CN1466136A - 改善光盘寻轨信号的方法及其染料 - Google Patents

Abstract

本发明有关于一种改善光盘寻轨信号的方法及其染料，特别是关于一种仅可写录一次型数字激光视盘寻轨信号的改善方法。其在光盘基板上至少依序包括有一染料层及一反射层，该染料层含有一与金属钳合的偶氮化合物，其结构如(I)所示，与一花青染料所构成的集合：M为一金属离子；R₁为氢、碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或甲苯胺基；R₂为氢、氢氧基、卤素、酯基、醚基或碳数1至6的直链状或支链状的烷基；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物。

Description

改善光盘寻轨信号的方法及其染料

技术领域

本发明有关于一种改善光盘寻轨信号的方法及其染料，特别是关于一种仅可写录一次型数字化视频光盘(DVD-R；Digital Versatile DiscRecordable)寻轨信号的改善方法。

背景技术

随着数字时代的来临，在多媒体、网络产品非常热门的市场趋势下，消费者对于计算机数据存储的要求明显提高，举凡存储容量，至于安全及方便性都是考虑重点。就在这样的要求下，可写录型数字化视频光盘被定义为大量数据保存及影片录制的最佳利器。其中，仅写录一次型数字影音光学记录媒体由于制作工艺技术类似CD-R(Compact Disc Recordable)光盘，成本相对较低，故于发展上更受重视。

DVD-R光盘片的制作工艺技术主要是根基于CD-R光盘的制作工艺基础上，其不同点在于DVD-R光盘片的制作工艺是首先射出一已形成螺旋沟槽厚度约0.6mm的塑料材料基板，其材料可为聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)、丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯树脂、聚醯亚胺树脂、环氧树脂等，而基于低吸湿、低成本、高透明度及高量产性的考虑，大多选用PC为基板材料。之后再以旋转涂布的方式涂上一层包括最大吸收波长在500～650nm之染料的染料层于基板之上，以作为DVD-R盘片写入一次的记录用途。之后，以真空溅镀的方法镀上一层金属，如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)及其合金等，作为反射层之用。接着再与另一片0.6mm的PC盖板贴合在一起而成1.2mm厚的盘片。然而，在CD-R光盘的制作工艺中，其基板厚度约为1.2mm，于溅镀上反射层之后便涂布上一层紫外光硬化树脂，作为保护层之用。因此CD-R与DVD-R在外观上的一项明显差异，即在DVD-R为两片0.6mm PC板贴合而成，而CD-R为一1.2mm厚的PC基板所制成。

所谓CD-R与DVD-R旋转涂布制作工艺，主要是将染料均匀的涂布在基板上，并通过设定适当涂布参数来控制沟槽(Groove)内及沟槽与沟槽间的所谓陆地(Land)上的染料量，以达到控制沟槽与陆地间光程差(Ld)的目的。盘片的沟槽与陆地间光程差会直接影响到盘片的寻轨信号及兼容性，当然也就影响盘片的记录品质。

理论上可设计基板沟槽深宽、选择适当溶剂或选择适当染料等方式以控制盘片的光程差，但事实上各方法仍有许多限制。首先，基板的深度不可能恣意加深或变浅。过深的基板其沟槽深宽比相对变大，射出成型的尺寸精度控制不易，过浅的基板所制作的盘片，其烧录记号模数(modulation)将过小，烧录品质不佳。另一方面，由于盘片的基板大多使用PC为材料，但PC的耐溶剂性不佳，使得需选用溶解性较差的醇类，如四氟丙醇(Tetrafluoropropane)为溶剂。然而，许多金属钳合的偶氮化合物染料对于醇类溶剂的溶解性不佳，当其溶解度小于2％时，将造成染料于沟槽的填充性太差，使得盘片寻轨信号，如PPb值(Push-Pull Tracking Signal Amplitude before)不符规格要求，而影响盘片的兼容性，故在产业上溶解度过小的染料是难能被使用的。

公知日本未审核专利公告NO.112790/1983，NO 114989/1983，85791/1984及NO.83236/1985提出一种使用花青(Cyanine)染料为染料层的记录媒体，该染料具有良好的溶解特性。该染料因其溶解性佳可使用醇类溶剂，染料于沟槽内的填充性亦较佳。

然而，花青染料耐旋光性差，应用于盘片记录层时，常需要添加光安定剂(quencher)，如美国专利第5328741、5328802与5336584等所提的技术来延长花青染料的寿命。上述的光安定剂虽可改善耐旋光性差的缺点，但于制作盘片的应用上，光安定剂会有溶解性低的缺点，使用不当时容易析出结晶，破坏记录层的记录功能，而光安定剂的价格又比花青染料昂贵甚多，造成成本的提高。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一目的在于提出一种改善光盘寻轨信号的方法及其染料，在光盘基板上至少依序包括有一染料层及一反射层，其中该染料层含有一种对四氟丙醇溶解度小于或等于2％的偶氮染料且占固体总重量51％以上，与一种对四氟丙醇溶解度大于或等于2％的花青染料所构成的集合，该染料层可有效改善光盘的寻轨信号。

本发明的一特征在于上述染料层含有结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物，与一花青染料(II)所构成的集合：

Q₂ ⁺-CH＝CH-CH-Q₁(II)

A^-其中M为一金属离子；R₁为碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或苯胺基；R₂为氢氧基或卤素；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物，包括；

取代基E₁至E₃₈选自氢基、卤基、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、羧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至15的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、碳羧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、碳氧基、碳氧羧烯丙基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群；金属离子M包括镍、钴、铜、铁、铂与锌等；上式中Q₁与Q₂为含氮原子的环烃结构，较佳Q₁的结构如(IIQ₁)所示，Q₂的结构如(IIQ₂)所示；R₅、R₆分别为碳数1到12的直链或支链烷基结构；A^-可为SbF₆ ^-、PF₆ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、CF₃SO₂ ^-、C₂F₅SO₃ ^-、I^-、CF₃COO^-或CH₃C₆H₄SO₃ ^-等；X可为氢、卤素、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至5的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群。

本发明的另一目的在于提供一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法包括有：一射出成型的基板；以旋转涂布法涂布一染料层于上述基板；及溅镀一反射层，使该光盘产生足够的反射率；其中该染料层含有一种由下列化学式(I)及其盐类所得的金属钳合化合物，与一花青染料(II)所构成的集合：

Q₂ ⁺-CH＝CH-CH-Q₁

     A^-    (II)其中M为一金属离子；R₁为碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或苯胺基；R₂为氢氧基或卤素；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物，包括；

取代基E₁至E₃₈选自氢基、卤基、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、羧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至15的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、碳羧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、碳氧基、碳氧羧烯丙基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群；金属离子M包括镍、钴、铜、铁、铂与锌等；上式中Q₁与Q₂为含氮原子的环烃结构，较佳Q₁的结构如(IIQ₁)所示，Q₂的结构如(IIQ₂)所示；R₅、R₆分别为碳数1到12的直链或支链烷基结构；A^-可为SbF₆ ^-、PF₆ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、CF₃SO₂ ^-、C₂F₅SO₃ ^-、I^-、CF₃COO^-或CH3C6H4SO3^-等；

X可为氢、卤素、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至5的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群。

本发明的另一优点在于该染料层具有良好的耐旋光性，其不需要再添加光安定剂，故无因光安定剂结晶，而破坏记录层记录功能的问题，且降低生产成本。

附图说明

图1为本发明仅写录一次型数字影音光学记录媒体结构示意图。标号说明

1光学记录媒体           2基板

3染料层                 4反射层

5盖板

具体实施方式

配合图标将本发明较佳实施例详细说明如下：

首先射出一已形成螺旋沟槽厚度约0.6mm的塑料材料基板2，再以旋转涂布的方式涂上一层有机染料3于基板2之上，以作为盘片写入一次和记录用途。之后，以真空溅镀的方法镀上一层银(Ag)，作为反射层之用。接着再与另一片0.6mm的塑料材料盖板5胶合在一起而成1.2mm厚的盘片1；使用基板的沟槽轨距为0.74μm，沟深160nm，沟宽410nm，染料溶剂为四氟丙醇，溶液浓度为2％。

实验一，当使用如下所示和花青染料为染料层材料时，该盘片的PPb值为0.119。

实验二，当使用如下所示的花青染料为染料层材料时，该盘片的PPb值为0.093。

实验三，当使用如下所示的花青染料为染料层材料时，该盘片的PPb值为0.105。

实验四，当使用如下所示的金属钳合偶氮化合物染料为染料层材料时，该盘片的PPb值为0.747。

实验五，当使用混合实验一所用的花青染料及实验四所用的金属钳合偶氮化合物染料为染料层材料，且花青染料与金属钳合偶氮化合物染料的重量比为1∶3时，该盘片的PPb值为0.387。

实验六，当使用混合实验二所用的花青染料及实验四所用的金属钳合偶氮化合物染料为染料层材料，且花青染料与金属钳合偶氮化合物染料的重量比为3∶7时，该盘片的PPb值为0.416。

实验七，当使用混合实验三所用的花青染料及实验四所用的金属钳合偶氮化合物染料为染料层材料，且花青染料与金属钳合偶氮化合物染料的重量比为2∶3时，该盘片的PPb值为0.328。

由上述实验可知，单纯使用上述花青染料作为记录层时，如第1、第2、第3组实验，其PPb值将过小，而单纯使用上述金属钳合偶氮化合物染料作为盘片染料层时，如第4组实验，其PPb值将过大，均不利于碟机的寻轨。然当将上述的花青染料及偶氮染料做适当比例的混合，如第5、第6、第7组实验，其PPb值即介于DVD规格范围内(0.22-0.44)。

另将第5、第6、第7组实验所制成的盘片置于高压汞灯的耐光测试机中，经过72小时后，其盘片品质也无显著变化，显示其已改善公知花青染料耐旋光性不佳的缺点。

综合上述，当知本发明具有产业利用性、新颖性与创造性，符合发明专利要件。为以上所述者，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利范围所涵盖。

Claims (20)

1、一种改善光盘寻轨信号的方法及其染料，在光盘基板上至少依序包括有一染料层及一反射层，其中该染料层含有结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物，与一种花青染料所构成的集合：

M为一金属离子；R₁为碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或甲苯胺基；R₂为氢、氢氧基、卤素、醚基或碳数1至6的直链状或支链状的烷基；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物。

2、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层含有一种结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的A₁，为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物，包括：

其中取代基E₁至E₃₈选自氢基、卤基、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、羧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至15的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、碳羧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、碳氧羧基、碳氧羧烯丙基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基。

3、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层含有结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的金属离子M选自镍、钴或铜。

4、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层含有的花青染料结构如化学式(II)所示：Q₂ ⁺—CH＝CH—CH—Q₁

      A^-           (II)

上式中A^-可为SbF₆ ^-、PF₆ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、CF₃SO₂ ^-、C₂F₅SO₃ ^-、I^-、CF₃COO^-或CH₃C₆H₄SO₃ ^-等；Q₁的结构如(IIQ₁)所示，Q₂的结构如(IIQ₂)所示：

X可为氢、卤素、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至5的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群；R₅、R₆分别为直链或支链烷基结构。

5、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该光盘指可写一次式数字化视频光盘(DVD)。

6、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其染料层包括最大吸收波长在500～650nm的染料。

7、权利要求1所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其反射层选用金、银、铝或其合金为材料。

8、一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：包括有：

一射出成型的基板；

以旋转涂布法涂布一染料层于上述基板；

溅镀一反射层，使该光盘产生足够的反射率；

其中该染料层含有一种结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物，与一种花青染料所构成的集合：

M为一金属离子；R₁为碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或甲苯胺基；R₂为氢、氢氧基、卤素、醚基或碳数1至6的直链状或支链状的烷基；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物。

9、权利要求8所述的一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：其中该染料层含有一种结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物，包括：

其中取代基E₁至E₃₈选自氢基、卤基、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、羧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至15的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、碳基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、碳氧羧基、碳氧羧烯丙基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基。

10、权利要求8所述的一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：其中该染料层含有结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的金属离子M选自镍、钴或铜。

11、权利要求8所述的一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：其中该染料层含有的花青染料结构如化学式(II)所示：Q₂ ⁺—CH＝CH—CH—Q₁

      A^-            (II)

上式中A^-可为SbF₆ ^-、PF₆ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、CF₃SO₂ ^-、C₂F₅SO₃ ^-、I^-、CF₃COO^-或CH₃C₆H₄SO₃ ^-等；Q₁的结构如(IIQ₁)所示，Q₂的结构如(IIQ₂)所示：

X可为氢、卤素、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至5的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基所组成的族群；R₅、R₆分别为直链或支链烷基结构。

12、权利要求8所述的一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：其染料层包括最大吸收波长在500～650nm的染料。

13、权利要求8所述的一种可写一次式数字化视频光盘(DVD)的制作方法，其特征在于：其反射层选用金、银、铝或其合金为材料。

14、一种改善光盘寻轨信号的方法及其染料，在光盘基板上至少依序包括有一染料层及一反射层，其特征在于：其中该染料层含有一种对四氟丙醇溶解度小于或等于2％的染料且占固体总重量51％以上，与一种对四氟丙醇溶解度大于或等于2％的花青染料所构成的集合。

15、权利要求14所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该光盘指可写一次式数字化视频光盘(DVD)。

16、权利要求14所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层包括最大吸收波长在500～650nm的染料。

17、权利要求14所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该反射层选用金、银、铝或其合金为材料。

18、权利要求14所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层所含一种对四氟丙醇溶解度小于或等于2％的染料为结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物：

M为一金属离子；R₁为碳数1至6的直链状或支链状的烷基、胺基、烷胺基或甲苯胺基；R₂为氢、氢氧基、卤素、醚基或碳数1至6的直链状或支链状的烷基；R₃为氢或碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基；R₄为氢、碳数1至6的直链状或分枝链状的烷基或卤素；A₁为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物。

19、权利要求18所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层含有一种结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的A₁，为碳原子与氮原子键结形成一杂环衍生物，包括：

其中取代基E₁至E₃₈选自氢基、卤基、硝基、氰基、胺基、醯基、氢氧基、羧基、烷基、烷胺基、经取代基取代或未取代的碳数1至15的直链状烷基、分枝链状烷基、环烷基、烷氧基、碳羧基、直链状链烯基、分枝链状链烯基、环链烯基、氢氧烷基、碳氧羧基、碳氧羧烯丙基、烷硫基、烷磺烯基、芳香基或杂环基。

20、权利要求18所述的改善光盘寻轨信号的方法及其染料，其特征在于：其中该染料层含有结构如(I)所示的与一金属钳合的偶氮化合物的金属离子M选自镍、钴或铜。