大菠蘿的家

70年代，由於鐳射的發明，開始了高密度光學數據存儲的研究和開發工作，鐳射電視錄像盤和鐳射聲頻唱片逐漸商品化。由於光盤兼有縮微膠片和磁片的優點，為大量資料的保存和使用開辟了新途徑。光盤存儲技術是訊息領域的重大科學技術前沿課題和新興的高技術產業，它是實現優質視聽娛樂產品、多媒體軟體、大容量數據庫和無紙辦公室的關鍵技術。光盤存儲能提供高存儲密度和大容量的記錄功能，記錄密度比磁片記錄密度要高數十倍至數百倍。又因為光盤是採用非接觸式讀寫訊息的，不會使盤面被磨損或劃傷，讀寫訊息是在光盤內的記錄介質上進行的，光點直徑約1μm，因此，灰塵或傷痕對訊息影響很小。光盤可長期保存訊息，存儲壽命達10年以上，而磁片的訊息保存一般為2~3年。光盤按其功能可以分為三種︰只讀式，一次寫入式和可擦式重複寫入式。目前使用有機記錄介質具有選擇範圍大、成本低、毒性小等優點，靈敏度和記錄密度都達到無機材料的水準。光盤存儲的光源是鐳射器，由於氣體鐳射器（如氬離子鐳射器、氦氖鐳射器等）體積大、重量大、需高壓電源，因此價格昂貴，而半導體鐳射器具有體積小、重量輕、光路短、功耗小、工作電壓低、價格低廉、壽命長等優點，採用半導體鐳射器作為光源能使光學存儲技術得到廣泛應用。目前使用較多的是Ga-As半導體二極體，鐳射波長為780nm，在選擇有機染料時應考慮染料的最大吸收波長應與之相匹配。目前，國外CD-R光盤記錄所用的染料主要是菁染料和菁，菁染料光測壽命在10年以上。與無機材料相比，有機染料用于CD-R光盤的主要優點是︰對半導體鐳射光源敏感；成本低；毒性小等。當然，對CD-R光盤，無論是記錄染料，還是光盤製備技術都處于進一步發展完善之中。CD-R有機染料具有以下特徵和性能︰染料製成的膜能強烈吸收鐳射光源，有高的記錄靈敏度；染料成膜后膜的反射率高，要求在20％以上；熱傳導率要低，記錄時形成比較陡的凹坑；能製成均勻的薄膜，製膜的方法有兩種，一種是真空渡膜法，要求染料在高溫下昇華而不分解，另一種是旋涂法，將染料溶解在溶劑中，然後旋涂在光盤基片上，待溶劑揮發后成膜，因而要求染料在溶劑中的溶解度大，尤其是醇溶性好；對熱、光、濕度的穩定性好，保存穩定性好；毒性低。適合于CD-R光盤的有機染料有多甲川菁、菁、類等。2、有機CD-R染料種類（1）多甲川菁菁染料作為光盤染料有以下特點︰易溶于有機溶劑，可採用簡單而便宜的旋涂法製作記錄介質層；摩爾消光系數高，一般ε為105Ｌ‧mol-1以上，寫入時可以用較小的能量，形成較陡的凹坑；讀取時，膜的反射率高(30%以上)，可得到比較高的信噪比；由於光照產生的單線態氧能使染料分解，因此耐光性較差。菁染料在基片上形成膜后，吸收光譜曲線會發生變化，一般半峰寬度加大，最大吸收波長向長波長方向移動，用于光盤的菁染料大多是含環的碳菁。為提升對熱和光的穩定性，在環上引入鹵素或共軛鏈上引入橋環，能使染料架構更穩定。另外，還有含苯並唑或的三碳菁。含環的染料有較好的溶解度、反射率、靈敏度和保存性。為了進一步提升多甲川菁的耐光、耐熱性能，可以採用添加單線態氧猝滅劑的方法，這些單線態氧猝滅劑是過渡金屬絡合物和銨鹽。（2） 菁以菁作為光盤記錄介質的研究工作僅次于多甲菁，並已實用化。菁具有以下特點︰摩爾消光系數大；耐光及耐熱穩定性好；具有昇華特性，能採用真空沈積法製膜；一般菁類吸收波長略低于半導體二極體鐳射波長。研究較多的菁架構如下︰ 菁與不同金屬配位時，其最大吸收波長有很大差異。菁還可以透過熱或有機溶劑處理，改變晶型，使最大吸收波長向長波移動，如Hg、Pc、Ti、ClPc用溶劑蒸汽處理，向長波移動100nm，達到半導體鐳射波長的要求。菁由於用環取代苯環，增大共軛系統，引起了紅移。芳香環上引入取代基，如烷基，烷氧基,可以提升其溶解度。引入氟使最大吸收向長波移動，苯環上引入氟的銅菁最大吸收波長為821nm。（3）、這類染料難溶于有機溶劑中，應採用真空沈積法製成記錄膜。由製成的膜與多甲川菁相比，反射率和寫入靈敏度稍低，而化學穩定性和保存性均好。下列容易成膜，並具有較高的記錄靈敏度，對高溫、高濕具有好的穩定性。染料也有較好的性能。     （4）方酸類及環類染料在甲川鏈上引入方酸環后，提升了耐光及耐熱性能，但溶解度有所下降。含方酸環的喃染料在氯仿中具有766和851nm兩個吸收峰，含環的對稱五甲川染料最大吸收波長為860nm（在CH3CN中測定）。