DE19536073A1

DE19536073A1 - Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe

Info

Publication number: DE19536073A1
Application number: DE1995136073
Authority: DE
Inventors: Young Jae Huh; Tae Young Nam
Original assignee: Cheil Synthetics Inc
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1996-04-04
Also published as: CN1079564C; JP2926072B2; NL1001288A1; NL1001288C2; CN1142107A; KR100285541B1; JPH08115538A

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe (Beschreibbare CD oder CD-R) auf der Informationen ein einziges Mal aufzeichenbar sind und die kompatibel mit Compact Discs (CD′s) ist. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen optischen Scheibe, die einen hohen Reflexionsgrad und verbesserte Aufzeichnungseigenschaften aufweist.

Stand der Technik

Beschreibbare Compact Discs (CD-R′s) des WORM-Typs, die einmal beschrieben und beliebig oft gelesen werden können, sind insbesondere zum Herstellen kleiner Mengen von CD′s und CD-ROM′s vorteilhaft. Benutzer können individuelle Informationen direkt auf der CD-R aufzeichnen und dadurch den größten Nachteil der herkömmlichen CD′s umgehen, nämlich, daß es mit diesen nicht möglich ist, benutzerspezifische Informationen aufzuzeichnen. Auf der CD-R aufgezeichnete Informationen können in einem herkömmlichen CD-Abspielgerät wiedergegeben werden, und deshalb steigt die Nachfrage nach derartigen beschreibbaren CD-R′s, z. B. für die Sicherung und Archivierung von individuellen Daten.

Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfaßt die CD-R-Scheibe grundsätzlich ein durchsichtiges Kunststoffsubstrat 1, das z. B. aus Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC) oder amorphem Polyolefin (APO) ausgebildet ist, eine auf dem Substrat 1 als Aufzeichnungsschicht 2 ausgebildete organische Farbstoffschicht, eine Gold(Au)-Reflexionsschicht 3 und eine durch UV-Bestrahlung aushärtende Schutzschicht 4. Für die Reflexionsschicht 3 wird bei der CD-R üblicherweise Gold (Au) anstelle des herkömmlichen Aluminiums (Al) als Beschichtungsmaterial verwendet, um einen höheren Reflexionsgrad von 70% oder höher des nicht beschriebenen Teils zu erhalten und die CD-R kompatibel mit herkömmlichen CD′s zu machen.

Ähnlich wie bei der CD wird dabei ein lichtdurchlässiges Substrat verwendet, das eine vorgeprägte Führungsrille ("Wobble groove") aufweist, um eine möglichst hohe Aufzeichnungsdichte bzw. Schreibdichte zu ermöglichen. Die größte Schwierigkeit beim Herstellen der CD-R ist die Herstellung einer Scheibe, die einen hohen Reflexionsgrad von 70% oder höher aufweist. Deshalb werden aufeinander abgestimmte Techniken zur Auswahl eines geeigneten Farbstoffes, eines geeigneten Spur- bzw. Rillenaufbaus, eines Aufbaus der Aufzeichnungsschicht mit geeigneter Dicke, usw., benötigt.

Die für die Aufzeichnungsschicht verwendeten Farbstoffe sind Farbstoffe, die in der Nähe des Infrarotbereiches absorbieren und die ein hohes Absorptionsvermögen im Wellenlängenbereich eines üblichen Halbleiterlasers (780 nm bis 830 nm) aufweisen, der die Lichtquelle des CD-R-Rekorders darstellt. Die japanische Offenlegungsschrift JP-A-03-66042 beschreibt Farbstoffe, die für den komplexen Brechungsindex, der sich mit Hilfe der Formel

n_komplex = n_reel - i n_reelk

ausdrücken läßt, Werte von 1,8 bis 3,2 für den normalen reellen Brechungsindex n_reel und von 0,04 bis 0,12 für k in dem Absorptionskoeffizienten n_reelk aufweisen. Unter den Farbstoffen, die solch einen Brechungsindex aufweisen, finden die Cyaninfarbstoffe auf Indolinbasis, die die Struktur der folgenden Formel aufweisen, eine weite Verbreitung und sind dafür bekannt, daß sie geeignete optische Aufzeichnungseigenschaften aufweisen.

wobei
l dem Wert 2 oder 3 entspricht;
Z eine Gruppe ist, die einen Benzolring oder einen Naphthalinring ausbildet;
R₁ eine funktionelle Gruppe ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Alkyl, Alkoxy-, Hydroxy-, Carboxyl-, Allyl- und Alkylhalogeniden besteht;
m und n in (R_i)_m und (R_i′)_n ganze Zahlen von 1 bis 4 sind, die die Anzahl des bzw. der Substituenten darstellen, wobei i Werte von 2 bis 5 darstellt und R_i und R_i′ verschieden voneinander sind;
(R_i)_m und (R_i′)_n entweder gleich oder verschieden voneinander sind sowie beide Substituenten sind, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus einer Alkylgruppe, einer Alkoxygruppe, einem Halogenatom und einem Wasserstoffatom besteht; und
X⁻ ein Anion, wie z. B. Halogen, Perchlorsäure, Alkylsulfosäure, Toluolsulfonsäure oder ähnliches ist.

Da jedoch die Lichtbeständigkeit der Cyaninfarbstoffe gering ist, wird gewöhnlicherweise ein Stabilisator-Zusatz mit den Farbstoffen vermischt (wie dies in den japanischen Offenlegungsschriften JP-A-02-273339, 03-203694, 04-28588, 03-203690 bis 03-203693 und 02-84384 beschrieben ist). Farbstoffe mit folgender Formel sind dafür bekannt, daß sie zum Verbessern der Lichtbeständigkeit verwendet werden. Beispiele von handelsüblichem, verfügbarem Material sind IRG-023 (von der Fa. Nippon Kayaku) und PA-1006 (von der Fa. Mitsui-Toatsu).

(wobei R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder ein Halogenatom sind)

(wobei R₁ bis R₈ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe sind und X⁻ ein Halogenatom ist).

Das Aufzeichnungsprinzip der CD-R ist wie folgt: Wenn Licht auf die Aufzeichnungsschicht fokussiert wird, die aus einem nahe des Infrarotbereiches absorbierenden Farbstoff zusammengesetzt ist, absorbiert der Farbstoff in dem fokussierten Bereich das Licht und erzeugt Wärme. Das benachbarte Substrat wird infolge des Temperaturanstiegs der Farbstoffschicht thermisch verformt bzw. deformiert, wobei der Farbstoff teilweise geschmolzen und zersetzt wird, was zu einem Mischen des Substrats und des Farbstoffes an der Grenzfläche führt. Als Ergebnis davon bilden sich an der Grenzfläche des Substrats 1 und der Aufzeichnungsschicht 2 Pits (oder aus Sicht des auf der Rückseite angeordneten Lasers Erhöhungen), die einen niedrigeren Reflexionsgrad als nicht beschriebene Teile (sog. Lands) aufweisen, wodurch ein optisch feststellbarer Unterschied erzeugt und das Aufzeichnen von Informationen in einer wiedergebbaren Weise ermöglicht wird. Die Pits, die in dem fokussierten Bereich ausgebildet sind, spielen die gleiche Rolle wie die Pits in einer herkömmlichen CD, die den Reflexionsgrad herabsetzen, und somit kann die beschriebene CD-R-Scheibe in einem herkömmlichen CD-Abspielgerät wiedergegeben werden.

Ferner ist auf dem durchsichtigen Kunststoffsubstrat eine Führungsrille ausgebildet, die die Aufzeichnungsschicht während des Aufzeichnens zur Spurführung unterstützt. Da sich die optischen Reflektionsunterschiede entsprechend der Tiefe, der Breite und der Form der Rille ändern, sollte die Tiefe, die Breite und die Form der Rille entsprechend den Brechungsindices der für die Aufzeichnungsschicht verwendeten Farbstoffe in geeigneter Weise ausgestaltet sein, um eine CD-R-Scheibe mit einem hohen Reflexionsgrad zu erhalten.

Das am weitesten verbreitete Beschichtungsverfahren zum Herstellen einer Aufzeichnungsschicht, die maßgebend für den Reflexionsgrad ist, ist die Wirbelbeschichtung. Wirbelbeschichtungsverfahren ermöglichen eine gute Kontrollierbarkeit der Aufzeichnungsschichtdicke und -ebenheit sowie eine verbesserte Verarbeitbarkeit. Weit verbreitete organische Lösungsmittel, die bei der Wirbelbeschichtung der Farbstoffschicht Anwendung finden, sind beispielsweise Chloroform, 1,2-Dichlorethan, Methylethylketon (MEK), Dimethylformamid (DMF) und Methanol. Der Nachteil der Verwendung der vorstehenden Lösungsmittel ist jedoch, daß der Siedepunkt dieser typischen Lösungsmittel niedrig und die Trocknungsgeschwindigkeit relativ hoch ist, weshalb schließlich eine Aufzeichnungsschicht ausgebildet wird, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. In dieser Darstellung weist die Aufzeichnungsschicht im Rillenbereich und im Landbereich ungefähr die gleiche Dicke auf, und somit bildet die Grenzfläche zwischen der Reflexionsschicht und der Aufzeichnungsschicht eine Vielzahl von Wölbungen oder Krümmungen aus, was zum Auftreten von Lichtstreuungsphänomenen führt, wenn sie mit dem Laserlicht bestrahlt bzw. von diesem durchstrahlt werden. Demzufolge kann bei Verwendung solcher Lösungsmittel kaum ein Reflexionsgrad von 50% oder höher erreicht werden, und somit ist dies ein ungeeignetes Verfahren. Idealerweise sollte die Dicke der Aufzeichnungsschicht im Rillenbereich ungefähr gleich der Summe aus der Dicke der im Landbereich ausgebildeten Aufzeichnungsschicht und der Rillentiefe sein, um eine durchgehend waagrechte Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht 2 und der Reflexionsschicht 3 auszubilden, so daß die Lichtstreuung minimiert und ein hoher Reflexionsgrad erzielt wird. Da Lösungsmittel für die Farbstoffe im allgemeinen das Substrat anlösen, sind Lösungsmittel für die Farbstoffe, die das für das Substrat verwendete PMMA oder PC nicht beschädigen, selten. In den meisten Fällen werden zuerst Lösungsmittel ausgewählt, die das Substrat nicht beschädigen, und dann die Farbstoffe in diesen Lösungsmitteln bis zu ihrer Löslichkeitsgrenze aufgelöst, um eine Farbstofflösung herzustellen, die durch eine Wirbelbeschichtung aufgetragen werden kann. Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol, usw., finden aus diesem Grund breite Anwendung. Jedoch ist die Löslichkeit der Cyaninfarbstoffe in solchen Alkoholen niedrig, so daß die praktische Anwendung schwierig ist. Des weiteren kann, da die meisten Lösungsmittel einen niedrigen Siedepunkt und eine hohe Trocknungsgeschwindigkeit aufweisen, keine gleichmäßige Oberfläche der Farbstoffschicht ausgebildet werden.

Die Lösungsmittelauswahl ist der wichtigste Faktor bei der Wirbelbeschichtung, da dieser die physikalischen Eigenschaften des Endprodukts und insbesondere die Reflexionsänderung der CD-R-Scheibe, die einen hohen Reflexionsgrad verlangt, beeinflußt. Wie oben beschrieben, ist es, falls die Form der Farbstoffschicht eine Krümmung entlang des Rillenbereichs und des Landbereichs ausbildet, grundsätzlich schwierig, einen Reflexionsgrad der Scheibe von 70% oder höher zu erhalten. Grundsätzlich geeignete Lösungsmittel zum Ausbilden einer weitgehend waagrechten, gleichmäßigen Grenzschicht sind Dimethylformamid, 2-Methylethanol (als Warenzeichen auch unter Methylcellosolve bekannt), wie dies in den japanischen Offenlegungsschriften JP-A-02-132649 und 02-132656 dargestellt ist, oder auch 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon (japanische Offenlegungsschriften JP-A-03-224792 und 04-167238). Die Siedepunkte der vorstehenden Lösungsmittel liegen bei 153°C, 124°C bzw. 166°C und deren Trocknungsgeschwindigkeiten sind relativ niedrig. Folglich ist nach Verwendung dieser Lösungsmittel die Aufzeichnungsschicht am Rillenbereich dicker ausgebildet als am Landbereich, wodurch eine weitgehend waagrechte Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Reflexionsschicht ausgebildet werden kann. Demzufolge kann durch Streuungsreduzierung bei Lichtbestrahlung eine optische Scheibe hergestellt werden, die einen relativ hohen Reflexionsgrad aufweist. Diese vorstehend beschriebenen Lösungsmittel weisen jedoch auch erhebliche Nachteile auf, die im folgenden beschrieben werden. So weist Dimethylformamid bezüglich des Substrates einen Grenzflächenspannungsunterschied sowie ein verringertes Beschichtungsvermögen auf. 2-Methylethanol weist einen relativ niedrigen Siedepunkt auf, so daß es schwierig ist, eine waagrechte Grenzfläche zu erhalten. 4-Hydroxy-4-Methyl-2- Pentanon löst einen Teil des PC-Substrates an und beschädigt die Führungsrille, was zu schlechten Aufzeichnungseigenschaften führt. Obwohl insbesondere 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon einen hohen Siedepunkt aufweist und eine sehr gute Aufzeichnungsschicht bereitstellt, beschädigt dieses Lösungsmittel, wie gerade erwähnt, jedoch die Oberfläche des Substrates, das sich aus Polycarbonaten mit einem niedrigen Molekulargewicht zusammensetzt, was schlechte Aufzeichnungseigenschaften und eine extrem schwierige, falls nicht sogar unmögliche Spurführung nach sich zieht. Obwohl die Löslichkeit von PC in 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon niedrig ist und in einigen Fällen nur die Führungsrille geringfügig beschädigt wird, ist die Entdeckung des Substratschadens beim Zeitpunkt der Herstellung schwierig. Es ist dabei insbesondere schwierig herauszufinden, ob bei einem CD-R-Fehler dieser durch das Lösungsmittel verursacht worden ist. Die Verwendung von 4- Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon als Lösungsmittel kann das ernsthafte Problem herbeiführen, daß es unmöglich ist, die Fehlerfaktoren zu ermitteln. Deshalb werden wirksame Gegenmaßnahmen benötigt.

Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme zu überwinden und ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe zu schaffen, das einen zufriedenstellenden Aufzeichnungsbetrieb und bessere Verarbeitbarkeit ermöglicht. Dabei soll die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe bereitstellen, die einen hohen Reflexionsgrad aufweist, und das Substrat nicht beschädigt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe gemäß Anspruch 1.

Das beanspruchte Verfahren sieht das Lösen des Beschichtungs- Farbstoffes in einem ausgewählten Lösungsmittelgemisch vor, das die Vorzüge der beiden in dem Gemisch enthaltenen Lösungsmittel unter Ausschluß der Nachteile der beiden einzelnen Lösungsmittelkomponenten vereint. Der Vorteil des ersten, sogenannten Hauptlösungsmittels ist ein hoher Siedepunkt, der infolge einer daraus resultierenden Verringerung der Trocknungsgeschwindigkeit das Ausbilden einer vollständig ebenen, gleichförmigen Aufzeichnungsschicht ermöglicht. Der Vorteil des zweiten Lösungsmittels ist das Nicht-Beschädigen des Substrates, während sein Nachteil, nämlich die geringe Löslichkeit der Farbstoffe, vom ersten Lösungsmittel ausgeglichen wird. Es gelingt deshalb, einen in der Nähe des Infrarotbereichs absorbierenden (d. h. gegen Laserlicht empfindlichen) Farbstoff in einem aus einem ersten Hauptlösungsmittel und einem zweiten Lösungsmittel zusammengesetzten Lösungsmittelgemisch sehr gut zu lösen und diese Farbstoff-Lösung mittels Wirbelbeschichtung auf einem Substrat als Aufzeichnungsschicht, die eine ebene, gleichförmige Grenzfläche zu einer Reflexionsschicht ausbildet, aufzubringen, ohne dabei das Substrat zu beschädigen. Somit wird ein Herstellen von optischen Scheiben mit einem hohen Reflexionsgrad und verbesserten Aufzeichnungseigenschaften ermöglicht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Hierin zeigen:

Fig. 1 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer Querschnittsansicht zum grundsätzlichen Schichtaufbau einer optischen Scheibe (CD-R);

Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Grenzschichten einer CD-R-Scheibe entsprechend dem Stand der Technik; und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Grenzschichten einer CD-R-Scheibe entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Beim Herstellen einer optischen Scheibe entsprechend der vorliegenden Erfindung, wird eine organische Farbstoffschicht als eine Aufzeichnungsschicht 2 aus einem PC-, PMMA- oder APO- Substrat 1 ausgebildet, das eine nicht näher dargestellte, an sich bekannte Führungsrille zur Spurführung aufweist. Dann wird durch Sputtern eine 70 bis 200 nm dicke Reflexionsschicht 3 aus Gold aufgetragen, um eine beschreibbare CD-R-Scheibe herzustellen. Um die so ausgebildete, in Fig. 2 und 3 als helle Grenzfläche erkennbare Aufzeichnungsschicht 2 und Reflexionsschicht 3 der CD-R-Scheibe zu schützen, wird noch eine Schutzschicht 4 ausgebildet, bei der durch UV-Bestrahlung aushärtendes Kunstharz in einer Dicke von 5 bis 20 µm auf der Reflexionsschicht 3 aufgetragen wird. Schließlich wird ein Etikett auf die Schutzschicht 4 aufgebracht, um die Herstellung abzuschließen.

Der wichtigste Faktor beim Herstellen der optischen Scheibe sind dabei die Farbstoffe für die Aufzeichnungsschicht 2. Was die Farbstoffe betrifft, werden typischerweise die oben erwähnten Cyaninfarbstoffe auf Indolinbasis verwendet. Um die Lichtbeständigkeit der Cyaninfarbstoffe zu verbessern, kann ein geringer Betrag eines Stabilisator-Zusatzes hinzugefügt werden oder mindestens ein Farbstoff aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Naphthalocyanin, Phthalocyanin sowie Farbstoffen auf Chrom-Basis besteht, und eine Mischung von zwei oder mehr dieser Farbstoffe kann beim Herstellen der Aufzeichnungsschicht 2 als ein Farbstoff verwendet werden. Der Stabilisator-Zusatz kann entweder getrennt von dem Farbstoff oder in Verbindung mit dem Farbstoff hinzugefügt werden.

Als Verfahren zum Herstellen der Aufzeichnungsschicht 2 ist insbesondere das nasse Wirbelbeschichtungsverfahren geeignet. Die Farbstofflösung wird als eine gleichförmige Schicht auf das Substrat 1 aufgebracht, indem dieses für 2 bis 10 Sekunden mit einer niedrigen Geschwindigkeit von 20 bis 50 U/min und dann für 30 bis 120 Sekunden mit erhöhter Geschwindigkeit von 800 bis 2500 U/min entsprechend der gewünschten Dicke und des verwendeten Lösungsmittels gedreht wird, um das Lösungsmittel vollständig zu trocknen und die Aufzeichnungsschicht 2 auszubilden. Zwischen dieser zweistufigen Rotationsgeschwindigkeit bei der Farbstoff-Verteilung und Trocknung kann auch kurzfristig eine auf ca. 300 bis 600 U/min ansteigende Umdrehungsgeschwindigkeit verwendet werden, die zwischen den beiden obigen Umdrehungsgeschwindigkeiten liegt, um je nach Erfordernis eine noch gleichförmigere Aufzeichnungsschicht 2 herzustellen.

Wenn das Substrat 1 mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird, kann die Farbstofflösung, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit geringer als 20 U/min ist, nicht gleichförmig verteilt werden, während bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von mehr als 50 U/min die Farbstofflösung aufgrund der Zentrifugalkraft von dem Substrat 1 abgeschleudert werden könnte, und somit die Schicht mit der gewünschten Dicke nicht erreicht werden kann.

Wenn das Substrat 1 nach diesem Verteilungsschritt mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird, d. h. falls die Umdrehungsgeschwindigkeit weniger als 800 U/min beträgt, trocknet das Lösungsmittels zu langsam, während, falls die Umdrehungsgeschwindigkeit 2500 U/min übersteigt, das Lösungsmittel zu schnell trocknet, was aber eine unebene Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 2 zur Folge hat.

Bei der vorliegenden Erfindung weisen die Lösungsmittel, um einen gleichförmigen und ebenen Zustand an der Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht 2 und der Reflexionsschicht 3 auszubilden, hohe Siedepunkte von 120°C oder höher auf, wie z. B. 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon, Dimethylformamid, Methylethanol, 2-Ethoxylethanol, 2-Butoxyethanol, usw., die als Hauptlösungsmittel verwendet werden. Alkohole, wie z. B. Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol, usw. und gesättigte Kohlenwasserstoffe, wie z. B. Cyclohexan, n-Heptan, usw., die das PC- und das PMMA-Substrat 1 nicht beschädigen, werden als das zweite Lösungsmittel verwendet, um eine Substratbeschädigung, die infolge Substratanlösung durch das erste Lösungsmittel allein bewirkt würde, zu vermeiden. Das zweite Lösungsmittel wird mit einem Volumenverhältnis von 0,5 bis 30% dem Hauptlösungsmittel zugemischt, um ein gemeinsames Lösungsmittelgemisch zu bilden.

Im allgemeinen kann jegliche Art von Alkohol als zweite Lösungsmittelkomponente verwendet werden. Alkohole, die als das zweite Lösungsmittel verwendet werden, weisen vorzugsweise 1 bis 10 Kohlenstoffatome auf. Beispiele von geeigneten Alkoholen sind n-Alkohole und Iso-Alkohole. Bevorzugte gesättigte Kohlenwasserstoffe weisen 5 bis 10 Kohlenstoffatome auf.

Das bevorzugte Mischverhältnis des Hauptlösungsmittels und des zweiten Lösungsmittels liegt bei einem Volumenverhältnis von 99,5-70 : 0,5-30. Falls der Betrag des zweiten Lösungsmittels geringer ist als 0,5%, kann die Wirkung, die durch das Zugeben des zweiten Lösungsmittels erhalten wird, nämlich die Milderung der Aggressivität des Hauptlösungsmittels nicht erhalten werden und falls es 30% übersteigt, wird die Löslichkeit des Farbstoffes verringert, und die Farbstoffpartikel könnten während des Beschichtungsverfahrens ausgefällt werden, und somit würde eine unebene Oberfläche der Farbstoffschicht zur darauffolgenden Reflexionsschicht 3 hin ausgebildet werden.

Nach dem Auftragen der als Aufzeichnungsschicht 2 dienenden Farbstoffschicht unter Verwendung des gemeinsamen Lösungsmittelgemisches folgt das Ausbilden der Gold- Reflexionsschicht 3 mittels Sputtern. Eine geeignete Dicke der Reflexionsschicht 3 zum Erreichen des gewünschten Reflexionsgrades der Aufzeichnungsschicht 2 beträgt 70 nm oder mehr. Bevorzugterweise beträgt die Dicke 100 nm oder mehr, um eventuell auftretende Dickenabweichungen an der Oberfläche auszugleichen.

Anschließend wird eine Schutzschicht 4 auf der Reflexionsschicht 3 ausgebildet, um die Aufzeichnungsschicht 2 und die Reflexionsschicht 3 der CD-R-Scheibe zu schützen, wobei ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Kunstharz mit einer Dicke von 5 bis 20 µm verwendet wird. Das verwendete Kunstharz zum Ausbilden der Schutzschicht ist ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Kunstharz, wie es ebenso zum Ausbilden einer Schutzschicht auf einer üblichen CD verwendet wird. Schließlich wird ein Etikett auf der Schutzschicht 4 aufgebracht, um die Herstellung zu vervollständigen.

Die vorliegende Erfindung wird zudem durch die folgenden Beispiele verdeutlicht. Die Details in den folgenden Beispielen sind jedoch nicht als den Erfindungsgegenstand beschränkend anzusehen, sondern dienen lediglich dessen Verdeutlichung.

Beispiel 1

Eine Farbstofflösung wurde durch Auflösen von 3,2 g NK-529 (hergestellt von der Firma Nippon Kankoh-Shikisho Kenkusho), einem Cyaninfarbstoff auf Indolinbasis, in 100 ml eines Lösungsmittelgemisches aus 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon und Methanol mit einem Volumenverhältnis von 85 : 15 hergestellt und dann durch Wirbelbeschichtung auf ein Polycarbonat-Substrat 1 aufgebracht, das eine vorgeformte Führungsrille auf seiner Oberfläche aufwies. Dann wurde das Substrat 1 für 5 Sekunden bei 10 U/min und für 90 Sekunden bei 1500 U/min gedreht, um die Farbstofflösung gründlich zu trocknen. Anschließend wurde durch Sputtern eine 100 nm dicke Reflexionsschicht 3 aus Gold ausgebildet. Danach wurde auf der Reflexionsschicht 3 eine 10 µm dicke Schutzschicht 4 durch Beschichten mit durch UV-Bestrahlung aushärtendem Kunstharz EX-704 (hergestellt von der Fa. Japanese Dainippon Ink Chemical Co.) bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 2500 U/min ausgebildet. Der Reflexionsgrad, der Rauschabstand und die Blockfehlerrate der so hergestellten CD-R- Scheibe wurden unter Verwendung eines optischen Scheibentesters (im Handel erhältlich von Apex Co., Typ OHMT-500) getestet, um die Aufzeichnungseigenschaften der sich ergebenden optischen Scheibe zu bewerten. Das Ergebnis dieses Tests, wie auch aller weiteren Tests, ist in Tafel 1 dargestellt.

Beispiel 2

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es im Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Aufzeichnungsschicht 2 durch Wirbelbeschichtung einer Farbstofflösung hergestellt wurde, die durch Auflösen von 4,7 g NK-3219 (hergestellt von der Fa. Nippon Kankoh-Shikisho Kenkusho) in 100 ml eines Lösungsmittelgemisches aus 2-Methoxyethanol und Butanol mit einem Volumenverhältnis von 85 : 15 hergestellt wurde, und zwar bei 10 U/min für 10 Sekunden und 2000 U/min für 60 Sekunden.

Beispiel 3

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Aufzeichnungsschicht 2 durch Wirbelbeschichtung einer Farbstofflösung hergestellt wurde, die durch Auflösen von 4,0 g NK-3267 (hergestellt von der Fa. Nippon Kankoh-Shikisho Kenkusho) in 100 ml eines Lösungsmittelgemisches aus 4-Hydroxy- 4-Methyl-2-Pentanon und Ethanol mit einem Volumenverhältnis von 90 : 10 hergestellt wurde, und zwar bei 10 U/min für 10 Sekunden und 1700 U/min für 90 Sekunden.

Beispiel 4

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es in dem Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Aufzeichnungsschicht 2 durch Wirbelbeschichtung einer Farbstofflösung hergestellt wurde, die durch Auflösen von 3,2 g NK-3219 und 1,5 g IRG-023 (hergestellt von der Fa. Nippon Kayaku Co., Ltd.) als ein Stabilisator-Zusatz in 100 ml eines Lösungsmittelgemisches aus 2-Methoxyethanol und Butanol mit einem Volumenverhältnis von 90 : 10 hergestellt wurde, und zwar bei 10 U/min für 10 Sekunden und 2000 U/min für 60 Sekunden.

Vergleichsbeispiel 1

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß Methanol alleine als Lösungsmittel zum Herstellen der Farbstofflösung verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 2

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon alleine als Lösungsmittel zum Herstellen der Farbstofflösung verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 3

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es im Beispiel 2 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Lösungsmittelgemisch aus Methylethanol und Butanol mit einem Volumenverhältnis von 68 : 32 als Lösungsmittel zum Herstellen der Farbstofflösung verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 4

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es im Beispiel 3 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß ein Lösungsmittelgemisch aus 4-Hydroxy-4-Methyl-2-Pentanon und Methylethylketon (MEK) mit einem Volumenverhältnis von 90 : 10 als Lösungsmittel zum Herstellen der Farbstofflösung verwendet wurde.

Vergleichsbeispiel 5

Eine CD-R-Scheibe wurde durch dasselbe Verfahren, wie es im Beispiel 4 beschrieben ist, hergestellt, mit der Ausnahme, daß Chloroform allein als Lösungsmittel zum Herstellen der Farbstofflösung verwendet wurde.

Tafel 1

Diese beispielhaft durchgeführten Tests bestätigen, daß der Beschichtungszustand der Aufzeichnungsschicht bei den Vergleichsbeispielen, bei denen das beschriebene Lösungsmittelgemisch nicht verwendet wurde, schlecht war oder das Substrat teilweise beschädigt wurde. Die optischen Scheiben, die entsprechend den Beispielen unter Verwendung des definierten Lösungsmittelgemisches beschichtet wurden, weisen jedoch erheblich verbesserte Scheibeneigenschaften auf.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer optischen Scheibe, wobei ein Farbstoff mit einem Lösungsmittel zu einer Farbstofflösung gemischt wird, die auf ein lichtdurchlässiges Substrat (1) mittels Wirbelbeschichtung aufgebracht wird, um eine beschreibbare Aufzeichnungsschicht (2) auszubilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Lösungsmittel als Lösungsmittelgemisch aus einem organischen Hauptlösungsmittel mit einem hohen Siedepunkt von 120°C oder höher und einem zweiten Lösungsmittel gemischt wird, das aus Alkohol und/oder gesättigtem Kohlenwasserstoff besteht und das Substrat (1) nicht beschädigt.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptlösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Dimethylformamid, 2-Methoxyethanol, 4-Hydroxy-4-Methyl- 2-Pentanon, 2-Ethoxyethanol und 2-Butoxyethanol besteht.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der als zweites Lösungsmittel zugemischte Alkohol 1 bis 10 Kohlenstoffatome bzw. der gesättigte Kohlenwasserstoff 5 bis 10 Kohlenstoffatome aufweisen.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der verwendete Alkohol ein n-Alkohol oder ein Iso-Alkohol ist.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mischungsverhältnis des Hauptlösungsmittels und des zweiten Lösungsmittels ein Volumenverhältnis von 99,5-70 : 0,5-30 aufweist.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbstofflösung auf dem Substrat (1) als eine gleichmäßige Schicht aufgebracht wird, indem das Substrat (1) für 2 bis 10 Sekunden bei einer Umdrehungs geschwindigkeit von 20 bis 50 U/min und dann für 30 bis 120 Sekunden bei einer erhöhten Umdrehungsgeschwindigkeit von 800 bis 2500 U/min gedreht wird.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich über einer im Substrat (1) eingeprägten Führungsrille unter Bildung einer ebenen, gleichförmigen Aufzeichnungsschicht (2) von der Farbstofflösung glattflächig ausgefüllt wird.