用於複製保護壓縮盤的瞬時光學狀態改變材料的製作方法

2023-08-10 21:33:26 1

專利名稱：用於複製保護壓縮盤的瞬時光學狀態改變材料的製作方法
背景技術：
發明領域本發明一般涉及的是對用於光碟閱讀器的波長，尤其是CD光學閱讀器產生的波長有反應的瞬時光學狀態改變保密材料。這種材料可直接應用於光學介質以實現複製保護。更具體地說，該瞬時光學狀態改變保密材料可用於製造光學可讀數字存儲介質，能保護存儲到其上的信息不被常規光學介質閱讀器複製，但允許通過同樣的光學閱讀器從數字存儲介質中讀取信息。
相關技術領域的說明數據以光學形變或位於介質的一層或多層中的不連續位置的標記的形式被儲存在光學介質上。這種形變或標記使光反射性發生改變。要閱讀光學介質上的數據，需使用光學介質播放器或閱讀器。當介質或雷射頭旋轉時，光學介質播放器或閱讀器通常發出一個雷射小點，即「讀出」點，穿過盤基片照射到含有這種光學形變或標記的數據層。兩種通用型的光學介質是CD盤，單面(single-side，SS)單層(single-layer，SL)盤提供約650兆字節的最大存儲空間；和單面(SS)單層(SL)盤提供約4.37GB(1GB＝231位元組)的DVD盤。
在常規的「只讀」型光學介質(例如，「CD-ROM」)，通常用一系列金屬化的凹槽和槽脊來編碼數據。從非金屬化面導出的「讀出」點以讀出點的光被反射回到閱讀器的光電傳感器內的方式被反射。當從雷射閱讀面訪問(reference)時，凹槽在技術上被稱為凸起(bump)。凹槽和槽脊之間的躍遷，以及這種躍遷之間的時間選擇，代表通道位。因此凹槽和槽脊自身並不是零或一序列的代表。通常在CD中，14個通道位構成在稱為8到14調製的過程中翻譯成8比特數據值的數據碼位(EFM)。
在塑料介質表面上形成的顯微凹槽以軌道排列，通常以始於介質中心終於介質外緣的螺旋形軌道放射狀地間隔。介質的凹槽面通常被一反射層例如薄層鋁或金塗覆。當從雷射閱讀面訪問觀察時，金屬化面所見到的「凹槽」也被稱為「凸起」。通常把一層漆塗覆在凹槽面上作為保護層。
由光學介質播放器或閱讀器測定的從只讀介質表面反射的光強度依據沿信息道存在或缺少凹槽而變化。當讀出點在槽脊上時，從盤直接反射的光比讀出點在凹槽上時更多。由於疵點引起的誤差可能干擾讀取，所有的光碟都採取誤差管理策略以消除這些誤差的影響。
光學閱讀器，例如CD或DVD閱讀器，具有發現和閱讀以凸起的形式儲存在CD上的數據的功用。在常規的播放器中，驅動馬達旋轉光碟。CD驅動馬達被設計來根據正在閱讀的軌道精確控制盤的轉速在200到500rpm。雷射和透鏡系統將光聚集在凸起上，光拾取器接收反射光。一個跟蹤機械裝置移動雷射組件，使雷射束能跟隨螺旋軌道，通常當播放CD時從中心向外移動雷射。當雷射從盤中心向外移動時，由於凸起的速度等於盤旋轉速度(rpm)的半徑倍，凸起更快地移經雷射。當雷射從盤中心逐漸向外閱讀時，常規採用一個主軸電機來降低CD的速度，使得雷射以一個恆定的速度來閱讀，這樣就能以恆定的速度從盤讀取數據。
所使用的半導體雷射、其波長範圍及其其操作溫度都會影響閱讀器光拾取器(PUH)讀取的波長。目前DVD閱讀器使用產生約630到約660nm波長的雷射，標準DVD閱讀器測定650±5nm的波長，而標準的DVD-R閱讀器測定650+10/-5nm的波長。目前CD閱讀器使用產生約770nm到約830nm波長的雷射，而具有PUH的標準的CD閱讀器閱讀約780nm的波長。如本領域技術人員所知，PUH只能檢測出離入射雷射束有一定偏差的反射束。例如，典型的DVD-R需要徑向偏差不大於±0.80°和切向偏差不大於±0.30°。
目前可用的大多數市售軟體、視頻、音頻和娛樂部件以只讀光學格式記錄。原因之一是數據複製成只讀格式比數據複製成可寫和可重寫光學格式便宜得多。另一原因是從閱讀可靠性的立場來看，只讀格式較少有問題。例如，某些CD閱讀器/播放器在閱讀CD-R介質方面有問題，該介質有較低的反射率，從而需要較高功率的閱讀雷射，或者較好「調諧」到特定波長的雷射。
由於尺寸較小和其生產中涉及的資源較便宜，所有種類的光學介質都顯著降低了包含在銷售內容中例如軟體、視頻和音頻產品、以及遊戲中的製造成本。很不幸地，這也提高了盜版者的盈利，並且某些介質例如視頻和音頻比起其他數據存儲介質有更好的盜版複製品銷售到大眾。據介質經銷商報告，由於高質量的複製件有數十億美元潛在的銷售損失。
盜版者通常通過從光學介質提取邏輯數據，把它複製到磁帶上，並把磁帶放在母版裝置中來製造光學母版。盜版者有時也使用CD或DVD可記錄介質複製裝置來製造分布式介質的複製品，這些複製品可被直接出售或作為預製母版用於產生一個新的用於複製的玻璃母版。從一單張母版可壓製成幾十萬的盜版光學介質，並且儲存在光學介質上的信息質量沒有下降。因為消費者要求光學介質保持高的質量，而且由於這一介質易於以較低的成本複製，假冒就非常盛行。
與本申請具有共同的發明人的WO 02/03386 A2公開了通過檢測盤上的光學不均勻性或改變，和/或在重讀光學存儲介質的特定區域時讀出信號的改變，尤其是由光敏感材料，例如染料引起的改變來防止從光學存儲介質複製數據的方法，這些染料，可通過吸收、反射、折射或影響入射束來影響讀出波長。假如在盤上預期有不均勻或改變的位置上未檢測到不均勻性或讀出信號的改變，可以使用軟體控制來拒絕訪問內容。WO 02/03386 A2的公開在此整體引用作為參考。
在公開文本WO 02/03386 A2中描述的一個優選實施方案含有光敏感材料，該材料位於光碟上的光學狀態改變保密材料，其在一種光學狀態下不會對讀出信號的數據讀取有不良作用，但曝光到光學閱讀器入射束的波長下會轉化成另一種光學狀態，優選以延時形式，確實影響讀出信號的數據讀出。在WO 02/03386 A2描述的一個優選實施方案中，光學狀態改變保密材料僅僅瞬時改變光學狀態，其光學狀態過一段時間就會恢復。
需要確定可以WO 02/03386 A2所述方式用於實現光碟的複製保護的最佳瞬時光學狀態改變保密材料，特別是當用其各自的ISO/IEC標準閱讀器閱讀時符合ISO/IEC標準的CD和DVD。特別是需要確定能用於這種複製保護方法，而不需改動光學介質閱讀器的材料。
定義「數據形變(data deformation)」在代表存儲數據並能被光學閱讀器讀出的數據項上或數據項中的結構變動。
「光學介質」能存儲能被光學閱讀器讀出的數字數據的任一幾何形狀(不必是圓形的)的介質。
「光學閱讀器」用來讀取光學介質的閱讀器(如下定義)。
「光學狀態改變數據形變」指與光學狀態改變保密材料關聯的代表數據的項目上的光學形變，用光學閱讀器讀出的數據形變隨光學狀態改變保密材料的光學狀態而變。
「光學狀態改變保密材料」指通過從最初的光學狀態到另一種光學狀態的光學狀態改變用於驗證、鑑別或保護光學介質的無機或有機材料。
「持久的瞬時光學狀態改變保密材料」指在光學閱讀器閱讀光學介質時，光學狀態能進行超過30次改變的瞬時光學狀態改變保密材料。
「閱讀器」能夠檢測記錄在光學介質上的數據的任一設備。術語「閱讀器」的意思包括，但不限於播放器。例如CD和DVD閱讀器。
「只讀光學介質」具有以一系列凹槽和槽脊代表的數字數據的光學介質。
「記錄層」用於閱讀、播放或加載到計算機的在其上記錄有數據的光學介質的一部分。所述數據可包括軟體程序、軟體數據、音頻文件和視頻文件。
「重讀」對記錄在介質上的起初已被閱讀後的一部分數據進行閱讀。
「瞬時光學狀態改變保密材料」指通過在第一種光學狀態到第二種光學狀態之間瞬時改變光學狀態，並在一段時間後自發回復到上述第一種光學狀態，用於驗證、鑑別或保護數據項的無機或有機材料，該材料在光學閱讀器閱讀下能以該光學閱讀器檢測的方式進行這種光學狀態改變多於一次。
「瞬時光學狀態改變數據形變」指與瞬時光學狀態改變保密材料相關聯的代表數據的項目上的光學形變，用光學閱讀器讀出的數據形變隨瞬時光學狀態改變保密材料的光學狀態而變。
「臨時的瞬時光學狀態改變保密材料」指在光學閱讀器閱讀光學介質時，光學狀態能進行少於30次改變的瞬時光學狀態改變保密材料。
為本公開的其餘部分起見，無論這些所述術語是否是其最初的定義，這些術語都被理解為上述定義。
發明概述本發明提供一種可被光學閱讀器閱讀的複製保護光學介質，該介質採用在約770nm到約830nm的波長範圍易於產生可測(由光學閱讀器判斷)的光學相變的瞬時光學狀態改變保密材料，該材料含有某些下式的噻嗪衍生物 其中，R1-R6是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基或滷素，X和Y均可是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基和滷素中任一，假如X或Y中任何一個是相對於噻嗪骨架的強供電子基團，則X或Y中的另一個是相對於噻嗪骨架的強吸電子基團。
附圖簡述插入並構成說明書部分的附圖用來說明本發明目前優選的實施方案，並與上文給出的概括說明和下文給出的優選實施方案的詳細說明一起用來解釋本發明的原理。


圖1示出本發明的噻嗪化合物當被約770nm到約830nm的波長照射時表現出光學狀態改變。
發明詳述本發明提供一種含有瞬時光學狀態改變保密材料的複製保護的光學介質，當曝露於典型的CD光學閱讀器的波長下，即，約770nm到約830nm時，該材料可顯示出光學狀態改變。
已經發現了如下結構通式的某些「推—拉」型的噻嗪染料用光學閱讀器在約770nm到約830nm的波長進行操作時可顯示出可檢測的光學狀態改變 其中，R1-R6是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基或滷素，X和Y是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基和滷素中任一，假如X或Y中任何一個是相對於噻嗪骨架的強供電子基團，則X或Y中的另一個是相對於噻嗪骨架的強吸電子基團。
在3位和7位連接強供電子和吸電子基團，就可以得到推—拉結構。與亞甲藍比較，這種結構有顯著的紅移。
範例「推—拉」噻嗪化合物的製備實施例1吩噻嗪5-鎓四碘化物水合物在5℃攪拌吩噻嗪(2.13g，11毫摩爾)的氯仿(75毫升)溶液，並在1小時內滴加碘(8.38g，66毫摩爾)的氯仿(175毫升)溶液進行處理。在5℃再攪拌混合物30分鐘，過濾所得沉澱物，用氯仿清洗，然後保持在室溫真空下直到重量恆定。產生黑色粉末，7.10g(90％)。
實施例23-(二甲基氨基)吩噻嗪5-鎓三碘化物在室溫下攪拌吩噻嗪5-鎓四碘化物水合物(0.417g，0.57毫摩爾)的甲醇(10毫升)溶液，並滴加二甲基胺(1.14毫摩爾)的甲醇(2毫升)溶液進行處理。在室溫下攪拌混合物3小時直到根據TCL(二氧化矽，CH3OH/TEA)監測到起始材料消耗掉。過濾沉澱物，用少量的甲醇清洗，產生黑色固體，0.30g(84％)。
實施例3[7-(二甲基氨基)吩噻嗪-3-亞基]甲烷-1，1-二腈向3-(二甲基氨基)吩噻嗪5-鎓三碘化物(0.15g，0.24毫摩爾)的甲醇(10毫升)溶液加入丙二腈(0.095克，1.44毫摩爾)和碳酸鈉(0.28克，2.88毫摩爾)，在室溫下攪拌混合物2小時，用UV-Vis監測反應。然後向反應混合物中加入鹽水和二氯甲烷，分離二氯甲烷層，用水、鹽水洗滌並乾燥(硫酸鈉)。用柱色譜(二氧化矽，二氯甲烷)純化，產生深藍帶，去除溶劑，產生紫色固體。
在圖1中列出本發明的其他範例噻嗪化合物。
關於優選實施方案的聲明儘管本發明是就優選的實施方案來描述的，本領域技術人員會容易察覺到可以對本發明進行各種改變和/或修改，而不偏離如所附權利要求書所闡述的本發明的精神或範圍。本文引用的所有文件在此全文引用。
權利要求
1.具有如下結構的化合物 其中，R1-R6是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基或滷素，X和Y均可是氫、烷基、芳基、烷氧基、硫代烷氧基、烷氨基、硝基、氨基和滷素中任一，假如X或Y中任何一個是相對於噻嗪骨架的強供電子基團，則X或Y中的另一個是相對於噻嗪骨架的強吸電子基團，其中，所述化合物被應用於光學介質，並在所述光學介質上可被能夠產生從約770nm到約830nm波長的光學閱讀器檢測到光學狀態從一種起始光學狀態到第二種光學狀態的瞬時改變。
2.如權利要求1所述的化合物，其中該化合物在某種意義上與光學數據形變關聯，這樣，當該化合物在其起始光學狀態和第二種光學狀態時光學數據形變的讀數是不同的。
全文摘要
至少在3位和7位被供電子和吸電子基團取代的吩噻嗪化合物。包括圖1所示的那些化合物。這些化合物用於對光學數據存儲介質提供複製保護。
文檔編號G11B7/24GK1774427SQ03825305
公開日2006年5月17日 申請日期2003年9月26日 優先權日2002年9月26日
發明者R·H·塞林弗倫德, S·吉爾格, R·維戈, J·李 申請人:鑑定技術公司