DE10028086C2 - Verfahren zum Herstellen eines Datenspeichers - Google Patents
Verfahren zum Herstellen eines DatenspeichersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines
Datenspeichers mit einem optisch beschreibbaren und auslesbaren
Informationsträger.
Die US 4 548 889 A beschreibt ein optisches Aufzeichnungsmedium
mit einer Speicherschicht, die lokal durch Erwärmung veränderbar
ist, und einer zusätzlichen Absorberschicht, die in Kontakt mit
der Speicherschicht steht und die zum Aufzeichnen von Information
verwendete Lichtenergie in Wärme umsetzt. Die Speicherschicht
kann eine selbsttragende Folie aufweisen, es kann aber auch ein
Substrat vorgesehen sein, auf das die Speicherschicht und die
Absorberschicht aufgebracht sind. Das aus der US 4 548 889 A
bekannte Aufzeichnungsmedium ist also mehrlagig mit einer von der
Speicherschicht getrennt angeordneten Absorberschicht.
Aus der DE 298 16 802 U1 ist ein Datenspeicher mit einem optisch
beschreibbaren und auslesbaren Informationsträger bekannt, der
eine Polymerfolie aufweist, deren Brechzahl lokal durch Erwärmung
veränderbar ist. Wenn die Polymerfolie mit Hilfe eines Schreib
strahls lokal erwärmt wird, hat die Änderung der Brechzahl eine
Änderung des Reflexionsvermögens (Reflektivität) an der betrach
teten Stelle zur Folge. Dies kann zum Speichern von Information
ausgenutzt werden. Zum Auslesen der Information wird ein
Lesestrahl verwendet, der von Stellen mit erhöhter Reflektivität
stärker reflektiert wird, was sich messen läßt, um die Informa
tion zu erfassen. Die Polymerfolie, die zum Beispiel aus
Polypropylen (dem Material für das von der Beiersdorf AG unter
der Bezeichnung "tesafilm kristallklar" vertriebene Produkt)
besteht, kann bei der Herstellung in beiden Flächenrichtungen
vorgespannt (verstreckt) werden, wodurch im Material eine hohe
Eigenenergie gespeichert ist. Bei einer lokalen Erwärmung durch
den Schreibstrahl findet bei einer derartigen Ausgestaltung der
Polymerfolie eine starke Materialänderung (Verdichtung) durch
Rückverformung statt, wobei sich die Brechzahl in der gewünschten
Weise ändert. Bei dem vorbekannten Datenspeicher kann in einer
der Polymerfolie benachbarten Adhäsionsschicht ein Absorber (zum
Beispiel ein Farbstoff) enthalten sein, der den Schreibstrahl
bevorzugt absorbiert und die dabei erzeugte Wärme lokal an die
Polymerfolie abgibt. Mit Hilfe eines Absorbers läßt sich eine
ausreichend große Änderung der Brechzahl (zum Beispiel eine
Änderung von etwa 0,2) bereits mit einer relativ geringen
Intensität des Schreibstrahls erzielen.
Die Polymerfolie des aus der DE 298 16 802 U1 bekannten Daten
speichers ist in mehreren Lagen spiralartig auf einen Wickelkern
gewickelt, wobei zwischen benachbarten Polymerfolienlagen eine
Adhäsionsschicht angeordnet ist. Durch Fokussieren des Schreib
strahls oder Lesestrahls läßt sich Information gezielt in eine
vorgewählte Lage des Informationsträgers einschreiben bzw. daraus
auslesen. Der Wickelkern kann optisch transparent sein und in
seinem Zentralbereich eine Aussparung aufweisen, die zum
Aufnehmen der Schreib- und Leseeinrichtung eines Datenlaufwerks
dient. Dabei wird die Schreib- und Leseeinrichtung relativ zu dem
Datenspeicher bewegt, während der Datenspeicher ruht, so daß der
Datenspeicher nicht im Hinblick auf eine schnelle Rotations
bewegung ausgewuchtet zu sein braucht.
Beim Herstellen des aus der DE 298 16 802 U1 bekannten Daten
speichers ist es nachteilig, daß die Polymerfolie nicht direkt
als Speicherfolie verwendet werden kann, sondern daß zunächst in
einem aufwendigen separaten Verfahrensschritt die den Absorber
enthaltende Adhäsionsschicht als zusätzliche Schicht auf die
Polymerfolie aufgetragen werden muß. Um eine ausreichende Menge
an Absorber einzubringen, ist zudem eine unerwünscht große
Schichtdicke der Adhäsionsschicht erforderlich, die die zum
Erzielen einer ausreichenden Klebekraft erforderliche Schicht
dicke übersteigt und die optische Transparenz des Datenspeichers
beeinträchtigt.
Die US 4 860 273 A offenbart einen Datenspeicher, bei dem zur
Informationsspeicherung eine Phasentrennung in einer Polymermi
schung ausgenutzt wird, wenn diese lokal erwärmt wird, indem ein
lichtabsorbierender Farbstoff einem Laserstrahl ausgesetzt wird.
In allen Ausführungsformen des Datenspeichers ist ein Substrat
vorgesehen, das als Träger dient.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines
Datenspeichers mit einem optisch beschreibbaren und auslesbaren
Informationsträger, der eine Polymerfolie aufweist, deren Brech
zahl lokal durch Erwärmung veränderbar ist, und mit einem der
Polymerfolie zugeordneten Absorber, der dazu eingerichtet ist,
einen Schreibstrahl zumindest teilweise zu absorbieren und die
dabei erzeugte Wärme zumindest teilweise lokal an die Polymerfo
lie abzugeben, zu schaffen, das weniger aufwendig ist und ko
stengünstiger durchgeführt werden kann als die Verfahren zum
Herstellen der vorbekannten Datenspeicher und das Datenspeicher
hoher Qualität liefert.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruchs 2. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Herstellen eines
Datenspeichers mit einem optisch beschreibbaren und auslesbaren
Informationsträger, der eine Polymerfolie aufweist, deren
Brechzahl lokal durch Erwärmung veränderbar ist. Der Polymerfolie
ist ein Absorber zugeordnet, der dazu eingerichtet ist, einen
Schreibstrahl zumindest teilweise zu absorbieren und die dabei
erzeugte Wärme zumindest teilweise lokal an die Polymerfolie
abzugeben. Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren eine Speicher
folie angefertigt, die die Polymerfolie und den der Polymerfolie
zugeordneten Absorber aufweist. Danach wird die Speicherfolie zu
der in dem Datenspeicher vorgesehenen Geometrie angeordnet.
Für den Herstellungsprozeß ist es von Vorteil, z. B. im Hinblick
auf die Arbeitsgeschwindigkeit, wenn zunächst eine Speicherfolie
gefertigt wird, in der die Polymerfolie und der der Polymerfolie
zugeordnete Absorber integriert sind. Insbesondere kann der
Absorber in einer derartigen Menge pro Flächeneinheit der
Speicherfolie vorgesehen werden, daß sich eine gewünschte
optische Dichte der Speicherfolie einstellen läßt, ohne dabei die
Dicke einer etwaigen Adhäsionsschicht zu beeinflussen. Die
optische Dichte ist bei der Absorption das Produkt aus dem
Extinktionskoeffizienten (konzentrationsunabhängige Materialkon
stante) des Absorbers, seiner Konzentration und der durch
strahlten Schichtdicke und ist eine zur Charakterisierung des
Absorptionsverhaltens gut geeignete Größe. Vorzugsweise liegt die
optische Dichte bei der Lichtwellenlänge eines Schreibstrahls im
Bereich von 0,1 bis 0,3 für eine Lage der Speicherfolie, kann
aber auch kleiner oder größer sein.
Für das Anfertigen der Speicherfolie gibt es mehrere Möglichkei
ten.
Bei einer Ausgestaltung des Verfahrens wird beim Anfertigen der
Speicherfolie der Absorber dem Polymer für die Polymerfolie
beigemischt, und dann wird eine Einheit aus Polymerfolie und
Absorber aus dem Absorber enthaltenden Polymer extrudiert. Die
Speicherfolie ist in diesem Fall also eine Polymerfolie, die
außer dem Grundpolymer auch Absorber enthält. Dieses Verfahren
hat den Vorteil, daß der Absorber in der Regel gleichmäßig in dem
Polymer verteilt wird und daher die beim Absorbieren eines
Schreibstrahls freigesetzte Wärme unmittelbar an das Polymer
abgibt. Die Information kann daher überall innerhalb der
Speicherfolie abgelegt werden, also zum Beispiel, in Richtung der
Dicke der Speicherfolie gesehen, auch in der Mitte, und nicht nur
an der Grenzfläche zwischen einer Polymerfolie und einer
Absorberschicht. Da der Absorber dem Polymer beigemischt wird,
läßt sich eine hohe Homogenität in der Verteilung des Absorbers
erzielen. Allerdings sind auch Absorber-Farbstoffe (siehe unten)
erforderlich, die die Bedingungen bei der Extrusion (zum Beispiel
hohe Temperatur, hoher Druck) aushalten.
Bei einer alternativen Ausgestaltung des Verfahrens wird beim
Anfertigen der Speicherfolie zunächst die Polymerfolie ex
trudiert, und anschließend wird der Absorber durch einen
Diffusionsprozeß in die Polymerfolie eingebracht. Diese Variante
ermöglicht auch die Verwendung von Absorber-Farbstoffen, die
weniger temperaturstabil sind. Grundsätzlich sind die Vorteile
die gleichen wie bei dem Extrudieren der Speicherfolie aus einer
Mischung von Polymer und Absorber. Allerdings läßt sich mit einem
Diffusionsprozeß in der Regel nicht ohne weiteres eine so gute
Homogenität in der Verteilung des Absorbers innerhalb des
Polymers erreichen wie bei dem zuvor erläuterten Mischungsprozeß.
Bei einer Art des Diffusionsprozesses wird die Polymerfolie in
einer Lösung, die den Absorber enthält, gequollen, und an
schließend wird das Lösungsmittel verdampft.
Bei einer anderen Art des Diffusionsprozesses wird der Absorber
in die Gasphase überführt, und die Polymerfolie wird einem Gas,
das den Absorber enthält, ausgesetzt. Dabei diffundieren die
Moleküle des Absorbers in die Polymerfolie. Diese Variante ist
insbesondere für Absorber geeignet, die sublimieren, also vom
festen Aggregatzustand direkt in den gasförmigen übergehen, wie
zum Beispiel Iod.
Als Polymer für die Polymerfolie eignet sich zum Beispiel
Polypropylen, aber auch andere Materialien sind denkbar. Damit
die Speicherfolie eine Polymerfolie aus biaxial verstrecktem
Polymer (zum Beispiel Polypropylen) aufweist, kann bei den zuvor
erläuterten Verfahren, bei denen die Speicherfolie mit Polymer
und Absorber durch Extrusion angefertigt wird, das Extrudat nach
dem Extrudieren biaxial verstreckt werden. Wenn dagegen der
Absorber durch einen Diffusionsprozeß in die Polymerfolie
eingebracht wird, kann die Polymerfolie vor Durchführung oder
nach Durchführung dieses Diffusionsprozesses biaxial verstreckt
werden.
Die Speicherfolie bzw. Polymerfolie wird biaxial verstreckt,
indem sie bei der Herstellung innerhalb ihrer Ebene in zwei
senkrecht aufeinanderstehenden Richtungen vorgespannt wird. Dies
führt dazu, daß im Folienmaterial eine hohe Energiedichte
gespeichert ist. Durch Deposition einer verhältnismäßig geringen
Energiemenge pro Flächeneinheit mit Hilfe eines Schreibstrahls
kann dann eine starke Materialänderung (zum Beispiel eine
Materialverdichtung) durch Rückverformung erhalten werden, die
in einer lokalen Änderung der Brechzahl und einer Änderung der
optischen Weglänge im Material resultiert. Vorzugsweise liegt die
Änderung der Brechzahl in dem Bereich, der durch einen Schreib
strahl lokal erwärmt wird, in der Größenordnung von 0,2. Dies
führt zu einer Änderung der lokalen Reflektivität, die sich mit
Hilfe eines Lesestrahls gut erfassen läßt.
Als Absorber eignen sich Farbstoffe wie zum Beispiel Dispersrot
1, Anthrachinon-Farbstoffe oder Indanthren-Farbstoffe. Auch
Mischungen verschiedener Absorber-Farbstoffe sind denkbar.
Anthrachinon-Farbstoffe und Indanthren-Farbstoffe haben eine
höhere Temperaturstabilität als Dispersrot 1 und bieten daher
Vorteile, wenn die Speicherfolie über einen Extrusionsprozeß
angefertigt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann im Prinzip ein Daten
speicher hergestellt werden, bei dem die Speicherfolie in einer
einzigen Lage angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungs
form der Erfindung wird die Speicherfolie jedoch in mehreren
Lagen angeordnet, durch die hindurch Information in eine
vorgewählte Speicherfolienlage schreibbar oder aus einer
vorgewählten Speicherfolienlage auslesbar ist. Dadurch wird eine
hohe Speicherdichte erreicht. Durch Fokussieren des Schreib
strahls und des Lesestrahls einer Schreib- bzw. Leseeinrichtung,
wie sie im Prinzip zum Beispiel aus der DVD-Technologie bekannt
ist, läßt sich Information gezielt in diese Speicherfolienlage
einschreiben bzw. daraus auslesen. Beim Schreibvorgang ist der
Schreibstrahl in den zu der betrachteten Speicherfolienlage
benachbarten Speicherfolienlagen defokussiert, so daß die
benachbarten Speicherfolienlagen lokal nur geringfügig erwärmt
werden und dort die gespeicherte Information nicht verändert
wird.
Eine Möglichkeit, die Speicherfolie mehrlagig anzuordnen, besteht
darin, daß eine zusammenhängende Speicherfolie spiralartig
aufgewickelt wird. Vorzugsweise wird die Speicherfolie auf einen
zentralen, optisch transparenten Kern aufgewickelt, der zur
Aufnahme einer Schreib- und Leseeinrichtung eines auf den
Datenspeicher abgestimmten Laufwerks eingerichtet ist. Ein auf
diese Weise hergestellter Datenspeicher kann in einem Laufwerk
verwendet werden, bei dem sich im Innenraum des Kerns ein
Schreib- und/oder Lesestrahl bewegt, während der Datenspeicher
ruht. Der Datenspeicher braucht daher nicht im Hinblick auf eine
schnelle Drehbewegung ausgewuchtet zu sein.
Vorzugsweise wird zwischen benachbarten Speicherfolienlagen eine
Adhäsionsschicht angeordnet, um die Speicherfolienlagen unterein
ander zu fixieren. Die Adhäsionsschicht kann zum Beispiel nach
dem Anfertigen der Speicherfolie und vor dem oder beim Anordnen
der Speicherfolie zu der in dem Datenspeicher vorgesehenen
Geometrie auf die Speicherfolie aufgetragen werden. Die Brechzahl
der Adhäsionsschicht weicht vorzugsweise nur geringfügig von der
Brechzahl der Speicherfolie ab, um störende Reflexionen eines
Lesestrahls oder eines Schreibstrahls an einer Grenzschicht
zwischen einer Speicherfolienlage und einer benachbarten
Adhäsionsschicht zu minimieren. Besonders vorteilhaft ist es,
wenn der Unterschied der Brechzahlen kleiner als 0,005 ist. Ein
bestehender Unterschied der Brechzahlen kann jedoch zum Formatie
ren des Datenspeichers genutzt werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 einen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestell
ten Datenspeicher, der eine spiralartig gewickelte
Speicherfolie aufweist, in schematischer perspektivi
scher Darstellung, wobei in einer Aussparung im Zen
tralbereich des Datenspeichers Teile eines auf den
Datenspeicher abgestimmten Laufwerks angeordnet sind.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Datenspeicher 1
und eine Schreib- und Leseeinrichtung 2 eines auf den Datenspei
cher 1 abgestimmten Laufwerks. Der Datenspeicher 1 weist eine
Anzahl von Lagen 10 einer zur Informationsspeicherung dienenden
Speicherfolie 11 auf, die spiralartig um einen optisch trans
parenten Kern gewickelt ist. Der Kern ist in Fig. 1 der
Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt; er befindet sich
innerhalb der innersten Lage 10. Zur besseren Veranschaulichung
sind die einzelnen Lagen 10 der Speicherfolie 11 in Fig. 1 als
konzentrische Kreisringe gezeigt, obwohl die Lagen 10 durch
spiralartiges Wickeln der Speicherfolie 11 ausgebildet sind.
Zwischen benachbarten Lagen 10 der Speicherfolie 11 ist jeweils
eine Adhäsionsschicht 12 angeordnet; die Adhäsionsschichten 12
hängen alle zusammen und haben insgesamt ebenfalls einen
spiralartigen Verlauf. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die
Adhäsionsschichten 12 in Fig. 1 in nicht maßstäblich ver
größerter Dicke eingezeichnet.
Die Speicherfolie 11 besteht im Ausführungsbeispiel aus biaxial
orientiertem Polypropylen, das einen Absorber-Farbstoff enthält,
wie weiter unten näher erläutert. Im Ausführungsbeispiel hat die
Speicherfolie 11 eine Gesamtdicke von 35 µm; andere Dicken im
Bereich von 10 µm bis 100 µm oder auch außerhalb dieses Bereichs
liegende Dicken sind ebenfalls denkbar. Die Adhäsionsschichten 12
sind gasblasenfrei und bestehen im Ausführungsbeispiel aus
Acrylatkleber bei einer Dicke von 5 µm, wobei bevorzugte
Schichtdicken zwischen 1 µm und 40 µm liegen. Im Ausführungsbei
spiel enthält der Datenspeicher 1 zwanzig Lagen 10 der Speicher
folie 11 und hat einen Außendurchmesser von etwa 30 mm. Seine
Höhe beträgt 19 mm. Eine andere Anzahl von Lagen 10 oder andere
Abmessungen sind ebenfalls möglich. Die Anzahl der Wicklungen
oder Lagen 10 kann zum Beispiel zwischen zehn und dreißig liegen,
aber auch größer als dreißig sein.
Die in einer Aussparung im Zentralbereich des Kerns des Daten
speichers 1 angeordnete Schreib- und Leseeinrichtung 2 enthält
einen Schreib- und Lesekopf 20, der mit Hilfe einer Mechanik 21
in den Richtungen der eingezeichneten Pfeile gedreht und axial
hin- und herbewegt werden kann. Der Schreib- und Lesekopf 20
weist optische Elemente auf, mit deren Hilfe ein von einem in
Fig. 1 nicht dargestellten Laser erzeugter Lichtstrahl (zum
Beispiel der Wellenlänge 630 nm oder 532 nm) auf die einzelnen
Lagen 10 der Speicherfolie 11 fokussiert werden kann. Da der
Schreib- und Lesekopf 20 mit Hilfe der Mechanik 21 bewegt wird,
kann er alle Lagen 10 des Datenspeichers 1 vollständig abtasten.
Im Ausführungsbeispiel ruht dabei der Datenspeicher 1. Er braucht
also nicht im Hinblick auf eine hohe Rotationsgeschwindigkeit
ausgewuchtet zu sein (und muß auch nicht abgewickelt bzw.
umgespult werden), im Gegensatz zu dem Schreib- und Lesekopf 20.
Der Übersichtlichkeit halber sind in Fig. 1 die zum Auswuchten
des Schreib- und Lesekopfs 20 vorgesehenen Elemente nicht ge
zeigt. Der erwähnte Laser befindet sich außerhalb des Schreib-
und Lesekopfes 20 und ist stationär; der Laserstrahl wird über
optische Elemente in den Schreib- und Lesekopf 20 gelenkt.
Zum Speichern oder Einschreiben von Information in den Daten
speicher 1 wird der Laser im Ausführungsbeispiel mit einer
Strahlleistung von etwa 1 mW betrieben. Der Laserstrahl dient
dabei als Schreibstrahl und wird auf eine vorgewählte Lage 10 der
Speicherfolie 11 fokussiert, so daß der Strahlfleck kleiner als
1 µm ist, wobei die Lichtenergie in Form kurzer Pulse von etwa
10 µs Dauer eingebracht wird. Die Energie des Schreibstrahls wird
in dem Strahlfleck absorbiert, begünstigt durch den Absorber in
der Speicherfolie 11, was zu einer lokalen Erwärmung der
Speicherfolie 11 und damit zu einer lokalen Änderung der Brech
zahl und der Reflektivität führt.
Um gespeicherte Information aus dem Datenspeicher 1 auszulesen,
wird der Laser im Continuous-Wave-Modus (CW-Modus) betrieben. In
Abhängigkeit von der gespeicherten Information wird der auf die
gewünschte Stelle fokussierte Lesestrahl reflektiert, und die
Intensität des reflektierten Strahls wird von einem Detektor in
der Schreib- und Leseeinrichtung 2 erfaßt.
In der Speicherfolie 11 sind die Informationseinheiten durch
Änderung der optischen Eigenschaften in einem Bereich mit einer
bevorzugten Größe von weniger als 1 µm ausgebildet. Dabei kann
die Information binär gespeichert sein, d. h. die lokale Reflek
tivität nimmt an der Stelle einer Informationseinheit nur zwei
Werte an. Das heißt, wenn die Reflektivität oberhalb eines fest
gelegten Schwellenwerts liegt, ist an der betrachteten Stelle des
Informationsträgers z. B. eine "1" gespeichert, und wenn sie
unterhalb dieses Schwellenwerts oder unterhalb eines anderen,
niedrigeren Schwellenwerts liegt, entsprechend eine "0". Es ist
aber auch denkbar, die Information in mehreren Graustufen ab
zuspeichern. Dies ist möglich, wenn sich die Reflektivität der
Speicherfolie an der Stelle einer Informationseinheit durch defi
niertes Einstellen der Brechzahl auf gezielte Weise verändern
läßt, ohne daß dabei eine Sättigung erreicht wird.
Bei einer Möglichkeit zum Anfertigen einer Speicherfolie 11 wird
der Absorber dem Polymer für die Polymerfolie beigemischt. Die
Speicherfolie wird dann als Einheit aus Polymerfolie und Absorber
aus dem Absorber enthaltenden Polymer extrudiert. In einem
Beispiel wird eine Mischung aus Polypropylen und 0,01-0,1 Gew.-%
des Absorber-Farbstoffs Sudanrot 7B bei einer Temperatur von 120-
150°C extrudiert. Anschließend wird das Extrudat biaxial
verstreckt, und zwar in Längsrichtung (d. h. in der Richtung, in
der die Mischung aus Polymer und Absorber-Farbstoff aus dem
Extruderkopf austritt) um 500% und in Querrichtung um 700%. Die
auf diese Weise entstehende Speicherfolie hat eine Dicke von 30-
50 µm und eine optische Dichte von 0,1-0,3. Je nach Ausführungs
form sind andere Herstellungsbedingungen und andere Mischungen,
auch von anderen Polymeren oder Absorber-Farbstoffen, sowie
andere Abmessungen möglich.
Für die weitere Herstellung des Datenspeichers 1 wird die
Speicherfolie 11 mit einer Adhäsionsschicht versehen und auf den
weiter oben erwähnten optisch transparenten Kern aufgewickelt.
Bei einer Varianten des Verfahrens wird eine Adhäsionsschicht
(z. B. aus einer Acrylatmasse), die keinen Absorber-Farbstoff
enthält, zusammen mit der Speicherfolie koextrudiert.
Bei weiteren Ausgestaltungen des Verfahrens wird zum Anfertigen
der Speicherfolie zunächst eine Polymerfolie extrudiert.
Anschließend wird der Absorber durch einen Diffusionsprozeß in
die Polymerfolie eingebracht. Gegebenenfalls kann die Polymer-
bzw. Speicherfolie vor Durchführung oder nach Durchführung des
Diffusionsprozesses verstreckt werden.
Zum Durchführen des Diffusionsprozesses kann die Polymerfolie in
eine Lösung eingelegt werden, die den Absorber enthält. Das
Lösungsmittel sollte einerseits den Absorber lösen und anderer
seits die Polymerfolie so weit angreifen, daß sie die Lösung
aufnimmt und quillt. Dabei verteilen sich die Absorbermoleküle
im Inneren der Polymerfolie. Anschließend wird die Polymerfolie
aus der Lösung herausgenommen, und das Lösungsmittel wird
verdampft. Die Polymerfolie nimmt dabei im wesentlichen wieder
ihre ursprünglichen Dimensionen an, wobei die Absorbermoleküle
im Inneren der Polymerfolie verbleiben.
Eine andere Möglichkeit für einen Diffusionsprozeß besteht darin,
daß der Absorber zunächst in die Gasphase überführt wird und die
Polymerfolie einem Gas, das den Absorber enthält, ausgesetzt
wird. Dabei diffundieren die Absorbermoleküle ins Innere der
Polymerfolie, und ein Teil der Absorbermoleküle verbleibt dort
infolge von Absorptionsprozessen.
Für eine Polymerfolie aus Polypropylen eignet sich der Absorber
Dispersrot 1 (DR1). DR1 ist ein Azofarbstoff, der aus Anwendungen
mit farbstoffhaltigen Polymerfilmen (vor allem im Bereich der
nichtlinearen Optik) bekannt ist. Dieser Absorber wird bevorzugt
über einen Diffusionsprozeß in die Polymerfolie eingebracht. Wenn
dagegen die Speicherfolie nach dem oben erläuterten Verfahren
durch Extrudieren angefertigt werden soll, wobei für Polypropylen
Temperaturen in der Größenordnung von 200°C auftreten, sind
Absorber mit höherer Temperaturstabilität, wie zum Beispiel
Anthrachinon- oder Indanthren-Farbstoffe, besser geeignet als
DR1.
Die Speicherfolie enthält den Absorber vorzugsweise in einer
solchen Menge oder Konzentration, daß eine Lage der Speicherfolie
eine optische Dichte im Bereich von 0,1 bis 0,3 hat. Die optische
Dichte ist ein Maß für die Absorption, hier bezogen auf die
Lichtwellenlänge eines Schreibstrahls. Je nach Anwendungsfall
kann die optische Dichte für eine Lage der Speicherfolie aber
auch kleiner als 0,1 oder größer als 0,3 sein.
Claims (11)
1. Verfahren zum Herstellen eines Datenspeichers (1) mit einem
optisch beschreibbaren und auslesbaren Informationsträger,
der eine Polymerfolie (34) aufweist, deren Brechzahl lokal
durch Erwärmung veränderbar ist, und mit einem der Polymer
folie (34) zugeordneten Absorber (35), der dazu eingerichtet
ist, einen Schreibstrahl zumindest teilweise zu absorbieren
und die dabei erzeugte Wärme zumindest teilweise lokal an
die Polymerfolie (34) abzugeben, mit den Schritten:
- - Anfertigen einer Speicherfolie (11), die die Polymerfolie (34) und den der Polymerfolie (34) zugeordneten Absorber (35) aufweist, wobei der Absorber dem Polymer für die Polymerfolie beigemischt wird und eine Einheit aus Polymer folie und Absorber aus dem Absorber enthaltenden Polymer ex trudiert wird, und danach
- - Anordnen der Speicherfolie (11) zu der in dem Daten speicher (1) vorgesehenen Geometrie.
2. Verfahren zum Herstellen eines Datenspeichers (1) mit einem
optisch beschreibbaren und auslesbaren Informationsträger,
der eine Polymerfolie (34) aufweist, deren Brechzahl lokal
durch Erwärmung veränderbar ist, und mit einem der Polymer
folie (34) zugeordneten Absorber (35), der dazu eingerichtet
ist, einen Schreibstrahl zumindest teilweise zu absorbieren
und die dabei erzeugte Wärme zumindest teilweise lokal an
die Polymerfolie (34) abzugeben, mit den Schritten:
- - Anfertigen einer Speicherfolie (11), die die Polymerfolie (34) und den der Polymerfolie (34) zugeordneten Absorber (35) aufweist, wobei zunächst die Polymerfolie extrudiert wird und anschließend der Absorber durch einen Diffusions prozeß in die Polymerfolie eingebracht wird, und danach
- - Anordnen der Speicherfolie (11) zu der in dem Daten speicher (1) vorgesehenen Geometrie.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
dem Diffusionsprozeß die Polymerfolie in einer Lösung, die
den Absorber enthält, gequollen wird und anschließend das
Lösungsmittel verdampft wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei
dem Diffusionsprozeß der Absorber in die Gasphase überführt
wird und die Polymerfolie einem Gas, das den Absorber
enthält, ausgesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim
Anfertigen der Speicherfolie (11) das Extrudat nach dem
Extrudieren biaxial verstreckt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Polymerfolie vor Durchführung oder nach
Durchführung des Diffusionsprozesses biaxial verstreckt
wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Polymer für die Polymerfolie (34) Polypro
pylen verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß als Absorber mindestens eine der aus der
folgenden Liste ausgewählten Substanzen verwendet wird:
Dispersrot 1, Anthrachinon-Farbstoffe, Indanthren-Farb
stoffe.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Speicherfolie (11) in mehreren Lagen (10)
angeordnet wird, durch die hindurch Information in eine vor
gewählte Speicherfolienlage (10) schreibbar oder aus einer
vorgewählten Speicherfolienlage (10) auslesbar ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine
zusammenhängende Speicherfolie (11) spiralartig aufgewickelt
wird, vorzugsweise auf einen zentralen, optisch trans
parenten Kern, der zur Aufnahme einer Schreib- und Leseein
richtung (2) eines auf den Datenspeicher (1) abgestimmten
Laufwerks eingerichtet ist.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen benachbarten Speicherfolienlagen (11) eine
Adhäsionsschicht (12) angeordnet wird, deren Brechzahl
vorzugsweise nur geringfügig von der Brechzahl der Speicher
folie (11) abweicht.
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8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: LEIBER, JOERN, DR., 22529 HAMBURG, DE MUESSIG, BERNHARD, DR., 21218 SEEVETAL, DE STADLER, STEFAN, DR., 22391 HAMBURG, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: TESA AG, 20253 HAMBURG, DE |
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