TWI412032B - Optical information recording media with color and optical information recording media - Google Patents

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TWI412032B
TWI412032B TW98143747A TW98143747A TWI412032B TW I412032 B TWI412032 B TW I412032B TW 98143747 A TW98143747 A TW 98143747A TW 98143747 A TW98143747 A TW 98143747A TW I412032 B TWI412032 B TW I412032B
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Description

光資訊記錄媒體用色素及光資訊記錄媒體
本發明係關於一種光資訊記錄媒體及於光資訊記錄媒體中使用之有機色素，尤其是關於一種最適用於採用槽內(In-Groove)記錄之可錄式藍光光碟(BD-R)之光資訊記錄媒體用色素與使用該色素之光資訊記錄媒體。
作為資訊記錄媒體，光碟等之光資訊記錄媒體正不斷普及。作為此種光資訊記錄媒體，有如可錄式CD(CD-R)之於厚度為1.2mm、直徑為120mm或80mm之透光性樹脂基板上依次形成有反射層、記錄層者。於近年來，開始要求更高之資訊記錄密度。因此，考慮縮短雷射波長且使用數值孔徑(NA：numerical aperture)較大之物鏡之方式，而實現如可錄式DVD(DVD±R)之光資訊記錄媒體。該DVD±R為了增大短波長化與高NA化造成之碟片之傾斜角度(tilt)之容許值，而具有將兩片厚度為0.6mm之透光性樹脂基板貼合，且於該基板間夾持反射層及記錄層之結構。
然而，於近年來，為了記錄高精細之影像資料，開始要求更高之資訊記錄密度。因此，提出一種使用更短波長之雷射光來進行記錄及再生之光資訊記錄媒體。作為該種光資訊記錄媒體，有具有單面15GB之記錄容量之可錄式HD_DVD(HD_DVD-R)，或具有單面25GB之記錄容量之可錄式藍光光碟(BD-R)。
HD_DVD-R具有以下結構，於一面形成有導引槽(預刻溝槽)之厚度為0.6mm之樹脂基板上依次形成記錄層、反射層，於其上設置有用以保護反射層之保護層，且於保護層上貼合厚度為0.6mm之虛設基板，碟片之結構本身與DVD±R相同。BD-R係於一面形成有導引槽之厚度為1.1mm之樹脂基板上依次形成反射層、記錄層，於其上設置有用以保護記錄層之包含透光性無機材料之保護層，且於保護層上設置有厚度為0.1mm之透光性樹脂製覆蓋層，形成與CD-R或DVD±R同等之直徑及厚度。此種光記錄媒體之記錄層包含含有偶氮系色素或花青系色素等有機色素之有機物質，或者Si、Cu、Sb、Te、Ge等無機物質，使用波長為405nm之雷射光進行資料之記錄‧再生。
於記錄層中使用有機色素之情形時，選擇可用波長為405nm之雷射光而獲得良好之記錄特性的色素。作為最適於此種光資訊記錄媒體之色素，有於日本專利特開2007-45147號公報或日本專利特開2007-196661號公報中所揭示者。
[專利文獻1]日本專利特開2007-45147號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-196661號公報
上述公知文獻中所揭示之色素基本上是可用於HD_DVD-R與BD-R之兩者的色素，然而，發明者等人進行了潛心研究，結果發現實際上因記錄方式之不同亦即槽上(On-Groove)記錄與槽內(In-Groove)記錄，色素之最適特性亦不同。
HD_DVD-R之導引槽相對於雷射光照射側呈凸起。因此，HD_DVD-R之記錄方式係槽上記錄。於槽上記錄中，具有光比雷射光之光點大小更集中之效果。因此，照射記錄用雷射光而形成之訊坑之形狀之混亂較少，抖動特性等記錄特性較好。
另一方面，BD-R之導引槽相對於雷射光照射側呈凹陷。因此，BD-R之記錄方式係槽內記錄。於槽內記錄中無如槽上記錄般之光集中之效果。又，BD-R之軌距亦即導引槽之間隔為0.32μm、較雷射光之波長405nm更小，因此進入導引槽之雷射光之光量變少。因此，存在訊坑之形狀混亂而難以進行良好記錄之問題。
為了於槽內記錄中進行良好之記錄而需要一種可實現如下之記錄層的色素，該記錄層能夠以高記錄靈敏度亦即較低之雷射輸出來進行記錄，且調變度較大、抖動特性較低。本發明提出一種可於槽內記錄之BD-R中實現良好記錄特性之有機色素，且提出一種使用了該色素之光資訊記錄媒體。
本發明提出一種光資訊記錄媒體用色素，其係用於光資訊記錄媒體之色素，且含有由下述化學式所表示之有機色素。
A係選自(化2)之(a1)至(a8)，M係選自Ni、Co、Cu。
又，本發明進而提出一種光資訊記錄媒體，其係包含：於一面具有螺旋狀之導引槽之基板、形成於上述基板之一面上之反射層、形成於上述反射層上之記錄層、形成於上述記錄層上之保護層、及形成於上述保護層上之透光層；上述光資訊記錄媒體之特徵在於：上述記錄層含有有機色素，且使用上述化學式所表示之有機色素作為上述有機色素。
根據本發明，於記錄方式為槽內記錄之光資訊記錄媒體中，可實現調變度高、抖動特性低之良好記錄特性。又，記錄靈敏度良好，因此可對應2倍速以上之高速記錄。
以下對本發明之光資訊記錄媒體之實施形態加以說明。圖1所示之光資訊記錄媒體1包含：圓板狀之基板2，其於中心部分具有貫通孔(未圖示)且於一面側具有形成為螺旋狀之導引槽3；反射層4，其形成於上述基板2之上述導引槽3上；記錄層5，其形成於上述反射層4上且包含含有色素之有機物質；保護層6，其設置於上述記錄層5上；及透光層7，其形成於上述保護層6上。
基板2係厚度t有1.1mm之直徑為120mm之樹脂製基板。該基板2可任意選擇使用作為先前之光資訊記錄媒體之基板材料而使用之各種材料。具體而言，可列舉聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物等氯乙烯系樹脂、環氧樹脂、非晶性聚烯烴、聚酯樹脂、鋁等金屬、玻璃等，亦可視需要藉由將其等組合或混合等之方法而併用。於上述材料中，就成型性、耐濕性、尺寸穩定性及低價格等方面考慮，較好的是熱塑性樹脂，特別好的是聚碳酸酯。此種基板2可藉由射出成形而形成。此時，於模具內放置壓模，藉此於基板2上形成螺旋狀之導引槽3。該導引槽3以軌距TP為0.32μm而形成，訊坑形成於該導引槽3內。
反射層4係由Ag合金或Al合金等反射率較高之金屬薄膜所形成，藉由濺鍍等而形成。反射層4之厚度較好的是55nm~65nm。
記錄層5含有本發明中所提出之色素。作為本發明中所提出之有機色素之具體例，有具有下述(化3)至(化15)所示之化學式者。再者，即便是具有下述之化學式者以外之色素，若為本發明之範圍內者則亦可適用。
藉由旋塗法塗佈於例如TFP(四氟丙醇)溶液中溶解有該等色素之色素溶液，以使其成為DC抖動最低時之光學密度(Optical Density，以下簡稱為OD值)而形成。此處所謂OD值係表示於色素之最大吸收波長下之吸光度。OD值之測定方法係藉由以下方式而進行：於圖1之基板2上直接塗佈記錄層5，使用各色素之最大吸收波長之光來測定吸光度。例如(化3)之色素具有圖2所示之吸收光譜。其最大吸收波長(λmax)為383nm，因此用波長為383nm之光來測定吸光度，導出OD值。OD值可藉由成膜條件(轉速、時間等)而調整。DC抖動成為最低時之OD值可藉由如下方式而決定：準備複數張改變光資訊記錄媒體1中之記錄層5之成膜條件而改變了OD值之樣本碟片，用市售之記錄再生裝置(例如PULSTEC公司製造之ODU-1000)進行記錄，求出各個樣本之DC抖動，根據該結果來決定。例如(化3)色素之測定之OD值為0.24。以成為該決定之OD值之成膜條件而進行旋塗，形成記錄層5。
保護層6係用以防止於成膜透光層7時記錄層5中所含之色素向透光層7之擴散，或用以形成透光層7之硬化樹脂之溶劑等向記錄層5滲透等混合現象。構成該保護層6之材料可列舉氧化矽特別是二氧化矽、氧化鋅、氧化鈰、氧化釔等氧化物；硫化鋅、硫化釔等硫化物；氮化矽等氮化物；碳化矽；氧化物與硫化合物之混合物等。該保護層6係以濺鍍等方法而形成。該保護層6之厚度較好的是20nm之程度。
透光層7係由透光性之樹脂所形成，係由以下之任一種方法而形成：利用旋塗法等將藉由紫外線或放射線而硬化之硬化性樹脂形成為厚度0.1mm之透光層之方法，或貼合厚度為0.1mm之透明樹脂之方法。該透光層7之透光率，於其厚度為0.1mm，且於405nm之波長之光下利用分光光度計進行測定時為70%以上，較好的是80%以上。再者，透光層7較柔軟、易受損傷，因此亦可於光入射側之表面設置包含丙烯酸系樹脂等之硬塗層(未圖示)。
於此，基於實施例對本發明之效果加以說明。
(實施例1)
藉由射出成形而製成於中心部分具有貫通孔，且具有軌距0.32μm、槽寬180nm、槽深32nm之導引槽的外徑為120mm、厚度為1.1mm之圓板狀之聚碳酸酯製基板。於該基板之形成有導引槽之面上濺鍍Ag合金而形成厚度為60nm之反射層。其後，將於TFP(四氟丙醇)溶劑中溶解有由(化3)之化學式所表示之有機色素之色素溶液，於OD值成為0.24之成膜條件下利用旋塗法進行塗佈，於80℃下乾燥30分鐘，形成記錄層。
其次，利用濺鍍而形成包含ZnS-SiO2 之透明保護層，使其厚度為20nm。其次，利用旋塗法塗佈硬化後之25℃下之彈性模數為1700MPa的紫外線(ultraviolet，UV)硬化性樹脂，其後使其硬化而形成厚度為0.1mm之透光層。
對如上述方式所得之光資訊記錄媒體，用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造之ODU-1000)以波長為405nm、數值孔徑(NA)為0.85、記錄速度為9.89m/秒(2倍速)於導引槽內記錄訊坑，評價其再生特性。評價項目為記錄用雷射光之功率(記錄功率)、調變度、DC抖動。記錄功率為DC抖動成為最小時之值，若為6.0mW以下則記錄靈敏度良好。調變度為40%以上者合格。DC抖動之最小值係10%以下之情形時為合格。
實施例1之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.3mW、調變度為48%、DC抖動為7.5%。又，使雷射功率為0.35mW而進行再生時，結果可觀測到如圖3所示之清晰之眼圖。
(實施例2)
於實施例1中，除使用由(化4)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。(化4)所示之色素具有圖4所示之吸收光譜。因最大吸收波長(λmax)為374nm，故而用波長為374nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.28，因此記錄層之形成係於OD值成為0.28之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。又，於雷射功率為0.35mW下觀測眼圖。實施例2之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.6mW、調變度為49%、DC抖動為7.4%。又，可觀測到如圖5所示之清晰之眼圖。
(實施例3)
於實施例1中，除使用由(化5)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。(化5)所示之色素具有圖6所示之吸收光譜。因最大吸收波長(λmax)為386nm，故而用波長為386nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.28，因此記錄層之形成係於OD值成為0.28之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。又，於雷射功率0.35mW下觀測眼圖。實施例3之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.6mW、調變度為49%、DC抖動為7.4%。又，可觀測到如圖7所示之清晰之眼圖。
(實施例4)
於實施例1中，除使用由(化6)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化6)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為377nm，故而用波長為377nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.28，因此記錄層之形成係於OD值成為0.28之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例4之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.3mW、調變度為48%、DC抖動為7.5%。
(實施例5)
於實施例1中，除使用由(化7)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化7)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為383nm，故而用波長為383nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.25，因此記錄層之形成係於OD值成為0.25之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例5之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.5mW、調變度為49%、DC抖動為7.4%。
(實施例6)
於實施例1中，除使用由(化8)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化8)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為384nm，故而用波長為384nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.24，因此記錄層之形成係於OD值成為0.24之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例6之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.5mW、調變度為40%、DC抖動為8.0%。
(實施例7)
於實施例1中，除使用由(化9)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化9)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為387nm，故而用波長為387nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.26，因此記錄層之形成係於OD值成為0.26之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例7之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.6mW、調變度為51%、DC抖動為7.7%。
(實施例8)
於實施例1中，除使用由(化10)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化10)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為386nm，故而用波長為386nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.30，因此記錄層之形成係於OD值成為0.30之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例8之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.8mW、調變度為44%、DC抖動為7.9%。
(實施例9)
於實施例1中，除使用由(化11)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化11)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為381nm，故而用波長為381nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.28，因此記錄層之形成係於OD值成為0.28之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例9之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.4mW、調變度為45%、DC抖動為7.6%。
(實施例10)
於實施例1中，除使用由(化12)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化12)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為377nm，故而用波長為377nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.29，因此記錄層之形成係於OD值成為0.29之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例10之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.7mW、調變度為41%、DC抖動為7.5%。
(實施例11)
於實施例1中，除使用由(化13)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化13)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為379nm，故而用波長為379nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.33，因此記錄層之形成係於OD值成為0.33之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例11之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.7mW、調變度為40%、DC抖動為8.1%。
(實施例12)
於實施例1中，除使用由(化14)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化14)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為388nm，故而用波長為388nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.35，因此記錄層之形成係於OD值成為0.35之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例12之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.9mW、調變度為42%、DC抖動為8.2%。
(實施例13)
於實施例1中，除使用由(化15)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化15)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為379nm，故而用波長為379nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.28，因此記錄層之形成係於OD值成為0.28之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。實施例13之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.6mW、調變度為46%、DC抖動為7.8%。
(比較例1)
於實施例1中，除使用由(化16)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化16)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為428nm，故而用波長為428nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.20，因此記錄層之形成係於OD值成為0.20之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。比較例1之光資訊記錄媒體之記錄功率為5.4mW、調變度為31%、DC抖動為10.2%。
(比較例2)
於實施例1中，除使用由(化17)之化學式所表示之有機色素作為用於記錄層之有機色素以外，與實施例1同樣地進行而獲得光資訊記錄媒體。因(化17)所示之色素之最大吸收波長(λmax)為337nm，故而用波長為337nm之光來測定吸光度，導出OD值。又，DC抖動成為最低時之OD值為0.34，因此記錄層之形成係於OD值成為0.34之成膜條件下來進行。
對如上述方式所得之試樣之光資訊記錄媒體，與實施例1同樣地使用記錄再生裝置(PULSTEC工業股份有限公司製造ODU-1000)進行記錄，評價其再生特性。比較例2之光資訊記錄媒體之記錄功率為7.4mW、調變度為38%、DC抖動為14.5%。
將以上之結果匯總於圖8所示之表中。根據該結果可知：若使用本發明之色素則可獲得記錄特性良好之光資訊記錄媒體。又，因上述各實施例之試樣與BD-R之結構相同，故而可知本發明之色素適用於記錄方式為槽內記錄之光資訊記錄媒體。
1．．．光資訊記錄媒體
2．．．基板
3．．．導引槽
4．．．反射層
5．．．記錄層
6．．．保護層
7．．．透光層
TP．．．軌距
圖1係放大光資訊記錄媒體之實施形態之剖面而模式性地表示之圖；
圖2係(化3)所示之色素之吸收光譜；
圖3係使用了(化3)所示之色素之光資訊記錄媒體之眼圖；
圖4係(化4)所示之色素之吸收光譜；
圖5係使用了(化4)所示之色素之光資訊記錄媒體之眼圖；
圖6係(化5)所示之色素之吸收光譜；
圖7係使用了(化5)所示之色素之光資訊記錄媒體之眼圖；及
圖8係匯總了實施例1~12及比較例1~2之結果之表。
1．．．光資訊記錄媒體
2．．．基板
3．．．導引槽
4．．．反射層
5．．．記錄層
6．．．保護層
7．．．透光層
TP．．．軌距

Claims (2)

  1. 一種光資訊記錄媒體用色素，其特徵在於：其係用於光資訊記錄媒體之色素，包含由下述化學式所表示之有機色素； A係選自(化2)之(a1)至(a8)，M係選自Ni、Co、Cu；
  2. 一種光資訊記錄媒體，其係包含：於一面具有螺旋狀之導引槽之基板、形成於上述基板之一面上之反射層、形成於上述反射層上之記錄層、形成於上述記錄層上之保護層、及形成於上述保護層上之透光層；上述光資訊記錄媒體之特徵在於：上述記錄層含有有機色素，且使用下述化學式所表示之有機色素作為上述有機色素； A係選自(化2)之(a1)至(a8)，M係選自Ni、Co、Cu；
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