多叠层卷起式信息载体的制作方法

文档序号:6755147阅读:231来源:国知局
专利名称:多叠层卷起式信息载体的制作方法
技术领域
本发明涉及一种多叠层光信息载体。
本发明还涉及一种用于扫描多叠层光信息载体的扫描装置。
本发明还涉及一种制造多叠层光信息载体的方法。
背景技术
专利US6386458描述了一种包括信息载体的数据存储介质,所述信息载体被按照螺旋的方式卷起来,并且在其上提供有由于局部折射系数变化而可光学读取的写入信息图案。该数据存储介质包括多个信息层,它们借助于布置在缠绕件内部的光束从内部进行读取。这种数据存储介质是致密的,并且理论上可包括大量的信息层。
然而,这种信息载体中的信息层数量是有限的。首先,因为光束的光强度随着横穿每个附加层而降低。实际上,当光束必须通过许多层以与一个层相互作用时,相互作用也发生在未被读出的层中,从而降低了光束的强度。另外,未被读出的层中的写入信息图案的局部折射系数变化使穿过光束折射和散射,从而导致恶化了写入和读取。
因此,这种卷起来的信息载体不适用于多层信息载体,尤其是不适用于包括三层以上的信息载体。

发明内容
本发明的目的是提供一种信息载体,其是高度致密的,并且可包括增加数量的层。
为此,本发明提出一种借助于具有一个波长的光束扫描信息的信息载体,所述信息载体包括一中心孔和绕所述孔卷起的至少两个信息叠层,其中每个信息叠层包括第一电极、第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料。
根据本发明,信息载体包括多个绕中心孔卷起的信息叠层。这使得该信息载体特别致密。此外,借助于被具有旋转可能性的安装在信息载体的中心孔中的光学系统可从信息载体的内部读取信息。与传统的光盘装置例如CD读取器相比较,其中光盘在扫描期间旋转,光学系统的旋转速度可高于传统光盘的旋转速度,由此提高了数据传输速率。
另外,信息层可包括这样一种材料,其光学属性借助施加的电势差可进行切换。因此,通过对叠层施加适当的电势差,能够扫描具有适于与光束相互作用的光学属性的一个层,而其它层的光学属性被选择使得这些非寻址层和光束之间的相互作用被降低。因此,能够增加层数。
在本发明的第一实施例中,所述信息载体包括位于第一和第二电极之间的电解层,所述第一电极是包括电致变色(electrochromic)材料的信息层,所述第二电极是一反电极。
有利的,一个信息层用作另一个信息层的反电极。这减少了叠层的层数。因此,信息载体的体积不是庞大的,并且信息载体的制造过程得以简化。
优选的,电致变色材料具有吸收或释放电子的能力,所述能力可借助于所述光束被局部还原以便在信息层上写入信息。由此用户能够将信息写到信息载体上。
特别优选的,所述电解层具有依赖于温度的迁移阈值。根据该实施例,用户能够在信息载体上写入信息,其后能够擦除和重写信息。
有利的,所述信息层还包括在所述光束的波长下具有依赖于温度的光学属性的热致变色材料。当电解层具有依赖于温度的迁移阈值时,允许在信息载体上重写信息,信息载体的所有各层在信息读出期间都具有相同的光学属性。因此,非寻址层与光束相互作用,这减少了层的可能数量。热致变色材料的使用降低了光束和各层之间的相互作用,因为热致变色材料改进了光束和被寻址层之间的相互作用。
优选的,一信息叠层还包括一光电导层,用于在所述光束的波长下进行照射时允许电子在信息层中进行传输。当电解层具有依赖于温度的迁移阈值时,允许在信息载体上写入标记,在信息写入期间电解层中的热扩散使得标记相对较大。光电导层的使用减小了写入标记的尺寸,由此增加了信息载体的数据容量。
所述信息层还可包括荧光材料。信息的读出是通过检测由荧光性发射的光来执行的。因此,能够将层数增加的甚至更多。
有利的,荧光材料具有通过荧光性发光的能力,所述能力可借助于所述光束被局部还原以便在信息层上写入信息。根据该实施例,用户能够将信息写到信息载体上。
在本发明的第二实施例中,信息载体包括一位于所述第一和第二电极之间的信息层,其中所述信息层包括当在所述第一和第二电极之间施加一适当的电势差时能够旋转的分子。
有利的,所述分子是液晶分子,其在受到由施加在所述第一和第二电极之间的电势差产生的电场作用时能够旋转。
优选的,所述分子包括带电取代基,其在受到由施加在所述第一和第二电极之间的电势差产生的电流作用时能够旋转。
特别优选的,所述第一电极具有电导,其能借助于所述光束被局部还原以便在信息层上写入信息。因此用户能够将信息写入到信息载体上。
优选的,所述信息叠层还包括位于第一电极和信息层之间的热绝缘层。在该情况下,能够在没有降解信息层的情况下进行信息的写入,即使信息层具有低于或等于第一电极的电导被还原的温度的分解温度。如果该绝缘层是电绝缘层,可使用基于在电场的影响下旋转的分子的实施例。如果使用了电导层,则也可以使用基于在电流的影响下旋转的分子的实施例。
有利的,信息层可借助于一光束被局部降解以便在信息层上写入信息。信息层可借助于光束被例如退火、改变、溶化、固定或光化变质以便写入信息,从而使信息层的分子不再能做进一步的取向变化。无论在第一和第二电极之间施加有什么样的电势差,所述的降解部分基本上都保持透明。根据该实施例,由于信息叠层的某些区域不能改变它们的光学属性,因而能够由用户在信息载体上写入信息。
优选的,信息层包括一个基体(matrix),其包括两种类型的表面带电胶粒,一种具有负电荷,另一种具有正电荷,所述表面带电胶粒包括液晶分子,所述基体具有借助于一光束能被局部还原以便在信息层上写入信息的粘性。根据该实施例,用户能够在信息载体上写入信息,其后能够擦除和重写信息。
本发明还涉及一种借助于具有一个波长的光束扫描信息载体的光学扫描装置,所述信息载体包括一中心孔和绕所述孔卷起的至少两个信息叠层,其中每个信息叠层包括第一电极、第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料,所述光学扫描装置包括用于接收所述信息载体的装置,用于产生所述光束的装置,用于在一信息叠层的信息层和反电极之间施加电势差的装置,用于将所述光束会聚在一信息层上的装置,所述会聚装置被具有旋转可能性的安装在所述接收装置内。
有利的,所述会聚装置被具有平移可能性的安装在所述接收装置内。因此可将信息载体完全固定在光学扫描装置中。平移会聚装置所需的功率低于平移信息载体所需的功率。旋转会聚装置所需的功率小于旋转信息载体所需的功率。
本发明还涉及一种制造信息载体的方法,所述方法包括步骤制造包括至少一个电极和其在光束的波长下的光学属性取决于施加在两个电极之间的电势差的材料的信息条,绕一透明的中空元件缠绕所述信息条和在缠绕步骤的每圈切割所述电极。
有利的,该方法还包括在信息条上写入信息的步骤。由此能够以连续的处理获得ROM信息载体。此外,该写入步骤也可用于产生一次写入(WORM)和可重写(RW)信息载体所需的预制凹槽条。
本发明的这些和其它方面参照之后所述的实施例来看将变得显而易见,并且将参照这些实施例对其进行阐述。


现在将参照附图借助例子更加详细的说明本发明,其中图1表示根据本发明的信息载体;图2表示制造根据本发明的信息载体的方法;图3a为根据本发明第一实施例的第一ROM信息载体的详细视图,图3b表示该第一ROM信息载体的完整视图;图4表示根据本发明第一实施例的第二ROM信息载体的详细视图;图5a、5b和5c表示根据本发明第一实施例的第三、第四和第五信息载体图6a、6b和6c表示根据本发明一优选实施例的第一、第二和第三ROM信息载体;图7表示根据本发明第二实施例的第一ROM信息载体;图8a和8b表示根据本发明第二实施例的第二和第三ROM信息载体;图9表示根据本发明第一实施例的WORM信息载体;图10a、10b、10c和10d表示根据本发明第二实施例的第一、第二、第三和第四WORM信息载体;图11a和11b表示根据本发明第一实施例的第一和第RW信息载体;图12表示根据本发明第二实施例的RW信息载体中的未写信息层的结构;图13表示根据本发明第二实施例的RW信息载体中的已写信息层的结构;图14表示根据本发明的光学装置。
具体实施例方式
图1中示出了根据本发明的信息载体。该信息载体包括透明的中空元件12,第一、第二、第三和第四信息叠层13、14、15和16,以及保护覆盖层17,其中该中空元件12包括中心孔11。所述信息载体还包括接点,例如接点16a和16b。
应该注意一个信息叠层可以是图1中所示的信息载体的两个信息叠层的组合,例如将在图6a中对其做更加详细的说明。例如,第一和第二信息叠层13和14可形成一个信息叠层。
在图1的例子中,信息载体包括每信息叠层两个接点。例如,接点16a与第四信息叠层16的第一电极连接,而接点16b与第四信息叠层16的第二电极连接。如果一个信息叠层是图1中所示的两个信息叠层之间的组合,则信息载体如图1中所示只包括每信息叠层一个接点。
图1的信息载体意欲通过具有波长1的光束进行扫描。在图1的例子中,每个信息叠层包括一第一电极、一第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料。选择中空元件12以便使其在波长1下是透明的。通过在适当的接点之间施加适当的电势差,能够扫描信息叠层中的信息,所述扫描不受其它信息叠层的存在情况的干扰。实际上,依赖施加给信息叠层的电势差,该信息叠层的材料在波长1下可以是吸收的或透明的。因此,例如为了扫描第四信息叠层16,可使第一、第二和第三信息叠层13、14和15在波长1下是透明的,而第四信息叠层16的材料被制成是在波长1下是能吸收的。如果借助所述材料已经将信息写入到该第四信息叠层16中,则可从第四信息叠层16读取信息,而没有所述第一、第二和第三信息叠层13、14和15干扰这种读出。
应该注意根据本发明的信息载体可包括四个以上的信息叠层。实际上,因为信息叠层的扫描不受其它信息叠层的干扰,所以这种信息载体可包括相对高数量的信息叠层。例如,根据本发明的信息载体可包括10、20或达到100个或更多的信息叠层。
还应该注意图1中所示的信息叠层的厚度并不与实际相等。实际上信息叠层的厚度可以是若干微米,典型的为40微米,优选的小于10微米,更优选的小于1微米,而中心孔的直径可以是约一厘米。因此,这种信息载体是相对致密的,即使信息叠层的数量是高的。
还应该注意根据本发明的信息载体可具有各种形状。例如,信息载体可以是椭圆形的,或具有平行六面体(parallelepipedic)形状。数据存储介质的整体形状也可以是中空的矩形。那么数据的读出优选的遵循蜿蜒的或Z字形的路径,但螺旋路径也是可行的。
图2表示制造根据本发明的信息载体的方法。在其制造过程中,图2对应于图1的信息载体的顶视图。所述制造方法包括产生一个信息条,其包括至少一个电极,例如电极261和其光学属性在光束的波长下取决于施加在两个电极之间的电势差的材料。所述信息条还包括一附加层,例如附加层26,其至少包括防止不期望的展开的粘结剂。
信息条的性质取决于所使用的材料以及信息叠层的设计,所述材料的光学特性可借助电势差进行切换。将参照下面的附图更加详细的说明信息叠层的许多例子和信息条的例子。
一旦已经制造了信息条,就绕透明的中空元件12将其卷起来。在图2的例子中,信息条被以螺旋的方式卷起来。在每圈处,切割信息条的电极,从而可获得多个电极,它们之间彼此是电绝缘的。在该例子中,所述信息载体包括五个电极211、221、231、214和251。所述信息条可包括其他电极,在每圈缠绕处也对它们进行切割。
也可在卷绕之前切割电极,以便在卷绕之前在信息条中获得多个电极。在该情况下,信息条中的电极长度对应于信息载体一圈的长度。
也可以在卷绕之前或在卷绕期间切割信息条的其它层,例如附加层26。在图2的例子中,信息载体包括五个附加层21、22、23、24和25。在本实施例中,信息载体包括五个信息叠层,每个信息叠层包括一个电极,例如电极211,和一个附加层,例如附加层211。
在制造过程的末尾,在信息叠层的周围卷起或沉积一个保护层。然后将接点加在信息载体的顶表面上,所述接点与信息叠层中的相关电极电连接。也可以在卷绕之前或在卷绕期间添加这些接点。所述信息载体可在其底表面上包括另外的接点。这允许将根据本发明的多个信息载体堆叠起来,其中一个信息载体的顶表面的接点与另一个信息载体的底表面的接点对齐。
要特别注意的是可在卷绕期间制造信息条。例如,在通过模压将信息写在信息条的情况下,可在模压信息条的同时将信息条的已经模压的部分卷起来。因此,制造过程是连续的,由此根据本发明减少了信息载体的制造时间。与模压信息相反,印刷、压制或其它方法的数据复制,例如烧录或光化学变质(deterioration)也是可行的。
图3a是根据本发明第一实施例的第一ROM(只读存储器)信息载体的详细视图。图3a对应于图1的平面P中的视图,其中只示出了两个信息叠层,例如图1的第一和第二信息叠层13和14。
该信息载体包括第一信息层31、第一电解层32、第一反电极33、间隔层34、第二信息层35、第二电解层36和第二反电极37。第一信息层31、第一电解层32和第一反电极33形成第一信息叠层,例如第一信息叠层13,而第二信息层35、第二电解层36和第二反电极37形成第二信息叠层,例如第二信息叠层14。两个信息叠层通过问隔层34分离开。间隔层34包括粘结材料。
在本实施例中,被卷起以便获得该信息载体的信息条包括信息层、电解层、反电极和间隔层。
第一信息层31与第一接点连接,第一反电极33与第二接点连接,第二信息层35与第三接点连接,而第二反电极37与第四接点连接。
该信息载体是ROM(只读存储器)信息载体,这意味着用户不能在这种载体上记录信息。在制造过程中记录信息,并且信息不能被擦除。信息层31和35包括坑和脊,它们是借助于传统的技术,例如模压和印刷而获得。
这种信息载体意欲由具有波长1的光束进行扫描。选择第一和第二电解层32和36、第一和第二反电极33和37以及间隔层34使其在波长1下是透明的,或者在该波长下至少具有非常小的吸收,以便不与光束相互作用。
第一和第二信息层31和35包括电致变色(electrochromic)材料。电致变色材料是具有光学属性的材料,其能作为吸收电子或失去电子的结果而变化。电致变色材料对于本领域技术人员来说是已知的。例如,由Paul M.S.Monk等人于1985年公开的文献“电致变色基本原理和应用(ElectrochromismFundamentals andApplications)”描述了电致变色材料的属性。优选的,在根据本发明的信息载体上使用的电致变色材料是噻吩衍生物,例如聚(3,4-二氧乙基噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)),也称作PEDT或PEDOT,和例如由L.Bert Goenendaal等人在2000年12月出版的《新式材料(Advanced Materials)》第7期上发表的口聚(3,4-乙烯二氧噻吩)及其衍生物过去、现在和将来(poly(3,4-ethylenedioxythiophene and Its DerivativesPast,Present andFur ther)”中所述。
在图3的例子中,第一和第二信息层31和35的电致变色材料是相同的,并且具有还原态和氧化态。选择电致变色材料使其在还原态时在波长1下具有高吸收率和反射率,并且当其在氧化态时在波长1下具有低吸收率和反射率。当然,也能使用另外的电致变色材料,其在氧化态时在波长1下具有高吸收率和反射率,并且当其在还原态时在波长1下具有低吸收率和反射率。
当扫描第一信息层31以从该信息层31读取信息时,在第一信息层31和第一反电极33之间,即在第一和第二接点之间施加电势差V1,其中第一信息层31处的电势比第一反电极处的高。然后电流从第一信息层31流至第一反电极33,于是电子就从第一反电极33输送至第一信息层31。电子被电致变色材料吸收,从而其被减少。由于电中性的原因,来自第一电解层32的正离子被第一信息层31吸收或者由第一信息层31排出负离子,并且来自第一电解层32的负离子被第一反电极33吸收或由第一反电极33排出正离子。因此,第一反电极是离子接收和给予电极。选择电势差V1使得在施加时,第一信息层31在波长1下的吸收率和反射率变得相对较高。所需的电势差V1取决于波长1、电致变色材料、电解质、反电极和信息叠层中的可选附加电极。
那么,一旦第一信息层31的吸收率和反射率已经变高,电势差就可被切断。实际上,所使用的电致变色材料显示为双稳态,这意味着当没有施加电势差时它们的光学属性将持续。因为第一信息层31的吸收率和反射率是高的,所以可通过传统的读出技术,例如用于读出CD-ROM的相差读出原理从该信息层读取信息。
信息叠层的电解层包括电解质,其应能够对该信息叠层的信息层和反电极提供离子。优选的,在根据本发明的信息载体中使用了固态或弹性聚合电解质。这些电解质由包括离子不稳定基的聚合物组成,或由具有易溶解盐的聚合物组成。具有易溶解盐的聚合物的例子是具有类似氯酸锂的盐、三氟甲磺酸(triflic acid)或磷酸的交联聚醚、聚环氧乙烷、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯。
一旦已经读取了第一信息层31的信息,就扫描第二信息层35。首先,在第一信息层31和第一反电极33之间施加电势差-V1的情况下使第一信息层31是透明的,与V1比较,所述电势差-V1是相反的。结果,第一信息层31的电致变色材料变成氧化态,在这种状态下,所述材料在波长1下具有低吸收率和反射率。由于第一信息层31的电致变色材料的双稳态,然后就可切断电势差-V1。然后,通过在第二信息层35和第二反电极37之间施加电势差V2而使第二信息层35变成是可吸收的。在本例子中,V2等于V1,因为第一和第二信息叠层包括相同的电致变色材料。如果在第一和第二信息层31和35中使用不同的电致变色材料,则V2也可不同于V1。一旦第二信息层35变成是可吸收的,电势差V2就被切断,因为所用的电致变色材料是双稳态的。
一旦第二信息层35的吸收率是高的,就可从该信息层读取信息。第一信息层31并不会干扰信息的读出,因为第一信息层31已经变得是透明的。因此,能够只对一个信息层进行寻址,而其余的信息载体是透明的或具有低吸收率和反射率。由于在不同信息叠层的信息层和反电极之间施加适当的电势差,因此对期望的层进行寻址。
根据本发明的包括前述各层的信息载体可通过传统的技术例如模压、模制、光刻技术、微接点印刷或汽相沉积来制造。
根据本发明的信息载体可包括两个以上的信息叠层。例如,根据本发明的信息载体可包括10、20、或直到100个或更多个信息叠层。例如,在图3b中示出了根据本发明的包括4个信息叠层的信息载体。图3b对应于图1的信息载体的平面P中的完整视图。
图4是根据本发明第一实施例的第二ROM信息载体的详细视图。图4也对应于图1的平面P中的视图,其中只示出了两个信息叠层,例如图1的第一和第二信息叠层13和14。
这种信息载体包括第一信息层41、第一电解层42、第一反电极43、间隔层44、第二信息层45、第二电解层46和第二反电极47。第一信息层41、第一电解层42和第一反电极43形成第一信息叠层,第二信息层45、第二电解层46和第二反电极47形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层44分离开。
信息层包括坑和脊,坑由荧光材料填充,脊包括电致变色材料。例如,第一信息层41包括脊410,其包括电致变色材料,以及坑411,其包括荧光材料。
卷起以便获得该信息载体的信息条包括信息层、电解层、反电极和间隔层。这种信息条可通过传统的技术来制造,例如专利WO98/50914中所述的那些技术。
例如,将电解层沉积在反电极上。然后,将包括电致变色材料的层沉积在电解层上。包括多个凸面体的压模被施加于这个包括电致变色材料的层。这导致在该层的表面上产生一个图案,所述图案与所述压模的凸面体相匹配。然后,将包括荧光材料的层沉积在所述图案化的层的表面上。选择这个包括荧光材料的层以便使其对图案化的层具有良好的粘结属性。该层的一部分深入到图案化层的凹坑中,而另一部分保持在图案化的层的脊表面上。然后借助适当的溶剂除去所述其它部分。由此就获得了信息层,其包括包含由电致变色材料的脊和填充有荧光材料的凹坑。这些填充有荧光材料的凹坑是荧光单元,其包括记录在信息层上的信息。这种信息条也可借助于在WO98/50914中所述的注模技术来制造。
该信息载体意欲由具有波长11的光束来扫描。选择第一和第二电解层42和46、第一和第二反电极43和47、间隔层44以及荧光材料以便使其在波长11下是透明的。
当扫描第一信息层41以从该第一信息层41读取信息时,在第一信息层41和第一反电极43之间施加电势差V1。电子被第一信息层41的电致变色材料吸收,电子因此减少。选择电势差V1使得在施加该电压时,第一信息层41的电致变色材料的吸收率和反射率在波长11下变得相对较高。
因为第一信息层41的吸收率和反射率是高的,所以该第一信息层从聚焦在该信息层上的光束吸收能量。当光束会聚在第一信息层41的凹坑上时,所吸收的能量被该凹坑中包括的荧光材料转换成荧光信号。然后通过传统的技术检测该荧光信号。因此,从第一信息层41读取信息。这种荧光材料的例子是喹啉、吖啶、吲哚、香豆素衍生物,例如2,3,5,6-1H,4H-四氢-9-乙酰喹嗪并-[9,9a,1-gh]-香豆素(2,3,5,6-1H,4H-tetrahydro-9-acetylquinolizino-[9,9a,1-gh]-coumarin)和3-(2’-N-甲基苯并咪唑基)-7-N,N-二乙基氨基香豆素(3-(2’-N-methylbenzimidazolyl)-7-N,N-diethylaminocoumarin)和吡咯甲川(pyrromethene)衍生物。可选择的借助于对粘合剂的配位作用和吸附作用,这些荧光材料可如此施加,或者被散布在例如聚合性质的支撑基体材料中。
一旦已经读取了第一信息层41的信息,就扫描第二信息层。首先,通过在第一信息层41和第一反电极43之间施加电势差-V1而使第一信息层41变成是透明的。结果,第一信息层41的电致变色材料变成氧化态,在这种状态下,所述材料在波长11下具有低吸收率。然后,通过在第二信息层45和第二反电极47之间施加电势差V2而使第二信息层45变成是可吸收的。在本例子中,V2等于V1。
一旦第二信息层45的吸收率是高的,该第二信息层45就可从会聚在该第二信息层45上的光束吸收能量。当光束会聚在第二信息层45的凹坑上时,吸收的能量就被该凹坑中包括的荧光材料转换成荧光信号。然后检测该荧光信号,由此就能从第二信息层45读取信息。
由于所谓的斯托克司频移,荧光信号具有波长12。选择荧光材料以便使其在波长12下是透明的,使得检测的荧光信号不受第一信息层41的荧光材料的干扰。
第一信息层41不会干扰对记录在第二信息层45上的信息的读出,因为第一信息层41的电致变色材料在波长11下已经变得是透明的,如前所述。因此,以波长11穿过第一信息层41的光束并不会与第一信息层41的脊相互作用,并且也不会与第一信息层41的凹坑相互作用,因为荧光材料被选择为在波长11下是透明的。此外,第一信息层41的电致变色材料被选择为在波长12下是透明的,使得它不会与波长12下的荧光材料相互作用。
因此,只能对一个信息层进行寻址,而信息载体的其余部分是透明的并且在波长11下和在波长12下具有低吸收率。通过在各个信息叠层的信息层和反电极之间施加适当的电势差而寻址期望的层。
图5a、5b和5c表示根据本发明第一实施例的第二、第三和第四ROM信息载体。在这些图中,与图3a的标号相同的标号代表相同的实体。这些信息载体包括第一和第二信息叠层。第一信息叠层包括第一透明电极51和第二透明电极52。第二信息叠层包括第三透明电极53和第四透明电极54。第一、第二、第三和第四透明电极51至54被选择为在波长1下是透明的。
卷起以便获得图2a的信息载体的信息条包括第一透明电极、反电极、电解层、包括电致变色材料的信息层、第二透明电极和间隔层。通过传统的技术,例如模压对信息条的信息层进行图案化。通过传统的技术例如汽相沉积将第二透明电极沉积在信息层上。
为了在波长1下将第一信息层31从透明状态切换至吸收状态,在第一和第二透明电极51和52之间施加适当的电势差。该电势差格外依赖于第一和第二透明电极51和52的性质。用于第一和第二透明电极51和52的例子是ITO(铟锡氧化物)、PPV(聚(对苯乙炔))(poly(phenylenevinylene))、PEDOT(聚(3,4-二氧乙基噻吩)(poly(ethylenedioxythiophene))和其它聚噻吩衍生物。为了在波长1下将第一信息层31从吸收态切换至透明态,在第一和第二透明电极51和52之间施加一反向电势差。该说明也适用于第二信息叠层。
被卷起以便获得图5b的信息载体的信息条包括第一透明电极、反电极、电解层、包括电致变色材料的信息层、第二透明电极和间隔层。通过传统技术例如胶印来图案化电解层和将包括电致变色材料的信息层沉积在电解层的脊上。将第二电极沉积在信息层上。信息层31和35是连续层,因为只有分离的凹坑才能引起不连续。分别在第一和第二电极51和52之间、以及第三和第四电极53和54之间施加电势差。
被卷起以便获得图5c的信息载体的信息条包括第一透明电极、反电极、电解层、包括电致变色材料的信息层、第二透明电极和间隔层。通过传统技术例如汽相沉积来图案化电解层和将包括电致变色材料的信息层沉积在电解层的脊上。将第二透明电极沉积在信息层上。分别在第一和第二透明电极51和52之间、以及第三和第四电极53和54之间施加电势差。
应该注意这种附加的透明电极可用在信息层包括电致变色材料和荧光材料的信息载体中,例如图4的信息载体。
图6a表示一第一ROM信息载体,其中信息层用作另一个信息层的反电极。该信息载体包括第一、第二和第三信息层601、603和603,以及第一和第二电解层602和604。
被卷起以便获得图6a的信息载体的信息条包括一信息层和一电解层。所述电解层包括粘结材料。
第一信息层601、第一电解层602和第二信息层603形成第一信息叠层。第二信息层603、第二电解层604和第三信息层605形成第二信息叠层。因此第一和第二信息叠层具有两个信息层和两个反电极。因此,一个信息叠层并不对应于与单圈缠绕处理相对应的信息条的一部分,而是两个信息条部分的组合,其中每个信息条部分对应于一单圈缠绕处理。这意味着图6a的第一信息叠层是图1的第一和第二信息叠层13和14的组合,图6a的第二信息叠层是图1的第二和第三信息叠层14和15的组合。
在图6a的第一信息叠层中,第二信息层603用作第一信息叠层601的反电极,而第一信息层601用作第二信息层603的反电极。实际上,第一和第二信息层601和603包括电致变色材料,并且因此是离子接收和给予电极。在第二信息叠层中,第三信息层605用作第二信息层603的反电极,而第二信息层603用作第三信息层605的反电极。
为了寻址第一信息层601,通过在第一信息层601和第二信息层603之间施加适当的电势差V1而使第一信息层601变成是可吸收的。然后,为了寻址第二信息层603,通过在第一信息层601和第二信息层603之间施加反向电势差-V1而将第一信息层601设置成是透明的。结果,第二信息层603变成是还原态,并因此变成在波长1下是可吸收的。因此,第二信息层603被寻址并能被扫描。
为了寻址第三信息层605,在第二信息层603和第三信息层605之间施加有电势差V2。该电势差V2等于-V1,因为信息层601、603和605中的电致变色材料是相同的。第三信息层605被还原并且变成在波长1下是可吸收的,而第二信息层603被氧化并且变成在波长1下是透明的。结果,只有第三信息层605在波长1下是可吸收的,使得第一和第二信息层601和603不会干扰第三信息层605的扫描。
图6b表示第二ROM信息载体,其中一个信息层用作另一个信息层的反电极。该信息载体包括第一、第二、第三和第四信息层601、603、605和607,间隔层604,第一和第二电解层602和606,以及第一、第二、第三和第四透明电极611至614。第一透明电极611、第一信息层601、第一电解层602、第二信息层603和第二透明电极612形成第一信息叠层。第三透明电极613、第三信息层605、第二电解层606、第四信息层607和第四透明电极614形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层604分离开。
被卷起以便获得图6b的信息载体的信息条包括第一透明电极、第一信息层、电解层、第二信息层、第二透明电极和间隔层。在这种情况下,信息叠层对应于与单圈缠绕处理相应的一部分信息条。
为了寻址第一信息层601,通过在第一透明电极611和第二透明电极612之间施加适当的电势差V1而将第一信息层601设置成是可吸收的。然后,为了寻址第二信息层603,通过在第一透明电极611和第二透明电极612之间施加反向电势差-V1而将第一信息层601设置成是透明的。结果,第二信息层603在波长1下变成是可吸收的。因此,第二信息层被寻址并能被扫描。
然后,为了寻址第三信息层605,第二信息层603必须被设置为是透明的,使得第三信息层605的扫描不受第二信息层603的干扰。这不能通过在第一透明电极611和第二透明电极612之间施加电势差V1来进行,因为第一信息层601在波长1下将变成是可吸收的,因此干扰第三信息层605的扫描。因此,在第一透明电极611和第二透明电极612之间施加不同于V1的电势差,在该电势差下第一信息层601和第二信息层603都是透明的。这是可能的,因为某些电致变色材料的吸收率取决于施加的电势差,例如在“ElectrochromismFundamentals and Applications”第145页所述的。例如,可施加电势差V1/2。将被施加以便使第一和第二信息层601和603是透明的电势差格外取决于所使用的电致变色材料。
然后通过在第三透明电极613和第四透明电极614之间施加电势差V2来寻址第三信息层605。在该例子中,V2等于V1,因为各信息层中所使用的电致变色材料是相同的。然后,为了寻址第四信息层607,在第三透明电极613和第四透明电极614之间施加反向电势差-V2。
图6c表示第三ROM信息载体,其中一个信息层用作另一个信息层的反电极。该信息载体包括第一、第二和第三信息层601、603和605,第一和第二电解层602和604,以及第一、第二、第三、第四、第五和第六透明电极621至626。第一透明电极621、第一信息层601、第一电解层602、第二信息层603和第四电极624形成第一信息叠层。第三电极623、第二信息层603、第二电解层604、第三信息层605和第六电极626形成第二信息叠层。在该信息载体中,所述六个电极621至626是多孔的,这意味着来自电解质602和604的离子可通过这些电极621至626。
被卷起以便获得图6c的信息载体的信息条包括第一透明电极、信息层、第二透明电极和电解层。电解层包括粘结材料。在这种情况下,信息叠层并不对应于与单圈缠绕处理相对应的一部分信息条,而是两部分信息条的组合,其中每部分信息条对应于缠绕处理的一个单圈。
为了寻址第一信息层601,通过在第一透明的电极621和第四透明的电极624之间施加适当的电势差V1而将第一信息层601设置成是可吸收的。因为第二和第三透明电极622和623是多孔的,所以离子能够在第一和第二信息层601和603之间流动,使得电化学处理能够得以执行。
然后,为了寻址第二信息层603,通过在第一透明电极621和第四透明电极624之间施加反向电势差-V1而将第一信息层设置成是透明的。结果,第二信息层603变成还原态,并且因此变成在波长1下是可吸收的。因此,第二信息层603被寻址并且能被扫描。
为了寻址第三信息层605,在第三透明电极623和第六电极626之间施加电势差V2。该电势差V2等于-V1,因为信息层601、603和605中的电致变色材料是相同的。第三信息层605被还原并且变成在波长1下是可吸收的,而第二信息层603被氧化并且变成在波长1下是透明的。因此只有第三信息层605在波长1下是可吸收的,使得第一和第二信息层601和603不会干扰对第三信息层605的扫描。
图7表示根据本发明第二实施例的第一ROM信息载体。这种信息载体包括第一、第二、第三和第四透明电极71、73、75和77,第一和第二信息层72和76以及间隔层74。第一透明电极71、第一信息层72和第二透明电极73形成第一信息叠层,第三透明电极75、第二信息层76和第四透明电极77形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层74分离开。
该信息载体意欲由具有波长1的光束扫描。选择第一、第二、第三和第四透明电极71、73、75和77以及间隔层74以便使其在波长1下是透明的。
信息叠层的信息层包括在第一和第二电极之间施加适当的电势差时能够关于它们的初始方向旋转的分子。可使用DC电压来实现该过程,但优选的是使用AC电压。
被卷起以便获得图7的信息载体的信息条包括第一透明电极、信息层、第二透明电极和间隔层。通过传统的技术例如模压和印制来图案化信息层。
当在透明的电极之间施加电势差时具有能够朝给定方向转向的能力的分子是例如液晶分子。这种液晶分子在例如由PeterJ.Collings,Jay S.Patel所著的“液晶研究指南(Handbook of LiquidCrystal Research)”(牛津大学出版社,纽约,1997)中有所描述。例如,在第一和第二透明电极71和73之间施加的适当电势差产生一个电场,其具有基本上垂直于第一和第二透明电极71和73的方向。当受作用于该电场时,第一信息层72的液晶分子将朝向电场的方向转向。
这在使用了具有正介电各向异性的液晶分子时是真的。可选择的,根据本发明也可使用具有负介电各向异性的液晶分子。在这种情况下,第一信息层72的液晶分子将朝垂直于电场方向的方向转向。
下列说明适用于具有正介电各向异性的液晶分子。
此外,信息层可包括单一类型的液晶分子,或两种或更多种类型的液晶分子的混合物。另外,信息层可呈现一个或多个依赖于温度或依赖于浓度的液晶相,例如向列相、近晶相、手征向列相、铁电相或盘状(discotic)相。
另外,信息层可并入其它组分。例如,如例如在1996年于伦敦由Taylor&Francis出版的由R.A.M.Hikmet著、由G.P.Crawford,S.Zumer编辑的“由聚合物和多孔网络形成的复杂几何形状的液晶(Liquid crystals in complex geometries.Formed bypolymer and porous networks)”中所述的,可在各向同性和各向异性网络中并入液晶分子。如在该参考文献中所述的,通过用UV光照射先前施加的活性混合物而可例如在原处产生网络强迫液晶层。
当在第一和第二透明电极71和73之间没有施加电势差时,第一信息层72的液晶分子是不规则指向的,从而第一信息层72在波长1下基本上是透明的。当在第一和第二透明电极71和73之间施加有适当的电势差时,第一信息层72的液晶分子将朝向由所述电势差产生的电场的方向转向,这使得第一信息层72在波长1下变得是可吸收和/或反射的。这是折射系数变化的结果,折射系数的变化是由第一信息层72的液晶分子的重定向引起的。
根据本发明使用的分子可选择的是包括朝由施加在两个透明电极之间的电势差产生的电流方向转向的带电取代基的分子。这种分子的例子是离聚物和聚合电解质。聚合电解质或离聚物是包含离子的聚合物,其由具有相对小数量的单体单元的聚合主链构成,所述单体单元具有用作侧基或并入到主链中的离子官能度。通常,可使用具有羧基、磺酸基、或磷酸的结构,其可用阳离子部分或全部中和。这些材料在例如由L.Hooliday发表的“离子聚合物”(Ionic Polymers)(应用科学出版社(Applied Science Publishers),伦敦,1975)中有所描述。这些材料的特殊例子是例如聚(2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸(poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulphonic acid))、聚(乙烯磺酸)(poly(ethylene sulphonic acid))、聚(苯乙烯磺酸)(poly(styrene sulphonic acid))和锌或钠盐的共聚物例如聚(乙烯共甲基丙烯酸)(poly(ethylene-co-methylacrylic acid))。
任选的,可修改这些聚合电解质或离聚物以便使其包括中康酯(mesogenic)单元,其出现在聚合物主链中、侧链中或二者中。这种液晶离聚物的特定例子在例如Wilbert等人发表的“液晶离聚物”(《大分子评论集(Macromolecular Symposia)》(1997),117229-232)中有所描述。
此外,连同所利用的离聚物或聚合电解质一起,也可使用任选的添加剂,例如溶剂、助溶剂或软化添加剂以便调节信息层的粘性,以方便和最佳化材料的重定向。
当在第一和第二透明电极71和73之间没有施加电势差时,第一信息层72的分子是不规则指向的,从而第一信息层72在波长1下是基本透明的。当在第一和第二透明电极71和73之间施加有适当的电势差时,第一信息层72的分子将朝向由所述电势差产生的电流的方向转向,这导致第一信息层72在波长1下变得是可吸收的和/或反射的。
所述方向取决于第一信息层11中所使用的材料的性质。如果第一信息层11只包括带电取代基,则该方向是由所述电势差产生的电流的方向。如果信息层包括含有中康酯单元的带电取代基,则所述方向取决于中康酯单元的液晶分子的性质。
下列说明适用于包括液晶分子的信息层。类似的说明可应用于包括具有带电取代基、可选择的包含中康酯单元的分子的信息层。
当扫描第一信息层72以从该第一信息层72读取信息时,在第一和第二透明电极71和73之间施加电势差V1。由此在第一和第二透明电极71和73之间产生一个电场。结果,第一信息层72的液晶分子朝向该电场的方向,即基本垂直于第一和第二透明电极71和73的方向转向。因此,第一信息层72在波长1下变得是可吸收的和/或可反射的。
选择电势差V1,使得当被施加时,第一信息层72的吸收率和/或反射率在波长1下变得相对较高。然后,一旦第一信息层72的吸收率和/或反射率已经变高,通过传统的读出技术就可从该信息层读取信息。
一旦已经读取了第一信息层72的信息,就扫描第二信息层76。首先,通过除去电势差V1使第一信息层72变成是透明的。第一和第二透明电极71和73之间的电场消失,液晶分子旋转回到它们的初始位置,并且第一信息层72由此变成是透明的。
然后,通过在第三和第四透明电极75和77之间施加电势差V2而使第二信息层76变成是可吸收的和/或反射的。在该例子中,V2等于V1,因为第一和第二信息叠层包括相同的液晶分子。如果在第一和第二信息层72和76中使用了具有朝给定方向转向的能力的不同分子,则V2可不同于V1。此外如果信息层72和76的厚度不同,则可需要不同的电势差。
一旦第二信息层76是可吸收的和/或可反射的,就能从该第二信息层76读取信息。第一信息层72并不会干扰信息的读出,因为第一信息层72已经被设置为是透明的。结果,只能寻址一个信息层,而信息载体的其余部分基本上是透明的。通过在各个信息叠层的透明电极之间施加适当的电势差来寻址期望的层。
在上面的说明中,当在第一和第二电极之间没有施加电势差时,液晶分子是不规则定向的。根据液晶分子的性质,当施加一个电势差时,它们就朝向平行或垂直于由电势差产生的电场的方向转向。
应该注意当没有施加电势差时,液晶分子也可以在某一方向定向,当在第一和第二电极之间施加电势差时,该方向将改变。例如,当没有施加电势差时,液晶分子可平行于第一和第二电极,假定该取向导致透明的信息层。然么,当施加电压差时,液晶分子朝向垂直于第一和第二电极的方向转向,在该情况下所考虑的信息层变成是可吸收的和/或反射的。
在后者的情况下,当除去电势差时,液晶分子应返回至它们的初始方向。这可通过对信息层使用各向异性网络来实现。例如,如果当没有施加电势差时,液晶分子的取向是平的,即平行于第一和第二电极,则将与具有正介电各向异性的液晶分子相结合而使用平面定向的各向异性网络。如果当没有施加电势差时,液晶分子的取向是同(homeotropic)向性的,即垂直于第一和第二电极,则将与具有负介电各向异性的液晶分子相结合而使用同(homeotropically)向定位的各向异性网络。
可选择的,可对第一和第二电极执行化学或机械修改,以便在没有施加电压时感生优选的液晶对齐方向。
可选择的,可使用包围信息层的附加对齐层。一附加信息层被放置在电极和信息叠层的信息层之间。两个对齐层都是优选的,尽管也能够只使用这些对齐层中的一个。
此处可使用典型的用于构成传统的液晶显示器的对齐层,例如磨面(rubbed)聚酰亚胺对齐层,或光对齐层,例如香豆素衍生物或肉桂酸衍生物。这些层也同样能够通过传统的处理技术进行沉积,例如旋涂或浸渍涂布。根据对齐层的类型,随后需要研磨或短暂UV曝光,以引入所期望的取向。所使用的包围信息层的对齐层优选的是相同的,但也可以不同。使用聚酰亚胺的益处是其出色的温度稳定性,其在通常对于多数有机聚合物所观察的典型降解温度以上是良好的。
图8a表示根据本发明第二实施例的第二ROM信息载体。在该图中,与图7中的标号相同的标号代表相同的实体。这种信息载体包括第一、第二、第三和第四透明电极71、73、75和77,第一和第二信息层72和76以及间隔层74。第一透明电极71、第一信息层72和第二透明电极73形成第一信息叠层,第三透明电极75、第二信息层76和第四透明电极77形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层74分离开。
被卷起以便获得图8a的信息载体的信息条包括第一透明电极、信息层、第二透明电极和间隔层。通过类似模压的传统技术来图案化第一透明电极,通过类似汽相沉积的传统技术将信息层沉积在图案化的透明电极上。
为了寻址第一和第二信息层72和76,分别在第一和第二透明电极71和73之间以及第三和第四透明电极75和77之间施加电势差。
图8b表示根据本发明第二实施例的第三ROM信息载体。该信息载体包括第一、第二和第三透明电极81、83和85、以及第一和第二信息层82和84。第一透明电极81、第一信息层82和第二透明电极83形成第一信息叠层;第二透明电极83、第二信息层84和第三透明电极85形成第二信息叠层。
被卷起以便获得图8b的信息载体的信息条包括一信息层和一透明电极。透明电极包括粘接材料。在该情况下,信息叠层并不对应于与单圈缠绕处理相应的一部分信息条,而是两部分信息条的组合,其中每部分信息条对应于一单圈缠绕处理。
为了寻址第一和第二信息层82和84,分别在第一和第二透明电极81和83之间、以及第二和第三透明电极83和85之间施加电势差。
图9表示根据本发明第一实施例的WORM(一次写入多次读取)信息载体。该信息载体包括第一信息层91、第一电解层92、第一反电极93、间隔层94、第二信息层95、第二电解层96和第二反电极97。第一信息层91、第一电解层92和第一反电极93形成第一信息叠层;第二信息层95、第二电解层96和第二反电极97形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层94分离开。
被卷起以便获得图9的信息载体的信息条包括反电极、电解层、信息层和间隔层。所述信息层包括具有吸收或释放电子的能力的电致变色材料,所述能力能够借助于波长为1的光束被局部的还原。为了局部还原电致变色材料吸收或释放电子的能力,则需要相对高的光束功率。例如通过融化、退火、光化反应、热损伤或变质,高功率在材料中被吸收并改变其材料属性。在信息载体上写入信息期间使用该相对高的功率,而在读取期间使用低功率,后者不足以还原电致变色材料吸收或释放电子的能力。
为了在第一信息层91上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第一信息层91上,以便局部还原电致变色材料吸收或释放电子的能力,用于写入标记。在图9中,其中电致变色材料吸收或释放电子的能力已经被还原的标记由虚线表示。通过改变光束的功率或改变光束会聚在标记上的时间而可以选择信息层中的标记的深度。具有不同的标记深度允许多级记录。在单级记录中,典型的使用两种反射状态或等级,而在多级记录中,更多的反射级被定义用于表示数据。
为了在第二信息层95上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第二信息层95上,以便局部还原电致变色材料吸收或释放电子的能力,用于写入标记。
可在相对高功率的光束会聚在其上之前,把将要写入信息的信息层设置为是可吸收的。这改进了对相对高功率光束的吸收,其增加了对电致变色材料吸收或释放电子的能力的还原性。
为了从第一信息层91读取信息,通过在第一信息层91和第一反电极93之间施加适当的电压V1而将该第一信息层91设置为在波长1下是可吸收的。第一信息层91变成是可吸收的,除了已经写入标记的地方,因为这些标记吸收或释放电子的能力太小以至不允许还原这些标记的电致变色材料。因此,第一信息层91中的标记和非标记区域之间的吸收率和反射率的差被用于从第一信息层91读取信息。
为了从第二信息层95读取信息,通过在第一信息层91和第一反电极93之间施加反电压-V1而使第一信息层91在波长1下是透明的。包括标记的整个第一信息层91由此被设置为是透明的。因此,第一信息层91不会干扰对第二信息层95的扫描。然后,通过在第二信息层95和第二反电极97之间施加等于V1的适当电压V2而使第二信息层95在波长1下是可吸收的。第二信息层95是可吸收的,除了已经写入标记的地方。然后就能从第二信息层95读取信息。
值得注意的是含有具有能够吸收或释放电子的能力的电致变色材料的信息层可与附加的电极(例如参照图5a到5c所述的)结合使用,该能够吸收或释放电子的能力能够借助于波长为1的光束被局部还原。还应该注意这些信息层也可用在例如在图6a到6c中所述的信息载体中,其中一个信息层用作另一个信息层的反电极。
还应注意含有具有能够吸收或释放电子的的能力的电致变色材料的信息层可进一步包括荧光材料,该能够吸收或释放电子的能力能够借助于光束被局部还原。在这种情况下,电致变色材料和荧光材料可以是相同材料。荧光电致变色材料的例子是氨基萘基乙烯基吡啶(aminonaphtylethenylpyridinium)-染料、RH-染料、羰花青(carbocyanine)衍生物和若丹明(rhodamine)衍生物。
可选择的,可使用包括电致变色材料和具有通过荧光性发射光的能力的荧光材料的信息层,所述发光能力能够借助于光束被局部还原。在该情况下,为了在第一信息层91上写入信息,具有相对高功率具有波长11的光束被会聚在第一信息层91上,以便局部还原借助于荧光材料的荧光性发光的能力,用于写入标记。相同的处理适用于在第二信息层95上写入信息。
可在相对高功率的光束会聚在其上之前将要写入信息的信息层设置成是可吸收的。这改进了对相对高功率光束的吸收性,其提高了对通过荧光材料的荧光性发射光的能力的还原性。
为了从第一信息层91读取信息,通过在第一信息层91和第一反电极93之间施加适当的电压V1而将该第一信息层91设置成在波长11下是可吸收的。第一信息层91变成是可吸收的,但仅在光束会聚在非标记区域上时才产生荧光信号。这种性质用于从第一信息层91读取信息。
值得注意的是第一和第二信息层91和95可包括具有吸收或释放电子能力的电致变色材料和具有通过荧光性发光的能力的荧光材料,所述吸收或释放电子的能力能够借助于波长为11的光束被局部还原,所述发光的能力能够借助波长为11的光束被局部还原。在写入期间,相对高功率的光束用于局部还原吸收或释放电致变色材料的电子的能力和通过荧光材料的荧光性发光的能力。
图10a表示根据本发明第二实施例的第一WORM信息载体。该信息载体包括第一、第二、第三和第四透明电极101、103、105和107,第一和第二信息层102和106以及间隔层104。第一透明电极101、第一信息层102和第二透明电极103形成第一信息叠层;第三透明电极105、第二信息层106和第四透明电极107形成第二信息叠层。两个信息叠层通过间隔层104分离开。
被卷起以便获得图10a的信息载体的信息条包括第一透明电极、信息层、第二透明电极和间隔层。信息层包括趋于在第一和第二透明电极之间施加适当的电势差时朝向基本上垂直于第一和第二透明电极的方向转向的分子。第一透明电极具有能够借助于波长为1的光束被局部还原的电导。为了局部还原第一透明电极的电导,要求光束的功率相对较高。例如通过融化、退火、光化反应、热损伤或变质,高功率在材料中被吸收并改变其材料属性。在信息载体上写入信息的过程中使用该相对高的功率,而在读取期间使用低功率,所述低功率不能还原第一透明电极的电导。
为了在第一信息层102上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第一透明电极101上,以便局部还原该第一透明电极101的电导,用于写入标记。在图3a中,其中第一透明电极101的电导已经被还原的电导由虚线表示。
为了在第二信息层106上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第三透明电极105上,以便局部还原该第三透明电极105的电导。
为了从第一信息层102读取信息,在第一透明电极101和第二透明电极103之间施加适当的电压V1。在第一和第二透明电极101和103之间产生电场,除了已经写入标记的部分,因为这些标记的电导太小不足以产生电场。因此,第一信息层102的液晶分子将受到电场作用,除了位于写入到第一透明电极101中的标记下的部分。结果,第一信息层102变成是可吸收的和/或反射的,除了位于写入标记下的部分。
因此标记下的部分和非标记区域下的部分之间的吸收率和反射率的差用于从第一信息层102读取信息。
为了从第二信息层106读取信息,通过除去电势差V1而使第一信息层102在波长1下变成是透明的。由此整个第一信息层102变成是透明的。因此,第一信息层102不会干扰对第二信息层106的扫描。然后,通过在第三透明电极105和第四透明电极107之间施加等于V1的适当电压V2而使第二信息层106变成在波长1下是可吸收的和/或反射的。第二信息层106变成是可吸收的和/或反射的,除了位于在第三透明电极105中写入的标记下方的部分。然后就能从第二信息层106读取信息。
应该注意与图10a中表示的标记宽度相比,各层的厚度不一定与实际相等。实际上,信息层的厚度小于标记的宽度是有利的。实际上,如果信息层的厚度大于标记宽度,则甚至可在位于标记下的部分中产生电场。因此,其中液晶分子受到电场作用的部分可大于期望的,从而减小了这种信息载体的数据容量。对于光记录,标记典型的大于500纳米。因此,小于300纳米的信息层厚度是优选的,以便避免在位于写入标记下的部分中产生电场。
还应该注意信息层优选的具有高于第一透明电极的电导被还原的温度的分解温度。实际上,即使光束在写入期间不直接会聚在信息层上,信息层也会达到距被写入标记的透明电极的温度不远的温度。
然而,可在根据本发明第二实施例的WORM信息载体中使用具有低于第一透明电极的电导被还原的温度的分解温度的信息层,如图10b所示。在图10b中,所述信息载体进一步包括第一和第二热绝缘层108和109,它们被分别放置在第一透明电极101和第一信息层102之间,以及第三透明电极105和第二信息层106之间。
被卷起以便获得图10b的信息载体的信息条包括第一透明电极、信息层、热绝缘层、第二透明电极和间隔层。
选择第一和第二热绝缘层108和109以便使其在波长1下是透明的,并且具有比还原第一和第三透明电极101和105的电导温度高的分解温度。例如,可将ZnS-SiO2以及抗高温聚合物用作热绝缘层,抗高温聚合物如聚酰亚胺、聚醚酰亚胺(polyetherimides)、聚酯酰亚胺(polyesterimides)、聚酰胺酰亚胺(polyamidimides)、聚酰胺(polyamides)、聚甲基戊烯(polymetylpentene)、聚醚醚酮(polyetheretherketone)和聚醚砜(polyethersulfone)。所述第一和第二热绝缘层108和109具有相对较低的热导率。因此,第一和第二信息层102和106在写入期间的温度低于第一和第三透明电极101和105的温度。因此,第一和第二信息层102和106可具有相对低的分解温度。
图10c表示根据本发明第二实施例的第三WORM信息载体。与图10a的WORM信息载体相比较,该信息载体还包括第一、第二、第三和第四附加电极1010至1013。附加电极用于克服在写入标记的第一和第三电极101和105被部分降解时出现的电阻的局部升高。可将具有高降解温度的有机导电聚合物或无机层例如ITO(铟锡氧化物)用作附加层。
图10d表示根据本发明第二实施例的第四WORM信息载体。该信息载体包括第一、第二、第三和第四电极101、103、105和107,第一和第二信息层102和106以及间隔层104。第一电极101、第一信息层102和第二电极103形成第一信息叠层;第三电极105、第二信息层106和第四电极107形成第二信息叠层。两个信息叠层由间隔层104分离开。
信息层可借助于光束被局部降解,例如,退火、改变、熔解、固定、降解、晶化、或光化变质。为了局部降解第一和第二信息层102和106,需要相对高功率的光束。高功率在材料中被吸收并例如借助于溶解、退火、光化反应、热损伤或变质而改变其材料性质。当在信息载体上写入信息期间使用该相对高的功率,而在读取期间使用较低的功率,所述较低的功率不能降解或改变第一和第二信息层102和106。
信息叠层的信息层的局部降解的结果是降解区域中的分子将失去它们的在该信息叠层的第一和第二电极之间施加电势差时进行旋转的能力。因此,无论该信息叠层的第一和第二电极之间施加的电势差是什么样的,降解区域都保持是透明的。
为了在第一信息层102上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第一信息层102上,以便局部降解该第一信息层102,用于写入标记。在图10d中,其中第一信息层102已经被降解的标记由虚线表示。通过改变光束功率或改变光束会聚在标记上的时间来选择信息层中的标记的深度。具有不同的标记深度允许多级记录。在单级记录中,典型的使用两种反射状态或等级,而在多级记录的情况下定义更多反射级来表示数据。
为了在第二信息层106上写入信息,具有相对高功率的光束被会聚在第二信息层106上,以便局部降解该第二信息层106,用于写入标记。
可在相对高功率的光束会聚在其上之前将要写入信息的信息层设置成是透明的。这改进了对相对高功率光束的吸收率,其提高了信息层的局部降解性。
为了从第一信息层102读取信息,通过在第一电极101和第二电极103之间施加适当的电压V1而将该第一信息层102设置成在波长1下是可吸收的。第一信息层102变成是可吸收的和/或反射的,除了已经写入标记的地方,因为这些标记的分子不能旋转。因此,第一信息层102中的标记和非标记区域之间的吸收率和/或反射率差被用于从第一信息层102读取信息。
为了从第二信息层106读取信息,通过在第一电极101和第二电极103之间施加电势差V1而将第一信息层102设置成在波长1下是透明的。包括标记的整个第一信息层102由此都被设置成是透明的。因此,第一信息层102不会干扰对第二信息层106的扫描。然后,通过在第三电极105和第四电极107之间施加等于V1的适当电压V2而将第二信息层106设置成在波长1下是可吸收的和/或反射的。第二信息层106变成是可吸收的和/或反射的,除了已经写入标记的地方。然就可从第二信息层106读取信息。
图11a表示根据本发明第一实施例的第一RW(可重写)信息载体。该信息载体包括第一信息层111、第一电解层112、第一反电极113、间隔层114、第二信息层115、第二电解层116和第二反电极117。第一信息层111、第一电解层112和第一反电极113形成第一信息叠层;第二信息层115、第二电解层116和第二反电极117形成第二信息叠层。所述两个叠层通过间隔层114分离开。
被卷起以便获得图11a的信息载体的信息条包括反电极、电解层和信息层。信息层包括电致变色材料。信息层也可包括荧光材料。所述电解层具有依赖于温度的迁移阈值。这意味着在该阈值以下,该电解层中的离子的迁移是低的,而该阈值以上的离子迁移是高的。这种电解层的例子是具有适当玻璃相变(glass transition)的聚合物基体、在聚集形式和自由形式之间显示为适当的依赖于温度的均衡性的非共价结合聚集体、和具有相对强的依赖于温度的粘性的聚合物基体。
为了在第一信息层111上写入标记,光束被会聚在该标记上。该标记下面的电解层被加热,并且该标记下面的电解层的温度超过迁移阈值。在第一信息层111和第一反电极113之间施加一适当的电势差V1。因为未会聚光束的地方的离子迁移是低的,所以电致变色处理只发生在离子迁移较高的地方,即写入标记的地方。因此,第一信息层111只在会聚光束的地方变成是可吸收的,并且标记被写入到该光束会聚的地方。然后将光束会聚到第一信息层111上的将要写入另一个标记的位置。当随后切断电势差V1时,由于电致变色材料的双稳定性,写入的标记保持是可吸收的。重复相同的处理以便在第二信息层115上写入标记。
选择电解层以便使其具有低于依赖于温度的迁移阈值的分解温度。在那样的情况下,信息层在写入期间不会被降解,这意味着写处理是可逆的。
为了从第一信息层111读取信息,光束被会聚在该信息层上,并且标记和非标记区域之间的吸收率差被用于读出。在第一信息层111和第一反电极113之间不需要电势差,因为在没有施加任何电势差的情况下,所述标记仍然保持是可吸收的。重复相同的处理以便从第二信息层115读取信息。
可擦除写在该信息载体的信息层上的信息,并且可在这些信息层上重写信息。为了从第一信息层111擦除写入的信息,通过相对高功率的光束扫描该第一信息层111。第一电解层112被加热,并且第一电解层112的温度超过所述迁移阈值。在第一信息层111和第一反电极113之间施加电势差-V1。因此,写入标记变成是氧化的并且因此变成透明的。整个第一信息层111由此变成是透明的,并且然后如上所述的能在该第一信息层111上重写标记。重复相同的处理以便擦除写在第二信息层115上的信息。
值得注意的是能够例如通过使用呈现不可逆转变的电致变色材料(即,其一旦被氧化时就不能被还原,或反之亦然)能够设计出具有图11a的信息载体的WORM信息载体。呈现不可逆转变的电致变色材料的例子是亚甲红(methylene red)、亚甲橙(methylene orange)和羊毛罂红(erioglaucine)。也能够防止用户施加反向电势差,使得写入数据不能被擦除。这种限制可例如包括在信息载体的导入部分中。
在上述的例子中,第一信息层111妨碍第二信息层115的读出,因为它包括与光束相互作用的可吸收标记。实际上,为了能够读出写在信息层上的信息,标记的吸收率必须相对较高。例如,对于写入的标记需要20%的吸收率。对于为0.25的填充比,这将导致信息层的吸收率为约5%。填充比是标记和非标记区域之间的比。如果信息载体包括较高数量的信息层,则最深信息层的读出受位于最深层上面的信息层的存在情况的干扰。因此,在这种情况下将层数限制为大约20。
为了增加这种RW信息载体的层数,信息层还包括在光束的波长下具有依赖于温度的光学属性的热致变色材料。
在这种情况下,如上所述的写入信息,但电致变色材料和电势差被选择使得写入标记的吸收率相对较低,例如2%。为了从第一信息层111读取信息,光束被会聚在该信息层111上。因为写入标记具有非零吸收率,所以光束被吸收,并且第一信息层111的写入标记被加热。写入标记的温度达到一个阈值,在该阈值以上,热致变色材料的吸收率在波长1下变得相对较高。因此,写入标记的吸收率变得足够高以允许从第一信息层111读出信息。重复相同的处理以从第二信息层115读取信息。在从第二信息层115读出信息期间,光束被会聚在第二信息层115上。因此,第一信息层111的写入标记未被加热,并且这些写入标记的吸收率保持相对较低。因此,如果信息层包括热致变色材料,则第二信息层115的读出更少受到第一信息层111的干扰。因此通过使用热致变色材料能够增加信息层的数量。
在信息层中可将热致变色材料和电致变色材料混合。还能够在每个信息叠层中添加一个层,该层包括热致变色材料并且与包括电致变色材料的层邻近。在这种情况下,信息层是包括电致变色材料的层和包括热致变色材料的层的组合。
图11b表示根据本发明的第二RW信息载体。在该图中,与图11a中的标号相同的标号代表相同的实体。该信息载体还包括第一光电导层118、第一工作电极1100、第二光电导层119和第二工作电极1101。第一工作电极1100和第一光电导层属于第一信息叠层,第二工作电极1101和第二光电导层119属于第二信息叠层。选择第一和第二工作电极1100和1101使其在波长1下是透明的。
卷起以便获得图11a的信息载体的信息条包括反电极、电解层、信息层、光电导层和工作电极。当以所述波长的光束进行照射时,光电导层允许在其信息叠层的工作电极和信息层之间传送电子。
在图11a的信息载体中,标记的写入需要在相对长的时间内将光束会聚在该标记上。在该相对长的时间期间,由光束产生的热量可扩散到电解层中,由此产生比所期望的大的标记,因为电解层的迁移被增加至比所期望的大的区域。因此,只能写入相对大的标记,这导致每信息层相对低的数据容量。
为了解决该问题,每个信息叠层包括光电导层,只有在波长1下进行照射时,其才允许电子在其信息叠层的工作电极和信息层之间进行转移。
为了在第一信息层111上写入标记,光束被会聚在该标记上,因此,只有位于该标记上面的部分在波长1下被照射。因此,电致变色处理只能发生在该标记中,因为只有在该标记中才允许电子的吸收。该标记下的电解层被加热,并且该标记下的电解层的温度超过迁移阈值。在第一工作电极1100和第一反电极113之间施加适当的电势差V1。结果,第一信息层111只有在光束被会聚的地方才变成是可吸收的,并且标记被写到该光束被会聚的地方。重复相同的处理以在第二信息层115上写入标记。
图12表示根据本发明第二实施例的RW信息载体中的未写信息层的结构。图12仅示出了信息载体的一个信息叠层,另一个信息叠层类似。该信息叠层包括第一和第二透明电极121和123、以及信息层122。所述信息层包括基体1221和表面带电胶粒,例如微粒1222和1223。表面带电胶粒由球体表示,并且包括由短杆表示的液晶分子。通过杆的表示并不限制使用杆状(calamitic)液晶,但也可使用香蕉形或盘状(discotic)液晶。基体1221具有能够借助波长为1的相对高功率的光束被局部还原的粘性,以便在信息层122上写入信息。在信息读出期间,使用具有较低功率的光束,其不能还原基体1221的粘性。选择基体1221以使其在波长1下是透明的。
基体1221可由具有依赖于温度的转变的材料构成,所述依赖于温度的转变可以是第一级转变、第二级转变或玻璃相变。优选的,该转变将适当的位于环境温度以上,且适当的在信息载体的典型上限处理温度以上,但在信息载体内的邻近层的降解温度以下。所述基体可另外具有无机性质,但优选的具有有机性质,例如聚合物性质。尤其是,聚合物基体可例如由同聚物、共聚物或共混聚合物组成。具有依赖于温度的转变例如玻璃相变的聚合物的例子是聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。
获得嵌入到带电胶粒中的液晶分子的方法对于本领域技术人员来说是已知的。例如,封装液晶可从如在由P.S.Drzaic提出的“液晶分散(Liquid crystal dispersions)”(World Scientific,新加坡,1995)中所述的显示器相关聚合物分散液晶(PDLC)开关获知。然而,液晶滴的位置是通过通常的交联基体固定的。随后被分散在基体中的分开封装液晶或液晶微胶囊的合成和应用在例如S.-A.Cho,N.-H.Park,J.-W.Kim,K.-D.Suh编著的“胶体和表面,A物理化学和工程方向(Colloids and surfaces,APhysicochemical andengineering aspects),196,217(2002)”中有所描述。
在如图12所示的信息载体中可使用各种液晶分子。例如,可利用具有正或负介电各向异性的液晶分子。此外,可从例如杆状calamitic、香蕉形和盘状(discotic)中选择液晶分子的类型。
卷起以便获得图12的信息载体的信息条包括第一透明电极、包括基体和表面带电胶粒的信息层以及第二透明电极。
当信息层122未被写入时,表面带电的胶粒被不规则的分散在基体1221中。如图12所示,正的表面带电胶粒可与负的表面带电胶粒成簇以便形成稳定的聚集体。
在该情形下,无论在第一和第二透明电极121和123之间施加有什么样的电势差,信息层122在波长1下都基本上是透明的。实际上,含有液晶分子的表面带电微粒是胶质的,这意味着表面带电微粒关于基体1221的体积的容积率相对较小。例如,该容积率低于10%。优选的,该容积率低于5%。也能够在正的表面带电微粒中使用不同于负的表面带电微粒中的那些液晶分子的液晶分子以增强记录信息层的对比度。
为了在信息层122上写入标记,相对高功率的光束被会聚在该标记上。位于该标记下面的部分基体1221被加热,并且达到其粘性被还原的温度。在第一和第二透明电极121和123之间施加适当的电势差V1,其在信息层122中产生一个电场,由此将负带电胶粒与正带电胶粒分开。由此就获得了一个写入的信息层,如图13所示。
图13表示根据本发明的写入RW(可重写)信息载体的结构。在该图中,与图12的标号相同的标号代表相同的实体。
在信息层122的已经写入了标记的部分中,在负透明电极的表面处俘获正的表面带电微粒,所述负透明电极在该情况下是第一透明电极121,且在正透明电极的表面处俘获负的表面带电微粒,所述正透明电极在该情况下是第二透明电极123。当已经写入了标记时,相对高功率的光束就不被会聚在该标记上。因此,位于该写入标记下面的部分基体122渐渐冷却,同时在冷却过程中保持电势差,并且表面带电微粒保持在透明电极的表面处,因为基体1221的粘性阻止了这些表面带电微粒的传送。
因此,一旦信息已经被记录在信息层122上,该第一信息层就包括写入部分和未写入部分,在写入部分中表面带电微粒被俘获在第一和第二透明电极121和123的表面处,在未写入部分,表面带电微粒被不规则的分散在基体1221中。
为了从信息层122读取信息,低功率光束被会聚在该信息层上,并在第一和第二透明电极121和123之间施加适当的电势差V2。电势差V2可不同于V1。实际上,电势差V1用于使带电微粒在基体1221中进行传输,而电势差V2用于旋转液晶分子。
如在图12的说明中所述的,信息层122的未写入部分保持透明,即使这些未写入部分中的液晶分子受到了电场作用,因为带电微粒关于基体1221的体积的容积比相度较低。然而,当在第一和第二透明电极121和123之间施加电势差V2时,由于在小体积中,即在第一透明电极121附近液晶分子的相对高浓度,信息层122的写入部分变成在波长1下是可吸收的和反射的,其中所有分子都朝向相同的方向转向。因此,信息层122的未写入部分和写入部分之间的吸收率和/或反射率的差可用于读出。
当扫描信息载体的另一个信息层时,通过除去电势差V2而使信息层122变成是透明的。
写入到图12和13中所示的信息载体的信息层上的信息可被擦除,并且能够将信息写入到这些信息层上。为了擦除写入到信息层122上的信息,由相对高功率的光束扫描该信息层122。基体1221被加热,并且该基体1221的粘性被还原。一反电势差-V3被施加在第一和第二透明电极121和123之间,以便使带电胶粒能够在与写入期间获得的传输方向相反的方向上进行传输。选择电势差-V3的幅度和在第一和第二透明电极121和123之间施加反电势差-V3的时间以便获得如图12所述的信息层122,其中表面带电胶粒不规则的分散在基体1221中。然后就能如上所述的在该信息层122上重写标记。
值得注意的是能够使用图12和13的信息载体设计WORM信息载体。可以这样进行WORM信息载体的设计,例如,通过防止用户施加反电势差使得写入数据不能被擦除。这种限制例如可包括在信息载体的导引区中。
还应该注意,可以在图12和13所示的信息载体中进行多级记录。通过使用在第一和第二电极121和123之间施加电势差V1的不同时间,可对在负电极121的表面处俘获的正的表面带电微粒和在正电极43的表面处俘获的负的表面带电微粒获得不同的浓度。
图14表示根据本发明的光学装置。这种光学装置包括用于产生光束1402的辐射源1401、准直透镜1403、分束器1404、第一校正透镜1405、第二校正透镜1406、反射镜1407、物镜1408、用于伺服和数据检测的伺服透镜1409、检测装置1410、测量装置1411和控制器1412。该光学装置趋用于扫描根据本发明的信息载体1420。信息载体1420包括三个信息叠层和六个接点C1至C6。
所述光学装置包括一个空腔或容器,其形状被布置用于接收信息载体1420。安装反射镜1407和物镜1408使得它们在空腔内能够一起旋转。反射镜1407和物镜1408是会聚装置。当将信息载体1420插入到所述光扫描装置中时,会聚装置被放置在信息载体1420的中心孔内。
在可以是写入操作或读取操作的扫描操作过程中,通过由辐射源1401产生的光束1402扫描信息载体1420。借助准直透镜1403、第一和第二校正透镜1405和1406、反射镜1407和物镜1408将光束1402会聚在信息载体1420的信息层上。
在扫描操作期间,可检测相应于光束1402在信息层上的定位错误的聚焦误差信号或跟踪误差信号。可使用该聚焦误差信号和跟踪误差信号以便校正第一和第二校正透镜1405和1406的轴向位置,以补偿光束1402的聚焦误差或跟踪误差。向控制器1412发送一个信号,该信号用于驱动致动器以便轴向或径向的移动第一或第二校正透镜1405或1406。
通过检测装置1410检测误差信号和写在信息层上的数据。由信息载体1420反射的光束1402通过物镜1408、反射镜1407、第二校正透镜1406、第一校正透镜1405和分束器1404到达伺服透镜1409。然后该反射的光束到达检测装置1410。如果信息叠层还包括荧光材料,则检测装置1410可包括用于把来自寻址层的荧光信号与来自非寻址层的荧光信号分离开的装置。例如,在光电二极管的前面布置一共焦针孔以便空间的阻止来自非寻址层的荧光信号。然而,这种用于把来自寻址层的荧光信号与来自非寻址层的荧光信号分离开的装置在根据本发明的光学扫描装置中不是必须的,因为在根据本发明的信息载体中只有寻址层才会通过荧光性发光。
下列说明适用于如图3a和3b所示的信息载体1420,即其中信息叠层包括信息层和反电极,电势差被施加在信息层和反电极之间。该说明可类似的用于其它附图中所示的信息载体。
为了寻址信息载体1420的信息叠层的一个信息层,通过在被电连接至该信息叠层的信息层和反电极的接点之间施加电势差而将该层设置成是可吸收的和反射的。所述光学装置包括用于在两个接点之间施加电势差的装置。在图14的例子中,电势差被施加在接点C3和C4之间,以便寻址相应的信息层。
一旦该信息层被寻址,就将光束会聚在该信息层上,并且信息能被读取。以螺旋的方式扫描信息载体1420。所迷信息层包括多个轨迹,每个轨迹对应于会聚装置的一个完整循环。一旦已经读取了特定的轨迹,就通过在轴向,即在图14中所示的方向D平移信息载体1420可对相同信息层的另一轨迹进行读取。可选择的,可在信息载体1420的中心孔内平移会聚装置。在该情况下,信息载体1420被固定在光学扫描装置中。
在本实施例中,只有反射镜1407和物镜1408被具有旋转可能的安装在光学扫描装置的空腔内。应该注意光学扫描装置的其它元件也可旋转的安装在该空腔内,例如第一和第二校正透镜1405和1406可被如此安装在所述空腔内。
值得注意的是,为了扫描特定的信息层,信息载体1420的所有其它信息层不一定需要是透明的。例如,为了扫描与信息载体1420的中心孔邻近的信息层,其它信息层能是可吸收的,因为光束1402不会通过这些信息层。这是有利的,因为在这种情况下,当扫描下一个信息层时,该下一个信息层已经是可吸收的。因此,在不用等待其变成是可吸收的情况下就可扫描该下一个信息层。
应该注意信息载体不能旋转而只有会聚装置能够旋转这样的事实是特别有利的。实际上,与例如传统CD或DVD的尺寸相比,会聚装置的尺寸和重量相对较小。因此,会聚装置的旋转速度可高于传统CD或DVD的旋转速度。因此,根据本发明的光学扫描装置中的数据传输速率高于传统CD或DVD播放器/记录器中的数据传输速率。
应该注意可在会聚装置中包括配重,以便补偿由高旋转速度引起的高离心力。
应该注意在另一个实施例中,在传送中可通过放置在信息载体1420外部的第二物镜检测对应于写入到信息层1420中的信息的信号,并且所述第二物镜能够绕信息载体1420旋转使得传送通过信息层的光束1402能够达到该第二物镜。
还应该注意在另一个实施例中,信息载体1420可在整个载体的后面具有一个反射镜,所述反射镜反射通过包括寻址叠层的所有信息叠层的光束。在这种情况下,如图14所示的光学扫描装置可用于读取数据。例如,图1的保护层17可包括反射表面。
所附权利要求中的任何参考标记都不应构成对权利要求的限制。很显然动词“包括”及其变化形式的使用并不排除出现任何权利要求中所定义的那些元件之外的任何其他元件。元件前出现的“一”或“一个”并不排除存在有多个这种元件。
权利要求
1.一种借助于具有一个波长的光束(1402)扫描信息的信息载体(1420),所述信息载体包括一中心孔(11)和绕所述孔卷起的至少两个信息叠层,其中每个信息叠层包括第一电极、第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料。
2.根据权利要求1所述的信息载体,所述信息载体包括位于第一和第二电极之间的电解层(32),所述第一电极是包括电致变色材料的信息层(31),所述第二电极是一反电极(33)。
3.根据权利要求2所述的信息载体,其中一个信息层用作另一个信息层的反电极。
4.根据权利要求2所述的信息载体,其中所述电致变色材料(91)具有吸收或释放电子的能力,所述能力可借助光束被局部还原以便在信息层上写入信息。
5.根据权利要求2所述的信息载体,其中所述电解层(112)具有依赖于温度的迁移阈值。
6.根据权利要求5所述的信息载体,其中所述信息层还包括在光束的波长下具有依赖于温度的光学属性的热致变色材料。
7.根据权利要求5或6所述的信息载体,其中一信息叠层还包括一光电导层(118),用于在所述光束的波长下进行照射时允许电子在信息层中进行传输。
8.根据权利要求2所述的信息载体,其中所述信息层(41)还包括荧光材料。
9.根据权利要求8所述的信息载体,所述荧光材料具有通过荧光性发光的能力,所述能力可借助于所述光束被局部还原以便在信息层上写入信息。
10.根据权利要求1所述的信息载体,所述信息载体包括一位于所述第一和第二电极(71,73)之间的信息层(72),其中所述信息层包括当在所述第一和第二电极之间施加一适当的电势差时能够旋转的分子。
11.根据权利要求10所述的信息载体,其中所述分子是液晶分子,其在受到由施加在所述第一和第二电极之间的电势差产生的电场作用时能够旋转。
12.根据权利要求10所述的信息载体,所述分子包括带电取代基,其在受到由施加在所述第一和第二电极之间的电势差产生的电流作用时能够旋转。
13.根据权利要求10所述的信息载体,其中所述第一电极(101)具有电导,其能借助于一光束被局部还原以便在信息层上写入信息。
14.根据权利要求13所述的信息载体,所述信息叠层还包括位于第一电极和信息层之间的热绝缘层(108)。
15.根据权利要求10所述的信息载体,其中信息层借助于一光束可被局部降解以便在信息层上写入信息。
16.根据权利要求10所述的信息载体,信息层(122)包括一个基体(1221),其包括两种类型的表面带电胶粒,一种具有负电荷,另一种具有正电荷(1222,1223),所述带电胶粒包括液晶分子,所述基体具有借助于一光束能被局部还原以便在信息层上写入信息的粘性。
17.一种借助具有一个波长的光束(1402)扫描信息载体(1420)的光学扫描装置,所述信息载体包括一中心孔(11)和绕所述孔卷起的至少两个信息叠层,其中每个信息叠层包括第一电极、第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料,所述光学扫描装置包括用于接收所述信息载体的装置,用于产生光束的装置(1401),用于在一信息叠层的第一和第二电极之间施加电势差的装置,用于将所述光束会聚在一信息层上的装置,所述会聚装置被具有旋转可能性的安装在所述接收装置内。
18.根据权利要求17所述的光学扫描装置,其中所述会聚装置被具有平移可能性的安装在所述空腔内。
19.一种制造信息载体的方法,所述方法包括步骤制造包括至少一个电极和其在光束的波长下的光学属性取决于施加在两个电极之间的电势差的材料的信息条,绕一透明的中空元件(12)缠绕所述信息条并且在缠绕步骤的每圈切割所述电极。
20.根据权利要求19所述的制造信息载体的方法,所述方法还包括在信息条上写入信息的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种借助于具有一个波长的光束扫描信息的信息载体。所述信息载体包括一中心孔(11)和绕所述孔卷起的至少两个信息叠层(13,14)。每个信息叠层包括第一电极、第二电极和其在所述光束的波长下的光学属性取决于施加在第一和第二电极之间的电势差的材料。
文档编号G11B7/24038GK1754207SQ200480005235
公开日2006年3月29日 申请日期2004年2月16日 优先权日2003年2月27日
发明者M·范德马克, E·梅恩德斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司
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