DE2817868C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenrohling für eine optische Bildplatte zum Aufzeichnen von Informationen mit Hilfe eines Licht vorgegebener Frequenz abgebenden Laserstrahls, mit einer Licht dieser Frequenz reflektierenden Schicht und einer auf dieser liegenden, das Licht der vorgegebenen Frequenz stark absorbierenden Schicht, wobei die das Licht absorbierende Schicht mit einem transparenten, inerten Schutzüberzug bedeckt ist und wobei sich die Oberfläche des Schutzüberzugs mit gegebenenfalls darauf befindlichen Verunreinigungen in einem Abstand vom Brennpunkt des aufzeichnenden Lichtstrahls haltenden Bereich befindet. Aus dem Plattenrohling wird durch Beschreiben eine optische Bildplatte, zur Verwendung in einem mit Hilfe eines Lichtstrahls vorge­ gebener Frequenz abtastenden Abspielgerät.

Es ist bereits ein optischer Aufzeichnungsträger vorgeschlagen worden, auf dem die jeweiligen Informationen durch örtliches Abtragen einer ablösbaren Schicht registriert werden. Es wird dabei ein modulierter und fokussierter Licht­ strahl, zum Beispiel ein Laserstrahl, auf das ablösbare Registriermedium gerichtet. Der Aufzeichnungsträger besteht hierbei aus einem mit Licht absorbierendem Material bedeckten und auf einem Substrat liegenden, Licht reflektierenden Material. Die Dicke der Licht absorbierenden Schicht soll so gewählt werden, daß das Reflexionsvermögen minimal wird und demgemäß ein maximaler Anteil der auffallenden Licht­ energie eingefangen und in thermische Energie umgewandelt wird, die bewirkt, daß das absorbierende Material in den von dem Licht getroffenen Bereichen sublimiert oder schmilzt und folglich bestimmte Bereiche der Licht reflek­ tierenden Schicht freigelegt werden. Beim Abspielen wird dann der Unterschied zwischen der minimalen Menge an an der absorbierenden Schicht einerseits und an an der reflek­ tierenden Schicht andererseits reflektiertem Licht regi­ striert.

Die weitere Entwicklung auf diesem Gebiet hat zu Materialien mit verbesserter Leistung geführt. Bei einem Ausführungs­ beispiel dieses Aufzeichnungsträgers ist ein ebenes, nicht wärmeleitendes und mit einer dünnen Schicht aus Licht re­ flektierendem Material, zum Beispiel Aluminium, bedecktes Substrat vorgesehen. Die Aluminiumschicht ist passiviert und wiederum auf der passivierten Fläche mit einer Schicht eines organischen, Licht absorbierenden Materials, zum Beispiel 4-Phenylazo-1-Aminonaphthalin, bedeckt (vgl. US-PS 40 23 185).

Alternativ kann die Licht reflektierende Schicht mit einem transparenten dielektrischen Material, wie zum Beispiel Siliziumdioxid, bedeckt werden. Als Licht absorbierende Schicht kann dann darauf eine dünne Schicht aus Metall auf­ gebracht werden. Zu den hierzu geeigneten Metallen gehören beispielsweise Titan und Inconel. Letzteres ist eine Legierung von 65 bis 80 Gew.-% Nickel, 10 bis 30 Gew.-% Chrom und 0 bis 10 Gew.-% Eisen.

Bei Verwendung eines Farbstoffs als Licht absorbierende Schicht können Schwierigkeiten wegen der mechanischen Emp­ findlichkeit der Farbstoffschicht auftreten. Eine Schutz­ schicht mit guter mechanischer Stabilität würde es erleichtern, den Aufzeichnungsträger zu handhaben, ohne die Farb­ stoffschicht zu verletzen. Bei beiden vorgenannten Typen von Aufzeichnungsträgern treten schließlich weitere Schwie­ rigkeiten mit auf der Oberfläche liegenden Staubteilchen auf, die zu Signalfehlern oder -ausfällen führen können. Wenn eine Aufnahme auf einer frisch hergestellten optischen Bildplatte aufgezeichnet wird, ergeben sich beim Abspielen mit einem Fernsehgerät weniger als 10 Signalfehler oder -ausfälle auf einem bestimmten Abschnitt. Wird die Aufnahme jedoch mehrere Tage später auf der gleichen und zugleich mit der vorgenannten hergestellten Bildplatte gemacht, so zeigen sich beim Abspielen etwa 100 Fehler auf dem gleichen Abschnitt. Die Zahl der Fehler steigt dabei mit dem Alter der Platte bzw. des Plattenrohlings progressiv an. Dieser Effekt ist, insbesondere bei der kommerziellen Fertigung, natürlich unerwünscht.

Die ansteigende Fehlerzahl ist entscheidend durch das Ansammeln kleiner, aus der Umgebung stammender und auf der Plattenoberfläche abgesetzter Staubteilchen mit meist weniger als 1 nm Durchmesser begründet. Da jedes der Staubteilchen in den Brennpunkt des aufzeichnenden Laserstrahls gelangt, schattet es den Teil der Laserspur, auf dem es liegt, ab und verhindert das Bilden eines die fragliche Information speichernden Lochs für das entsprechende Segment des Bildsignals. Beim Abspielen zeigt der das Staub­ teilchen aufweisende Abschnitt der Aufzeichnungsspur einen durch das zeitweilige Fehlen einer Information begründeten Bildfehler bzw. -ausfall.

Ein Plattenrohling eingangs genannter Art kann aus der DE-OS 20 26 805 hergeleitet werden. Die Absorptionsschicht der bekannten Aufzeichnungsträger besteht aus einem Metall; als Schutzüberzug werden SiO₂ oder Al₂O₃ vorgesehen. Diese Oxide werden nach den im Bekannten beschriebenen Verfahren durch Kathodenzerstäubung auf die Absorptionsschicht aufge­ bracht. Es soll zwar auch möglich sein, den Schutzüberzug adhäsiv auf der Absorptionsschicht festzuhalten, eine Be­ schichtung durch Kathodenzerstäubung wird aber im Bekannten grundsätzlich bevorzugt. Zum Herstellen eines Schutz­ überzugs, der hinreichend dick ist, um Staub und Schmutz in Abstand von der Fokussierungsebene des schreibenden oder lesenden Laserstrahls zu halten, wird bei Anwendung der Kathodenzerstäubung oder eines anderen Vakuumabscheidepro­ zesses ein erheblicher Aufwand an Zeit und Energie benötigt. Möglicherweise aus diesem Grund wird im Bekannten auch ein adhäsives Anbringen des Schutzüberzugs vorgesehen. Adhäsiv befestigte Schichten besitzen aber im allgemeinen eine nur geringe Alterungsbeständigkeit.

Im Zusammenhang mit der Herstellung von mechanisch mit Hilfe einer eine Metallspitze aufweisenden Nadel abzuspielenden Bildplatten ist es aus der GB-PS 14 23 912 bekannt, die Bildplattenoberfläche mit einem Silikonharz zu beschichten, das als Schmiermittel die Reibung zwischen Platte und Nadel vermindern und zugleich eine elektrische Isolier­ schicht der Plattenoberfläche darstellen soll. Die Schmier­ mittelschicht muß so dünn aufgetragen werden, daß die im Mikrometer-Bereich liegenden Aufzeichnungen unvermindert deutlich abtastbar bleiben. Irgendwelche optischen Eigen­ schaften werden bei den als Schmiermittel verwendeten Sili­ konharzen weder erwartet noch beschrieben.

In der FR-PS 21 80 735 wird explizit davon ausgegangen, daß die Überzugsschicht fest ist und aus Polysiloxan, einem Silikonharz, besteht. Allerdings handelt es sich auch bei dem dortigen Datenträger - ähnlich dem der GB-PS 14 23 912 - um einen kapazitiv abtastbaren Datenträger. Bei der kapazitiven Abtastung spielen Eigenschaften der Abdeckungs­ schicht, wie z. B. Dielektrizitätskonstante, Reibungskoeffizient etc. eine große Rolle, während bei optisch abtastbaren Bildplatten bzw. Plattenrohlingen mit Aufzeichnungen Eigenschaften wie Transparenz, Betrag des Brechungsindex, chemische Beständigkeit eine ausschlaggebende Bedeutung haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Platten­ rohling für eine optische Bildplatte, welcher gemäß der eingangs genannten Art aufgebaut ist, einen für die Aufzeichnungs- oder Wiedergabewellen­ länge transparenten, inerten Schutzüberzug zu schaffen, der mit relativ geringem Aufwand an Energie und Zeit in einer zum Fernhalten von Schmutz aus der Brennebene des Aufzeichnungslichtstrahls (Laserstrahls) ausreichenden Dicke durch Sprüh- oder Schleuderbeschichten auf die Absorp­ tionsschicht aufzubringen ist, ohne daß eine chemische, physikalische oder thermische Reaktion mit der Absorptions­ schicht zu befürchten ist. Zur Lösung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Schutzüberzug aus einem Silikonharz besteht und eine Dicke zwischen etwa 0,05 und 1,0 mm aufweist.

Durch die Erfindung wird ein relativ dicker, aus festem Material bestehender Schutzüberzug der Absorptionsschicht des Plattenrohlings geschaffen, der für das zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe verwendete Licht optisch transparent und nicht streuend ist. Das Silikonharz kann mit so niedriger Viskosität auf die Absorptionsschicht - vor oder nach der jeweiligen Aufzeichnung - aufgebracht werden, daß ein völlig gleichmäßiges Sprüh- oder Schleuderbeschichten mit der zum Heraushalten von Schmutzteilchen aus der Brennebene des aufzeichnenden oder lesenden Laserstrahls möglich ist. Diese aufgesprühte bzw. aufgeschleuderte Schutzschicht bildet nach dem Härten des Silikonharzes einen Schutzüberzug mit den erwünschten Eigenschaften.

Durch die Erfindung wird also erreicht, daß die äußere Ober­ fläche der Schutzschicht das Vordringen von Staubteilchen oder anderer Oberflächenverunreinigungen in den Bereich der Brennebene der Aufzeichnungslinse ausschließt. Demgemäß wird die Wirkung von Staubteilchen auf das wiedergegebene Signal beträchtlich vermindert, und es sind auf dem Wieder­ gabegerät praktisch keine Fehler mehr zu sehen.

Wie erwähnt, werden Verunreinigungen auf der Oberfläche des erfindungsgemäßen Plattenrohlings durch die auf der Licht absorbierenden Schicht liegende dicke, transparente, inerte Schutzschicht aus dem Brennpunkt des aufzeichnenden Laser­ strahls verlegt. Falls erwünscht, kann die Schutzschicht bzw. der Überzug auch nach der Aufnahme aufgebracht werden, wenn nur die Licht absorbierende Schicht bis zur Aufnahme und während derselben sauber gehalten wird.

Das das Licht reflektierende Material kann auf ein Substrat mit optisch planer, ebener Oberfläche aufgebracht werden, auf der die reflektierende Schicht haftet. Eine aus Glas oder Kunststoff bestehende Platte oder Scheibe ist hierzu geeignet.

Die reflektierende Schicht soll Licht der zum Aufzeichnen verwendeten Wellenlänge reflektieren. Beispielsweise kann eine Goldschicht von etwa 80 nm Dicke eine gute rückwirkungsfreie reflektierende Schicht darstellen. Auch eine Aluminiumschicht von etwa 25 bis 50 nm Dicke ist für diesen Zweck geeignet. Die Aluminiumschicht kann dabei bis zu einer Tiefe von etwa 3 nm oxidiert werden, um die Oberfläche zu passivieren.

Die das Licht absorbierende Schicht muß für die zum Aufzeichnen verwendete Wellenlänge absorbierend sein. Außerdem soll sie einen amorphen, zusammenhängenden Film von solcher Dicke bilden, daß die Lichtreflexion minimal ist. Schließlich soll die Licht absorbierende Schicht bei niedrigen Temperaturen unter Bildung von klar begrenzten, regelmäßig geformten Löchern leicht abzulösen, d. h. ins­ besondere zu sublimieren oder wegzuschmelzen, sein. Eine in diesem Sinne ausgezeichnete Beschichtung aus 4-Phenylazo- 1-Aminonaphthalin läßt sich durch Aufdampfen des Farbstoffs Sudan Schwarz B in einer Vakuumkammer herstellen. Eine andere gute, Licht absorbierende Schicht kann durch Beschichten der das Licht reflektierenden Schicht mit einem dielektrischen Material, das wiederum mit einer dünnen aus Metall bestehenden, Licht absorbierenden Schicht bedeckt wird, erzielt werden. Beispielsweise stellt eine Inconel-Schicht von etwa 5 nm Dicke eine brauchbare, Licht absorbierende Schicht dar.

Erfindungsgemäß für die Schutzschicht bzw. Überzug geeignete Materialien sind optisch transparent und streuen Licht der zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe verwendeten Wellenlänge nicht. Ebenfalls erwünschte Eigenschaften sind Stabilität gegenüber den Umgebungsbe­ dingungen und übliche Handhabbarkeit ohne nachteiligen Einfluß. Für die Handhabe reichen eine Härte von wenigstens 30 Shore-A-Härtegraden entsprechend dem ASTM Test D 676 (ASTM = American Society of Testing Materials) und eine Zugfestigkeit von 45 800 Gramm pro Quadratzentimeter (g/cm²) oder mehr (ASTM Test D 412) aus. Bei Materialien, deren Eigenschaften unterhalb dieser Grenzen liegen, ist eine verstärkte Sorgfalt beim Handhaben angebracht. Außerdem wird zum Herstellen der Schutzschicht ein Material mit so niedriger Viskosität bevorzugt, daß ein Sprüh- oder Schleuderbeschichten möglich ist. Wenn das jeweilige Signal durch die Schutzschicht hindurch aufgenommen wird, soll das Bilden der Signalelemente unterhalb der Schutz­ schicht gewährleistet sein. Ferner darf die Bildqualität durch die Schutzschicht nicht störend beeinflußt werden. Vorzugsweise soll die Schutzschicht ohne physikalische oder chemische Störung der das Licht absorbierenden Schicht aufzubringen sein. Umgekehrt soll ein erwünschtes Material für die Schutzschicht chemisch, physikalisch oder thermisch nicht durch die das Licht absorbierende Schicht angegriffen werden, und zwar weder vor noch während der Aufnahme.

Bei einem Plattenrohling mit einer aus Metall bestehenden, Licht absorbierenden Schicht sind gemäß Weiterentwicklung der Erfindung als Schutzschicht Polymerisate, wie Epoxide, Polyurethane, Akryle, Polyester und Silikone, geeignet. Wenn jedoch als Licht absorbierende Schicht organische Farbstoffe, wie 4-Phenylazo-1-Aminonaphthalin, verwendet werden, macht es deren Löslichkeit in den meisten orga­ nischen Lösungsmitteln schwierig, ein Polymer-System mit niedriger Viskosität zu finden, welches die erwünschten Eigenschaften als erfindungsgemäße Schutzschicht aufweist und trotzdem die Farbstoffschicht nicht löst oder auf andere Weise mit letzterer reagiert. In diesem Sinne führen Silikonharze auf der Grundlage von Poly-(Dimethylsiloxan) zu guten Ergebnissen.

Ein erfindungsgemäß bevorzugtes Silikonharz-System ist ein durch Mischung hergestelltes stark vernetztes Poly­ merisat aus einem Harz der allgemeinen Formel

wobei x eine ganze Zahl ist, und einem Härter der allge­ meinen Formel

worin y eine ganze Zahl ist und R entweder H oder CH₃ sein kann mit der Bedingung, daß wenigstens ein R = H ist. Das Mischen wird dabei in Gegenwart eines Platin-Katalysators vorgenommen. Dieses gehärtete Harz bildet eine Schutzschicht bzw. einen Überzug mit den erwünschten Eigenschaften.

Der Platin-Katalysator reagiert normalerweise mit allen anwesenden Aminen und verhindert so das Härten des Sili­ konharzes. Bei Verwendung eines Farbstoffes aus 4-Phenylazo- 1-Aminonaphthalin als Licht absorbierende Schicht kann deren Reaktionsfreudigkeit mit dem ungehärteten Silikon durch Wärmen der Farbstoffschicht auf 40 bis 50°C während einer Nacht oder durch Altern während mehrerer Monate vor dem Aufbringen des Silikonharzes vermindert werden. Alternativ kann auch ein großer Überschuß des Härters benutzt werden, um jedes Verzögern des Härtens des Silikonharzes durch den Farbstoff zu überwinden.

Das Signal-Rauschspannungsverhältnis eines auf einem mit einer erfindungsgemäßen Schutzschicht überzogenen Auf­ zeichnungsträgers nimmt mit der Länge der Lagerzeit oder Wärmebehandlungszeit der Farbstoffschicht zu. Bei einem bei 50°C für eine Zeitdauer von 16 Stunden nach dem Aufbringen der Farbstoffschicht wärmebehandelten Speichermedium beträgt das durchschnittliche Signal- Rauschspannungsverhältnis 40 bis 42 Dezibel. Durch Altern oder Wärmebehandeln der Farbstoffschicht wird auch er­ reicht, daß diese beim Schleuderbeschichten mit Silikon nicht abgetragen wird.

Ein weiteres erfindungsgemäß anwendbares Silikonharz- System hat die Formel

wobei z eine ganze Zahl ist. Dieses Material kann durch Polymerisation eines Dimethylsiloxans mit Silanol-Endgruppen in Gegenwart eines Amin-Katalysators hergestellt werden.

Vorzugsweise werden Schutzschichten bzw. Überzüge aus Silikonharz der erwünschten Dicke durch Aufsprühen oder Schleudern ungehärteten Silikonharzes auf eine vorher mit einer Licht reflektierenden und einer Licht absor­ bierenden Schicht aufgebracht. Die Dicke der Schutzschicht kann mit bekannten Maßnahmen leicht eingestellt werden, zum Beispiel durch Wahl der Sprüh- oder Schleudergeschwin­ digkeit oder durch Zufügen eines Verdünners zu dem unge­ härteten Silikon. Üblicherweise wird ein Dimethylsiloxan- Öl niedriger Viskosität als Verdünner hinzugefügt.

Durch die Dicke der Schutzschicht wird der Abstand zwischen der Oberfläche der Platte und der Brennebene der auf­ zeichnenden Linse eingestellt. Je dicker die Schutzschicht ist, umso größer wird der Bereich, in dem der von der aufzeichnenden Linse kommende Lichtstrahl auf die obere Oberfläche der Schutzschicht auffällt.

Wenn dieser Bereich im Verhältnis zur Ausdehnung irgend­ welcher Staubteilchen auf der Oberfläche groß ist, fällt die Masse des Lichtes an den verunreinigenden Teilchen vorbei und wird auf der Licht absorbierenden Schicht fokussiert, derart, daß die erwünschten Informationslöcher gebildet werden. Die Größe von Staubteilchen oder anderen Oberflächenverunreinigungen, die beim Aufzeichnen ausgeblendet werden können, ist daher proportional zur Dicke der Schutzschicht. Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll die Schutzschicht-Dicke vorzugsweise zwischen 0,05 und 1 mm liegen.

Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbei­ spielen werden weitere Einzelheiten erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den Querschnitt durch einen Aufzeichnungsträger vor der Belichtung;

Fig. 2 den Querschnitt durch einen Aufzeichnungsträger nach der Belichtung;

Fig. 3 das Schema eines Systems zum Aufzeichnen und Abspielen eines Aufzeichnungsträgers; und

Fig. 4 den Querschnitt eines Aufzeichnungsträgers mit an der Oberfläche im auffallenden Lichtstrahl liegendem Staubteilchen.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, noch nicht belichteten Aufzeichnungsträger 24. Dieser besteht aus einem Substrat 110, einer Licht reflektierenden Schicht 112 mit einer darauf liegenden transparenten Passivierschicht 114, einer Licht absorbierenden Schicht 116 und einer aus Silikonharz oder einem anderen geeigneten Material bestehenden Schutz­ schicht 120.

In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßer Aufzeichnungsträger 24 in belichtetem Zustand dargestellt. Ein aufzeichnender Lichtstrahl hat dabei in der Licht absorbierenden Schicht 116 ein Loch 118 erzeugt und dadurch die Passivierschicht 114 dem auffallenden Licht gegenüber freigelegt, ohne die Schutzschicht 120 zu beeinflussen. Natürlich enthält der Aufzeichnungsträger nach dem Belichten eine Vielzahl von Löchern 118 und nicht nur ein Loch wie in Fig. 2 dargestellt.

Die Anwendung des vorliegenden Aufzeichnungsträgers kann im einzelnen anhand von Fig. 3 erläutert werden. Zum Aufnehmen wird von einem Laser 10 emittiertes Licht durch einen Modulator 12 geschickt, der das Licht in Abhängigkeit des Signals einer elektrischen Eingangs-Spannungs­ quelle 14 moduliert. Das modulierte Licht wird dann durch eine Aufnahmeoptik 16 verstärkt, um den Durchmesser des intensitätsmodulierten Laserstrahls zu vergrößern, derart, daß der Strahl den Öffnungswinkel einer deckglas­ korrigierten Objektivlinse 18 ausfüllt. Der aufgeweitete modulierte Laserstrahl wird an einer polarisierenden Teilerplatte 20 total reflektiert und passiert daraufhin ein strahldrehendes Viertelwellenlängenplättchen (Lambda­ viertelplättchen) 22, bevor es zur Objektivlinse 18 gelangt. Schließlich trifft der modulierte, die aufzu­ nehmende Information speichernde Strahl auf den Auf­ zeichnungsträger 24 gemäß Fig. 1 auf und löst oder schmilzt einen Teil der Licht absorbierenden Schicht 116 ab, so daß der entsprechende Flächenteil der reflektierenden Schicht 114, 112 freigelegt wird. Bei der Aufnahme wird der Aufzeichnungsträger 24 mit Hilfe eines Drehantriebs 26 mit ungefähr 1800 Umdrehungen pro Minute in einer Spiralbahn rotiert. Ein Schärferegler 28 sorgt für einen konstanten Abstand zwischen der Objektivlinse 18 und der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers 24.

Beim Abspielen folgt ein unmodulierter und weniger intensiver Laserstrahl demselben Weg wie der aufnehmende Strahl auf dem Aufzeichnungsträger 24. Die Intensität des zum Abspielen benutzten Laserstrahls soll so gering sein, daß hierbei die beim Aufzeichnen erwünschten Ablöseer­ scheinungen der Licht absorbierenden Schicht nicht auf­ treten. Das aufgezeichnete, abwechselnd reflektierende und nicht reflektierende Muster führt zu einem ent­ sprechend modulierten reflektierten Licht, welches durch die Objektivlinse 18 und das Lambdaviertelplättchen 22 geleitet wird. Das nunmehr infolge zweimaligen Passierens des Lambdaviertelplättchens 22 um 90° durch Polarisation gedrehte Licht durchläuft die polarisierende Teilerplatte 20 und die Wiedergabeoptik 30 zu einem Photodetektor 32. Dieser wandelt das reflektierte Licht in ein dem Eingangs­ signal entsprechendes elektrisches Ausgangssignal um, welches an der elektrischen Ausgangsklemme 34 abgreifbar ist. Beim Abspielen überwacht ein Spurregler 36 das durch die Wiedergabeoptik 30 fallende Licht derart, daß der Lichtstrahl beim Abspielen nicht aus der vorgesehenen Signalspur wandert.

Anhand von Fig. 4 wird erläutert, in welcher Weise erfin­ dungsgemäß der nachteilige Effekt von auf der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers liegenden Staubteilchen eliminierbar ist. Der Aufzeichnungsträger 24 ist in Fig. 4 vor dem Bilden der die jeweilige Information speichernden Löchern dargestellt. Das einfallende aufzeichnende Licht 140 wird mit Hilfe einer deckglaskorrigierten Objektivlinse 18 auf die Licht absorbierende Schicht 116 fokussiert. Auf der Oberfläche der Schutzschicht 120 sind Staubteilchen 130 verteilt. Die Staubteilchen 130 befinden sich also weitab von der Brennebene des Lichtes. Die Masse der fokussierten Lichtstrahlen 142 bleibt also unbehindert von den Staub­ teilchen und kann in der Licht absorbierenden Schicht 116 so fokussiert werden, daß sich dort ein Loch durch Ablösen oder Schmelzen des vom Licht getroffenen Teils der Schicht 116 bildet.

Mit dem vorliegenden Aufzeichnungsträger können Aufnahmen hoher Qualität mit einem Signal-Rauschspannungsverhältnis im Bereich von 38 bis 46 Dezibel (dB) - bei durchschnitt­ lichen Werten von 40 bis 42 dB - gemacht werden. Über­ raschenderweise ist das Licht erregte, thermische Aufzeichnen in der organischen Farbstoffschicht durch die aus Silikonharz bestehende Schutzschicht hindurch ohne wesentliches Vermindern des Signal-Rauschspannungsverhältnisses möglich. Das obengenannte Signal-Rauschspannungsverhältnis liegt innerhalb der beim Rundfunk üblichen Standardwerte. Aufzeichnungsträger mit niedrigeren Signal-Rausch­ spannungsverhältnissen sind für privatbenutzte Bildplatten oder für Aufnahmen von digital verschlüsselten Informationen brauchbar.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beispiele erläutert.

Beispiel 1

Eine Glasplatte von 30,5 cm ⌀ wurde mit einer Aluminium­ schicht von 30 nm Dicke beschichtet. Zum Passivieren der Metallschicht wurde deren Oberfläche bis zu einer Tiefe von etwa 3 nm oxidiert.

Durch Aufdampfen des Farbstoffes Sudan Schwarz B wurde dann auf der mit Aluminium beschichteten Platte eine 52,5 nm dicke Schicht aus 4-Phenylazo-1-Aminonaphthalin gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel wurde die Farbstoffschicht 3 Monate lang in einer staubfreien Atmosphäre gelagert. Anschließend wurde die Farbstoff­ schicht der Platte mit einem aus Silikonharz von 0,08 mm Dicke bestehenden Überzug versehen. Die Silikonschicht wurde auf der Platte durch Aufsprühen oder Schleudern folgender Mischung gebildet: Die Mischung bestand aus 100 Teilen einer bei Zimmertemperatur vulkanisierbaren, von der Firma General Electric Company unter der Bezeichnung GE RTV 615 A vertriebenen Silikonvorstufe mit einer Viskosität von etwa 4 Pa s (40 Poise); 20 Teilen des von der Firma General Electric Company unter der Bezeichnung RTV 910 vertriebenen Verdünners mit einer Viskosität von etwa 50 mm²/s (50 Centistokes); und 10 Teilen des von der Firma General Electric Company unter der Bezeichnung RTV 615 B vertriebenen Härters mit einer Viskosität von etwa 2 Pa s (20 Poise). Das Silikongummi wurde dann bei Zimmertemperatur für eine Zeitdauer von 24 Stunden gehärtet, so daß sich ein Harz der Formeln (1) und (2) bildete. Die gehärtete Gummi- bzw. Silikonschutzschicht weist die Shorehärte 35 und eine Zugfestigkeit von 65 100 g/cm² auf.

Der entstandene Aufzeichnungsträger wurde 50 Nanosekunden dauernden Impulsen eines Lichtes mit einer Wellenlänge von 488 nm und einer Energie von 250 mW eines Argonlasers in einer Vorrichtung gemäß Fig. 3 ausgesetzt. Bei der Aufnahme durch die Schutzschicht hindurch wurde eine Objektivlinse ohne Deckglaskorrektur benutzt. Es ergab sich eine Fern­ sehaufnahme hoher Qualität mit einem Signal-Rauschspannungs­ verhältnis von 46 dB und weniger als 10 Ausfällen pro Bild.

Es wurden insgesamt 10 Aufnahmen auf der Platte gemacht und die totalen Signal-Ausfälle registriert. Staubteilchen mit Größen von weniger als 1 Mikrometer bis 100 Mikrometern Durchmesser wurden auf die Scheibe geblasen und dort nieder­ geschlagen. Die zehn Aufnahmen wurden überprüft, und es ergab sich, daß die Gesamtzahl der Ausfälle sich um etwa den Faktor 2 erhöht hatte. Die Länge der neuen Signal­ ausfälle zeigte, daß sie von den größeren Staubpartikeln herrührten, gegenüber denen der 0,08 mm dicke Überzug keinen Schutz bietet.

Beispiel 2

Es wurde ein Vergleichsversuch zwischen einer erfindungsgemäß überzogenen Platte gemäß Beispiel 1 und einer ähnlichen aber nicht überzogenen Platte ausgeführt. Dabei wurden auf beide Aufzeichnungsträger bzw. Bildplatten bestimmte Mengen von Aluminiumteilchen mit abgestuften Durchmessern von 5 und 11 Mikrometern Größe aufgebracht. Die Zahl der den durchschnittlichen pro Spur auftretenden Fehlern entsprechenden Bildausfälle einer Probe von 25 markierten Spuren wurde bei Beginn des Experimentes und nach jedem folgenden Staubauftrag registriert. Bei der nicht mit einem Überzug versehenen Platte ergab sich für die fünf Mikrometer dicken Staubteilchen eine durch­ schnittliche Zunahme von etwa 200 Fehlern pro Spur und für die elf Mikrometer dicken Staubteilchen eine durch­ schnittliche Zunahme von 300 Fehlern pro Spur. Bei dem Aufzeichnungsträger mit dem 0,08 mm dicken Überzug jedoch zeigte sich keine merkliche Zunahme der Fehlerzahl, wenn die 5 Mikrometer dicken Staubteilchen vorhanden waren, und nur eine Zunahme von 30 Fehlern pro Spur als Folge der elf Mikrometer dicken Staubteilchen. Zum Abspielen von vorgezeichneten Spuren genügt also ein 0,08 mm dicker Überzug, um Bildfehler auszuschließen, die sonst von Teilchen mit einem kleineren Durchmesser als etwa 10 Mikro­ meter verursacht würden. Durch Vergrößerung der Dicke des Überzuges vermindert sich die Zahl der von größeren Staubteilchen oder sonstigen Verunreinigungen herrührenden Fehler.

Beispiel 3

Eine Glasscheibe von 30,5 cm Durchmesser wurde mit einer Aluminiumschicht von 30 Nanometern Dicke bedeckt. Auf die Aluminiumschicht wurde durch Elektronenstrahlzerstäubung eine aus Siliziumdioxid bestehende Schicht von 75 Nano­ metern Dicke niedergeschlagen. Auf die Siliziumdioxid- Schicht wurde eine 5 Nanometer dicke Schicht aus Inconel, einer Legierung aus Nickel und Chrom, die bis zu 10 Gew.-% Eisen enthalten kann, aufgebracht. Die Inconel-Schicht auf der Platte wurde dann mit einem Überzug aus GE RTV 615 von etwa 0,08 mm Dicke wie in Beispiel 1 versehen. Der Überzug wurde eine Nacht lang bei 50°C gehärtet.

Die Bildaufzeichnung wurde wie in Beispiel 1 ausgeführt, jedoch wurde die Leistung des Lasers verändert. Das Signal- Rauschspannungsverhältnis wurde registriert. Bei der Aufnahme wurde eine Objektivlinse ohne Deckglaskorrektur benutzt. Bei niedriger Laserenergie (100 bis 200 Milliwatt) war das Signal-Rauschspannungsverhältnis durch die Gegenwart des Silikongummis bzw. -harzes nicht verschlechtert. Für 200 Milliwatt ergab sich beispielsweise ein Signal- Rauschspannungsverhältnis von 34 Dezibel vor dem Aufbringen des Überzuges und von 37 Dezibel mit dem Überzug. Bei höheren Laserenergien (300 bis 500 Milliwatt) war das Signal-Rauschspannungsverhältnis bei Gegenwart des Sili­ konharz-Überzugs herabgesetzt. Diese Tatsache könnte auf eine Beschädigung des Aufzeichnungsträgers beim Belichten hinweisen.

Beispiel 4

Eine aus Gold bestehende reflektierende Schicht von etwa 80 Nanometern Dicke wurde auf eine Glasplatte von etwa 30,5 cm Durchmesser niedergeschlagen. Es wurde dann wie in Beispiel 1 eine Schicht von etwa 40 Nanometern Dicke aus 4-Phenylazo-1-Aminonaphthalin aufgebracht. Diese Farbstoffschicht wurde dann durch Sprühen oder Schleudern mit einer Silikonharz-Schicht von 0,1 mm Dicke überzogen. Die Silikonschicht wurde aus einer Mischung von 50,6 g des Sylgard 184 Harzes (Teil A) der Firma Dow Corning und 6,25 g des Sylgard 184 Härters (Teil B) gebildet. Das Teil A hat eine Viskosität von etwa 5 Pa s (50 Poise) und das Teil B hat eine Viskosität von etwa 2 Pa s. Das Muster wurde bei 50°C während einer Zeitdauer von 16 Stunden unter Bildung von Silikonharz gemäß Formel (1) und (2) gehärtet. Der gehärtete Überzug hatte eine Zugfestigkeit von 63 350 g/cm² und die Shorehärte 40.

Das Bespielen der entstandenen Bildplatte bzw. des Auf­ zeichnungsträgers wurde wie in Beispiel 1 ausgeführt. Die aufnehmende Linse besaß keine Deckglaskorrektur. Das Signal-Rauschspannungsverhältnis betrug 40 Dezibel.

Beispiel 5

Es wurde ein Aufzeichnungsträger wie in Beispiel 4 herge­ stellt, jedoch wurde das Verhältnis von Härter zu Harz vermindert. Zum Bilden der Silikonschicht wurden 60,14 Gramm des Sylgard 184 Harzes und 61,0 Gramm des entsprechenden Härters benutzt. Nach drei Tagen war die Silikonschicht noch klebrig. Das Signal-Rauschspannungsverhältnis von aufgenommenen Signalen betrug 35 Dezibel.

Beispiel 6

Es wurde ein Aufzeichnungsträger bzw. eine Bildplatte wie in Beispiel 4 vorbereitet. Die Farbstoffschicht wurde durch Aufsprühen oder Aufschleudern einer Schicht aus Silikonharz überdeckt. Das Silikonharz wurde aus einer Mischung von 69,91 Gramm des Harzes RTV 602 der Firma General Electric, 4,90 Gramm des Verdünners 910 der Firma General Electric und 6 Tropfen des SRC-05 Katalysators der Firma General Electric gebildet. Das Harz RTV 602 ist ein Dimethylsiloxan mit Silanol-Endgruppen und einer Viskosität von 1,2 Pa s (12 Poise). Bei dem SRC-05 Katalysator handelt es sich um ein Amin. Zum Härten des Überzugs wurde dieser in sauberer Umgebung bei Zimmer­ temperatur für eine Zeitdauer von 6 Stunden gelagert und dann bei 40°C für eine Zeitdauer von 64,5 Stunden wärmebehandelt, so daß ein Silikon gemäß Formel (3) entstand. Der gehärtete Überzug besaß die Shorehärte 15 und eine Zugfestigkeit von 7040 g/cm². Da der 4-Phenylazo- 1-Aminonaphthalin-Farbstoff bei 65°C eine Phasentrans­ formation erfährt, war es nicht möglich, den Überzug bei 95°C mit Wärme zu behandeln, wodurch restliches Wasser und Amine entfernt und die Wärmebeständigkeit des Überzugs verbessert würden.

Die entstehende Bildplatte bzw. der Aufzeichnungsträger wurde wie in Beispiel 1 bespielt. Die Aufnahmelinse war mit einer Deckglaskorrektur versehen. Das Signal-Rauschspannungs­ verhältnis betrug 24 Dezibel, es traten jedoch nur 10 Ausfälle pro Bild auf. Dieses Material ist daher brauchbar zum Speichern von digital verschlüsselten Informationen.

Claims (5)

1. Plattenrohling für eine optische Bildplatte zum Auf­ zeichnen von Informationen mit Hilfe eines Licht vorge­ gebener Frequenz abgebenden Laserstrahls, mit einer Licht dieser Frequenz reflektierenden Schicht (112) und einer auf dieser liegenden, das Licht der vorgegebenen Frequenz stark absorbierenden Schicht (116), wobei die das Licht absorbierende Schicht (116) mit einem transparenten, inerten Schutzüberzug (120) bedeckt ist und wobei sich die Oberfläche des Schutzüberzugs (120) mit gegebenenfalls darauf befindlichen Ver­ unreinigungen in einem Abstand vom Brennpunkt des auf­ zeichnenden Lichtstrahls (142) haltenden Bereich befindet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzüberzug (120) aus einem Silikonharz besteht und eine Dicke zwischen etwa 0,05 und 1,0 mm aufweist.

2. Plattenrohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Silikonharz durch Mischen eines Harzes der Formel wobei x eine ganze Zahl ist, und einem Verdünner der Formel wobei y eine ganze Zahl und R sowohl H als auch CH₃ bedeutet, aber wenigstens ein R = H ist, in Gegenwart eines Platin-Katalysators gebildet wird.

3. Plattenrohling nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Silikonharz der Formel verwendet wird, wobei z eine ganze Zahl bedeutet.

4. Plattenrohling nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das Licht reflektierende Schicht (112) auf ein Substrat (110) aufgebracht ist.

5. Plattenrohling nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die das Licht reflektierende Schicht (112) und die das Licht absorbierende Schicht (116) eine dielektrische Schicht (114) eingefügt ist.