CN1577554A - 光记录介质及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种光记录介质含有第一信息衬底以及第二信息衬底。该第一信息衬底是从下述这两个衬底中选择出来的，即一个是包括有第一衬底和其含有反射膜并且具有信息凹点的只读第一记录层、一个是包含有按此顺序所排列的其具有凹槽的第一衬底，含有有机染料的第一记录层，以及第一反射层。该第二信息衬底包括按此顺序所排列的具有一凹槽的第二衬底，第二反射层，含有有机染料的第二记录层，以及一无机保护层。第一和第二衬底通过插入一个光学透明的有机夹层而粘合，以便使第一和第二衬底每面向外，并且通过光从第一衬底表面照射来对记录在第一和第二衬底上的信息进行再现。

Description

光记录介质及其制造方法
背景技术
本发明涉及具有两个记录层的单面光记录介质及其制造方法，可将信息记录在该光记录介质上并且可对其单面上的信息进行再现。
现有技术
除了诸如数字通用光盘(DVD)这样的只读光记录介质以外，诸如DVD+RW、DVD+R，DVD-R，DVD-RW和DVD-RAM介质这样的可记录DVD介质已经应用到商业实践之中。这些DVD+R和DVD+RW介质是基于对诸如CD-R和CD-RW介质这样的传统可读压缩光盘的技术延伸这样的技术。记录密度(磁道间距和信号记号长度)和衬底厚度已从可满足CD的规格发展到可满足DVD的规格，以便确保只读DVD介质在再现过程中的容量。例如，与CD-R介质一样，DVD+R介质是通过下述处理而形成的，即通过旋涂而将染料膜旋施加到衬底上以形成光学记录层、在其背面形成一个金属反射层以构成一个信息记录衬底、通过注入胶粘材料而将信息记录衬底与其他具有同样尺寸的衬底粘合在一起如在CD-R介质中。这种情形下的光记录介质含有一种染色材料。CD-R介质的一个特征就是它们具有高达65％的反射率以满足CD-R体系的规格要求。为了生产出上述构造的高反射率，光记录层(光吸收层)在信息记录和再现的光束波长下必须具有特定的复合折射率。染色材料具有其可满足这些要求的光吸收特性。这同样适用于DVD介质。
某些只读DVD介质具有两个记录层以此增加存储容量。图2是一个具有两个记录层DVD介质的剖面示意图。第一个衬底1和第2个衬底2与紫外线固化树脂所构成的光学透明有机夹层5粘合在一起。介质具有位于第一衬底1内表面上的第一记录层4以及位于第二衬底2内表面上的第二记录层4｀。第一记录层4是一个半透明的介电薄膜。第二记录层4｀通常是一个由金属制成的反射薄膜。记录层带有凹凸部分以作为记录标记，并且从此读取记录信号，其结果是光束反射并且干涉以再现信息。由于信号从两个记录层进行读取，因此介质的存储容量可以达到8.5GB。
第一和第二衬底的厚度各有大约0.6mm，光学透明有机夹层5的厚度是大约50μm。构成第一记录层的半透明薄膜按照具有大约30％的反射率进行构造。因此，用于对第二记录层上的信息进行再现的激光束被反射衰减为第一记录层的光总量的30％，被第二记录层的反射膜反射，并进一步在第一记录层中被衰减，然后自介质中射出。再现信息的激光束聚焦于第一记录层或者第二记录层，并且反射光被检测到以从而对各个记录层上的信息进行再现信号。DVD介质的信息通常是用波长为650nm的激光束来记录和再现。
上述可记录DVD，DVD+R，DVD-R和DVD+RW介质每个都有一个记录层，信息可以从一面读取。为了生产出高存储容量的光记录介质，它们必须是双面的介质，信息可以从双面进行读取。可对信息进行记录并且对其一面上的信息进行再现的两层光记录介质具有两个记录层，因此，当通过调整写入激光束的焦距以将来自光拾取器上的信息记录较远的记录层上时，第一个记录层会削弱光束，这会导致这种问题，即第二记录层不能充分吸收和反射激光束以将信息记录在其上。
日本专利特开(JP-A)No.11-66622提出了这样一种光记录介质，该光记录介质具有其每一个均含有有机染料的记录层，其中信息可以被记录在两个记录层上并且对该光记录介质一面上的信息进行再现。这个光记录介质包含两个衬底，其中一个是激光束作用于衬底，而另一个是激光束作用于记录层。但是这种设置仍然没有解决在第二个记录层无法充分吸收和反射光线的问题。
日本专利No.2796288提到这样一种光记录介质，该光记录介质具有多层结构并且包含两个记录层，它们之间插入含有染料的夹层。但是与CD-R和DVD+R介质相比，这种光记录介质未采用这样的结构，该结构通过利用反射层和染料(记录层)之间多个相互作用而具有高反射率。此外，这种结构的目的在于通过使用多种波长的激光束来记录信息，并且无法通过使用单一波长的激光束在两个记录层记录信息来达到更高存储容量的目的。
发明内容
本发明目的是提供一种光学记录介质，其中信息可以从一面记录和再现，并解决了上述传统的技术问题，第二个记录层具有满足记录信息的性质。本发明的另一个目的是提供一种制造该光记录介质的方法。
首先，本发明特别提供一种光记录介质，包括：
第一信息衬底，该第一底层选自：包含第一衬底和只读第一记录层的衬底，第一记录层包含反射膜并具有信息凹坑槽，和
包含按顺序排列的具有引导凹槽的第一衬底、含有机染料的第一记录层和第一反射层的衬底，和
第二信息衬底，它包括按顺序排列的具有引导凹槽的第二衬底、至少一第二反射层、含有有机染料的第二记录层和无机保护层。
其中第一信息衬底和第二信息衬底通过光学透明有机夹层连接，以便使第一衬底和第二衬底各自面向外，和
其中光学记录介质设置成光线从第一个基层表面而施加到光记录介质上来对记录在光记录介质的第一和第二记录层的信息再现。
无机保护层的适宜厚度优选为80-180nm，更优选90-180nm。
无机保护层优选主要包含ZnS。
无机保护层可以包括ZnS，ZnS-SiO2和ZnS-SiC的至少一种。
第二衬底的引导凹槽的深度优选为20-60nm。
光记录介质可以进一步包含位于反射层和第二衬底之间的第二有机夹层。
光记录介质结构可以按照这样构型，即通过改变染料性质和/或使染料蒸发，在接近无机保护层的第二记录层的位置形成记录标记。
第二记录层优选在波长580-620nm处显示最大吸收或峰值吸收。
第二记录层在相应于引导凹槽的位置，优选具有厚度60-100nm。
第二记录层优选在相应于引导凹槽的位置的厚度为T1、在相应于岸台(land)的厚度为T2，其中T1和T2的比值T1/T2为0.8-1.0。
另一方面，本发明提供了一种制造光记录介质的方法，该方法包括通过涂布形成第二记录层的步骤，其中第二反射层包括银合金。
本发明的目的、特征和优点将由优选的实施方案和附图进一步说明。
附图说明
图1是包括有机染料的记录层的吸收光谱的示例；
图2是具有两个记录层的DVD介质的剖视示意图；
图3是按照本发明的光记录介质的一个例子的剖面示意图，其具有只读第一记录层和读/写第二记录层；
图4是按照本发明的光记录介质的一个例子的剖面示意图，其具有可读/写的第一和第二记录层；
图5是按照本发明的光记录介质的第一记录层的层构造图的一个例子；
图6是光记录介质第二记录层的层构造图的一个例子；
图7给出了实施例2的DVD介质中无机保护层厚度和调制度(I14/I14H)的关系；
图8是实施例5的光记录介质第一记录层的吸收光谱；
图9是分别为实施例5和实施例6的光记录介质第二记录层的吸收光谱C和D；
图10是实施例5的光记录介质的横截面电子透射显微照片；
图11是实施例7的光记录介质的性质；和
图12给出了实施例8的光记录介质的性质。
具体实施方式
图3和图4显示了本发明的光记录介质的结构图示例。
在图3所述的光记录介质中，第一记录层是只读层，第二记录层是可读/写层。在图4的光记录介质中，第一和第二记录层都是可读/写层。图3的光记录介质包含第一信息衬底100和第二信息衬底200。第一信息衬底100包含第一衬底1和只读第一记录层3，该只读第一记录层3包括一个反射膜并且具有信息凹坑槽。第二信息衬底200包含具有引导凹槽的第二衬底2，至少一第二反射层8，含有有机染料的第二记录层7，无机保护层6，并将它们按这个顺序排列。第一和第二信息衬底100和200通过插入光学透明的有机夹层5连接，以便第一衬底1和第二衬底2的表面分别相外。再现信息的激光束L通过第一衬底的表面作用于光记录介质。图4所述的光记录介质包含第一信息衬底100和第二信息衬底200。第一信息衬底100包含具有凹槽的第一衬底1，包含有机染料的第一记录层9，排列的第一反射层10，并将它们按这个顺序排列。在这种情况下，第一记录层是可记录的，象一次写入并读取的(write-once-read)的许多光学记录介质一样。第二信息记录衬底200包含一个具有引导凹槽的第二衬底2，至少第二反射层8，包含有机染料的第二记录层7，无机保护层6。第一和第二信息衬底100和200通过插入光学透明的有机夹层5连接，以便第一衬底1和第二衬底2的表面分别相外。再现信息的激光束L从第一衬底的表面作用于光记录介质。
本发明具有上述结构的光记录介质，可以确保来自于包含有机染料的第二记录层的信号具有良好的反射率。更加清楚的是，本发明的光记录介质如此构造的目的，是减少由于与光学透明有机夹层中无机保护层的连接而导致的第二记录层的损失，由于位于第二记录层表面的多个夹层，激光束可以从第二记录层按较高的反射率反射。
与具有两个记录层的DVD-ROM介质相比，用于记录或再现的激光束(其在第一记录层和第一反射层处产生衰减)，施加于第二记录层来形成记录标记时，激光束会由第一记录层的吸收量产生衰减。这种衰减会使在第二记录层很难达到充分的记录密度，并由于记录标记的加宽而导致在相邻磁道间容易产生串扰。而且，第二衬底的引导凹槽深度按要求应少于第一衬底的引导凹槽。由于引导凹槽不能有充分的深度来防止记录标记的加宽，从而导致了记录标记的增宽。
根据本发明，所形成的记录标记不能产生热变形，以便在第二记录层确保一个充分的记录密度，并防止记录标记的加宽。为了防止热变形，起到防止热变形的层的无机保护层就与第二记录层排列在一起。
无机保护层同样也作为阻挡层来阻止第二记录层不受光学透明有机夹层的负面效果的影响。因此，将可溶解染料的粘合剂用作光学透明有机夹层，并且可很容易使两个衬底彼此粘合。
在本发明的光记录介质中，可以通过染料的性质和/或染料蒸发变化的作用在相邻层的界面不变形下，形成记录标记。优选在接近无机保护层的第二记录层产生记录标记。“在接近无机保护层的第二记录层产生记录标记”是指，形成的记录标记不会与反射层相接触，并且在厚度方向上，记录标记的中心位于自记录层中心的无机保护层的上游。这是因为，记录标记可能会形成于这样的层附近，该层在无机保护层和反射层之间传热很少，例如，形成于无机保护层附近。记录标记位置精确性的增加可以改进信号的不稳定性。
如果希望，光记录介质可以设计成具有单一记录层的构型，其中第一信息衬底仅包含光学透明的衬底。
无机保护层的厚度通常是约10至200nm，优选30nm或者以上以满意地阻止变形，更优选80nm或以上，进一步优选90nm或以上以确保记录信号足够程度的调节(对照)。此外，考虑到防止增加的不稳定性和调节的降低程度该厚度优选为180nm或更低。
无机保护层材料的例子是具有高光透射性质的无机物质，如SiO、SiO2、MgF2、SnO2、ZnS和ZnS-SiO2，其中优选具有较低结晶度和较高折射率的ZnS-SiO2。
主要由ZnS制备的薄膜，更具体地ZnS的比例为50％或更大，是优选的。除了ZnS-SiO2外，主要由ZnS构成膜的优选例子是ZnS-SiO2、ZnS-SiC、ZnS-Si、和ZnS-Ge。为使膜的结晶度适中，层中ZnS的比率的优选范围是从约60％到大约90％摩尔。
第二记录层的光学吸收的优选范围是从0.1到0.4，以在用来记录和再现信息的激光束波长下的吸收表示，在衬底上仅形成染料膜时测定。如果光学吸收少于上面提到的范围，可能会增加信号的不稳定性(jitter)。如果光学吸收超出了上面提到的优选吸收范围，反射就会减少。
为了满足较低的不稳定性，第二记录层(染色层)的厚度优选范围是60到100nm。与引导凹槽位置相对应位置处的厚度T1与和第二记录层的岸台相对应位置处的厚度T2的比值T1/T2优选的范围是0.8-1.0。
在两层DVD-ROM介质中，反射率的范围从18％到30％。第一记录层必须减少光学吸收来满足要求，并确保第二记录层的高光学吸收。这里的光学吸收可以通过常规的紫外光谱仪进行检测。
第二光学记录层的光学吸收可以通过调整其厚度或染料的光学吸收性质来控制，其优选的控制方式是调整染料的光学吸收属性。在此情况下，染料膜优选具有最大吸收波长或在波长580到620nm下的吸收峰值。如果最大的吸收波长或在某一波长下的吸收峰值少于上面提到的优选范围，染料膜不可能具有足够的记录灵敏度。如果最大的吸收波长或在某一波长下的吸收峰值超过上面提到的优选范围，则染料膜就不能有充分的反射。
染料优选的热分解温度为250℃-350℃。如果热分解温度超过上述范围，记录灵敏度就会下降。如果热分解温度少于上述范围，则热稳定性就会下降，记录标记可能会增宽。染料热分解温度可以容易由多种的热平衡来决定。
图5和图6给出了光记录介质的第一和第二记录层各自的结构示例。记录标记24在第一记录层22中相应于第一衬底21的凹槽26的位置处形成。记录标记14形成于第二记录层12中相应于第二衬底11的岸台(land)17的位置。为抑制记录标记的增宽，这些记录标记优选应在不发生热变形下形成于第二记录层中，由此减少串扰并且确保令人满意地较低抖动。换句话说，通过改变染料性质和/或染料的蒸发可以获得优选的记录标记。可以通过上述的涂层结构来获得优选的记录标记。图5给出了第一衬底21、第一反射层23、光学透明夹层25、以及第一衬底的岸台27。图6说明第二衬底11、第二反射层13、光学透明夹层15、第二衬底的凹槽16、无机保护层18。
如图5和图6所示，第一和第二衬底的凹槽的形状是不一样的。
在间距为0.74μm，容量为4.7GB的DVD+R和DVD-R中，第一衬底凹槽的深度为150到200nm，底部宽度为0.1至0.35μm，来满足界面反射的要求。如图5所示，在通过旋涂形成染料膜时，槽中通常填满了染料。因此，在第一记录层(染料层)和第一反射层之间界面的尺寸是由槽中染料量和槽的尺寸来决定的。上述凹槽的尺寸应当适应更好的界面反射。
为了减少凹槽带来的反射光的衰减，并确保第二记录层的高反射，第二衬底的凹槽最佳深度为20-60nm。如图6所示，第二衬底的槽的尺寸决定了位于第二记录层(染料层)和第二反射层之间的界面尺寸。为了满足利用光的界面反射，槽的深度优选在上述范围内。在用于记录和再现DVD介质中信息的光的波长(大约650nm)下，引导凹槽优选的宽度(底部宽度)为0.1-0.35μm。凹槽的深度超过60nm和/或底部宽度超过0.35μm，这经常会导致反射的下降。凹槽的深度少于20μm和/或底部宽度少于0.1μm可以导致记录标记的形状变化，因此增加不稳定性。通过在第二反射层和第二衬底之间的形成第二有机界面也可以控制凹槽的深度。
DVD+R介质中所使用的衬底通常具有其深度为150至大约200nm的引导凹槽。通过将有机材料旋涂到衬底上，最终的第二有机界面具有位于其表面的其深度大约100nm或更少的凹槽。染料可以用作记录层中的有机材料。
通常通过将含有染料和溶剂的涂料溶液旋涂到带有凹槽的衬底上而形成了含有染料的记录层。但是第二记录层是在金属反射层(第二反射层)上形成的，金属反射层的材料因此一定要具有良好的染料润湿性。如果为了获得较高的反射和较低成本的目的，反射层、第二记录层都是由纯银(Ag)制成，所形成的第二记录层(染色层)通常由于旋涂的不充分而带有一些缺点。
因此，优选的第二反射层含有一种银合金，其中合金优选主要含有Ag和少许量的Nd、CuPd、和/或In。附加的金属元素的优选量是0.2至大约2原子百分比。
下面将说明光记录介质使用的金属。
与DVD+R和CD-R介质一样，根据含有染料记录层的界面的多重作用，光记录介质要保证高度的反射率。各自包含有机染料的记录层优选应当具有大于2高的折射率n，和大于0.03但小于0.2的相对低的消光系数k值。通过将记录和再现信息的光束波长设定为染料膜光吸收的长波长的边缘值来获得上述这样的光学属性。
图1给出了一个包含有机染料记录层的光谱吸收谱的例子。记录层显示了波长A处为最大吸收。利用波长值为大约650nm(B)激光束来对DVD介质中的信息进行记录和再现。
第一和第二记录层适合的材料是花青染料、吡喃/硫代吡喃染料、azuleniun染料，squarylium染料、含氮染料、三苯基甲脂螯合物、诸如Ni或Cr这样的金属盐复合染料，萘醌/蒽醌染料、靛酚染料、靛炭染料、三苯甲烷染料、三烯丙基甲烷染料、铵/diiminium染料和亚硝基混合物。如有必要，记录层可以进一步包含其他的组分例如粘合剂如低分子量聚合物，和稳定剂如抗氧剂。低分子量聚合物的例子是聚乙烯醇和聚乙烯基缩醛。抗氧剂的例子是自由基捕集剂
上述染料中，优选使用四氮杂紫菜嗪染料、花青染料、含氮染料和Squarylium染料中的至少一种。这些染料可以较易溶解形成染料膜(染料层)，所得染料膜的最大吸收波长为550-650nm，如此在用于记录和再现的激光束波长(大约650nm)下显示所需的并且令人满意的受控光学性质。
含有染料的有机记录层的厚度优选值为10-500nm，特别优选的是50-200nm。否则，记录灵敏度将降低或反射率也将降低。
衬底材料可以从用于传统光记录介质的多种材料中选择。衬底材料的例子是诸如聚(甲基丙烯酸甲酯)这样的丙烯酸类树脂；氯乙烯树脂如聚(氯乙烯)和氯乙烯共聚物；环氧树脂；聚碳酸酯树脂；无定形聚烯烃类；聚酯、诸如钠钙玻璃这样的玻璃、以及陶瓷。其中为满足尺寸稳定性、光学透明度和平面度要求，优选聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、无定形聚烯烃、聚酯和玻璃，其中为具有良好的成形性更优选聚碳酸酯。
用于反射层的优选材料是对激光具有高反射率的材料。例如金属和半金属，如Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Ft、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ca、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn、Si和Nd。其中最优选的是，具有高反射率的Au、Al和Ag。这些物质中的每一个都可以单独使用，或者两种或两种以上混合，或者组成合金。
反射层的厚度通常是从5-300nm。当第一记录层为只读反射层或当第一反射层位于用于记录的含有有机染料的第一记录层之上时，将第一反射层的厚度设定为使透光系数达到40％或更高。在这些情况下，满足透光系数的优选厚度是5-30nm。随着厚度的增长，趋向于透光系数。第二反射层的优选厚度为100-300nm、优选包括上述的银合金(Ag合金)。
将例如由紫外线固化树脂所构成的保护层排列在这些反射层附近以达到物理的且化学的保护这些层。
为了形成不会热力变形的记录标记并且物理的且化学的保护第二记录层(染料层)，无机保护层排列于第二记录层和光学透明有机夹层之间。
无机保护层合适的材料是具有高光透过性的无机物质，例如SiO、SiO2、MgF2、SnO2、ZnS、ZnS-SiO2、ZnS-SiC，其中对于低结晶度和高折射率通常优选包含诸如ZnS-SiO2或者ZnS-SiC这样的ZnS的材料。
光学透明有机夹层优选用作粘合层。这些材料的合适例子为丙烯酸脂、环氧、或氨基甲酸酯紫外线固化或者热固性粘合剂。
下面将阐述光记录介质的制造。
首先，采用传统的DVD+R和DVD-ROM介质的生产方法制造包含第一衬底和第一记录层的第一信息衬底。
具体地，DVD+R介质中第一信息记录衬底按下述的方法(a)和(b)生产。
过程(a)将第一记录层的膜涂到具有凹槽和/或其表面有凹点的第一衬底上。
过程(b)通过真空涂膜方法将第一反射层涂到第一记录层上。
含有第二衬底和其他涂层的第二信息衬底分别由如下的过程(c)、(d)、(e)来制造。
过程(c)利用真空涂膜工艺，例如真空沉积、溅射或者离子电镀法，在具有凹槽和/或表面上有凹坑槽的第二衬底上形成第二反射层，不管衬底上是否插入夹层。
过程(d)通过涂布在第二反射层上形成包含有机染料的第二记录层。
更具体地，将有机染料溶解于溶剂中形成涂料溶液，并将所得涂料溶液涂于衬底上。有机溶剂的实例为已知的有机溶剂，如酒精、溶纤剂、卤代烃、酮和醚。
涂料溶液优选通过旋涂涂布。因此，涂层的厚度可以通过调整涂料溶液的浓度和粘度、和溶剂的干燥温度来控制。
过程(e)通过真空成膜工艺如真空沉积、溅射或者离子电镀法，在第二记录层上形成无机保护层。
然后，第一和第二信息衬底通过插入粘合层(光学透明有机夹层)彼此粘结。具体地，将粘合剂逐滴地加入到第二信息衬底的无机保护层中，将第一信息衬底粘合到其上，粘合剂均匀涂布，和施加紫外线射线照射使粘合剂固化。紫外线射线优选自第一衬底施加，因为第一衬底具有高光学透明度。
本发明提供一种光记录介质，其中信息记录和/或再现光束可以从其中一面作用于第一和第二记录层。
此外，通过设置无机保护层的厚度为80-180nm，更优选90-180nm，光记录介质可以在光记录时显示低串扰和降低不稳定性的良好性质。
将主要包含ZnS的无机保护层排列在与第二记录层相邻，无机保护层粘附到结晶度已降低的第二记录层(染料层)上，并因此可以作为一个有效阻挡层。无机保护层具有低光学吸收率并且呈现出高信号强度(调节度)，且有助于通过对其厚度设置以产生适合于多相互作用的高信号强度(调节度)。
通过设定第二衬底引导凹槽的深度为20-60nm，或者通过将第二有机夹层排列在第二反射层和第二衬底之间，可以从第二记录层容易地获得高反射率的记录信号。
反射层优选含有银合金。因此，可容易地制造光记录介质，同时避免在涂覆中形成缺陷，。
本发明将进一步通过几个实施例和一个比较实施例详细地进行说明，这些实施例不会限制本发明的范围。
实施例1：通过使用Ar气体作为溅射气体的溅射法，在第二衬底上形成银膜，由此在其上形成形成厚度大约100nm的第二反射层。第二衬底由聚碳酸酯制成，直径为120mm，厚度为0.6mm，具有深度大约30nm引导凹槽(凹陷和凸起的纹路)，磁道间距为0.74μm。
将下面结构式1表示的squarylium染料化合物溶解于2，2，3，3四氟丙醇中形成涂料溶液。将该涂料溶液通过旋涂涂于银反射层上形成大约80nm厚的第二记录层。第二记录层显示在波长605nm处的最大吸收峰值，和在其吸收光谱最大吸收波长处的吸光率(Abs)1.81。
通过使用Ar气体作为溅射气体的溅射法，在第二记录层上形成摩尔比率为8∶2的ZnS-SiO2薄膜，以形成厚度大约120nm的氧化保护层。如此制备成第二信息衬底。
此外，在由聚碳酸酯组成的、直径为120mm、厚度为0.6mm的第一衬底上形成DVD-ROM信息凹坑槽，在其上形成Au膜以形成厚度大约为10nm的第一反射层，如此制成第一信息衬底。
将上述制备的第一和第二信息衬底通过一种紫外线可固化粘合剂(KAYARAD DVD003，Nippon Kayaku Co，Ltd.生产)粘合，以形成具有图3所示层结构的光记录介质。Au反射层的透射率为约70％。
然后，将DVD 8-16个信号以波长657nm、数值孔径(NA)为0.65，线速度3.84/m，记录到光记录介质上，然后进行再现。结果，该光记录介质显示记录后的反射率(I14H)20％和调制度(I14/I14H)85％。这些性质使用Pulstec有限公司生产的DDU 1000光学测试仪检测。
实施例2
除了使由ZnS-SiO2所组成的无机保护层的厚度在从25-180nm范围内变化之外，通过实施例1的工序生产光记录介质。
光记录介质的性质可以由实施例1的工序测定。结果是，当无机保护层厚度为80-180nm时，光记录介质满足了调制程度(I14/I14H)为0.6或更高的DVD标准(如图7)。
实施例3
除了利用其具有60nm厚度的引导凹槽的衬底作为第二衬底之外，通过实施例1的工序生产光记录介质并测定其性能。光记录介质记录之后显示反射率18％，这满足反射率为18％或更高的DVD规格。
实施例4
将结构式1表示的squarylium染料化合物溶解于2，2，3，3-四氟丙醇中，形成涂布溶液。将该涂布溶液通过旋涂施加于第一衬底上形成约80nm厚的第一记录层。第一衬底由聚碳酸酯制成，直径120mm，厚度为0.58mm，并具有深度约140nm的引导凹槽和0.74μm的磁道间距。然后通过使用Ar气体作为溅射气体的溅射法，在第一记录层上形成Ag99.5Cu0.05的膜，由此形成15nm厚的第一反射层。如此，制备成第一信息衬底。
除了采用上述制备的第一信息衬底作为第一信息衬底之外，通过实施例1的工艺生产具有图3所示涂层结构的光记录介质。
光记录介质的性质由实施例1的工艺来测定，发现其光记录介质在记录之后的反射率18％(I14H)和85％的调制度(I14/I14H)。
实施例5
将下述结构式2表示的两种squarylium染料化合物A和B以及如下结构式3表示的三苯基甲脂螯合物按1∶6∶3(A∶B∶三苯基甲脂螯合物)溶于2，2，3，3-四氟丙醇，形成涂料溶液。将该涂料溶液旋涂到第一衬底上，形成60nm厚的第一记录层。第一衬底由聚碳酸酯制成，直径为120mm，厚度为0.57mm，并具有深度大约140nm、宽度0.25μm和磁道间距0.74μm的引导凹槽。
第一记录层在波长603nm显示最大吸收值，在吸收光谱上的最大吸收波长的吸光率(Abs)为0.65(图8)。然后通过使用Ar气体为喷涂气体将Ag98.4Nd0.7Cu0.9合金膜喷涂到第一记录层上形成15nm厚的第一反射层。
另外，通过使用Ar气体作为溅射气体的溅射法，在第二衬底上形成Ag98.4Nd0.7Cu0.9合金薄膜，由此在其上形成120nm厚的第二反射层。第二衬底由聚碳酸酯制成，直径为120mm，厚度为0.57mm，并具有深度大约28nm、宽度0.25μm和磁道间距0.74μm的引导凹槽。
然后，将下述结构式2中表示的squarylium染料化合物C通过旋涂施加于第二反射层，在其上形成80nm厚的第二记录层。通过使用Ar气体作为溅射气体的溅射法，在第二记录层上形成摩尔比率为80∶20的ZnS-SiO2薄膜，由此形成120nm厚的无机保护层。第二记录层在607nm波长处具有最大吸收，该光谱的最大吸收波长的吸光率为1.2(图9；C)。
将上述制备的第一和第二信息衬底通过一种紫外线固化粘合剂(KAYARAD DVD003，Nippon Kayaku有限公司生产)粘合，形成本发明的光记录介质。
然后，将DVD88-16位信号以波长658nm、数值孔径(NA)0.65、线速度9.2m/s记录到光记录介质上，然后通过Pulstec工业有限公司生产的DDU1000检测器以线速度3.84m/s进行再现。结果，光记录介质满足DVD-ROM的规格(表1)。记录策略为多路径宽度11/16下的(n-2)多路径系统。
表1
性质     DVD规格 第一记录层 第二记录层
记录后的反射率(I14H)     18％或以上     20％     21％
调制度(I14/I14H)     60％或以下     65％     73％
不稳定性     8％或少于     7.2％     7.8％
通过透射电子显微镜(TEM)观察光记录介质的横截面，发现通过改变染料性质和/或染料的蒸发在第二记录层界面上的记录标记没有变形。(图10 A：第二记录层，B：无机保护层，C：记录标记，D：第二反射层)。染料层(第二记录层)在引导凹槽处的厚度是80nm，在岸台的厚度是90nm，凹槽与岸台的厚度的比率是0.89。
Figure A20041006357900171
结构式2
                squarylium染料化合物
  化合物     W     X     Y     Z
    A*     Me     Cl     nPr     Ph
    B     nBu     Cl     CF3     Ph
    C     Me     Benz     CF3     Ph
    D     Me     OMe     CF3     Ph
*：化合物A与结构式1的化合物相同。
Me是甲基，Pr是丙基，Ph是苯基。
结构式3
实施例6
通过本发明实施例5的工艺来制备根据本发明的光记录介质，除了使用结构式2表示的Squarylium染料化合物D作为第二记录层材料之外。第二记录层在599nm波长下具有最大吸收，最大波长吸收率(Abs)为1.21(图9，D)。
光记录介质的性质由实施例5的工艺来确定，以发现该介质具有与实施例5(表2)一样的良好属性。
通过透射电子显微镜(TEM)来观察光记录介质的横截面，发现通过改变染料性质和/或染料的蒸发，实施例5中第二记录层界面上的记录标记没有变形。
表2
性质   DVD规格 第一记录层 第二记录层
记录后的反射率(I14H)   18％或更大   20％   24％
调制度(I14/I14H)   60％或更大   65％   80％
不稳定性   8％或更小   7.2％   7.7％
实施例7
通过实施例5的工艺来制备根据本发明的光记录介质，除了使用ZnS-SiO2(80∶20)，ZnS-SiC(80∶20)，ZnS，SiO2，Al2O3或者锂锡氧化物作为无机保护层的材料并且厚度在从100-150nm的范围内变化。
光记录介质的性质由实施例5的工艺来确定的。其结果是，光记录介质的无机保护层满足10％或更低的不稳定性的要求(图11)。，其中无机保护层主要包括ZnS并且其厚度为120nm，该ZnS主要包括ZnS-SiO2，ZnS-SiC或者ZnS。
实施例8
按照本发明实施例5的工艺，制备根据本发明的光记录介质，除了第二记录层厚度变化范围为60-100nm之外。
光记录介质的性质是由实施例5的工艺来确定的。当第二记录层厚度为60-100nm厚度时，光记录介质满足不稳定性为10％或更少的要求(图12)。
比较试验1
通过实施例1的工艺来制备光记录介质，除了不形成无机保护层之外。光记录介质性质由实施例1的工艺来确定，发现没有执行聚焦跟踪并且记录层被融合且被损坏。
通过参考这些最佳实施例对本发明进行了描述，但是应该明白的是本发明并不局限于所公开的实施例。与之相反，本发明可覆盖包含在随后权利要求的精神和范围之内的多种修改以及其等效配置。随后权利要求的范围应当按最广义范围进行解释，以便包含所有的修改和等同结构及其功能。

Claims (16)

1、一种光记录介质，包含：
第一信息衬底；
第一信息衬底上的光学透明有机夹层；和
在光学透明有机夹层上的第二信息衬底，其中将光记录介质配置成通过将光从第一衬底表面施加到光记录介质上来再现记录在第一记录层和第二记录层的至少一层上的信息，
其中第一信息衬底选自：
包含第一衬底和只读第一记录层的衬底，第一记录层包含反射膜并具有信息凹坑槽，和
包含按顺序排列的具有引导凹槽的第一衬底、含有机染料的第一记录层和第一反射层的衬底，和
其中第二信息衬底包括按顺序排列的具有引导凹槽的第二衬底、至少第二反射层、含有有机染料的第二记录层和无机保护层，该无机保护层具有的厚度为80-180nm。
2、根据权利要求1所述的光记录介质，其中无机保护层主要含有ZnS。
3、根据权利要求2所述的光记录介质，其中无机保护层包括选自ZnS，ZnS-SiO2和ZnS-SiC中的至少一种物质。
4、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第二衬底引导凹槽的深度为20-60nm。
5、根据权利要求1所述的光记录介质，还包含处于第二反射层和第二衬底之间的第二有机夹层。
6、根据权利要求1所述的光记录介质，其中与第二反射层相比，无机保护层导热少。
7、根据权利要求1所述的光记录介质，其中将光记录介质配置成通过改变染料性质以及染料蒸发中的至少一种，在第二记录层中接近于无机保护层的位置形成记录标记。
8、根据权利要求7所述的光记录介质，在记录标记与反射层不接触的状态下形成第二记录层中的记录标记。
9、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第二记录层在波长580-620nm下显示最大吸收或峰值吸收。
10、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第二记录层在相应于引导凹槽相的位置具有厚度60-100nm。
11、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第二记录层在相应于引导凹槽的位置的厚度为T1、在相应于岸台的厚度为T2，其中T1和T2的比值T1/T2为0.8-1.0。
12、根据权利要求1的光记录介质，其中第二记录层包含的有机染料为选自四氮杂紫菜碱染料、花青染料、偶氮染料和Squarylium染料中的至少一种。
13、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第一记录层包括有机染料，有有机染料为选自四氮杂紫菜碱染料、花青染料、偶氮染料和Squarylium染料中的至少一种。
14、根据权利要求1所述的光记录介质，其中第一反射层和第二反射层的至少一层含有选自Ag、Al和Au中的至少一种。
15、根据权利要求14所述的光记录介质，其中第二反射层包含银合金。
16、一种制备权利要求1所述光记录介质的方法，包括通过涂布在第二记录层上形成膜的步骤，其中第二反射层包含银合金。
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