DE3686010T2 - Optisches aufzeichnungsmedium und verfahren zur aufzeichnung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung befaßt sich mit optischen Aufzeichnungsmedien der Art mit bleibendem Einschreiben von Daten. Insbesondere sind die optischen Aufzeichnungsmedien nach der Erfindung einsetzbar als externe Speicher für Computer und zum Aufzeichnen unterschiedlicher Informationen, wie Video- und Toninformationen. Die Erfindung befaßt sich auch mit einem Verfahren zum Aufzeichnen von Informationen auf die Medien und zum Lesen der Informationen von den Medien.
• Als optische Aufzeichnungsmedien mit bleibendem Einschreiben von Daten der vorstehend genannten Art wurden Aufzeichnungsmedien vorgeschlagen, welche anorganische Aufzeichnungsschichten haben, welche dünne Filme aus Metallen mit niedrigem Schmelzpunkt, wie Tellur, Tellurlegierungen und Wismutlegierungen aufweisen. Auch wie beispielsweise in US-A-4,298,975 angegeben ist, gibt es Aufzeichnungsmedien, welche Phthalocyaninfarbstoffe als Aufzeichnungsschichten sich zu Nutze machen.
• Diese Aufzeichnungsmedien bringen jedoch Schwierigkeiten mit sich. Ihre Herstellungsproduktivitäten sind niedrig, da ihre Aufzeichnungsschichten im Vakuum mittels Vakuumaufdampfen, Vakuumzerstäuben o.dgl. gebildet werden müssen. Ferner sind Medien, die anorganische Aufzeichnungsschichten haben, hinsichtlich der Aufzeichnungsdichte infolge der großen Wärmeleitvermögen der Aufzeichnungsschichten begrenzt. Auch ist eine mögliche Gefahr bezüglich der Toxizität vorhanden, da hierbei giftigen Materialien, wie Tellur, eingesetzt werden. Andererseits machen optische Aufzeichnungsmedien, welche Phthalocyaninfarbstoffe als Aufzeichnungschichten enthalten, im allgemeinen eine versetzte Behandlung erforderlich, bei der die Aufzeichnungsschichten, die man im allgemienen mittels Vakuumaufdampfen erhält, Wärme oder Dampf aus einem organischen Lösungsmittel ausgesetzt werden, da die optischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschichten nicht empfindlich gegenüber Schwingungswellenlängen von Halbleiterlasern sind. Diese versetzte Behandlung ist zeitraubend und beansprucht 1 - 72 Stunden. Daher haben diese Phthalocyanin enthalthenden optischen Aufzeichnungsmedien gegenwärtig keinen brauchbaren Einsatz gefunden.
• Im Hinblick auf die Bereitstellung einer Lösung für die vorstehend genannten Schwierigkeiten wurden optische Aufzeichnungsmedien mit Schitchten vorgeschlagen, die von löslichen, organischen Farbstoffüberzügen gebildet werden. Beispielsweise wurden Verfahren entwickelt, welche die Aufschleuderüberzugstechnik nutzen, um organische Farbstoffe aufzubringen, welche in einem organischen Lösungsmittel löslich sind. Diese haben ein Absorptionsvermögenschwingungswellenbereich von Halbleiterlasern. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Dithiolmetallkomplexe, Polymethinfarbstoffe, Squaryliumfarbstoffe und Naphthachinonfarbstoffe. Einige dieser Verfahren wurden bereits in die Praxis umgesetzt. Derartige übliche Aufzeichnungsmedien jedoch haben eine ungenügende Haltbarkeit im Hinblick auf solche, welche beispielsweise Polymethinoder Squaryliumfarbstoffe als Aufzeichnungsschichten der bisher vorgeschlagenen Farbstoffe enthalten. Derartige Medien machen zusätzlich dünne, reflektierende Schichten erforderlich, welche aus anorganischen Materialien, wie Metall oder Metalloxid hergestellt sind, da sie ein sehr geringes Reflexionsvermögen haben, wenn die Aufzeichnungsschichten ausschließlich von diesen Farbstoffen, wie Dithiolmetallkomplexen der Farbstoffe gebildet werden, welche bisher vorgeschlagen wurden.
• Die US-A-4,492,750 beispielsweise bezieht sich auf Medien, welche alkyl-substituierte Naphthalocyaninfarbstoffe einsetzen. Dieses Patent beschreibt ein optisches Aufzeichnungsmedium, welches folgendes aufweist: (1) eine reflektierende Schicht aus einem Material, wie Al, welche auf einem Glas- oder Polymethylmethacrylatsubstrat vorgesehen ist; und (2) eine Schicht aus einer optischen Aufzeichnungsverbindung, welche auf der reflektierenden Schicht vorgesehen ist und dampfbehandelte Partikel eines alkyl-substituierten Naphthalocyaninfarbstoffs enthält, wobei die Teilchengrößen im Bereich von 0,005 um bis 0,1 um liegen, welche in einem polymeren Bindemittel dispergiert sind. Wie in dem Patent angegeben ist, kann die optische Aufzeichnungsschicht nicht direkt auf dem Substrat ausgebildet werden, und die reflektierende Schicht, welche aus anorganischem Material, wie Al besteht, muß zusätzlich auf dem Substrat mittels eines Vakuumverfahrens, wie eines Vakuumaufdampfens, ausgebildet werden, Das hierfür erforderliche Herstellungsverfahren zur Herstellung dieses optischen Aufzeichnungsmediums ist somit ziemlich kompliziert. Zusätzlich bringt das optische Aufzeichnungsmedium eine größere Schwierigkeit mit sich. Eine Aufzeichnungsschicht, welche einen organischen Farbstoff nutzt, hat die ihr innewohnende Eigenschaft eines geringen Wärmeleitvermögens. Daher ist möglicherweise zu erwarten, daß man eine hohe Aufzeichnungsempfindlichkeit erhält. Wenn eine reflektierende Schicht, die aus einem stark wärmeleitenden Metall oder einem anorganischen Material besteht, vorgesehen wird, kann sich die Wärmeenergie, welche von einem Schreiblaserstrahl erzeugt wird, der auf die Aufzeichnungsschicht gerichtet wird, durch die reflektierende Metallschicht infolge des hohen Wärmeleitvermögens der reflektierenden Metallschicht streuen, so daß die Wärmeenergie nicht effektiv zur Bildung von Vertiefungen von Öffnungen (welche dem Signal zugeordnet sind) genutzt wird. Als Folge hiervon nimmt die Aufzeichnungsempfindlichkeit in einem beträchtlichen Ausmaß ab. Es sei nunmehr angenommen, daß man eine reflektierende Schicht hat, die aus einem anorganischen Material, wie Al, hergestellt ist. Wenn ein Laserstrahl durch das Substrat zur Aufzeichnung von Signalen oder zum Auslesen. derselben gerichtet wird, kann der Laserstrahl offensichtlich selbst dann nicht die Aufzeichnungsschicht erreichen, wenn das Substrat als solches transparent ist. Dies ergibt sich daraus, daß der Laserstrahl durch die reflektierende Schicht aus anorganischem Material geblockt wird, welches praktisch einen Lichtdurchgang durch dasselbe verhindert. Jedesmal, wenn eine reflektierende Schicht auf diese Weise vorgesehen wird, ist es natürlich unmöglich, die Aufzeichnung und das Auslesen der Signale mittels eines Strahlendurchganges durch das zugeordnete Substrat vorzunehmen. Folglich muß das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen mittels einer Strahlung erfolgen, welche auf eine Seite der Aufzeichnungsschicht trifft. In diesem Fall führt das geringfügigste Vorliegen von Staub oder Kratzern auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht zu einer beträchtlichen Verschlechterung hinsichtlich der Genauigkeit der Aufzeichnung und des Auslesens von Signalen, welche in Form von Vertiefungen (pits) oder Öffnungen vorliegen. Für die praktische Anwendung macht das vorstehend angegebene optische Aufzeichnungsmedium eine Staubschutzschicht als eine Überzugsschicht auf der Aufzeichnungsschicht erforderlich. Wenn es möglich ist, das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen mittels eines Laserstrahls durchzuführen, der durch ein transparentes Substrat geht, ist eine derartige Staubschutzschicht überhaupt nicht erforderlich. Das Vorhandensein von Staub oder Kratzern auf der Mediumoberfläche auf der Auftreffseite des Laserstrahls, an der der Laserstrahl nicht fokussiert ist, hätte keinen Einfluß auf das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen. Wie zuvor angegeben ist, haben optische Aufzeichnungsmedien mit reflektierenden Schichten aus anorganischen (metallischen) Materialien, wie Al, zahlreiche Nachteile. Es besteht daher ein Bedürfnis, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, welches das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen ermöglicht, ohne daß man eine reflektierende Schicht benötigt, welche aus einem anorganischen Material hergestellt ist, und das eine langzeitig haltbare Aufzeichnungsschicht hat, welche mittels Beschichten eines organischen Farbstoffs gebildet wird.
• Die Erfindung zielt daher darauf ab, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, welches das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen gestattet, ohne daß man irgendeine reflektierende Schicht benötigt. Wenn man eine reflektierende Schicht wegläßt, haben die Anmelder daran gedacht, daß man das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen mittels eines Laserstrahls vornehmen kann, der durch das transparente Substrat eines Aufzeichnungsmediums geht.
• Die Anmelder verfolgen das Ziel, ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitzustellen, welches eine hohe Empfindlichkeit und eine hohe Dichte beim Aufzeichnen von Signalen dank der direkten Ausbildung einer Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat gestattet, ohne daß irgendeine reflektierende Schicht als Zwischenschicht vorgesehen ist.
• Ein optisches Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung hat eine Aufzeichnungsschicht, welche von einem organischen Farbstoff in Form eines Films gebildet wird, und sie ist äußerst stabil gegenüber Wärme und Feuchtigkeit und hat ein gutes Langzeitstandvermögen.
• Die Anmelder haben gefunden, daß es zweckmäßig ist, ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Aufzeichnungsschicht bereitzustellen, welche mittels einer Überzugstechnik gebildet werden kann, ohne daß man irgendwelche umständlichen Techniken, wie das Vakuumaufdampfen, benötigt.
• Nach der Erfindung wird ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, welches die Aufzeichnung und das Auslesen von Signalen ohne irgendeine reflektierende Schicht gestattet, und welches ein transparentes Substrat und eine optische Aufzeichnungsschicht aufweist, die direkt auf dem Substrat vorgesehen ist, wobei das Substrat in seiner Oberfläche vorgefertigte Nuten für Aufzeichnungspositionen, Vertiefungen oder Öffnungen für Adreßsignale und die Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 50 bis 300 nm hat und von 0% bis weniger als 20 Gew.-% ein Harzbindemittel und einen Naphthalocyaninfarbstoff aufweist, der sich durch die folgende allgemeine Formel (I) darstellen läßt:
• wobei M ein Metall, Metalloxid oder Metallhalid bedeutet, und -OR&sub1;, -OR&sub2;, -OR&sub3; und -OR&sub4; gleich oder unterschiedlich sind und Ethergruppen bezeichnen, die jeweils R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; haben, welche jeweils eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe sind, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome haben.
• Nach der Erfindung wird ein spezifischer Naphthalocyaninfarbstoff in einer Aufzeichnungsschicht eingesetzt und durch die Einstellung der Dicke der Aufzeichnungsschicht innerhalb eines geeigneten Dickenbereiches wird ein optisches Aufzeichnungsmedium bereitgestellt, welches eine derart hohe Widerstandsfähigkeit hat, die man bisher bei optischen Aufzeichnungsmedien nicht erreichen konnte, welche übliche organische Farbstoffe einsetzen. Die Notwendigkeit, zusätzlich eine reflektierende Schicht aus einem anorganischen Material vorzusehen, wie dies bei üblichen optischen Aufzeichnungsmedien der Fall war, wird nunmehr vermieden, da die Aufzeichnungsschicht selbst die Funktion einer reflektierenden Schicht hat.
• Die EP-A-0 191 970 ist eine frühere Anmeldung gemäß Artikel 54(3) EPÜ. Diese beschreibt ein Glas- oder Kunststoffsubstrat, welches mit einer Aufzeichnungsschicht überzogen ist und keine reflektierende Schicht hat. Die Aufzeichnungsschicht weist einen Naphthalocyaninfarbstoff auf, welcher eine Struktur hat, die der Strukturformel (I) entspricht, welche vorstehend angegeben wurde und bei der m=0 und n=1 ist. Ein bevorzugter Farbstoff ist bis[trihexylsiloxy]silicosetetraneopentoxynaphthalocyanin und er kann auf das Substrat gelöst in einem polymeren Film aufgebracht werden.
• Die EP-A-0 232 427 ist auch eine frühere Anmeldung nach Artikel 54(3) EPÜ. Hierbei wird ein Glas- oder Kunststoffsubstrat angegeben, welches mit einer Aufzeichnungsschicht und keiner reflektierenden Schicht überzogen ist. Die Aufzeichnungsschicht hat eine Dicke von 250 nm und weist einen Naphthalocyaninfarbstoff gemäß der vorstehend genannten Strukturformel (I) auf und kein harzförmiges Bindemittel. Das Substrat hat keine vorgefertigten Nuten, Vertiefungen oder Öffnungen.
• Die Erfindung wird nachstehend detailliert anhand der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, welche lediglich beispielhaften Charakter haben. Die Beschreibung sollte im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung gesehen werden. In dieser ist:
• Fig. 1 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Dickenabhängigkeit von dem Reflexionsvermögen einer Aufzeichnungsschicht aus Tetra-6-butoxy-2, 3-naphthalocyaninvanadylfarbstoff nach der Erfindung, bei der Lichtbestrahlung mit einer Wellenlänge von 830 nm durch das zugeordnete Substrat, und
• Fig. 2 eine schematische Ansicht zur Verdeutlichung der Wellenlängenabhängigkeit der Durchlässigkeit und des Reflexionsvermögens der gleichen Aufzeichnungsschicht.
• Für das transparente Substrat, welches bei dem optischen Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung zweckmäßig ist, ist es erwünscht, ein solches Substrat einzusetzen, welches eine Lichtdurchlässigkeit von 85% oder größer und nur eine geringe optische Anisotropie hat. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das Schreiben und Auslesen von Signalen durch das Substrat beeinflußt wird. Beispiele für bevorzugte Substratmaterialien umfassen Kunststoffe, wie Acrylharze, Polycarbonatharze, Allylharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Vinylchloridharze, Polyvinylesterharze, Epoxyharze und Polyolefinharze. Eine weitere Möglichkeit für das Substrat ist Glas. Von diesen Materialien werden insbesondere Kunststoff im Hinblick auf die mechanische Festigkeit der erhaltenen Substrate, der Einfachheit zur Ausbildung der vorgefertigten Nuten und zur Aufzeichnung der Adreßsignale in diese und im Hinblick auf die wirtschaftlichen Vorteile bevorzugt.
• Diese transparenten Substrate können entweder plattenähnlich oder filmähnlich ausgestaltet sein. Sie können auch in Form von Scheiben oder Karten ausgelegt sein. Es gibt keine speziellen Begrenzungen hinsichtlich der Dicken dieser Substrate. Transparente Substrate, welche Dicken von etwa 50 um bis 5 mm haben, können im allgemeinen unabhängig davon eingesetzt werden, ob sie in plattenähnlicher oder filmähnlicher Form vorliegen. Die Substrate enthalten in ihren Oberflächen vorgefertigte Nuten für die Aufzeichnungspositionen und Vertiefungen oder Öffnungen für Adreßsignale. Derartige vorgefertigte Nuten und Vertiefungen oder Öffnungen für Adreßsignale können mittels Spritzgießen oder Formgießen bereitgestellt werden, wenn die Substrate spritzgegossen oder formgegossen werden. Alternativ können sie auch dadurch vorgesehen werden, daß ein Überzug auf einem UV härtbaren Harz auf die Substrate aufgebracht wird, über diesen geeignete Stempel auf den überzogenen Seiten der Substrate angeordnet werden und dann die überzogenen Seiten der ultravioletten Strahlung ausgesetzt werden.
• Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wird eine Aufzeichnungsschicht auf einem solchen Substrat mittels einer Verbindung vorgesehen, welche von 0% bis weniger als 20 Gew.-% eines Harzbindemittels und einen Naphthalocyaninfarbstoff aufweist, welcher sich durch die folgende allgemeine Formel (I) darstellen läßt.
• wobei M ein Metall, ein Metalloxid oder Metallhalid bedeutet, und -OR&sub1;, -OR&sub2;, -OR&sub3; und -OR&sub4; gleich oder unterschiedlich sind und Ethergruppen bezeichnen, die jeweils R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; haben, welche jeweils eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe sind, welche 4 bis 12 Kohlenstoffatome haben.
• Spezifische Beispiele der Substituentengruppen, welche vorstehend durch -OR&sub1;, -OR&sub2;, -OR&sub3; und -OR&sub4; bei dem N aphthalocyaninfarbstoff wiedergegeben sind, umfassen aliphatische Kohlenwasserstoffethergruppen, wie n-Butoxy, sec-Butoxy, tert-Butoxy, n-Pentoxy, iso-Pentoxy, sec-Pentoxy, tert-Pentoxy, n-Hexoxy, iso-Hexoxy, 1-Methyl-1-ethylpropioxy, 1,1-Dimethylbutoxy, n-Heptoxy, iso-Heptoxy, sec- Heptoxy, tert-Heptoxy, Octoxy, 2-Ethylhexoxy, Nonyloxy, Decycloxy, Dodecycloxy, Cyclohexyloxy und Methylcyclohexyloxy-Gruppen; ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffethergruppen, wie Allyloxy, Butenoxy, Hexenoxy, Octenoxy, Dodecenoxy, Cyclohexenoxy und Methylcyclohexenoxy-Gruppen; und aromatische Kohlenwasserstoffethergruppen, wie Phenoxy, Methylphenoxy, Ethylphenoxy, Dimethylphenoxy, Butylphenoxy, Hexylphenoxy, Benzyloxy, Phenylethoxy und Phenylhexoxy-Gruppen.
• Spezifische Beispiele für M im Naphthaloxyaninfarbstoff, welcher sich durch die allgemeine Formel (I) darstellen läßt, umfaßt Metalle der Gruppe Ib des Periodensystems, wie Cu; Metalle der Gruppe II wie Mg, Ca, Sr, Zn und Cd; Metalle der Gruppe III wie Al, Ga, In und Tl; Metalle der Gruppe IV wie Ge, Sn, Pb und Ti; Metalle der Gruppe V wie Sb, Bi, V, Nb und Ta; Metalle der Gruppe VI wie Se, Te, Cr, Mo und W; Metalle der Gruppe VII wie Mn und Tc; Metalle der Gruppe VIII wie Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir und Pt und die Oxide und Halide, wie Chloride, Bromide und Iodide dieser Metalle. Obgleich diese Metalle, Metalloxide und Metallhalide im allgemeinen divalent sind, können sie jeweils ein Gemisch mit einer einzigen Valenz und einer dreifachen Valenz sein. Alternativ können sie auch in Form von Dimeren vorliegen, welche über einen Sauerstoff verknüpft sind.
• Die Kohlenstoffatomzahlen der gesättigten oder ungesättigten Kohlenwasserstoffgruppen R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; in den Substituenten der allgemeinen Formel -OR&sub1;, -OR&sub2;, -OR&sub3; und -OR&sub4; bei dem Naphthalocyaninfarbstoff, welcher durch die allgemeine Formel (I) sich darstellen läßt, welche bei der praktischen Durchführung der Erfindung zweckmäßig sind, sind vorzugsweise 4 oder größer, insbesondere 5 oder größer im Hinblick auf die Löslichkeit des Farbstoffs in einem Lösungsmittel. Kohlenstoffatomzahlen von größer als 12 sind nicht erwünscht, da nämlich dann das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschichten, welche derartige Farbstoffe enthalten, gering wird. Diese Substituentengruppen können an beliebigen Stellen der zugeordneten Naphthalinringe des Naphthalocyaninfarbstoffs gebunden sein.
• M ist vorzugsweise Cu, Ni, Mg, Pd, Co, Nb, Sn, In, Ge, Ga, VO oder TiO oder ein Chlorid, Bromid oder Oxid von Al, Ga oder In im Hinblick auf die Absorption und Reflexion von Halbleiterlaserstrahlen durch die erhaltene Farbstoffschicht. Vo, TiO, In, In-Cl, In-Br, Al-Cl, Al-Br, Ga-Cl, Ga-Br, Al-O- Al, Ga-O-Ga und In-O-In werden insbesondere bevorzugt.
• Die vorstehend angegebenen Naphthalocyaninfarbstoffe nach der Erfindung können mit Hilfe von an sich bekannten Verfahren hergestellt werden. Somit lassen sich Naphthalocyaninfarbstoffe jeweils auf einfache Weise mit Hilfe eines üblichen Verfahrens herstellen, welches beispielsweise in Zh. Obs. Khim, 42, 696-699 (1972) beschrieben ist.
• Zum Fixieren (Bilden) einer Aufzeichnungsschicht auf einem transparenten Substrat bei der Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums nach der Erfindung ist es zweckmäßig, beispielsweise den vorstehend angegebenen Naphthalocyaninfarbstoff mit Hilfe einer geeigneten Technik, wie das Vakuumaufdampfen, das Vakuumzerstäuben oder das Ionenplattieren zu fixieren. Diese Techniken sind jedoch umständlich hinsichtlich der Durchführung und ungünstig hinsichtlich der Produktivität. Daher wird am zweckmäßigsten das sogenannte Überzugsverfahren angewandt.
• Zur Fixierung der Aufzeichnungsschicht mittels des Überzugsverfahrens ist es zweckmäßig, eine Farbstofflösung, welche von einem der vorstehend genannten Naphthalocyaninfarbstoffe und einem organischen Lösungsmittel (nachstehend näher beschrieben) gebildet wird, in Kontakt mit dem Substrat zu bringen, so daß der Farbstoff am Substrat fixiert wird. Genauer gesagt kann dies beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Farbstofflösung über das Substrat nach unten strömen kann, oder daß man eine Seite des Substrats in Kontakt mit der Farbstofflösung bringt und dann dieses von der Farbstofflösung abzieht, wobei anschließend eine Drehbewegung des Substrats erfolgt, um jeweils überschüssige Lösung zu entfernen. Alternativ kann die Farbstofflösung auf ein sich drehendes Substrat gegossen werden. Anschließend kann die so gebildete Aufzeichnungsschicht gegebenenfalls mittels Wärme getrocknet werden.
• Das organische Lösungsmittel, welches zweckmäßig zur Bildung der vorstehend genannten Farbstofflösung einsetzbar ist, kann ein Lösungsmittel sein, welches üblicherweise eingesetzt wird, um Naphthalocyaninfarbstoffe zu lösen, wie z.B. Benzol, Toluol, Xylen, Ethylbenzol, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Cyclohexanon, Acetylaceton, Ethylacetat, Butylacetat, Amylacetat, Cellosolve, Methylcellosolve, Butylcellosolve, Cellosolveacetat, Diglim, Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, Methylenchlorid, Methylchloroform, Trichlen und Dimethylformamid. Beim Wählen des Lösungsmittels wird bevorzugt ein solches Lösungsmittel eingesetzt, welches die entsprechende Löslichkeit für die Farbstoffe hat, und welches die vorgefertigten Nuten, Vertiefungen und Öffnungen auf dem transparenten Substrat nicht beschädigt.
• Bei der Erfindung kann die Konzentration der Farbstofflösung sich im allgemeinen belaufen auf 0,1 - 10 Gew.-% oder vorzugsweise 0,3 - 5 Gew.-%, obgleich sie sich in Abhängigkeit von dem Lösungsmittel und der Überzugstechnik ändern kann. Bei der Zubereitung der Farbstofflösung kann es möglich sein, ein oder mehrere weitere lösliche Farbstoffe in Kombination mit dem Farbstoff nach der Erfindung in einer Gesamtmenge einzusetzen, welche nicht die Effekte nach der Erfindung beeinträchtigt, beispielsweise in einer Gesamtmenge von kleiner als etwa 50% der Gesamtmenge aller eingesetzten Farbstoffe, so daß sich das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht oder die Empfindlichkeit verbessern läßt. Als Farbstoffe, welche in Kombination mit jenen nach der Erfindung einsetzbar sind, können solche an sich auf diesem Gebiet bekannte erwähnt werden, wie z.B. aromatische oder ungesättigte aliphatische Diaminmetallkomplexe, aromatische oder ungestättigte aliphatische Dithiometallkomplexe, alkyl-substituierte Phthylocyaninfarbstoffe, wie jene, die durch t-Butylgruppen substituiert sind, alkyl-substituierte Naphthalocyaninfarbstoffe, Polymethinfarbstoffe, Squaryliumfarbstoffe, Naphthochinonfarbstoffe, Anthrachinonfarbstoffe.
• Um die Glätte einer Aufzeichnungsschicht zu verbessern oder Defekte, wie sehr kleine Öffnungen in der Aufzeichnungsschicht nach der Erfindung soweit wie möglich zu reduzieren, ist es möglich, einen löslichen Harz, wie Nitrocellulose, Ethylcellulose, ein Acrylharz, Polystyrol, ein Vinylchlorid-Vinylacetatcopolymer, Polyvinylacetat, Polyvinylbutyral oder ein Polyesterharz oder andere Zusätze als ein Nivelierungsmittel und an die Schaumbildungsmittel einer Lösung aus Naphthalocyaninfarbstoff zuzugeben, oder gegebenenfalls einer Lösung aus Naphthalocyaninfarbstoff und ein oder mehreren vorstehend genannten weiteren Farbstoffen in Abhängigkeit von der Ausbildung der Aufzeichnungsschicht zuzugeben. Das Einbringen von ein oder mehreren dieser Harze und Zusätze über das notwendige Maß hinaus jedoch führt zu einer signifikanten Herabsetzung des Reflexionsvermögens der erhaltenen Aufzeichnungsschicht oder es führt dazu, daß eine gleichmäßige Lösung der Farbstoffpartikel in der Aufzeichnungsschicht verhindert wird und eine Dispersion der Farbstoffpartikel auftritt, so daß die Aufzeichnungsempfindlichkeit oder das Reflexionsvermögen herabgesetzt wird. Es wird daher bevorzugt, den Gesamtanteil von ein oder mehreren derartigen Harzbindemitteln und Zusätzen auf weniger als 20 Gew.%, vorzugsweise weniger als 10 Gew.-% und insbesondere weniger als 5 Gew.-% in der Aufzeichnungsschicht zu begrenzen. In anderen Worten bedeutet dies, daß der Gesamtanteil des Naphthalocyaninfarbstoffs und ein oder mehrerer Farbstoffe, welche in Kombination mit dem vorstehend genannten Naphthalocyaninfarbstoff eingesetzt werden, in der Aufzeichnungsschicht nach der Erfindung sich auf wenigstens 80 Gew.-% bis zu 100 Gew.-%, vorzugsweise auf 90 Gew.-% bis 100 Gew.-% und insbesondere auf 95 Gew.-% bis 100 Gew.-% beläuft.
• Bei dem optischen Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung wird es bevorzugt, das Aufzeichnen und Auslesen der Signale mittels eines Laserstrahls vorzunehmen, welcher auf das transparente Substrat trifft (d.h. ein Laserstrahl, welcher durch das Substrat auf die Aufzeichnungsschicht gerichtet wird). Wenn in diesem Fall die Aufzeichnungsschicht zu dick wird, wird der Schreiblaserstrahl absorbiert, wenn er durch die dicke Aufzeichnungsschicht geht. Als Folge hiervon wird der Schreiblaserstrahl beträchtlich abgeschwächt und kann nicht in ausreichender Weise die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht erreichen, an welcher Oberfläche die Aufzeichnungsschicht in Kontakt mit Luft ist. Die Lichtmenge ist dann auf der Oberfläche unzulänglich und daher ist der Temperaturanstieg unzulänglich, so daß man Vertiefungen oder Öffnungen nicht in zufriedenstellender Weise nach Maßgabe mit Signalen beschreiben kann. Als Folge hiervon wird die Empfindlichkeit herabgesetzt oder selbst wenn das Aufzeichnen noch möglich ist, ist das S/N-Verhältnis (Signal-Tausch- Verhältnis) zu klein beim Auslesen von Signalen, so daß das Aufzeichnungsmedium für den praktischen Einsatz ungeeignet ist.
• Wenn die Aufzeichnungsschicht übermäßig dünn ist, ist es unmöglich, daß man ein ausreichend hohes Reflexionsvermögen an der Aufzeichnungsschicht infolge der Lichtinterferenz erzielen kann, wie dies nachstehend noch näher beschrieben wird. Somit läßt sich kein großes S/N-Verhältnis erzielen.
• Es ist daher erforderlich, das Aufzeichnungsmedium mit einer geeigneten Dicke auszubilden. Bei der optischen Aufzeichnungsschicht nach der Erfindung beläuft sich die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf 50 bis 300 nm, vorzugsweise auf 60 bis 250 nm als eine angenäherte allgemeine Größe.
• Es gibt verschiedene Verfahren zur Messung der Dicke von Schichten. Es ist jedoch äußerst schwierig, durch die Messung genau die Dicken zu bestimmen. Zur Durchführung der Erfindung wird es daher bevorzugt, Werte zu nutzen, welche unter Verwendung eines Ellipsometers gemessen wurden, oder durch Messung der Querschnitte der Medien mittels eines Mikroskops. Die Messung der Dicken wird insbesondere schwierig, wenn vorgefertigte Nuten in den Substraten ausgebildet sind. In diesem Fall kann die Messung dadurch ersetzt werden, daß die Dicke der Schicht bestimmt wird, die man dadurch erhält, daß man ein und denselben Farbstoff auf einem Substrat der gleichen Form ohne vorgefertigte Nuten fest aufbringt.
• Ein prinzipielles Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß die so gebildete Aufzeichnungsschicht selbst ein hohes Reflexionsvermögen hat. Somit dient die Aufzeichnungsschicht selbst als eine reflektierende Schicht.
• In Abweichung von üblichen optischen Aufzeichnungsmedien unter Einsatz eines organischen Farbstoffs bei der Aufzeichnungsschicht ermöglicht das optische Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung eine Brennpunktsteuerung eines Laserstrahls und eine Bahnsteuerung für die Signalschreibpositionen beim Aufzeichnen von Signalen oder beim Auslesen derselben ohne jegliche reflektierende Schicht, wie eine dünne Metallschicht oder eine dünne Metalloxid- oder Metallegierungsschicht.
• Um Signale in ein optisches Aufzeichnungsmedium zu schreiben, wird es im allgemeinen bevorzugt, daß ein Laserstrahl fokussiert auf die Aufzeichnungsschicht gerichtet wird. Da der Farbstoff in der Aufzeichnungsschicht den Laserstrahl absorbiert und Wärme an der Auftreffstelle erzeugt, werden Vertiefungen oder Öffnungen in der Aufzeichnungsschicht gebildet und das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht ändert sich durch die Bildung dieser Vertiefungen oder Öffnungen. Signale können dadurch ausgelesen werden, daß man die Änderungen des Reflexionsvermögens mit Hilfe eines Laserstrahls detektiert. Wenn diese Reflexionsänderungen klein sind, ist das Signal-Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) im allgemeinen klein. Dies wird natürlich nicht bevorzugt.
• An dieser Stelle ist es erwähnenswert, daß die Art der Änderungen des Reflexionsvermögens eines optischen Aufzeichnungsmediums bei der Vornahme einer Aufzeichnung, nämlich die Art der Veränderungen des Reflexionsvermögens bei der Bindung der Vertiefungen oder Öffnungen sich beträchtlich in Abhängigkeit von der Struktur der Aufzeichnungsschicht des optischen Aufzeichnungsmediums ändert. Bei einem doppelschichtigen Medium, welches eine lichtreflektierende Schicht und eine lichtabsorbierende Schicht umfaßt, wie dies in US-A-4,219,826 angegeben ist, wird eine reflektierende Schicht, die zuvor mit der lichtabsorbierenden Schicht bedeckt war, bei der Bildung von Vertiefungen oder Öffnungen der lichtabsorbierenden Schicht freigelegt. Nach der Aufzeichnung hat sich somit das Reflexionsvermögen an den Stellen erhöht, die den Vertiefungen oder Öffnungen entsprechen. In einem solchen Fall ist es für das Anfangsreflexionsvermögen (d.h. das Reflexionsvermögen vor der Bildung der Vertiefungen oder Öffnungen) ausreichend, daß es etwa einen solchen Wert hat, welcher eine Steuerung eines Laserstrahls gestattet. Bei einem sogenannten einlagigen optischen Aufzeichnungsmedium andererseits, bei dem keine reflektierende Schicht enthalten ist und die Aufzeichnungsschicht nicht nur als eine lichtreflektierende Schicht, sondern auch als eine lichtabsorbierende Schicht wie bei der Erfindung dient, muß die Beschreibung vollständig umgekehrt werden. Bei der Ausbildung der Vertiefungen oder Öffnungen wird das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht örtlich herabgesetzt. Somit wird das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht, an der Vertiefungen oder Öffnungen ausgebildet sind, kleiner als das Eigenreflexionsvermögen. Zur Erzielung eines großen S/N- Verhältnisses unter Berücksichtigung der vorstehend genannten Umstände ist das Reflexionsvermögen durch das zugeordnete Substrat wenigstens 10% oder vorzugsweise 15% oder grösser in einem Zustand vor dem Einschreiben von Signalen. Dieses Reflexionsvermögen von wenigstens 10% oder vorzugsweise 15% oder größer läßt sich einfach dadurch erzielen, daß der Farbstoff nach der Erfindung eingesetzt wird und daß man eine geeignete Wahl hinsichtlich der Dicke der Aufzeichnungsschicht vorzugsweise vornimmt. Jedoch ändert sich das Reflexionsvermögen in Abhängigkeit von der Dicke der Aufzeichnungsschicht infolge der Interferenz des Lichts, welches an den beiden Vorder- und Rückseiten der Aufzeichnungsschicht reflektiert wird. Fig. 1 verdeutlicht beispielsweise Ergebnisse, die man erhält, wenn die vorliegenden Erfinder den Zusammenhang von Schichtdicke und Reflexionsvermögen dadurch gemessen haben, daß ein Film eingesetzt wurde, welcher im wesentlichen von Tetra-6-butoxy-2,3-naphthalocyaninvanadyl ausschließlich gebildet war. In diesem Fall erfolgte die Messung des Reflexionsvermögens unter Verwendung einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von 830 nm, wobei eine Aufzeichnungsschicht auf einem transparenten Substrat frei von Vertiefungen oder Öffnungen und vorgefertigten Nuten fixiert wurde und das Reflexionsvermögen durch das transparente Substrat mit Hilfe eines Spektrophotometers gemessen wurde, welches mit einem regelmäßigen 5º Reflexionszusatz ausgerüstet war. Da die Struktur, welche für die Reflexionsmessungen eingesetzt wurde, frei von Vertiefungen oder Öffnungen und vorgefertigten Nuten war, liegt diese Struktur als solche außerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche. Der Begriff "Reflexionsvermögen", welcher in der Beschreibung verwendet wird, soll so verstanden werden, daß es sich hierbei um einen Wert handelt, welcher auf die vorstehend beschriebene Weise gemessen wurde. Wenn das Licht durch das Substrat gerichtet wird, erfolgt die Reflexion an der Grenzfläche zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht und auch an der Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht und Luft. Diese beiden Strahlen des reflektierten Lichts stehen in Interferenz miteinander. Daher ändert sich das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschicht in Abhängigkeit von der Dicke, wie dies in Fig. 1 verdeutlicht ist. Es ist daher möglich, ein großes Reflexionsvermögen dadurch zu erhalten, daß man eine geeignete Wahl im Hinblick auf die Dicke der Aufzeichnungsschicht trifft. Andererseits verdeutlicht Fig. 2 die Wellenlängenabhängigkeit des Reflexionsvermögens und der Durchlässigkeit einer Aufzeichnungsschicht, die man dadurch erhält, daß man einen Überzug aus Tetra-6-butoxy-2,3-naphthalocyaninvanadyl in einer Dicke von 110 nm auf einem glatten Acrylharzsubstrat mit einer Dicke von 1,2 mm aufbringt. Die tatsächliche Struktür, die zur Ermittlung der in Fig. 2 gezeigten Daten eingesetzt wird, bei der man ein glattes Substrat hat, liegt außerhalb des Schutzumfangs der anliegenden Ansprüche. Diese Aufzeichnungsschicht hatte ein breites Absorptionsvermögen in dem Wellenlängenbereich von 730 bis 850 nm. Dieser absorbierende Wellenlängenbereich steht in guter Übereinstimmung mit den Schwingungswellenlängen von Halbleiterlasern. Das Reflexionsvermögen in diesem Wellenlängenbereich liegt über 13%. Ein Reflexionsvermögen von 15% oder größer wird insbesondere in einem Bereich von 780 bis 850 nm erzielt. Wie sich aus Fig. 2 ersehen läßt, hat die Aufzeichnungsschicht ein ausreichendes Absorptions- und Reflexionsvermögen in dem Schwingungswellenlängenbereich von Laserstrahlen selbst wenn sie nicht mittels Dampf behandelt wurde (keine versetzte Behandlung vorgenommen wurde).
• Wenn ein polymeres Bindemittel mit einem großen Anteil von 40 bis 99 Gew.-%, oder vorzugsweise 60 bis 90 Gew.-% enthalten ist, wie dies in US-A-4,492,750 angegeben ist, ist der zugeordnete Farbstoff nicht gleichmäßig im Bindemittel gelöst und Farbstoffteilchen befinden sich in demselben in einem dispergierten Zustand. Dann sind die spektroskopischen Eigenschaften des Farbstoffes nicht in Übereinstimmung mit der Schwingungswellenlänge eines Laserstrahls, es sei denn, daß die Farbstoffteilchen mittels Dampf behandelt wurden. Wenn sich der Anteil des harzförmigen Bindemittels auf einen wesentlich kleineren Anteil von 0 Gew.-% (eingeschlossen) bis 20 Gew.-% (ausgeschlossen) beläuft, wie dies bei der Erfindung der Fall ist, haben die vorliegenden Erfinder in überraschender Weise gefunden, daß eine starke Absorption im Schwingungswellenlängenbereich von Laserstrahlen ohne eine Dampfbehandlung selbst dann auftritt, wenn ähnliche Farbstoffe eingesetzt werden. Obgleich die Gründe für die vorstehend genannte Erscheinung sich nicht vollständig erklären lassen, scheint der Zustand der intermolekularen Assoziation des Farbstoffes oder seine Kristallstruktur sich beträchtlich in Abhängigkeit von der Menge des entsprechenden primären Bindemittels zu ändern. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung ist darin zu sehen, daß es möglich ist, eine Aufzeichnungsschicht dadurch zu bilden, daß man praktisch nur den Naphthalocyaninfarbstoff ohne einen nennenswerten Einsatz von irgendeinem Harzbindemittel einsetzen kann.
• Wenn eine ausschließlich aus einem organischen Farbstoff gebildete Schicht mittels Vakuumaufdampfen o.dgl. zubereitet wird, hat die erhaltene Schicht in üblicher Weise ungünstigere mechanische Eigenschaften. Aus diesem Grunde wurde bisher ein Harz als ein Bindemittel mit einer großen Menge im organischen Farbstoff zugegeben, um die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Farbstoffschicht zu verbessern. Die Aufzeichnungsschichten, welche praktisch lediglich aus den spezifischen Naphthalocyaninfarbstoffen ausgebildet sind, haben gezeigt, daß sie ausreichende mechanische Eigenschaften haben, obgleich sie wesentlich kleinere Mengen eines Bindemittels oder überhaupt kein Bindemittel enthalten. Daher können sie in vorteilhafter Weise als optische Aufzeichnungsmedien eingesetzt werden.
• Wenn das optische Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung zum Einsatz kommt, kann es zweckmäßig sein, eine Antireflexionsschicht vorzusehen, um das S/N-Verhältnis zu verbessern. Ferner kann es zum Schutz der Aufzeichnungsschicht zweckmäßig sein, einen Uberzug aus UV-härtbarem Harz auf der Aufzeichnungsschicht vorzusehen oder eine Schutzfolie auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht aufzubringen oder zwei optische Aufzeichnungsmedien derart miteinander zu verbinden, daß sie ihre Aufzeichnungsschichten im Innern einander zugewandt sind. Wenn zwei optische Aufzeichnungsmedien miteinander verbunden werden, so ist es erwünscht, diese derart miteinander zu verbinden, daß ein Luftspalt an ihren Aufzeichnungsschichten vorhanden ist. Ein Laserstrahl, welcher zum Aufzeichnen oder Auslesen nach der Erfindung zweckmäßig ist, ist ein Halbleiterlaserstrahl, welcher eine Schwingungswellenlänge im Bereich von 730 bis 870 nm oder vorzugsweise 750 bis 860 nm hat. Wenn die Aufzeichnung bei 5 m/s beispielsweise erfolgt, kann die Laserabgabeleistung auf der Oberfläche des Substrats etwa 4 mW bis 12 mW sein. Die Leseabgabeleistung kann sich auf etwa 1/10 der Abgabeleistung des Laserstrahls beim Aufzeichnen belaufen und kann somit 0,4 bis 1,2 mW betragen.
• Gewisse bevorzugte Ausführungsformen nach der Erfindung werden nachstehend lediglich als Beispiele näher erläutert.
Beispiel 1:
• (1) Eine Lösung aus 1,2 Gewichtsteilen Tetra-6-butoxy-2,3- naphthalocyaninvanadylfarbstoff und 98,8 Gew.-Teile Kohlenstoffbetrachlorid wurde auf ein Mittelteil einer Seite eines Acrylharzsubstrates getropft, welches eine Dicke von 1,2 mm und einen Durchmesser von 130 mm hatte und mit einer spiralförmigen, vorgefertigten Nut versehen war. (Tiefe:70 um, Breite: 0,6 um, Schrittintervall: 1,6 um). Die obengenannte Seite enthielt die vorgefertigte Nut. Das Acrylharzsubstrat wurde dann 10 Sekunden lang bei 1000 1/min in Drehung versetzt. Das Acrylharzsubstrat wurde dann 10 Minuten lang in einer Atmosphäre von 40ºC getrocknet, um eine Aufzeichnungsschicht zu fixieren, welche praktisch aus Tetra-6-butoxy- 2,3-naphthalocyaninvanadylfarbstoff ausschließlich bestand, und diese auf dem Acrylharzsubstrat fixiert wurde. Die Dicke der Aufzeichnungsschicht belief sich auf 110 nm auf Grund einer Messung des Querschnitts mittels eines Mikroskops. Das Reflexionsvermögen des Lichts mit einer Wellenlänge von 830 nm durch das Acrylharzsubstrat belief sich auf 20%.
• (2) Das so hergestellte optische Aufzeichnungsmedium wurde auf einem Drehteller angebracht, wobei die Aufzeichnungsschicht oben lag. Während einer Drehung bei 900 1/min wurden pulsierende Signale mit 1 MHz (Betrieb:50%)mit Hilfe eines optischen Kopfes aufgezeichnet, welcher einen Halbleiterlaser hatte, der eine Schwingungswellenlänge von 830 nm und eine Abgabeleistung von 8 mW auf der Oberfläche des Substrats hatte. Während der Aufzeichnung wurde der optische Kopf derart gesteuert, daß der Laserstrahl auf der Aufzeichnungsschicht durch das Acrylharzsubstrat hindurchfokussiert. werden konnte. Anschließend wurden die vorher aufgezeichneten Signale unter Verwendung der gleichen Vorrichtung und auf die gleiche Weise abgesehen davon ausgelesen, daß die Abgabeleistung des Halbleiterlasers auf 0,7 mW auf der Oberfläche des Substrats herabgesetzt wurde. Beim Auslesen belief sich das Signal/Rausch-Verhältnis (S/N-Verhältnis) auf 53 dB. Ein extrem gutes Schreiben und Lesen von Signalen war möglich.
• (3) Um die Haltbarkeit des optischen Aufzeichnungsmediums zu ermitteln, wurde es 4 Monate lang unter Atmosphärenbedingung bei 60ºC und 95% R.H. belassen, und dann wurden Signale auf einem unbelegten Bereich auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise aufgezeichnet. Die aufgezeichneten Signale vor dem Haltbarkeitstest und jene, die nach dem Haltbarkeitstest aufgezeichnet wurden, wurden jeweils ausgelesen. Hierbei ergaben sich S/N-Verhältnisse von 51 dB und 52 dB jeweils. Somit war die Veränderung verursacht durch den Haltbarkeitstest äußerst gering.
• (4) Ferner wurden die Formen der Vertiefungen an dem mit Signalen belegten Bereich mit Hilfe eines Abtastelektronenmikroskops nach dem Haltbarkeitstest untersucht. Ihre Formen waren im wesentlichen gleich wie jene bei der Aufzeichnung vor dem Haltbarkeitstest. Bei einem optischen Aufzeichnungsmedium, welches einen dünnen Film aus einem organischen Material, wie Te als eine Aufzeichnungsschicht hat, tritt ein Schwellen oder Verwerfen an den Rändern der Vertiefungen, möglicherweise infolge des großen Wärmeleitvermögens der Aufzeichnungsschicht auf. Dieses Schwellen verursacht ein Rauschen. Ein derartiges Schwellen wurde praktisch nicht festgestellt und die Vertiefungen behielten ihre ausgezeichnete Konfigurationsintegrität bei.
Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1:
• Optische Aufzeichnungsmedien wurden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, abgesehen davon, daß Kohlenstofftetrachloridlösungen aus Naphthalocyaninfarbstoffen eingesetzt wurden, welche jeweils die vier Substituentengruppen und M gemäß Tabelle 1 an Stelle von Tetra-6-butoxy-2, 3-naphthalocyaninvanadylfarbstoff beim Beispiel 1 hatten. Ihre Filmdicken und ihre Reflexionsvermögen wurden gemessen und ihre S/N-Verhältnisse wurden mit Hilfe von Aufzeichnungs/Wiedergabetests bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt.
• Wie sich aus Tabelle 1 ersehen läßt, liegen alle S/N-Verhältnisse innerhalb des Bereichs von 48 bis 53 dB bei dem erfindungsgemäßen Beispiel, während die S/N-Verhältnisse beim Vergleichsbeispiel bei 31 bis 33 dB klein waren. Da das S/N-Verhältnis, welches üblicherweise für ein optisches Aufzeichnungsmedium erforderlich ist, ein solches von wenigstens 45 dB sein sollte, ist zu verstehen, daß die Erzeugnisse nach dem Vergleichsbeispiel überhaupt nicht für einen tatsächlichen Einsatz geeignet sind. Tabelle 1 Versuchs-Nr. Naphtahalocyaninefarbstoff Ergebnisse Substituentengruppe (-OR&sub1; - -OR&sub4;) Schichtdicke (nm) Reflexionsvermögen (%) Bemerkungen ** Octoxy siehe oben Dodecyloxy Erfindungsbeispiel Vergleichsbeispiel * Meßdaten erhalten mittels eines Mikroskops bezüglich den Querschnitten der Medien. ** "Erfindungsbeispiel" bedeutet Beispiel 2, während "Vergleichsbeispiel" Vergleichsbeispiel 1 bedeutet.
Beispiel 3 und Vergleichsbeispiel 2:
• Optische Aufzeichnungsmedien wurden auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, indem Kohlenstofftetrachloridlösungen eingesetzt wurden, welche jeweils den Farbstoff nach Beispiel 1 und Harzbindemittel der Sorten und Mengen umfassen, die in Tabelle 2 angegeben sind. Die Dicken und das Reflexionsvermögen der Aufzeichnungsschichten sowie ihre S/N-Verhältnisse, die durch Aufzeichnen und Auslesen bestimmt wurden, sind zusammenfassend in Tabelle 2 angegeben.
• Eine Aufzeichnung war beim Vergleichsbeispiel 2 (Versuchsnummern 11 bis 13) in Tabelle 2 unmöglich. Es war möglich, den Brennpunkt des Laserstrahls beim Aufzeichnen zu steuern, und daher wurden Vertiefungen oder Öffnungen gebildet, es war aber unmöglich, Signale auszulesen. Da die Mengen der harzförmigen Bindemittel beträchtlich größer im Vergleich zu jenen beim Beispiel nach der Erfindung waren, war das Anfangsreflexionsvermögen niedrig bei 7 bis 9%. Selbst wenn Vertiefungen oder Öffnungen ausgebildet wurden, sind die Verminderungen des Reflexionsvermögens infolge der Bildung derartiger Vertiefungen oder Öffnungen als geringfügig anzusehen. Daher erscheinen die erhaltenen Änderungen des Reflexionsvermögens nicht groß genug, um als Signale gelesen werden zu können. Tabelle 2 Versuchs No. Zusammensetzung der Aufzeichnungsschicht (Gew. Teile) Ergebnisse Bemerkungen Farbmenge Harzbindemittel Schichtdicke (nm) Reflexionsvermögen (%) Art Menge Polystyrol VC-VA Copolymer Aufzeichnung unmöglich Beispiel 3 Vergleichsbeispiel 2 * 83:17 (Gew.-% Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat)
Vergleichsbeispiel 3:
• Nachdem reflektierende Schichten aus Aluminium durch Vakuumaufdampfen auf Acrylharzsubstrate derselben Art wie beim Beispiel 1 hergestellt wurden, wurden Aufzeichnungsschichten auf den reflektierenden Schichten unter Verwendung der Farbstofflösungen nach der Versuchs-No. 1 und der Versuchs-No. 8 auf dieselbe Weise wie beim Beispiel 1 ausgebildet, so daß man optische Aufzeichnungsmedien erhielt. Die Dicke der so erhaltenen Aufzeichnungsschichten beliefen sich auf 100 nm und 350 nm jeweils. Ihr Reflexionsvermögen belief sich jeweils auf 28% und 11%. Unter Verwendung dieser Aufzeichnungsmedien wurden Signale wie beim Beispiel 1 aufgezeichnet und ausgelesen, abgesehen davon, daß der Halbleiterlaserstrahl direkt auf die Aufzeichnungsschichten gerichtet wurde. Ihre S/N-Verhältnisse waren sehr klein, d.h. jeweils 25 dB und 21 dB. Ferner wurden die Signale mit 450 1/min aufgezeichnet und ausgelesen. Ihre S/N-Verhältnisse wurden größer, aber waren nach wie vor noch in der Größenordnung von 38 dB und 31 dB.
• Es ist somit zu ersehen, daß die Ausbildung einer zusätzlichen reflektierenden Schicht aus einem Metall zu einer Abnahme der Aufzeichnungsempfindlichkeit infolge des hohen Wärmeleitvermögens der zu reflektierenden Schicht führt, und daß das Aufzeichnen von Signalen bei einer hohen Drehzahl nicht möglich und-selbst bei einer Aufzeichnung bei einer niedrigen Drehzahl unzulänglich ist und man nur extrem kleine S/N-Verhältnisse erhält.
• Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ersehen läßt, ermöglicht das optische Aufzeichnungsmedium nach der Erfindung das Aufzeichnen und Auslesen von Signalen ohne eine reflektierende Schicht, wie ein dünner Metallfilm oder ein dünner Metalloxidfilm, da seine Aufzeichnungsschicht ein ausreichendes Reflexionsvermögen an sich hat. Infolge des ausreichenden Reflexionsvermögens läßt sich ferner ein großes S/N-Verhältnis erzielen. Zusätzlich wird ein Schwellen an den Rändern der Vertiefungen in einem beschriebenen Bereich nicht beobachtet. Dies zeigt an, daß man ein großes S/N-Verhältnis erzielen kann und sich zugleich die Aufzeichnungsdichte verbessern läßt.
• Ferner können die optischen Aufzeichnungsmedien nach der Erfindung leicht als Massenprodukt mit Hilfe einer Überzugstechnik hergestellt werden und sie sind gegenüber Wärme und Feuchtigkeit stabil und lassen sich daher über große Zeiträume hinweg einsetzen.

Claims (7)

1. Optisches Aufzeichnungsmedium, welches die Aufzeichnung und das Auslesen von Signalen ohne irgendeine reflektierende Schicht gestattet, und welches ein transparentes Substrat und eine optische Aufzeichnungsschicht aufweist, die direkt auf dem Substrat vorgesehen ist, wobei das Substrat in seiner Oberfläche vorgefertigte Nuten für Aufzeichnungspositionen, Vertiefungen oder Öffnungen für Adressignale und die Aufzeichnungsschicht eine Dicke von 50 bis 300 nm hat und von 0% bis weniger als 20 Gew.-% ein Harzbindemittel und einen Naphthalocyaninfarbstoff aufweist, der sich durch die folgende allgemeine Formel (I) darstellen läßt:

wobei M ein Metall, Metalloxid oder Metallhalid bedeutet, und -OR&sub1;, -OR&sub2;, -OR&sub3; und -OR&sub4; gleich oder unterschiedlich sind und Ethergruppen bezeichnen, die jeweils R&sub1;, R&sub2;, R&sub3; und R&sub4; haben, welche jeweils eine gesättigte oder ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe sind, die 4 bis 12 Kohlenstoffatome haben.

2. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, bei dem die Dicke der Aufzeichnungsschicht 60 bis 250 nm beträgt.

3. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem die Menge des Harzbindemittels in der Aufzeichnungsschicht weniger als 10 Gew.-% ist.

4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, bei dem die Menge des Harzbindemittels in der Aufzeichnungsschicht weniger als 5 Gew.-% ist.

5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem das Substrat ein transparentes Kunststoffsubstrat ist.

6. Verfahren zur Signalaufzeichnung, welches aufweist:

a) Bereitstellen des optischen Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 5;

b) Richten eines konvergierenden Halbleiterlaserstrahls durch das transparente Substrat des optischen Aufzeichnungsmediums zum Schreiben der Signale; und

c) Ausbilden von Vertiefungen oder Öffnungen in der optischen Aufzeichnungsschicht in Übereinstimmung mit den Signalen durch den Laserstrahl der durch das transparente Substrat gerichtet wurde, wobei die Vertiefungen oder Öffnungen mittels eines Laserstrahls ausgelesen werden können, welcher durch das transparente Substrat hierauf gerichtet wird.

7. Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Signalen, welches aufweist:

a) Bereitstellen des optischen Aufzeichnungsmediums nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

b) Richten eines konvergierenden Halbleiterlaserstrahls durch das transparente Substrat des optischen Aufzeichnungsmediums zum Schreiben der Signale;

c) Ausbilden von Vertiefungen oder Öffnungen in der optischen Aufzeichnungsschicht in Übereinstimmung mit den Signalen durch den Laserstrahl, der durch das transparente Substrat gerichtet wird; und

d) Lesen des beschriebenen Mediums unter Einsatz eines konvergierenden Halbleiterlaserstrahls der auf die Schicht nach der Bestrahlung durch das Substrat trifft, wobei der Schreibstrahl eine wesentlich höhere Abgabeleistung auf dieser Schicht als der Lesestrahl hat und wobei der letztgenannte Strahl beispielsweise eine Abgabeleistung von etwa einem Zehntel der Abgabeleistung des Schreibstrahls hat.