CN1231473A - 光记录媒体 - Google Patents

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金圣薰
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Abstract

一种光记录媒体,在包括一个具有纹道的衬底,一个金属记录薄膜、一个隔离层和一个反射层依次叠置于该衬底之上的光记录媒体中,所述隔离层由一种或多种染料构成,所述染料对650nm波长的折射率(n)不低于1.4、吸收率(k)不高于1.6,对780nm波长的折射率(n)不低于1.8、吸收率(k)不低于0.001。因此,所述光记录媒体可用CD读出器和DVD读出器再现其中的信息。另外,由于形成于衬底之上的金属记录薄膜的作用,记录信号的振幅得以提高,光学可靠性也得到了改善。

Description

光记录媒体
本发明涉及到一种光记录媒体，尤其是一种在630-790nm波长范围内具有高反射率，并可以通过通用数字盘读出器(DVDP)和光盘读出器(CDP)再现信息的光记录媒体。
在光记录媒体中，每记录单元的记录面积要小于常规的磁记录媒体中的记录面积，因此，光记录媒体已被用为高密度记录媒体。光记录媒体分为只能从中读出已记录的信息的只读存储器(ROM)型、只可记录一次而可多次读出的一写多读(WORM)型和在记录后可以擦除记录并重新写入的可擦写型。记录于光记录媒体中的信息的再现应当通过ROM型媒体读出器进行。为此，光记录媒体必须满足常规标准的技术要求(橙皮手册ORANGE BOOK)，因此，就需要有不低于65％的反射率和不低于47dB的载波噪声比(CNR)。
在可记录的光记录媒体中，基于由记录前后记录层中的物理变化、相变或者磁特性变化而引起的反射率的变化，记录的信息可得以再现。同时，为使光记录媒体与CD兼容，除了需要上述的高反射率和CNR特性之外，还需要长期的数据稳定性、可以支持高速记录的高记录灵敏度以及经济优势。为了改善光记录媒体的特性并使制造工艺更加简单，已经提出了由各种材料制成的光记录媒体，其中有些已投入实际应用。
根据对高密度光记录媒体的需求，已经开发出了DVD，可以利用650nm的二极管激光再现数据，容量为4.7G。DVD读出器也可以读CD格式的盘片，但不幸的是，它不能读CD-R格式的盘，而后者是可以用CD设备记录和读出的。为了可以用DVD设备读出数据，记录媒体对650nm波长应当具有不低于30％的反射率。而由于记录层对600-750nm光波的高吸收，CD-R盘对650nm光波只有不到15％的反射率，这就妨碍了其在DVD读出器中的使用。
作为常规的光记录媒体，日本公开专利说明书showha 63-268142号公开了一种具有下述结构的记录媒体，该结构是这样的：一个由明胶、干酪素或者聚乙烯醇(PVA)构成的敏化层(sensitizing layer)，和一个由铬、镍或者金构成的金属薄膜层依次堆叠在一衬底上。根据该记录媒体的光记录原理，所述金属薄膜吸收照射激光束的热，从而使所述敏化层和金属薄膜变形，形成一记录凹点。但是，这种记录媒体的记录凹点是暴露的，因此记录信息难以长期储存。
第4983440号美国专利公开了一种记录媒体，其结构是这样的：用作记录层的两层金属薄膜和一个用来保护记录层的保护层依次堆叠在一衬底上。但是，这种记录媒体的反射率非常低，只有20％或更少，因此这种记录媒体与常规的CDS不兼容。
根据第4990388号美国专利，有一种记录媒体，其中，含有花青染料、厚度为20-500nm的一个光吸收层、一个由金、银、铜、铝或者它们的合金所构成的光反射层和一保护层依次堆叠在一衬底上，并且，在衬底和光吸收层之间，还有一个厚度为2nm-500μm的中间层。表面层(当所述中间层较厚时，它就用作表面层)存在于衬底和光吸收层之间，它受光吸收层吸收激光束所产生的热的作用而变形，从而形成一个光记录凹点。
第5213955号美国专利公开了一种记录媒体，其中，含有染料、厚度为250-410nm的一个光吸收层、一个由金、银、铜、铝或者它们的合金所构成的光反射层和一保护层依次堆叠在一衬底上。在该光记录媒体中，衬底接触光吸收层的一侧受激光束作用而变形，从而完成光记录。
如上所述，在常规的光记录媒体中，通过吸收激光束，记录层产生热而使衬底变形，从而形成一记录凹点。为此目的，所述记录层含有一种染料作为光吸收材料。但是，由于这种染料很贵，如果光记录媒体含有染料的话，其制造成本就会上升。因此，人们尝试着使含染料层变薄，但其记录特性又不理想。
第5318882号美国专利还公开了一种对光和热的稳定性得到改善的记录媒体，它采用了一种含光敏(light-vulnerable)有机染料比如花青染料和用来补充该染料的光稳定剂比如亚硝基二苯胺及其衍生物的记录层。但是，该光记录媒体的可靠性较差，并可能降低记录灵敏度，3T信号也容易受损。另外，这种光记录媒体不能与CD读出器和DVD读出器兼容。
日本公开专利说明书Heisei3-215446号公开了一种具有下述结构的记录媒体，该结构是这样的：一记录层和一金属反射层依次形成于一衬底之上，所述记录层含有酞花青染料作为近红外光线吸收剂。但是，读激光束的波长限制在790±20nm的范围内，在650nm，反射率低于预定水平，因此，该记录媒体不能用于DVD读出器。
为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种能够用任何CD读出器和DVD读出器再现信息、光热稳定性和记录密度得以提高并能降低制造成本的光记录媒体。
为达到上述目的，提供了一种光记录媒体，它包括一个具有纹道的衬底，一个金属记录薄膜、一个隔离层(buffering layer)和一个反射层依次叠置于该衬底之上，其中，所述隔离层由一种或多种染料构成，所述染料对650nm波长的折射率(n)不低于1.4、吸收率(k)不高于1.6，对780nm波长的折射率(n)不低于1.8、吸收率(k)不低于0.001。
最好，所述染料的分解温度为80-250℃。
最好，在对应于衬底纹道的区域所测量的所述隔离层的厚度，在纹道区为50-200nm。
最好，所述隔离层还包括一种有机聚合物，该有机聚合物的含量相对于所述隔离层的总重量不高于30％的重量百分比。
最好，所述染料是从下述染料中选择的至少一种：蒽醌、二噁啶(dioxadine)、三苯并二噻嗪、菲、花青、酞花青、部花青、吡喃鎓、黄嘌呤、三苯甲烷、克酮酸盐、偶氮染料、靛类染料、次甲基染料、甘菊环、方形酸盐、硫化物和连二硫酸肉豆蔻酯(methal dithiolate)。另外，所述有机聚合物可以是从下述物质中选取的至少一种：乙烯醇树脂、乙酸乙烯树脂、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂和脂肪酸树脂。
最好，所述隔离层还包括一种添加剂，后者的分解或者升华温度为100-200℃，在分解或者升华过程中，其重量迅速减少。另外，所述添加剂的含量可以为所述隔离层总重量的1-20％(重量)。
最好，当在高于所述添加剂的分解或升华温度50℃的温度下测量时，相对于所述添加剂的正常重量(normal weight)，其减重率为20％(重量)以上。
最好，所述添加剂是从金属茂、四乙铅配合物、过氧化物、偶氮基化合物及它们的衍生物中选择的至少一种，所述金属茂的化学式为M(C5H5)2，其中，M是钛、钒、铬、铁、钴、镍、铷、锇或者钯。
最好，所述衬底上的纹道的深度为100-300nm，底部的宽度为100-350nm，中部的宽度为200-550nm。另外，所述衬底上的纹道可以为“U”形。
通过参照下列附图详细描述最佳实施例，本发明的上述目的和优点将更加显明。附图中：
图1是一用来说明根据本发明的一个最佳实施例的光盘结构及其记录/再现原理的视图；
图2是一曲线图，示出了反射率随着示于图1中的光盘的隔离层厚度的变化而变化的情况；
图3A和图3B是曲线图，示出了用来构成本发明的光盘的隔离层的添加剂的热分析结果和减重情况；
图4是一曲线图，示出了载波噪声比(CNR)随着本发明最佳实施例的光盘的记录功率的变化而变化的情况；和
图5示出了在本发明的光盘中和在常规光盘(含染料的CD-R)中，反射率随着读出光的波长而变化的情况。
如图1所示，根据本发明的一最佳实施例的光记录媒体包括一个具有导引记录光线的纹道的衬底10，一金属记录薄膜20、一隔离层30、一反射层40和一保护层50依次堆叠在所述衬底10之上。
在本发明的具有上述结构的光存储单元中，在光记录的过程中，所述金属记录薄膜20被激光束加热，热量被传递到衬底10和隔离层30。于是，衬底10的与所述金属记录薄膜20的受热区域相邻的一个区域就膨胀变形，在衬底10的膨胀力的作用下，所述金属记录薄膜20的受热区域就向所述隔离层30膨胀鼓起。
如上所述，在记录区，所述衬底膨胀鼓起，所述隔离层受热变形，依此所述反射层也可能变形。这里，变形程度是与从所述金属记录层产生的热成比例的，而所述热的多少又取决于所述金属记录薄膜和隔离层的组成和厚度。在本发明的光记录媒体中，记录区的反射率低于非记录区的反射率，从而在记录区和非记录区之间形成反射率差异，这种反射率差异就使得记录和再现成为可能。这里，记录区的反射率之所以低于非记录区反射率，是由于下述原因：
第一，记录区的低反射率是由于由隔离层的厚度变化造成的Fabry-Perot效应。即，如果衬底10受激光作用而膨胀，在记录后，隔离层30的厚度就从记录前的d1降到d2。这里，如图2所示，随隔离层厚度而变化的反射率在记录区降低了。即，在再现过程中，入射光线在所述金属记录薄膜中产生反射光Rg，在反射层中产生反射光Rr，它们之间的干涉随着所述隔离层的厚度和折射率以及所述金属记录薄膜的厚度而变，因此，所述反射率随着隔离层厚度而如图2所示变化。在示出反射率随隔离层厚度变化的图2中，波长为780nm时，隔离层的折射率(n)为2.3，吸收率(k)为0.02，波长为650nm时，n为1.14,k为1.5。
第二是隔离层中的光学变化。即，如果所述金属记录薄膜20的一个区域通过吸收照射记录光而受热，该区域的温度就急剧上升。在某些情况下，所述隔离层能够吸收写激光束，并基于780nm时的k值而产生热。结果是，隔离层30中的物质被热破坏，从而使其光学特性被改变，这就造成了非记录区与记录区中光路的差异。这样，记录区中的反射率就降低了。
下面详细描述本发明的光记录媒体的每一构成层所需的特性。
在本发明的光记录媒体中，在衬底10的一侧，形成有导引记录或再现光线的纹道，这些纹道的形状是影响反射率和寻轨(tracking)特性的重要因素。
为了从具有良好的反射率和寻轨特性的薄隔离层产生足够的记录信号，形成于衬底上的纹道最好具有100-300nm的深度、100-350nm的底部宽度和200-550nm的中部宽度，并最好为“U”形。如果所述纹道的深度小于100nm，在衬底膨胀的作用下，反射率就会极大地上升，从而会在记录信号中带入许多噪声。相反地，如果纹道深度超过300nm，隔离层的纹道就太深，从而降低反射率。另外，如果纹道的中部和底部宽度小于上述范围，推挽信号的振幅就降低，而反射率会升高，因此寻轨特性就受到削弱。如果所述中部和底部宽度超过上述范围，推挽信号加强了，而反射率会降低。
在本发明中，衬底10由对激光束透明并容易在热作用下膨胀变形、且具有优良冲击强度的材料构成。满足上述条件的材料包括聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、环氧树脂、聚酯或者无定形聚烯烃。最好，所述树脂的热变形温度为80-200℃，尤其是100-200℃。
本发明的光记录媒体中的所述金属记录薄膜20用作通过吸收激光束而生热的层，并用作提供记录前后的衬度差的部分反射镜，因此它需要具有预定的吸收率和反射率。最好，所述金属记录薄膜20的厚度为10-300，透射率最好为95-5％，反射率最好为5-95％。如果厚度不大于10，吸收光而产生的用于记录的热量就不足以使衬底变形，来自金属记录薄膜20的反射也少，从而降低了反射率。相反地，如果其厚度超过300，金属记录薄膜20上的反射率就升高，因此在纹道一侧，光的散射增加，从而降低了光记录媒体的反射率。另外，记录衬底的膨胀受到金属记录薄膜的阻碍，所述金属记录薄膜的导热系数变大。因此，在记录过程中，热量容易散失，从而降低了记录灵敏度。最好，所述金属记录薄膜20的导热系数不大于4W/cm·℃。如果金属记录薄膜的导热系数超过4W/cm·℃，由于记录薄膜中通过吸收激光束而产生的热很快散失到其周围的环境中，记录薄膜本身就难以被加热到预定的温度。即使所述记录薄膜加热到所需的温度，由于记录凹点的尺寸增大，相邻的纹道可能变形。另外，所述金属记录薄膜的热线膨胀系数最好等于或大于3×10-6/℃。如果线膨胀系数小于该值，在记录过程中，金属记录层就会因衬底的膨胀而破裂，因此不能得到均一的记录信号值。最好，所述金属记录薄膜由金属比如金、铝、铬、Al/Ti、铜、Cu/Al、镍、钯、银、钽、铁和钛，它们的合金或者非金属非有机物质包括硅构成，其中，所述金属的作为复数折射率的虚部的k系数大于0.01。如果k小于0.01，由于记录光的吸收减少，所述记录区的变形也变弱，从而降低了记录灵敏度。所述金属记录薄膜可以用常规方法比如真空淀积、电子束(E-beam)和溅镀方法而形成。
所述隔离层吸收记录过程中衬底的膨胀，加强由衬底膨胀引起的厚度变化所导致的在所述金属记录薄膜和反射膜上的反射光的干涉，或者由其自身的热变形和热分解而造成非记录区和记录区之间的光路的差异，从而产生记录信号。为此，所述隔离层最好有具有大折射率并易于分解或变形的材料构成。另外，最好使用易于旋涂的材料，因此使用在有机溶剂中具有高溶解度的材料。
最好，所述隔离层在对应于衬底纹道的部分厚度为50-200nm，这个厚度小于作为记录层的常规染料层的150-300nm的厚度，从而降低了光记录媒体的制造成本。另外，即使所述隔离层较薄，记录信号也可由所述金属记录薄膜的信号加强到足够的水平。即，因为记录信号是通过金属记录薄膜和反射层上的反射光的干涉形成的，记录信号被加强。如果隔离层不厚，相对于厚隔离层，有机物质的光谱吸收效应减弱。本发明使用下述材料作为所述隔离层的主要成分，所述材料在650nm的吸收系数(k)不大于1.6，折射率(n)不小于1.4，在780nm的吸收系数(k)不小于0.001，折射率(n)不小于1.8，即，这种材料在680-750nm间具有最大吸收峰，所述材料最好为一种或多种染料。这样，在650nm，反射率可以维持在不低于30％，因此DVD读出器可以再现存储在本发明的光记录媒体中的信息。
最好，用作隔离层主要成分的染料的分解温度为80-250℃。
最好，本发明所用的染料是蒽醌、二噁啶、三苯并二噻嗪、菲、花青、酞花青、部花青、吡喃鎓、黄嘌呤、三苯甲烷、克酮酸盐、偶氮染料、靛类染料、次甲基染料、甘菊环、方形酸盐、硫化物或者连二硫酸肉豆蔻酯。
另外，在所述染料中可以混合少量有机聚合物。最好，所述有机聚合物包括乙烯醇树脂、乙酸乙烯树脂、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂和脂肪酸树脂。这里，有机聚合物的含量相对于所述隔离层的总重量不高于30％的重量百分比。
最好，所述隔离层还包括一种添加剂，后者的分解或者升华温度为100-200℃，在分解或者升华过程中，其重量迅速减少。如果在高于所述添加剂的分解或升华温度50℃的温度下测量时，相对于所连添加剂的正常重量，其减重率为20％(重量)以上。
所述添加剂可以包括金属茂、四乙基铅配合物、过氧化物、偶氮基化合物及它们的衍生物。这里，金属茂、四乙基铅配合物及它们的衍生物吸热，而当在记录光或者在金属记录薄膜产生的热的作用下而使温度升高到分解温度以上时，过氧化物、偶氮基化合物及它们的衍生物就放热。最好，所述偶氮基化合物为2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)或者1,1′-偶氮二羧基二哌啶。
即，当所述隔离层含有在记录光或者金属记录薄膜产生的热的作用下放热的染料时，最好使用一种在分解过程中吸热的添加剂。同时，当隔离层的染料吸收记录光产生的热或者金属记录薄膜产生的热时，最好使用一种在分解过程中放热的添加剂。
所述添加剂提高记录灵敏度，改善光学可靠性，并控制和维持所述隔离层的变形程度，以改善记录后的BLER和抖动(jitter)。所述添加剂的含量最好为所述隔离层总重量的1-20％(重量)。如果添加剂的含量超过20％(重量)，记录特性就会受到损害。相反地，如果其含量少于1％(重量)，添加剂的效果就可以忽略。
作为添加剂之一的金属茂是一种通称，是指一种具有夹心结构的分子比如二环戊二烯基化合物的非电解质配合物。金属茂的化学式为M(C5H5)2，其中，M是钛、钒、铬、铁、钴、镍、铷、锇或者钯。金属茂多数具有急剧减重的升华特性。图3A是一个曲线图，示出了M为铁的金属茂即茂铁的减重率(“a”)和热分析(“b”)曲线。如图3A所示，在100℃附近发生急剧的减重。当金属记录薄膜或者隔离层中的染料通过在记录过程中吸收激光束而放热时，金属茂受到间接加热，从而通过吸收热而分解或者升华。如果作为隔离层主要组分的染料在分解过程中放热，染料分解区域的面积可以通过添加象金属茂这样的在分解过程中吸热的添加剂而得到控制。即，染料只在记录区完全分解。
同时，偶氮基化合物或者过氧化物在记录过程中被金属记录薄膜或者染料间接分解而放热。因为偶氮基化合物或者过氧化物在较低的温度分解，隔离层的分解温度得到降低。这样，如果隔离层的染料在分解过程中放热，染料分解的区域的面积能够通过添加偶氮基化合物或者过氧化物而得到控制，后两者在分解过程中放热，因此染料的完全分解只在记录区发生。图3B是一曲线图，示出了在150℃以下减重的AIBN的减重率(“a”)和热分析(“b”)曲线。
如上所述，由于添加剂因上述特性而在分解或升华过程中迅速减重，记录区和非记录区之间的界限变得更加清楚，因此，记录信号的记录特性(BLER、信号不稳定性等)得到了改善。另外，当盘片暴露在光下时，所述添加剂用作清除单态氧的清除剂，从而改善了光学可靠性。
在本发明中，隔离层是用上述材料用常规的方法形成的。例如，先把上述用于隔离层的材料溶于一种有机溶剂中，将所得到的溶液向金属记录薄膜20上旋涂，从而形成隔离层。这里，有机溶剂不受限制，只要该有机溶剂不损伤衬底，并易溶于一种有机溶剂即可。
为了在记录和再现过程中得到高反射率的目的，反射层40用具有高导热系数和高反射率以防止轻易变形的金属构成。因此，所述反射层40由Au、Al、Cu、Cr、Ag、Ti或者它们的合金构成，厚度为500-2500，用真空淀积或者溅镀完成。
保护层50用来保护光记录媒体的其他各组成层。该保护层50用通常的方法形成。例如，通过在反射层40上旋涂一层透明的、可用紫外线固化并具有高冲击强度的环氧丙烯酸酯或者丙烯酸酯，然后用照射紫外线固化旋涂所得产物，从而构成所述保护层50。
在本发明的具有上述结构的光记录媒体中，染料层，例如隔离层非常薄，以减少染料的使用量，从而降低光记录媒体的制造成本。另外，由于在770-790nm的反射率高达60％以上，在630-660nm的反射率高达30％以上，可以用DVD读出器再现存储信息，光学可靠性和记录灵敏度也得到了改善。
下面将参照下述例子详细描述本发明。但是，本发明并不限于下述例子。
在下述例子中，减重率定义为在高于所述添加剂的分解或升华温度50℃的温度下测量时，相对于所述添加剂的正常重量的比率。例1
向厚度为1.2mm的聚碳酸酯(PC)衬底上真空淀积厚度为8nm的镍记录薄膜。所述衬底具有深度为260nm、底部宽度为250nm、中部宽度为477nm、道距为1.6μm的纹道。然后，将0.262g染料混合物和0.026g茂铁溶于10ml二丙酮醇(DAA)而得到的旋涂溶液以4000转/分的速度旋涂到镍记录薄膜上形成一隔离层。所述染料混合物中，L-04∶S-04=1∶3，其中，L-04(日本光敏染料研究院，Japanese Institute forPhotosentizing Dyes)在780nm的折射率(n)为2.3，吸收系数(k)为0.02，在650nm的折射率(n)为1.14，吸收系数(k)为1.5，其分解温度为238℃,S-04(日本光敏染料研究院)在780nm的折射率(n)为2.8，吸收系数(k)为0.001，在650nm的折射率(n)为1.5，吸收系数(k)为1.5，其分解温度为231℃。所述茂铁的升华温度为110℃，减重率为100％(重量)，熔点为174℃，分解温度为400℃，在加热时于100℃开始升华，到150℃则完全升华，不留任何残余物。这里，用扫描电子显微镜(SEM)测量的隔离层对应于纹道区的厚度约为90nm。在真空烘箱中于40℃对上面所得到的结构干燥4小时后，真空淀积厚度约为1000的银，形成一反射层。然后，向该反射层上旋涂可用紫外线(UV)固化的环氧丙烯酸酯，然后固化，从而形成一保护层。这样就最终形成了一张盘片。
根据利用780nm激光束测试仪对上面所获得的盘片的测试结果，记录前的反射率为70％，记录激光功率为0.7mW时，对于以8mW、720kHz的记录功率、1.3m/sec的记录速度记录的盘片，最大反射率Rtop为66％，CNR为63dB。在上述记录条件下，如图4所示，CNR不低于47dB的记录信号可用不低于5mW的记录功率再现。另外，在用CD-R记录器(日本，雅马哈，400tx)以2倍速或4倍速向盘片中录入音频信号后，所记录的音频信号可用CD读出器(飞利浦Ⅱ型)再现。根据用CD-CATS(瑞典，Audio Development公司)测试的盘片的记录特性，所有测试的项目都满足CD的技术标准(橙皮手册第二部分)。
另外，用紫外光谱仪(日本，Shimadzu，UV-310PC)测量的上述盘片的反射率在650nm的波长时不低于30％，如图5所示(曲线“a”)。因此，显然，记录于该盘片中的信息可用通用数字盘读出器(DVDP)再现，事实上也用一DVD读出器(日本，东芝，SD-3000)实现了。为了比较，作为一种常规的光记录媒体、含有一厚层染料层作为记录层的含染料的CD-R的反射率用同样的方法进行了测定，所得结果如图5中的“b”曲线所示。如图5所示，该CD-R只在780nm具有高反射率，而在650nm附近，反射率低于30％。因此，显然，这种常规染料型的光盘只能用CD读出器再现而不能用DVD读出器再现。例2
向厚度为1.2mm的聚碳酸酯(PC)衬底上真空淀积厚度为8nm的钽记录薄膜。所述衬底具有深度为230nm、底部宽度为250nm、中部宽度为410nm、道距为1.6μm的纹道。然后，将0.3g染料混合物和0.3gAIBN溶于10ml二丙酮醇(DAA)而得到的旋涂溶液以4000转/分的速度旋涂到钽记录薄膜上形成一厚度为100nm的隔离层。所述染料混合物中，L-04∶Luxol Fast Blue=1∶1，其中，L-04(日本光敏染料研究院)在780nm的折射率(n)为2.3，吸收系数(k)为0.02，在650nm的折射率(n)为1.14，吸收系数(k)为1.5，其分解温度为238℃，Luxol FastBlue(Aldrich公司)在780nm的折射率(n)为1.8，吸收系数(K)为0.003，在650nm的折射率(n)为1.6，吸收系数(k)为0.4，其分解温度为250℃。所述AIBN的分解温度为110℃，减重率为100％(重量)，在其初始分解温度完全挥发。然后，进行与例1同样的步骤，从而制造出光盘，并对该盘的特性加以测试。
用780nm激光束进行测试，记录前的反射率为69.7％，记录后，最大反射率Rtop为65％，CNR为65dB。同样，在用一记录器(日本，先锋，RPD-1000)向盘片中录入音频信号后，所记录的音频信号可用CD读出器(飞利浦Ⅱ型)再现。根据用CD-CATS(瑞典，Audio Development公司)测试的盘片的记录特性，所有测试的项目都满足CD的技术标准(橙皮手册第二部分)。另外，波长为650nm时，盘片的反射率为42％。因此，显然，记录于盘片中的信息可用DVDP再现。例3
用与例1同样的方法制造出具有85nm厚的隔离层的光盘，只不过衬底上的纹道的深度为230nm，底部宽度为250nm，中部宽度为470nm。盘片的性能也得到了测试。
根据性能测试结果，用780nm激光束进行测试，记录前的反射率为72％，记录后，最大反射率Rtop为68％，CNR为62dB。在用CD-R记录器(日本，雅马哈，400tx)以2倍速或4倍速向盘片中录入音频信号后，测试了盘片的记录特性，结果表明满足CD的标准。
另外，波长为650nm时，盘片的反射率为44％，因此，记录于盘片中的音频信号可用DVDP再现。例4
用与例1同样的方法制造出具有90nm厚的隔离层的光盘，只不过金属记录薄膜是由铝构成的。对盘片的性能进行测试。
根据性能测试结果，用780nm激光束进行测试，记录前的反射率为71％，在以1.3m/sec的速度记录后，最大反射率Rtop为65％，记录信号的CNR为62dB。另外，波长为650nm时，盘片的反射率为32％。即，用CD记录器向盘片中录入音频信号后，记录于盘片中的音频信号可用CDP或者DVDP再现。例5
用与例1同样的方法制造出具有95nm厚的隔离层的光盘，只不过用1,1-二甲基二茂铁(分解温度为107℃，减重率为100％(重量)，Aldrich公司)取代了例1中的茂铁。根据性能测试结果，780nm的最大反射率Rtop为66％,CNR为63dB。波长为650nm时反射率为34％。向盘片中录入音频信号后，记录于盘片中的音频信号可用CDP或者DVDP再现。另外，用CD-CATS测试的盘片的记录特性满足CD的标准。例6
用与例1同样的方法制造出具有105nm厚的隔离层的光盘，只不过用过氧化二枯基(dicumilperoxide)(分解温度为117℃，减重率为100％(重量)Aldrich公司)取代了例2中的AIBN。根据性能测试结果，780nm的最大反射率Rtop为65％，CNR为62dB。波长为650nm时反射率为35％。向盘片中录入音频信号后，记录于盘片中的音频信号可用CDP或者DVDP再现。另外，用CD-CATS测试的盘片的记录特性满足CD的标准。比较例1和2
用与例1同样的方法制造出光盘，只不过仅用0.28g L-04和S-04的混合物而不是茂铁来形成所示隔离层(比较例1)，且不用镍记录薄膜(比较例2)。
基于β4％测量了记录速度为2.4m/sec时向比较例1和2以及例1中所得的盘片记录的最佳记录功率。结果是，在例1的盘片中，最佳记录功率是10.5mW，比较例1是12mW，比较例2是13mW。即，可以知道，与比较例相比，例1只需要较小的记录功率，因此例2中制备的盘片的记录灵敏度得到了改善。因此，用于本发明中的金属薄膜和添加剂的作用得到了证实。另外，在记录后，在0.53kW/mw的功率下、在50％的相对温度和40℃的温度下用氙灯测试了BLER和反射率，以测试盘片的光学可靠性。结果是，例1中的盘片的BLER和反射率分别为22和66％，没有改变。但是，在比较例1的盘片的情况下，在96小时之后，BLER从50变到1200.另外，比较例2中的盘片的BLER最初为10，在96小时之后，其BLER受到严重损害，以致不能检测出BLER。即，本发明的金属薄膜降低BLER，改善了光学可靠性。比较例3
用与例1同样的方法制造出光盘，只不过衬底上的纹道的深度为80nm，底部宽度为100nm，中部宽度为350nm，且使用将0.23g染料混合物(L-04∶S-04=1∶1)和0.26g茂铁溶于10ml二丙酮醇(DAA)而得到的旋涂溶液。记录前，光盘对780nm的反射率为67％。但是，当用记录器(日本，雅马哈)以二倍速录入音频信号时，表示记录信号振幅的比值I11R为0.55，这低于0.60的标准。另外，抖动为50-60ns，高于不大于35ns的标准，因此，所记录的音频信号不能用CD读出器再现。比较例4
用与例1同样的方法制造出光盘，只不过衬底上的纹道呈“V”形，其深度为260nm，底部宽度为30nm，中部宽度为300nm。
根据性能测试结果，在780nm时，BLER为1500，抖动为不低于50ns，最大反射率Rtop为65％，因此再现是可能的。但是，记录特性很差。
如上所述，本发明的光记录媒体可以记录，可以用波长为630-790nm的再现光而再现，尤其是可以用使用630-660nm的短波长再现光的DVD读出器和使用770-790nm的长波长再现光的CD读出器而再现。另外，由于形成于衬底之上的金属记录薄膜的作用，记录信号的振幅得以提高，光学可靠性也得到了改善。另外，因为减薄了隔离层，制造成本得以降低。另外，通过向隔离层中加入分解时急剧减重的材料，记录灵敏度和光学可靠性可以大大改善。

Claims (26)

1、一种光记录媒体，包括一个具有纹道的衬底，一个金属记录薄膜、一个隔离层和一个反射层，依次叠置于该衬底之上，
其特征在于，所述隔离层由一种或多种染料构成，所述染料对650nm波长的折射率(n)不低于1.4、吸收率(k)不高于1.6，对780nm波长的折射率(n)不低于1.8、吸收率(k)不低于0.001。
2、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，所述染料的分解温度为80-250℃。
3、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，在对应于衬底纹道的区域所测量的述隔离层的厚度为50-200nm。
4、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，在对应于衬底纹道的区域所测量的所述隔离层的厚度为85-105nm。
5、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，所述隔离层还包括一种有机聚合物。
6、如权利要求5所述的光记录媒体，其特征在于，所述有机聚合物相对于所述隔离层的总重量的重量百分比不高于30％。
7、如权利要求5或6所述的光记录媒体，其特征在于，所述有机聚合物是从下述物质中选取的至少一种：乙烯醇树脂、乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚苯乙烯树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂和脂肪酸树脂。
8、如权利要求1或2所述的光记录媒体，其特征在于，所述染料是从下述染料中选择的至少一种：蒽醌、二噁啶、三苯并二噻嗪、菲、花青、酞花青、部花青、吡喃鎓、黄嘌呤、三苯甲烷、克酮酸盐、偶氮染料、靛类染料、次甲基染料、甘菊环、方形酸盐、硫化物和连二硫酸肉豆蔻酯。
9、如权利要求1或5所述的光记录媒体，其特征在于，所述隔离层还包括一种添加剂，后者的分解或者升华温度为100-200℃，在分解过程中，其重量迅速减少。
10、如权利要求9所述的光记录媒体，其特征在于，当在高于所述添加剂的分解或升华温度50℃的温度下测量时，相对于所述添加剂的正常(normal)重量，添加剂的减重率为20％(重量)以上。
11、如权利要求9所述的光记录媒体，其特征在于，当通过吸收记录光或者吸收记录光所照射的金属记录薄膜所产生的热而分解吸热的染料被用作隔离层时，使用在分解过程中放热的添加剂。
12、如权利要求11所述的光记录媒体，其特征在于，所述在分解过程中放热的添加剂是从过氧化物、偶氮基化合物及它们的衍生物中选择的至少一种。
13、如权利要求12所述的光记录媒体，其特征在于，所述偶氮基化合物为2,2′-偶氮二异丁腈(AIBN)。
14、如权利要求12所述的光记录媒体，其特征在于，所述过氧化物为过氧化二枯基。
15、如权利要求9所述的光记录媒体，其特征在于，当通过吸收记录光或者吸收记录光所照射的金属记录薄膜所产生的热而分解放热的染料被用作隔离层时，使用在分解过程中吸热的添加剂。
16、如权利要求15所述的光记录媒体，其特征在于，在分解过程中吸热的添加剂是从金属茂、四乙基铅配合物及它们的衍生物中选择的至少一种，其中，所述金属茂的化学式为M(C5H5)2，其中M是钛、钒、铬、铁、钴、镍、铷、锇或者钯。
17、如权利要求16所述的光记录媒体，其特征在于，所述金属茂是二茂铁及其衍生物。
18、如权利要求9所述的光记录媒体，其特征在于，所述添加剂的含量为所述隔离层总重量的1-20％(重量)。
19、如权利要求9所述的光记录媒体，其特征在于，所述添加剂是从金属茂、四乙基铅配合物、过氧化物、偶氮基化合物及它们的衍生物中选择的至少一种，所述金属茂的化学式为M(C5H5)2，其中，M是钛、钒、铬、铁、钴、镍、铷、锇或者钯。
20、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，所述衬底上的纹道的深度为100-300nm，底部的宽度为100-350nm，中部的宽度为200-550nm。
21、如权利要求20所述的光记录媒体，其特征在于，所述衬底上的纹道的深度为230-260nm，底部的宽度为250-260nm，中部的宽度为410-480nm。
22、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，所述衬底上的纹道为“U”形。
23、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，所述光记录媒体在630-790nm的波长范围内可以兼容再现。
24、如权利要求1或23所述的光记录媒体，其特征在于，所述光记录媒体在770-790nm的长波长范围内的反射率为不低于60％，在630-660nm的短波长范围内的反射率为不低于30％。
25、如权利要求1所述的光记录媒体，其特征在于，它在所述反射层上还有一层保护层。
26、一种光记录媒体，包括一个具有纹道的衬底，一个金属记录薄膜、一个隔离层和一个反射层依次叠置于该衬底之上，
其中，所述隔离层包括一种或多种染料以及一种添加剂，所述染料对650nm波长的折射率(n)不低于1.4、吸收率(k)不高于1.6，对780nm波长的折射率(n)不低于1.8、吸收率(k)不低于0.001，所述添加剂的分解或升华温度为100-200℃，
其中，当在高于所述添加剂的分解或升华温度50℃的温度下测量时，相对于所述添加剂的正常重量，所述添加剂的减重率为20％(重量)，在对应于衬底纹道的区域，其厚度为50-200nm。
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