DE3203599A1

DE3203599A1 - Datenaufzeichnungsmaterial

Info

Publication number: DE3203599A1
Application number: DE19823203599
Authority: DE
Inventors: Hideo Hino Tokio Ando; Yoshinori Kawasaki Fujimori; Toshiharu Yokohama Nakawawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1982-02-03
Publication date: 1982-08-12
Also published as: NL190824B; NL8200394A; DE3203599C2; US4450452A; JPS57130243A

Description

Henkel, Kern, Feiler fir Hänzel " " ■ -■·· *· ■·-· Patentanwälte

"* Registered Representatives

before the
European Patent Office

TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKL KAISHA
Kanagawa-ken, Japan

Möhlstraße 37 D-8000 München 80

Tel.: 089/982085-87 Telex: 0529802 hnkl d Telegramme: ellipsoid

CSI-56P1380-2 Dr. F/to

3. February 1982

D A T E N A U F Z E I C H N U N G S-MATERIAL

B E ST HREIBUNG

Die Erfindung betrifft ein Datenaufzeichnungsmaterial mit einer strahlungsempfindlichen Aufzeichnungsschicht. Auf die strahlungsempfindliche Aufzeichnungsschicht wird ein Laserstrahl gerichtet, wobei in die strahlungsempfindliche Schicht Daten in Form einer optischen Aufzeichnung "eingegraben" werden. Die auf diese Weise in dem Datenaufzeichnungsmaterial aufgezeichneten optischen

._ Daten können wieder abgelesen werden, ι ο

Es gibt bereits Datenaufzeichnungsmaterialien 1 mit zwei scheibenförmigen, durchsichtigen Substraten 3 aus einem Kunstharz, auf die jeweils eine Aufzeichnungsschicht 2 aus einer lichtreflÄktierenden Substanz aufgetragen ist (vgl. Fig. 1). Die durchsichtigen Substrate 3 liegen einander derart gegenüber, daß die Aufzeichnungsschichten 2 aufeinander ausgerichtet sind. Die durchsichtigen Substrate 3 sind aneinander

2g durch innere und äußere Abstandhalter 5a und 5b mittels eines Klebstoffs derart aneinander befestigt, daß zwischen ihnen ein Hohlraum 4 festgelegt ist.

Datenaufzeichnungsmaterialien dieser Art sind jedoch mit einer Reihe von Nachteilen behaftet..Da die Aufzeichnung und das Ablesen.von Daten auf bzw. von die bzw. den Aufzeichnungsschichten 2 über die durch-. sichtigen Substrate 3 erfolgt, lassen sich letztere nicht sehr dick machen. Gleichzeitig sind, wie -35 bereits erwähnt, die beiden durchsichtigen Substrate 3

aneinander über äußere und innere Abstandhalten! 5a und 5b lediglich am inneren und äußeren Umfang befestigt, so daß die beiden durchsichtigen Substrate nur eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen und durch äußere Einwirkung knick- und verbiegeanfällig sind. Ferner besitzen die durchsichtigen Substrate 3 nur eine releativ geringe Elastizität. Wenn somit ein solches Datenaufzeichnungsmaterial längere Zeit schief stehengelassen wird, venformt es sich "infolge seines Eigengewichts. Eine solche Verformung bleibt . auch erhalten, wenn das Datenaufzeichnungsmaterial aus dieser schiefen Lage entfernt wird.

Wenn der zwischen den inneren und äußeren Abstand-haltern 5a und 5b befindliche Teil, d.h. der nicht befestigte Teil, des Datenaufzeichnungsmaterials von beiden Seiten her mit den Fingern zusammenge-

2Q preßt wird, geht der Hohlraum 4 verloren. Dann berühren sich die beiden einander gegenüberliegenden Aufzeichnungsschichten 2, so daß die Gefahr einer Zerstörung derselben besteht. Schließlich ist der nicht befestigte Teil des Datenaufzeichnungsmaterials gegen

«κ ein Welligwerden und gegen Verbiegungen anfällig. Wenn das Datenaufzeichnungsmaterial waagerecht gelagert wird, kann das obere durchsichtige Substrat infolge seines Eigengewichts 1 einsacken. Ferner ist die Herstellung von Datenaufzeichnungsmaterialien der beschriebenen Art recht kostspielig, da innere und äußere Abstandhaltern 5a und 5b eingebaut werden müssen. Wenn die inneren und äußeren Abstandhaltern 5a und 5b an den durchsichtigen Substraten 3 befestigt werden, muß dafür Sorge getragen werden, daß kein Klebstoff '35 in den Hohlraum 4 fließt. Dies hat zur Folge, daß die

Befestigung der Abstandhalter· an den Substraten sehr zeit- und arbeitsaufwendig ist. Wie leicht einsehbar

ist, sind , da die durchsichtigen Substrate 3 lediglich 5

an den Berührungsstellen entsprechend den schmalen inneren und äußeren Abstandhaltern 5a und 5b befestigt sind, die Berührungsflächen klein und die Haftung zwischen den durchsichtigen Substraten 3 schwach.

Wenn in den Hohlraum 4 ein Gas gefüllt wird, entsteht . ^y

zwischen der Außenatmosphäre und dem Hohlraum 4

zwischen den durchsichtigen Substraten 3 ein Druckunterschied, wenn sich der Druck oder die Temperatur der Außenatmosphäre ändert. Dies kann zu einer Ver-._ formung der durchsichtigen Substrate führen..

Wenn zur Herstellung der durchsichtigen Substrate 3 ein Kunststoff verwendet wird, können die durchsichtigen Substrate 3 ohne weiteres wasserdurchlässig sein, so

__n daß Wasser aus der Außenatmosphäre in den Hohlraum 4 eindringen oder aus dem Hohlraum 4 in die Außenatmosphäre austreten kann. Bevor das durch die durchsichtigen Substrate .3 hindurchgetretene Wasser den Hohlraum 4 erreicht, durchdringt es auch die jeweilige Aufzeichnungsschicht 2 und beschädigt diese. Wenn das Datenaufzeichnungsmaterial in einer Atmosphäre mit hoher Temperatur stehen oder liegengelassen wird erhöht sich die Feuchtigkeit im Hohlraum 4. Wenn dann das Datenaufzeichnungsmaterial in diesem Zustand von außen her rasch abgekühlt wird, kann sich auf der Oberfläche der jeweiligen Aufzeichnungsschicht 2 Kondensat bilden.

Ferner kann der die durchsichtigen Substrate 3 bildende Kunststoff ohne weiteres Luft durchlassen. Folglich .35 läßt sich der Holraum 4 nicht evakuieren oder mit einem Inertgas füllen, um eine lang dauernde Haltbarkeit der

Aufzeichnungsschichten 2 zu gewährleisten. Mit anderen Worten gesagt , bedeutet dies, daß die Haltbarkeit des Datenaufzeichnungsmaterials nicht verlängerbar ist.

Um den geschilderten Schwierigkeiten zu begegnen, wurden bereits Datenaufzeichnungsmaterialien gemäß den Figuren 2 und 3 entwickelt. Bei dem in Fig. 2 im Querschnitt dargestellten Datenaufzeichnungsmaterial wird jeweils auf einer Oberfläche eines Paars durchsichtiger Substrate 10 aus beispielsweise einem Acrylharz durch Vakuumbedampfung eine Aufzeichnungsschicht 11 aus Te abgelagert. Die beiden Aufzeichnungsschichten 11 liegen einander gegenüber. Schließlich sind die durchsichtigen Substrate 10 über eine Haftschicht 12 aus einem Epoxy-■

klebstoff aneinander gebunden bzw. befestigt.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Datenaufzeichnungsmaterial ist auf der Oberfläche des jeweiligen durchsichtigen Substrats 10 eine als Antieinsackschicht dienende Zwischenschicht 13 mit Führungsrillen vorgesehen. Auf dieser Zwischenschicht 13 befindet sich dann jeweils eine Aufzeichnungsschicht 11 . Die durchsichtigen Substrate 10 sind über eine Haftschicht 12 aus einem Epoxyklebstoff derart aneinander gebunden bzw. befestigt, daß die Aufzeichnungsschichten 11 aufeinander ausgerichtet sind.

• Bei den batenaufZeichnungsmaterialien der Fig. 2 und 3 QQ sind die durchsichtigen Substrate 10 durch direkte Applikation des jeweiligen Klebstoffs auf die Aufzeichnungsschichten 11 aneinander gebunden bzw. befestigt. Folglich kann sich zum Zeitpunkt einer gleichmäßigen Applikation des Klebstoffs ein Teil der Aufzeichnungsschicht 11 ablösen, so daß die AufZeichnungsschicht(en) beschädigt wird und keine Massenproduktion der Daten-

aufZeichnungsmaterialien mehr möglich wird.

Da, wie aus den Fig. 2 und 3 hervorgeht, die Aufzeichnungsschichten 11 und die Haftschicht 12 in direkter ° . Berührung miteinander stehen, können die Aufzeichnungsschichten 11 durch bestimmte Bestandteile der Haftschicht 10 beeinträchtigt bzw. beschädigt werden.

Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein einfach herzustellendes und über lange Zeit hinweg haltbares Datenaufzeichnungsmaterial großer mechanischer Festigkeit zu entwickeln, das gegen eine Beschädigung der Aufzeichnungsschichten geschützt ist.

Gegenstand der Erfindung ist jsomit ein Datenaufzeichnungsmaterial , welches aus einem Paar einander im Abstand gegenüberliegender scheibenförmiger Substrate (21), jeweils einer strahlungsempfindlichen Aufzeichnungsschicht

(22) auf den aufeinander ausgerichteten Oberflächen der

Substrate (21), einer auf jeder der Aufzeichnungsschichten (22) 'vorgesehenen Schutzschicht (23) und einer den Raum zwischen den Schutzschichten (23) füllenden und an die Schutzschichten (23) gebundenen Haftschicht

(24) besteht.
25

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungsn näher erläutert. Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Beispiel eines 30

bekannten Datenaufzeichnungsmaterials;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hauptteil eines anderen Beispiels eines bekannten Daten-

aufzeichnungsmaterials; 35

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein drittes Beispiel

eines bekannten DatenäufZeichnungsmaterials;

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungsmaterials ;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Art

der Herstellung einer erfindungsgemäß vorgesehenen Schutzschicht und·

Fig. 6 einen. Querschnitt durch den Hauptteil einer

anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Datenaufzeiehnungsmaterials.

· '

Das in Figur 4 dargestellte erfindungsgemäße Datenaufzeichnungsmaterial 20 enthält ein Paar Substrate 21, jeweils eine auf gegenüberliegenden Oberflächen der Substrate 21 befindliche Aufzeichnungsschicht 22, je-

2Q " weils eine auf den Aufzeichnungsschichten 22 gebildete Schutzschicht 23 und eine Haftschicht 24 aus einem den Raum zwischen den Schutzschichten 23 füllenden Klebstoff. ·

Die Substrate 21 bestehen aus Glas oder einem Kunstharz und sind scheibenförmig ausgebildet. Ihre Dicke beträgt 0,2 bis 2 mm,ihr Durchmesser 3o cm. Beispiele für zur Herstellung der Substrate 21 geeignete Kunstharze sind Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisate, Ethylen/Vinylacetat-Mischpolymerisate, Polycarbonate, Polyacrylsäure,

Polymethacrylsäure und niedriger Alkylester der Polyacryl- oder Polymethacrylsäure. Zur Herstellung von Substraten 21 möglichst großer mechanischer Festigkeit werden vorzugsweise Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure oder deren '35 Niedrigalky!ester verwendet.

Die Aufzeichnungsschichten 22 sind kreisförmig gestaltet mit der zentralen öffnung des Substrats 21 als Zentrum. ° Die Aufzeichnungsschichten 22 bestehen aus einer lichtreflektierenden Substanz. Die lichtreflektierende Substanz muß den Laserstrahl reflektieren und kann beispielsweise aus Te oder Al bestehen. Die Stärke der Aufzeichnungssschichten 22 liegt- unter 500,vorzugsweise zwischen 20 und 60 ran (5000, 200 - 600 Ä). Die Aufzeichnungsschichten 22 können auf den Oberflächen der Substrate 21 in bliebiger Weise hergestellt werden, solang man nur gleichmäßige Auf zeäichnungsschichten 22 geringer Stärke erhält. Die Herstellung der Aufzeichnungsschichten

kann durch Ablagerung, beispielsweise durch Vakuumbedampf ung, Zerstäubung oder Ionenablagerung, erfolgen. Wenn die Aufzeichnungsschichten aus Te bestehen, kann deren Oberfläche zur Ausbildung einer Oxidschicht gegebener Dicke, zum Beispiel 2 bis 50 nm (20 - 500 A) oxidiert werden.

Diese Oxidschicht dient zum Schutz der 'Oberfläche der Aufzeichnungsschicht.

Die Schutzschichten 23 können aus einer organischen Substanz, z.B. einem Epoxyharz, Polystyrolharz, Silicon-

harz oder Polycarbonatharz oder einem Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat und/oder einem Ethylen/Vinylacetat-Mischpolymerisat, bestehen.

Ferner können die Schutzschichten 23 auch aus einer an-30

organischen Substanz, z.B. SiO₂, SiO, In₃O₃, SnO₂, MgO, ZnO, ZnO₂, Al₃O₃, CeO₃, TiO₂, MgF₂, CaF₂ und/oder CeF₃, bestehen.

Wenn die Schutzschichten 23 aus einer organischen Substanz der beschriebenen Art bestehen, sollten sie in einer Stärke von 100 μπι aufgetragen sein. Wenn die Schutz-

* J» * β

schichten 23 aus einer anorganischen Substanz bestehen, sollten sie durch Vakuumaufdampfen, Zerstäubung und dgl. hergestellt werden und eine Stärke von 20 bis 500 nm ( 200 bis 5000 ÄJ erhalten.

Zum Auftragen von Schutzschichten aus organischen Substanzen kann man sich einer Wirbelbeschichtungsvorrichtung bedienen. Hierbei wird die weichgemachte organische Substanz auf die jeweils auf dem Substrat 21 befindliche Schicht 22 appliziert, während das Substrat 21 auf geeignete Weise gedreht wird. Auf diese Weise verläuft infolge von Zentrifugalkräften die organische Substanz (auf der jeweiligen Aufzeichnungsschicht). Insbesondere

kann nach diesem Verfahren auf die Oberfläche der jeweiligen Aufzeichnungschicht 22 in einem Lösungsmittel gelöstes monomeres Styrol appliziert werden, wobei sich auf der Aufzeichnungsschicht 22 eine Polystyrolschutzschicht bildet. Auf diöse Weise kann man die Schutz-

schiäht 23 ohne Schwierigkeiten auch durch Massenproduktion herstellen.

Andererseits kann man sich des in Fig. 5 schematisch

dargestellten Spaltverfahrens bedienen. Hierbei wird 25

eine gegebene Mönge eines weichgemachten Kunstharzes 23A für die Schutzschicht auf die' auf dem Substrat 21 befindliche Aufzeichnungsschiäht 22 aufgetragen, . worauf das Ganze durch ein von Tragsäulen 25A gehaltenes Gatter 25 passieren gelassen wird. Hierbei wird das .

Harz 23A in gleichmäßiger Dicke verteilt und die Schutzschicht 23 gebildet. Zur Herstellung der Haftschicht wird ein Epoxy- oder Kautschuckklebstoff in einer Stärke von 50 bis 300 \im aufgetragen.

Bei der in Fig. 6 im Querschnitt dargestellten Aus-

führungsform eines erfindungsgemäßen Datenaufzeichnungsmaterials ist auf der Oberfläche der Substrate 21 eine

als Antieinsackschicht dienende Zwischenschicht 26 aus 6

einem Acrylharz mit Führungsrillen und dgl. vorgesehen.

Die Aufzeichnungsschicht 22 ist dann auf die jeweilige Zwischenschicht 26 aufgetragen. Auf der jeweiligen Aufzeichnungsschicht 22 befindet sich die jeweilige Schutzschicht 23. Die beiden Substrate 21 mit den darauf auf-10

getragenen verschiedenen Schichten werden dann mit Hilfe einer Haftschicht 24 aus einem Epoxyklebstoff derart aneinander gebunden bzw. befestigt, daß die verschiedenen Schichten (26, 22, 23) aufeinander ausgerichtet sind.

Die Substanzen, Dickewerte und Verfahren zur Herstellung 15

der Substrate 21, Aufzeichnungsschichten 22, Schutzschichten 23- und der Haftschicht 24 entsprechen den bereits beschriebenen Substraten, Stärkewerten und Herstellungsverfahren .

Bei Verwendung eines Epoxyharzes zur Herstellung der Schutzschichten läßt sich die Haftung nach dem Verkleben noch verbessern.

„₅ Da erfindungsgemäß zwischen der Haftschicht und den beiden Aufzeichnungsschichten jeweils eine Schutzschicht vorgesehen ist, steht die Haftschicht nicht in direkter Berührung mit den Aufzeichnungsschichten. Aus diesem Grunde können die Aufzeichnungsschichten auch nicht be-

QQ einträchtigt oder beschädigt werden. Die Datenaufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung lassen sich ohne Schwierigkeiten und preisgünstig herstellen. Sie besitzen eine große mechanische Festigkeit und verformen sich über lange Zeit hinweg nicht.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

/Ί J Aufzeichnungsmaterial, bestehend aus einem Eaar einander im Abstand gegenüberliegender scheibenförmiger Substrate (21), jeweils einer strahlungsempfindlichen Auf Zeichnungsschicht f22> auf den aufeinander ausgerichteten Oberflächen der Substrate (21), einer auf jeder der Aufzeichnungsschichten (22) vorgesehenen Schutzschicht (23) und einer den Raum zwischen den Schutzschichten (23) füllenden

,_ und an die Schutzschichten (23) gebundenen Haft-■

schicht (24) . _;
2. Datenaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschichten aus einer aus einem Epoxyharz, Polystyrolharz, Siliconharz

oder Polycarbonatharz oder einem Vinylchlorid/Vinylacetat-Mischpolymerisat ünd/oder Ethylen/Vinylacetat-.Mischpolymerisat bestehenden organischen Substanz gebildet sind.

25
3. Datenaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß die Schutzschichten aus einer SiO_, SiO, In-O₃, SnO-» MgO, ZnO, ZnO₂, Ai₉O₃, CeO₃, TiO₂, MgF₂, CaF₂ ^; '.und -CeF₃ bestehenden anorganischen Substanz gebildet sind.
4. Datenaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 2, dadurch ge gekennzeichnet, daß die Schutzschichten eine Stärke

von 1 bis 100 μπι aufweisen.

*35 .■■■■■-":■■
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Schutzschichten eine Stärke von 20 bis 500 nm (200 bis 5000 Ä) aufweisen.
6. Datenaufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem jeweiligen Substrat (21) und der jeweiligen Aufzeichnungsschicht (22) eine Zwischenschicht (26) mit Führungsrillen vorgesehen und die mit der Haftschicht (24) zu verbindende Oberfläche der Schutzschicht (23) eben ausgebildet ist.