專利名稱：藍(lán)光dvd－r用光信息存貯材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬信息科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是一類適于用于藍(lán)光(和紅光)可寫數(shù)字視盤DVD-R信息存貯的光致變色材料。
1996年11月問世的數(shù)字視盤(Digital Video Disc，DVD)，引起了全球性的轟動(dòng)，被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的存貯器”。這是因?yàn)镈VD把所有領(lǐng)域的光盤(laser disc)統(tǒng)一提升為更高密度和全數(shù)字化，為電視、音響、通訊、計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)存貯等各方面開辟了全新的領(lǐng)域。經(jīng)過協(xié)商后的國際現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，DVD采用與激光唱片從(CD)相同的基板，直徑為120mm，可以雙面播放。單面的記錄容量為4.7GB，為同面積CD(容量650MB)的7倍，如用作圖象(電影)播放，則時(shí)間可達(dá)133min，足以完整地容納1部電影；其清晰度的理論值為800線，比現(xiàn)行的電視好得多；音響則可用杜比環(huán)繞聲(Dolby Surround)AC-3；還允許容納8種不同的語言和32種不同的字幕。所有這些都是因?yàn)榇尜A量大才能做到的。
至于DVD的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)在國際上普遍認(rèn)為是繼續(xù)提高單位面積的存貯量，而最可能的途徑在于使用藍(lán)色的固體激光器，因此“藍(lán)光DVD”被稱為“下一代的DVD”。這是由于激光束斑的直徑與波長成正比，要減小束斑尺寸就要縮短波長。以前的CD或激光視盤(VCD)用的都是波長為780nm的紅外激光器；目前DVD所用的激光束則來自波長為650nm的紅色半導(dǎo)體激光器，光點(diǎn)直徑約1μm；如果使用波長為450nm的藍(lán)光，則可使DVD的單面存貯量4.7GB增加到大約10GB。對電影來說，一張雙面的藍(lán)光DVD就能記錄分辨率相當(dāng)于高清晰度電視(HDTV)的電影2部，而用紅光的DVD是做不到的。
對于只讀存貯器(read-only memory，ROM)一類的普通DVD盤片，同最早的CD一樣，信息的存貯是用盤片上的凹坑來形成的，因此不存在記錄媒質(zhì)的問題。對于可寫入(錄音或錄象)一次的存貯器(write-once read-only memory，WORM)即DVD-R，目前多數(shù)人寄希望于沿用過去制備可寫CD(CD-R)的磁光(MO)或相變(PT)材料，但二者都還存在著若干不足之處。第三種材料則為光致變色(photochromatic)材料，它在一定功率的激光照射下，將發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移(chargetransfer)而產(chǎn)生光譜特性曲線的變化。它在光作用前后的反差較大，工作原理簡單、驅(qū)動(dòng)器部件較少，材料成本低廉，特別是它有望用“光子燒孔”技術(shù)進(jìn)一步增大存貯量，這是MO和PT材料所做不到的。但由于各種困難，過去國際上只有極少數(shù)單位在進(jìn)行研究，也沒有商品化。
本發(fā)明的目的在于提供一種能有效使用于藍(lán)光DVD-R的光信息存貯材料。
本發(fā)明提出的用于藍(lán)光DVD-R的光信息存貯材料屬于光致變色材料——非化學(xué)配比的金屬有機(jī)絡(luò)合物M1-βT。此處M為I族金屬元素(鋰、鈉、銅、銀等)；T為四氰基對醌二甲烷；β是一個(gè)根據(jù)所需性能加以選擇的分?jǐn)?shù)，一般≤0.4。上述材料可用真空法在DVD空白基板上形成均勻的薄膜，用金膜加以保護(hù)。該薄膜用波長為450nm的激光工作時(shí)，寫入前(unswitched)和寫入后(switched)的透射率正好具有最大變化(見

圖1)，其比值達(dá)到3.5∶1左右，表明有極佳的信噪比，可以大幅度降低對電子線路的要求。
由于能發(fā)射藍(lán)光的固體激光器國際上迄今尚處于研究階段，因此暫時(shí)還沒有一家能生產(chǎn)藍(lán)光DVD-R。而從生產(chǎn)部門說來，最好是未來的發(fā)展與目前的產(chǎn)品能夠兼顧，即具有向下兼容的方案。已經(jīng)知道，金屬有機(jī)絡(luò)合物有一個(gè)先天的特點(diǎn)，即寫入功率幾乎與波長無關(guān)。因此在滿足束斑大小的要求下，原則上可以使用任何激光器。而我們的薄膜材料恰恰在目前DVD用紅光(波長650nm)處有另一最佳反差區(qū)(圖2)，寫入后和寫入前的透射率之比(注意同藍(lán)光時(shí)相反)約7∶1。因此此種材料可先用類似于目前DVD的激光器做紅光DVD-R；而在藍(lán)色激光器商品化之后，可用同樣材料制備藍(lán)光DVD-R。
還要特別指出的是，我們這種用于DVD-R的存貯材料實(shí)際上可以不止寫入1次。實(shí)驗(yàn)證明可直接重復(fù)擦寫(overwrite)達(dá)10次以上。因此將來有可能代替常用的VHS錄像帶，或用于數(shù)字照相機(jī)等，又為發(fā)展另一些重要的電子產(chǎn)品開辟了新的前景。
圖1寫入前后波長450nm附近的吸收曲線圖2寫入前后波長650nm附近的吸收曲線
權(quán)利要求
1.一類光致變色信息存貯材料，其特征在于由有機(jī)材料四氰基對醌二甲烷(T)與I族金屬原子M(鋰、鈉、銅、銀等)構(gòu)成非化學(xué)配比的金屬有機(jī)絡(luò)合物M1-βT，具有穩(wěn)定的光致變色特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致變色信息存貯材料，其特征在于制成薄膜后，不論受到適當(dāng)強(qiáng)度的藍(lán)光(波長450nm)或紅光(波長650nm)的作用后，均可產(chǎn)生顯著的、對該波長的吸收率變化前者為3.5，后者為7。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光致變色信息存貯材料，其特征在于還可以直接重寫(overwrite)，且反復(fù)擦寫次數(shù)不小于10次。
全文摘要
本發(fā)明提出一類特別適用于藍(lán)光(波長(450nm)和紅光(650nm)可寫數(shù)字視盤(DVD－R)的新型信息存貯材料:非化學(xué)配比的絡(luò)合物M
文檔編號G03C1/73GK1178794SQ97106630
公開日1998年4月15日 申請日期1997年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月26日
發(fā)明者華中一, 陳國榮 申請人:復(fù)旦大學(xué)