素类溶剂的亲和性;烷氧基或烷基氨基等极性基团能够期待提高极性溶剂的溶剂合作用;芳基通过空间位阻抑制色素分子之间的缔合;这些都能够期待提高在溶剂中的溶解性。
上述通式[I]中,R4表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链状的烷基。其中,优选是氢原子。
上述通式[I]中,R5表示具有或不具有取代基的芳香环基或具有或不具有取代基的不饱和杂环基。此外,本说明书中,“芳香环基”和“杂环基”分别是指从芳香环和杂环上除去了一个氢原子而得到的基团。
从提高得到的色素在有机溶剂中的溶解性方面考虑,优选R5是不饱和杂环基。
R5是不饱和杂环基的情况下,环优选为5元环或6元环。这是因为,4元以下的环状结构通常不稳定,而7元以上的环状结构的合成复杂。
R5是芳香环基的情况下,具体优选苯基。
与R5是烷基等的情况相比,R5是芳香环基或不饱和杂环基的情况下,所得到的色素的光吸收变成了长波长,作为蓝色激光的振荡波长的405nm处的吸收变大。
R5是不饱和杂环基的情况下,对其种类没有特别限制,可以举出含有氮原子、氧原子、硫原子等作为杂原子的杂环基。例如,R5是下式表示的不饱和杂环基的情况下,能够调整吸收的波长,所以是优选的。
R5是芳香环基或不饱和杂环基的情况下,这些基团可以具有取代基。作为取代基,只要不违反本发明的宗旨,对其没有特别限制,作为优选的例子,可以举出碳原子数为1~8的直链或支链状的烷基、氟化烷基、烷氧基、烷硫基等。其原因是,R5是这些基团的情况下,提高了在涂布溶剂中的溶解性,并且在薄膜中难以发生结晶化。其中,特别优选碳原子数为1~5的直链或支链状的烷基、-CF3、-OCF3、-SCF3、-SC2F5、-OCH3、-O-(iso-C3H7)等。
并且,R5是芳香环基或不饱和杂环基的情况下,这些基团可以进一步具有稠环。只要不违反本发明的宗旨,对稠环的种类没有特别限制,优选为5元或6元的芳香环或杂环。并且,该稠环可以带有上述例示的取代基。
并且,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R5结合在一起。
并且,R4和R5可以相互键合形成环结构。通过形成所述环结构,有时能够抑制结晶化,得到在有机溶剂中的溶解性,所以是优选的。对于环结构的种类没有特别限制,优选5元环或6元环。这是因为,4元以下的环状结构通常不稳定,7元以上的环状结构的合成复杂。并且,R4和R5结合成的氮原子以外的环骨架原子可以全部是碳原子,也可以含有氮原子、氧原子、硫原子等作为杂原子。
R4和R5形成环结构的情况下,该环结构可以具有取代基。对于取代基的种类没有特别限制,作为例子,可以举出作为R5是芳香环基或杂环基时可以具有的取代基而在上文举出的各种取代基。
并且,R4和R5形成环结构的情况下,该环结构可以进一步具有稠环。对于稠环的种类没有特别限制,作为例子,可以举出作为R5是芳香环基或杂环基的情况下可以具有的稠环而在上文举出的各种稠环。进而,该稠环还可以带有上述例示的取代基。
并且,R4和R5形成环结构的情况下,2个以上的通式[I]的化合物可以通过该环结构结合在一起。
上述通式[I]中,A表示的苯环可以具有取代基。作为这种情况下的取代基,可以举出Cl、Br等卤原子;碳原子数为1~4的直链或支链状的烷基;乙酰基氨基;碳原子数为1~4的烷氧基等。苯环A可以进一步具有稠环。对于稠环的种类没有特别限制,优选苯环。
上述通式[I]中,X-表示抗衡阴离子。只要是1价的阴离子,则没有特别的限制,作为容易使用的阴离子,可以举出I-、Cl-、Br-、BF4 -、PF6 -、SbF6 -、CH3SO3 -、
并且,作为X-,可以适当使用具有负电荷的金属络合物。作为各金属络合物,可以举出例如乙酰丙酮螯合物系、偶氮系、水杨醛肟系、二亚铵(ジインモニウム)系、二硫醇系、二吡咯甲川系、方酸菁系、硫代邻苯二酚螯合物系、硫代双苯酚盐螯合物系、双二硫-α-二酮螯合物系、联苯二硫酚系、甲臜(formazan)系过渡金属螯合物等。这些之中,从耐光性和在溶剂中的溶解性方面考虑,优选偶氮金属络合物。作为上述例示等的金属络合物中的过渡元素,可以举出例如钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌、镉、汞等。这些之中,从经济性和对生物体的影响方面考虑,优选钒、锰、钴、铜。
作为X-优选偶氮金属络合物的阴离子,这样的阴离子可以举出下述通式[II]表示的偶氮系金属络合物的阴离子。
通式[II]中,环C和环D各自独立地表示芳香族环或杂环。并且,环C和环D之中至少一方的环是杂环。Y和Z各自独立地表示具有活性氢的基团。M表示3价的金属元素。Y和Z脱去活性氢,从而偶氮系配位体具有2个负电荷,2个该偶氮系配位体与1个具有3个正电荷的金属原子整体形成了带有1个负电荷的金属络合物。
上述通式[II]中,C和D表示的环是芳香族环或者不饱和或饱和的杂环,其还可以具有Y和Z以外的取代基。对于C和D表示的环的种类没有特别的限制,可以举出例如苯、萘等芳香族环;吡啶、嘧啶、噻吩等不饱和杂环;麦氏酸、巴比妥酸、吡啶酮等饱和杂环;等。
上述通式[II]中,Y和Z表示的基团只要是具有活性氢的基团,并且脱去质子后带有负电荷即可。对于Y和Z表示的基团的种类没有特别的限制,可以举出例如羧酸、磺酸、氨基、羟基、酰胺基、硼酸、磷酸等。并且,基团可以在环内。
上述通式[II]中,M表示的元素是3价的金属元素。假设偶氮系配位体所具有的基团Y、Z和偶氮键中的一个氮原子与金属配位,则1个金属元素具有2个3齿配位体的金属络合物以6配齿稳定化。因此,由2个带2个负电荷的配位体和一个带3个正电荷的金属形成的偶氮系金属络合物最稳定,并且,由于能与通式[I]表示的氮杂菁色素以等摩尔成对,所以其是优选的。
作为上述通式[II]表示的偶氮系金属络合物的阴离子中最优选的例子,可以举出例如下述通式[II-1]~[II-4]表示的偶氮金属络合物的阴离子。
上述通式[II-1]~[II-4]中,M表示属于元素周期表的第5~12族的过渡元素。
上述通式[II-1]~[II-4]中的R11、R12、R14~R17、R19~R22、R25和R26表示烃基。同一分子内的这些烃基可以相互相同,也可以不同。对各烃基的种类没有特别限制,可以是脂肪族烃基,也可以是脂环式烃基。作为脂肪族烃基的例子,可以举出碳原子数为1~6的直链状或支链状的脂肪族烃基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丙炔基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯-4-炔基等。作为脂环式烃基的例子,可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基等。所述烃基的一个或多个氢原子可以被例如氟原子、氯原子、溴原子等卤原子取代。具有上述通式[II-1]~[II-4]的偶氮系金属络合物阴离子的式[I]的氮杂菁色素的溶解性虽然也取决于溶剂的种类,但通常R11、R12、R14~R17、R19~R22、R25和R26的碳原子数越多,在溶剂中的溶解性越大。
上述通式[II-1]、[II-3]、[II-4]中的R10、R13、R18、R23、R24和R27表示氢原子或取代基。同一分子内的这些取代基可以相互相同,也可以不同。作为各取代基的例子,可以举出例如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丙炔基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯-4-炔基等脂肪族烃基;环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基等脂环式烃基;苯基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、邻异丙苯基、间异丙苯基、对异丙苯基、联苯基等芳香族烃基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、苯氧基等醚基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、乙酰氧基、苯甲酰氧基等酯基;二甲氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二异丙基氨基、二丁基氨基、二戊基氨基等氨基;氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等卤原子;羟基、羧基、氰基、硝基等;以及多个上述例示取代基结合形成的取代基等。
此外,上述通式[II-1]、[II-2]表示的偶氮金属络合物的阴离子中,二个硝基结合的位置相对于偶氮基可以是邻位、间位、对位中的任一位置,但从合成上的观点出发,优选为间位。
上述式[I]的氮杂菁色素中,存在许多可引入取代基的部位,并且,该取代基的吸电子性或给电子性等效果容易通过π电子系的共轭进行传递,所以其具有容易调整波长的特点。例如,通过对R5是芳香环基或杂环基的情况下具有的取代基或R4和R5形成环结构的情况下具有的取代基进行适宜的选择,能够将最大吸收的波长改变到大概350nm~450nm。所以,能够在记录光波长处具有大的吸收,其结果,提高了记录灵敏度。
作为式[I]的氮杂菁色素的优选的实例,可以举出下述的结构式(1)~(3)、(5)、(6)、(8)~(16)、(20)~(37)表示的化合物(此外,下文的记载中,有时对各结构式表示的化合物添加其结构式的编号,简称为“例示化合物(1)”等)。并且,下述的化合物当然只是例子,不应该将本发明的光记录介质中可使用的式[I]的氮杂菁色素理解为限于这些化合物。
此外,如上述例示化合物(13)那样,具有噻唑环基作为R5的化合物可以期待提高溶解性,所以这样的化合物是优选的。
并且,如例示化合物(8)那样,具有杂环上缩合有苯环的基团作为R5的化合物的亲水性降低,所以其具有增加色素稳定性(水解性降低)的优点。
以上的例示化合物(1)~(3)、(5)、(6)、(8)~(16)、(20)~(37)中,从用于光学记录介质的记录层中时更明显地得到上述的效果的观点出发,优选例示化合物(1)~(3)、(6)、(15)和(20)~(23)。并且,还优选例示化合物(24)~(30)。
特别是以例示化合物(27)和(28)为代表的下式(i)表示的氮杂菁色素(为了方便起见,将这些色素称作“本发明的氮杂菁色素”)是新结构的色素化合物,并且,从用于光学记录介质的记录层时能特别明显地得到上述的效果的观点出发,其是极为优选的。
(X-表示抗衡阴离子。)
此外,对于上述式[I]的氮杂菁色素的合成方法没有特别限制,例如可以通过将2-(1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-叉基)乙醛{2-(1,3,3-Trimethylindolin-2-ylidene)acetaldehyde}和胺化合物在乙酸中加热,将反应混合物释放到水中后进行盐析的方法(参见K.Venkataraman,The Chemistry of Synthetic Dyes Volume II,1 952,Academic Press,pp.1175等)来合成。
[II.光学记录介质]
本发明的光学记录介质至少具有基板和设置在上述基板上的记录层,所述记录层通过被光照射能够进行信息的记录或再生,上述记录层含有上述通式[I]的氮杂菁色素。根据需要,其还可以具有底涂层、反射层、保护层等基板和记录层以外的层。
下面举出实施方式对本发明的光学记录介质进行具体说明,但下述的实施方式只不过是为了说明而举出的,本发明并不限于下述的实施方式,在不违反本发明的宗旨的范围内,实施时可以自由变化。
首先,对本发明的第1实施方式进行说明。图1(a)是示意性表示本发明的第1实施方式的光记录介质的层构成的一例的部分截面图。图1(a)所示的光学记录介质10具有由透光性材料构成的基板1、设置于基板1上的记录层2、层积于记录层2上的反射层3和保护层4依次层积的结构。光学记录介质10利用从基板1侧照射的激光束L可以进行信息的记录-再生。
此外,为了方便说明,光学记录介质10中,以保护层4存在的一侧为上方,以基板1存在的一侧为下方,各层中对应这些方向的各面分别为各层的上面和下面。
作为基板1的材料,只要是基本上对于记录光和再生光的波长是透明的材料,就可以使用各种材料。具体地说,可举出例如丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃类树脂(特别是无定形聚烯烃)、聚酯类树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等树脂;玻璃等。并且,还可以使用在玻璃上设置有由光固化性树脂等放射线固化性树脂形成的树脂层的结构的基板。其中,从高生产率、成本、耐吸湿性等角度出发,优选能以注射成型法使用的聚碳酸酯树脂,从耐化学性和耐吸湿性等角度出发,优选无定形聚烯烃。另外,从高速应答等角度出发,优选玻璃。
使用树脂制造的基板1的情况下,或者使用在与记录层相接侧(上侧)设置了树脂层的基板1的情况下,可以在上表面形成记录再生光的导向槽或凹坑。作为导向槽的形状,可以举出以光学记录介质10的中心为基准的同心圆状的形状或螺旋状的形状。形成螺旋状的导向槽的情况下,优选槽间距为0.2μm~1.2μm程度。
记录层2是直接形成在基板1的上侧的层,或者是形成在根据需要设置于基板1上的底涂层等的上侧的层,记录层2含有上述式[I]的氮杂菁色素。式[I]的氮杂菁色素可以单独使用任意一种,也可以以任意组合和比例使用两种以上。
此外,记录层2中除了式[I]的氮杂菁色素之外,还可以根据需要合用其他***的色素。作为其他***的色素,只要是主要在记录用激光束的振荡波长范围具有适当的吸收的色素即可,没有特别限制。并且,将CD-R等中使用的适于使用近红外激光束(在770nm~830nm的波长范围中具有振荡波长)进行记录-再生的色素、DVD-R等中使用的适于使用红色激光束(在620nm~690nm波长范围中具有振荡波长)进行记录-再生的色素等与式[I]的氮杂菁色素并用,从而在记录层2含有这些色素时,能够制造出对应于使用属于不同波长范围的多种激光束的记录-再生的光学记录介质10。并且,上述CD-R用或DVD-R用色素中,选择耐光性好的色素与式[I]的氮杂菁色素时,能够进一步提高耐光性。
作为式[I]的氮杂菁色素以外的其他***的色素,可以举出偶氮金属络合物系色素、二苯甲酮系色素、酞菁系色素、萘酞菁系色素、花青系色素、偶氮系色素、方酸菁系色素、靛苯胺金属络合物系色素、三芳基甲烷系色素、部花青系色素、薁鎓(azulenium)系色素、萘醌系色素、蒽醌系色素、靛酚系色素、呫吨系色素、噁嗪系色素、吡喃鎓盐系色素等。
并且,为了提高稳定性和耐光性,记录层2中除了式[I]的氮杂菁色素之外,还可以含有过渡金属螯合物(例如乙酰丙酮螯合物、联苯基二硫酚、水杨醛肟、双二硫-α-二酮等)等作为单重态氧猝灭剂,为了提高记录灵敏度,还可以含有金属系化合物等记录灵敏度改善剂。此处,金属系化合物是指以原子、离子、簇等形式含有过渡金属等金属的化合物,例如可以举出乙二胺系络合物、偶氮甲碱系络合物、苯胲系络合物、菲咯啉系络合物、二羟基偶氮苯系络合物、二肟系络合物、亚硝基氨基酚系络合物、吡啶基三嗪系络合物、乙酰丙酮系络合物、茂金属系络合物、卟啉系络合物这样的有机金属化合物。对于金属原子没有特别的限制,优选为过渡金属。
另外,根据需要还可以合用粘合剂、流平剂、消泡剂等。作为优选的粘合剂,可以举出聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、硝基纤维素、乙酸纤维素、酮类树脂、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯类树脂、聚氨酯类树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚碳酸酯、聚烯烃等。这些可以单独使用任意一种,也可以以任意组合和比例使用两种以上。
作为记录层2的成膜方法,可以举出真空蒸镀法、溅射法、刮刀法、浇注法、旋涂法、浸渍法等通常进行的各种薄膜形成法。从量产性、成本的角度出发,优选旋涂法,从得到厚度均匀的记录层2的方面考虑,与涂布法相比,更优选真空蒸镀法等。利用旋涂法进行成膜的情况下,优选转速为500rpm~15000rpm。并且,有时可以在旋涂后实施加热、熏溶剂蒸气等处理。
利用刮刀法、浇注法、旋涂法、浸渍法等涂布法形成记录层2的情况下,用来溶解式[I]的氮杂菁色素而将其涂布到基板1上的涂布溶剂只要是不腐蚀基板1的溶剂,则没有特别限定。具体地说,可以举出例如二丙酮醇、3-羟基-3-甲基-2-丁酮等酮醇类溶剂;甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类溶剂;正己烷、正辛烷等链状烃类溶剂;环己烷、甲基环己烷、乙基环己烷、二甲基环己烷、正丁基环己烷、叔丁基环己烷、环辛烷等环状烃类溶剂;四氟丙醇、八氟戊醇、六氟丁醇等全氟烃基醇类溶剂;乳酸甲酯、乳酸乙酯、2-羟基异丁酸甲酯等羟基羧酸酯类溶剂等。这些溶剂可以单独使用任意一种,也可以以任意组合和比例使用两种以上。
采用真空蒸镀法的情况下,可以如下形成记录层2,例如将式[I]的氮杂菁色素和必要时的其他色素、各种添加剂等记录层成分加入设置在真空容器内的坩埚中,利用适当的真空泵对该真空容器内抽真空到10-2~10-5Pa后,对坩埚进行加热,使记录层成分蒸发,并使其蒸镀到对向坩埚设置的基板上,由此形成记录层2。
对于不同的记录方法等,记录层2的适合的膜厚不同,所以对记录层2的膜厚没有特别限定,但必须具有一定程度的厚度,以便能够进行记录,通常厚度至少为1nm以上,优选5nm以上。但是,过厚有时也不能良好地进行记录,所以膜厚通常为300nm以下,优选为200nm以下,更优选为100nm以下。
反射层3形成在记录层2之上。反射层3的膜厚优选为50nm~300nm。作为反射层3的材料,可以使用在再生光的波长下具有充分高的反射率的材料,例如单独使用Au、Al、Ag、Cu、Ti、Cr、Ni、Pt、Ta、Pd等金属,或将这些金属制成合金使用。这些之中,Au、Al、Ag的反射率高,适合作为反射层3的材料。并且,在以这些金属为主成分的基础上,还可以含有其他材料。此处,“主成分”是指含量在50重量%以上的成分。作为主成分以外的其他材料,可以举出例如Mg、Se、Hf、V、Nb、Ru、W、Mn、Re、Fe、Co、Rh、Ir、Cu、Zn、Cd、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Bi、Ta、Ti、Pt、Pd、Nd等金属和半金属。其中,从成本低的方面、容易得到高反射率的方面、设置后述的印刷接受层时底色净美的方面等出发,特别优选以Ag为主成分的材料。例如Ag中含有0.1原子%~5原子%左右的从Au、Pd、Pt、Cu以及Nd中选出的一种以上的金属的合金的反射率高、耐久性高、灵敏度高且成本低,所以是优选的。具体地说,例如是AgPdCu合金、AgCuAu合金、AgCuAuNd合金、AgCuNd合金等。作为金属以外的材料,还可以将低折射率薄膜和高折射率薄膜交替叠置形成多层膜,将该多层膜作为反射层3使用。
作为形成反射层3的方法,可以举出例如溅射法、离子镀法、化学蒸镀法、真空蒸镀法等。并且,为了提高反射率、改善记录特性、提高密合性等,还可以在基板1之上或反射层3之下设置公知的无机系或有机系的中间层、粘结层。
保护层4形成在反射层3之上。保护层4的材料只要是保护反射层3不受外力损害的材料,则没有特别限定。作为有机物质的材料,可以举出热塑性树脂、热固性树脂、电子线固化性树脂、紫外线(下文中,为了方便起见,称作“UV”)固化性树脂等。并且,作为无机物质,可以举出氧化硅、氮化硅、氟化镁(MgF2)、氧化锡(SnO2)等。
使用热塑性树脂、热固性树脂等的情况下,只需将其溶解到适当的溶剂中,将由此调制的涂布液涂布到反射层3上并使其干燥即可形成保护层4。使用UV固化性树脂的情况下,可以通过直接涂布在反射层3上或者将其溶解到适当溶剂中调制成涂布液,将该涂布液涂布到反射层3上,然后照射UV光,使之固化,由此形成保护层4。作为UV固化性树脂,可以使用例如氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等丙烯酸酯类树脂。这些材料可以单独使用,也可以多种混合使用。并且,保护层可以以单层的形式形成,也可以以多层的形式形成。
作为保护层4的形成方法,与记录层2相同,可以采用旋涂法、浇注法等涂布法;溅射法、化学蒸镀法等方法,其中,优选旋涂法。为了实现其保护功能,保护层4的膜必须具有一定的厚度,所以该膜厚通常为0.1μm以上,优选为3μm以上。但是,膜厚过厚时,不仅效果没有变化,而且有时保护层4的形成花费时间,成本增高,所以膜厚通常为100μm以下,优选为30μm以下。
上文中,作为光学记录介质10的层结构,以依次层积基板、记录层、反射层、保护层而成的结构为例进行了说明,但也可采用其他的层结构。
例如,可以在上述的层结构中的保护层4的上面或者上述层结构中省略了保护层4而在反射层3的上面进一步贴合其他的基板1。此时的基板1可以是没有设置任何层的基板本身,也可以是在贴合面或其背对面具有反射层3等任意的层的基板。并且,还可以将2片同样具有上例的层结构的光学记录介质10或上例层结构中省略了保护层4的光学记录介质10以各自的保护层4和/或反射层3的上面相互对置的方式进行贴合。
接着,对本发明的第2实施方式进行说明。图1(b)是示意性表示本发明的第2实施方式的光记录介质的层构成的一例的部分截面图。图1(b)中,对于与图1(a)通用的要素添加相同的符号,并省略了说明。图1(b)所示的光学记录介质20具有由透光性材料构成的基板1、基板1上设置的反射层3、反射层3上层积的记录层2和保护覆膜5依次层积而成的结构。光学记录介质20通过从保护覆膜5侧照射的激光束L进行信息的记录-再生。
保护覆膜5可以是将膜或片状物用粘结剂贴合而成,并且,还可以使用与上述的保护层4相同的材料,涂布成膜用涂液,并进行固化或干燥,由此形成保护覆膜5。为了实现其保护功能,保护覆膜5必须具有一定程度的厚度,所述保护覆膜5的膜厚通常为0.1μm以上,优选为3μm以上。但是保护覆膜5的膜厚过厚时,不仅效果没有变化,而且保护覆膜5的形成花费时间,并且有时成本增高,所以保护覆膜5的膜厚通常为300μm以下,优选为200μm以下。
此外,记录层2和反射层3等各层通常可以使用与第1实施方式的光学记录介质10相同的各层。但是,第2实施方式中,基板1不必是透明的,所以除了上述的材料以外,还可以使用不透明的树脂、陶瓷、金属(包括合金)等。这样的层构成中,只要不损害本发明的特性,上述各层间可以根据需要具有任意的层。
另外,作为提高光记录介质10、20的记录密度的方法之一,可以举出提高物镜的数值孔径。由此可以使会聚在信息记录面的光斑微小化。但是,如果提高物镜的数值孔径,则为进行记录-再生而照射激光束时,光学记录介质10、20的翘曲等引起的光斑的像差容易变大,所以有时不能得到稳定的良好的记录再生信号。
激光束透过的透明基板或保护覆膜的膜厚越厚,这样的像差越容易变大,所以为了减小像差,优选尽可能使基板或保护覆膜薄。但是,为了确保光学记录介质10、20的强度,通常基板1需要一定的厚度,所以,这种情况下,优选采用第2实施方式的光学记录介质20的构成(由基板1、反射层3、记录层2、保护覆膜5构成的基本的层构成的光学记录介质20)。与使第1实施方式的光学记录介质10的基板1薄相比,更容易使第2实施方式的光学记录介质20的保护覆膜5薄,所以优选使用第2实施方式的光学记录介质20。
但是,即使是第1实施方式的光学记录介质10的构成(由基板1、记录层2、反射层3、保护覆膜4形成的基本的层构成的光学记录介质10),通过将记录-再生用激光束通过的透明的基板1的厚度减薄至50μm~300μm左右,使用时也能减小像差。
并且,形成其他各层后,基于保护表面和防止表面附着尘埃等的目的,可以在记录-再生激光束的入射面(通常为基板1的下面)成膜形成紫外线固化树脂层、无机系薄膜等,还可在记录-再生激光束的非入射面的面(通常为反射层3、保护层4的上面)设置能使用喷墨、热感转印等各种印刷机或各种文具进行记入或印刷的印刷接受层。
对于应用了本实施方式的光学记录介质10、20,从实现高密度记录的观点出发,用于信息的记录-再生的激光束的波长越短越优选,特别优选波长为350nm~530nm的激光束。作为所述激光束的代表例,可以举出中心波长为405nm、410nm、515nm的激光束。
波长为350nm~530nm的激光束可以使用波长为405nm、410nm的蓝色或515nm的蓝绿色高功率半导体激光束来得到。并且,此外还可以利用二次谐波发生(Second-Harmonic Generation:SHG)元件对例如(a)基本振荡波长为740nm~960nm的可连续振荡的半导体激光束以及(b)由半导体激光束激发的基本振荡波长为740nm~960nm的可连续振荡的固体激光束中的任一振荡激光束进行波长转换来得到。
此外,作为SHG元件,只要是不具有反转对称性的压电元件,可以是任意的元件,优选KDP(KH2PO4)、ADP(NH4H2PO4)、BNN(Ba2NaNb5O15)、KN(KNbO3)、LBO(LiB3O5)、化合物半导体等。作为二次谐波的具体例,对于基本振荡波长为860nm的半导体激光束来说,可以举出其基本振荡波长的倍波430nm,另外,对于半导体激光束激发的固体激光束来说,可以举出来自掺杂了Cr的LiSrAlF6结晶(基本振荡波长为860nm)的倍波430nm等。
在本发明的各实施方式的光学记录介质10、20上进行信息的记录时,对记录层2(通常使光从基板1侧透过基板1)照射通常聚焦为0.4μm~0.6μm左右的激光束。记录层2受到激光束照射的部分因吸收激光束的能量而发生分解、发热、溶解等热变形,所以光学特性发生变化。
另一方面,对记录在记录层2的信息进行再生时,同样地对记录层2(通常从与记录时相同的方向)照射能量更低的激光束。通过读取记录层2中光学特性发生了变化的部分(即记录了信息的部分)的反射率与光学特性未发生变化的部分的反射率的差,进行信息的再生。
接着,作为本发明的第3实施方式,对具有多个记录层的光记录介质及其制造方法进行说明。
图7(a)~图7(f)是说明本发明的第3实施方式的2层型光记录介质的制造方法的图。首先,如图7(a)所示,通过使用压模的注射成型法等来制作在表面形成有槽和槽脊、预制凹坑的第1基板201。接着,通过旋涂等,将溶剂中至少溶解了有机色素的涂布液涂布到第1基板201的具有凹凸一侧的表面,然后进行加热(anneal,韧化),以除去涂布液中使用的溶剂,进行第1记录层202的成膜。进行第1记录层202的成膜后,通过溅射或蒸镀Ag合金等,利用溅射法等在第1记录层202上进行半透明的第1反射层203的成膜。
接着,如图7(b)所示,通过旋涂等进行涂布,在第1反射层203的整个表面形成紫外线固化性树脂层204a,然后,如图7(c)所示,通过旋涂等涂布紫外线固化性树脂层204a后,安装树脂压模210,将凹凸转印到紫外线固化性树脂层204a上。此时,同时进行调整,以使紫外线固化性树脂层204a的膜厚达到规定范围。然后,在该状态下,从树脂压模210侧照射紫外线或通过其他方式使紫外线固化性树脂层204a固化,经充分固化后,剥离树脂压模210,形成表面具有凹凸的中间层204。
此外,树脂压模210只要对形成中间层204的树脂具有充分的剥离性即可,优选其成型性好且形状稳定性好。从生产率和成本的观点出发,优选树脂压模210可用于多次转印。并且,优选使用后可以再循环。并且,作为树脂压模210的材料,可以举出例如丙烯酸类树脂、甲基丙烯酸类树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃类树脂(特别是无定形聚烯烃)、聚酯类树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂等。这些之中,从成型性等高生产率、成本、低吸湿性、形状稳定性等方面考虑,优选无定形聚烯烃。
接着,如图7(d)所示,通过旋涂等将在溶剂中溶解了有机色素的涂布液涂布到中间层204表面,为了除去涂布液中使用的溶剂,进行加热(韧化),从而进行第2记录层205的成膜。
然后,如图7(e)所示,通过溅射、蒸镀Ag合金等,在第2记录层205上进行第2反射层206的成膜。其后,如图7(f)所示,将注射成型聚碳酸酯得到的作为第2基板208的镜面基板隔着粘结层207贴合于第2反射层206上,从而完成了光记录介质的制造。
以上对本发明的第3实施方式的光记录介质及其制造方法进行了说明,但本实施方式并不限于上述的方式,可以进行各种变化。例如,光记录介质可以具有3个以上的多个记录层。并且,还可以根据需要在各层间或作为最外层设置其他的层。本发明不限于基板入射型光盘,还适用于膜面入射型光盘,膜面入射型光盘具有至少由基板/反射层/第2记录层/缓冲层/中间层/半透明反射膜/第1记录层/保护层构成的层积结构且从保护层侧(即膜面侧)照射激光束进行信息的记录-再生。
作为适合作为用于多层介质的色素的要素,可以举出记录灵敏度高于单层介质使用的色素的记录灵敏度。其原因是,在各层进行信息的记录时,在进行记录的目的层以外的层也必然产生光吸收、透过的现象。在该意义上也可以认为,由于本申请的氮杂菁色素具有比以往更良好的记录灵敏度,因此是更优选的。
实施例
下面,使用实施例对本发明进行更详细的说明,但是只要不超出本发明要点,本发明并不限定于以下实施例。
[I.色素的合成和评价]
[实施例1]
将2g 2-(1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-叉基)乙醛{2-(1,3,3-Trimethylindolin-2-ylidene)acetaldehyde}和2.43g 4-氨基五氟乙基苯硫酚(4-Aminopentafluoroethylthiophenol)分散到10g乙酸中,在80℃搅拌6小时。将反应混合物放冷后,释放到200ml水中,加入约1g碘化钠,使结晶析出。过滤所得到的结晶,加入100ml丙酮使结晶溶解,通过过滤除去不溶物后,减压蒸馏除去丙酮。对所得到的结晶用二异丙基醚清洗2次,用异丙醇清洗2次,得到2.93g上述的例示化合物(1)的黄色结晶。
对于得到的例示化合物(1),测定其在三氯甲烷中的吸光度,结果为:最大吸收波长(λmax)为427nm、摩尔吸光系数为5.2×104。
另外,将所得到的例示化合物(1)以1重量%的浓度溶解到八氟戊醇中,过滤除去不溶物,制备色素溶液。将所得到的色素溶液滴加到直径为120mm、厚度为1.2mm的注射成形型聚碳酸酯树脂基板上,利用旋涂法进行涂布(500rpm)后,在100℃干燥30分钟,由此形成色素涂布膜。测定该涂布膜的吸光度,结果为:最大吸收波长(λmax)为419nm。吸收光谱见图2。
[实施例2]
将2g 2-(1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-叉基)乙醛{2-(1,3,3-Trimethylindolin-2-ylidene)acetaldehyde}和1.37g 3,4-(亚甲基二氧基)苯胺{3.4-(Methylenedioxy)aniline}分散到10g乙酸中,在80℃搅拌2小时。将反应混合物放冷后,放入200ml水中,加入约1g碘化钠,使结晶析出。过滤所得到的结晶,将所述结晶溶解到100ml丙酮中,过滤除去不溶物后,减压蒸馏除去丙酮。将所得到的结晶用50ml二异丙基醚清洗,得到1.32g上述的例示化合物(2)。
对于得到的例示化合物(2),测定其在三氯甲烷中的吸光度,结果为:最大吸收波长(λmax)为437nm、摩尔吸光系数为3.9×104。
另外,使用所得到的例示化合物(2),以与实施例1相同的步骤在聚碳酸酯树脂基板上形成色素涂布膜,测定该涂布膜的吸光度,结果为:最大吸收波长(λmax)为435.5nm。吸收光谱见图3。
[实施例3]
将2g 2-(1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-叉基)乙醛{2-(1,3,3-Trimethylindolin-2-ylidene)acetaldehyde}和1.40g 3-氨基-5-叔丁基异噁唑(3-Amino-5-tert-butylisoxazole)分散到10g乙酸中,在50℃~60℃搅拌5小时。将反应混合物放冷后,放入100ml水中,加入数克六氟磷酸铵(NH4PF6),使结晶析出。过滤所得到的结晶,在100ml水中搅拌10分钟后,再次进行过滤,对得到的固体进行干燥,由此得到2.79g上述的例示化合物(15)的黄色结晶。
对于得到的例示化合物(15),测定其在三氯甲烷中的吸光度,结果为:最大吸收波长(λmax)为395.5nm、摩尔吸光系数为4.2×104。
[比较例1]
使用下述结构式(A)表示的色素,以与实施例1相同的步骤在聚碳酸酯树脂基板上形成色素涂布膜,测定该涂布膜的吸光度。所得到的吸收光谱见图4。吸收峰位于大于500nm的长波长(539nm)处,400nm附近的吸收极小,与使用405nm激光的本发明的目的不相称。
[比较例2]
对于下述结构式(B)表示的色素,以与实施例1几乎相同的条件涂布在实施例1使用的聚碳酸酯基板上。涂布膜发生结晶化而得不到透明的涂布膜,与本发明的目的不相称。
[实施例4~9]
除了改变与2-(1,3,3-三甲基二氢吲哚-2-叉基)乙醛反应的胺化合物的种类之外,以与实施例1基本相同的方法,制造相当于上述式[I]的氮杂菁色素的色素化合物(实施例4~9)。
下述表1中给出了实施例1~9得到的色素化合物中上述式[I]的基团R5的结构和抗衡阴离子X-的结构。下述表1中,“Pr(i)”表示异丙基,“t-Bu”表示叔丁基。此外,实施例1~9得到的任何色素化合物的上述式[I]的基团R1~R3均是甲基,基团R4是氢原子。并且,下述表1中,实施例1~9得到的色素化合物以例示化合物的编号表示其相当于上述的例示化合物(1)~(19)中的哪一个。
并且,对于实施例4~9得到的各色素化合物,通过与实施例1相同的方法,测定其在三氯甲烷中的最大吸收波长(λmax)、涂布膜的最大吸收波长(λmax)和在三氯甲烷中的摩尔吸光系数。
[评价]
下述表1给出了实施例1~9得到的色素化合物在三氯甲烷中的最大吸收波长(表中“λsol”栏)、涂布膜的最大吸收波长(表中“λfilm”栏)和在三氯甲烷中的摩尔吸光系数(表中“ε”栏)。
表1
[II.光学记录介质的制作和评价]
根据需要,以溅射法在上述的实施例1和实施例2中制作的色素涂布膜上进行Ag等的成膜,形成反射层,进而,通过旋涂等涂布UV固化树脂,通过UV照射使其固化,形成保护层,由此可以得到光学记录介质。该光学记录介质可以利用色素涂布膜的最大吸收波长(λmax)的值例如中心波长为405nm的半导体激光束进行记录再生。即,实施例1和实施例2中合成的例示化合物(1)和(2)(本发明的氮杂菁色素)是对蓝色激光束记录有效的结构的化合物。
于是,使用实施例2合成的例示化合物(2),以下述顺序制作光学记录介质。
将实施例2中合成的例示化合物(2)以1.4重量%的浓度溶解到八氟戊醇中,过滤不溶物,由此制备色素溶液。将溶解液滴加到具有轨道间距400nm、槽宽200nm、槽深70nm的槽的直径为120mm、厚度为0.6mm的注射成型聚碳酸酯树脂基板上,利用旋涂法涂布。此外,涂布时,用25秒将转速从600rpm提高到4900rpm,在4900rpm保持5秒,由此进行涂布。另外,通过在100℃干燥30分钟,从而形成记录层。接下来,在该记录层上通过溅射法以100nm的厚度将银合金成膜,形成反射层。其后,通过旋涂法,涂布由UV固化性树脂构成的保护涂布剂,照射UV光,形成厚度为5μm的保护层。另外,使用延迟固化型粘结剂,在有保护层的面上粘结厚度为0.6mm的聚碳酸酯制基板,制备评价用光学记录介质。
将得到的评价用光学记录介质以6.61m/sec的线速度旋转,同时用波长为405nm(物镜的数值孔径NA=0.65)的激光束将8T标记(mark)/8T间距(spacer)的单一频率信号记录到槽上。此外,T是对应频率65MHz的标准时钟频率。作为记录脉冲策略,分割脉冲数在将标记长记作nT时为(n-1)、先记录脉冲宽为2T、后记录脉冲宽为0.6T、偏压功率为1.5mW、再生功率为0.4mW、记录能量为可变。其结果,能够以7mW记录调制度为51%的信号。据认为,通过脉冲策略等记录条件的最佳化,调制度将变得更大。
由上述可知,能够以短波长激光用本发明的色素进行信息的记录,此外,为了确认是否满足更严格的条件即作为高密度光盘用色素所要求的特性,基于HD DVD-R标准实施评价。
[实施例A]
通过旋涂法,在厚度为0.6mm、轨道间距为0.4μm、槽宽为260nm、槽深为60nm的聚碳酸酯制造的基板上涂布下述溶液,该溶液是将上述的例示化合物(27)以相对于TFP(2,2,3,3-四氟-1-丙醇)为1.0重量%的浓度进行混合得到的,在70℃干燥25分钟,由此设置记录层。此外,以空气为参比测定的在470nm下的吸光度为0.32。其后,在该记录层上通过溅射设置厚度为120nm的AgBi0.2Nd0.5反射膜。进而,在该反射层上使用紫外线固化树脂(索尼化学社制造的SK7100)粘结上0.6mm厚的聚碳酸酯制造的衬板,制作光学记录介质(实施例A的光学记录介质)。
对于得到的实施例A的光学记录介质,使用激光波长为405nm、NA(数值孔径)为0.65的测试机(PULSTEC社制造的ODU-1000),以6.61m/s的线速度、204nm的最短标记长进行记录。对于记录和再生,以基于由DVD论坛确定的HD DVD-R标准Ver1.0的方式进行同一标准中具有的PRSNR(局部响应信噪比,Partial Response SNR)的评价。
其结果如下:记录机制为Low To High型,最佳记录能量为6.4mW。所得到的PRSNR见图5。由图5可知,实施例A的光学记录介质的PRSNR为34.0,大大高于标准值15。
[实施例B]
除了使用上述的例示化合物(28)作为色素之外,以与实施例A相同的条件制作光学记录介质(实施例B的光学记录介质),并以相同的条件进行评价。
其结果如下:记录机制为Low To High型,最佳记录能量为6.2mW。所得到的PRSNR见图5。由图5可知,实施例B的光学记录介质的PRSNR为26.0,大大高于标准值15。
[实施例C]
除了使用上述的例示化合物(29)作为色素之外,以与实施例A相同的条件制作光学记录介质(实施例C的光学记录介质),并以相同的条件进行评价。
其结果如下:记录机制为Low To High型,最佳记录能量为6.8mW。所得到的PRSNR见图5。由图5可知,实施例C的光学记录介质的PRSNR为28.0,大大高于标准值15。
[实施例D]
除了使用上述的例示化合物(30)作为色素之外,以与实施例A相同的条件制作光学记录介质(实施例D的光学记录介质),并以相同的条件进行评价。
其结果如下:记录机制为Low To High型,最佳记录能量为7.2mW。所得到的PRSNR见图5。由图5可知,实施例D的光学记录介质的PRSNR为30.0,大大高于标准值15。
[实施例E]
除了使用上述的例示化合物(31)作为色素之外,以与实施例A相同的条件制作光学记录介质(实施例E的光学记录介质),并以相同的条件进行评价。
其结果如下:记录机制为Low To High型,最佳记录能量为6.8mW。所得到的PRSNR见图5。由图5可知,实施例E的光学记录介质的PRSNR为26.0,大大高于标准值15。
[实施例F]
使用与实施例A相同的色素即例示化合物(27)制作2层介质,对Layer 0、Layer 1各记录层的记录特性进行评价。此处,Layer 0是指“第1记录层”(接近激光入射一侧的记录层),Layer 1是指“第2记录层”(远离激光入射一侧的记录层)。并且,将AgBi1.0合金以20nm的膜厚形成“第1反射层”(半透明的反射层),将Ag以120nm的膜厚形成“第2反射层”,将紫外线固化性树脂以25μm的膜厚形成中间层。使用的基板的轨道间距为0.4μm,Layer 0的槽深为60nm、Layer 1的槽深为65nm,两者的槽宽均为260nm,并且Layer 0在470nm的吸光度为0.315、Layer 1在470nm的吸光度为0.345。
记录条件与单层介质相同,使用激光波长为405nm、NA(数值孔径)为0.65的测试机(PULSTEC社制造的ODU-1000),以6.61m/s的线速度、204nm的最短标记长进行随机图案记录。对于记录和再生,以基于由DVD论坛确定的HD DVD-R标准Ver1.0的方式进行同一标准中具有的PRSNR评价。
评价结果如下:Layer 0、Layer 1的记录机制均为Low To High型。所得到的PRSNR见图6。由图6可知,Layer 0的最佳记录能量为9.4mW、PRNSR为25.1,Layer 1的最佳记录能量为12.5mW、PRNSR为24.0。Layer 0、Layer 1的PRSNR值均大大高于标准值15.0,结果良好,能够充分确保2层介质所需的记录特性。
产业上的可利用性
对本发明的应用领域没有特别限制,但非常适合用于使用蓝色激光束等振荡波长短的激光束进行记录-再生的光学记录介质的领域。
上面使用特定的方式详细说明了本发明,但在不脱离本发明的意图和范围的前提下,可以进行各种改变和变化,这对本领域技术人员来说是显而易见的。
此外,本申请基于2005年12月27日提出的日本专利申请(特愿2005-375871)以及2006年6月23日提出的日本专利申请(特愿2006-174427),并以引用的方式引入其全部内容支持本申请。
Claims (8)
1、一种光学记录介质,其至少具有基板和设置在上述基板上的记录层,所述记录层通过被光照射能够进行信息的记录或再生,所述光学记录介质的特征在于,所述记录层含有以下述通式[I]表示的氮杂菁色素,
通式[I]中,
R1和R2各自独立地表示氢原子或者具有或不具有取代基的碳原子数为1~4的直链或者支链的烷基;并且,R1和R2可以相互键合形成环;
R3表示氢原子或烃基;并且,R3是烃基时,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R3交联起来;
R4表示氢原子或碳原子数为1~4的直链或支链的烷基;
R5表示具有或不具有取代基的芳香环基或者具有或不具有取代基的不饱和杂环基;并且,2个以上的通式[I]的化合物可以通过R5结合在一起;
并且,R4和R5可以相互键合形成环结构;
X-表示抗衡阴离子;
A表示的苯环可以具有取代基。
2、如权利要求1所述的光学记录介质,其特征在于,所述通式[I]中,R4是氢原子,R5是具有或不具有取代基的苯基。
3、如权利要求1所述的光学记录介质,其特征在于,所述通式[I]中,R4是氢原子,R5是具有或不具有取代基的5元或6元的不饱和杂环基。
4、如权利要求1所述的光学记录介质,其特征在于,所述通式[I]中,R4和R5相互键合形成5元或6元的饱和烃环或饱和杂环。
5、如权利要求2所述的光学记录介质,其特征在于,R5的苯基不具有取代基。
7、如权利要求1~6中任一项所述的光学记录介质,其特征在于,所述记录层利用波长为350nm~530nm的激光束进行信息的记录或再生。
8、一种氮杂菁色素,其特征在于,其以下述式(i)表示,
X-表示抗衡阴离子。
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