专利名称：数据存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数据存储介质，以及生成并读取所述介质的方法。
背景技术：
所存储数据通常由二进制的0和1表示。例如，光盘(⑶)上的数据以凹坑(对应 于二进制码中的1)和凸起(对应于二进制码中的0)的形式存储。先前旨在存储更多信息 的工作的重点是通过使凹坑更小来增加盘上的凹点数量。US4, 863，832号美国专利给出了一种在一片光盘上使用两类凹坑的三值记录介 质。记录层系通过将选自奥磺酸(azulenium)盐、吡喃鐺染料、双烯化合物、巴豆酸甲烷染 料或聚甲炔化合物中的一种化合物与一种双炔类衍生物加以复合而生成。对此层施加光 照，记录层由透明变为蓝色。在施以热处理时，此层的各部分或者会变为红色，或者会被融 化以形成凹坑。US4，737，427号美国专利介绍了一种光学记录介质，所述光学记录介质具有基底 和由至少两种J-聚集体染料组成的记录层。适用的光变色染料包括螺吡喃、偶氮苯、俘精 酸酐、靛蓝、硫靛和三芳基甲烷。采用具有不同吸收光谱的不同种类的染料聚集体，以确保 好的光学读取和写入操作。US6, 479，214号美国专利涉及光学数据存储和取回。常规盘的平面和凹坑被在不 同波长存在吸收的点取代。可以采用各种不同的化学化合物来记录信息，包括卤化银颗粒。Steckyl 等人在《应用物理快报》(Applied Physics Letters) 2001 年 78 (2)期 255-257页介绍了一种具有增强容量的数据存储设备。硅片上加了一层SOOnm厚的二氧化 硅膜。为了向膜上写入信息，采用聚焦离子束铣削工艺添加了 16个不同深度的孔。孔的深 度决定有多少光被反射。每个孔(颜色被检测)表示一个4位数字，由此使研究人员可以在 1平方英寸的膜上写入超过5GB的信息。然而，研究人员们承认，这些孔只能以每秒310 μ m 的速度加工，这意味着信息在存储设备上的记录非常慢。仍然需要提供一种容量更大、可以高速写入的数据存储介质。
发明概要本发明的第一方面是一种以数据点径迹形式记录信息的数据存储介质，每个数据 点的颜色是从至少三种不同的颜色中选择的，其中记录信息被设置在含有成色成分的基底 上，所述成色成分包括一种在受激光辐照时能改变为至少三种不同颜色的成色剂，其中成 色剂为一种无色染料、丁二炔或咔唑。本发明的第二方面是一种生成本发明第一方面所述的数据存储介质的方法，包括 将对应于记录信息的激光束辐射引向成色基底上，基底相对激光束的位置可变，以生成数 据点的径迹，每个数据点的颜色是从至少三种不同的颜色中选择的。本发明还是一种对本发明第一方面所述的数据存储介质进行读取的方法，包括对 介质进行扫描激光辐射，使用颜色检测器阵列来检测被发射的辐射。记录信息可以远快于Meckyl等人所述技术的速度被写入到本发明所述的数据
3存储介质上。此外，采用至少三种不同的颜色可以比单纯依靠凹坑和凸起的常规数据存储 设备存储更多的数据。有利的是，从存储介质可以极快地读取数据。附图简要说明
图1示出了一个包括多种颜色或阴影的数据点；图2所示为一个数据点径迹以及激光器和颜色检测器；以及图3所示为采用凹坑的数据点径迹。发明说明数据点径迹包括具有从至少三种不同颜色中选择的颜色的点。在本说明书中，“色 度” (shades of colour)被涵盖在“颜色” (colour)这一术语中。一个数据点径迹通常包括4种不同颜色或色度的点。在计算机术语中，这样可以 提供4种状态，如果包括零状态则为5种状态。使用4种不同的颜色通常可以存储2位的 信息。使用8种不同的颜色将可存储3位的信息，16种颜色则可存储4位的信息，依此类 推。优选采用2X种颜色，其中χ在2-10范围内。图2中示出了一个示例的数据点径迹。这是一个线性径迹，当然也可以设想其他 的配置。径迹是不同颜色的数据点的路径。记录介质不需要以二进制码进行写操作。因此代码可以按十进制记录，然后再转 换为二进制码。数据点通常采用直径约1 μ m的点的形式。这些点通常在数据存储介质的表面形 成径迹。在数据存储介质表面上，数据点径迹可采用螺旋或圆形径迹形式。每个数据点的 间距和颜色生成一个对应于记录信息的代码。数据存储的密度可通过采用数据点来进一步提高，其中每个数据点包括多种颜色 或色度(图1)。可使用特定的激光器/光束轮廓生成所述的点，例如高斯型、超高斯型， 如“礼帽”型轮廓，多横模，如环形轮廓，以及上述各种类型的组合。作为选择，可以采用例 如衍射元件等光束修正或混合组件生成光束轮廓。激光器/光束也可能会呈现多种光束轮 廓。本发明并不局限于使用激光器。也可以使用例如LED等非相干光源来生成本发明的数 据点。属于本发明范围的记录介质包括盘、磁带、卡、纸、胶片等，特别优选为盘，例如CD 和DVD。用于生成这些介质的适当基底在本领域是已知的。其中包括例如聚碳酸酯塑料基 底等塑料。根据本发明的记录介质包括一种在被光辐照时能生成至少三种不同颜色的成 分。这种成分可被涂覆在基底的表面上，或者可替代地，可以被结合到形成基底的材料中。 此成分还可以是由基底材料形成的层压结构的一部分。在被光辐照时能变为至少三种不同颜色的成分已为人所知，参见例如介绍激光成 像以及可用于该目的的材料的专利 W006/018640、W006/051309、W006/114594、W007/039715 和TO07/063332 (这些专利的内容在此均通过弓I用加入本申请中)。W002/074548介绍了包 括八钼酸铵的可激光标记成分。所述成分通常可以仅经历一次颜色变化。然而，它们可以 与其他成色剂组合使用，以及在本发明的实施方式中使用，其中成色成分被分层设置(见 下文)。适于在本发明中使用的成分在下文中将被称为“可成像成分”。由可成像成分生成 颜色的工艺在下文中将被称为“标记”。可以采用可用紫外线、N、可见光或CO2激光器成像的成分。
本发明使用的激光可成像成分通常包括成色剂和粘合剂。更多的添加剂可能包括 OTR吸收剂、分散剂、生酸剂、紫外线吸收剂/稳定剂、加工助剂、助溶剂、增白剂、消泡剂等。技术人员可以根据所需的最终颜色选择合适的染料或染料的组合。标记激光 强度、波长和/或曝光时间均可变化，以确保产生合适的颜色。W02006/114594介绍了 一种包括激光二极管和检流计的装置，适用于将激光束对准到本发明中的成色成分上。 W02007/039715进一步介绍了一种无墨印刷的方法。按照这些公开出版内容所述，本发明中 成色成分的颜色可以根据所需点处的辐照流量水平进行选择。激光可成像成分可以基于一种可用(X)2激光器、NIR激光器、可见光激光器或紫外 线激光器进行标记的无机或有机成色剂。无机成色剂可以是一种多价金属盐的氧阴离子， 多价金属盐的优选实例为钼酸盐、钨酸盐和钒酸盐。盐可以是1基团或2基团金属盐、铵盐 或胺盐。适用于本发明的更多无机成色剂实例可见于W002/074548中。优选实例为八钼酸 盐，如八钼酸铵。其他实例包括七钼酸铵，以及例如双O-乙基己基)钼酸胺的钼酸胺。更 多实例有包括例如偏钨酸铵的偏钨酸盐在内的钨酸盐和包括例如偏钒酸铵的偏钒酸盐在 内的钒酸盐。当它们只能反应生成一种颜色时，则将它们与一种或多种其他成色剂组合使 用，如下文所进一步详述。适用的有机成色剂包括本领域技术人员所知的称为无色染料的材料。适用的 无色染料由位于美国北卡罗来纳州格林斯伯勒市的Ciki-Geigy公司的染料和化学药剂 部门在涂层会议(Coating Conference，1983年，美国加州旧金山，157-165页)上提交 的“用于无碳复写纸的染料和化学药剂”(Dyestuffs and Chemicals for Carbonless Copy Paper) 一文中进行了介绍。众所周知，无色染料在中性或碱性介质中为无色，但当 它们与酸性或接受电子物质反应时会变为有色。合适的实例包括例如三苯甲烷基苯酞化 合物、氮杂苯酞(azaphthalide)化合物、异吲哚(isoindolide)苯酞化合物、乙烯基苯酞 (vinylphthalide)化合物、螺吡喃化合物、若丹明内酰胺化合物、内酯和双内酯化合物、苄 酰基无色亚甲基兰(BLMB)、二-(ρ-二-烷基氨基芳基)甲烷(bis-b-di-alkylaminoaryl) methane)衍生物、氧杂蒽、吲哚基(indolyls)、金胺、苯并吡喃吲哚(chromenoindol)化 合物、吡咯并吡咯(pyrollo-pyrrole)化合物、芴化合物以及荧烷(fluoran)和二荧烷 (bisfluoran)等化合物，荧烷(fluoran)化合物为优选。特别优选的商用无色染料产品包 括由瑞士巴塞尔的Ciki Speciality Chemicals公司生产的Pergascript系列以及日本京 都的Yamada化学有限公司的产品。可在本发明中使用的替代用有机成色剂为在W02006/018640和W02006/051309中 公开的咔唑和丁二炔，其中的内容在此均通过引用加入本申请中。在暴露到光下能发生变色反应的任何丁二炔或丁二炔与其他物质的任何组合均 可在本发明中使用。丁二炔化合物是包括至少一个丁二炔基团(即-C ε C-C Ε C-)的物质。特别优 选的是呈现多色变色反应的丁二炔化合物。这些化合物最初为无色，但在适当的光(例如 紫外线)照射下会发生变色反应，产生蓝色。某些处于蓝色样貌的丁二炔可以进一步接受 例如近红外线等光线照射，这将使蓝色样貌变为洋红、红、黄和绿色样貌。可在本发明中使用的丁二炔化合物的具体实例在已公开的W02006/018640号专 利申请中给出。
更多实例包括由以下结构通式所表达的化合物
权利要求
1.一种包括数据点径迹形式的记录信息的数据存储介质，每个数据点的颜色是从至少 三种不同颜色中选择的，其中所述记录信息被设置在包括成色成分的基底上，其中所述成 色成分包括在受光源辐照时能变为至少三种不同颜色的成色剂，其中所述成色剂为无色染 料、丁二炔或咔唑。
2.如权利要求1所述的数据存储介质，其中所述数据点包括多种颜色和/或色度。
3.如权利要求1或2所述的数据存储介质，其中所述成色成分还包括OTR吸收性组分。
4.如权利要求3所述的数据存储介质，其中所述NIR吸收性组分为铜(II)盐、还原金 属或混合金属氧化物、导电聚合物或NIR染料/颜料。
5.如前述任何一项权利要求所述的数据存储介质，其中所述成色剂为丁二炔。
6.如权利要求5所述的数据存储介质，其中所述丁二炔为10，12-二十五碳二炔酸或 10，12- 二十二碳二炔二酸或其衍生物。
7.如权利要求6所述的数据存储介质，其中所述衍生物为酰胺衍生物，优选为炔丙酰 胺衍生物。
8.如前述任何一项权利要求所述的数据存储介质，其中所述成色成分已用粘合剂涂覆 在所述基底的表面上，或已被结合到形成所述基底的材料中，或者是由基底材料形成的层 压结构的一部分。
9.如前述任何一项权利要求所述的数据存储介质，所述数据存储介质为CD或DVD。
10.一种生成如前述任何一项权利要求所述的数据存储介质的方法，包括将对应于记 录信息的光源指向成色基底，且所述基底相对激光束的位置是变化的，使得产生数据点径 迹，其中每个数据点的颜色是从至少三种不同的颜色中选择的。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述光源的波长在120nm至20μπι范围内。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述光源的光束轮廓可变，由此生成数据点，每一 个所述数据点均包括多种颜色和/或色度。
13.一种对如权利要求1-9中任何一项所述的数据存储介质进行读取的方法，包括在 介质上扫描激光辐射，并使用颜色检测器阵列来检测反射的辐射。
全文摘要
本发明涉及一种以数据点径迹形式记录信息的数据存储介质，每个数据点的颜色是从至少三种不同的颜色中选择的，其中记录信息被设置在包括成色成分的基底上，其中所述的成色包括包括一种在受激光辐照时能改变为至少三种不同颜色的成色剂，其中的成色剂为一种无色染料、丁二炔或咔唑。此外还提供了生成数据存储介质的方法和读取介质的方法。
文档编号G11B7/246GK102150210SQ200980135391
公开日2011年8月10日 申请日期2009年8月26日 优先权日2008年9月10日
发明者克里斯多夫·怀雷斯, 安东尼·贾维斯, 特里斯坦·菲利普, 约翰·克里德兰德, 马丁·沃克 申请人:数据激光有限公司