説明

メチレンブルーの製造法

【課題】光ディスクの被膜内に配置されたときに活性化波長に関してあまりシフトしない染料物質を使用する染料及び染料系の提供。
【解決手段】[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの合成法を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この出願は、2003年11月17日出願の米国特許出願第10/715,226号の一部継続出願であり、それは2003年4月17日出願の米国特許出願第10/418,898号の一部継続出願である2003年8月15日出願の米国特許出願第10/641,784号の一部継続出願である。
【0002】
本発明は、一般に約630nm〜660nmの波長、特にDVD光学読取り装置によって発生される波長に反応性であり、さらにCD光学読取り装置によって発生される波長に反応性に作られている一時的光学状態変化安全保護材料に関する。かかる材料は、複製保護(防止)を果たすために光媒体に直接塗布することによって使用される。さらに詳しくは、その材料は、光学的に読取り可能なディジタル記憶媒体上に記憶されている情報を通常の光媒体読取り装置を使用して複製されるのを保護(防止)するが、同一読取り装置によってディジタル記憶媒体からその情報を読取らせる光学的に読取り可能なディジタル記憶媒体の製造に使用される。
【背景技術】
【0003】
データは、光媒体の一つ以上の層における別個の場所に配置される光学情報又は記号の形態で光媒体に記憶される。かかる情報又は記号は光反射において変化する。光学体上のデータを読取るために、光媒体プレーヤー又は読取り装置が使用される。
【0004】
光媒体プレーヤー又は読取り装置は通常、ディスク基板を介してその媒体又はレーザヘッドが回転する際にかかる光学情報又は記号を含むデータ層上にレーザ光の小スポット、“読出し”スポットを当てる。2つの共通タイプの光媒体はCDディスクであって、片面(SS),単層(SL)ディスク上に約650メガバイトのデータの最大記憶スペースを提供し、DVDディスクは片面(SS),単層(SL)ディスク上に約4.37GB(1GB=231バイト)を提供する。ECMA技術委員会TC31が、国際標準に関して光ディスク及び光ディスクカートリッジの標準化、ISO/IEC SC23に寄与するために1984年に設立された。
【0005】
今日入手できる極めて大量の市販されているソフトウェア、ビデオ、オーディオ、及び娯楽部品は読取り専用光学フォーマットに記録される。この理由の一つは、読取り専用光学フォーマットへのデータ複製が書込み可能及び再書込み可能フォーマット上へのデータ複製より著しく安いためである。もう一つの理由は、専用光学フォーマットが読取りの信頼性の観点から問題となるものが少ないためである。例えば、CD読取り装置/プレーヤーは障害のある読取りCD−R媒体を有し、それは反射率が低く、従って高出力の読取りレーザを必要とする、又は特定の波長により良く調整する必要がある。
【0006】
在来の読取り専用型の光媒体(例えば、CD−ROM)において、データは一般に金属処理される一連のピット及びランド部によってコード化される。金属処理されない面から向けられた読出しスポットは、読出しスポットの光が読取り装置における光電検出器中に反射して戻るように反射される。レーザ読取り面から見たとき、ピットは技術的にバンプ(隆起)として見られる。ピットとランド部間の遷移、及びかかる遷移間のタイミングがチャンネルビットを示す。従って、それら自身におけるピット及びランド部は0又は1のシーケンスを表現しない。典型的に、CDs14におけるチャンネルビットは、8〜14変調(EFM)と呼ばれる過程において8ビットデータ値に変換されるデータ記号を構成する。DVDは、EFM+として知られるEFMの修正バージョンを使用して8−ビットデータを直接16チャンネルビットに変換する。NRZI(非ゼロ復帰逆転)波形表現は、ディスク上での2進シーケンスを解釈するために使用される。
【0007】
プラッチック媒体の表面に形成された極微細なピットは、トラックに配列され、通常はその媒体の中心ハブに始まり媒体の外リム部方向に終わる螺旋状のトラックにおける中心ハブから半径方向に間隔を有する。媒体のピットをつけた面は、通常はアルミニウム又は金の薄層のような反射層で被覆される。金属処理された面から見た「ピット」は、レーザ読取り面から見たとき「バンプ」とも呼ばれる。ラッカー層が典型的に保護層としてピット面に被覆される。
【0008】
光媒体プレーヤー又は読取り装置によって測定される読取り専用媒体の表面から反射される光の強さは、情報トラックに沿ったピットの存在又は不在に従って変わる。欠陥−誘導エラーが読取りを妨害するから、全ての光ディスクはかかるエラーの影響を排除する管理戦略を採用する。
【0009】
CD又はDVD読取り装置のような光学読取り装置は、ディスク上のバンプとして記憶されたデータを見つける及び読取る作業を有する。在来のプレーヤーにおいては、駆動モータがそのディスクを回転する。レーザ及びレンズ系がバンプに光の焦点を合わせて、光学ピックアップヘッド(PUH)が反射光を受ける。追跡機構が、レーザビームが螺旋トラックを追跡できるように、通常はレーザをディスクがプレイする際に中心から外側へレーザを移動させるようにレーザ装置を動かす。レーザはディスクの中心から外側に移動するので、バンプは、バンプの速度はディスクが回転する速度(rpm)掛ける半径に等しい速度であるので、レーザより速く移動する。レーザがディスクの中心から益々外側へと読取るときにディスクの速度を遅らせるために通常はスピンドルモータを使用して、データがディスクから一定速度で読取られるようにレーザに一定速度で読取らせる。
【0010】
利用する半導体レーザ、その波長の広がり、及びその動作温度が読取り装置のピックアップヘッド(PUH)によって波長の読取りに影響する。DVD読取り装置は約630nm〜660nmの波長を発生するレーザを現在使用している、標準のDVD読取り装置は650±5nmの波長を測定し、標準のDVD−R読取り装置は650±10/−5nmの波長を測定する。周知のように、PUHは、入射ビームからある偏差値以内にある反射ビームのみを検出できる。例えば、典型的なDVD−Rは、半径方向の偏差が±0.80°以下であり、接線方向の偏差は±0.30°以下である必要がある。
【0011】
全てのタイプの光媒体は、ソフトウェア、ビデオおよびオーディオ製品、及びゲームのような販売品に含まれる製造コストは、それらの小型化及びそれらの生産に含まれる比較的安い量の資源のために著しく安くなってきている。それらは、残念ながら海賊版の経済も完成してきた、ビデオ及びびオーディオのようなあるメディアにおいては、他のデータ記憶媒体の場合よりも著しく良い海賊版コピーを一般大衆に販売してきた。媒体配給業者は、高品質コピー品のために数十億ドルの潜在的販売損失を報告している。
【0012】
典型的に、海賊版出版社は光媒体から論理データを抽出し、それを磁気テープにコピーし、そのテープをマスタ装置にセットすることによって光学マスタを作っている。また海賊版出版社は時によってCD又はDVD記録可能媒体複製装置を使用して配布されている媒体のコピーを作り、その複製コピーは直接販売したり、複製用の新しいガラスマスタを作るプレマスタとして使用できる。光学媒体に記憶された情報の品質の劣化がなく、単一のマスタから百万個の海賊版の光媒体をプレスすることができる。光媒体に対する消費者の要求は高く、かかる媒体が低コストで複製できるので、模造品が普及すうようになってきた。
【0013】
本出願と共通の発明者であるWO02/03386 A2は、ディスク上の光学不均一性又は変化、及び/又は光記憶媒体上の特定の領域の再読取り時の読出し信号、特に吸収、反射、屈折によって読出し波長に影響する、或いは入射ビームに影響する染料のような感光材料に起因する読出し信号における変化を検出することによって光記憶媒体からデータの複製を防止する方法を開示している。読取り信号における不均一性又は変化が予測される場合のディスク上の位置で検出されない場合に、ソフトウェア制御をして内容へのアクセスを否定できる。
【0014】
刊行物WO02/03386 A2に記載されている好適な実施態様は、光学的変化可能安全保護材料である感光材料から成り、それらは一つの光学状態において読出し信号のデータ読取りに悪影響を与えないが、光学読取装置の入射ビームの波長への暴露時に読出し信号のデータ読取りに悪影響を与えないように第2の光学状態に転化されるように光ディスクに配置される。WO02/03386 A2に記載されている好適な実施態様において、光学的に変化可能な安全保護材料は一時的にのみ光学状態を変化し、その光学状態は時間をかけて戻る。
【0015】
刊行物WO02/03386 A2に記載されている好適な一時的光学的変化可能安全保護材料に最善の特性は、使用されるレーザ読取り装置によって発生される入射ビームの特性(ビーム強度及び波長など)、読取りビームに関して特に材料の光学特性(例えば、屈折率及び複屈折率)に関して光ディスクを製造するために使用する特殊な材料、ディスクの特殊なフォーマット化(例えば、ピットの深さ)、その場合に光学的に変化可能な安全保護材料はディスクの上又は中に配置される、光学的に変化可能な安全保護材料のディスク上又は内に組み込むために導入される他の材料の光学特性、入射ビームから発散する反射光のピックアップをさせる偏差角度及び読出し波長に関して特に光学読取り装置のピックアップヘッド(PUH)の特性、特にディスクの走査速度、再走査時間、及び回転速度に関係する光学読取り装置の読取り特性を含む多数の要素に依存することが本願発明者によって発見された。例えば、その材料は、PUHに両方の状態を観察させないように状態を余りにも速く変化させるべきではない。一方、ディスク及び読取りの確認に商的に許容できない時間をとるディスクになるように余りにもゆっくりと状態を変化すべきでない。
【0016】
予想外なことに、本発明は、染料分子が被膜において凝集するとラムダシフト、特にレッドシフトをすることができることも発見した。例えば、水性媒体において650nmに吸収を有するメチレンブルーは、典型的なDVD被膜において600nmで吸収することがわかった。予想外なことに、凝集は、利用する染料物質の立体化学構造に原因する。全被膜厚さ上の染料系の効果は、光ディスクのジッタ、ウォブル及び再生忠実性に影響を与えることもわかった。
【0017】
最善の一時的光学状態変化安全保護材料は、光学的使用条件化及び長い時間の環境条件化で熱的及び光化学的に安定でなければならない。それは、ディスクを構成するマトリックスに可溶性の必要があり、或いはディスクに接着的に塗布できる必要がある。最善の一時的光学状態変化安全保護材料は、エネルギーの外部入力の必要がなくその状態に戻る必要がある、そして読取り装置の入射波長において光学状態における変化を示す必要がある。
【0018】
刊行物WO02/03386 A2に記載されている方法で使用される光学状態変化安全保護材料には、それぞれのISO/IEC標準化読取り装置によって読取るときISO/IEC標準に合致する光ディスク、特にDVDsの複製保護を果たす必要がある。特に、光媒体読取り装置に修正の必要がなく、かかる複製保護方法を使用できる材料を識別する必要がる。
【0019】
用語の定義
「データの変形」:記憶されたデータを示して、光学読取り装置によって読取ることができるアイテム上又は中における構造的摂動。
「染料」:光学手段で検出できる有機材料。
「ファブリ−ペロ干渉計」:2つの近接反射表面間の多重反射に用いる干渉計であって、典型的にλ/Δλ=mII√r/1−rの解像度を有する。
「干渉計」:単一源からの光ビームを2つ以上の光ビームに分割して、それを後で相互に構成的又は分解する方法で干渉するように結合させる装置。
「光媒体」:光読取り装置によって読取られるディジタルデータを記憶できる幾何学的形状(必ずしも円形の必要はない)の媒体
「光学読取り装置」:光媒体の読取りをする読取り装置。
「光学状態変化安全保護材料」:第1の光状態から第2の光状態への光状態を変化させることによって光媒体の真正を証明する、同定する又は保護するために使用する無機または有機材料を意味する。
「永久状態変化安全保護材料」:光学読取り装置によって光媒体の読取り時に30回以上光状態の変化をする一時的光状態変化安全保護材料を意味する。
「読取り装置」:光媒体上に記録されたデータを検出する装置。「読取り装置」は限定ではないがプレーヤーを含む、例えば、CD及びDVD読取り装置である。
「読取り専用光媒体」:一連のピット部及びランド部にディジタルデータを表している光媒体。
「記録層」:読取り、演じる又はコンピュータにアンロードするためにデータが記録されている光媒体の部分。
「再読取り」:最初に読取った後に媒体上に記録されたデータの一部分の読取り。
「一時的光学状態変化安全保護材料」:第1の光状態と第2の光状態の間の光状態を一時的に変化させることによって光媒体の真正を証明する、同定する又は保護するために使用する無機または有機材料を意味し、光学読取り装置によって光媒体の読取り時に一回以上光学状態においてかかる変化をする。
「臨時の光学状態変化安全保護材料」:光学読取り装置による光媒体の読取り時に30回以下光学状態における変化をする光学状態変化安全保護材料を意味する。
【特許文献1】WO02/03386 A2
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0020】
本発明は、光ディスクの被膜内に配置されたときに活性化波長に関してあまりシフトしない染料物質を使用する染料及び染料系を提供する。好適な実施態様の染料及び染料系はメチレンブルーのビス−プロピルアミン類似体から成る。かかる染料及び染料組成物の製造法をここに開示する。
【0021】
かかる染料及び染料系は、特に約630nm〜660nmの波長に暴露されたときに読取り装置によって検出できる光学状態における可逆的変化を示す最適に示す。かかる染料及び染料系は一時的光学状態変化安全保護材料をもたらすように塗布して、波長に暴露及び/又はかかる波長からの除去時に多数回反復できる光学状態における変化を提供することが望ましい。
【0022】
一つの好適な染料系の実施態様において、光ディスク上のその染料系は、(1)染料が第1の光学状態ではなくて第2の光学状態にあるときに光学読取り装置の取込みヘッドによって検出できる約630nm〜660nmの波長に応答して第1の非活性化光学状態から第2の活性化光学状態に光学状態を迅速に変化する染料;(2)染料が分散される染料のキャリヤー重合体;及び(3)染料の第2の活性化光学状態からその第1の非活性化光学状態への染料の逆時間を短縮させるのを助ける材料からなる。任意に、かかる染料系は第2の活性化光学状態からその第1の非活性化光学状態への染料の逆時間を短縮させるのを助ける材料から成る。光学的に測定できる方法における光学状態変化は、例えば、光学変化が検出できる限り反射及び/又は屈折における変化をもたらす。例えば、一実施態様において、染料/染料系は、光ディスク上の反射率を約25%〜約30%まで変える。
【0023】
確認されている約630nm〜660nmの波長によって活性化できる特に有用なクラスの染料の一つは、次の構造式を有する:
【0024】
【化1】

式中のR,R,R及びRはアルキルであり、R,R,R,R及びRは水素、アルキル、アリール、アルコキシ、チオアルコキシ、アルキルアミノ、ニトロ、アミノ及びハロゲンから成る群から選択される。一実施態様におけるR,R,R及びRはそれぞれ、又は独立にプロピル又はヘキシルであり、R,R,R,R及びRは水素又はアルキルである。
【0025】
かかる染料物質は、電子供与剤(ED)/電子移動剤(ETA)から成る染料系に導入される。かかる化合物は、電子過剰であって、例えば、一旦染料分子が対応するロイコ形態に還元されると染料分子に電子を与える。レーザ光の存在下で、この現象は次式に示すように光還元と呼ばれる。
【0026】
【化2】

【0027】
その染料系に導入される電子移動剤の非限定例は、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、TGM,DMEA,DEMEA,TMED,EDTA,ビス−トリス、p−トリイミノジエタノール、N−tert−ブチルジエタノールアミン、4−モルホリンエタノール、1,4−ビス−2−ヒドロキシエチルピペラジン、ビシン、BES、3−ピロリジノ−1,2−プロパンジオール、1−アミノ3,3−ジエトキリプロパン、(S)−3−tert−ブチルアミノ−プロパンジオール、DL−二水和硫酸イソプロテレノール、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−メトキシアニリン、1,1’−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]イミノ]ビス−2プロパノール、トリエタノールアミンエトキシレート、2,2’−(4−メチルフェニルイミノ)ジエタノール、トリイソプロパノールアミン、2−[[2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシエチル]メチルアミノ]エタノール、トリエタノールアミン塩酸塩、N−フェニルジエタノールアミン、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−2−プロパノール、N−t−ブチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、3−モルホリノ−1,2−プロパンジオール、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、3−(ジエチルアミノ)−1,2−プロパン−ジオール、4−(3−ヒロキシプロピル)モルホリン、N−エチルジエタノールアミン、4−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−メチルジエタノールアミン、3−モルホリノ−1,2−プロパンジオール、3−ジイロプロピル−アミノ−1,2−プロパンジオール、3−(ジメチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−(ジエチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、ドロプロピジンを含む。 ETAは、染料系の重合体塩基に物理的又は化学的に導入される。例えば、有用なETAは反復重合体単位に結合される。例えば、次の構造の化合物:
【0028】
【化3】

並びにビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ官能価を有する重合体から成る他の化合物は有用なETAであることがわかっている。好適な重合体は50−100kの範囲内の分子量である。
【0029】
Fe(II)−Fe(III)のような還元剤を組合せた他の非酸素会合ETAも使用できる

プロピレンブルーとしてここに引用したメチレンブルーのビス−プロピルアミンの類似物である[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンは、以下に記載するように染料系に他の成分と共に特に有用な染料物質であることがわかった、それは読取装置の読取ビームによって検出できるように、DVD読取り装置の読取ビームへの暴露時に一つの光学状態から別の光学状態に効果的にかつ一時的な転化に使用できる。
【0030】
【化4】

染料及び/又は染料系は、好適にはビットレベルコードでディスク上のデータ変化をさせるために光ディスク上に使用される。上記引用文献に記載したように、安全保護ソフトウェアはコードにおける変化を確認するために使用することができる。染料及び/又は染料系は、産業に迎合的なDVD装置のプレイ能を変えないようにディスク上に配置することが望ましい。
【0031】
一実施態様において、プロピレンブルーはジプロピレンアミン官能価を環構造のC−3及びC−7においてフェノチアジンに導入することによって調製される。別の実施態様におけるプロピレンブルーは、臭素の存在下でフェノチアジンをジプロピレンアミンで処理することによって調製される。別の実施態様において、フェノチアジンは、臭素で処理し、続いて任意に銅の存在下でジプロピルアミンと反応させる。さらに本発明の別の実施態様において、フェノチアジンは最初にニトロシル化され、次に中間体をアセチル化して中心の窒素を保護して、得られる中間体をジアミンに還元し、還元した生成体を次にアルキル化する。別の方法において、(4−アミノフェニル)ジプロピルアミンを[2−アミノ−5−(ジプロピルアミノ)フェニル]−チオスルホン酸と反応させるような2つの芳香族成分を結合させて中心チアジン環を発生させる。さらに別の合成計画において、(4−{[4−(ジプロピルアミノ)フェニル]−ジプロピルアミンをS,I,DCBと反応させて、プロピレンブルーを与える。合成計画及び精製方法は以下の詳細な記載においてさらに詳細に示めされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
本発明は、約630nm〜660nmの波長、特にDVD光学読取り装置によって発生される波長に反応性の一時的光学状態変化安全保護材料を提供する。その一時的光学状態変化安全保護材料は、光学的に読取り可能なディジタル記憶媒体上に記憶されている情報を通常の光学媒体読取り装置を使用して複写されるのを保護するが、同一読取り装置によってディジタル記憶媒体からその情報を読取らせる光学的に読取り可能なディジタル記憶媒体を製造するために使用される。
【0033】
発明者が本願と共通である刊行物WO02/03386 A2に開示されているように、一時的光学状態変化安全保護材料は、入射読取りレーザビームによってその材料の活性化時に光学状態における変化を与えることによって光ディスクの複製保護をする、その特性は一時的光学状態変化安全保護材料が配置されるディスクの領域の第2の読取り時にデータ読取りにおける変化が光学ピックアップヘッドにおいて検出されるようになっている。それらの材料は、エラーが複写工程においてオーバーサンプリングを必要とする大部分の光学読取り装置の複写機能を妨害する文字の再読取り時に補正不能エラー、及び/又は補正不能/補正可能エラー、又はデータ読取りの解釈における変化をもたらすために使用される、暗号化コードとして組み込まれるディスクのアルゴリズム、及び/又は読取り装置と共同する読取り装置及び/又は要素に組み込まれるアルゴリズムのためにディスクの真正を確認して真正の場合のみコピーをさせるために使用される。
【0034】
それらの材料は、相補データシーケンス(CDSs)の両方を正しいと解釈し、その両方をエラーと解釈し、又はその一つを正しいと解釈し、他をエラーとし、又はその一つをエラーと解釈し他を正しいと解釈するためにも使用される。即ち、例えば、その材料を使用してピットの部分が消失するのでピットにその長さの変化を全て消失させる。その材料はデータ構造と適合することが望ましい。複製保護はCDSsを使用して、例えば、その非活性状態における材料に起因する第1の正しいデータの読取りは読取り装置をディスク上のエラートラックに向け、一方その活性状態における材料に起因する第2の正しいデータ読取りは読取り装置を正しいトラックに向けてさらに読取りを行わせることによって実施する。理解されるように、かかる状況におけるディスクの複製は複製装置による再サンプリングによって防止される(それは2つの異なる正しいデータ読取りをする)。かかるエラーが検出されるとき、ドライブ内の再探索がトラッキング制御において記憶されたデータを再読取りする。一時的又は永久の一時的光学状態変化安全保護材料がその第2の状態にあって、第2の状態が下線データを読取らせるように選択されると、新しいアドレスが正しくなって、ディスク上の内容を読取ることができる。複製保護のためのかかる「だまし」技術の一実施態様において、その材料はリードイン・ゾーンにおいてミクロレベルで配置される。その材料はCRCフィールドにおいてミクロレベルで配置される。第1の正しいデータ読取りのみを有するデータを取り込んでいるディスクの複製は、後続の読取りを正しいトラックに向けるためのデータの不備のために作動しない。一時的光学状態変化安全保護材料は、第1の光学状態において正しいデータ状態の読取りを提供するが、第2の光学状態において訂正不能な読取りエラーは、物理的な変形のような訂正不能エラーをディスクに組み込むことによってディスクの複製者にとって作動可能ディスクを再生することはさらに一層困難にされる。
【0035】
「訂正可能エラー」は、光ディスク装置に関して使用されるECCによって訂正可能なエラーを意味する、一方「訂正不能エラー」は、訂正できないエラーである。ECCは光ディスクが意図したように作動するような製造欠陥のためのエラーを訂正することを試みるアルゴリズムである。エラー検出法は通常パリティの概念に基づいている。全ての光ディスクはエラー管理戦略を用いて欠陥誘導エラーの作用を排除する。最も注意深い取扱でさえも、欠陥誘導エラー率が10−6以下である光ディスクを常に作ることは困難である。光記録装置は典型的にビット−エラー率を10−5〜10−4の範囲内で取扱うように設計されている。欠陥のサイズは欠陥に伴うエラーの度合に影響する。従ってある欠陥は、データが殆ど常に正しく解読される限界信号騒乱を作る。少し小さい欠陥は殆ど常にエラーを誘導する。マクロ又はミクロの溶着も訂正可能又は訂正不能エラーをもたらす。例えば、ミクロ溶着はCDのECCのC/Cによって固定可能であるデータグループを殺すようなサイズであるが、十分に殺すように塗布すると、グループはかかるソフトウェアによって検出可能な訂正不能のエラーをもたらす。
【0036】
望ましい一時的摂動のタイプは、光学ピックアップヘッドにおいて訂正可能のエラー、訂正不能のエラー、2つ以上の相補正しいデータシケンス、正しいデータシケンス及び対応する無効データシケンス、及び/又は他の検出可能な変化がディスク上のどこに一時的光学状態変化安全保護材料が配置されるかを命令する。例えば、光学ピックアップヘッドによって検出可能なデータ変化が必要な場合には、その材料はもちろんクランピングゾーンに配置すべきではない。有効−有効、エラー−エラーのデータ状態変化である場合には、検出を容易にするために、データ状態変化読取り値における変化をもたらすことが望ましい。エラー状態−エラー状態の変化においては、エラーの重大度のレベルが異なり、それによって検出能を助ける。
【0037】
本発明は、DVD読取り装置によって発生される波長に当てると光学状態が変化する一時的光学状態変化安全保護材料(一時的光学状態変化安全保護材料および永久光学状態変化安全保護材料の両方)を開示する。染料又は染料系からなるその材料は、その材料が活性状態対非活性状態にあるときに、例えば、レーザビームの反射率を変えることによってピックアップヘッドによる信号読取りを一時的に変える。典型的に、複製保護光ディスクの製造に使用されるとき、その染料は2,3の選択ピット/ランド構造において検出可能パラメーター、例えば、反射率を変える作用をする。典型的な染料系は、DVD読取り装置によって発生される波長、例えば、約630nm〜660nmの波長に暴露されると第1の非活性化光学状態から第2の活性化光学状態に変化する染料、活性化第2の光学状態を非活性化第1の光学状態に転化して戻すのを助ける電子供与剤又は電子移動剤、及び重合体から成る。その染料系の組成はレーザ活性化、活性化波長に応答する光学状態変化の速度及び強さ、及び染料/電子供与体のディスクへの適合塗布に影響することがわかった。
【0038】
DVD読取りレーザは約650nmの波長に中心を有するスペクトルをもつ。溶液におけるメチレンブルーの吸収スペクトルは、655nmに最大の吸収を示す。かかる染料はそれ自身において一時的光学状態変化安全保護材料として有用であるとおもわれるが、光ディスクに塗布されたとき、吸収が凝集のために約590nmに最大吸収を有するスペクトルで深色シフトに行くことが観察された。合成の吸収スペクトルは変更できることがわかった。メチレンブルーの主鎖に関して好適な構造は、正に帯電した側鎖の窒素において、及び他の側鎖の窒素において優れた電子取出しからなった。
【0039】
同定されている約630nm〜660nmの波長によって活性化できる一つの特に有用なクラスの染料は次の構造式を有する:
【0040】
【化5】

式中のR,R,R及びRはアルキルであり、R,R,R,R及びRは水素、アルキル、アリール、アルコキシ、チオアルコキシ、アルキルアミノ、ニトロ、アミノ及びハロゲンから成る群から選択される。一実施態様におけるR,R,R及びRはそれぞれ、又は独立にプロピル又はヘキシルであり、R,R,R,R及びRは水素又はアルキルである。
【0041】
複製保護したDVDに有用な例示チアジン化合物の調製
【実施例1】
【0042】
メチレンブルーのプロピル及びヘキシル類似体
最大吸収をシフトさせて650nmに近づけるために、メチレンブルーのプロピル(MB−3)及びヘキシル(MB−6)類似体を以下に記載するようにMellishらによって記載され方法を使用して合成した:
【0043】
【化6】

光学媒体上に被覆したときその化合物の吸収の最大は期待範囲にあった、そして光学状態における変化はPUHによって検出できた。一つのディスク上の5%ポリ−HEMA(ポリ−2−ヒドロキシエチルメタクリレート)、250mgMB−3,及び160mgのビスートリス(2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−2−2’,2”−ニトロエタノール)の光密度は0.22吸光度単位であった、そして250mgMB−3,5%ポリHEMA及び160mgのビスートリスを使用した別のディスク上の光密度は0.3吸光度単位であった。0.22吸光度単位の光密度でのディスクは650nmの波長で約18%の光漂白を示した。0.32吸光度単位の光密度でのディスクは650nmの波長で約30%の光漂白を示した。
【0044】
ETA又はED(電子供与剤)は、電子過剰であって電子を染料分子に与える、その染料分子は対応するロイコ形態に還元される。レーザ光の存在下で、この現象は下記の反応式に示すように光還元と呼ばれる:
【0045】
【化7】

【0046】
光還元が非活性化状態に戻る光学状態変化の主手段にできるとき、ETAは本発明の染料系に特に有用である。その染料系に使用できるETAは、限定ではないが、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、TGM,DMEA,DEMEA,TMED,EDTA,ビス−トリス、p−トリイミノジエタノール、N−tert−ブチルジエタノールアミン、4−モルホリンエタノール、1,4−ビス−2−ヒドロキシエチルピペラジン、ビシン及びBES、3−ピロリヂノ−1,2−プロパンジオール、1−アミノ3,3−ジエトキリプロパン、(S)−3−tert−ブチルアミノ−プロパンジオール、DL−二水和硫酸イソプロテレノール、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)−3−メトキシアニリン、1,1’−[3−(ジメチルアミノ)プロピル]イミノ]ビス−2プロパノール、トリエタノールアミンエトキシレート、2,2’−(4−メチルフェニルイミノ)ジエタノール、トリイソプロパノールアミン、2−[[2−[2−(ジメチルアミノ)エトキシエチル]メチルアミノ]エタノール、トリエタノールアミン塩酸塩、N−フェニルジエタノールアミン、1−[N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ]−2−プロパノール、N−t−ブチルジエタノールアミン、N−ブチルジエタノールアミン、3−モルホリノ−1,2−プロパンジオール、N,N−ビス(2−ヒドロキシエチル)エチレンジアミン、3−(ジエチルアミノ)−1,2−プロパン−ジオール、4−(3−ヒロキシプロピル)モルホリン、N−エチルジエタノールアミン、4−(2−ヒドロキシエチル)−モルホリン、N−メチルジエタノールアミン、3−モルホリノ−1,2−プロパンジオール、3−ジイロプロピル−アミノ−1,2−プロパンジオール、3−(ジメチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、3−ピペリジノ−1,2−プロパンジオール、3−(ジエチルアミノ)−1,2−プロパンジオール、ドロプロピジンを含む。かかるETAはDVDレーザを使用して染料系を光漂白することがわかった。一般に、観察される光漂白の%は染料系に添加されるETAの量に正比例したが、系において許容できるETAの量に限界があることがわかった。
【0047】
複製を保護したDVDの調製
【実施例2】
【0048】
MB−3から成る染料系を有する光ディスク
1−メトキシ−2−プロパノール中に4%の重合体溶液に250mのMB−3染料を添加した、そして150mgのビス−トリスを添加した。得られた溶液をシェーカーで激しく30〜60分間攪拌した。最終溶液は0.2μmのろ紙を通してろ過して、光ディスクの回転被覆に使用した。この目的に使用した回転式塗布機は、Specialty Coating System社が製造したP−6808D型であった。
【実施例3】
【0049】
MB−3から成る染料系を有する光ディスク
メトキリプロパノール中4%ポリHEMAの25mlにMB−3300mgとビス−トリス150mgを添加した。その溶液をシェーカーで30分間攪拌した、そして0.2μmのろ紙を通してろ過し、ろ過した溶液は回転被覆機ディスクNo.1854−1857を使用して、ディスクの被覆に使用した。
【実施例4】
【0050】
MB−3及びポリHEMAから成る染料系を有する光ディスク
24.5mlのメトキシプロパノールに、メトキシプロパノール中10%ポリHEMAの0.5ml溶液、250mgのMB−3,及び100mgのビス−トリスを転化した。その溶液をシェーカーで30分間攪拌し、0.2μmのろ紙を通してろ過し、ろ過された溶液を使用し、スピンコーター・ディスク番号SE1600−1611,1625−1630,1650−1652,1687−1689,1700−1726,1750−1773,1775−1786,1825−1827,1850−1852,1875−1895を使用してディスクの被覆に使用した。
【実施例5】
【0051】
MB−3及び40%加水分解PVAから成る染料系を有する光ディスク
24.5mlのメトキシプロパノールに、メトキシプロパノール中10%〜40%の加水分解PVAの0.5ml溶液、250mgのMB−3,及び100mgのビス−トリスを転化した。その溶液をシェーカーで30分間攪拌し、0.2μmのろ紙を通してろ過し、ろ過された溶液を使用し、スピンコーター・ディスク番号SE1856−1858を使用してディスクの被覆に使用した。
【0052】
2成分染料系は本発明の別の実施態様である。かかる系において、ETAを重合体と化学的に混合した。添加ETAを有する重合体は光漂白することが本発明者によってわかった。限定ではないが、有用な電子移動重合体は、以下に示す(a)ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ官能価を含有する重合体、(b)ビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ官能価を含有するビニルアセテート又はメタクリレートのホモポリマー又は共重合体:
【0053】
【化8】

及び(c)メトキシプロパノールに可溶性でビス(2−ヒドロキシエチル)アミノ官能価を含有するモル重量範囲で50−100Kの他の重合体を含む。
【実施例6】
【0054】
ETA重合体−メチレンブルー染料系
水中で80%エトキシ化したポリエチルアミンは濃塩酸を使用してpHを約8に調整し、メチレンブルーを添加して吸光度を3にした。簡単なオーバーヘッド投射器で系の光漂白が2−3秒の範囲内で見られた、非活性化状態への酸化戻りは約2−3分であった。
【0055】
Fe(II)−Fe(III)のような還元剤の組合せは無酸素系に使用できる。例えば、ジエチルアリルチオウレアの存在下でチオニンの光化学漂白について第一鉄の触媒作用はメチレンブルーについての本研究に関係する。0.0075モル/Lを含有するチオニンの0.001%水溶液を照射すると、染料は1−2秒で漂白する。光の除去後、1−2秒で色は再び戻る。同様に、臭素又はハロゲン化銀のような弱−強酸化剤の存在下で染料のロイコ形態は元の着色形態に戻る。
【0056】
有用な実施態様の染料は、MB−3及びブロピレンブルーとしてここに引用される[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンである。かかる化合物の調製は多数の合成ルートによって行うことができる。
【実施例7】
【0057】
フェノチアジンとジプロピルアミンとの反応によるプロピレンブルーの調製
約2〜10モル、望ましくは3〜5モルの臭素の存在下で、1モル比率のフェノチアジンをメチルアルコール及び/又はテトラヒドロフラン中約2〜15モル、望ましくは約5〜7モルのジプロピルアミンで、−20℃〜10℃、望ましくは−10℃〜5℃において処理することによって調製される。得られた混合体は室温で3〜24時間、好適には5〜10時間攪拌する。次に得られた混合体は蒸発させて乾燥する。残渣はジクロロメタン中に取り上げて、弱酸水溶液で洗浄して過剰のアミンを除去して、その粗生成物はメタタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ジクロロメタン、クロロホルム、アセトニトリル又はメトキシプロパノールでの結晶化を利用して精製する。
【0058】
30mlMeOH/30mlTHFの混合体にフェノチアジン(5g,25ミリモル)を溶解して、得られた混合体を氷浴中で0℃に冷却した。その反応混合体にジプロピルアミン(24ml,175ミリモル,7当量)を注入して、臭素(3.85ml,75ミリモル,3当量)を15〜20分かけて滴下した。3〜12時間の間冷攪拌した後、暗青色の反応混合体を蒸発乾燥させた。その残渣は400mlの塩化メチレンに取り上げて、1NHClの75mlで3回洗浄し、続いて飽和ブライン75mlで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過及び蒸発によって9.6gの暗青色のガラスを得た。その粗生成物は、400mlのエチルエーテルで2〜3時間攪拌し、ろ過可能の固体が得られるまでへらで削り落とした。その粗粉末生成物は2〜3時間以上攪拌した後、ろ過して9.7gの紫青色固体を得た。
【実施例8】
【0059】
実施例7のプロピレンブルーの精製カラムクロマトグラフィーなしで
実施例7の粗生成物(3g)を磁気攪拌棒を備えた500ml丸底フラスコに入れて、それに150mlのアセトニトリルを添加し;そのフラスコは穴隔膜を備え、その溶液を70℃ノ超音波装置で目に見えて溶解するまで(約30分)加熱/超音波処理する。得られた深青色溶液は磁気攪拌装置で室温に冷却するまで攪拌する。冷却したときにその溶液は、ガラスフリット漏斗でろ過し、そのフラスコを最少量(15ml)のアセトニトリルで洗浄して0.94gの青色粉末と暗青色のアセトニトリル溶液が得られる。その暗青色溶液は、200mlの丸底フラスコに移し、真空中で濃縮して深紫色のフォーム/ガラスを得た。その固体は次にエーテル中5%アセトニトリルで粉砕する。一晩攪拌後、フラスコの側部を金属へらでこすって、さらに1時間の攪拌並びに室温での断続的超音波処理を継続する。その固体をジクロロメタン中に溶解させ、真空中で濃縮して暗紫色ガラスを得た。ジエチルエーテルで同様の処理(30分の攪拌、引掻き及び攪拌/超音波処理)は、暗紫色結晶粉末として約1.6gの染料を与える。この固体はHPLCによって約30%の純度であった。
【実施例9】
【0060】
実施例7のプロピレンブルーの精製カラムクロマトグラフィーで
実施例からの粗材料(5g)は、塩化メチレンで始まり、2.5%MeOH,塩化メチレン5%MeOHの勾配溶媒系でシリカゲル300g(80mm直径カラム)上にカラムクロマトグラフィーを使用して精製する。TLC上に余りにも淡く見える黄色不純物は塩化メチレンか画分で溶離し、続く2.5%MeOHを使用するときには褐色帯によって溶離する。間隔の狭い2つの青色染料は褐色帯に続き、その第2のものが目的の生成物である。その生成物含有画分は混合して蒸発して青色ガラスを得る。その生成物は、再びxmlのエチルエーテルで攪拌し、次にへらで削り、ろ過して2.3gの暗紫青色粉末を得る。TLC溶媒系は95:5の塩化メチレン:メタノールである。褐色帯は〜0.4のRを有し、2つの青色生成物は0.35(不純物)と0.32(目的)のRを有する。この試料は75%純度HPLCであることがわかった。
【実施例10】
【0061】
実施例7のプロピレンブルーの精製
実施例7の粗染料は、重亜硫酸塩でロイコ形態に還元することによっても精製できる(酸素を排除することが望ましい)。ロイコ形態の染料への転化は弱い酸化剤(例えば、臭素または塩素)によって行う。
【実施例11】
【0062】
フェノチアジンを反応させることによるブロピレンブルーの調製ジプロピルアミンに続く亜鉛塩の沈殿による
30mlMeOH/30mlTHFの混合体にフェノチアジン5gを溶解して、得られた混合体を氷浴中で冷却する、その反応混合体に24mlのジプロピルアミン175ミリモルを転化し、次に3.85mlの臭素(75ミリモル)をゆっくり滴下する。その後、その反応混合体は室温で一晩攪拌して溶媒を蒸発させる。残渣はジクロロメタン100ml中に溶解し、1NのHClで3回そしてブラインで洗浄し、次に硫酸ナトリウムで乾燥させる。溶媒を蒸発させた後、粗生成物はエーテルで洗浄し、ろ過して紫−青色固体を得る。その粗生成物は次に熱水(200〜400ml)に溶解させ、ろ過して不溶物質を除去する。その熱ろ液は50%ZnCl水溶液で処理し、次に塩化ナトリウム(30g)で処理してZnCl二重塩(2.0g)を沈殿させる。その二重塩は0.1NのNaOH溶液(200ml)に溶解させ、ろ過して非溶解粒子を除去する。そのろ液はエーテルで洗浄し塩化ナトリウムで処理して生成物を沈殿させる。ろ過後、その褐色生成物は洗浄物が淡い赤色になるまでエーテルで洗浄する。収量は約0.5gであった。その化合物の純度はHPLCにより約〜85%である。
【実施例12】
【0063】
反応フェノチアジンによるプロピレンブルーの調製ジプロピルアミンに続く亜鉛塩の沈殿
プロピレンブルーは、次式で示す(4−{[4−(ジプロピルアミノ)フェニル]−ジプロピルアミンを:
【0064】
【化9】

次の反応計画に従って反応させることによって調製される:
【0065】
【化10】

式中X=Cl,Br,I
【実施例13】
【0066】
芳香族化合物を結合させることによるプロピレンブルーの調製
プロピレンブルーは、以下に示すように(4−アミノフェニル)ジプロピルアミンを[2−アミノ−5−(ジプロピルアミノ)チオスルホン酸と反応させることによって選択的に合成する;
【0067】
【化11】

式中X=Cl,Br,I
【実施例14】
【0068】
ブロモフェノチアジンを介したメチレンブルーの調製
プロピレンブルーは、次式の3,7−ジブロモフェノチアジン−5−イウム・ブロミドからも合成できる:
【0069】
【化12】

それはフェノチアジンを臭素と反応させることによって得られる、又はAldrich社から商的に入手できる。3,7−ジブロモフェノチアジン−5−イウム・ブロミドは、次に任意にCuの存在下で適当なジアルキルアミンと次式のように反応させてプロピレンブルーを得る:
【0070】
【化13】

【実施例15】
【0071】
ジブロモフェノチアジンを介したメチレンブルーの調製
フェノチアジンもニトロ化して次式の3,7−ジニトロフェノチアジンを生成する:
【0072】
【化14】

フェノチアジン誘導体の中心窒素は次にアセチルで、続いて例えば、Zn/HOAcを使用して還元によって保護できる。沸騰メチルイソブチルケトン中のアルキルブロミド又は脂肪族アルデヒド及びNaBHCNでの得られた中間体のアルキル化は、加水分解後に下記の反応式で示すようにプロピレンブルーのロイコ形態を与える:
【0073】
【化15】

【0074】
図1は、2つの基板の間の一時的光学状態変化安全保護材料から成る光媒体の実施例の横断面を示す。図4は、多重深さピット・ディスクを成形するために使用される多重深さピット・マスタの原子力顕微鏡写真である。かかる多重深さピット(即ち、高いバンプ)は、ピット(読取り面からのブンプ)を選択するために染料の塗布を容易にするのに有用である。図5は、最高のバンプ(最深のピット)に本発明の染料系が被覆される多重深さピット・ディスクの例の原子力顕微鏡写真である。図2は、DVD読取り機のレーザ光の暴露前及び中、及び非活性化状態に戻った後の染料系に関する反射率対時間の関係を示す線図である。図3は図2の染料系に関してピット/ランド信号の実時間プロットである。
【0075】
図6は本発明のプロピレンブルーのNMRスペクトルである。
【0076】
特定の読取り装置に対して一時的光学状態安全保護材料の最適化は、光ディスク自身の各層の製造に使用される特定の材料、及びかかる層に相対する材料の位置及び入射レーザビームに影響される。従って、特定の読取り装置に関してかかる最適の安全保護材料を選択するときに、その材料が同じ製造のディスクに配置されること、及びそれらが最終的に配置される方法と類似の方法で試験目的用に配置されることが有用である。
【0077】
光ディスク上に光データに関して一時的光学状態安全保護材料の配置
一般
WO02/03386 A2に開示されているように、一時的光学状態安全保護材料は、PUHが光学状態における変化を検出できる限り光媒体上又は光媒体内のいずれの場所にも配置できる。かかる安全保護材料は、光媒体中又は上で光媒体のレーザ入射表面(LI法)又はピット/ランド表面(焦点面)に配置するのが有利である。その安全保護材料による反射率、吸光度、光透明度、及び複屈折における変化を監視して、かかる材料が工業基準、光媒体がその読取り装置において適切に実行していないという示唆を妨害しないことを確かめる。オーディオ開発のCD−CATS及びDVD−CATS試験機を使用してサーボレスポンス、HF信号増幅及びエラー挙動を測定する。
【0078】
表面塗布
製造中に光媒体の表面又は構成要素に一時的光学状態変化安全保護材料を局部的に塗布する。局部的表面塗布は、限定ではないが、エアブラシ、工業的インキジェットプリント、デスクトップインキジェットプリント、シルクスクリーンプリント、スポンジ/ブラシ塗布、エアブラシ、グラビアプリント、オフセット平板印刷、湿潤表面に親油性インキ付着を含む当業者には既知の捺印技術のいずれかによる。
【0079】
また、その材料はスピン塗布される。一時的光学状態変化安全保護材料から成る層のスピン被覆は、精密及び均一の要求のために好適な塗布方法である。僅か少しの工程の改良が、スピン被覆による用具インライン付着に典型的に必要である。スピン被覆は当業者には既知の手段を使用して塗布される。例えば、精密で少量の染料は、ディスク固定及び続いてディスク回転でラジアルラインに配置して精密に被覆した領域を作る。通常のスピン被覆は、第1の速度への第1の加速ランプ、第1の速度での第1の滞留時間、第2の速度への第2の加速ランプ、第2の速度での第2の滞留時間、第3の速度への第3の加速ランプ、第3の速度での第3の滞留時間、減速及び後コンディショニング(所定の温度で所定の時間でのベーキング/乾燥/硬化)を必要とする。そのスピン・プロフィルは、所望の被覆を与えるには有利に制御できる。かかる安全保護材料が完成した光媒体の露出表面に配置されるときには、安全保護材料は光媒体の取扱のために安全保護材料の磨耗に対して保護するように被覆することが望ましい。従って、例えば、安全保護材料が完成した光ディスクのレーザ入射表面に塗布されるときには、硬質皮膜を安全保護材料の上に配置してかかる表面から安全保護染料が磨耗又は除去されるのを防ぐことが有利である。
【0080】
一時的光学状態変化保護安全材料は、光媒体のラッカー塗り、第2の基板(DVD)の付加及び/又はラベルの付加の前にピット表面上に被覆される。かかる材料の後での付加は安全保護材料の除去及び劣化に対する保護を助ける。安全保護材料上へのさらなる被覆は、GEろ過用ポリカーボネートのような特殊なろ過材料から成る。
【0081】
一時的光学状態変化保護安全材料は、ピット/ランド部表面に配置される。
一実施態様において、ピット/ランド部の配置はディスクの焦点面に染料付着を受け入れるのに必要なピット幾何学を使用する。原子力顕微鏡(AFM)のような技術を寸法の立証に使用する。特定の安全保護材料に最適のピット幾何学は、その材料を可変のピット深さを有する表面上にスピン被覆することによって、どのピットが、例えば、顕微鏡によってその材料を含有するかを決定し、そして、どのピット寸法がスピン被覆の後に材料を保持するか、それらに染料無しで、エラー無しで実際に再生させルことを決定する。次に、その材料及び決定したピット幾何学を持った光媒体を検査して二重データ状態、エラーから正、又は正からエラーが生成されたかどうかを決定する。異なる半径、深さ、等が調査される。
【0082】
例えば、限定なしに、CD用の可変ピット深さのガラスマスタは、擬似ランダム使用者データの50MBを含有する公称深さ地域を除いて、ランダム順序で13ステップを形成することに関して、350nm厚さのホトレジスト及びLBR(レーザビーム記録装置)パワーステップシリーズを使用して次のように作成した:160nm(公称ピット深さ)、120nm、150nm、180nm、160nm(公称)、210nm、240nm、270nm、160nm(公称)、300nm、320nm、350nm、160nm(公称)。同様に、DVD用の可変ピット深さのスマスタは、擬似ランダム使用者データの50MBを含有する公称深さ地域を除いて、ランダム順序で13ステップを形成することに関して、200nm厚さのホトレジスト及びLBR(レーザビーム記録装置)パワーステップシリーズを使用して次のように作成した:105nm(公称ピット深さ)、80nm、95nm、110nm、105nm(公称)、125nm、140nm、155nm、105nm、170nm、185nm、200nm、105nm(公称)。それらのディスクは、一時的光学状態変化安全保護材料から成る材料で回転被覆できる、その材料を導入したピット深さを決定し、かかる寸法のピットを光媒体が完成したときにその材料無しで読取り時にインパクトがあるかどうかを分析する。
【0083】
レーザ読取り面からの検出は、基板に一つ以上の深いピットを含ませることによって促進される、かかるピットは多重−深さピットを作る設計のマスタを使用することによって作る。検出は深いピットの幾何学を最適化することによって改善される。可変ピット深さのガラスマスタを製造できる。例えば、350nm厚さのホトレジスト及びLBRパワーステップシリーズを使用して、擬似ランダム使用者データ用の公称深さ地域を含む種々のステップを作る。
【0084】
ピットは、ディスクの外5mm又はディスクのリードアウトのみに有利に配置できる。かかる場合には、ディスクの外部分、又はリードアウト領域のみを被覆する必要がある。
【0085】
深いピットは、金属化の前に深いピットに関して安全保護材料の配置によって干渉計を形成するために使用することもできる。
【0086】
拡張ピットに沿った干渉計を形成するために金属化前の成形時に拡張ピットの形成でポリカーボネートに一時的光学状態変化安全保護材料の配置
一時的光学状態変化安全保護材料は、予め決めた場所でポリカーボネート及びポリカーボネート中に成形された1つ以上のランド部の側面に立つ深いピット中に導入される。それらのピットは、拡大バンプ間に干渉計を成形することに関して読取り面から見たときに、入射読取りレーザビームに暴露するために安全保護材料が状態を変化するとき光読取り装置のPUHによって読取りを十分反射できないような深さに作られる。従ってこの系は、2つの成分:ポリカーボネート全体に分布された一時的光学状態変化安全保護材料及びファブリー−ペロ型(FPI)の干渉計(FPI)を使用する。
【0087】
そのFPIは、光源に反射して戻される光の量を変化させることによって動作する。この変化は干渉計に入る光の強さ、角度及び波長に依存する。FPIの物理的構造は、読取り側から見たとき、スタンピング工程中に1つ以上のランド部の側面に立つ拡張深さの1つ以上のピットを作ることによって達成される。ガラスマスタがかかる拡張深さのピットを作るのに有利に修正する。深いピットはFPIの壁として作用し、一方底部の反射性ランド部は一次反射面として作用する。一組の条件(強さ、波長、角度)下で、一時的光学状態変化安全保護材料を慎重に選択することによって、光源に戻る反射能となるが、第2の組の条件下では、光源に戻る反射光はかなり少ない。これら2つの状態はポリカーボネート(PC)に配置される安全保護材料によって駆動される。
【0088】
その干渉計が適切に製造され、一時的光学状態変化安全保護材料が選択されると、PCにおけるその材料は透明であって、全てのデータは1つの状態で読取れる。読取中に、その材料はエネルギーを吸収する。その材料によって十分なエネルギーが吸収されたとき、その透過率は減少し、それは屈折率に少しの変化をもたらす。減少した透過率の第2の状態において、性質が設計されると、FPIに対する入力エネルギー閾値はクロスするように作ることができる、そして極めて小さい信号が反射される。安全保護材料及びそのPCにおける濃度を選択することによって、かかるデータを読取ることができる十分な信号を光学テータ構造にもたらすことができる。一方、その材料が読取りビームによって活性化されるときにRIが変化するは場合には、安全保護材料およびその濃度、及びピットの深さ(非読み取り面から)はFPI閾値をクロスして反射能の減少をもたらす波長の変化をもたらすようにすべきであるが、波長の変化は正常な大きさの光学データ構造をなお解決できる十分小さくすべきである。自動利得制御(AGC)がATIP情報に基づいて不適切に発動する場合には、ディスクはCD−RWの場合のようにプリホーマットしなければならないことに注意すべきである。
【0089】
光媒体から成る基板間の一時的光学状態変化安全保護材料の配置
染料は、基板の間に、例えば、GE社によって製造される環境保護ポリカーボネートの間に付着して、封入する。かかる配置は光ハードコーティングを排除し、現存の製造法を使用し、保護を提供し、読取りレーザ光出力密度が、例えば、ピット表面から1.2mmにおけるよりも0.6mmにおけるほうが大きいので、使用できる可能な染料化学を拡大する。
【0090】
以上、本発明を好適な実施態様に関して記載したが、種々の変化及び/又は改良が請求項に規定して本発明の精神又は範囲を逸脱することなく本発明にできることを当業者は容易に理解されるものと思料される。
【図面の簡単な説明】
【0091】
【図1】反射層、染料層、及び透明基板を有する本発明の多層光ディスクの実施態様を示す。
【図2】DVD読取り装置レーザ光に非暴露、DVD読取り装置レーザ光に暴露、及びDVD読取り装置レーザ光への暴露から回復した染料系に関する反射率対時間の関係を示す線図である。
【図3】図2の染料系に関してピット/ランド部の信号の実時間のプロットである。
【図4】多重深さピット・ディスクの成形に使用される多重深さピット・マスタの原子力顕微鏡写真である。
【図5】最高バンプ(最深ピット)上に被覆された本発明の染料/染料系を備えた多重深さピット・ディスクの原子力顕微鏡写真である。
【図6】本発明のプロピレンブルーのNMRスペクトルである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の工程から成ることを特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの合成法:
(a)臭素の存在下でフェノチアジンをジプロピルアミンと反応させる工程;及び
(b)工程(a)の生成物を精製する工程。
【請求項2】
任意に銅の存在下で、3,7−ジプロピルアミノフェノ−チアジン−5−イウム・ブロミドをジプロピルアミンと反応させる工程から成ることを特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの合成法。
【請求項3】
下記の工程から成ることを特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの合成法:
(a)3,7−ジニトロフェノチアジンの環窒素をアセチル化する工程;
(b)工程(a)の生成物を還元する工程;及び
(c)工程(b)の生成物を(c’)臭化プロピル及び塩基又は(c”)プロピルアルデヒド及びNaBHCNと反応させる工程。
【請求項4】
下記の工程から成ることを特徴とする不純混合物から[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの単離法:
(a)不純混合物を熱水に溶解する工程;
(b)工程(a)の熱溶液をろ過して不溶性物質を除去する工程;
(c)工程(b)の熱ろ液をZnClで処理してZnCl塩を沈殿させる工程;
(d)前記ZnCl塩を塩基に溶解させる工程;及び
(e)工程(d)のろ液を有機溶媒で洗浄し、かつ塩で処理して[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンを沈殿させる工程。
【請求項5】
(4−アミノフェニル)ジプロピルアミンを[2−アミノ−5−(ジプロピルアミノ)フェニル]−チオスルホン酸と反応させる工程から成ることを特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの製造法。
【請求項6】
(4−{[4−(ジプロピルアミノ)フェニル]−ジプロピルアミンをS,I,DCBと反応させる工程から成ることと特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの製造法。
【請求項7】
フェニチアジン又はその塩類を任意に銅の存在下で反応させる工程から成ることを特徴とする[7−(ジプロピルアミノ)フェノチアジン−3−イリデン]ジプロピルアミンの合成法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公表番号】特表2007−522099(P2007−522099A)
【公表日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−539753(P2006−539753)
【出願日】平成16年11月10日(2004.11.10)
【国際出願番号】PCT/US2004/037374
【国際公開番号】WO2005/049561
【国際公開日】平成17年6月2日(2005.6.2)
【出願人】(504220362)ベリフィケイション テクノロジーズ インコーポレーテッド (5)
【出願人】(307023421)
【出願人】(307023432)
【出願人】(307023454)
【出願人】(307023465)
【出願人】(307023476)
【出願人】(307023487)
【出願人】(307023498)
【出願人】(307023502)
【Fターム(参考)】