CN1455400A - 短波长可擦重写光信息存储材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种短波长可擦重写光信息存储材料及其制备方法，它是采用具有良好溶解性能的铜－四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物作为记录介质，以乙腈、吡啶或两者的混合物作为溶剂，用旋涂工艺将溶液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
Description
技术领域：
本发明属于信息科学技术领域，涉及光信息存储，特别是一类适用于短波长(514nm、650nm)DVD的可擦重写光信息存储材料。具体地说，是关于铜-(2，5-二丙酸-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物)的作为绿光、红光DVD的可擦重写光存储材料。
背景技术：
1996年11月问世的数字多功能光盘(Digital Versatile Disc，DVD)，引起了全球的轰动，被誉为“二十一世纪的存储器”。由于激光光斑的直径与激光的波长成正比，要减小光斑尺寸就要缩短激光波长。以前的CD或激光视盘(VCD)用的都是波长为780nm的红外激光器；目前DVD所用的激光光束则来自波长为650nm的红光半导体激光器。如果使用波长为514nm的蓝绿光，则可使DVD的单面容量由4.7GB增加到7.5GB。如果使用波长为450nm的蓝光，则可使DVD的单面存储量增加到大约10GB.
对于只读存储器(read-only memory，ROM)一类的普通DVD盘片，同最早的CD一样，信息的存储是用盘片上的凹坑来形成的，因此不存在记录介质的问题。对于可擦重写DVD-RW，由于磁光(MO)或相变(PT)材料都还存在若干不足之处而限制了该材料在DVD-RW领域的应用。光致变色(photochromatic)材料，它在一定功率的激光照射下将发生电子转移(charge transfer)而产生光谱特性曲线的变化。它在光作用前后的反差较大，工作原理简单，驱动器部件较少，这是MO和PT材料所做不到的。铜-四氰基对苯醌二甲烷脂(CuTCNQ)作为一种有重大应用前景的光致变色光存储材料，可以用780nm、650nm和450nm等波长的激光作为记录、擦除和读出光束。然而，铜-四氰基对苯醌二甲烷脂(CuTCNQ)在常用溶剂中的溶解度极低，只微溶于乙腈等少数非常用溶剂，在乙腈中的溶解度为：0.03mg/ml，难以采用易实用化且成本低廉的旋涂工艺成型，因此极大地阻碍了该化合物在上述领域中的应用。
发明内容：
本发明要解决的问题在于克服上述现有技术的问题，提供一类适用于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD的、可采用旋涂法成型的光信息存储材料。
本发明的技术解决方案是：采用具有良好溶解性能的光信息存储材料铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物作为记录介质。以乙腈、吡啶或两者的混合物作为溶剂，用旋涂工艺制成适合于绿光、红光的可擦重写DVD信息存储薄膜。本发明采用的四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即为2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ(CH2CH2COOR)2)，其分子结构式如下：
结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基：-CnH2n+1，n＝1～10。
上述TCNQ脂类衍生物光致变色材料(铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物)的适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜的制备方法如下：把铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物溶于乙腈、吡啶或两者的混合物中，用超声波振荡后，过滤，把过滤后的均匀溶液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
本发明的具体制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-TCNQ(CH2CH2COOR)2 0.5-5％
吡啶0-99％
乙腈0-99.5％
<2>按上述比例，先将铜-TCNQ(CH2CH2COOR)2溶于乙腈、吡啶或两者的混合物中，在常温下用超声波振荡3～5分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
所说的酯类衍生物可以是甲酯、或乙酯、或丙酯、或丁酯、或戊酯、或己酯、或环己酯、或癸酯等含1～10个碳原子的酯类。
本发明的技术效果：
本发明提供了一类适用于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD的光信息存储材料。能够采用易实用化且成本低廉的旋涂工艺制备出适用于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储的光记录薄膜。本发明具有易于控制、产率高、成本低等特点。由于铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物具有写入功率几乎与波长无关的特点。因此在满足光斑大小的要求下，原则上可以使用任何激光器。而采用本发明所制备得的薄膜材料在目前CD用的红外光(波长为780nm)、DVD用的红光(波长为650nm)、蓝绿光(波长为514nm)写入和写入前的反射率对比度都满足光存储要求。所以此材料可用于红光、绿光DVD-RW。还要特别指出的是，本发明所用的光致变色材料可直接重复擦写(overwrite)达100次以上。
具体实施方式：
下面列举实施例对本发明作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸甲酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH3)2：1％
吡啶：99％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH3)2溶于吡啶中，在常温下用超声波振荡5分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
用波长为514nm、650nm的激光作写擦读测试(写入功率：9mw，写入脉冲宽度：100ns；擦除功率：4mw；擦除脉冲宽度：500ns。读出功率：1mw)，测试结果：写擦循环大于100次时仍未见疲劳现象出现。
实施例2：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸乙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH3)2：2％
吡啶：98％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH3)2溶于吡啶中，在常温下用超声波振荡4分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
用波长为514nm、650nm的激光作写擦读测试(写入功率：9mw，写入脉冲宽度：100ns；擦除功率：4mw；擦除脉冲宽度：500ns。读出功率：1mw)，测试结果：写擦循环大于100次时仍未见疲劳现象出现。实施例3：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸丙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2：3％
吡啶：97％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COO CH2CH2CH3)2溶于吡啶中，在常温下用超声波振荡3分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
用波长为514nm、650nm的激光作写擦读测试(写入功率：9mw；写入脉冲宽度：100ns；擦除功率：4mw；擦除脉冲宽度：500ns；读出功率：1mw)，测试结果：写擦循环大于100次时仍未见疲劳现象出现。
实施例4：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸丙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2：5％
吡啶：95％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COO CH2CH2CH3)2溶于吡啶中，在常温下用超声波振荡3分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
实施例5：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸丙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2：3％
吡啶：2％
乙腈：95％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COO CH2CH2CH3)2溶于吡啶和乙腈混合物中，在常温下用超声波振荡3分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
实施例6：
制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物：选用铜-(2，5-二丙酸丙酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷)：
Cu-TCNQ(CH2CH2COOCH2CH2CH3)2：0.5％
乙腈：99.5％
<2>按上述比例，先将Cu-TCNQ(CH2CH2COO CH2CH2CH3)2溶于乙腈中，在常温下用超声波振荡4分钟，过滤用超声波振荡后的溶液。
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
Claims (4)
1、一种短波长可擦重写光信息存储材料，其特征在于它是采用具有良好溶解性能的铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物作为记录介质，以乙腈、吡啶或两者的混合物作为溶剂，用旋涂工艺制成的适合于绿光、红光的可擦重写DVD信息存储薄膜。
2、根据权利要求1所述的短波长可擦重写光信息存储材料，其特征在于所述的四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物，即为2，5-二丙酸酯-7，7，8，8-四氰基对苯醌二甲烷(TCNQ(CH2CH2COOR)2)，其分子结构式如下：
结构式中的C和N分别代表碳和氮，ROOCH2CH2-中的R代表烷基：-CnH2n+1，n＝1～10。
3、根据权利要求1所述的短波长可擦重写光信息存储材料的制备方法，其特征在于它是把铜-四氰基对苯醌二甲烷脂类衍生物溶于乙腈、吡啶或两者的混合物中，用超声波振荡后，过滤，把过滤后的均匀溶液旋涂到所用的基片上，即可得到适合于绿光(514nm)、红光(650nm)可擦重写DVD信息存储薄膜。
4、根据权利要求3所述的短波长可擦重写光信息存储材料的制备方法，其特征在于其具体制作步骤如下：
<1>按如下重量百分比称取原料：
铜-TCNQ(CH2CH2COOR)2 0.5-5％
吡啶 0-99％
乙腈 0-99.5％
<2>按上述比例，先将铜-TCNQ(CH2CH2COOR)2溶于乙腈、吡啶或两者的混合物中，在常温下用超声波振荡3～5分钟，过滤；
<3>把上述所得的均匀滤液旋涂到所用的基片上。
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