DE3608213A1 - Use of a recording medium containing graphite as the storage layer, as a read-only memory information carrier - Google Patents
Use of a recording medium containing graphite as the storage layer, as a read-only memory information carrierInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Graphit als Speicherschicht enthaltenden Aufzeichnungsmediums als Read Only Memory-Informationsträger.The present invention relates to the use of a graphite as Recording medium containing storage layer as Read Only Memory information carrier.
Für die dokumentarische Archivierung von großen Mengen von Daten und Informationen besteht ein zunehmender Bedarf an solchen Systemen, die dies auf kleinstem Raum und mit möglichst geringer Zugriffszeit ermög lichen. Mit der Verfeinerung der Halbleiterlasertechnologie hat die Ent wicklung von optischen Speichermedien sowie von Schreib- und Lesevor richtungen eingesetzt, die den herkömmlichen magnetischen Medien in vielen Punkten überlegen sind.For the documentary archiving of large amounts of data and There is an increasing need for such systems that provide information this is possible in the smallest space and with the shortest possible access time lichen. With the refinement of semiconductor laser technology, the Ent Development of optical storage media as well as read and write directions used that the conventional magnetic media in are superior to many points.
Als optische Speichermedien sind sowohl lesbare (Read Only Memories - ROM), einmal beschreib- und lesbare (Write Once Read Many - WORM) und lösliche Medien (erase) prinzipiell bekannt. Ihre Herstellung ist jedoch sehr aufwendig. Dies betrifft sowohl die Herstellung und Reinigung der verwendeten Speichermaterialien, als auch die Herstellung des Speichers (Dünnschichttechnologie, z. B. Sputtern, Vakuumverdampfen oder Spincoating mit definierten Schichtdicken). Darüber hinaus bereiten viele Speicher materialien Probleme im Bereich der Langzeitstabilität durch Oxidations empfindlichkeit oder Morphologieinstabilität (Rekristallisation amorpher Schichten).Readable memories are readable as optical storage media - ROM), write once read many (WORM) and soluble media (erase) known in principle. However, their manufacture is very complex. This affects both the manufacture and cleaning of the used storage materials, as well as the manufacture of the storage (Thin film technology, e.g. sputtering, vacuum evaporation or spin coating with defined layer thicknesses). In addition, many stores prepare materials Problems in the area of long-term stability due to oxidation sensitivity or morphology instability (recrystallization amorphous Layers).
Zur oben erwähnten dokumentarischen Archivierung eignen sich neben Bändern und Karten insbesondere Compact Disc Read Only Memories (CD-ROM), da sie auf kleinstem Raum eine große Menge an Daten und Informationen auf nehmen können, die beliebig oft und mit geringer Zugriffszeit abgerufen werden können. Außerdem verfügen sie über eine große Langzeitstabilität.In addition to tapes, the following are also suitable for documentary archiving and cards in particular Compact Disc Read Only Memories (CD-ROM) because a large amount of data and information in the smallest of spaces can take that accessed as often and with low access time can be. They also have great long-term stability.
Bisher bekannte optische ROM-Speicher bestehen aus einem, die Informationen enthaltenden Substrat (Polymer oder Glas mit Photolack-Schicht) welches mit einer dünnen Metallschicht (vorzugsweise Aluminium) versehen ist, womit der abtastende Laserlichtstrahl reflektiert wird.Previously known optical ROMs consist of one, the information containing substrate (polymer or glass with photoresist layer) which is provided with a thin metal layer (preferably aluminum) is what the scanning laser light beam is reflected with.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein billiges Speichermedium bereitzustellen, bei dem die kostspielige Reflektor-Schicht (Vakuumver dampfen) eingespart werden kann. Es sollte dabei von einem ausreichend reflektierenden Material ausgegangen werden, welches sich leicht bearbeiten läßt und über eine hohe Stabilität unter Anwendungsbedingungen verfügt. The object of the present invention was to provide a cheap storage medium to provide, in which the costly reflector layer (vacuum ver vaping) can be saved. It should be enough of one reflective material that can be easily processed leaves and about a high stability under application conditions disposes.
Es wurde nun gefunden, daß man ein Aufzeichnungsmedium, enthaltend eine Speicherschicht, die Graphit als Speichermaterial enthält, und gegebenen falls eine oder zwei Substratschichten, vorteilhaft als Read Only-Memory- Informationsträger verwenden kann.It has now been found that a recording medium containing a Storage layer containing graphite as storage material and given if one or two substrate layers, advantageously as read-only memory Can use information carriers.
Der ROM-Informationsträger liegt dabei vorteilhaft in Form von Compact Discs, Karten oder Bändern vor, wobei insbesondere Compact Discs und Karten zu nennen sind.The ROM information carrier is advantageously in the form of a compact Discs, cards or tapes, in particular compact discs and Cards are to be mentioned.
Graphit in Form hochwertiger Folien eignet sich besonders günstig als Speichermaterial, da aufgrund der Oberflächenqualität eine hohe Licht reflexion in einem weiten Wellenlängenbereich auftritt. Damit ist das Speichermaterial unabhängig von der Wellenlänge des verwendeten Laser lichtes.Graphite in the form of high-quality foils is particularly suitable as Storage material because of the high quality of the surface reflection occurs in a wide wavelength range. That’s it Storage material regardless of the wavelength of the laser used bright.
Ein Graphit als Speichermaterial enthaltendes Aufzeichnungsmedium sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung ist beispielsweise Gegenstand der älteren deutschen Anmeldung P 36 00 902.4.A recording medium containing graphite as a storage material as well a method for its production is the subject of older German application P 36 00 902.4.
Als Ausgangsmaterial kann dabei eine reine Graphitfolie oder eine faser verstärkte Graphitfolie verwendet werden.A pure graphite foil or a fiber can be used as the starting material reinforced graphite foil can be used.
Ein solches optisches Aufzeichnungsmedium kann gemäß der Anmeldung P 36 00 902.4 erhalten werden, wenn man aus einer Graphitfolie einen Rohling mit einem Durchmesser von 10 bis 30 cm ausstanzt, diesen an schließend bei einem Druck von 300 bis 8000 bar preßt und ihn gegebenen falls anschließend in einem weiteren Preßvorgang mit einer oder zwei Substratschichten versieht.Such an optical recording medium can be according to the application P 36 00 902.4 can be obtained by using a graphite foil Punch out a blank with a diameter of 10 to 30 cm then presses at a pressure of 300 to 8000 bar and given it if then in a further pressing process with one or two Provides substrate layers.
Man geht dabei zweckmäßig so vor, daß man einer handelsüblichen, vor gepreßten Folie aus Graphit Scheiben mit einem Durchmesser von 10 bis 30 cm ausstanzt und diese in einem Preßwerkzeug preßt. Der Preßvorgang findet üblicherweise bei Raumtemperatur statt. Der jeweils optimale Druck richtet sich nach der Art des verwendeten Folienmaterials und nach der Fläche der Graphitscheibe. Beim Preßvorgang werden die vororientierten Graphitdomänen (Schichtstrukturen) weiter ausgerichtet und die Oberfläche homogenisiert, wobei ein metallischer Glanz auftritt. Es ist auch möglich, noch einen zweiten Preßvorgang anzuschließen, wobei durch Verwendung eines Masters eine Spurinformation auf die Graphitschicht gebracht werden kann.One expediently proceeds in such a way that one of a commercially available one pressed foil from graphite discs with a diameter of 10 to Punch out 30 cm and press them in a press tool. The pressing process usually takes place at room temperature. The optimal pressure in each case depends on the type of film material used and the Surface of the graphite disc. During the pressing process, the pre-oriented Graphite domains (layer structures) further aligned and the surface homogenized, with a metallic sheen. It is also possible, to connect a second pressing process, by using track information from a master is placed on the graphite layer can be.
In diese Rohlinge wird nun mittels eines Masters die zu speichernde Information eingepreßt. Zum Schutz der Oberflächen (Information) und zur mechanischen Stabilisierung kann diese Graphitschicht mit einer oder zwei Substratschichten versehen werden.The blanks to be stored are now stored in these blanks by means of a master Information pressed in. To protect the surfaces (information) and This graphite layer can be mechanically stabilized with one or two Substrate layers are provided.
Als Substratschichten kommen alle diejenigen Materialien (Glas und Poly mermaterialien) in Betracht, die ausreichende optische Qualitäten auf weisen. Vorzugsweise verwendet man Substratschichten aus Polymermaterial. Besonders bevorzugt sind dabei solche Substratschichten, die im wesentlichen aus Polymethylmethacrylat (PMMA) oder Polycarbonat bestehen.All those materials (glass and poly mermaterialien) into consideration, which have sufficient optical qualities point. Substrate layers made of polymer material are preferably used. Particularly preferred are those substrate layers that essentially consist of polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate.
Die Substratschichten können in einem zweiten Preßvorgang unter analogen Preßbedingungen, z. B. in Form von Disketten mit einer Dicke von 0,2 cm, auf die Graphitschicht aufgepreßt werden. Um ein optimales Haftvermögen der Substratschicht(en) auf dem Graphit zu erhalten, kann es von Vorteil sein, zusätzlich einen Klebstoff zu verwenden, um so ein Ankleben der Substratschicht(en) zu erreichen.The substrate layers can in a second pressing process under analog Pressing conditions, e.g. B. in the form of floppy disks with a thickness of 0.2 cm, be pressed onto the graphite layer. For optimal adherence The substrate layer (s) on the graphite can be beneficial be used in addition to an adhesive so as to stick the Reach substrate layer (s).
Es können auch vorgerillte Substratschichten verwendet werden, um auf diese Weise eine Spurführung und schnellen Datenzugriff zu ermöglichen. Je nach Herstellungsbedingungen des Speichers können die Rillen im Substrat frei bleiben oder mit einem Material (z. B. Klebstoff) mit höherem Brechungsindex ausgefüllt werden.Pre-grooved substrate layers can also be used to apply this way to enable tracking and fast data access. Depending on the manufacturing conditions of the memory, the grooves in the substrate remain free or with a material (e.g. adhesive) with a higher Refractive index to be filled out.
In analoger Weise können auch Read Only-Memory-Informationsträger in Form einer Karte (beispielsweise mit den Ausmaßen 8,5 × 5,4 cm) erhalten werden.In an analogous manner, read-only memory information carriers can also be in the form a card (for example, with the dimensions 8.5 × 5.4 cm) will.
Bänder mit einer Graphit enthaltenden Schicht können z. B. in analoger Weise wie solche Bänder, die eine Magnetpigmentschicht enthalten, gege benenfalls unter Zusatz von Hilfsmitteln, z. B. Binder hergestellt werden.Tapes with a layer containing graphite can e.g. B. in analog Way such as tapes containing a magnetic pigment layer against if necessary with the addition of aids such. B. Binder can be produced.
Auf diese sehr einfache Weise erhält man ein billiges Speichermedium, welches gegenüber mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen sehr stabil ist und zudem von Laserlichtstrahlen in einem weiten Wellen längenbereich und mit unterschiedlicher Lichtenergie ausgelesen werden kann.In this very simple way, you get a cheap storage medium, which against mechanical, thermal and chemical loads is very stable and also of laser light rays in a wide wave length range and with different light energy can.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher er läutert.The present invention is illustrated by the following examples purifies.
Aus einer Graphitfolie von 0,2 mm Dicke wurden Scheiben von 10 cm Durch messer ausgestanzt. Diese Rohlinge wurden in einem Preßwerkzeug mit zen triertem Innenloch bei einem Druck von 750 bar gepreßt. Die so erhaltene Graphitschicht löste sich problemlos vom Preßwerkzeug und zeigte im Wellen längenbereich von 500 bis 1200 nm eine Grundreflektivität von 30 bis 35%. Diese Graphitscheibe wurde in einem entsprechenden Preßwerkzeug zusammen mit einer Matrize verpreßt, wobei die auf der Matrize befindliche Information auf die Graphitoberfläche (als Vertiefungen) übertragen wurde. Die Graphitscheibe (Informationsträger) wurde aus dem Preßwerkzeug entnommen und unter leichtem Druck (ca. 50 bar) zwischen zwei 1,2 mm dicken PMMA-Scheiben (Durchmesser: 10 cm) verklebt. Aus diesem Speicher wurde die Information mittels eines gepulsten Farbstofflasers ( λ w = 740 nm) wieder ausgelesen. Der durch Mikroskop-Spektroskopie ermittelte Kontrast (Reflexion [Umgebung]-Reflexion [Information]) betrug 10 bis 20%. Die Information blieb bei allen Stabilitätstests (Temperatur-, Feuchtigkeits- und Lösungsmittelbelastungen), welche das Substrat über steht, unverändert erhalten.Disks of 10 cm in diameter were punched out of a graphite foil of 0.2 mm thickness. These blanks were pressed in a press tool with a centered inner hole at a pressure of 750 bar. The graphite layer obtained in this way detached easily from the pressing tool and showed a basic reflectivity of 30 to 35% in the wavelength range from 500 to 1200 nm. This graphite disc was pressed in a corresponding pressing tool together with a die, the information on the die being transferred to the graphite surface (as depressions). The graphite disc (information carrier) was removed from the pressing tool and glued under light pressure (approx. 50 bar) between two 1.2 mm thick PMMA discs (diameter: 10 cm). The information was read out of this memory again using a pulsed dye laser ( λ w = 740 nm). The contrast determined by microscope spectroscopy (reflection [environment] reflection [information]) was 10 to 20%. The information remained unchanged in all stability tests (temperature, moisture and solvent loads) which the substrate survives.
Aus einer 0,1 mm dicken Graphitfolie wurde eine analog zu Beispiel 1 her gestellte Graphitscheibe mit einer Grundreflektivität von ca 30% erhalten. Diese wurde in ein Preßwerkzeug mit 2 Matrizen (Boden und Deckel) eingelegt und mit ca. 1000 bar gepreßt. Die beidseitig Informationen ent haltende Graphitscheibe wurde wie im Beispiel 1 weiter bearbeitet und zeigte bei doppelter Speicherkapazität die gleichen Eigenschaften.A 0.1 mm thick graphite foil was used to produce one analogous to Example 1 obtained graphite disc with a basic reflectivity of approx. 30%. This was placed in a press tool with 2 dies (bottom and lid) inserted and pressed at approx. 1000 bar. The information on both sides ent holding graphite disc was processed as in Example 1 and showed the same properties with twice the storage capacity.
Eine CD-ROM auf Graphitbasis wurde analog zu Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit einem Durchmesser von 13 cm und durch Verkleben mit zwei Polycarbonat-Scheiben mechanisch geschützt. Der Speicher zeigte die gleichen Eigenschaften wie die in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen Systeme.A graphite-based CD-ROM was produced analogously to Example 2, but with a diameter of 13 cm and by gluing with two Polycarbonate lenses mechanically protected. The store showed that same properties as those described in Examples 1 and 2 Systems.
Ein analog zu Beispiel 3 hergestellter CD-ROM-Speicher wurde mit einem HeNe-Laser ausgelesen.A CD-ROM memory produced analogously to Example 3 was equipped with a HeNe laser read out.
Ein analog zu Beispiel 3 hergestellter CD-ROM-Speicher wurde mit einem GaAlAs-Halbleiterlaser ausgelesen. Die verwendeten Wellenlängen waren 780 und 830 nm. A CD-ROM memory produced analogously to Example 3 was equipped with a GaAlAs semiconductor laser read out. The wavelengths used were 780 and 830 nm.
Ein analog zu Beispiel 3 hergestellter CD-ROM-Speicher wurde mit einem Nd-YAG-Laser ausgelesen.A CD-ROM memory produced analogously to Example 3 was equipped with a Nd-YAG laser read out.
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei anstelle einer Scheibe eine Karte mit den Ausmaßen 85, × 5,4 cm verwendet wurde.Example 1 was repeated, using a card instead of a disc the dimensions 85 × 5.4 cm was used.
Claims (4)
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