在信息层中含有作为光吸收化合物的染料的光数据载体

申请号 CN02810520.6 申请日 2002-03-20 公开(公告)号 CN1659640A 公开(公告)日 2005-08-24
申请人 拜尔公司; 索尼公司; 发明人 H·伯内斯; F·-K·布鲁德尔; W·黑泽; R·哈根; K·哈森吕克; S·科斯特罗米内; P·兰登伯格; R·奥泽尔; T·索默曼; J·-W·施塔维茨; T·比林格尔; 佐飞裕一; 玉田作哉; 山本真伸;
摘要 光数据载体,所述载体包括优选的任选已涂敷有一层或多层阻挡层的透明基底,其表面上涂敷了可光写入的信息层,任选的一层或多层阻挡层和一层 覆盖 层 ,可使用聚焦蓝光,优选 波长 360-460nm的激光经信息层上的覆盖层而对所述光数据载体进行写入和读出,所述信息层含有光吸收化合物和任选的 粘合剂 ,其特征在于:使用至少一种染料作为光吸收化合物,其中在所述信息层上的覆盖层(包括粘合层)的总厚度为10μm至177μm,聚焦目镜的数值孔径NA设置为大于或等于0.8。
权利要求

1.光数据载体,所述载体包括优选的任选已涂敷有一层或多层 阻挡层的透明基底,其表面上涂敷了可光写入的信息层,任选的一层 或多层阻挡层和一层覆盖层,可使用聚焦蓝光,优选波长360-460nm 的激光经信息层上的覆盖层而对所述光数据载体进行写入和读出,所 述信息层含有光吸收化合物和任选的粘合剂,其特征在于:使用至少 一种染料作为光吸收化合物,其中在所述信息层上的覆盖层,包括粘 合层在内的总厚度为10μm至177μm,聚焦目镜的数值孔径NA设置 为大于或等于0.8。
2.权利要求1的光数据载体,其中用作光吸收化合物的染料为酞 菁或酞菁(napthalocyanine),在两种情况下所述芳环还可为杂环。
3.权利要求1的光数据载体,其中用作光吸收化合物的染料为部 花青染料。
4.权利要求1的光数据载体,其中在信息层上的阻挡层至少包括 一层介电层。
5.权利要求1的光数据载体,其中所述阻挡层包括直接位于所述 信息层上的介电层,在所述介电层上的压敏粘合剂层和其顶部的覆盖 层。
6.权利要求1的光数据载体,其中所述覆盖层为聚酸酯、共聚 碳酸酯、聚环烯或聚烯烃。
7.权利要求1的光数据载体,其特征在于:所述染料具有式(I) 的结构
       MPc[R3]w[R4]x[R5]y[R6]z(I),
其中
Pc表示酞菁或萘酞菁,在两种情况下所述芳环同样可为杂环,
M表示两个独立的氢原子,二价金属原子或式(Ia)的三价轴向单 取代金属原子:

或表示式(Ib)的四价轴向双取代金属原子:

或表示式(Ic)的三价轴向单取代和轴向单配位的金属原子:

其中在X1或X2为带电配体或取代基的情况下,所带电荷可由相反离 子补偿,
基团R3至R6相应于酞菁的取代基,其中
X1和X2各自独立表示卤素、羟基、、氰基、硫氰酸根、氰酸 根、链烯基、链炔基、芳硫基、二烷基基、烷基、烷氧基、酰氧基、 烷硫基、芳基、芳氧基、-O-SO2R8、-O-PR10R11、-O-P(O)R12R13、 -O-SiR14R15R16、NH2、烷基氨基和杂环胺的基团,
R3、R4、R5和R6各自独立表示卤素、氰基、硝基、烷基、芳基、 烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、烷硫基、芳氧基、芳硫基、SO3H、 SO2NR1R2、CO2R9、CONR1R2、NH-COR7或式-(B)m-D的基团,其中
B表示选自以下的桥基:化学键(direct bond)、CH2、CO、CH(烷 基)、C(烷基)2、NH、S、O或-CH=CH-,(B)m表示化学上合理的桥基 成员B的排列顺序,其中m为1至10,优选m为1、2、3或4,
D表示下式的氧化还原体系的单价基团:
(还原)

(氧化)
或表示茂金属基团或茂金属羰基基团,、锰、、钌或锇均为 合适的金属中心,
Z1和Z2各自独立表示NR′R″、OR″或SR″,
Y1表示NR′、O或S,Y2表示NR′,
n表示1至10和
R′和R″各自独立表示氢、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或与 -(CH=CH)n-或=(CH-CH)n=链中的一个碳原子形成化学键或桥基,
w,x,y和z各自独立表示0至4且w+x+y+z≤16,
R1和R2各自独立表示烷基、羟烷基或芳基,或R1和R2与它们键 合的氮原子一起形成5-、6-或7-元杂环,任选还含有其它杂原子,尤 其是选自O、N和S的杂原子,NR1R2具体表示吡咯-1-基、哌啶子基 或吗啉-4-基,
R7至R16各自独立表示烷基、芳基、杂芳基或氢。
8.权利要求7的光数据载体,其特征在于:
M表示两个独立的氢原子或表示选自以下的二价金属原子:Cu、 Ni、Zn、Pd、Pt、Fe、Mn、Mg、Co、Ru、Ti、Be、Ca、Ba、Cd、Hg、 Pb和Sn;或表示式(Ia)的三价轴向单取代的金属原子,其中所述金属 原子Me表示Al、Ga、Ti、In、Fe和Mn,或表示式(Ib)的四价金属原 子,其中所述金属原子Me表示Si、Ge、Sn、Zn、Cr、Ti、Co或V。
9.权利要求2的光数据载体,其特征在于:
M表示式(Ia)或(Ib)的基团,其中Me表示Al或Si,
X1和X2表示卤素,尤其是氯;芳氧基,尤其是苯氧基;或烷氧 基,尤其是甲氧基;和
w、x、y和z各自表示0。
10.权利要求1的光数据载体,其中所述光吸收化合物为部花青。
11.权利要求1的光数据载体,其中优选所述光吸收化合物具有 式(I)的结构:

其中:
A表示下式的基团

X1表示CN、CO-R1、COO-R2、CONHR3或CONR3R4,
X2表示氢、C1-至C6-烷基、C6-至C10-芳基、五或六元杂环基团、 CN、CO-R1、COO-R2、CONHR3或CONR3R4,或
CX1X2表示下式的环


所述环可与苯或萘稠合和/或被非离子或离子基团取代,其中星号(*) 表示双键键合的环原子,
X3表示N或CH、
X4表示O、S、N、N-R6或CH,其中X3和X4不同时为CH,
X5表示O、S或N-R6,
X6表示O、S、N、N-R6、CH或CH2,
式(II)的B环

与X4和X3以及它们所键合的碳原子,以及式(V)的C环

与X5和X6以及它们所键合的碳原子各自独立表示五-或六-元芳族或 准芳族杂环,所述杂环可含有1至4个杂原子和/或可与苯或萘稠合和 /或被非离子或离子基团取代,
Y1表示N或C-R7,
Y2表示N或C-R8,
R1至R6各自独立为氢、C1至C6-烷基、C3至C6-链烯基、C5至 C7-环烷基、C6-至C10-芳基或C7至C15-芳烷基,
R7至R8各自独立为氢、氰基或C1至C6-烷基,
R9至R10各自独立为C1至C6-烷基、C6至C10-芳基或C7至C15- 芳烷基或
NR9R10表示5-或6-元饱和杂环。
12.制备权利要求1的光数据载体的方法,其特征在于:用染料, 任选与适合的粘合剂和添加剂以及任选的溶剂结合,涂敷任选已经涂 敷了一层阻挡层的优选的透明基底,任选再涂敷一层阻挡层,以及通 过粘合剂层涂敷另外的中间层和覆盖层。
13.制备权利要求1的光数据载体的方法,其特征在于:用染料 涂敷通过旋涂、溅射或蒸气沉积的方法来实施。
14.具有可写入信息层的光数据载体,所述光数据载体可通过使 用蓝色光,优选激光,尤其是具有360-460nm波长的激光在权利要求 1的光数据载体上写入得到。

说明书全文

                      技术领域

发明涉及光数据载体,优选为一次性可写入光数据载体,所 述光数据载体的信息层中含有至少一种作为光吸收化合物的染料, 其中各覆盖层具有确定的厚度,可用设置在确定的数值孔径的聚焦 光学器件进行写入和读出。本发明还涉及所述光数据载体的制备方 法。

术语“一次性可写入(singly recordable)”的另一种表述方式为 “once recordable”。

使用特殊的光吸收物质或它们的混合物的一次性可写入光数据 载体特别适用于采用蓝激光二极管,尤其是GaN或SHG激光二极管 (360-460nm)进行工作的高密度可写入光数据载体中,和/或适用于采 用红色(635-660nm)或红外(760-830nm)激光二极管进行工作的DVD- R或CD-R碟中,以及可通过旋涂、蒸气沉积或溅射等方式往其中的 由例如聚酸酯、共聚碳酸酯、聚环烯、聚烯烃等制备的聚合物 基底上涂敷上述染料。

近年来一次性可写入激光磁盘(CD-R,780nm)已经历了规模上 的极大发展并成为技术上的既成体系。

最近,光数据存储器的新一代产品DVD已经登陆市场。通过使 用更短波长的激光射线(635-660nm)和更大的数值孔径NA,可提高存 储密度。这种情况的一次性可写入格式为DVD-R。

现在正在研制使用具有高激光功率的蓝激光二极管(以GaN为基 础,JP-A-08 191 171或Second Harmonic Generation SHG JP-A-09 050 629,360nm to 460nm)的光数据存储格式。因此在这代产品中同样 使用了可写入光数据存储器。可写入存储密度取决于激光点在信息 平面上的聚集情况。激光点的大小用激光波长λ/NA度量。NA为所用 透镜的数值孔径。为了获得尽可能高的存储密度,需要使用尽可能 短的波长λ。目前,使用半导体激光二极管可得到390nm的波长。

专利文献中描述了基于染料的可写入光数据存储器,同样适用 于CD-R和DVD-R体系(JP-A 11 043 481和JP-A 10 181 206)。在这 些专利文献中,为了获得读出信号的高反射率和高调幅,以及在写 入过程具有足够的灵敏度,CD-R使用波长780nm的IR是因为其位 于染料的吸收峰的长波侧的下部,而DVD-R使用635nm或650nm 的红色波长同样是因为其位于染料的吸收峰的长波侧的下部。这种 概念延伸后还包括位于所述吸收峰的长波侧的450nm工作波长的区 域。

除了上述光学性能外,含光吸收有机物质的可写入信息层必须 具有尽可能为无定形的形态,以最大程度地减少在写入和读出时的 噪音信号。为此,在经溶液旋涂、溅射或蒸气沉积和/或升华进行光 吸收物质的涂敷后,特别优选在随后用金属或电介质层进行真空罩 面涂敷时阻止所述物质的结晶。

优选无定形的光吸收物质层具有高的耐热变形性,否则其它经 溅射或蒸气沉积涂敷到所述光吸收信息层上的有机或无机材料层会 由于扩散而产生不良的界面,从而反过来影响反射率。同时,在与 聚合物基底的界面处光吸收物质的耐热变形性若太低,则其将扩散 至聚合物基底中,又会影响反射率。

如果光吸收物质具有太高的蒸汽压,所述物质可在上述其它层 的溅射或蒸气沉积时,在高真空下升华,并由此降低了所需层的厚 度,这又导致对反射率的负面影响。

为了获得尽可能高的面密度而使用高NA透镜作为目镜时,透明 层(即是基底或覆盖层,读出光束穿过该层而在信息层上聚焦)的厚度 将限定其偏斜界限。由于CD和DVD目镜的NA分别为0.45和0.60, 它们的基底的厚度分别选择1.2mm和0.6mm以确保具有足够的偏斜 界限来适应批量生产的光驱。覆盖层的厚度在批量生产中特别重要, 由于生产工艺与常规载体的生产工艺完全不同,因而同样需要对载 体的写入/读出工作进行优化以适应这种新设计的载体。由于这种薄 的覆盖层容易弯曲,因而其不适合用来直接涂敷在信息层上。在将 覆盖层固定在基底上前,先在厚的基底上形成信息层和保护层。CD- R和DVD-R采用UV树脂硬涂层,即作为保护层和又以足够硬度覆 盖信息层,而改进其写入性能(JP-A 2834420)。

因此,本发明的目的是提供满足一次性可写入光数据载体的信 息层,特别是激光波长为360-460nm的高密度可写入光数据存储格 式的应用要求(如光稳定性、最好的信/噪比、涂敷在基底物质上不会 产生损害等)的合适化合物。

令人惊奇的是,已经发现结合特定厚度及NA的覆盖层,选自染 料,尤其是酞氰染料和部花青染料的光吸收化合物可很好地满足上 述要求。尤其是酞氰对激光器发出的重要的360-460nm范围的波长(即 是B或Soret带)具有强的吸收。部花青对420-550nm范围的波长具 有强的吸收,使得它们适用于激光器。

因此本发明涉及光数据载体,所述载体包括优选的任选已涂敷 有一层或多层阻挡层的透明基底,其表面上涂敷了可光写入的信息 层,任选经粘合层涂敷的一层或多层阻挡层和一层覆盖层,可使用 聚焦蓝光,优选激光、特别优选360-460nm、尤其是380-440nm、最 优选395-415nm的光经信息层上的覆盖层而对所述光数据载体进行 写入和读出,所述信息层含有光吸收化合物和任选的粘合剂,其特 征在于:使用至少一种染料作为光吸收化合物,其中在所述信息层 上的覆盖层(包括粘合层)的总厚度为10μm至177μm,聚焦目镜的数 值孔径设置为大于或等于0.8,优选0.80至0.95。

优选使用部花青、最优选具有下式的化合物作为光吸收化合物:

其中:

A表示下式的基团

X1表示CN、CO-R1、COO-R2、CONHR3或CONR3R4,

X2表示氢、C1-至C6-烷基、C6-至C10-芳基、五或六元杂环基团、 CN、CO-R1、COO-R2、CONHR3或CONR3R4,或

CX1X2表示下式的环

所述环可与苯或稠合和/或被非离子或离子性基团取代,其中星号(*) 表示双键键合的环原子

X3表示N或CH、

X4表示O、S、N、N-R6或CH,其中X3和X4不同时为CH,

X5表示O、S或N-R6,

X6表示O、S、N、N-R6、CH或CH2,

式(II)的B环

与X4和X3以及它们所键合的碳原子,以及式(V)的C环

与X5和X6以及它们所键合的碳原子各自独立表示五-或六-元芳族或 准芳族杂环,所述杂环可含有1至4个杂原子和/或可与苯或萘稠合 和/或被非离子或离子基团取代,

Y1表示N或C-R7,

Y2表示N或C-R8,

R1至R6各自独立为氢、C1至C6-烷基、C3至C6-链烯基、C5至 C7-环烷基、C6-至C10-芳基或C7至C15-芳烷基,

R7至R8各自独立为氢、氰基或C1至C6-烷基,

R9至R10各自独立为C1至C6-烷基、C6至C10-芳基或C7至C15- 芳烷基或

NR9R10表示5-或6-元饱和杂环。

还优选其中R1至R10中至少一个基团或所述非离子基团中至少 一个表示桥基的低聚和聚合的式(I)的部花青染料。该桥基可连接两 个或多个部花青染料以形成低聚物或聚合物。但是其还可表示与聚 合物链连接的桥基。在这种情况下,所述部花青染料以梳状方式与 该链键合。

适合的桥基如式-(CH2)n-或-(CH2)m-Z-(CH2)p-,

其中

n和m各自独立表示1至20的整数,和

Z表示-O-或-C6H4-。

聚合物链的例子有聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、 聚甲基丙稀酰胺、聚烷、聚-α-环氧乙烷、聚醚、聚酰胺、聚 酯、聚脲、聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚来酸。

适合的非离子基团的例子有C1至C4-烷基、C1至C4-烷氧基、卤 素、氰基、硝基、C1至C4-烷氧基羰基、C1至C4-烷硫基、C1-至C4- 链烷酰基氨基、苯甲酰基氨基、单-或二-C1至C4-烷基氨基、吡咯烷- 1-基、哌啶子基、哌嗪-1-基或吗啉-4-基。

合适的离子基团的例子有铵基或COO-或SO3-基团,它们可通过 化学键(direct bond)或-(CH2)n-键合,其中n表示1至6的整数。

烷基、烷氧基、芳基和杂环基团可任选含有其它基团,如烷基、 卤素、硝基、氰基、CO-NH2、烷氧基、三烷基甲硅烷基、三烷基甲 硅烷氧基或苯基,所述烷基和烷氧基可为直链或支链,所述烷基可 被部分卤代或全卤代,所述烷基和烷氧基可被乙氧基化、丙氧基化 或甲硅烷基化,芳基或杂环基团上相邻的烷基和/或烷氧基可结合在 一起形成三或四元桥基,所述杂环基团可与苯稠合和/或被季铵化。

特别优选

式(II)的B环表示呋喃-2-基、噻吩-2-基、吡咯-2-基、苯并呋喃- 2-基、苯并噻吩-2-基、噻唑-5-基、咪唑-5-基、1,3,4-噻二唑-2-基、1,3,4- 三唑-2-基、2-或4-吡啶基、2-或4-喹啉基,其中所述单独的环可被 以下基团取代:C1至C6-烷基、C1至C6-烷氧基、氟、氯、溴、碘、 氰基、硝基、C1至C6-烷氧基羰基、C1-至C6-烷硫基、C1至C6-酰氨 基、C6至C10-芳基、C6至C10-芳氧基、C6至C10-芳基羰基氨基、单- 或二-C1至C6-烷基氨基、N-C1至C6-烷基-N-C6至C10-芳基氨基、吡 咯烷-1-基、吗啉-4-基或哌啶-1-基,和

式(V)的C环表示苯并噻唑-2-亚基、苯并噁唑-2-亚基、苯并咪 唑-2-亚基、噻唑-2-亚基、异噻唑-3-亚基、异噁唑-3-亚基、咪唑-2-亚 基、吡唑-5-亚基、1,3,4-噻二唑-2-亚基、1,3,4-噁二唑-2-亚基、1,2,4- 噻二唑-5-亚基、1,3,4-三唑-2-亚基、3H-吲哚-2-亚基、二氢吡啶-2-或- 4-亚基、或二氢喹啉-2-或-4-亚基,其中所述单独的环可被以下基团 取代:C1至C6-烷基、C1至C6-烷氧基、氟、氯、溴、碘、氰基、硝 基、C1至C6-烷氧基羰基、C1-至C6-烷硫基、C1至C6-酰氨基、C6至 C10-芳基、C6至C10-芳氧基、C6至C10-芳基羰基氨基、单-或二-C1至 C6-烷基氨基、N-C1至C6-烷基-N-C6至C10-芳基氨基、吡咯烷-1-基、 吗啉-4-基或哌啶-1-基。

特别优选所用的部花青为那些具有下式(VI)结构的化合物:

其中

X1表示CN、CO-R1或COO-R2,

X2表示氢、甲基、乙基、苯基、2-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯 并噻唑-2-基、苯并噁唑-2-基、CN、CO-R1或COO-R2,或

CX1X2表示下式的环

所述环最多可被3个选自以下的基团取代:甲基、乙基、甲氧基、 乙氧基、氟、氯、溴、氰基、硝基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯 基、

SO3-M+和-CH2-SO3-M+,并且其中星号(*)表示双键键合的环原子,

An-表示阴离子,

M+表示阳离子,

X3表示CH,

X4表示O、S或N-R6,

式(II)的B环表示呋喃-2-基、噻吩-2-基、吡咯-2-基或噻唑-5-基, 其中上述环可各自被以下基团取代:甲基、乙基、丙基、丁基、甲 氧基、乙氧基、氟、氯、溴、氰基、硝基、甲氧基羰基、乙氧基羰 基、甲硫基、乙硫基、二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、 N-甲基-N-苯基氨基、吡咯-1-基或吗啉-4-基,

Y1表示N或C-R7,

R1、R2、R5和R6各自独立表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、 戊基、己基、苯基或苄基,和

R5还表示-(CH2)3-N(CH3)2或-(CH2)3-N+(CH3)3An-和

R7表示氢或氰基。

所用部花青的另一种同样优选的形式为那些具有式(VII)结构的 化合物:

其中:

X1表示CN、CO-R1或COO-R2,

X2表示氢、甲基、乙基、苯基、2-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯 并噻唑-2-基、苯并噁唑-2-基、CN、CO-R1或COO-R2,或

CX1X2表示下式的环

所述环最多可被3个选自以下的基团取代:甲基、乙基、甲氧基、 乙氧基、氟、氯、溴、氰基、硝基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯 基、

SO3-M+和-CH2-SO3-M+,并且其中星号(*)表示双键键合的环原子,

An-表示阴离子,

M+表示阳离子,

X5表示N-R6,

X6表示S、N-R6或CH2,

式(IV)的C环表示苯并噻唑-2-亚基、苯并咪唑-2-亚基、噻唑-2- 亚基、1,3,4-噻二唑-2-亚基、1,3,4-三唑-2-亚基、二氢吡啶-4-亚基、 二氢喹啉-4-亚基或3H-吲哚-2-亚基,其中上述环可被以下基团取代: 甲基、乙基、丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、氰基、 硝基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、甲硫基、乙硫基、二甲氨基、二 乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、N-甲基-N-苯基氨基、吡咯-1-基或吗 啉-4-基,

Y2-Y1表示N-N或(C-R8)-(C-R7),

R1、R2、R5和R6各自独立为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊 基、己基、苯基或苄基和

R5还表示-(CH2)3-N(CH3)2或-(CH2)3-N+(CH3)3An-和

R7和R8表示氢。

所用部花青的另一种同样优选的形式为那些具有式(VIII)结构的 化合物:

其中:

X1表示CN、CO-R1或COO-R2,

X2表示氢、甲基、乙基、苯基、2-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯 并噻唑-2-基、苯并噁唑-2-基、CN、CO-R1或COO-R2,或

CX1X2表示下式的环

所述环最多可被3个选自以下的基团取代:甲基、乙基、甲氧基、 乙氧基、氟、氯、溴、氰基、硝基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、苯 基、

SO3-M+和-CH2-SO3-M+,并且其中星号(*)表示双键键合的环原子,

An-表示阴离子,

M+表示阳离子,

NR9R10表示二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二丁氨基、N-甲 基-N-苯基氨基、吡咯-1-基或吗啉-4-基,

Y1表示N或(C-R7),

R1、R2和R5各自独立为氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、 己基、苯基或苄基和

R5还表示-(CH2)3-N(CH3)2或-(CH2)3-N+(CH3)3An-。

适合的阴离子An-均为单价阴离子或一当量的多价阴离子。优选 所述阴离子为无色的阴离子。适合的阴离子的例子有氯,溴,碘, 四氟酸根,高氯酸根,六氟硅酸根,六氟磷酸根,甲氧基硫酸根, 乙氧基硫酸根,C1至C10-烷烃磺酸根,C1至C10-全氟烷烃磺酸根,任 选被氯、羟基或C1至C4-烷氧基取代的C1至C10-链烷酸根,任选被 硝基、氰基、羟基、C1至C25-烷基、全氟-C1至C4-烷基、C1至C4-烷 氧基羰基或氯取代的苯磺酸根、萘磺酸根或联苯磺酸根,任选被硝 基、氰基、羟基、C1至C4-烷基、C1至C4-烷氧基、C1-至C4-烷氧基 羰基或氯取代的苯二磺酸根、萘二磺酸根或联苯二磺酸根,任选被 硝基、氰基、C1至C4-烷基、C1至C4-烷氧基、C1至C4-烷氧基羰基、 苯甲酰基、氯苯甲酰基或甲苯甲酰基取代的苯甲酸根,萘二甲酸的 阴离子,二苯醚二磺酸根,四苯基硼酸根,氰基三苯基硼酸根,四- C1至C20-烷氧基硼酸根,四苯氧基硼酸根,任选在B和/或C原子上 被一个或两个C1至C12-烷基或苯基取代的7,8-或7,9-二碳-开式-十一 硼酸根(1)或(2),十二氢-二碳十二硼酸根(2)或B-C1至C12-烷基-C-苯 基-十二氢-二碳十二硼酸根(1)。

优选溴离子、碘离子、四氟硼酸根、高氯酸根、甲磺酸根、苯 磺酸根、甲苯磺酸根、十二烷基苯磺酸根和十四烷磺酸根。

适合的M+阳离子均为一价阳离子或一当量的多价阳离子。优选 所述阳离子为无色的阳离子。适合的阳离子的例子有如锂、钠、、 四甲基铵、四乙基铵、四丁基铵、三甲基苄基铵、三甲基辛基铵或 Fe(C5H5)2+(其中C5H5=环戊二烯基。

优选四甲基铵、四乙基铵和四丁基铵。

对于本发明的通过蓝色激光进行写入和读出的(优选一次性可写 入)光数据载体来说,优选为部花青染料,其最大吸收波长λmax2为420 至550nm,其中优选波长λ1/2(在此波长处,最大吸收波长λmax2的短波 侧的消光系数是λmax2处消光系数的一半)和波长λ1/10(在此波长处,最 大吸收波长λmax2的短波侧的消光系数是λmax2处消光系数的十分之一) 间相差不大于50nm。优选这种部花青染料的最大短波波长λmax1不低 于350nm、特别优选不低于320nm,最优选不低于290nm。

优选的部花青染料的最大吸收波长λmax2为410至530nm。

特别优选的部花青染料的最大吸收波长λmax2为420至510nm。

最优选的部花青染料的最大吸收波长λmax2为430至500nm。

优选部花青染料的λ1/2和λ1/10(如上定义)间相差不大于40nm、特 别优选不大于30nm、最优选不大于20nm。

所述部花青染料在最大吸收波长λmax2处的摩尔消光系数ε>40000 l/mol cm、优选>60000l/mol cm、特别优选>80000 l/mol cm,最优选 >100000 l/mol cm。

光吸收谱可例如在溶液中测定。

具有符合要求的光谱性质的合适的部花青具体如那些其中偶极 矩的变化Δμ=_μg-μag_(即是处于基态的偶极矩和处于第一激发态的偶 极矩间的正差异)应尽可能小,优选<5D,特别优选<2D的化合物。 一种测量偶极矩变化Δμ的方法在如F.Würthner等人,Angew Chem 1997,109,2933及其中所引用的文献中有描述。低的溶剂化显色现象 (二噁烷/DMF)也是一种合适的选择标准。优选的部花青的溶剂化显 色现象Δλ=_λDMF-λ二噁烷_(即是在二甲基甲酰胺和在二噁烷中的吸收波 长间的正差异)<20nm,特别优选<10nm且最优选<5nm。

本发明最优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

X101表示O或S,

X102表示N或CR104,

R101和R102各自独立表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 环己基、苄基或苯基,和R101还表示氢或

NR101R102表示吡咯-1-基、哌啶子基或吗啉-4-基,

R103表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、 苯基、甲苯基、甲氧基苯基、噻吩基、氯或NR101R102,和

R104表示氢、甲基、乙基、苯基、氯、氰基、甲酰基或下式的基 团

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R101连接形成低聚物或聚合物结构。

还特别优选的本发明的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

X101表示O或S,

X102表示N或CR104,

R101和R102各自独立表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 环己基、苄基或苯基,和R101还表示氢或

NR101R102表示吡咯-1-基、哌啶子基或吗啉-4-基,

R103表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、 苯基、甲苯基、甲氧基苯基、噻吩基、氯或NR101R102,

R104表示氢、甲基、乙基、苯基、氯、氰基、甲酰基或下式的基 团

Y101表示N或CH,

CX103X104表示下式的环:

其中星号(*)表示双键键合的环原子,

R105表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛 基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、 氯乙基、环己基、苯基、甲苯基、甲氧基苯基或

下式的基团

在式(CX)中,两个R105基团可不相同,

R106表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基或三氟甲基,

R107表示氰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、-CH2SO3-M+或下式的 基团

M+表示阳离子和

An-表示阴离子,

其中所述烷基如丙基,丁基等可为支化烷基。

桥基经R101或R105连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有以下结构的那些化合物:

X101表示O或S,

X102表示N或CR104,

R101和R102各自独立表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 环己基、苄基或苯基,和R101还表示氢或

NR101R102表示吡咯-1-基、哌啶子基或吗啉-4-基, R103表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、环己基、 苯基、甲苯基、甲氧基苯基、噻吩基、氯或NR101R102,

R104表示氢、甲基、乙基、苯基、氯、氰基、甲酰基或下式的基 团

Y101表示N或CH,

X103表示氰基、乙酰基、甲氧基羰基或乙氧基羰基和

X104表示2-、3-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯并噻唑-2-基、噁唑- 2-基、苯并噁唑-2-基、苯并咪唑-2-基、N-甲基-或N-乙基-苯并咪唑- 2-基,

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R101或X103(当其为酯基时)连接形成低聚物或聚合物结 构。

优选在式(CI)和(CIII)的部花青中:

R103表示氢、甲基、异丙基、叔丁基或苯基和

R104表示氢或氰基

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

X105表示S或CR110R111,

R108表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R109表示氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氰基、氯、三氟甲 基、三氟甲氧基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

R110和R111各自独立为甲基或乙基,或

CR110R111表示下式的二价基团:

其中经带星号(*)原子引出两个键。

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R108连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

X105表示S或CR110R111,

R108表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R109表示氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氰基、氯、三氟甲 基、三氟甲氧基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

R110和R111各自独立为甲基或乙基,或

CR110R111表示下式的二价基团:

其中经带星号(*)原子引出两个键。

Y101表示N或CH,

CX103X1104表示下式的环:

其中星号(*)表示双键键合的环原子,

R105表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛 基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、 氯乙基、环己基、苯基、甲苯基、甲氧基苯基或

下式的基团:

R106表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基或三氟甲基,

R107表示氰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、-CH2SO3-M+或下式的 基团:

M+表示阳离子和

An-表示阴离子,

其中所述烷基如丙基,丁基等可为支化烷基。

桥基经R108或R105连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

X105表示S或CR110R111,

R108表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R109表示氢、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、氰基、氯、三氟甲 基、三氟甲氧基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

R110和R111各自独立为甲基或乙基,或

CR110R111表示下式的二价基团:

其中经带星号(*)原子引出两个键,

Y101表示N或CH,

X103表示氰基、乙酰基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

X104表示2-、3-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯并噻唑-2-基、噁唑- 2-基、苯并噁唑-2-基、苯并咪唑-2-基、N-甲基-或N-乙基-苯并咪唑- 2-基,

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R108或X103(当其为酯基时)连接形成低聚物或聚合物结 构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

R112表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基-乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R113和R114表示氢或一起表示-CH=CH-CH=CH-桥,

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R112连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

R112表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R113和R114表示氢或一起表示-CH=CH-CH=CH-桥,

Y101表示N或CH,

CX103X104表示下式的环

其中星号(*)表示双键键合的环原子,

R105表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛 基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、 氯乙基、环己基、苯基、甲苯基、甲氧基苯基或

下式的基团

R106表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基或三氟甲基,

R107表示氰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、-CH2SO3-M+或下式的 基团

M+表示阳离子和

An-表示阴离子,

其中所述烷基如丙基,丁基等可为支化烷基。

桥基经R112或R105连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

R112表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、 甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、氯 乙基、环己基、苄基或苯乙基,

R113和R114表示氢或一起表示-CH=CH-CH=CH-桥,

Y101表示N或CH,

X103表示氰基、乙酰基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

X104表示2-、3-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯并噻唑-2-基、噁唑- 2-基、苯并噁唑-2-基、苯并咪唑-2-基、N-甲基-或N-乙基-苯并咪唑- 2-基,

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R112或X103(当其为酯基时)连接形成低聚物或聚合物结 构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

R115和R116各自独立表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 庚基、辛基、苯基、苄基或苯乙基或

NR115R116表示吡咯-1-基、哌啶子基或吗啉-4-基,

CX103X104表示下式的环

其中星号(*)表示双键键合的环原子,

R105表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛 基、甲氧基乙基、甲氧基丙基、氰基乙基、羟乙基、乙酰氧基乙基、 氯乙基、环己基、苯基、甲苯基、甲氧基苯基或

下式的基团

R106表示氢、甲基、乙基、丙基、丁基或三氟甲基,

R107表示氰基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、-CH2SO3-M+或下式的 基团

M+表示阳离子和

An-表示阴离子,

其中所述烷基如丙基,丁基等可为支化烷基。

桥基经R115或R105连接形成低聚物或聚合物结构。

本发明还特别优选的部花青为具有下式结构的那些化合物:

其中

R115和R116各自独立表示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、 庚基、辛基、苯基、苄基或苯乙基或

NR115R116表示吡咯-1-基、哌啶子基或吗啉-4-基,

X103表示氰基、乙酰基、甲氧基羰基或乙氧基羰基,

X104表示2-、3-或4-吡啶基、噻唑-2-基、苯并噻唑-2-基、噁唑- 2-基、苯并噁唑-2-基、苯并咪唑-2-基、N-甲基-或N-乙基-苯并咪唑- 2-基,优选2-吡啶基,

其中所述烷基如丙基、丁基等可为支化烷基。

桥基经R115或X103(当其为酯基时)连接形成低聚物或聚合物结 构。

在式(CIII)、(CXVI)和(CXVIII)中:

优选Y101表示CH和

在式(CIII)、(CXVI)、(CXVIII)和(CXIX)中

优选CX103X104表示式(CV),(CVII)和(CIX)的环或下式的基团

其中双键经带星号(*)的碳原子引出。

优选的桥基为-(CH2)2-、-(CH2)3-、-(CH2)4-、-(CH2)2-O-(CH2)2-和 -CH2-C6H4-CH2-。

聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯及它们与丙烯酰胺的共聚物为优 选的聚合物链。这样上述基团R101、R105、R108、R112和R115表示如下 式的单体单元:

其中

R表示氢或甲基

与部花青染料的N原子连接的单键从带有波浪线(~)的原子引 出,带有星号(*)的原子表示链的连续。

式(I)的一些部花青是已知的,例如参见F Würthner,Synthesis 1999,2103;F Würthner,R Sens,K-H Etzbach,G Seybold,Angew Chem 1999,111,1753;DE-OS 43 44 116;DE-OS 44 40 066;WO 98/23688:JP 52 99 379;JP 53 14 734。

还优选采用酞菁作为光吸收化合物。

在一个优选的实施方案中,所用的酞菁为式(1)的化合物

            MPc[R3]w[R4]x[R5]y[R6]z(1),

其中

Pc表示酞菁或萘酞菁(naphthocyanine),在两种情况下所述芳环 同样可为杂环,例如四吡啶-1-基四氮卟吩,

M表示两个独立的氢原子,二价金属原子或式(1a)的三价轴向单 取代金属原子:

或表示式(1b)的四价轴向双取代金属原子:

或表示式(1c)的三价轴向单取代和轴向单配位的金属原子:

其中在X2或X1为带电配体的情况下,所带电荷可由相反离子 补偿,如阴离子An-或阳离子Kat+,

基团R3至R6相应于酞菁环的取代基,其中

X1和X2各自独立表示如F、Cl、Br、I的卤素、羟基、氧、氰 基、硫氰酸根、氰酸根、链烯基、链炔基、芳硫基、二烷基氨基、 烷基、烷氧基、酰氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、-O-SO2R8、-O-PR10R11、 -O-P(O)R12R13、-O-SiR14R15R16、NH2、烷基氨基和杂环胺的基团,

R3、R4、R5和R6各自独立表示如F、Cl、Br、I的卤素、氰基、 硝基、烷基、芳基、烷基氨基、二烷基氨基、烷氧基、烷硫基、芳 氧基、芳硫基、SO3H、SO2NR1R2、CO2R9、CONR1R2、NH-COR7或 式-(B)m-D的基团,其中

B表示选自以下的桥基:化学键、CH2、CO、CH(烷基)、C(烷 基)2、NH、S、O或-CH=CH-,(B)m表示化学上合理的桥基成员B的 排列顺序,其中m为1至10,优选m为1、2、3或4,

D表示下式的氧化还原体系的单价基团:

或表示茂金属基团或茂金属羰基基团,、锰、、钌或锇均 为合适的金属中心,

Z1和Z2各自独立表示NR′R″、OR″或SR″,

Y1表示NR′、O或S,Y2表示NR′,

n表示1至10和

R′和R″各自独立表示氢、烷基、环烷基、芳基或杂芳基,或与 -(CH=CH)n-或=(CH-CH)n=链中的一个碳原子形成化学键或桥基,

w,x,y和z各自独立表示0至4且w+x+y+z≤16,

R1和R2各自独立表示氢、烷基、羟烷基或芳基,或R1和R2与 它们键合的氮原子一起形成5-、6-或7-元杂环,任选还含有其它杂 原子,尤其是选自O、N和S的杂原子,NR1R2具体表示吡咯-1-基、 哌啶子基或吗啉-4-基,

R7至R16各自独立表示烷基、芳基、杂芳基或氢,特别是表示烷 基、芳基或杂芳基,

An-表示阴离子,具体表示卤素离子、C1-至C20-烷基COO-、甲 酸根、草酸根、乳酸根、羟乙酸根、柠檬酸根、CH3OSO3-、NH2SO3-、 CH3SO3-、1/2SO42-或1/3 PO43-。

其中M表示式(1c)的基团,尤其采用Co(III)作为金属原子,优 选的X1和X2杂环胺配体或取代基为吗啉、哌啶、哌嗪、吡啶、2,2- 联吡啶、4,4-联吡啶、哒嗪、嘧啶、吡嗪、咪唑、苯并咪唑、异噁唑、 苯并异噁唑、噁唑、苯并噁唑、噻唑、苯并噻唑、喹啉、吡咯、吲 哚和3,3-二甲基吲哚,各基团的氮原子被金属原子配位或取代。

所述烷基、烷氧基、芳基和杂环基团还可任选带有其它基团, 如烷基、卤素、羟基、羟烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硝 基、氰基、CO-NH2、烷氧基、烷氧基羰基、吗啉-4-基、哌啶子基、 吡咯-1-基、吡咯烷-1-基、三烷基甲硅烷基、三烷基甲硅烷氧基或苯 基。所述烷基和烷氧基可为饱和、不饱和、直链或支链,所述烷基 可被部分卤化或全卤化,所述烷基和烷氧基可被乙氧基化、丙氧基 化或甲硅烷基化。芳基或杂环上相邻的烷基和/或烷氧基可结合在一 起形成三或四元桥基。

优选的式(1)化合物为那些其中R1至R16,R′和R″以及X1和X2 配体或取代基的定义如下的化合物:

″烷基″取代基优选表示C1-C16-烷基,尤其是C1-C6-烷基,任选 被卤素(如氯、溴或氟)、羟基、氰基和/或C1-C6-烷氧基取代;

″烷氧基″取代基优选表示C1-C16-烷氧基,尤其是C1-C6-烷氧基, 任选被卤素(如氯、溴或氟)、羟基、氰基和/或C1-C6-烷基取代;

″环烷基″取代基优选表示C4-C8-环烷基,尤其是C5-至C6-环烷基, 任选被卤素(如氯、溴或氟)、羟基、氰基和/或C1-C6-烷基取代;

″链烯基″取代基优选表示C6-C8-链烯基,任选被卤素(如氯、溴 或氟)、羟基、氰基和/或C1-C6-烷基取代,链烯基尤其表示烯丙基;

″杂芳基″取代基优选表示5-至7-元杂环基团,优选含有选自N、 S和/或O的杂原子,任选与芳环稠合,或任选还带有取代基,如卤 素、羟基、氰基和/或烷基,特别优选为以下的基团:吡啶基、呋喃 基、噻吩基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、喹啉基、苯并噁唑基、苯 并噻唑基和苯并咪唑基,

″芳基″取代基优选为C6-C10-芳基,尤其是苯基或萘基,任选被 卤素(如F或Cl、羟基、C1-C6-烷基、C1-C6-烷氧基、NO2和/或CN取代。

R3、R4、R5和R5各自独立优选表示氯、氟、溴、碘、氰基、甲 基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、 羟乙基、3-二甲氨基丙基、3-二乙氨基丙基、苯基、对叔丁基苯基、 对甲氧基苯基、异丙基苯基、三氟甲基苯基、萘基、甲基氨基、乙 基氨基、丙基氨基、异丙基氨基、丁基氨基、异丁基氨基、叔丁基 氨基、戊基氨基、叔戊基氨基、苄基氨基、甲基苯基己基氨基、羟 乙基氨基、氨基丙基氨基、氨基乙基氨基、3-二甲氨基丙基氨基、3- 二乙氨基丙基氨基、二乙氨基乙基氨基、二丁基氨基丙基氨基、吗 啉-4-基丙基氨基、哌啶子基丙基氨基、吡咯-1-基丙基氨基、吡咯烷- 1-基丙基氨基、3-(甲基羟乙基氨基)丙基氨基、甲氧基乙基氨基、乙 氧基乙基氨基、甲氧基丙基氨基、乙氧基丙基氨基、甲氧基乙氧基 丙基氨基、3-(2-乙基己氧基)丙基氨基、异丙基氧基丙基氨基、二甲 氨基、二乙氨基、二乙醇氨基、二丙氨基、二异丙基氨基、二丁氨 基、二异丁基氨基、二-叔丁基氨基、二戊基氨基、二-叔戊基氨基、 双(2-乙基己基)氨基、双(氨基丙基)氨基、双(氨基乙基)氨基、双(3- 二甲氨基丙基)氨基、双(3-二乙氨基丙基)氨基、双(二乙基-氨基乙基) 氨基、双(二丁氨基丙基)氨基、二(吗啉-4-基丙基)氨基、二(哌啶子基 丙基)氨基、二(吡咯-1-基丙基)氨基、二(吡咯烷基(pyrrolidono)丙基) 氨基、双(3-(甲基-羟乙基氨基)丙基)氨基、二甲氧基乙基氨基、二乙 氧基乙基氨基、二甲氧基丙基氨基、二乙氧基丙基氨基、二(甲氧基 乙氧基乙基)氨基、二(甲氧基乙氧基丙基)氨基、双(3-(2-乙基己基氧 基)丙基)氨基、二(异丙基氧基异丙基)氨基、甲氧基,乙氧基、丙氧基、 异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、叔戊氧基、甲 氧基乙氧基、乙氧基乙氧基、甲氧基丙氧基、乙氧基丙氧基、甲氧 基乙氧基丙氧基、3-(2-乙基己氧基)丙氧基、甲硫基、乙硫基、丙硫 基、异丙硫基、丁硫基、异丁硫基、叔丁硫基、戊硫基、叔戊硫基、 苯基、甲氧基苯基、三氟甲基苯基、萘基、CO2R7、CONR1R2、 NH-COR7、SO3H、SO2NR1R2或优选表示下式的基团

其中

(B)m表示

其中星号(*)表示与5元环相连,

M1表示Mn或Fe阳离子,

W、x、y和z各自独立表示0至4和w+x+y+z≤12,

NR1R2优选表示氨基、甲基氨基、乙基氨基、丙基氨基、异丙基 氨基、丁基氨基、异丁基氨基、叔丁基氨基、戊基氨基、叔戊基氨 基、苄基氨基、甲基苯基己基氨基、2-乙基-1-己基-氨基、羟乙基氨 基、氨基丙基氨基、氨基乙基氨基、3-二-甲基氨基丙基氨基、3-二 乙氨基丙基氨基、吗啉-4-基丙基-氨基、哌啶子基丙基氨基、吡咯-1- 基丙基氨基、吡咯烷-1-基-丙基氨基、3-(甲基-羟乙基氨基)丙基氨基、 甲氧基乙基-氨基、乙氧基乙基氨基、甲氧基丙基氨基、乙氧基丙基 氨基、甲氧基乙氧基丙基氨基、3-(2-乙基己基氧基)丙基氨基、异丙 氧基异丙基氨基、二甲氨基、二乙氨基、二丙氨基、二异丙氨基、 二丁氨基、二异丁基氨基、二-叔丁基氨基、二戊基氨基、二-叔戊基 氨基、双(2-乙基己基)氨基、二羟乙基氨基、双(氨基-丙基)氨基、双(氨 基乙基)氨基、双(3-二甲氨基丙基)氨基、双-(3-二乙氨基丙基)氨基、 二(吗啉-4-基丙基)氨基、二(哌啶子基丙基)氨基、二(吡咯-1-基丙基) 氨基、二(吡咯烷-1-基丙基)氨基、双(3-(甲基-羟乙基氨基)丙基)氨基、 二甲氧基乙基氨基、二乙氧基-乙基氨基、二甲氧基丙基氨基、二乙 氧基丙基氨基、二(甲氧基-乙氧基丙基)氨基、双(3-(2-乙基己基氧基) 丙基)氨基、二(异丙基氧基-异丙基)氨基、苯氨基、对甲苯氨基、对 叔丁基苯氨基、对甲氧基苯氨基、异丙基苯氨基或萘氨基,或NR1R2优选表示吡咯-1-基、哌啶子基、哌嗪-1-基或吗啉-4-基,

R7和R16各自独立优选表示氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁 基、异丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、苯基、对叔丁基苯基、对甲 氧基苯基、异丙基苯基、对三氟甲基苯基、氰基苯基、萘基、4-吡啶 基、2-吡啶基、2-喹啉基、2-吡咯基或2-吲哚基,

所述烷基、烷氧基、芳基和杂环基团可任选带有其它基团,如 烷基、卤素、羟基、羟烷基、氨基、烷基氨基、二烷基氨基、硝基、 氰基、CO-NH2、烷氧基、烷氧基羰基、吗啉-4-基、哌啶子基、吡咯 -1-基、吡咯烷-1-基、三烷基甲硅烷基、三烷基甲硅烷基氧基或苯基, 所述烷基和/或烷氧基可为饱和、不饱和、直链或支链,所述烷基可 被部分卤化或全卤化,所述烷基和/或烷氧基可被乙氧基化、丙氧基 化或甲硅氧基化,芳基或杂环基上相邻的烷基和/或烷氧基可结合在 一起形成3-或4-元桥基。

在本申请书中,氧化还原体系应理解为如在Angew.Chem.,1978, 927页和在Topics of Current Chemistry,92卷,1页(1980)中具体所述 的含义。

优选对苯二胺、吩噻嗪、二氢吩嗪、联吡啶二鎓盐(紫罗)和奎 喏二甲烷。

在优选的实施方案中,使用了式(1)的酞菁,

其中

M表示两个独立的氢原子或表示选自以下的二价金属原子Me: Cu、Ni、Zn、Pd、Pt、Fe、Mn、Mg、Co、Ru、Ti、Be、Ca、Ba、 Cd、Hg、Pb和Sn

M表示式(1a)的三价轴向单取代的金属原子,其中所述金属原子 Me选自Al、Ga、Ti、In、Fe和Mn,或

M表示式(1b)的四价轴向二取代的金属原子,其中所述金属原子 Me选自Si、Ge、Sn、Zr、Cr、Ti、Co和V。

X1和X2特别优选为卤素(尤其是氯)、芳氧基(尤其是苯氧基)或 烷氧基(尤其是甲氧基)。

R3-R6具体表示卤素、C1-C6-烷基或C1-C8-烷氧基。

特别优选其中M表示式(1a)或(1b)的基团的式I的酞菁。特别优 选w、x、y和z各自表示0。特别优选在式(1a)或(1b)中,X1和/或X2 各自表示卤素。

按照本发明使用的酞菁可按照已知方法制备,这些方法如:

-在相应的金属、金属卤化物或金属氧化物存在下,由相应取 代的邻苯二甲腈(phthalodinitrile)合成酞菁核,

-对酞菁进行化学改性,例如通过对酞菁进行磺化-氯化或氯化, 接着进行进一步的反应,如对所得产物进行缩合或取代,

-通过交换,由相应的卤化物制得轴向的取代基X1和X2。

优选所述光吸收化合物可热改性。热改性优选在<700℃的温度 下进行。这种改性可例如使所述光吸收化合物的发色中心发生分解、 形态改变或化学改性。

所描述的光吸收物质保证光数据载体在未写入状态下具有足够 高的反射率,和具有足够高的吸收率以在聚焦蓝光、尤其是激光(优 选具有360至460nm光波长的光)照射过程中使信息层发生热降解。 数据载体上写入和未写入部分间的对照可通过写入后信息层的光性 质的改变所带来的反射率幅度的改变和入射光相的改变来了解。尤 其是所述光吸收物质通过写入标记的反射率的下降保证了具有良好 的读出信号。

换句话说,可优选使用360-460nm波长的激光对所述光数据载 体进行写入和读出。

优选酞菁的涂敷通过旋涂、溅射或真空蒸气沉积来实施。通过 真空蒸气沉积或溅射可具体使用不溶于有机介质或介质的酞菁, 优选那些各部分定义如下的式(1)的化合物,其中w、x、y和z各自 表示0,M表示

或表示

其中X1和X2具有上述含义。

具体地讲,所述可溶于有机或水介质的酞菁还适合通过旋涂涂 敷。可将所述酞菁彼此混合或与其它具有类似光学性质的染料一起 混合。信息层可含有添加剂,如粘合剂、润湿剂、稳定剂、稀释剂 和光敏剂以及除酞菁外的其它组分。

优选通过旋涂或真空蒸发将所述部花青染料涂敷至所述光数据 载体上。可将部花青彼此混合或与其它具有类似光学性质的染料一 起混合。除了所述部花青外,所述信息层还可含有添加剂,如粘合 剂、润湿剂、稳定剂、稀释剂和光敏剂以及其它组分。

除信息层外,所述光数据载体还可含有其它层,如金属层、介 电层、阻挡层和保护层。所述金属层、介电层和/或阻挡层特别可用 于调节反射率和热平衡。取决于激光波长,金属可为金、合金等。介电层为如硅和氮化硅。阻挡层可包括介电层或金属层。 保护层为如可光固化涂层、金属粘合剂层、压敏粘合剂层和保护涂 膜。

压敏粘合剂层优选由丙烯酸类粘合剂构成,例如在JP-A 11- 273147中描述的Nitto Denko DA-8320或DA-83 10适用于该用途。

如图1所示,优选所述光数据存储器包括基底(1)、任选的阻挡 层(2)、信息层(3)、任选另一层阻挡层(4)、任选的粘合剂层(5)和覆盖 层(6)。

优选所述光数据载体的结构可:

·包括优选的透明基底(1),在其表面上涂敷了至少一层信息层 (3)(可使用光写入),任选的阻挡层(4)和任选的粘合剂层(5)和覆盖层 (6);

·包括优选的透明基底(1),在其表面上涂敷了任选的阻挡层(2), 至少一层信息层(3)(可使用光写入),任选的粘合剂层(5)和透明覆盖 层(6);

·包括优选的透明基底(1),在其表面上涂敷了任选的阻挡层(2), 至少一层信息层(3)(可使用光写入),任选的阻挡层(4)和任选的粘合 剂层(5)和透明覆盖层(6);

·包括优选的透明基底(1),在其表面上涂敷了至少一层信息层 (3)(可使用光写入),任选的粘合剂层(5)和透明覆盖层(6)。

本发明还涉及本发明的可使用蓝光,尤其是激光,特别优选波 长360-460nm的激光进行写入的光数据载体。

以下实施例举例说明了本发明的主题。

实施例

实施例1

使用染料一氯-铝-酞菁(AlClPc)作为信息层。所用碟的结构如图 2a所示。

通过注塑方法将聚碳酸酯基底模塑成为宽0.64μm和深40nm的 沟槽结构。采用真空蒸气沉积方法直接在沟槽表面顶部涂敷40nm的 信息层。为了阻止信息层扩散到粘合剂层中,通过RF活性溅射方法 (reactive sputtering method)在所述信息层上覆盖一层厚25nm的二氧 化硅缓冲层。随后涂敷压敏粘合剂层作为粘合剂层,以及在载体的 入射光束侧涂敷一层另外的覆盖层(聚碳酸酯)。粘合剂层和覆盖层的 总厚度为100μm。

将读出/写入参数设置如下:

激光波长=405nm

目镜的数值孔径=0.85,双透镜

读出激光器功率=0.30mW

写入激光器功率=6.0mW

碟旋转的线速度=5.72m/s

写入标记和间距=0.69μm,周期性的

脉冲设置=一次标记中7次脉冲,50%的占空率,

结果,在沟槽磁道上进行写入后,得到了如图2所示的矩形波。 此处R表示载体的反射率,RInit表示起始的反射率。在图中清楚可见, 所写入的区域显示出所需的均匀、低的反射率。在30kHz的分辨带 宽(RBW),载波噪音比(C/N)为48.4dB。虽然信息层仅仅覆盖了薄的

SiO2缓冲层和软的PSA层,其读出稳定性确实意外地好,几乎达到 CD-R或DVD-R载体(包括UV树脂硬覆盖层)的水平。在所述沟槽结 构的平坦表面进行写入得到同样的结果。

实施例2

使用染料二氯-硅-酞菁(SiCl2Pc)作为信息层。除SiO2的厚度改为 40nm外,所用的碟结构与实施例1的相同。写入条件也与实施例1的 相同。

结果显示写入在该载体上的矩形波具有非常低的噪音和非常高 的调制比(图3)。在30kHz RBW的载波噪音比为55dB。读出标记 的畸变非常小,可见该染料和层结构的结合与这种载体格式和光学 拾波器参数匹配。同时,还显示非常高的读出稳定性。读出功率最 高达0.7mW时,仍保持在这样高的C/N水平。

根据其高的写入和读出稳定性,该载体显示出高密度写入的极 高潜。进行(1,7)RLL调制的无规图案写入,最小的标记长度为 0.173μm。当同时在凸面和沟槽上写入时,单面、12cm直径碟上的 数据容量可达21GB。如图4所示,在凸面上得到了清楚的眼图,其 抖动水平为10%。在沟槽处得到相似的结果,因此它的单面碟可具 有超过21GB的容量。

实施例3

将上述染料用于信息层。碟结构和写入参数与实施例2的相同。 与实施例1和2类似,显示出具有高读出稳定性的矩形波(图5)。在 30kHz的分辨带宽下C/N水平为45dB。

实施例3-23的染料可按照类似的方法使用。

实施例3-23

(MeX1X2)PcR3R4R5R6    Nr.  Me    X1      X2     R3     R4     R5     R6    4  Al   O-C6H5  -     -     -      -     -    5  Zn   -  -     -     -      -     -    6  V   =O  -     -     -      -     -    7  Ga   Cl  -     -     -      -     -    8  In   Cl  -     -     -      -     -    9  Ge   Cl  Cl     -     -      -     -   10  Si   OCH2CH3  OCH2CH3     -     -      -     -   11  Si   CH3  Cl     -     -      -     -   12  Si   Phenyl  Cl     -     -      -     -   13  Si   CH3  OCH2CH3     -     -      -     -   14  Si   OSi(CH3)3  OSi(CH3)3     -     -      -     -   15  Si   Cl  Cl  C(CH3)3  C(CH3)3      -     -   16  Si   Cl  Cl  C(CH3)3  C(CH3)3  C(CH3)3  C(CH3)3   17  Al   Cl  -  C(CH3)3  C(CH3)3  C(CH3)3  C(CH3)3   18  Al   OH  -     -     -      -     -   19  Al   Cl  -  Si(CH3)3  Si(CH3)3  Si(CH3)3  Si(CH3)3   20  Ti   OSi(CH3)3  OSi(CH3)3     -     -      -     -   21  Sn   OSi(CH3)3  OSi(CH3)3     -     -      -     -   22  Zr   OSi(CH3)3  OSi(CH3)3     -     -      -     -   23  Ru   OCH2CH3  OCH2CH3     -     -      -     -

实施例24

在90℃下,在2小时内将2.1g 1-丁基-3-氰基-4-甲基-6-羟基-2- 吡啶酮和2.0g 1,3,3-三甲基吲哚-2-亚甲基-ω-在搅拌下加入至5ml 乙酸酐中。冷却后,将所述混合液倒入100ml水中,抽吸过滤, 滤渣用水洗涤。随后在搅拌下加入至20ml水/甲醇(3∶1)中,抽吸过 滤并干燥。得到3.3g(理论值的85%)下式物质的红色粉末:

M.p.=249-251℃

UV(二噁烷):λmax=520nm

UV(DMF):λmax=522nm

ε=113100l/mol cm

Δλ=2nm

λ1/2-λ1/10(长波侧)=12nm

溶解度:在TFP(2,2,3,3-四氟丙醇)中>2%。

实施例25

按照相同的方法,使用1.7g1-丙基-3-氰基-4-甲基-6-羟基-2-吡 啶酮和1.7gN-甲基-N-(4-甲氧基苯基)-丙烯醛得到26g(理论值的 79%)下式物质的红色粉末:

M.p.=206-216℃

UV(二噁烷):λmax=482nm

UV(DMF):λmax=477nm

ε=73013l/molcm

Δλ=5nm

λ1/2-λ1/10(短波侧)=33nm

溶解度:在TFP中>2%

实施例26

在90℃下,将2.03g氯化3-吡啶-1-基-4-甲基-6-羟基-吡啶酮和2.0 g 1,3,3-三甲基吲哚-2-亚甲基-ω-醛在搅拌下加入至10ml乙酸酐中2 小时。冷却后,将所述混合液倒入200ml冰水中,往所得橙色溶液 中加入2.8g四氟硼酸钠。搅拌所述混合液过夜,抽吸过滤,滤渣用 20ml水洗涤并干燥。得到3.3g(理论值的74%)下式物质的红色粉末:

M.p.>300℃

UV(甲醇):λmax=513nm

ε=86510l/molcm

λ1/2-λ1/10(短波侧)=38nm

溶解度:在TFP中>2%

实施例27

在90℃下将0.7g 5-二甲氨基呋喃-2-甲醛和1.5gN-甲基-N′-十 二烷基-巴比土酸在搅拌下加入15ml乙酸酐中30分钟。冷却后,将 所述混合液倒入100ml冰水中,抽吸过滤,滤渣用水洗涤。得到1.7g (理论值的79%)下式物质的橙色粉末:

M.p.118-120℃

UV(二噁烷):λmax=483nm

ε=53360l/mol cm

λ1/2-λ1/10(短波侧)=32nm

溶解度:在苄醇中>1%。

本发明的其它实施例总结在下表中:

表1(式(VI))

1)在二噁烷中,另有声明除外,

2)=_λDMF-λ二噁烷_

3)在短波侧

4)在长波侧

表2(式(VII))

1)在二噁烷中,另有声明除外,

2)=_λDMF-λ二噁烷_

3)在短波侧

4)在长波侧

表3(式(VIII))

1)在二噁烷中,另有声明除外,

2)=_λDMF-λ二噁烷_

3)在短波侧

4)在长波侧

实施例87

将上述实施例76所示的、具有下式的染料:

用作信息层。所用的碟结构示于图2a中。

通过注塑方法将聚碳酸酯基底模塑成为宽0.64μm和深40nm的 沟槽结构。采用旋涂方法直接在沟槽表面顶部涂敷信息层。旋涂操 作的参数如下:

溶剂:四氟丙醇(TFP)

溶液:1.0%重量

涂敷溶剂的碟旋转速度:220rpm,12秒

甩出和干燥的碟旋转速度:1200rpm,30秒    

沟槽和凸面的染料层的厚度分别为80nm和60nm。为了阻止信 息层扩散到粘合剂层中,通过RF活性溅射方法在所述信息层上覆盖 一层厚40nm的SiN缓冲层。随后涂敷压敏粘合剂层(PSA;Nitto Denko DA/8320)作为粘合剂层,以及在载体的入射光束侧涂敷一层另外的 覆盖层(聚碳酸酯)。粘合剂层和覆盖层的总厚度为100μm。

将读出/写入参数设置如下:

激光波长=404nm

目镜的数值孔径=0.85,双透镜

读出激光器功率=0.30mW

写入激光器功率=6.0mW

碟旋转的线速度=5.72m/s

写入标记和间距=0.69μm,周期性

脉冲设置=一次标记中7次脉冲,50%的占空率,

结果,在沟槽磁道上进行写入后,得到了分别如图6a和6b所 示的沟槽和凸面区域的清楚矩形波。此处R表示载体的反射率,RInit 表示起始的反射率。在图中清楚可见,所写入的区域显示出所需的 均匀、低的反射率。采用Takeda Riken TR4171的方法,在30kHz 的分辨带宽(RBW)下,沟槽和凸面的载波噪音比(C/N)分别为57.4db 和53.0db。这种高C/N证明其具有用于高密度写入的高性能,由于 该载体可在凸面/沟槽处进行写入,使得其实际上具有双磁道间距 (pitch),即是0.32μm。还值得一提的是调制比(标记/RInit的反射率)几 乎达到80%。具有如此巨大的调制比,使得该载体具有理想的信号 质量和最大的容量。

另外,采用以下参数进行小的标记写入。    

写入标记和间距=0.17μm,周期性

脉冲设置=一次标记中1次脉冲

其它条件与0.69μm的标记写入相同。

结果观察到如图7所示的清楚的波形。调制幅度小于图6a或6b, 但是对于这种接近读出光的截止频率的小标记来说,其已经接近理 论值了。对于这种读出信号,C/N值为40.0dB。使用0.17μm的标记 长度作为(1,7)RLL调制的最小标记,12cm直径的单面碟的容量达到 21GB。可见这种染料可用于这种高密度的写入。

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