光学记录介质、其制造方法及其记录和复制的方法和装置的制作方法

专利名称：光学记录介质、其制造方法及其记录和复制的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学记录介质(optical recording medium)，其包括两个记录层，其中通过使光照射光学记录介质的一个表面，可进行记录(recording)和复制(reproducing)，本发明还涉及制造光学记录介质的方法，以及用于记录和复制光学记录介质的方法和装置。
背景技术：
作为光学记录介质，除只读DVD(数字通用光盘)外，可刻录的DVD(例如DVD+RW、DVD+R、DVD-R、DVD-RW、DVD-RAM)已经投入使用。对于DVD+R和DVD+RW，正在改进用于CD-R和CD-RW(可刻录压缩光盘)的常规技术和保证DVD+R和DVD+RW与只读DVD之间的复制相容性，如此设计DVD+R和DVD+RW以使基底的记录密度(例如，磁道间距和信号标记长度)和厚度满足CD标准和DVD标准。
例如，以如同生产CD-R的方式生产DVD+R，以使通过粘合剂粘结法将记录信息的基底(substrate)粘合剂粘结至与记录信息的基底形状相同的基底上，所述记录信息的基底的制造方法如下通过在基底上旋涂染料而在基底上布置(dispose)记录层，然后在布置有记录层的基底的相对另一表面上布置反射层。在这种情况下，作为记录层，使用染料物质。CD-R的特性之一是具有满足CD标准的高反射率(65％)；然而，为在DVD+R的上述组成中获得高反射率，该记录层能够在用于记录和复制的光的波长下满足指定的复折射率(complex refractive index)是必须的，并且因为包含在记录层中的染料的光吸收特性满足上述要求，所以CD-R可具有高反射率。至于DVD，其原理与上述CD-R的原理相同。
至于DVD，为增加记录容量，提出了具有两个记录层的DVD。图2是显示具有两个记录层的DVD的层构成的横截面图。第一基底1是通过包含UV-固化树脂的中间层8粘合剂粘结至第二基底2的。第一基底1的内表面上，布置有第一记录层3，以及在第二基底2的内表面上，布置有第二记录层4。第一记录层3是由介电膜或金属薄膜形成的半透明膜。第二记录层4是由金属膜形成为反射膜。
在第一记录层上，形成凹凸形状的记录标记(recording mark)并且通过反射或者干涉用于复制光学记录介质的激光，读入记录信号。在光学记录介质中，从两个记录层中读入信号，因而光学记录介质可获得至多为8.5GB的储存容量。第一基底1和第二基底2的厚度分别为0.6mm，而中间层的厚度为约50μm。如此形成第一记录层的半透明膜，以使第一记录层的反射率为30％。当用于复制第二记录层的照射的光在第一记录层处通过反射至激光所有光量(light amount)的约30％后衰减，激光在反射层(第二记录层)处被反射，以及在激光再次在第一记录层处被衰减后，激光离开光学记录介质。可以这种方式复制记录层的信号，以使激光(用于复制的光)如此集中照射，使得激光在第一或第二记录层上被聚焦，检测被反射的光。至于DVD，用于记录和复制的激光的波长通常为约650nm。
然而，上述可刻录的DVD(例如，DVD+R、DVD-R、DVD-RW和DVD+RW)仅具有一个记录层，该记录层可从介质的一个表面读入，且为了使用这样的光学记录介质获得较大的储存容量，可考虑从该介质的两个表面复制。另一方面，至于具有记录和复制是通过使光照射该介质的一个表面而进行的两层的光学记录介质，由于该介质具有两个记录层，当通过照射激光，使其在第二记录层(比第一记录层远离光学拾波器(optical pick up))上聚焦而记录信号时，激光在第一记录层处衰减，因而产生的缺点是难以同时获得记录第二记录层所要求的吸光率(light absorbance)和光反射率(lightreflectance)。
例如，日本专利申请公开(JPA)No.11-66622建议了一种光学记录介质，其中在记录过程中，可由该介质的一个表面记录包含有机染料的两个记录层，并且在复制过程中，可从该介质的上述一个表面读入两个记录层。然而，在该方案中，只建议了通过粘合剂将这样的两个基底互相粘结在一起的光学记录介质，这是因为不能解决其中记录是通过使激光照射第一基底的一个表面而进行的第一基底和其中记录是通过使激光照射第二记录层膜而进行的第二基底，以及难以同时获得记录第二记录层所要求的吸光率和光反射率的缺点。此外，没有公开或暗示有关在具有薄膜厚度的半透明层中的缺陷问题的描述。
此外，日本专利(JP-B)No.2796288公开了包含多层的光学记录介质，其中包含染料的两个记录层被中间层隔开；然而在该建议中，不能利用高反射率原则，即使用反射层和染料膜之间的多重干涉，如CD-R和DVD+R一样。此外，由于该建议的目的是利用多重波长的记录，从而通过单波长使用两层扩大记录容量却不能获得。
因此，至于其中记录和复制是通过使光照射记录介质的一个表面(即，第一基底的表面)光学记录介质在两层(例如第一和第二记录层)中进行的光学记录介质，还没有获得其中令人满意的记录信号特性还可从第二记录层中获得的光学记录介质，因而还需要其快捷的成就。

发明内容
本发明的目的是提供一种光学记录介质，其中记录和复制是通过使光照射光学记录介质的一个表面而进行的，同时也可从第二记录层获得令人满意的记录信号特性，以及制备上述光学记录介质的方法和用于记录和复制上述光学记录介质的方法和装置。
本发明的光学记录介质包括第一信息层，其包括第一基底和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层，其包括第二基底、布置在第二基底上的第二反射层，布置在第二反射层上的含有有机染料的第二记录层和布置在第二记录层上的第二保护层；以及中间层，在其上布置第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层，以使第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二记录层布置在中间层的另一表面上；其中第二记录层在用于光学记录在第二记录层中的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录中第一记录层中的光的波长下的吸光率。
因此，作为其中记录和复制可通过使光照射光学记录介质的一个表面而进行的包含两层的光学记录介质，可提供其中第二记录层的记录灵敏度(recording sensitivity)令人满意的光学记录介质。
用于制造本发明光学记录介质的方法是以下制备光学记录介质的方法，所述光学记录介质包括第一信息层，其包括第一基底和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层，以及第二信息层，其包括第二基底、布置在第二基底上的第二反射层、布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层和布置在第二记录层上的第二保护层；以及中间层，在其上布置第一记录层和第二记录层，以使第一信息层的第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二信息层的第二记录层布置在中间层的另一表面上；其中第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率；其中所述方法包括通过涂布布置第一记录层和第二记录层的步骤，使用真空通过成膜法在第二基底上布置第二反射层的步骤和使用真空通过成膜法在第二记录层上布置第二保护层的步骤。因此，可提供其中记录层具有优异的粘合性和在通过涂布的成膜步骤中基本上没有缺陷的方法。
根据用于记录和复制本发明光学记录介质的方法，在第一和第二记录层中记录和复制信号信息中的至少一种是通过使用于记录本发明的光学记录介质的波长为580-720nm的光照射第一基底的表面而进行的。在记录和复制本发明光学记录介质的方法中，记录和复制信息中的至少一种可稳定地、可靠地和有效地进行。
本发明的用于光学记录和复制的装置是如下的用于光学记录和复制的装置，其中信息是通过使从光源发射出的光照射本发明的光学记录介质而记录和复制在本发明的光学记录介质中的。
根据本发明的光学记录装置，记录和复制信息中的至少一种可稳定地和可靠地进行。


图1显示了染料膜的光吸收光谱图。
图2是示意显示包含两个记录层的DVD构成的垂直横截面图。
图3示意显示本发明光学记录介质的构成的实例。
图4示意显示本发明光学记录介质的构成的实例并解释了在第一记录层中记录的状态。
图5示意显示本发明光学记录介质的构成的实例并解释了在第二记录层中记录的状态。
图6显示测量实施例1中制造的光学记录介质的第一记录层得到的光吸收光谱图。
图7显示分别测量实施例1-3中制造的光学记录介质的第二记录层得到的光吸收光谱图。
具体实施例方式
(光学记录介质)本发明的光学记录介质包括第一信息层、第二信息层、布置在第一信息层和第二信息层之间的中间层，以及任选的其它层。
第一信息层包括第一基底、布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层，以及任选的其它层，例如第一反射层、第一保护层、底涂层(undercoating layer)和硬涂层(hard coat layer)。
第二信息层包括第二基底、至少一个第二反射层、包含有机染料的第二记录层和第二保护层，其中第二反射、记录和保护层依序布置在第二基底上，以及任选的其它层，例如底涂层和硬涂层。
在上述任选的记录介质中，在第一和第二记录层中记录和复制信号信息的至少一种是通过用于记录于光学记录介质的波长为580-720nm的光照射第一基底的表面而进行的。
图3例举了本发明光学记录介质的构成。1表示第一基底，2表示第二基底，3表示第一记录层(主要包括有机染料)，4表示第二记录层(主要包括有机染料)，5表示第一反射层，6表示第二反射层，7表示第二保护层，8表示中间层，其中记录和复制是通过使光照射第一基底的表面而进行的。
在本发明中指定，第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层用于光学记录的光的波长下的吸光率。在借助于用于记录和复制的光(该光在第一记录层和第一反射层处被衰减)在第二记录层中形成记录标记的情况下，与包括两层的DVD-ROM的情况相比，光量的衰减是由于光量在第一记录层处被吸收而引起的。因此，在第二记录层中，记录灵敏度可能难以获得并且记录标记被展开，因而可能产生的缺点是，可能频繁地发生对邻近轨道的串扰(crosstalk)。此外，要求使第二基底上沟(groove)的深度小于第一基底上沟的深度可能是记录标记展开的原因，并可能影响串扰。这是因为防止标记展开的影响可难以通过浅沟获得。
因此，在本发明中，为改进第二记录层的记录灵敏度和防止第二记录层中记录标记展开，要求光学记录介质中第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率。布置在第二基底上作为含有染料的膜的第二记录层的吸光率优选为0.1-0.4吸收值(Abs.value)。当该吸光率小于上述范围的吸收值时，可能扩大记录标记的抖动(jitter)。另一方面，当该吸光率大于吸收值的上述范围时，第二记录层反射率降低。双层DVD-ROM中反射率的标准是在18-30％范围内。为扩大第二记录层的吸光率，同时满足上述标准，减少第一记录层的吸光率是有必要的。布置在第二基底上的作为包含染料的膜的第一记录层的吸光率优选为0.05-0.2吸收值。此外，布置在基底上的为包含染料的膜的第一和第二记录层之间的吸光率差异优选为0.01-0.4，更优选为0.02-0.2吸收值。该吸收值可通过普通UV光谱仪测量。
用于记录的光的波长优选为580-720nm，更优选为645-670nm。
主要包括有机染料的记录介质的吸光率可通过改变记录层的厚度和改变染料的光吸收性质来控制，优选通过改变染料的光吸收性质来控制，这是因为通过改变记录层的厚度，记录膜性质的变化量不恒定并且记录灵敏度和抖动性质可容易地超出最佳范围。
另一方面，通过改变对应于染料的最大吸光率的波长(通过选择具有对应于染料的最大吸光率的各种波长的各种染料)，在用于记录和复制的光的波长下的吸光率可容易控制，而无需改变记录层的厚度。对应于最大吸光率的波长的优选范围为580-620nm，特别是对第二记录层，该范围为605-620nm。当对应于记录层的最大吸光率的波长小于上述范围时，记录层的记录灵敏度变得十分不令人满意；另一方面，当超过上述范围时，难以获得记录层的反射率。换句话说，通过选择分别用于第一和第二记录层的两种染料的组合，其中包含在第二记录层中的染料的对应于最大吸光率的波长大于包含在第一记录层中的染料的对应于最大吸光率的波长，可容易获得以下的光学记录介质，其中对应于第二记录层的最大吸光率的波长处的吸光率大于对应于第一记录层的最大吸光率的波长处的吸光率。“主要包含有机染料”是指记录层包括足够量的用于记录和复制的有机染料；然而，记录层通常是如下制备的，即通过结合除任选地结合在记录层中添加剂，如防劣化剂之外，只结合染料(即，记录层仅由染料构成)。
图4和5分别示意显示了本发明光学记录介质的构成的实例，以及分别解释了第一和第二记录层中记录的状态。在图4和5中，数字1-8表示与图3中层(或基底)相同的层(或基底)。
记录标记9形成在第一记录层中，对应于第一基底的沟部件的部件10处。另一方面，记录标记12形成在第二记录层中，对应于第二基底的间沟(intergroove)部件的部件14处。数字11和13分别表示第一基底的间沟部件和第二基底的沟部件。
如图4和5所示，第一基底内形成的沟的形状不同于第二基底内形成的沟的形状。在DVD+R和DVD-R具有4.7GB的容量和0.74μm间距的情况下，第一基底内的沟优选具有1000-2000埃(100-200nm)的深度和具有0.2-0.3μm的宽度(在沟的底部处)。如图4，因为第一记录层是根据旋涂成膜的方法制备的情况下，存在的趋势是，沟内填充有染料，以及染料层(记录层)和反射层之间界面的形状是根据填充的染料的量和第一基底内沟的形状决定的，因此，为利用染料层和第一反射层之间界面的光反射，沟尺寸的上述范围是适合的。
另一方面，第二基底内的沟优选具有200-500埃(20-50nm)的深度和0.2-0.4μm的宽度(在沟的底部)。如图5所示，因为染料层(记录层)和反射层之间界面的形状是根据基底内沟的形状确定的，为利用染料层和反射层之间界面的光反射，沟尺寸的上述范围是合适的。在第一基底1和第二基底2两者中，当沟深度大于上述范围时，光反射率变得容易降低。另一方面，当沟深度小于上述范围或者沟宽度不在上述范围时，形成的记录标记不均匀，因此抖动变得容易扩大。
第二保护层布置在第二记录层上，以作为阻挡层来保护第二记录层使其隔开中间层，并且因为第二保护层可影响记录标记信号，所以应小心选择用于第二保护层的材料。换句话说，为抑制进入第二记录层的用于记录和复制的光的光量衰减，第二保护层优选是由透明材料，更优选是对膜具有优异粘合性的材料制备。用于第二保护层的特别优选的材料是主要包括ZnS和Si化合物的混合物的材料，并且硅化合物的实例包括SiO2和SiC。在混合物ZnS-SiO2和ZnS-SiC中，从混合物的可结晶性来看，ZnS和Si化合物之间优选的摩尔比(ZnS摩尔数∶Si化合物摩尔数)为8∶2。此处，“主要包括”是指“相对于100摩尔％的该材料，材料中包括的组分为至少包括50摩尔％”。
作为基底上的膜的第一记录层可容易布置在其中形成有引导沟(guidegroove)的第一基底上，所述膜是根据普通的方法，例如旋涂通过将染料溶解在溶剂中而形成的涂布液在基底上而形成；在作为膜布置在包括金属膜的第二反射层上的第二记录层的情况下，第二记录层与第二反射层的相容性成为问题。特别是作为膜的在第二记录层布置在包括具有高反射率且不昂贵的并因而广泛使用的纯银的第二反射层情况下，涂层中容易产生缺陷。
因此，在本发明中，优选使用银合金作为用于第二反射层的材料。在银的合金中，优选的合金实例包括具有微量Nd、Cu和Pd的银合金。
如同DVD+R和CD-R一样，指定本发明的光学记录介质，以通过记录层和其它的邻近层之间界面的多重干涉效应获得高反射率并且记录介质优选具有这样的光学性质，以使反射率n大，吸光率k相对较小。“n”和“k”的优选范围分别为n＞2和0.03＜k＜0.2。这样的光学性质可通过利用在包含染料的膜的光吸收区域内较长波长侧末端位置处的性质来获得。
此处，图1显示了包含染料的膜的光吸收光谱的实例。对应于图1中包含在记录层中的有机染料的最大吸光率或峰值吸光率的波长优选在580-620nm的范围之间。当对应于记录层中的有机染料的最大吸光率和峰值吸光率在上述范围内时，记录灵敏度相对于反射率是优选的。
-第一记录层和第二记录层-可用在第一个与第二记录层中的染料的实例包括菁染料(cyanine dye)、酞菁染料(phthalocyanine dye)、吡喃鎓染料(pyrylium dye)、噻喃鎓染料(thiopyrylium dye)、薁鎓染料(azulenium dye)、斯夸鎓染料(squarylium dye)、偶氮染料(azo dye)、甲鳌合染料(formazan chlate dye)、金属(例如Ni与Cr)复合盐染料(complex salt)、萘醌染料(naphtoquinone dye)、蒽醌染料(anthraquinone dye)、靛酚染料(indophenol dye)、靛苯胺染料(indoaniline dye)、三苯基甲烷染料(triphenylmethane dye)、三烯丙基甲烷染料(triallylmethanedye)、胺鎓染料(aminium dye)、二亚胺鎓染料(diimmonium dye)与亚硝基化合物染料(nitroso compound dye)。这些染料可单独使用或者结合使用。
从以下观点来看上述染料中优选染料的实例是优选的，即通过溶剂涂布的成膜性质和控制光学性质的容易上看是优选的，并且这些染料具有这些优选性质包含染料的膜在580-620nm范围内具有对应于光吸收光谱中的最大吸光率的波长，因此该膜可在用于DVD的激光波长(约650nm)下容易获得所需光学性质，上述染料中优选染料的实例包括四氮杂卟啉(tetraazaporphyradine)染料、菁染料、偶氮染料、斯夸鎓染料、斯夸鎓金属鳌合物染料(squarylium metal chelate compound)和甲鳌合染料(formazanchlate)。
此外，第一和第二记录层可任选包括包括其它组分，例如聚合物材料、稳定剂、分散剂、阻燃剂、润滑剂、抗静电剂、表面活性剂和增塑剂。
聚合物材料的实例包括离聚物树脂、聚酰胺树脂、乙烯基树脂、天然聚合物、硅氧烷、液体橡胶(liquid lubber)和硅烷偶联剂(其可通过将该试剂分散和混合进入记录介质的组合物中而获得)。
稳定剂的实例包括过渡金属的络合物。第一或第二记录层的厚度分别优选为50-2000埃(5-200nm)，更优选为50-1000埃(5-100nm)。当该厚度小于50埃，染料的量对在记录层中形成记录坑(recording pit)所需的量变得不充分，因而有可能降低信号强度，例如调制度(modulation degree)。另一方面，当该厚度大于2000埃时，可能难以形成记录坑，记录灵敏度可能容易被降低以及抖动可能被容易扩大。
-基底-只有在通过使激光照射基底的表面进行记录和复制的情况下和在通过使激光照射记录层的表面进行记录和复制的情况下，基底应当对所使用的激光而言是透明的，而基底没有必要是透明的。因此，在本发明中，使波长为580-720nm的用于记录的光照射第一基底的表面，因而只要第一基底是透明的，则对第二基底是否是透明的没有限制。
基底可任意选自用于光学记录介质的常规基底。用作基底的材料实例包括丙烯酸(酯)类树脂，例如聚甲基丙烯酸甲酯；氯乙烯树脂，例如聚氯乙烯和氯乙烯共聚物；环氧树脂；聚碳酸酯树脂；非晶聚烯烃树脂；聚酯树脂；玻璃和陶瓷，例如钠钙玻璃(soda-lime glass)。特别是从尺寸稳定性、透明度和扁平性质，优选为聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、非晶聚烯烃树脂、聚酯树脂和玻璃；从成型的容易程度来看，最优选为聚碳酸酯。
基底通常为盘状，以及为使介质具有大容量，基底的磁道间距尺寸通常优选为0.7-1.0μm，更优选为0.7-0.8μm。
-反射层-作为用于第一和第二反射层的材料，优选为在使用的激光的波长下具有较高反射率的材料，优选材料的实例包括金属和所谓的半金属，例如Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ca、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn和SiC。在这些中，最优选为具有较高反射率的材料，例如Au、Ag和Al。这些材料可单独使用或者结合使用，或以它们的合金形式使用。然而，如上所述，至于第二反射层的材料，应当注意第二反射层和第二记录层之间的相容性，从这个观点看，优选为银合金。
第一反射层的厚度优选为50-1000埃(5-100nm)，第二反射层的厚度优选为1000-3000埃(100-300nm)。
此外，当反射层布置在第一记录层上时，有必要控制反射层的厚度，以使反射层的透光率为40％或更大。
为从化学和物理性质上保护第一和第二反射层，可布置第一保护层。用于第一保护层的材料的实例包括UV-固化树脂。
-保护层-优选地，为从化学和物理性质上保护第一和第二记录层，将第二保护层布置在第二记录层和中间层之间。用于第二保护层的材料的实例包括具有高透光率的无机物质，例如SiO、SiO2、MgF2、SnO2、ZnS、ZnS-SiO2和ZnS-SiC。
第二保护层的厚度优选为100埃至2000μm(10nm至2000μm)。如上所述，用于第二保护层的特别优选材料的实例包括具有低结晶率和高折射率的材料，例如ZnS-SiO2和ZnS-SiC。
-中间层-对用于中间层的材料没有限制，只要该材料能够通过粘合剂粘结至第一信息层和第二信息层上即可，并且可根据应用合适地选择。从生产率的观点看，该材料优选为UV固化粘合剂或热可固化的粘合剂，例如丙烯酸酯树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂，以及热熔性粘合剂。
对中间层的厚度没有限制，并且可根据记录和复制系统的光学条件合适地选择。DVD系统中的厚度优选为40-70μm。
在本发明的光学记录介质中，可任选地中基底表面内布置硬涂层和底涂层。
上述底涂层用于以下目的(1)改进粘合性质，(2)保护记录介质免受水和气体侵害，(3)改进记录层的保存稳定性，(4)改进反射率，(5)保护基底和记录层免受溶剂侵害，(6)形成引导沟、引导坑(guide pit)和预先格式。
为了目的(1)，可使用聚合物材料，例如离聚物树脂、聚酰胺树脂、乙烯基树脂、天然树脂、天然聚合物、硅氧烷(silicone)、液体橡胶和硅烷偶联剂。为了目的(2)和(3)，除了上述聚合物材料之外，可使用无机化合物，例如SiO2、MgF2、SiO、TiO2、ZnO、TiN和SiN和金属和所谓的半金属，例如Zn、Cu、Ni、Cr、Ge、Se、Au、Ag、Al。为了目的(4)，可使用金属，例如Al和Ag和具有金属光泽的有机薄膜，例如甲炔染料(methane dye)和呫吨染料(xanthene dye)。为了目的(5)和(6)，可使用UV-固化树脂、热固性树脂和热塑性树脂。
对底涂层的厚度没有限制，并可根据应用合适选择。该厚度优选为0.01-30μm，更优选为0.05-10μm。
上述基底中的硬涂层用于以下目的(1)保护记录层(反射光的吸收层)免受刮擦、灰烬和污垢，(2)改进记录层(反射光的吸收层)的保存稳定性和(3)改进反射率。为了这些目的，可使用上述底涂层部分所示的无机材料或有机材料。优选无机材料的实例包括SiO和SiO2。优选的有机材料的实例包括聚丙烯酸甲酯树脂、聚碳酸酯树脂、环氧树脂、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、乙烯基树脂、纤维素、脂族烃树脂、芳族烃树脂、天然橡胶、苯乙烯-丁二烯树脂、氯丁二烯橡胶、蜡、醇酸树脂和热软化树脂，例如干性油和松香；热熔性树脂和UV-固化树脂。在这些当中，作为用于保护层或基底内的硬涂层的材料，最优选为UV-固化树脂，其在生产率上优异。
对基底表面内硬涂层的厚度没有限制，并可根据应用合适地选择。该厚度优选为0.01-30μm，更优选为0.05-10μm。
(制造光学记录介质的方法)用于制造本发明光学记录介质的方法是制造上述本发明的记录介质的方法并至少包括通过涂布布置第一和第二记录层的步骤，使用真空通过成膜法在第二基底上布置第二反射层的步骤和使用真空通过成膜法在第二记录层上布置第二保护层的步骤；以及进一步包括粘合剂粘结的步骤和任选地其它步骤。
本发明的光学记录介质是根据下述步骤(1)-(6)制备的。
<第一基底上成膜的步骤>
(1)通过涂布借助成膜法，将主要包含有机染料的第一记录层布置在其内形成有沟和/或坑的第一基底上的步骤。
(2)借助成膜法，将第一反射层布置在第一记录层上的步骤。
<第二基底上成膜的步骤>
(3)借助真空成膜法，将第二反射层布置在其内形成有沟和/或坑的第二基底上的步骤。
(4)通过涂布借助成膜法，将主要包含有机染料的第二记录层布置在第二反射层上。
(5)借助成膜法，将第二保护层布置在第二记录层上的步骤。
<粘合剂粘结的步骤>
(6)通过包含有粘合剂的中间层，将其上形成有膜的第一基底粘合剂粘结至其上形成有膜的第二基底。
成膜法的实例包括真空金属化法、溅射法、等离子体CVD法、光CVD法(light CVD process)、离子电镀法和电子束金属化法。在这些方法中，从大规模生产性质和膜质量的优异性上看，优选为溅射法。
在布置记录层的步骤中，通过在基底上涂布涂布液而布置记录层，所述涂布液是通过将有机染料溶解在溶剂中，并任选地进一步将其它添加剂添加至溶剂中而制备的。
作为制备涂布液的溶剂，可使用常规有机溶剂。对有机溶剂没有限制并可根据应用合适地选择。有机溶剂的实例包括醇，例如甲醇、乙醇、异丙醇和2，2，3，3-四氟丙醇；酮，例如丙酮、甲基乙基酮和环己酮；酰胺，例如N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺；亚砜，例如二甲亚砜；醚，例如四氢呋喃、二噁烷、乙醚和乙二醇一甲醚；酯，例如乙酸甲酯和乙酸乙酯；卤代脂族烃，例如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳和三氯乙烷；芳族烃，例如苯、二甲苯、一氯苯和二氯苯；溶纤剂，例如甲氧基乙醇和乙氧基乙醇；以及烃，例如己烷、戊烷、环己烷和甲基环己烷。
涂布方法的实例包括旋转器涂布法、喷涂法、辊涂法、浸涂法和旋涂法。在这些方法中，从层的厚度可通过调整记录层的密度和粘度以及记录层中溶剂的馏出温度来控制的优势看，优选为旋涂法。
在布置反射层的步骤中，通过金属化、溅射或离子电镀上述光反射物质来布置反射层。
在布置保护层的步骤中，通过金属化、溅射或离子电镀上述用于保护层的材料来布置保护层。
在粘合剂粘结的步骤中，在将粘合剂放置在第一(或第二)基底上形成的膜的表面上之后，在粘合剂上放置第二(或第一)基底，以使第二(或第一)膜层(记录层)通过粘合剂正对第一(或第二)膜层(记录层)并且均匀铺展粘合剂，然后在照射的紫外线下固化粘合剂。优选使紫外线的照射至具有较高透光率的第一基底的表面。
在上述布置各层的步骤中，通过使用银合金作为第二反射层的材料，并且在上述第二反射层上涂布用于第二记录层的材料，可将涂层中基本上没有缺陷的记录层成型为膜。
上述其它方法的实例包括布置底涂层的方法和布置硬涂层的方法。
(记录和复制光学记录介质的方法)用于记录和复制本发明的光学记录介质的方法是以下的方法，在该方法中在第一基底的表面处，通过使用于记录的波长为580-720nm的光照射本发明的光学记录介质，进行中第一和第二记录层内记录和复制信号信息中的至少一种。
更具体地，当使光学记录介质在指定的线速度或者指定的恒定角速度下旋转时，使用于记录的光，例如半传导性的激光(semi-conductive laser)(例如，650nm的振荡波长(oscillation wavelength))，对着旋转介质照射穿过第一基底表面处的物镜。第一和第二记录层吸收照射的光，因而提高局部的第一(第二)记录层的部分温度，并且中记录层内产生了坑，并且改变了记录层的光学性质，因此信息可记录在记录层中。记录层内记录的信息的复制是通过在如上所述记录有信息的记录层处产生的反射光来进行的，此时在使激光对着以预定线速度旋转的记录介质进行照射。
(记录和复制光学记录介质的装置)本发明的用于光学记录和复制的装置是以下的用于光学记录和复制的装置，在该装置中信息是通过使从光源发出的光照射光学记录介质而记录和复制在本发明的光学记录介质中的。
对用于光学记录和复制的装置没有限制，并且可根据应用合适地选择。该装置的实例包括激光源，由该激光源照射激光例如半传导性激光、收集照射的激光至固定在轴上的光学记录介质的会集透镜、检测从激光源照射出来的激光的激光监测器(detector)、引导从激光源发射出来的激光至会集透镜和激光监测器的光学元件，以及任选的其它单元。
在用于光学记录和复制的装置中，通过光学元件将从激光源照射出来的激光引导至会集透镜，以及使会集透镜收集的激光照射至光学记录介质，因而在光学记录介质中进行光学记录和复制。在该方法中，将从激光源照射出来的激光部分引导至激光监测器，因而取决于激光监测器所检测的激光的光量，激光监测器可控制从激光源照射出来的激光的光量。
激光监测器可输出检测的激光的光量作为通过激光监测器由光量转化为电压或电流形式的光量信号。
上述其它单元的实例包括控制单元。对控制单元没有限制，要该单元能控制各种上述单元，并可根据应用来选择。控制单元的实例包括程控装置(sequencer)和计算机。
因为本发明的用于光学记录和复制的装置配备有本发明的光学记录介质，所述光学记录介质可获得优异记录信号性质并可抑制记录标记的串扰量，所以该装置表现出高反射率和高调制度等优异性质，因而在该装置中可获得稳定的记录。以下，将参考下述实施例和比较例更详细地描述本发明，这些实施例和比较例不应解释为限制本发明的范围。
(实施例1)-制备光学记录介质-首先，制备由聚碳酸酯树脂制成的、直径为120mm和厚度为0.58mm的基底(作为第一基底)，在其上形成有深度为140nm(1400埃)和宽度为0.25μm的引导沟的凹凸图案，其中图案的磁道间距为0.74μm。
接着，在第一基底上，通过旋涂涂布液而布置厚度为50nm(500埃)的第一记录层，所述涂布液是通过将由以下通式表示的斯夸鎓染料A和B与甲鳌合染料(fc)的混合物，以A∶B∶fc＝1∶6∶3的质量比溶解在2，2，3，3-四氟丙醇中而制备的。
图6显示了第一记录层的光吸收光谱并且该光谱显示了对应于最大吸光率的波长是603nm并且最大吸光率是0.65。在658nm波长下的吸光率为0.13(吸收值)。
此外，在第一记录层上，布置第一反射层，第一反射层的布置方式为使用氩气作为溅射气体通过阴极溅射法在第一记录层的表面上电镀厚度为15nm(150埃)的Ag-Nd-Cu合金(原子数量的比率＝98.4∶0.7∶0.9，以该顺序)。
另一方面，首先，制备由聚碳酸酯树脂制成的、直径为120mm和厚度为0.58mm的基底(作为第二基底)，在其上形成有深度为28nm(280埃)和宽度为0.25μm的引导沟的凹凸图案，其中图案的磁道间距为0.74μm。
接着，在第二基底上，布置第二反射层，第二反射层的布置方式为使用氩气作为溅射气体通过阴极溅射法在第二基底的表面上电镀厚度为120nm(1200埃)的Ag-Nd-Cu合金(原子数量的比率＝98.4∶0.7∶0.9，以该顺序)。
此外，在第二反射层上，布置第二记录层，第二记录层的布置方式为通过旋涂成膜法在第二反射层的表面上涂布厚度为50nm(500埃)的由下式表示的斯夸鎓染料C。
最后，在第二记录层上，布置第二保护层，第二保护层的布置方式为使用氩气作为溅射气体通过阴极溅射法在第二记录层的表面上电镀厚度为100nm(1000埃)的ZnS-SiO2(摩尔数的比率＝80∶20，以该顺序)。
图7中曲线C表示了第二记录层的光吸收光谱，并且该光谱显示对应于最大吸光率的波长为620nm和最大吸光率为1.52。在658nm波长下的吸光率为0.20(吸收值)。
通过UV固化粘合剂(Nippon Kayaku Co.，Ltd.制造和销售的，商品名为KAYARAD DVD003)，将如上所述的其上分别形成有膜的第一和第二基底相互粘合剂粘结，从而制备出具有图3所示的膜构成的光学记录介质。
斯夸鎓染料的通式


式中，“Me”表示甲基，“Pr”表示丙基，“Ph”表示苯基，“nBu”表示正丁基，“Benz”表示苯甲基。
甲鳌合染料的通式

<评价>
至于所获得的光学记录介质，借助DVD评价装置(Pulse Tech ProductsCorporation制造和销售，商品名DDU1000；波长＝658nm，NA＝0.65)，以9.2米/秒的线速度，将DVD(8-16)信号记录在光学记录介质中，此外以3.49米/秒的线速度复制在光学记录介质中，从而评价生产的光学记录介质。如图1所示，评价的结果满足DVD-ROM标准。记录策略是(n-2)T的多脉冲模式，并且多脉冲的宽度是10/16。
表1

(实施例2)-制备光学记录介质-以基本上与实施例1相同的方式制造光学记录介质，不同之处在于将实施例1中用于第二记录层的染料换成由上述通式表示的斯夸鎓染料D。
图7中曲线D显示了第二记录层的光吸收光谱，该光谱显示对应于最大吸光率的波长是607nm以及最大吸光率为1.12。在658nm波长下的吸光率是0.16(吸收值)。
以基本上与实施例1相同的方式评价所获得的光学记录介质。评价的结果示于表2中。
表2

表2所示的结果证实了实施例2中获得的光学记录介质与实施例1中获得的光学记录介质具有相同的优异评价结果。
(实施例3)-制备光学记录介质-以基本上与实施例1相同的方式制造光学记录介质，不同之处在于将实施例1中用于第二记录层的染料换成由上述通式表示的斯夸鎓染料E。图7中曲线E显示了第二记录层的光吸收光谱，该光谱显示对应于最大吸光率的波长是615nm以及最大吸光率为1.51。在658nm波长下的吸光率是0.17(吸收值)。
以基本上与实施例1相同的方式评价所获得的光学记录介质。评价的结果示于表3中。
表3

表3所示的结果证实了实施例2中获得的光学记录介质与实施例1中获得的光学记录介质具有相同的优异评价结果。
(实施例4)-制备光学记录介质-以基本上与实施例2相同的方式制造光学记录介质，不同之处在于将第二基底内的沟的深度改变为50nm(500埃)。
至于所获得记录介质，以基本上与实施例2相同的方式评价第二记录层的反射率，发现为18％。
(比较例1)-制备光学记录介质-以基本上与实施例2相同的方式制造光学记录介质，不同之处在于第二记录层的染料，所述染料是上述通式表示的斯夸鎓染料D，其为实施例2中制备的上述通式表示的斯夸鎓染料A和B以及上述通式表示的甲鳌合染料(fc)的混合物，且以质量混合比A∶B∶fc＝1∶6∶3。
以基本上与实施例2相同的方式评价所获得记录介质，发现第二记录层的抖动为11％，这不能满足DVD标准。
(比较例2)-制备光学记录介质-以基本上与实施例1相同的方式制造光学记录介质，不同之处在于使用上述斯夸鎓染料C作为第一记录层的染料，使用由上述通式表示的斯夸鎓染料A和B和甲鳌合(fc)染料的混合物(其中这些染料是以质量比A∶B∶fc＝1∶6∶3混合的)作为第二记录层的染料。
以基本上与实施例1相同的方式评价所获得的光学记录介质，并且发现第二记录层的反射率和调制度分别为14％和40％或更少，这不能满足DVD的标准。
权利要求
1.一种光学记录介质，其包括第一信息层、第二信息层和中间层，其中，第一信息层包括第一基底，和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层包括第二基底，布置在第二基底上的第二反射层，布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层，以及布置在第二记录层上的第二保护层；在中间层上，布置第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层，以使第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二记录层布置在中间层的另一表面上，其中，第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率。
2.权利要求1的光学记录介质，其中第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率在0.1-0.4的范围内。
3.权利要求1的光学记录介质，其中A2和A1之间的差异(A2-A1)在0.01-0.4的范围内，其中A2(吸收值)为在用于光学记录在第二记录层中的光的波长下的第二记录层的吸光率，以及A1(吸收值)为在用于光学记录在第一记录层中的光的波长下的第一记录层的吸光率。
4.权利要求1的光学记录介质，其中用于记录的光的波长为580-720nm。
5.权利要求1的光学记录介质，其中对应于第二记录层的最大吸光率的波长大于对应于第一记录层的最大吸光率的波长。
6.权利要求1的光学记录介质，其中对应于第二记录层的最大吸光率的波长在605-620nm之间。
7.权利要求1的光学记录介质，其中信号信息在第一和第二记录层中的记录和复制是通过使光照射第一基底的表面而实现的。
8.权利要求1的光学记录介质，其中包括在第一记录层中的有机染料和包括在第二记录层中的有机染料独立选自四氮杂卟啉染料、菁染料、偶氮染料、斯夸鎓染料、斯夸鎓金属鳌合物染料和甲鳌合染料。
9.权利要求1的光学记录介质，其中对应于包含在第一记录层中的有机染料的最大吸光率的波长不同于对应于包含在第二记录层中的有机染料的最大吸光率的波长。
10.权利要求1的光学记录介质，其中第二记录层的厚度为5-200nm。
11.权利要求1的光学记录介质，其中第二基底的引导沟具有20-50nm的深度。
12.权利要求1的光学记录介质，其中第二保护层包括ZnS和Si化合物的混合物。
13.权利要求1的光学记录介质，其中第二反射层包括银合金。
14.一种制造光学记录介质的方法，其包括通过涂布布置第一和第二记录层；使用真空通过成膜法在第二基底上布置第二反射层；以及使用真空通过成膜法在第二记录层上形成第二保护层，其中，光学记录介质包括第一信息层、第二信息层和中间层，其中，第一信息层包括第一基底，和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层包括第二基底，布置在第二基底上的第二反射层，布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层，布置在第二记录层上的第二保护层；在中间层上，布置第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层，以使第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二记录层布置在中间层的另一表面上，其中，第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率。
15.一种用于记录和复制光学记录介质的方法，其包括在第一基底的表面处，使用于记录光学记录介质的波长为580-720nm的光照射光学记录介质，以及在第一和第二记录层中进行记录和复制信号信息至少之一，其中，光学记录介质包括第一信息层、第二信息层和中间层，其中，第一信息层包括第一基底，和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层包括第二基底，布置在第二基底上的第二反射层，布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层，以及布置在第二记录层上的第二保护层；在中间层上，布置第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层，以使第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二记录层布置在中间层的另一表面上。
16.用于光学记录和复制的装置，其包括光学记录介质，在其内记录和复制信息；和光源，从其中发出光来照射光学记录介质，以进行光学记录和复制，其中，光学记录介质是包括以下的光学记录介质第一信息层、第二信息层和中间层，其中，第一信息层包括第一基底，和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层包括第二基底，布置在第二基底上的第二反射层，布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层，以及布置在第二记录层上的第二保护层；在中间层上，布置第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层，以使第一记录层布置在中间层的一个表面上而第二记录层布置在中间层的另一表面上，其中，第二记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率大于第一记录层在用于光学记录的光的波长下的吸光率。
全文摘要
本发明目的是提供光学记录介质，其中记录和复制是通过使光照射光学记录介质的一个表面而进行的，并且令人满意的记录信号特性也可从第二记录层获得，本发明还提供了制备上述光学记录介质的方法和用于记录和复制上述光学记录介质的方法和装置。为此目的，根据本发明，提供了一种光学记录介质，其包括第一信息层，其包括第一基底和布置在第一基底上的至少包括有机染料的第一记录层；第二信息层，其包括第二基底、布置在第二基底上的第二反射层、布置在第二反射层上的包括有机染料的第二记录层和布置在第二记录层上的第二保护层；以及中间层，其上布置有第一信息层的第一记录层和第二信息层的第二记录层。
文档编号G11B7/26GK1815589SQ20051000796
公开日2006年8月9日 申请日期2005年2月4日 优先权日2005年2月4日
发明者八代彻, 中村有希, 见上竜雄 申请人:株式会社理光