DE102005017155A1

DE102005017155A1 - Optical storage medium, has information layers that are arranged on top of each other, where each layer has stretching polymer film that is provided with amorphous structure in stretching condition

Info

Publication number: DE102005017155A1
Application number: DE200510017155
Authority: DE
Inventors: Tobias Kresse; Christoph JÜRGENS
Original assignee: Tesa SE
Current assignee: Tesa SE
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-19

Abstract

The medium has information layers that are arranged on top of each other, where each layer has a stretching polymer film (1). The polymer film is provided with an amorphous structure in the stretching condition. The film has birefringent characteristics in the stretching condition in such a manner that a maximum refractive index difference is provided between an ordinary beam and an extraordinary beam.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Speichermedium mit mindestens einer einen verstreckten Polymerfilm aufweisenden Informationsschicht.The The present invention relates to an optical storage medium having at least one information layer having a stretched polymer film.

Bei derartigen optischen Speichermedien weist die Informationsschicht einen verstreckten Polymerfilm auf, in den die zu speichernde Information in digitaler Weise oder auch in Form von Graustufen mit einem Schreibstrahl, beispielsweise einem Laserstrahl, geschrieben wird. Die Information wird dabei durch ein Aufheben der Verstreckung der Polymere in den Polymerfilm geschrieben. Das Aufheben der Verstreckung führt lokal zu einer optischen Änderung des Polymerfilms, die anschließend mit einem Auslesestrahl wie einem Laserstrahl detektiert werden kann.at such optical storage media has the information layer a stretched polymer film into which the information to be stored in digitally or in the form of grayscale with a writing beam, for example, a laser beam is written. The information is thereby by removing the stretching of the polymers in the Written polymer film. The cancellation of the drawing leads locally to an optical change of Polymer film, which subsequently can be detected with a readout beam such as a laser beam.

Die Informationsschicht kann insbesondere aus dem Polymerfilm bestehen. Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch denkbar, dass eine Informationsschicht mehrere Polymerfilme aufweist bzw. aus diesen besteht. Es ist außerdem möglich, dass mehrere Informationsschichten und somit mehrere Polymerfilme übereinander angeordnet sind, die durch eine Fokussierung des Lasers auf den jeweiligen Polymerfilm gezielt beschrieben bzw. ausgelesen werden können. Auf solchen sogenannten Mehrlagenspeichern lässt sich eine größere Menge an Informationen speichern.The Information layer may consist in particular of the polymer film. Of course it is it basically also conceivable that an information layer several polymer films has or consists of these. It is also possible that several information layers and thus several polymer films one above the other are arranged by focusing the laser on the respective polymer film can be specifically described or read can. On such so-called multi-layer storage can be a larger amount to store information.

Ein derartiges optisches Speichermedium ist beispielsweise aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 298 16 802 U1 bzw. der auf das Gebrauchsmuster zurückgehenden WO 00/017864 A1 bekannt. Bei dem bekannten Datenspeicher werden als verstreckte Polymerfilme insbesondere Polypropylen (PP) und Polymethylmethacrylat (PMMA) eingesetzt. Diese sind spiralartig auf einem Wickelkern angeordnet, wobei sich zwischen den Polymerfilmlagen jeweils eine Adhäsionsschicht befindet. Zur Speicherung von Information wird mit einem Laser in die gewünschte Polymerfilmlage gezielt thermische Energie eingebracht, die dazu führt, dass die Verstreckung des Polymerfilms in dem Einwirkungsbereich des Lasers lokal aufgehoben wird. Dabei wird in dem von dem Laser fokussierten Bereich insbesondere eine Dichte- und Brechungsindexänderung hervorgerufen, die wiederum zu einer Änderung des Reflexionsvermögens an der Grenzfläche des Polymerfilms führt. Diese mit dem Laserstrahl eingebrachten Belichtungspunkte oder auch „Pits" können zum Auslesen der Information wiederum mit einem Laserstrahl und einer geeigneten Ausleseeinrichtung gezielt detektiert werden.Such an optical storage medium is for example from the German utility model DE 298 16 802 U1 or the going back to the utility WO 00/017864 A1 known. In the known data storage are used as stretched polymer films in particular polypropylene (PP) and polymethyl methacrylate (PMMA). These are arranged spirally on a winding core, wherein in each case an adhesion layer is located between the polymer film layers. For storing information, thermal energy is deliberately introduced into the desired polymer film layer with a laser, which causes the stretching of the polymer film in the area of action of the laser to be locally canceled. In particular, a density and refractive index change is caused in the region focused by the laser, which in turn leads to a change in the reflectivity at the interface of the polymer film. These exposure points or "pits" introduced with the laser beam can in turn be detected selectively for reading the information with a laser beam and a suitable read-out device.

Auch aus der DE 199 35 776 A1 ist ein solches Speichermedium bekannt, wobei bei diesem Datenspeicher Polymerfilme eingesetzt werden, die einen Kristallitschmelzpunkt von mehr als 170°C besitzen. Auf diese Weise soll eine erhöhte Temperatur- und Langzeitstabilität des Datenspeichers erreicht werden. Beispielhaft werden dabei als verstreckte Polymerfilme insbesondere Poyethylenterephtalat (PET), Polyethylennaphtalat (PEN), Polymethylpenten (PMP) sowie Polyimid genannt.Also from the DE 199 35 776 A1 Such a storage medium is known, wherein in this data storage polymer films are used which have a crystallite melting point of more than 170 ° C. In this way, an increased temperature and long-term stability of the data memory is to be achieved. In particular, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polymethylpentene (PMP) and polyimide are mentioned as drawn polymer films.

Die bei den bekannten optischen Speichermedien eingesetzten Polymerfilme weisen im verstreckten Zustand eine hohe Doppelbrechung auf. Dies ist insbesondere bei mehrlagigen Speichermedien problematisch, bei denen mehrere übereinander angeordnete Informationsschichten vorgesehen sind, die jeweils einen verstreckten Polymerfilm aufweisen. Um gezielt Informationen in einen der gegenüber der Schreib- bzw. Auslesevorrichtung tiefer liegenden Polymerfilme zu schreiben bzw. um gezielt Informationen aus einem der tiefer liegenden Polymerfilme auszulesen, muss der Schreib- bzw. Auslesestrahl durch die über dem jeweils zu beschreibenden bzw. auszulesenden Polymerfilm liegenden Polymerfilme hindurch in den betreffenden Film fokussiert werden.The Polymer films used in the known optical storage media have a high birefringence in the stretched state. This is particularly problematic in multi-layer storage media, in which several arranged one above the other Information layers are provided, each one stretched Have polymer film. To target information in one of the opposite Read / write device deeper polymer films too to write or to get specific information from one of the lower lying Read out polymer films, the write or read beam through the above lying in each case to be described or to be read polymer film Polymer films are focused into the film in question.

Durch die hohe Doppelbrechung der verstreckten Polymerfilme ist dabei insbesondere aufgrund von Astigmatismus die Fokussierung des Strahls in die tiefer liegenden Lagen erschwert und teilweise sogar unmöglich. Somit reduziert sich die mögliche Anzahl von übereinander angeordneten Informationsschichten, und die Speicherkapazität des Speichermediums wird begrenzt. Auch bei Speichermedien mit nur einer Informationsschicht führt die hohe Doppelbrechung des Polymerfilms zu Problemen bei der Fokussierung und damit beim Schreiben und Auslesen von Information.By the high birefringence of the stretched polymer films is present especially due to astigmatism, the focusing of the beam in the deeper layers difficult and sometimes even impossible. Consequently reduces the possible Number of superimposed arranged information layers, and the storage capacity of the storage medium is limited. Even with storage media with only one information layer leads the high Birefringence of the polymer film leads to problems in focusing and thus when writing and reading information.

Die hohe Doppelbrechung resultiert aus der Verstreckung der Polymerfilme. Die Verstreckung der Polymerfilme ist jedoch erforderlich, um beim Beschreiben des Speichermediums in dem von dem Schreibstrahl fokussierten Bereich durch eine Aufhebung der Verstreckung eine zum Auslesen der Informationen ausreichende optische Veränderung des Polymerfilms hervorzurufen.The high birefringence results from the stretching of the polymer films. However, the stretching of the polymer films is required in order to Describe the storage medium in the focused by the write beam Range by lifting the drafting one for reading the information to cause sufficient optical change of the polymer film.

Insbesondere bei mehrlagigen Speichermedien besteht außerdem das Problem, dass durch die bei den bekannten Speichermedien beim Schreiben von Information erfolgende Dichte- und insbesondere Brechungsindexänderung eine Wellenfrontverzerrung eines Schreib- oder Auslesestrahls erfolgt, wenn ein bereits beschriebener Bereich eines Polymerfilms durchstrahlt werden muss, um auf einen tiefer liegenden Polymerfilm zu fokussieren. Es kommt somit zu Beugungseffekten, die wiederum das Fokussieren des Schreib- oder Auslesestrahls in tiefer liegende Polymerfilme beeinträchtigt.In particular, in the case of multi-layered storage media, there is also the problem that wavefront distortion of a write or read beam occurs when an area of a polymer film already described has to be irradiated to a lower depth due to the density and, in particular, refractive index changes occurring in the known storage media Focusing lying polymer film. It thus comes to diffraction effects, which in turn the Fo kussieren the write or read beam in deeper polymer films affected.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein optisches Speichermedium der eingangs genannten Art, insbesondere ein optisches Speichermedium mit mehreren übereinander angeordneten Informationsschichten, bereitzustellen, bei dem das Schreiben und Auslesen von Informationen in gegenüber dem Stand der Technik verbesserter Weise möglich ist.Of the The invention is therefore based on the technical problem of an optical Storage medium of the type mentioned, in particular an optical Storage medium with several stacked To provide informational layers, in which the writing and Reading information in relation to the prior art improved Way possible is.

Dieses technische Problem wird für ein optisches Speichermedium der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass der Polymerfilm im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur aufweist.This technical problem will for an optical storage medium of the type mentioned by solved, that the polymer film in the stretched state, a substantially having amorphous structure.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die hohe Doppelbrechung der bekannten Polymerfilme im verstreckten Zustand aus der bei der Verstreckung erfolgenden Kristallisation der Polymerfilme resultiert. Die erfindungsgemäßen Polymerfilme weisen im verstreckten Zustand hingegen eine im Wesentlichen amorphe Struktur auf, sind also im Wesentlichen nicht kristallin, und besitzen daher wenn überhaupt nur eine sehr geringe Doppelbrechung, die für das Fokussieren eines Schreib- oder Auslesestrahls auch bei Durchstrahlung eines Polymerfilms unproblematisch ist.Of the Invention is based on the finding that the high birefringence the known polymer films in the stretched state from the in the drawing Successful crystallization of the polymer films results. The polymer films according to the invention in the stretched state, however, have a substantially amorphous Structure, are therefore essentially not crystalline, and possess therefore if at all only a very small birefringence, which is necessary for focusing a writing or readout beam even when irradiating a polymer film unproblematic is.

Überraschend hat sich nun gezeigt, dass auch bei Polymerfilmen, die im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur aufweisen, durch das lokale Einbringen thermischer Energie mit einem Schreibstrahl eine für ein anschließendes sicheres Auslesen der Information ausreichende Veränderung des Polymerfilms erreicht wird.Surprised has now been shown that even in polymer films in the stretched Condition have a substantially amorphous structure through which local incorporation of thermal energy with a writing beam one for a subsequent safe Reading out the information achieved sufficient change in the polymer film becomes.

Das Fokussieren des Schreib- und Auslesestrahls in die jeweilige Informationsschicht ist dabei nicht aufgrund von doppelbrechenden Eigenschaften des Polymerfilms bzw. der Polymerfilme beeinträchtigt. Das Beschreiben und Auslesen des erfindungsgemäßen Speichermediums ist somit gegenüber dem Stand der Technik mit erhöhter Sicherheit bzw. erhöhter Geschwindigkeit möglich. Insbesondere bei mehreren übereinander angeordneten Informationsschichten kann die Information auch in tiefer liegende Polymerfilme sicher geschrieben und anschließend ausgelesen werden. Es kann daher eine größere Anzahl von Informationsschichten vorgesehen werden, so dass eine erhöhte Speicherkapazität des Speichermediums gegeben ist. Auch bei Vorsehen von Schutzschichten großer Dicke, die von dem Schreib- bzw. Auslesestrahl durchstrahlt werden müssen, ist die Verwendung von Polymeren vorteilhaft, die im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur aufweisen.The Focusing the write and read beam in the respective information layer is not due to birefringent properties of the Polymer film or the polymer films impaired. Describing and Reading the storage medium according to the invention is thus opposite the Prior art with increased Security or increased Speed possible. Especially with several superimposed arranged information layers, the information can also be in deeper polymer films are safely written and then read out become. It can therefore be a larger number be provided by information layers, so that an increased storage capacity of the storage medium given is. Even with the provision of protective layers of large thickness, which must be irradiated by the write or read beam is the Use of polymers advantageous in the stretched state have a substantially amorphous structure.

Der Belichtungseffekt beim Beschreiben des Speichermediums beruht dabei im Wesentlichen auf einer Topographieänderung in dem vom Schreibstrahl belichteten Bereich. Die Verstreckung der Polymere wird durch das Einbringen von thermischer Energie beim Schreiben von Informationen lokal aufgehoben. Es kommt zu einer Entspannung der Polymerketten, wobei die durch die Verstreckung in dem Polymerfilm gespeicherte Energie frei wird. Die Topographie des Polymerfilms wird lokal unter Bildung eines Belichtungspunkts verändert. Diese Topographieänderung kann beim Auslesen des Speichermediums, beispielsweise in Reflexion, detektiert werden, da sich die von dem Auslesestrahl zurückgelegte Weglänge im beschriebenen Bereich aufgrund der Topographieänderung verändert und es so zu einer Phasenverschiebung zwischen von beschriebenen und von nicht beschriebenen Bereichen des Polymerfilms reflektiertem Licht kommt.Of the Exposure effect when writing the storage medium is based essentially on a topography change in that of the writing beam illuminated area. The stretching of the polymers is by the Introducing thermal energy while writing information stored locally. There is a relaxation of the polymer chains, wherein the stored by the stretching in the polymer film Energy is released. The topography of the polymer film is locally under Formation of an exposure point changed. This topography change can during reading of the storage medium, for example in reflection, be detected, since the traversed by the readout beam path length in the described area due to the topography change changed and there is thus a phase shift between described and reflected from non-described areas of the polymer film Light comes.

Im Gegensatz zu hoch bzw. zumindest zu einem erheblichen Teil kristallinen verstreckten Polymerfilmen kommt es beim Aufheben der Verstreckung durch das Einbringen thermischer Energie bei im Wesentlichen amorphen verstreckten Polymerfilmen zu keiner wesentlichen Volumenänderung. Insbesondere tritt dabei eine Volumenänderung von maximal etwa 2 % auf. Eine Volumenänderung entsteht bei der Aufhebung der Verstreckung bei kristallinen verstreckten Polymerfilmen durch den Übergang des Polymerfilms vom kristallinen in den amorphen Zustand. Weist der Polymerfilm jedoch bereits im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur auf, so findet dieser Übergang praktisch nicht statt. Eine Volumenänderung bleibt im Wesentlichen aus. Daher kommt es im Wesentlichen auch zu keiner Dichteänderung oder Brechungsindexänderung.in the Contrast to high or at least to a considerable extent crystalline Elongated polymer films occur when the drawing is canceled by introducing thermal energy at substantially amorphous stretched polymer films to no significant volume change. In particular, a volume change of at most about 2 occurs % on. A volume change arises when the orientation of crystalline stretched drawing is removed Polymer films through the transition of the polymer film from the crystalline to the amorphous state. has However, the polymer film already in the stretched state, a substantially amorphous structure, so this transition does not take place practically. A volume change essentially stays off. That's why it essentially comes about to no density change or refractive index change.

Dies hat für mehrlagige Speichermedien weiterhin den Vorteil, dass das Fokussieren eines Schreib- oder Auslesestrahls in tiefer liegende Polymerfilme bzw. Informationsschichten nicht durch eine aufgrund einer Brechungsindexänderung erfolgte Wellenfrontverzerrung des Schreib- bzw. Auslesestrahls beeinträchtigt wird. Auch aus diesem Grund kann eine höhere Speicherkapazität des Speichermediums erreicht werden.This has for Multi-layered storage media continue to have the advantage of being focused a read or read beam into deeper polymer films or information layers not due to a refractive index change wavefront distortion of the write or read beam impaired becomes. Also for this reason, a higher storage capacity of the storage medium be achieved.

Dies gilt insbesondere, wenn zwischen benachbarten Informationsschichten ein das im Zuge der Topographieänderung erzeugte Relief ausfüllendes Material mit im Wesentlichen dem gleichen Brechungsindex wie der Polymerfilm der Informationsschicht vorgesehen ist. Ein solches Material kann beispielsweise eine zwischen benachbarten Informationsschichten vorgesehene Adhäsionsschicht sein. Neben der Vermeidung von Wellenfrontverzerrungen sorgt eine solche Adhäsionsschicht für einen sicheren Zusammenhalt der Informationsschichten des Speichermediums.This applies in particular if between neighboring information layers a material filling the relief generated in the course of the topography change is provided with substantially the same refractive index as the polymer film of the information layer. Such a material may be, for example, an adhesion layer provided between adjacent information layers. In addition to avoiding wavefront distortions Such an adhesion layer ensures a secure cohesion of the information layers of the storage medium.

Der Polymerfilm besitzt auch im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur, ist also im Wesentlichen nicht kristallin, so dass das Fokussieren eines Schreib- oder Auslesestrahls auch in tiefer liegende Informationsschichten problemlos möglich ist. Grundsätzlich lässt sich der Grad der Kristallisation von Polymerfilmen über den Grad ihrer Doppelbrechung abschätzen. Als Beispiel für eine im Wesentlichen amorphe Struktur lässt sich daher angeben, dass der Polymerfilm im verstreckten Zustand insbesondere doppelbrechende Eigenschaften derart aufweisen kann, dass zwischen dem ordentlichen Strahl und dem außerordentlichen Strahl eine maximale Brechungsindexdifferenz von Δn ≤ 0,01 besteht. Die maximale Brechungsindexdifferenz zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl wird bei Durchstrahlung des doppelbrechenden Mediums senkrecht zu seiner optischen Achse erreicht. Mit einer derart geringen Doppelbrechung ist gewährleistet, dass das Auslesen bzw. Beschreiben des Speichermediums sicher und zuverlässig möglich ist.Of the Polymer film also has a substantially stretched state amorphous structure, so it is essentially not crystalline, so that focusing a writing or reading beam also in deeper lying information layers is easily possible. Basically you can the degree of crystallization of polymer films over the degree of their birefringence estimated. As an example for a substantially amorphous structure can therefore be indicated that the polymer film in the stretched state, in particular birefringent Properties may have such that between the ordinary beam and the extraordinary Beam has a maximum refractive index difference of Δn ≤ 0.01. The maximum refractive index difference between orderly and extraordinary Beam becomes perpendicular upon irradiation of the birefringent medium reached to its optical axis. With such a low birefringence is guaranteed that reading out or writing to the storage medium safely and reliable possible is.

Grundsätzlich kann die Informationsschicht bzw. können die Informationsschichten auf einem zylindrischen, insbesondere hohlzylindrischen, Wickelkörper angeordnet sein. Bei einem mehrlagigen Speichermedium können die Informationsschichten übereinander auf dem Wickelkern aufgewickelt sein, beispielsweise spiralartig.Basically the information layer or can the information layers on a cylindrical, in particular hollow cylindrical, bobbin be arranged. In a multi-layered storage medium, the Information layers on top of each other be wound on the winding core, for example, spiral.

Es ist dabei möglich, dass der Wickelkern für ein von der Innenseite des Wickelkerns erfolgendes Auslesen bzw. Beschreiben des Speichermediums transparent ist und insbesondere eine geeignete Aussparung für einen Schreib- bzw. Auslesestrahl aufweist. Dies hat den Vorteil, dass das Speichermedium zum Auslesen und Beschreiben ruhen kann, somit nicht ausgewuchtet werden muss, während lediglich eine im Innern des Wickelkerns angeordnete Auslese- und/oder Schreibeinrichtung beweglich, insbesondere um die Achse des Wickelkerns rotierbar und entlang der Achse des Wickelkerns verschiebbar, ausgestaltet sein muss. Auf diese Weise kann eine spiralartige Abtastung der Polymerfilme erfolgen.It is possible that the winding core for a reading out or writing from the inside of the winding core the storage medium is transparent and in particular a suitable recess for one Has write or read beam. This has the advantage that the storage medium for reading and writing can rest, thus does not have to be balanced, while only a read-out and / or writing device arranged in the interior of the winding core movable, in particular rotatable about the axis of the winding core and displaceable along the axis of the winding core, be configured got to. In this way, a spiral scan of the polymer films respectively.

Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch denkbar, dass die Informationsschichten des Speichermediums auf einem anders ausgebildeten Medium, beispielsweise auf einem scheibenförmigen Medium, angeordnet sind.Of course it is it basically also possible that the information layers of the storage medium on a different medium, for example on one discoid Medium, are arranged.

Der Informationsschicht bzw. den Informationsschichten kann jeweils eine Absorptionsschicht zugeordnet sein, die das Ausbilden der Topographieänderung in dem Polymerfilm durch eine Absorption des Schreibstrahls unterstützt. Dies ist insbesondere bei für den Schreibstrahl transparenten Polymerfilmen von Bedeutung. Insbesondere kann der Polymerfilm bzw. können die Polymerfilme mit einer Absorptionsschicht beschichtet sein. Der Absorptionsgrad hängt dabei von der Anzahl übereinander angeordneter Informationsschichten ab. Je mehr Schichten übereinander angeordnet sind, desto geringer sollte die Absorption der Absorptionsschicht sein. Grundsätzlich kommen beispielsweise Farbstoffe als Absorber in Frage. Wird eine Adhäsionsschicht vorgesehen, kann die Absorptionsschicht insbesondere in die Adhäsionsschicht integriert sein.Of the Information layer or the information layers can each be associated with an absorption layer, which is the formation of the topography change supported in the polymer film by absorption of the writing beam. This is especially at for the writing beam transparent polymer films of importance. Especially can the polymer film or can the polymer films may be coated with an absorption layer. The degree of absorption depends thereby of the number over each other arranged information layers from. The more layers on top of each other are arranged, the lower should the absorption of the absorption layer be. in principle For example, dyes are suitable as absorbers. Will one adhesion provided, the absorption layer can in particular in the adhesion layer be integrated.

Um ein in Reflexion erfolgendes Auslesen des Speichermediums zu unterstützen, kann die bzw. können die Informationsschichten eine reflektierende, insbesondere teilreflektierende Beschichtung, beispielsweise eine Metallbeschichtung, aufweisen. Wiederum sollte der Reflexionsgrad für die zum Auslesen bzw. Schreiben eingesetzte Strahlung in Abhängigkeit von der Anzahl der Informationsschichten gewählt werden. Das Vorsehen einer reflektierenden Schicht ist wiederum insbesondere bei für den Auslesestrahl im Wesentlichen transparenten Informationsschichten von Bedeutung. Dabei kann anstelle einer zusätzlichen Absorptionsschicht auch die Absorption der reflektierenden Beschichtung zur Unterstützung des Belichtungseffekts genutzt werden.Around can support a read-out of the storage medium in reflection, can which or can the information layers a reflective, in particular partially reflective Coating, such as a metal coating have. In turn should the reflectance for the radiation used for reading or writing in dependence be selected from the number of information layers. The provision of a In turn, the reflective layer is particularly useful for the readout beam essentially transparent information layers of importance. It can instead of an additional Absorption layer also the absorption of the reflective coating for support the exposure effect.

Als Polymere für den Polymerfilme kommen grundsätzlich sämtliche Polymermaterialien in Frage, die auch im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur aufweisen.When Polymers for the polymer films come in principle all Polymer materials in question, which also in the stretched state a have substantially amorphous structure.

Insbesondere kann der Polymerfilm zum Beispiel Polycarbonat (PC) aufweisen, insbesondere aus Polycarbonat (PC) bestehen. Es ist jedoch auch möglich, dass der Polymerfilm Cyclo-olefin Copolymer (COC) aufweist, insbesondere aus Cyclo-olefin Copolymer (COC) besteht. Auch kann der Polymerfilm Polystyrol (PS) aufweisen, insbesondere aus Polystyrol (PS) bestehen. Es ist auch denkbar, dass der Polymerfilm Polyamid (PA) aufweist, insbesondere aus Polyamid (PA) besteht. Selbstverständlich ist auch eine Mischung des Polymerfilms aus verschiedenen der genannten und/oder anderen Materialien denkbar.Especially For example, the polymer film may include, for example, polycarbonate (PC) Polycarbonate (PC) exist. However, it is also possible that the polymer film Cyclo-olefin copolymer (COC), in particular of cyclo-olefin copolymer (COC) exists. Also, the polymer film may include polystyrene (PS), in particular made of polystyrene (PS). It is also conceivable in that the polymer film comprises polyamide (PA), in particular of polyamide (PA) exists. Of course is also a mixture of the polymer film of various of the named and / or other materials conceivable.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung kann der Polymerfilm biaxial verstreckt sein. Insbesondere kann der Polymerfilm in beide Streckrichtungen gleich stark verstreckt sein.According to one preferred embodiment, the polymer film biaxially stretched be. In particular, the polymer film in both directions of stretching be equally stretched.

Dabei kann der Polymerfilm insbesondere in zwei senkrecht zueinander stehende Richtungen verstreckt sein.there In particular, the polymer film may be in two mutually perpendicular Directions be stretched.

Es hat sich gezeigt, dass in Abhängigkeit von dem verwendeten Polymermaterial der beim Beschreiben mit einem Schreibstrahl erzeugte Belichtungseffekt maximiert werden kann, wenn der Verstreckungsgrad des Polymerfilms in geeigneter Weise gewählt wird. Der Verstreckungsgrad wird dabei durch das Verhältnis der Polymerfilmlängen in Richtung der Verstreckung nach und vor der Verstreckung angegeben.It has been shown that depending on the polymer material used can be maximized in the exposure effect generated when writing with a writing beam, if the degree of stretching of the polymer film is suitably selected. The degree of stretching is indicated by the ratio of the polymer film lengths in the direction of drawing before and before drawing.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung beträgt der Verstreckungsgrad des Polymerfilms höchstens 4,0. Der Verstreckungsgrad kann dabei beispielsweise 2,0 betragen. Ein solcher Verstreckungsgrad führt insbesondere bei der Verwendung von Cyclo-olefin Copolymer (COC) als Polymermaterial zu einem besonders starken und stabilen Belichtungseffekt.According to one preferred embodiment the degree of stretching of the polymer film is at most 4.0. The degree of stretching can be 2.0, for example. Such a degree of stretching leads in particular when using cycloolefin copolymer (COC) as a polymer material to a particularly strong and stable exposure effect.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung beträgt der Verstreckungsgrad des Polymerfilms höchstens 1,7. Der Verstreckungsgrad kann dabei insbesondere 1,5 betragen. Ein solcher Verstreckungsgrad führt insbesondere bei der Verwendung von Polycarbonat (PC) als Polymermaterial zu einem besonders starken und stabilen Belichtungseffekt.According to one alternative embodiment the degree of stretching of the polymer film is at most 1.7. The degree of stretching can be in particular 1.5. Such a degree of stretching leads in particular when using polycarbonate (PC) as a polymer material a particularly strong and stable exposure effect.

Die Verstreckung des Polymerfilms mit den beispielhaft genannten Verstreckungsgraden kann dabei selbstverständlich wiederum in eine oder zwei Richtungen, insbesondere senkrecht zueinander stehende Richtungen, erfolgen. Bei Verstreckung in zwei Richtungen kann der Verstreckungsgrad insbesondere in beide Richtungen gleich groß sein.The Drawing the polymer film with the degrees of stretching mentioned by way of example can of course again in one or two directions, in particular perpendicular to each other standing directions, done. When stretched in two directions the degree of stretching can be the same in particular in both directions be great.

Gemäß einer weiteren Lehre kann der Polymerfilm mindestens einen durch Einbringen thermischer Energie erzeugten Belichtungspunkt aufweisen, der in Abhängigkeit von der eingebrachten thermischen Energie eine Maximaltiefe von 5 nm bis 200 nm aufweist. Das Einbringen thermischer Energie kann dabei durch einen Schreibstrahl, insbesondere einen Laserstrahl, erfolgen. Die Maximaltiefe hängt dann insbesondere von Parametern wie Laserleistung und Pulsdauer ab. Die Maximaltiefe, oder auch „Pit Depth" genannt, entspricht dabei der maximalen einfachen Weglängenänderung, die ein den Polymerfilm abtastender Strahl beim Überstreichen des Belichtungspunkts erfährt.According to one Further teaching, the polymer film at least one by introducing thermal energy generated exposure point in dependence from the introduced thermal energy a maximum depth of 5 nm to 200 nm. The introduction of thermal energy can thereby by a writing beam, in particular a laser beam, respectively. The maximum depth then hangs in particular of parameters such as laser power and pulse duration. The maximum depth, or "Pit Depth called, corresponds to the maximum easy path length change, the one the polymer film scanning beam when passing over the exposure point learns.

Bei einem als Vertiefung ausgebildeten Belichtungspunkt entspricht die Maximaltiefe also der Tiefe des Belichtungspunkts. Bei einem Belichtungspunkt, der beispielsweise in seinem Zentrum eine Vertiefung und um die Vertiefung einen ringförmigen Wall aufweist, entspricht die Maximaltiefe der Summe aus Höhe des Walls und Tiefe der Vertiefung.at a trained as a recess exposure point corresponds to the Maximum depth ie the depth of the exposure point. At an exposure point, for example, in its center a depression and around the Deepen an annular rampart has, corresponds to the maximum depth of the sum of height of the wall and depth of the depression.

Eine Maximaltiefe von 5 nm bis 200 nm gewährleistet dabei eine gute Detektierbarkeit des Belichtungspunkts beim Auslesen des Speichermediums.A Maximum depth of 5 nm to 200 nm ensures good detectability the exposure point when reading the storage medium.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Maximaltiefe 10 nm bis 40 nm betragen. Eine solche Tiefe ist insbesondere bei Verwendung von Polycarbonat (PC) praxisgemäß.According to one In another embodiment, the maximum depth can be 10 nm to 40 nm. Such a depth is especially when using polycarbonate (PC) practice-oriented.

Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann die Maximaltiefe 30 nm bis 120 nm betragen. Eine solche Tiefe ist bei Verwendung von Cyclo-olefin Copolymer (COC) besonders praxisgemäß.According to one alternative embodiment, the maximum depth 30 nm to 120 nm be. Such a depth is when using cyclo-olefin Copolymer (COC) particularly practical.

Die Vorteile der Erfindung zeigen sich in besonderer Weise, wenn eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Informationsschichten vorgesehen ist, wobei die Informationsschichten jeweils einen verstreckten Polymerfilm aufweisen, der im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur aufweist. Aufgrund der verbesserten Fokussierbarkeit des Schreib- bzw. Auslesestrahls kann das Auslesen und Schreiben sicherer und schneller erfolgen. Außerdem kann eine größere Anzahl von Informationsschichten übereinander angeordnet werden, so dass die Speicherkapazität des Speichermediums erhöht ist.The Advantages of the invention are particularly evident when a Plurality of one above the other arranged information layers is provided, wherein the information layers each have a stretched polymer film in the stretched Condition has a substantially amorphous structure. by virtue of the improved focusability of the write or readout beam Reading and writing can be made more secure and faster. Furthermore can be a larger number of information layers one above the other be arranged so that the storage capacity of the storage medium is increased.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:following the invention will be described with reference to an exemplary embodiment Drawing closer explained. Show it:

1 schematisch einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen optischen Speichermediums in einem Querschnitt, 1 FIG. 2 schematically a section of an optical storage medium according to the invention in a cross section, FIG.

2 einen Ausschnitt eines Polymerfilms des in 1 gezeigten Speichermediums mit in den Polymerfilm geschriebenen Belichtungspunkten in einer Rasterkraftmikroskopaufnahme, 2 a section of a polymer film of in 1 shown storage medium with written into the polymer film exposure points in an atomic force microscope image,

3 ein Diagramm, in dem für einen COC-Polymerfilm die Topographieänderung über dem Verstreckungsgrad aufgetragen ist, und 3 a diagram in which is plotted for a COC polymer film, the topography change over the degree of stretching, and

4 ein Diagramm, in dem für einen PC-Polymerfilm die Topographieänderung über dem Verstreckungsgrad aufgetragen ist. 4 a diagram in which is plotted for a PC polymer film, the topography change over the degree of stretching.

In 1 ist schematisch ein Ausschnitt eines erfindungsgemäßen optischen Speichermediums Sp in einem Querschnitt dargestellt. Das Speichermedium Sp weist eine Mehrzahl von Polymerfilmen 1 auf, von denen in 1 lediglich zwei dargestellt sind. Im vorliegenden Beispiel sind die Polymerfilme 1 übereinander auf einem nicht dargestellten hohlzylindrischen Wickelkörper aufgewickelt. Jeder Polymerfilm 1 bildet eine Informationsschicht des Speichermediums Sp. Im dargestellten Beispiel bestehen die Polymerfilme 1 aus Cyclo-olefin Copolymer (COC). Die Polymerfilme 1 sind biaxial in zwei zueinander senkrechte Richtungen jeweils mit dem Verstreckungsgrad 2,0 verstreckt.In 1 schematically a section of an optical storage medium Sp according to the invention is shown in a cross section. The storage medium Sp has a plurality of polymer films 1 on, of which in 1 only two are shown. In the present example, the polymer films 1 one above the other wound on a hollow cylindrical winding body, not shown. Every polymer film 1 forms an information layer of the storage medium Sp. In the example shown, there are the polymer films 1 from cyclo-olefin copolymer (COC). The polymer films 1 are biaxially stretched in two mutually perpendicular directions each with the draw ratio 2.0.

Dabei besitzen die Polymerfilme 1 auch im verstreckten Zustand eine im Wesentlichen amorphe Struktur, so dass sie im Wesentlichen keine doppelbrechenden Eigenschaften aufweisen. Insbesondere sind ihre doppelbrechenden Eigenschaften so gering, dass die maximale Brechungsindexdifferenz zwischen ordentlichem und außerordentlichem Strahl höchstens 0,01 beträgt. Auf ihrer Oberseite sind die Polymerfilme 1 jeweils mit einer metallischen Reflexionsschicht 2 versehen, die für eine zum Schreiben bzw. Auslesen eingesetzte nicht dargestellte Strahlung jeweils teilreflektierend ist. Das Beschreiben bzw. Auslesen der Polymerfilme 1 erfolgt dabei jeweils von der in 1 dargestellten Oberseite der Polymerfilme 1, die gleichzeitig den Innenraum des hohlzylindrischen Wickelkörpers bildet.In this case, the polymer films have 1 also in the stretched state, a substantially amorphous structure, so that they have substantially no birefringent properties. In particular, their birefringent properties are so low that the maximum refractive index difference between ordinary and extraordinary ray is at most 0.01. On their top are the polymer films 1 each with a metallic reflection layer 2 provided, which is partially reflective for each used for writing or reading unillustrated radiation. Describing or reading the polymer films 1 takes place in each case from in 1 shown top side of the polymer films 1 , which simultaneously forms the interior of the hollow cylindrical bobbin.

Im vorliegenden Beispiel wird weiterhin eine teilweise Absorption eines zum Beschreiben des Speichermediums Sp eingesetzten nicht dargestellten Schreibstrahls durch die Reflexionsschicht 2 genutzt, um die Einbringung von thermischer Energie in die Polymerfilme 1 zum Schreiben von Belichtungspunkten zu fördern. Die Reflexionsschicht 2 kann den Schreibstrahl dabei beispielsweise zu einem Anteil von etwa 20 % absorbieren. Selbstverständlich sind auch andere Absorptionsgrade möglich.In the present example, a partial absorption of a write beam not shown for writing to the storage medium Sp continues to be effected by the reflection layer 2 utilized the introduction of thermal energy into the polymer films 1 to promote the writing of exposure points. The reflection layer 2 For example, it can absorb the writing beam in a proportion of about 20%. Of course, other degrees of absorption are possible.

Zwischen benachbarten Polymerfilmen 1 ist jeweils eine Adhäsionsschicht 3 vorgesehen, die für einen festen Zusammenhalt des Speichermediums Sp sorgt und ein bei einer Belichtung des Polymerfilms 1 entstehendes Relief ausfüllt. Die Adhäsionsschicht 3 besitzt im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex wie die Polymerfilme 1.Between adjacent polymer films 1 is in each case an adhesion layer 3 provided, which provides for a firm cohesion of the storage medium Sp and one in an exposure of the polymer film 1 fills the resulting relief. The adhesion layer 3 has essentially the same refractive index as the polymer films 1 ,

Beispielhaft ist in 1 in dem obersten Polymerfilm 1 ein Belichtungspunkt 4 dargestellt, der durch Fokussieren eines Laserstrahls auf den Polymerfilm 1 geschrieben wurde. Der Belichtungspunkt 4 weist eine zentrale Vertiefung 5 auf, die von einem ringförmigen Wall 6 umgeben ist. Die Tiefe der Vertiefung 5 und die Höhe des umgebenden Walls 6 hängen dabei vom verwendeten Polymerfilm, dem Verstreckungsgrad und der Leistung und Pulsdauer des zum Schreiben eingesetzten Lasers ab.Exemplary is in 1 in the uppermost polymer film 1 an exposure point 4 shown by focusing a laser beam on the polymer film 1 was written. The exposure point 4 has a central recess 5 on top of an annular rampart 6 is surrounded. The depth of the depression 5 and the height of the surrounding wall 6 depend on the polymer film used, the degree of stretching and the power and pulse duration of the laser used for writing.

Die Entstehung der Topographie des Belichtungspunkts 4 ist folgendermaßen zu erklären. Bei der Fokussierung von Laserstrahlung auf den Polymerfilm 1 wird die Verstreckung des Polymerfilms 1 im Bereich des Belichtungspunkts 4 aufgehoben. Die teilweise Absorption der Reflexionsschicht 2 für den Schreibstrahl unterstützt dabei die Einbringung von thermischer Energie in den Polymerfilm 1. Insbesondere verhalten sich die Molekülketten der verstreckten Polymere ähnlich wie ein Netz aus gedehnten Federn. Durch das lokale Einbringen von thermischer Energie mit dem Laser werden die Polymerketten im Zentrum der Belichtung zerstört und es kommt zu einer Entspannung der Polymere. Dabei schnellen die zuvor in dem Zentrum des Belichtungspunkts 4 verspannten Moleküle nach außen von dem Zentrum der Belichtung weg. So bildet sich im Zentrum des Belichtungspunkts 4 eine Vertiefung 5 und um die Vertiefung 5 herum ein ringförmiger Wall 6.The emergence of the topography of the exposure point 4 is explained as follows. When focusing laser radiation on the polymer film 1 becomes the stretching of the polymer film 1 in the area of the exposure point 4 canceled. The partial absorption of the reflection layer 2 for the writing beam thereby supports the introduction of thermal energy in the polymer film 1 , In particular, the molecular chains of the stretched polymers behave much like a network of stretched springs. The local introduction of thermal energy with the laser, the polymer chains are destroyed in the center of the exposure and there is a relaxation of the polymers. At the same time, they accelerate in the center of the exposure point 4 strained molecules outward from the center of the exposure. This forms in the center of the exposure point 4 a depression 5 and the depression 5 around a ring-shaped wall 6 ,

In 1 ist die Maximaltiefe Δs₁ oder auch „Pit Depth" des Belichtungspunkts 4 dargestellt. Sie ergibt sich im vorliegenden Beispiel als Summe aus Höhe des Walls 6 und Tiefe der Vertiefung 5. Wird der Polymerfilm 1 mit einem Auslesestrahl abgetastet, so kann die an den Belichtungspunkten 4 erzeugte Topographieänderung des Polymerfilms 1 in Reflexion über eine Phasenverschiebung des reflektierten Auslesestrahls festgestellt werden. Die Reflexionsschicht 2 unterstützt dabei die Reflexion. Die Phasenverschiebung ergibt sich aus dem Weglängenunterschied, den die reflektierte Auslesestrahlung bei Auftreten einer Topographieänderung erfahren hat. So ergibt sich der maximale Weglängenunterschied bei Abtastung eines Belichtungspunkts 4 in Reflexion als das Zweifache der in 1 dargestellten Maximaltiefe Δs₁. Zwei Auslesestrahlen, die zum einen von dem Wall 6 und zum anderen von der Vertiefung 5 reflektiert werden, haben nach der Reflexion also einen Weglängenunterschied von insgesamt 2Δs₁ und eine entsprechende Phasenverschiebung erfahren. Durch Feststellen dieser Phasenverschiebung kann auf das Vorhandensein eines Belichtungspunkts 4 geschlossen werden.In 1 is the maximum depth Δs ₁ or "Pit Depth" of the exposure point 4 shown. It results in the present example as the sum of the height of the wall 6 and depth of the depression 5 , Will the polymer film 1 scanned with a readout beam, so at the exposure points 4 produced topography change of the polymer film 1 be detected in reflection on a phase shift of the reflected readout beam. The reflection layer 2 supports the reflection. The phase shift results from the path length difference which the reflected readout radiation experienced when a topography change occurred. This results in the maximum path length difference when scanning an exposure point 4 in reflection as twice the in 1 illustrated maximum depth Δs ₁ . Two elite rays, on the one hand from the wall 6 and on the other hand from the depression 5 After reflection, therefore, a path length difference of a total of 2Δs ₁ and a corresponding phase shift have been reflected. By detecting this phase shift may indicate the presence of an exposure point 4 getting closed.

Insbesondere besteht jedoch auch zwischen der Laserstrahlung, die durch den Wall 6 und insbesondere die Vertiefung 5 reflektiert wird und der Laserstrahlung, die von dem Polymerfilm 1 in einem unbelichteten Bereich reflektiert wird aufgrund der unterschiedlichen zurückgelegten Weglängen nach der Reflexion eine Phasenverschiebung. Beispielhaft ist in 1 der einfache Weglängenunterschied für Strahlung, die auf die Vertiefung 5 einerseits und auf den umgebenden Polymerfilm 1 andererseits trifft, dargestellt und mit Δs₂ bezeichnet. Nach der Reflexion haben diese beiden Strahlen in diesem Beispiel also einen Weglängenunterschied von 2Δs₂ und eine entsprechende Phasenverschiebung erfahren. Auch anhand dieser Phasenverschiebung kann bereits auf das Vorhandensein eines Belichtungspunkts 4 geschlossen werden.In particular, however, there is also between the laser radiation passing through the wall 6 and in particular the depression 5 is reflected and the laser radiation emitted by the polymer film 1 is reflected in an unexposed area due to the different distance traveled distances after reflection, a phase shift. Exemplary is in 1 the simple path length difference for radiation that hits the well 5 on the one hand and on the surrounding polymer film 1 on the other hand, represented and designated Δs ₂ . After reflection, these two beams have thus undergone a path length difference of 2Δs ₂ and a corresponding phase shift in this example. Even based on this phase shift can already be on the presence of an exposure point 4 getting closed.

Auf diese Weise kann in dem Polymerfilm 1 digitale Information gespeichert und ausgelesen werden. Werden Belichtungspunkte 4 unterschiedlicher Tiefen erzeugt, beispielsweise indem die Pulsdauer oder die Laserleistung variiert werden, kann anhand der Größe der Phasenverschiebung auch auf die Tiefe der Vertiefung 5 geschlossen werden. So kann in dem Polymerfilm 1 auch Information in Form von Graustufen gespeichert und ausgelesen werden.In this way, in the polymer film 1 digital information is stored and read out. Be exposure points 4 generated different depths, for example, by the pulse duration or the laser power can be varied, based on the size of the phase shift on the Tie Fe the recess 5 getting closed. Thus, in the polymer film 1 Also information in the form of gray levels are stored and read out.

In 2 ist ein 20 μm × 20 μm großer Ausschnitt eines der in 1 dargestellten Polymerfilme 1 dargestellt. Die Darstellung wurde mit einem Rasterkraftmikroskop (AFM) aufgenommen. In den Polymerfilm 1 wurden entlang eines zweidimensionalen Rasters im Abstand von jeweils 3 μm Belichtungspunkte 4 eingebracht. Zum Einbringen der Belichtungspunkte 4 wurde entlang des Rasters ein gepulster Diodenlaser der Wellenlänge 658 nm mit einer Laserleistung 28 mW auf den Polymerfilm 1 fokussiert. Die numerische Apertur NA der zum Fokussieren des Lasers eingesetzten Linse betrug 0,41. Die Belichtungspunkte 4 besitzen im dargestellten Beispiel einen Durchmesser von etwa 2 μm. Die Belichtungspunkte 4 weisen wiederum jeweils eine Vertiefung 5 in ihrem Zentrum auf, die von einem ringförmigen Wall 6 umgeben ist.In 2 is a 20 μm × 20 μm section of one of the in 1 shown polymer films 1 shown. The image was taken with an atomic force microscope (AFM). In the polymer film 1 were along a two-dimensional grid at intervals of 3 microns exposure points 4 brought in. For introducing the exposure points 4 along the grid was a pulsed diode laser of wavelength 658 nm with a laser power 28 mW on the polymer film 1 focused. The numerical aperture NA of the lens used to focus the laser was 0.41. The exposure points 4 have in the example shown a diameter of about 2 microns. The exposure points 4 again each have a recess 5 in its center, that of an annular rampart 6 is surrounded.

Durch die im Wesentlichen isotropen optischen Eigenschaften der Polymerfilme 1 kann mit einem Schreib- und/oder Auslesestrahl problemlos auch in tiefer liegende Polymerfilme 1 fokussiert werden, ohne dass dies beispielsweise aufgrund von Astigmatismus erschwert würde.Due to the essentially isotropic optical properties of the polymer films 1 With a writing and / or readout beam, it can also easily penetrate deeper polymer films 1 be focussed without this being hampered, for example, by astigmatism.

Bei der Belichtung des Polymerfilms 1 erfolgt im Wesentlichen keine Dichte- und Brechungsindexänderung. Vielmehr wird in der Hauptsache eine Topographieänderung im Bereich der Belichtungspunkte 4 erzeugt. Indem die Adhäsionsschicht 3 im Wesentlichen den gleichen Brechungsindex besitzt wie die Polymerfilme 1 kommt es bei Durchstrahlung von Belichtungspunkten 4 nicht zu Wellenfrontverzerrungen der Auslese- bzw. Schreibstrahlung und damit auch nicht zu unerwünschten Beugungseffekten.In the exposure of the polymer film 1 essentially no change in density and refractive index occurs. Rather, the main thing is a topography change in the area of the exposure points 4 generated. By the adhesion layer 3 has substantially the same refractive index as the polymer films 1 it comes with irradiation of exposure points 4 not to wavefront distortions of read or write radiation and thus not to unwanted diffraction effects.

In den 3 und 4 sind für zwei unterschiedliche Polymerfilme Diagramme dargestellt, in denen jeweils die Maximaltiefe Δs₁, also die Summe aus Höhe des Walls 6 und Tiefe der Vertiefung 5 („Pit-depth") in nm eines Belichtungspunkts 4 über dem Verstreckungsgrad („Draw ratio") für zwei verschiedene Pulsdauern des für die Erstellung der in 2 dargestellten Belichtungspunkte 4 verwendeten Lasers aufgetragen ist. Insbesondere wurden dabei die Laserpulsdauern 300 ns (weißes Quadrat in den 3 und 4) und 600 ns (schwarzer Punkt in den 3 und 4) untersucht. Dabei lässt sich durch eine geeignete Ausbildung der Pit Depth ein optimaler Belichtungseffekt und damit eine optimale Lesbarkeit des Belichtungspunkts 4 erzielen.In the 3 and 4 diagrams are shown for two different polymer films, in each of which the maximum depth Δs ₁ , ie the sum of the height of the wall 6 and depth of the depression 5 ("Pit-depth") in nm of an exposure point 4 above the draw ratio for two different pulse durations for the creation of the in 2 shown exposure points 4 used laser is applied. In particular, the laser pulse durations were 300 ns (white square in the 3 and 4 ) and 600 ns (black dot in the 3 and 4 ). In this case, an appropriate exposure effect and thus optimum readability of the exposure point can be achieved by suitably designing the pit depth 4 achieve.

Das in 3 dargestellte Diagramm wurde für einen Polymerfilm aus Cyclo-olefin Copolymer (COC) erstellt. Das in 4 dargestellte Diagramm wurde für einen Polymerfilm aus Polycarbonat (PC) erstellt. Die Polymerfilme wurden dabei jeweils biaxial in zwei zueinander senkrechte Richtungen und in beide Richtungen jeweils in gleichem Maße verstreckt. Der Einfachheit halber wurde in den Diagrammen daher jeweils nur ein Verstreckungsgrad angegeben.This in 3 Diagram presented was prepared for a polymer film of cyclo-olefin copolymer (COC). This in 4 The diagram presented was for a polymer film made of polycarbonate (PC). The polymer films were each stretched biaxially in two mutually perpendicular directions and in both directions to the same extent. For the sake of simplicity, only one degree of stretching has therefore been indicated in the diagrams.

Es zeigt sich zum einen, dass sich COC-Filme deutlich stärker verstrecken lassen als PC-Filme. So lassen sich COC-Filme bis zu einem Verstreckungsgrad von ca. 4,0 verstrecken, PC-Filme nur bis zu einem Grad von etwa 1,7. Erwartungsgemäß ist der Belichtungseffekt größer bei einer größeren Pulsdauer des Lasers. Weiterhin zeigt sich in dem dargestellten Beispiel, dass es je nach verwendetem Polymermaterial einen für den Belichtungseffekt optimalen Verstreckungsgrad gibt, bei dem die Pit Depth maximal wird. Dieser liegt für COC-Filme bei einer Verstreckung von etwa 2,0, für PC-Filme bei einer Verstreckung von etwa 1,5.It shows, on the one hand, that COC films stretch significantly more leave as PC movies. Thus, COC films can be up to a degree of stretching stretch of about 4.0, PC movies only to a degree of about 1.7. As expected, the Exposure effect greater at a longer pulse duration the laser. Furthermore, in the example shown, that depending on the polymer material used, one for the exposure effect optimal degree of stretching gives the maximum pit depth becomes. This is for COC films at a stretch of about 2.0, for PC films at a stretch from about 1.5.

Bis zu diesen optimalen Verstreckungsgraden steigt die Pit Depth in dem gezeigten Beispiel für beide untersuchten Polymerfilme mit dem Verstreckungsgrad an, wie die in den Diagrammen eingezeichneten Fitlinien verdeutlichen. Der Grund dafür ist, dass der Belichtungseffekt auf einer Aufhebung der Verstreckung der Polymere beruht. Stärker verstreckte Polymerfilme zeigen daher einen größeren Belichtungseffekt und es erfolgt eine stärkere Topographieänderung, also ein ausgeprägterer Belichtungspunkt 4.In the example shown, the pit depth increases up to these optimum degrees of stretching for both investigated polymer films with the degree of stretching, as illustrated by the fit lines drawn in the diagrams. The reason for this is that the exposure effect is due to a cancellation of the stretching of the polymers. Stronger stretched polymer films therefore show a greater exposure effect and there is a stronger topography change, ie a more pronounced exposure point 4 ,

Werden die optimalen Verstreckungsgrade überschritten, wird die Pit Depth wieder kleiner. Der Grund dafür ist, dass oberhalb der optimalen Verstreckung die Polymerketten überstreckt und somit beschädigt werden. Die Verstreckung ist in diesem Fall nicht mehr reversibel sondern irreversibel. Bei einer anschließenden Belichtung wird demnach ein geringerer Belichtungseffekt erreicht.Become the optimal degree of stretching is exceeded, the pit Depth smaller again. The reason is that above the optimal Stretching the polymer chains overstretched and thus damaged become. The stretching is no longer reversible in this case but irreversible. In a subsequent exposure is therefore achieved a lower exposure effect.

Im Falle des Poycarbonat-Polymerfilms liegen die Maximaltiefen der Belichtungspunkte bei reversibler Verstreckung bei einer Pulsdauer von 300 ns etwa in einem Bereich zwischen 10 nm und 25 nm und bei einer Pulsdauer von 600 ns etwa in einem Bereich von 15 nm bis 40 nm.in the Trap of Poycarbonat polymer film are the maximum depths of Exposure points with reversible stretching at a pulse duration of 300 ns approximately in a range between 10 nm and 25 nm and at a pulse duration of 600 ns approximately in a range of 15 nm to 40 nm.

Im Falle des Cyclo-olefin Copolymer-Polymerfilms liegen die Maximaltiefen der Belichtungspunkte bei reversibler Verstreckung bei einer Pulsdauer von 300 ns etwa in einem Bereich zwischen 30 nm und 70 nm und bei einer Pulsdauer von 600 ns etwa in einem Bereich von 40 nm bis 120 nm.in the Traps of the cyclo-olefin copolymer polymer film are the maximum depths the exposure points for reversible stretching at a pulse duration from 300 ns approximately in a range between 30 nm and 70 nm and at a pulse duration of 600 ns approximately in a range of 40 nm to 120 nm.

Claims

Optical storage medium with at least one stretched polymer film ( 1 ) Information layer, characterized in that the polymer film ( 1 ) in the stretched state has a substantially amorphous structure.

Optical storage medium according to claim 1, characterized in that the polymer film ( 1 ) in the stretched state has birefringent properties such that a maximum refractive index difference of Δn ≤ 0.01 exists between the ordinary ray and the extraordinary ray.

Optical storage medium according to one of claims 1 or 2, characterized in that the polymer film ( 1 ) Polycarbonate (PC), in particular of polycarbonate (PC) consists.

Optical storage medium according to one of claims 1 or 2, characterized in that the polymer film ( 1 ) Cyclo-olefin copolymer (COC), in particular of cyclo-olefin copolymer (COC) consists.

Optical storage medium according to one of claims 1 or 2, characterized in that the polymer film ( 1 ) Polystyrene (PS), in particular polystyrene (PS) consists.

Optical storage medium according to one of claims 1 or 2, characterized in that the polymer film ( 1 ) Polyamide (PA), in particular of polyamide (PA) consists.

Optical storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer film ( 1 ) is stretched biaxially.

Optical storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of stretching of the polymer film ( 1 ) is at most 4.0 and in particular 2.0.

Optical storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the degree of stretching of the polymer film ( 1 ) is at most 1.7 and in particular 1.5.

Optical storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that the polymer film ( 1 ) at least one exposure point generated by introduction of thermal energy ( 4 ), which has a maximum depth (Δs ₁ ) of 5 nm to 200 nm as a function of the introduced thermal energy.

Optical storage medium according to claim 10, characterized in that the maximum depth (Δs ₁ ) is 10 nm to 40 nm.

Optical storage medium according to claim 10, characterized in that the maximum depth (Δs ₁ ) is 30 nm to 120 nm.

Optical storage medium according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of information layers arranged one above the other are provided, wherein the information layers each comprise a stretched polymer film ( 1 ), which has a substantially amorphous structure in the stretched state.