TW556182B - Optical recording medium - Google Patents

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TW556182B
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organic pigment
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optical recording
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Toshihiro Akimori
Masatsugu Suwabe
Susumu Sakamoto
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Sony Corp
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556182 A7 _ B7 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明範圔 本發明係關於一種光學記錄媒體且尤其是一種含從有 機顏料形成的記錄層之光學記錄媒體。 相關技藝之說明 最近，經進行可記錄大量資訊之碟狀光學記錄媒體（ 以下稱爲光碟）之硏究。 硏究不僅是對專注於複製資料的記錄媒體，還包括使 用者可記錄及複製的資料記錄媒體，使用者可記錄資料的 光學記錄媒體，經發展出含從吸光型有機顏料形成且可寫 一次的記錄層之可寫式光學記錄媒體，其標準化現經討論 〇 當在含從此種有機顏料形成的記錄層之光學記錄媒體 上記錄資料時，記錄是經由所謂的熱模式進行，將雷射光 施加在記錄層上且暴露於雷射光之有機顏料部份吸收雷射 光並被加熱，此熱使有機顏料熔化且變形，有機顏料溶解 的部份具有不同於記錄層其他部份之反射因子，因此在記 錄層上形成一個坑。 而且當從此光學記錄媒體讀取資料時，施加較弱於記 錄時使用的雷射光，且經由偵測光學變化例如反射因子及 形成坑的部份與沒有形成坑的部份之間的穿透性而進行讀 取0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） — — II - — — — — — — — — · I I 0請先Μ讀背面之注意事項B寫本頁) 訂· ' •線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -4- 556182 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2 ) 在上述含從有機顏料形成的記錄層之光學記錄媒體中 ，特別重要的特徵是記錄層之反射因子特徵及記錄敏性特 徵，反射因子特徵及記錄敏性特徵之間有密切的相互關係 且此大幅影響光學記錄媒體之記錄特徵。 在從有機顏料形成的記錄層上記錄資料的過程中，在 記錄層中儲存熱之機制如同上述，在記錄層中溶解有機顏 料所需的熱決定於有機顏料之吸光特徵，也就是說，經由 雷射光施加至記錄層之熱是由雷射功率及記錄層中有機顏 料之吸光譜決定。 在光學記錄媒體之記錄敏性特徵中，假設光學記錄媒 體是在廣大範圍之驅動下操作，且考慮雷射惡化作用，如 果雷射功率低於適當値時，需要維持足夠的記錄敏性，傳 統上，當選擇有機顏料組成記錄層時，考慮其吸光特徵以 便即使是在使用低於適當値之雷射功率記錄時，也可維持 足夠的記錄敏性。 而且，組成記錄層之有機顏料必須有高反射因子及高 敏性，對此，將光點放在有機顏料中有相當高反射因子之 酞菁顏料及菁顏料上，菁顏料是特別有希望作爲記錄層原 料，因爲其在半導體雷射光波長範圍之7 0 0毫微米至 9 0 0毫微米範圍顯現高吸收及反射。 但是，在含從菁顏料形成的記錄層之光學記錄媒體中 ，當顯示最大反射因子之波長與記錄用的雷射波長吻合時 吸收下降，相反地，當顯示最大吸收率之波長與記錄用的 雷射波長吻合時反射因子下降，據此，在含從菁顏料形成 請 先 閱· 讀 背 面 之 注 意 事 項 1裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 5 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556182 A7 B7 五、發明說明（3 ) 的記錄媒體之光學記錄媒體中，不可能同時得到適當的反 射因子及吸收特徵且很難用低功率雷射光得到穩定的記錄 〇 爲了解決此問題，傳統上使用的方法是在7 0 0毫微 米至9 0 0毫微米範圍內增加記錄層之吸光特徵，更確定 地說，記錄層之吸光特徵經由在上述範圍內增加吸收波長 峰或使用其中有機顏料顯現最大吸收之波長範圍之記錄用 的雷射光束而增加。 根據上述用於增加記錄層吸光特徵之方法，可以將可 記錄的功率排列擴大成低功率面，但是反射因子下降同時 增加記錄層之吸光特徵，相反地，當反射因子增加時，吸 光率下降，據此，很難得到具有適當雷射功率之穩定記錄 ’爲了形成穩定記錄特質以穩定記錄，得到穩定的熱供應 很重要。 發明槪述 本發明之目的因此是提供一種光學記錄媒體，其可用 低功率的雷射光束穩定地記錄且同時保持記錄層之高反射 因子。 根據本發明之光學記錄媒體包括含有機顏料之有機顏 料膜形成之記錄層、反射層及保護層，其依序形成在碟片 基板上，其中該有機顏料膜含顯示熱產生反應之化合物作 爲顏料。 在含根據本發明上述組態之光學記錄媒體中，該有機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -6 - --------------裝--- 0請先閱讀背面之注意事項Φ寫本頁) 訂·- 556182 A7 B7 五、發明說明（5 ) 基板2是從記錄雷射光束或複製雷射光束可光學性穿 透之玻璃或樹脂形成。 記錄層3含有機顏料，根據本發明且將詳述於下文， 該記錄層是從當溶解時可產生熱之有機顏料形成。 反射層4是使用薄膜形成技術包括濺射金屬例如a u 及A g形成。 保護層5是從紫外線硬化樹脂等形成。 當在具有上述組態之光碟片1記錄資料時，從基板2 側面施加雷射光束至記錄層3且接收雷射光束之有機顏料 部份吸收雷射光束並有熱，此熱使接收雷射光束之有機顏 料溶解及變形，其中有機顏料經溶解的部份具有不同於其 他部份之反射因子，因此，在記錄層3中形成一個坑。 如同上述，爲了經由施加雷射光束至含有基顏料之記 錄層3而形成一個坑，使用的雷射必須有高於某値之功率 ，爲了能夠使用低功率雷射光束記錄，記錄層3必須有高 吸光率。 但是，吸收特徵及反射因子特徵是記錄層3彼此無法 相容之重要特'徵，當記錄層3之吸光率增加時，記錄層之 光反射率下降，據此，不可能同時得到適當的反射因子特 徵及適當的吸收特徵且其很難實現用低功率雷射光束之穩 定記錄。 爲了解決此問題，該記錄層3含有機顏料其分解反應 是一種熱產生反應，經由使用在分解時產生熱之顏料作爲 有機顏料以組成記錄層3，即使當使用低功率雷射光束時 ----d----------裝--- C請先閱讀背面之注意事項寫本頁) ιδι· --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -8- 556182 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（6 ) ’不足用於記錄之熱量可經由當有機顏料分解時產生的熱 補償，據此，.其變成可得到穩定的記錄。 而且’當記錄層3含其分解反應是熱產生反應之有機 顏料時’不需要增加有機顏料之吸光以便在記錄層3中儲 存足夠的熱’且可能保持有機顏料之高反射率，經由使用 具有高反射因子之有機顏料，可實現使用低功率雷射光束 之穩定的記錄。 分解期間產生熱的有機顏料可以是直接染料、酸性染 料、鹼性染料、還原染料、油溶性染料、硫化物染料，且 不限定於特定的染料。 更具體地說，在分解時產生熱的有機物可以是直接染 料例如菁染料、部菁染料、三苯甲烷染料、萘醌染料、咕 噸染料、絲跨林染料（squalium dye )、莫染料、甲川染料 、喔央鎗染料、偶氮染料、均二苯乙嫌染料、舦菁染料等 ，而且酸性染料可舉例的有偶氮染料、蒽醌染料、三苯甲 烷染料、咕噸染料、吖嗪染料等。 而且鹼性染料可舉例的有菁染料、偶氮染料、吖嗪染 料、三苯甲烷染料、莫染料、甲川染料、噁英鎗染料等， 而且還原染料可舉例的有偶氮染料、蒽醌染料、咕_染料 、二本甲院媒染料、酸性媒染料、蒽醌染料、館類染料等 ，而且油溶性染料可爲偶氮染料、蒽醌染料、酞菁染料、 三苯甲烷染料等。 而且除了上述染料以外，也可舉例二硫醇金屬複合物 ，各上述有機顏料可單獨或與其他混合使用。 --------------裝·ί (·請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 訂：
556182 Α7 ___ Β7 五、發明說明（7 ) 含上述有機顏料之記錄層3，在有機顏料分解時產生 熱，所以可補償不足的功率且可形成坑，即使當用低功率 雷射光束進行記錄時仍具有高敏性，而且在分解時產生熱 的有機顏料可具有任何吸光率且據此，可以使用高反射因 子之有機顏料，所以，可同時得到適當的反射因子特徵及 適當的吸收率特徵，使得即使是使用低功率雷射光束也可 實現穩定的記錄。 在上述有機顏料中，特別較佳的是在分解時產生的熱 大於5 0 0焦耳/克之有機顏料，更宜使用在分解時產生 的熱大於1 0 0 0焦耳/克之有機顏料，經由使用在分解 時產生高熱之有機顏料，即使當使用低功率雷射光束時， 也可能得到記錄時所需的熱並實現穩定的記錄。 表1顯示廣泛使用的有機顏料在分解時產生的熱量。 0請先閱讀背面之注意事項康 裝—— 臀寫本頁) 訂· -·線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 556182 A7 B7 五、發明說明（8 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 〔表1〕 製造商 商標名稱 產生的熱（焦耳/古、 Nippon Kanko Shikiso Co., Ltd NK-3219 740 NK-325 1 -80 NK-3383 * 840 NK-3820 -100 NK-4274 120 NK-4419 65 NK-4496 100 Q-02 450 Fuji Photo Film Co., Ltd. 〇Μ·57 760 OM-65 940 OM-69 970 OM-72 1000 Nippon Kayaku Co., Ltd. IRG-002 400 IRG-003 700 IRG-022 450 IRG-023 930 IR-820b 24000 從表1淸楚地看出在上述有機顏料中，Nippon Kayaku Co.，Ltd.生產的IR — 820b (商標名稱）在分解時產生 高達2 4 0 0 0焦耳/克且特別較宜在根據本發明光碟片 之記錄層3中作爲有機顏料使用，I R — 8 2 0 b之化學 ----：----------裝--- '請先閱讀背面之注意事項H寫本頁) 訂·· ;線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公芨） -11 · 556182 A7 ________ B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（9 式（1 )如下
/CH2CH: <ch2ch3 /CH2CH3 ch2ch3…⑴ 當使用此種高分解熱之有機顏料時，如同下文實例中 所示，可經由改變記錄層3中有機顏料之含量而熱控制記 錄層3之記錄敏性。 上述本發明具體實施例之光碟片1可在相同於製造此 種光碟片之傳統方法下製造，不同的是使用在分解時產生 熱之有機顏料。 本發明不限於上述具體實施例，且可改良而不偏離本 發明之精神。 例如在上述具體實施例中，已經說明使用在分解時產 生熱之有機顏料情形，但是本發明不限於此，其也可能使 用當與包含在記錄層3中的其他有機顏料反應時產生熱的 有機顏料。/ 實例 爲了證實本發明之效應，實際製備具有上述組態之光 碟片供評定其記錄特徵。 實例 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公茇） -12- ·!!裝 i I 0請先閱讀背面之注意事項6寫本頁) 訂· •線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556182 A7 ____B7 五、發明説明（ 首先，使用的基板是從聚碳酸酯形成且直徑是2 0 0 毫米之碟形基板，必須知道此基板在其中心位置有2 0毫 米之洞孔。 其次，在此基板上形成記錄層。 首先，將作爲有機顏料之具有下列化學式（2 )之菁顏 料及具有下列化學式（1 )之I R — 8 2 0 b ( Nippon Kayaku Co.，Ltd.生產）溶解在作爲塗料溶劑之四氟丙醇中 以製備塗料溶液，必須知道在此實例中使用的化合物（1 )在分解時產生大於1 0 0 0焦耳/克之非常高的熱量。
其次，經由旋轉塗覆將此塗料溶液施加在基板上並乾 燥而在基板上形成記錄層。 其次，經由在此記錄層上濺射而形成A u膜，因此而 形成反射層，而且，經由旋轉塗覆將此反射層用紫外線硬 化樹脂覆蓋，然後將旋轉塗覆的紫外線硬化樹脂暴露在紫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公嫠) " ' — -13- —裝 ^ 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 556182 A7 B7 五、發明說明（11 ) 外線下，使紫外線硬化樹脂硬化而形成保護層，如此完成 光碟片。 改變有機顏料中化合物（1 )的含量而製備光碟片： 2重量％、 3重量％、 4重量％、 6重量％、及10重量 % 〇 在如此製備的光碟片上，改變雷射光束並使用波長是 7 8 0毫微米之記錄層記錄測試訊號，測量形成的坑之不 對稱性並測定不對稱性幾乎是0之功率作爲適當的功率， 在適當功率下，在高於正常速率四倍之速率下進行記錄及 複製。 圖2顯示記錄層有機顏料中化合物（1 )含量與相對 應的適當記錄功率値之間的關係。 從圖2明顯地看出當記錄層中化合物（1 ) (在分 解時產生熱）含量增加時，適當記錄功率下降。 據此，經由使用在分解時產生熱的有機顏料，即使當 使用低功率的雷射光束時，可以得到足夠的熱量供記錄及 實現穩定的記錄，而且，證實經由改變在分解時產生熱的 有機顏料含量^，可以熱控制記錄層之記錄敏性。 實例2 首先，使用的基板是從聚碳酸酯形成且直徑是2 0 0 毫米之碟形基板，必須知道此基板在其中心位置有2 0毫 米之洞孔。 其次，在此基板上形成記錄層。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .14- -n ϋ ·1 ϋ ϋ ϋ ϋ I* I I ·1 I · .1 ϋ Γ請先閱讀背面之注意事項φ寫本頁) 訂： --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 556182 A7
五、發明説明（仓
首先，將作爲有機顏料之具有下列化學式（2)之菁顏 料及具有下列化學式（3)之〇M— 5 7 ( Fuji Photo Film c〇·，Ltd.生產）溶解在作爲塗料溶劑之四氟丙醇中以製備塗 料溶液，必須知道在此實例中使用的化合物（3 )在分解時 產生5 0 0焦耳/克之熱量。
其次，經由旋轉塗覆將此塗料溶液施加在基板上並乾 燥而在基板上形成記錄層。 其次，經由在此記錄層上濺射而形成A u膜，因此而 形成反射層，而且，經由旋轉塗覆將此反射層用紫外線硬 化樹脂覆蓋，然後將旋轉塗覆的紫外線硬化樹脂暴露在紫 外線下，使紫外線硬化樹脂硬化而形成保護層，如此完成 光碟片。 改變有機顏料中化合物（3 )的含量而製備光碟片：0 重量％、 20重量％、 30重量％、及40重量％。 在如此製備的光碟片上，改變雷射光束並使用波長是 7 8 0毫微米之記錄層記錄測試訊號，測量形成的坑之不 對稱性並測定不對稱性幾乎是0之功率作爲適當的功率， 在適當功率下，在高於正常速率四倍之速率下進行記錄及 複製。
本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公H 裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 556182 A7 B7
五、發明説明（1¾ 圖3顯示記錄層有機顏料中化合物（3 )含量與相對應 的適當記錄功率値之間的關係。 上述化合物（3 )與實例1使用的化合物（1 )比較， 產生少量的熱，從圖3明顯地看出，在此情形下也是當言己 錄層中化合物（3 )(在分解時產生熱）含量增加時，適當 記錄功率下降。 據此，不管產生的熱量，經由使用在分解時產生熱的 有機顏料，即使當使用低功率的雷射光束時，可以得到足 夠的熱量供記錄及實現穩定的記錄，而且，證實經由改變 在分解時產生熱的有機顏料含量，可以熱控制記錄層之記 錄敏性。 根據本發明，經由使用在反應時產生熱之化合物作爲 有機顏料構成記錄層，可以實現極佳的光學記錄媒體，即 使當使用低功率雷射光束時，也可有穩定的記錄。 ---------裝— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -16-

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  1. 556182, 附件4 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第89 1 1 6275號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國92年8月19日修正 1 · 一種光學記錄媒體，包括有機顏料膜形成之記錄 層、反射層及保護層，其依序在碟片基板上形成，其中該 有機顏料膜含有機顏料以及至少一種在雷射光照射下顯現 熱產生反應之化合物。 2 ·根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體，其中 該熱產生反應是分解反應。 3 ·根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體，其中 該有機顏料是菁顏料與顯現該熱產生反應的顏料之混合物 〇 4 ·根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體，其中 該有機顏料是經由雷射光束應用而分解及變形，且其中該-有機顏料分解之部份具有不同於該記錄層其他部份之反射 因子且在該記錄層上形成一個坑。 5 ·根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體’其中 該反射層是從A u或A g形成。 6 ·根據申請專利範圍第1項之光學記錄媒體’其中 該保護層是從紫外線硬化樹脂形成。' 7 .根據申請專利範圍第2項之光學記錄媒體’其中 顯現熱產生反應之該化合物是式（1 )代表之化合物： 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I I ^ I ... I^I I I —1T— I I I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 556182 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ch3ch2 CH3CH: ch3ch2、 ch3ch/ N
    ：n+=C
    :C 一 CH 二 CH-CH 二 C
    /CH2CH3
    ch2ch3 ，ch2ch3 oh2ch3 ...(l) 8 ·根據申請專利範圍第3項之光學記錄媒體’其中 該菁顏料是式（2 )代表之化合物：
    CH:CH—C二
    (2) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） _ 2 556182 附件5: 第89116275號專利申請案 中文圖式修正頁 民國92年8月19日修正
    0 2 4 6 8 10 12 14 13 適當紀錄功率3 (毫瓦） 1〇 9 8 化合物(1)含量（重量％) 第2圖 16 15
    0 10 20 30 40 50 適當紀錄功率^ (毫瓦）12 11 10 化合物(3)含量（重量％) 第3圖
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