以前我們測試刻錄盤片，總是按照一個規(guī)格，一個檔次的產(chǎn)品來測試，但是這樣則很難將一些品牌的全系列產(chǎn)品說的面面俱到，目前市場上我們可以經(jīng)常見到的刻錄盤的品牌很多，但是并不是每一個品牌都擁有全面的產(chǎn)品，有的也是只有刻錄盤中的一個品種.可以稱得上產(chǎn)品覆蓋面很全面的刻錄盤的品牌不多，也就是萊德科技，理光科技，ACER,LG，三星等等幾家。 


　　雖然刻錄盤的品牌很多,刻錄盤的規(guī)格也不少,但是如果從刻錄盤的原理來看也無非就是金,綠,藍三種而已,這時恐怕會有朋友再問了,目前市場上的刻錄盤很多阿,什么水藍盤,白金盤,彩盤,黑的,紫的,紅的,綠的,黃的.根本不止上面的三種阿?那么您先不要著急,讓我慢慢地給你分析一下. 

　　我們都知道在刻錄盤剛剛興起的時候，只有金盤。綠盤和藍盤之分.這三種光盤的主要區(qū)別在于，它們分別使用了花菁（Cyanine）、酞花青（Phthalocyanine）和金屬化偶氮（AZO）化合物三種不同顏色的有機染料，從而使CD-R光盤呈現(xiàn)出綠、金、藍三種不同的顏色。從數(shù)據(jù)記錄和讀取的原理來看，不同顏色的CD-R光盤都具有相同的功能，即利用大功率激光束的熱效應使激光焦點照射的染料微區(qū)產(chǎn)生不可逆的物理化學變化，形成具有與CD-ROM光盤凹坑相同光學反射特性的信息凹坑。 

　　1．綠盤 

 

　　綠盤是最早開發(fā)生產(chǎn)出的CD-R光盤，綠盤采用了日本Taiyo　Yuden公司發(fā)明的花菁染料Cyanine。由于花菁染料的顏色為青藍色，因此與24K金反射層的金色混合之后，就會使CD-R光盤的記錄面呈現(xiàn)綠色。 由于CD-R標準（橙皮書）是基于花菁染料的記錄靈敏度、記錄閾值和反射率等記錄特性制定出的，而且所有的CD-R或CD-RW刻錄機均按照橙皮書規(guī)格進行設計生產(chǎn)，因此綠盤對各種品牌和型號的CD-R或CD-RW刻錄機的兼容性較強。 綠盤使用的花菁染料記錄靈敏度很高，各種CD-R和CD-RW刻錄機都能在綠盤記錄層快速形成可靠的信息凹坑。但是隨之而來的問題就是綠盤對強光過于敏感，例如在夏日中午陽光的暴曬下，綠盤中的花菁染料會發(fā)生物理化學變化而使光盤報廢。為了降低綠盤對強光的敏感性，一些CD-R綠盤生產(chǎn)廠家在花菁染料中加入了不易感光的材料，結果使花菁染料的顏色變淡，從而使這種綠盤的顏色與金盤接近，因此這種CD-R光盤也被稱為金綠盤。 

　　2．金盤/白金盤 
 
 
　　針對花菁染料對強光敏感的缺點，三井公司又開發(fā)出了基于Phthalocyanine的酞菁染料。酞菁染料本身呈淡黃色，與反射層的金色混合后，使CD-R光盤的記錄面呈黃金色，因此使用金反射層的酞菁染料CD-R光盤被稱為金盤。為了降低金盤的生產(chǎn)成本，目前許多CD-R盤生產(chǎn)廠使用銀反射層，使酞菁染料的淡黃色與反射層的銀色混合后，使記錄面呈白金色，因此這種CD-R盤被稱為白金盤。 與花青染料相比，酞菁染料具有較高的穩(wěn)定性，對室內和室外強光均不敏感。三井公司在80°C的高溫、85%的相對濕度實驗室條件下，用強光對CD-R金盤照射了1000小時，然后再對CD-R金盤進行刻錄，并檢查刻錄數(shù)據(jù)的塊誤碼率BLER（Block Error Rate）。實驗結果表明，刻錄數(shù)據(jù)的塊誤碼率BLER小于CD-ROM標準（黃皮書）所規(guī)定的最小BLER。從這種苛刻實驗條件下獲得的實驗結果可以推斷出，CD-R金盤的使用壽命超過100年?？逻_公司和Philips公司也分別從各自的實驗結果得出了這一推論，這說明CD-R金盤適于可靠地長期保存數(shù)據(jù)。 金盤對CD-R或CD-RW刻錄機的寫入激光功率要求較高，酞菁染料通常推薦的寫入激光功率為6.5（±0.5）mW，而綠盤對寫入激光功率的要求較低，花菁染料的寫入激光功率為5.5（±1.0）mW。因此綠盤較低的寫入功率和較寬的功率范圍可降低對CD-R或CD-RW刻錄機寫入激光功率的要求，大大提高了綠盤與CD-R或CD-RW刻錄機的兼容性。
3．藍盤 
 
　　為了降低CD-R綠盤和金盤的成本，三菱化學公司開發(fā)生產(chǎn)出了一種金屬化的AZO有機染料，并使用成本較低的銀作反射層材料。AZO本身為深藍色，因此與反射層的銀白色混合后，使CD-R光盤的記錄面呈藍色，因此使用AZO染料的CD-R光盤就被稱為藍盤。CD-R藍盤除了價格便宜之外，也具有可長期保存數(shù)據(jù)的優(yōu)點。Verbatim公司的實驗結果表明，藍盤也具有100年以上的使用壽命。 

　　4 彩色盤片: 
 

　隨著時間的推移，綠盤本身的兼容性好，價格便宜的優(yōu)點越來越受到人們的歡迎，但是綠盤的壽命卻是人們所擔心的問題，尤其是綠盤和藍盤盤片對光和溫度比較敏感，陽光對于盤片的破壞性很大。長時間的陽光照射會使盤片刻過的區(qū)域變金黃色，然后全片CD-R會完全變金黃色。金盤或白金盤就以優(yōu)秀的抗光性著稱。目前對于彩盤而言有兩種說法,一種說法是:人們在白金盤的基礎上將本來呈透明色的盤體加上顏色，以用來增強刻錄盤的抗光性和美觀性。另一種說法是：早在1994年PlayStation出來的時候SONY就開始使用黑盤了。分析其原因，就可能是由于黑盤的反射率小，比普通的CD-ROM光盤更能吸收激光；反過來說，就是使用少量的激光束便能得到良好的讀取效果，也就更好地延長了激光頭的壽命。 

　　彩盤大部分刻錄容量都屬于標準容量，它的特色在于刻錄面擺脫傳統(tǒng)金、藍、綠、白這幾種常規(guī)色彩，呈黑、棕、黃、紅、紫、深藍、深綠等色彩，使刻錄盤具有獨特的個性。特別是黑色的刻錄盤受到很多電腦愛好者的青睞，認為利用黑盤刻錄出來的作品夠COOL。某種說法為不同顏色的碟片具有自己不同的特性，有的如紅色和綠色可以提高CD機的讀取效果，有的如黑色可以長時間穩(wěn)定的保存刻錄內容，但這種說法目前還沒有第三方權威認定。大部分電腦愛好者購買彩盤都是沖著顏色漂亮去的。由于使用 phthalocyanine 染料的光盤可以呈現(xiàn)任何顏色,所以實際上這些彩色盤片的本身用的染料就是phthalocyanine和我們常見的白金盤的染料是一樣的.而其反射層鑒于成本的問題多半使用的還是白銀反射層. 

　　我們上面所敘述的僅僅只是不同顏色刻錄盤的一些簡單的介紹而已,但是為了滿足那些喜歡刨根問底,刻錄鉆研的朋友要求, 我們還是將關于刻錄盤染料的一些實現(xiàn)原理放在了這段話的下面,感興趣的朋友可以盡量的往下看. 

　　我們常說的 CD實際上是Compactdiscs的縮寫。不管其存儲的是音樂（Audio）、數(shù)據(jù)（Data）還是其它多媒體視頻文件（Video）等，所有數(shù)據(jù)都經(jīng)過數(shù)字化處理變成“0”與“1”，其所對應的就是光盤上的Pits（凹點）和Lands（平面）。所有的Pits都有著相同的深度與長度。一個Pits大約只有半微米寬，大概就是五百粒氫原子的長度。而一張CD光盤上大約有28億個這樣的Pits。當激光映射到盤片上時，如果是照在Lands 上，那么就會有70％到80％激光被反射回；如果照在Pits上，就無法反射回激光。根據(jù)反射和無反射的情況，光盤驅動器就可以解讀“0”或“1”的數(shù)字編碼了。 

　　而我們常說的刻錄盤則是指CD-R 和CD-RW兩種.CD-R是CD-Recorder或CD-Recordable的縮寫，是一張光盤只可以讓用戶寫一次的光盤驅動器，其數(shù)據(jù)格式與CD-ROM相同；CD-R規(guī)格書由飛利浦公司（philips）和索尼（sony）共同制定于1990年，雅馬哈公司（yamaha）在同年推出了第一部2倍速CD-R驅動器。CD－RW是CD-ReWritable的縮寫，是允許用戶在同一張可擦寫光盤上反復進行數(shù)據(jù)擦寫操作的光盤驅動器，由ricoh公司首先推出。CD－RW采用相變技術來存儲信息。相變技術是指在盤片的記錄層上，某些區(qū)域是處于低反射特性的非晶體狀態(tài)；數(shù)據(jù)是通過一系列的由非晶體到晶體的變遷來表示。CD－RW 驅動器在進行記錄時，通過改變激光強度來對記錄層進行加熱，從而導致從非晶體狀態(tài)到晶體狀態(tài)的變遷。與CD－R驅動器相比，CD－RW具有明顯的優(yōu)勢：CD－R驅動器所記錄的資料是永久性的，刻成就無法改變。若刻錄中途出錯，則既浪費時間又浪費CD－R光盤；而CD－RW驅動器一旦遭遇刻錄失敗或須重寫，可立即通過軟件下達清除數(shù)據(jù)的指令，令CD－RW光盤重獲“新生”，又等重新寫入數(shù)據(jù)。 

　　市場上的刻錄盤片價格不等，質量也參差不齊，有些刻錄盤片更是在硬件結構上做文章，我們都知道CDR刻錄盤的結構應該是從上到下共有五層 

　　1. 印刷層 

　　2. 保護層 

　　3. 反射層 

　　4. 染料層 

　　5. 底層 

　　CD-RW刻錄盤的結構應該有七層 

　　1. 印刷層 

　　2. 保護膠層 

　　3. 反射層 

　　4. 介電層 

　　5. 紀錄層 

　　6. 介電層 

　　7. 底層 

　　但是有些廉價的刻錄盤片只是有基本的3.反射層4. 染料層5. 底層，省略了保護層和印刷層，這樣只要盤片的背面稍有摩擦，整張的刻錄盤就報廢了，我手里這樣的刻錄盤基本上已經(jīng)全部陣亡了，多虧留在上面的只是測試用的數(shù)據(jù)，不然就慘了。所以在購買刻錄盤片的時候不要只考慮盤片的價格，要知道上面的數(shù)據(jù)才是真正的無價之寶啊。 

　　雖然CD 和CD-R和CDRW只差了一兩個字,但是在實現(xiàn)的技術上可是完完全全的兩碼事.一個是壓制出信息坑,一個則是燒制出信息坑. 

　　壓制盤片的工作流程基本上是這樣的
1、數(shù)據(jù)檢測 :光盤的內容一般來自音像制作單位或軟件開發(fā)商，這些單位在節(jié)目制作完畢后，會將內容刻錄在一張CD-R光盤上或錄制在母帶上作為“源盤”交給復制生產(chǎn)商。復制生產(chǎn)商為了保證制作出的光盤不出現(xiàn)質量問題，通過先進的檢測設備對源盤上的數(shù)據(jù)進行檢測，這些檢測設備的精度比我們使用的光驅或其它光盤播放設備精度高的多，并經(jīng)常用標準盤進行校對以保證設備的精度。只有不存在數(shù)據(jù)問題的源盤才被轉到母版制作工序. 

　　2、制作模片:制作模片是一個復雜的過程，也是關系光盤質量的重要過程。首先，為了保證光盤的普遍可讀性，光盤復制廠商會對母帶或CD-R上的數(shù)據(jù)進行格式化，以保證這些數(shù)據(jù)符合ISO9660 CD-ROM邏輯格式的國際標準，通過格式化的數(shù)據(jù)可以在PC、Mac、Unix等操作系統(tǒng)中使用。轉換后，設備會對格式化的數(shù)據(jù)進行逐字節(jié)的核對，以保證數(shù)據(jù)的正確。當然，如果您制作APPLE格式或UNIX格式的光盤，現(xiàn)有的設備也會對它作出相應的處理。 在玻璃基片上的感光樹脂是用一個旋轉涂膜系統(tǒng)按照螺旋軌道以1~8微米（比頭發(fā)細460倍）的厚度涂上去的，接收到激光束記錄儀發(fā)射出藍色激光的感光樹脂曝光，然后通過顯影藥水將曝光部分腐蝕掉，在未被腐蝕的部分和腐蝕掉部分之間就形成了凸起和凹下，這樣就將信息留在基片上。制作基片的過程是整個光盤制作過程最關鍵的一環(huán)，光盤質量再好也只能達到基片的質量，而且這些凸起和凹下僅相當于煙塵顆粒的大小，所以制作基片的車間空氣中塵埃的數(shù)量是嚴格控制在一定數(shù)量內的，任何一個灰塵都可能造成嚴重的數(shù)據(jù)丟失。 經(jīng)過顯影的主片，在樹脂表面上蒸鍍一層銀作為導電層，以便為以后的電鑄工藝做準備。這個過程實際上是一個電鍍的過程，但形成的厚度較電鍍厚的多，所以被稱為“電鑄”，電鑄制作出可以用于復制生產(chǎn)的金屬模子，將基片放入含有鎳離子（一般是磺胺基鎳）的電解液中。通電后，基片表面含銀部分不斷吸引鎳離子，鎳層不斷增厚，最終形成一個0.3毫米的鎳片。這個堅硬的鎳片是同主片的凸凹正好相反，被稱為“父片”。 制作成“父片”后，并不是馬上用父片開始制作光盤，而是采用同樣的方法來制作“母片”，再利用“母片”制作“模片”。 

　　3、 注塑生產(chǎn)注塑機是由一個模片和模具組成，模片就是我們在母版作工序中的最終產(chǎn)品，通過它可以在盤基上形成信息面。模具則是一個光滑的表面（讀取面），再加熱筒中熔融的聚碳酸脂被傳送到模具中，同時模片和模具閉合形成一個空腔，在空腔內注入聚碳酸脂的同時，加熱筒的螺桿轉動，推動模片向前移動，給聚碳酸脂一個壓力，使其表面同兩邊的模具完全貼合，并開始強制冷卻。這個過程一般為3~5秒鐘，一張光盤的質量好壞取決于模片的質量、加熱的溫度、螺桿的壓力和冷卻的時間。模片質量不好就無法保證數(shù)據(jù)的準確；加熱溫度和螺桿的壓力與模片同聚碳酸脂的貼合度有直接關系，貼合度低就無法保證信息的正確。 

　　4、 濺射反射層下面的工序就是真空濺射反射層，濺射工藝也是在一體機里面完成的。其原理是將高純度的鋁做成圓形的“鋁靶”，上下通正負極，中間真空并充填惰性氣體。當通電的時候，鋁靶上的鋁原子受電子沖擊濺射到光盤的信息面上，從而形成一個反射層。鋁靶同光盤之間的距離很短，并有一對銅制的比光盤稍小的圓環(huán)，防止鋁濺射到光盤以外。由于采用濺射的方法，每張光盤的反射層都很薄，僅有幾個鋁分子厚。 鋁靶的內部同樣要求高度的清潔，因為任何雜質都會使光盤反射層出現(xiàn)“針眼”，或者雜質碳化造成黑點。一般一個鋁靶可以生產(chǎn)10萬張光盤，但連續(xù)使用的鋁靶能夠生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。 前面我們提到的金盤是用銅合金或者金做反射層，如果采用銅合金作為反射層就不能采用濺射的方法了，而是將金粉或銅合金粉采用類似“噴粉”的方法涂附在光盤的信息面上。除了銅合金本身價格高以外，這樣的工藝不僅效率不高，而且損耗大，容易出現(xiàn)質量問題，所以這也是金盤價格高的另一個原因。 

　　5、涂附保護漆 

　　6、印刷盤片 

　　和壓制盤片相比,燒制盤片的過程要求并沒有那么的高,因為盤體和刻錄機都是事先已經(jīng)生產(chǎn)好的了,刻錄數(shù)據(jù)到刻錄盤上,其實只是相當于完成了壓制盤片中的一個環(huán)節(jié)而已.但是就是刻錄盤片和刻錄機的出現(xiàn),讓那些不用大批量復制盤片的用戶找到了自己燒錄盤片最廉價最容易實現(xiàn)的途徑,刻錄機要刻錄盤片,刻錄盤片肯定是和只讀光盤的原里不一樣了,那么可燒錄盤片的秘密在那里呢?其實就是在刻錄盤片的染料層上. CD－R染料的讀寫原理 CD-R有機染料數(shù)字光存儲中，寫入信息時記錄介質產(chǎn)生不可逆的物理化學變化，形成永久性的記錄 
。寫入時10mW左右的激光束在記錄介質膜層上聚焦成直徑約1mm的微光斑，能量密度達106W/cm2, 在不到1ms的時間內把光照微區(qū)內的膜層溫度升高到數(shù)百度，使膜面性質發(fā)生改變或完全破壞，形成穩(wěn)定的記錄信息點。只讀光盤的巨大成功為寫一次型光盤的崛起奠定了堅實的基礎。同時，寫一次型光盤以用戶手中數(shù)以千萬計的只讀光盤機為基礎，與只讀光盤兼容（能被相應的只讀光盤機讀出）是其作為商品取得成功的前提。所以，CD－R染料讀寫機理應與只讀類光盤相兼容。 寫一次型光盤的記錄是光熱效應記錄，即記錄激光束的光能轉化為熱能對記錄介質起作用，形成記錄信息符。一般認為，激光誘導型有機光盤染料介質的寫入包括以下三個階段： 

　　1、 染料吸收激光光子，躍遷到各個激發(fā)態(tài)。 

　　2、 在納秒的時間內，吸收的光子能量通過輻射（熒光和磷光）轉化為光能或通過內轉換等非輻射途徑轉換為熱能。由此可見，為使記錄層具有較好的寫入性能，一般要選擇那些具有較高的非輻射躍遷效率以及極低的熒光和磷光量子產(chǎn)率的染料。一些熱轉換效率接近于1的染料常被用于光盤介質。 

　　3、 吸收的熱量使得記錄層的溫度在短時間內達到數(shù)百度（如250℃以上），由此引發(fā)了記錄層染料的漂白和鼓泡或基片的熔化、流動、變形和燒蝕等過程。
在以上三個階段之后，有關CD－R盤片變化原理尚沒有統(tǒng)一認識。 

　　一種看法是：染料層在激光的作用下迅速熔化、變形、氣化、分解，基片和反射層之間形成一個類似于CD的信號坑（約1mm）(如圖1所示）。由于信號的讀出是根據(jù)凹坑處反射率降低來實現(xiàn)的，這種反射率的降低可以認為是由于凹坑處本身的反射率降低引起。 

　　另一種解釋認為被反射層和基片所密封的染料層中不可能出現(xiàn)具有空隙的凹坑，在激光照射處的染料層發(fā)生了流動，使得染料層滲透的PC基片中形成一個深度為80nm左右的凹坑，在金反射層表面也形成約7nm左右的鼓包，同時在該處的染料層被流回的聚碳酸酯所稀釋（如圖2所示）。如果讀出光斑的直徑大于凹坑的直徑，CD－R的讀出原理就同樣可用干涉的原理來解釋， 假定在780nm處染料的折射率ndye 2.8，基片的折 射率為npc＝1.57，則其光程差： DOPD=(ndye-npc) 磀凹坑＋2磀鼓包磏dye =2 (2.8-1.57) 80 +272.8 = 241nm 加上染料被稀釋所引起的約100nm的光程差，總的光程差為341nm，與CD的光程差相似。這就解釋了兩者兼容的原因。 

 

圖1 CD-R信號記錄部位反射率變化曲線 ( 假 定 信 號 的 坑 道 滿 足 橢 圓 方 程 ，npc=1.57，nAu = 0.146， kAu ＝4.49，ndye = 2.8， kdye = 0.06, l＝780nm，ddye = 120，凹 坑 內 為 空氣) 
 

圖2 CD－R光盤的“鼓包”寫入原理示意圖 在上面的敘述中,我們也看到了,不同的染料在燒錄后的結果其實是不完全相同的,但是他們都有一個共性,就是熱轉換效率接近于1. 

　　當然最早期的染料并不是現(xiàn)在的花菁（cyanine）酞菁染料（Phthalocyanine）等等. 

　　2 染料的性質和種類 

　　早期稱作WORM的寫一次型光盤，記錄介質采用的是無機材料。但無機材料對各種波長的光都有較強烈的吸收，不能滿足在780nm處有高于70%的原始反射率的要求，從而不能與只讀光盤兼容；其次，無機材料還有長時間受光照容易產(chǎn)生龜裂，以及易氧化等缺點，而有機染料則能避免這些缺點。此外，有機染料的還有一下突出優(yōu)點： 

　　1. 具有較低的熔點和軟化溫度，因而具有較高的靈敏度； 

　　2. 具有較低的熱導率，有利于形成較小的微坑； 

　　3. 性能穩(wěn)定，不易受到空氣和濕度的腐蝕； 

　　4. 可以用旋轉涂布法制作光盤，制作成本較低； 

　　5. 毒性一般比常用無機介質要??； 

　　6. 有機染料的光學及熱學性能可通過改變分子結構來調整，利于有機合成。 所以在目前CD－R盤片中普遍采用有機染料。CD－R光盤染料按其結構可將其分為花菁、酞菁、醌類、金屬絡合物、偶氮類化合物等。目前廣泛用于CD-R的有機一次記錄材料有花菁染料、酞菁和偶氮染料。工業(yè)生產(chǎn)上所用的大部分為花菁染料，制成的CD-R光盤呈綠色，稱“綠盤”；也有一部分用酞菁染料，光盤呈淡綠的金色，稱“金盤”；用偶氮染料制成的CD-R光盤為藍褐色，稱為“藍盤”。下面分別介紹這幾種材料: 

　　1） 花菁類染料 
 
　　花菁（cyanine），由日本的Taiyo Yuden公司研究并最早以此材料生產(chǎn)出CD－R盤片，橘皮書在制定時便以此為依據(jù)制定。大多數(shù)的CD-R刻錄機是參考花菁的特性而設計和測試, 而現(xiàn)今CD-R 光碟片的工廠也大多使用花菁染料。這類染料的分子內部含有由甲川基(CH)n組成的共軛鏈，n可為奇數(shù)或偶數(shù)。共軛鏈兩端或鏈中間連有雜環(huán)、芳環(huán)化合物、環(huán)烯化合物等與共軛鏈組成一個大的共軛體系，分子內部的氫可被一定數(shù)目的各類取代基取代。 這類化合物的最大吸收波長均在紅外區(qū)和近紅外區(qū)。它的最大吸收波長與甲川基鏈的長短有關，每增加兩個甲川基，花菁染料的吸收峰大約向長波方向移100nm?；ㄝ既玖系目朔肿酉庀禂?shù)很大，即使很小的能量(約0.5nJ/bit)也可燒蝕出明顯的小坑，可獲得較高的信噪比，因而這類染料被大量應用于寫一次型光盤記錄。這類染料，特別是直鏈類對光和熱的穩(wěn)定性較差，在光照下，很易被單線態(tài)氧所氧化。為增加其穩(wěn)定性，亞甲基染料中可引入拉電子基團或者環(huán)體結構。四方酸衍生物是花菁染料中一種比較新的化合物，它作為光記錄材料，具有明顯的優(yōu)點。花菁染料的光氧化反應可以通過添加金屬蟄合物(Chelate)來淬滅單線態(tài)氧而提高花菁染料的穩(wěn)定性。加入淬滅劑后光氧化反應速率常量下降很多，因此在CD-R光盤制作中必須添加淬滅劑。 要制備花菁染料薄膜，首先要將花菁染料和淬滅劑與聚乙烯醇(PVA)溶入二丙酮醇中，當溶解完畢后經(jīng)過過濾，用旋涂法在PC塑料盤基上制成薄膜。從花菁染料在溶液中和在PVA薄膜中的光吸收光譜曲線，可以看出在薄膜中光吸收峰變寬并向長波移動?；ㄝ急∧ぴ诩す庥涗洸ㄩL(780nm)的折射率（n）為2.4，吸收系數(shù)(k)為0.7cm-1。

2）酞菁染料 
 

　酞菁染料（Phthalocyanine）是由Mitsui Toatsu（三井） 化學公司首先發(fā)明了此類染料并和Kodak（柯達）公司聯(lián)合研制了此類CD－R盤片。優(yōu)點是抗光性很好，可延長存放數(shù)據(jù)的時間。酞菁染料的化學分子式如圖4所示。酞菁分子結構是由16個原子組成的高化學穩(wěn)定性的共軛體系，學名為四氯雜苯并。其中，金屬離子(M)和取代基(X)可以被替換，從而改變酞菁染料的光學和光譜性質。這類化合物被證明是寫一次型光盤中很有前途的記錄材料，它的廣譜性好，對紫外、可見及近紅外都很靈敏，從化學穩(wěn)定性和光吸收強度來看是一個很好的光吸收劑，它的主要缺點是溶解性很差。但可通過在周邊引入大的基團如叔丁基、長鏈的醇酯及聚酯增加其溶解度。其中雙軸向、邊周、邊周及軸向同時取代的萘硅酞菁尤其引人注目，不但合成成本低，且性能優(yōu)越。多家外國公司的商品化光盤采用了酞菁類染料作為記錄介質。專利上報道的可用于寫一次型光盤的酞菁染料幾乎囊括了所有類型的酞菁，但主要以有取代基的金屬酞菁為主。 由于酞菁染料的分子結構與其和高聚物一起形成記錄層后的讀寫性能的關系不是很明確，酞菁染料的成功選擇很大程度上要靠嘗試法。酞菁染料的選擇一般可從以下兩個方面考慮： 

　　1. 溶解性。染料在用于旋涂的非極性溶劑中的溶解度應大于2％。 

　　2. 吸收波長。有機溶劑中酞菁的最大吸收波長應在680nm~730nm之間，成膜后由于紅移使吸收峰變?yōu)?30nm左右。 未取代酞菁一般不溶于有機溶劑，使得提純和旋轉涂膜變得困難，另外空心酞菁的吸收波長也偏低，不適于作為目前的寫一次型光盤記錄介質，需要對分子作以下兩個方面的改性： 

　　其一，使其帶上空間位阻較大的側鏈以改變其溶解性。一般的取代基有鏈狀的烷基、烷氧基、羧基等，溶解度隨其碳原子數(shù)的增加而增大，一般碳原子數(shù)應大于3； 

　　其二，通過改變分子結構使其吸收波長發(fā)生變化。主要的方法是引入給電子取代基或改變其中心配位金屬原子，我們主要通過選擇合適的配位原子來使其吸收波長滿足要求。 酞菁染料要比花菁染料的光和化學穩(wěn)定性要高，但其在有機溶劑中的溶解度極小，難于用旋涂法制備薄膜。通過在金屬酞菁分子結構中引入烷基側鏈得到Pr4VOPc，酞菁染料在四氯乙烷中的溶解度可達30mg/ml，可以制備Pr4VOPc/PMMA薄膜。由Pr4VOPc在氯仿溶液(2×105M)中和PMMA薄膜中的吸收光譜，可見在薄膜中的吸收峰展寬了許多。釩氧酞菁(VOPc)存在著三種不同的相（I，II，III)，相II為熱力學穩(wěn)定相，可以從非晶相I加熱得到相II，但加熱溫度要到200°C以上。由相II組成的薄膜的最大吸收峰在近紅外區(qū)域(λmax=800nm)，用有機溶劑蒸氣處理可以使VOPc的相I轉變至相II，吸收峰由684nm紅移至820nm。以上的研究己表明，Pr4VOPc染料在聚合物中的溶解度比VOPc的大，但由于四個丙基的空間阻礙作用大，發(fā)生相變較難。實驗表明，Pr4VOPc摻雜聚合物薄膜(Pr4VOPc/PMMA=1)在四氫呋喃(THF)蒸氣中(室溫)處理，隨著處理時間的延長，796nm處的吸收增加。酞菁染料薄膜可以用物理氣相沉積的方法制備，這種薄膜也具有很好的記錄特性。 

　　3）偶氮染料 
 

　偶氮（Azo-metal Complex）為有機染料，它由Verbatim（萬勝）和MITSUBISHI（三菱化工）研制。噻唑雜環(huán)的偶氮染料的光吸收峰值靠近長波區(qū)域(>600nm)。下圖表示一種的偶氮染料[4氯-5(丙二氰叉基)甲基噻唑-4‘N,N-二乙基胺基偶氮染料]的結構式。該染料熔化溫度為160℃，分解溫度為290℃，能溶合于硝酸纖維素(NC)中。染料在二氯甲烷中的吸收光譜中，吸收峰值位置為640nm，它與紅光半導體激光器的波長(630~650nm)是相匹配的。用He-Ne激光器作光源，初步的動態(tài)讀寫性能顯示當寫入功率達14mW時，載噪比大于45dB(測試條件為：轉速444r/min，載波頻率500Hz，激光脈沖寬度80ns)。 

　　4）醌類染料 醌類染料（quinone）主要有萘醌染料和蒽醌染料及其它們的衍生物，萘醌染料和蒽醌染料的一般結構式為圖6所示。 
 

　萘醌 蒽醌 醌分子是一個強的電子受體，通過在分子內引入適當?shù)慕o體和強的受體，將使它具有分子內電荷轉移化合物的性質，吸收從可見區(qū)移到紅外區(qū)，克分子消光系數(shù)增大，對商用半導體激光器的輻射有較強的吸收。這類染料中研究得比較多的是1,4-萘醌型和9,10-蒽醌型染料，這類化合物不易溶解也不帶電荷，一般以真空鍍膜的方法來制備光盤的記錄層，生產(chǎn)成本高。但其優(yōu)點是不用溶劑，因而盤基不受任何侵蝕，整個光盤的性質可得到改善。 

　　5）其它類型的染料 金屬絡合物（如雙硫酚類、靛苯胺金屬絡合物、偶氮苯金屬絡合物等)、苯亞胺染料、噻唑啉染料、二酮類染料、聚芳環(huán)類染料也可廣泛地作為寫一次型光盤記錄介質。 由于染料的分子結構和其功能（特別是熱性能）之間的關系尚未研究透徹，染料的選擇在很大的程度上依賴于實驗，目前選擇染料的首要準則是看其吸收波長。波長為780nm左右的半導體激光器的出現(xiàn)曾經(jīng)刺激了大批新型的紅外吸收染料的合成，如二硫酚金屬、萘酞菁等。用于光盤介質的染料分子一般具有共軛體系染料的基本結構特征，即骨架決定了它們的主要吸收帶的范圍，如2、3碳花菁染料及其衍生物、萘醌染料、一些蒽醌染料、酞菁染料、一些金屬絡合物染料對光的最大吸收波長都是在可見區(qū)。新染料的開發(fā)可以利用半經(jīng)驗的分子軌道計算方法計算，主要有EHMO、PPP、CNDO、MNDO等，其中PPP法被認為是計算染料分子吸收波長的最佳方法。此外將有機一次記錄材料應用于高性能CD-R和DVD-R光盤，必須要解決高的反射率(~70%)和長壽命的問題。光盤的多層膜具有高的反射率。目前應用反射率高的金膜作反射層，并且利用染料在吸收帶尾部的反常色散(Krams-Kronig Relation)，希望染料有高的反射率n和低的吸收系數(shù)k?；ㄝ既玖鲜欠仙鲜鲆蟮模既玖系恼凵渎势?。因此，有人嘗試在有機介質中摻入 金屬顆粒形成復合材料ORMets從而獲得高的反射率n值和低的吸收系數(shù)k值。當有機一次記錄材料要作為長期文檔存儲介質時，光盤壽命是一個關鍵。實驗表明，花菁染料比酞菁染料的熱和光的穩(wěn)定性差。 

　　4 CD-R染料的配制和回收 

　　CD－R染料溶液由染料、主溶劑、副溶劑組成。由于盤片性能主要由染料層厚度和染料在槽和岸上的分布(槽填充來決定), 而膜層厚度受到染料濃度和旋轉程序設定的控制而槽填充受到副溶劑濃度的控制， 所以只要嚴格控制染料的濃度和第二種溶劑的含量，才能確保有一個比較穩(wěn)定的工藝參數(shù)，能提高染料的循環(huán)次數(shù)。在生產(chǎn)中染料的濃度正比于染料的吸光度，染料吸光度的測量用分光光度計，而副溶劑的測量主要依靠氣相色譜分析。 CD－R盤片染料的配制過程為： 

　　1）染料和溶液的準備：主要是染料和主、副溶液的準備。 

　　2）由粉末配制染料（未攙雜攪拌)：首先確定染料粉末的重量(通常為染料重量的2%-3%)并按相應比例計算出主溶劑和副溶劑所必須的相對體積。量出主溶劑的一半加入到合適尺寸的器皿中在攪拌時，要慢慢的向器皿中加入所有的染料和副溶劑，持續(xù)攪拌直到所有的染料溶解。量出剩余的主溶劑使最終溶液達到預期的重量，最后用過濾器過濾新配制的染料溶液。 3）染料測定：取一定量的過濾后的染料溶液樣品，有主溶液稀釋。使用分光光度計在500～900nm的區(qū)域內測出樣品光譜并記錄最大波長(～713nm)和在最大波長處的吸光度。最終的吸光度同標準樣本作的比較作為接受性試驗。 

　　4）染料溶液濃度的檢驗：由于染料濃度正比于染料的吸光度(Beer-Lambert 法則：Log10I0/I (吸光度)＝ε.l.c 其中ε=衰減系數(shù)(extinction coeff)，l=光程長度(pathlength)，c=濃度)，通過分光光度計檢驗。 

　　5）副溶劑濃度檢驗：由于副溶劑在～280nm處吸收在這個區(qū)域的響應完全被染料的吸光度覆蓋了，分光光度計不適合用于它的檢測，因此主要使用氣相色譜分析對副溶劑濃度進行檢測 6）染料回收：在旋涂完成后，染料固體可以通過旋轉式蒸發(fā)器從溶液中提取出來或將未沉積的染料溶液排入回流收集容器中。由于旋涂和排流過程中大量的主溶劑蒸發(fā)了，回流的染料溶液是高度濃縮的，通過分光光度計測量溶液中染料的濃度，加入相應主溶液，再通過氣相色譜分析計算出所需副溶劑的量并加入其中，最后通過過濾器攪拌和過濾再次利用。 由于染料在CD－R盤片中的重要性，其配制過程應嚴格按照相應的規(guī)程執(zhí)行，
　5. CD-R染料的涂布和洗邊 與只讀型CD盤片相比，CD－R盤片的制造工藝中，主要不同的就是與染料有關的的步驟。即染料的涂布、洗邊和烘干是CD－R盤片制造所特有的，其中染料的涂布和洗邊是比較關鍵的兩步，下面就這兩步進行介紹。 CD－R盤片的通常的涂布方式采用 (Spin Coating) 旋轉涂布。這種方法是注塑后的基片首先經(jīng)過冷卻，然后將配制的染料溶液滴到光盤基片表面，并將盤片高速旋轉而形成很厚的一層并逐漸揮發(fā)減薄，進而在盤基上涂一層0.2um厚的染料層。染料層是CD-R基片工作的核心部分，控制的關鍵在于染料涂布的位置、厚度與均勻性，這兩個參數(shù)均會在不同程度過上影響到CD-R反射率（Reflec-tivity）、推挽信號（Push-Pull）、徑向對比（Radial Contrast）和不同速率刻錄時CD-R的表現(xiàn)。盤片的溝槽形貌，染料的配置控制染料涂布的厚度和均勻性。為了使染料能均勻涂布在盤基表面，其旋轉速度應嚴格控制。在CD－R產(chǎn)生之初，日本公司通常是采用8階段甩涂方案，即通過8個不同轉速的控制，來完成染料的涂布。經(jīng)過改進目前普遍采用3步或4步法甩涂，主要過程是先通過慢轉速，將染料涂布完全，之后逐步加快轉速來完成薄化涂層和溶劑干燥等，整個過程大約10秒。 洗邊的作用是把盤片最外圈約1.5mm的染料層用溶劑沖洗掉。這種處理主要是使反射層能完全覆蓋盤片的邊緣，使得染料完全與空氣隔絕，以防止大氣從邊緣對染料薄膜起化學作用。如果洗邊位置過小，銀層不完全覆蓋染料，容易引起盤片最外圍性能不穩(wěn)定，洗邊太多，又破壞盤片的最大數(shù)據(jù)容量。洗邊的位置和圓整性是靠調節(jié)清邊的終結位置，溶劑量以及時間轉速來實現(xiàn)的。相比壓制盤片而言,刻錄盤的制作復雜程度有過之而無不及,但是這些工藝是在工廠里就完全搞定的了,普通用戶自然不用為其操心,他們只用把注意力放在什么牌子上的刻錄盤比較好用,比較耐用,價格又比較便宜就可以了。 

　　相比壓制盤片而言,刻錄盤的制作復雜程度有過之而無不及,但是這些工藝是在工廠里就完全搞定的了,普通用戶自然不用為其操心,他們只用把注意力放在什么牌子上的刻錄盤比較好用,比較耐用,價格又比較便宜就可以了,那么我們就來關注一下市場上成型的刻錄盤的大概情況吧!

AVI→MPEG(MPEG－1) 
　　AVI和MPEG應該是很常見的視頻格式了，所以格式轉換的軟件頗多，有bbMPEG 1.23、Honestech MPEG Encoder 1.1、TMPGEnc beta 12a等等。另外推薦的是Panasonic MPEG1 Encoder 2.51，這是日本松下公司所研制的AVI轉換MPEG－1軟件，如果你有紀念性的家庭錄影帶，可以事先轉換成AVI格式，再用此套軟件將它轉換成MPEG－1格式，然后用刻錄器將MPEG－1格式文件刻錄光盤片，得到的就是普通的VCD光盤了，可以拿到任何VCD播放器上播放。 

　　ASF→MPEG(MPEG－1) 
　　將ASF視頻流格式的影像文件轉換成MPEG格式的影像文件需要借助于AVI格式這個“橋梁”，推薦使用以下軟件組合：DVMpeg 5.0＋，VirtualDub，Windows Media Tools。首先啟動Windows Media Tools和DVMpeg，再運行VirtualDub，打開你想轉換的ASF文件，處理后將生成的AVI文件保存到一個文件夾，然后DVMpeg就會自動把它轉換成MPEG文件。當然，條條道路通羅馬，除了上面介紹的方法外，你也可以借助其他軟件工具把ASF文件轉換為AVI格式的文件，再使用相應的軟件把AVI轉換成MPEG格式。 

　　MOV→MPEG(MPEG－1) 
　　要將MOV格式轉換為MPEG格式，需要以下幾個軟件協(xié)同工作：Adobe Premiere、Panasonic MPEG。先請安裝好Adobe Premiere和Panasonic MPEG驅動程序，運行Adobe Premiere，新建一個Project（工程項目），用導入命令導入一個MOV文件（如果你不能導入文件的話，請先完全安裝Quicktime 4.0 Player），然后將之導出MPG文件，注意文件類型選擇為“Panasonic MPEG1”。
MPEG－4→MPEG－1 
　　將MPEG－4格式文件轉換成MPEG－1文件推薦使用Panasonic MPEG Encoder 2.2＋和Divx－Codecs。首先要安裝Divx－Codecs驅動程序，這個東東就是DivX的壓縮編碼器，然后啟動Panasonic MPEG Encoder 2.2＋，選擇待轉換的DivX文件，接下來可以調整視頻文件的尺寸和壓縮比例，甚至還可以控制是否加入交錯平滑處理和為視頻文件加入黑邊等等，可以按照自己的實際需要來選擇。最后確認壓縮就完工了。 

　　DVD(MPEG－2)→VCD (MPEG－1) 
　　由于DVD驅動器尚未普及以及DVD光盤成本昂貴等客觀原因，DVD影片一直未能像VCD一樣流行。但我們可以將喜愛的DVD影片轉換成MPEG－1格式的視頻文件，留在硬盤上觀看或是刻成VCD光盤。DVD轉VCD的軟件并不多，這里推薦的是DivX DVD影像編碼軟件，可以在http://www8.sdnet.:82/DivX.htm 處下載得到。這絕對是一個出色的影像壓縮轉換程序，它能夠將DVD影像復制并壓縮為標準650MB CD－ROM格式的影像壓縮軟件。不過這樣做可能會對DVD的版權造成無法預料的影響。