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认识刻录光盘的染料



1) 花菁类染料

花菁(cyanine),由日本的Taiyo Yuden公司研究并最早以此材料生产出CD-R盘片,橘皮书在制定时便以此为依据制定。大多数的CD-R刻录机是参考花菁的特性而设计和测试, 而现今CD-R 光碟片的工厂也大多使用花菁染料。这类染料的分子内部含有由甲川基(CH)n组成的共轭链,n可为奇数或偶数。共轭链两端或链中间连有杂环、芳环化合物、环烯化合物等与共轭链组成一个大的共轭体系,分子内部的氢可被一定数目的各类取代基取代。 这类化合物的最大吸收波长均在红外区和近红外区。它的最大吸收波长与甲川基链的长短有关,每增加两个甲川基,花菁染料的吸收峰大约向长波方向移100nm。花菁染料的克分子消光系数很大,即使很小的能量(约0.5nJ/bit)也可烧蚀出明显的小坑,可获得较高的信噪比,因而这类染料被大量应用于写一次型光盘记录。这类染料,特别是直链类对光和热的稳定性较差,在光照下,很易被单线态氧所氧化。为增加其稳定性,亚甲基染料中可引入拉电子基团或者环体结构。四方酸衍生物是花菁染料中一种比较新的化合物,它作为光记录材料,具有明显的优点。花菁染料的光氧化反应可以通过添加金属蛰合物(Chelate)来淬灭单线态氧而提高花菁染料的稳定性。加入淬灭剂后光氧化反应速率常量下降很多,因此在CD-R光盘制作中必须添加淬灭剂。 要制备花菁染料薄膜,首先要将花菁染料和淬灭剂与聚乙烯醇(PVA)溶入二丙酮醇中,当溶解完毕后经过过滤,用旋涂法在PC塑料盘基上制成薄膜。从花菁染料在溶液中和在PVA薄膜中的光吸收光谱曲线,可以看出在薄膜中光吸收峰变宽并向长波移动。花菁薄膜在激光记录波长(780nm)的折射率(n)为2.4,吸收系数(k)为0.7cm-1。

2011-8-20

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