DE3751348T2 - Aufzeichnungsmedium vom draw-typ. - Google Patents

Aufzeichnungsmedium vom draw-typ.

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Description

    OPTISCHES AUFZEICHNUNGSMEDIUM VOM DRAW-TYP
  • Diese Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW ("direct-read-after-write", Direkt-Lese-Nach-Schreibe) - Typ, das einen Träger, eine Aufzeichnungsschicht, die einen dünnen, sowohl lichtreflektierenden als auch lichtabsorbierenden Tellurfilm umfaßt und mit Informationspits mittels physikalischer Verformung durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl versehen werden soll, und eine sensibilisierende Schicht, die unmittelbar auf die Aufzeichnungsschicht laminiert ist, umfaßt, wobei die sensibilisierende Schicht die physikalische Verformung in der Aufzeichnungsschicht thermochemisch verstärkt und aus einem plasmapolymerisierten Film einer organischen Siliciumverbindung besteht.
    • Hintergrundtechnik
  • Für ein Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte sind im Stand der Technik zwei Methoden bekannt, nämlich die Methode, in der ein Metall, ein Halbmetall oder eine organische Verbindung durch ein hochkonvergiertes Aufnahme- bzw. Aufzeichnungslicht, wie ein Laserstrahl, zur Bildung eines konkaven bzw. hohlen Bereichs oder eines vertieften bzw. Pit-Bereichs geschmolzen oder verdampft wird, und die Methode, in der unterscheidliche Pits bzw. Vertiefungen durch Überfuhrung bzw. Übergang zwischen zwei thermodynamisch halbstabilen Zuständen, wie kristalline und nicht-kristalline Zustände, gebildet werden.
  • Diese optischen Aufzeichnungs- bzw. Aufnahmemethoden stellen optische Aufzeichnungsmaterialien und Rillenführungs- bzw. Spurführungsmuster zum Entlangführen eines optischen Strahls auf im allgemeinen unelastischen bzw. steifen Glas- oder Kunststoffscheiben bereit und das gemäß dieser Methoden aufgezeichnete Medium ist allgemein als ein in optische Aufzeichnungsscheiben geformtes Medium bekannt. Während ein solches, in optische Aufzeichnungsscheiben geformtes Medium die Vorteile einer hohen Formgenauigkeit und einer hohen mechanischen Festigkeit aufweist, zeigt es andererseits dahingegend Probleme, daß die Antriebsvorrichtung ein größeres Ausmaß annimmt, und sowohl das Medium als auch die Vorrichtung sind aus diesen Grunden derart aufwendig, daß das Gewicht und die Dicke größer werden. Demgemäß ist ein solches Medium noch nicht allgemein weit verbreitet. Für ein zu hoher Aufzeichnungsdichte befähigtes optisches Aufzeichnungsmedium, das allgemein weit verbreitet sein soll, ist zusätzlich zu dem in optische Aufzeichnungsscheiben des Standes der Technik geformten Medium das Aufkommen eines optischen Aufzeichnungsmedium erwartet worden, das ein niedriges Gewicht aufweist, kompakt und weniger aufwendig ist, wie ein in einer flexiblen optischen Aufzeichnungscheibe geformtes Medium, ein in einer optischen Aufzeichnungskarte geformtes Medium, ein in einem optischen Aufzeichnungsband geformtes Medium, ein in einem optischen Aufzeichnungsblatt geformtes Medium.
  • Von den vorstehend beschriebenen zwei optischen Aufzeichnungsmethoden mit hoher Dichte muß die erste Methode während der Aufzeichnung einen hohlen bzw. konkaven Bereich oder einen vertieften bzw. Pit-Bereich bilden. Zu diesem Zweck muß die Substanz bzw. der Stoff durch Schmelzen oder Abdampfen entfernt werden, wodurch der Stoffaustausch bzw. -transfer bzw. die Stoffüberführung während der Aufzeichnung unvermeidlich groß wird. Zur Erzeugung einer ausreichend großen Aufzeichnungsempfindlichkeit ist es deshalb häufig praktiziert worden, den Stofftransfer durch Exposition des Aufzeichnungsbereichs des optischen Aufzeichnungsmaterials an der Luft leicht eintreten zu lassen. In diesem Fall kann jedoch das optische Aufzeichnungsmaterial durch den Einfluß der Feuchtigkeit in der Luft oxydiert werden, was eine Verschlechterung bzw. Beschädigung herbeiführt, oder ein Fremdstoff kann gegen das optische Aufzeichnungsmedium stoßen, wobei hier die Gefahr besteht, daß durch Eintreten eines derartigen Unfalls das optische Aufzeichnungsmaterial mechanisch zerstört werden kann. Aus diesem Grund wird eine Stuktur bzw. ein Aufbau verwendet, worin das optische Aufzeichnungsmaterial mit einer dazwischen liegend angeordneten Zwischenraum versiegelt wird. Jedoch sind in einer Mediumstruktur mit einem derartigen freien bzw. leeren Raum sowohl das Gewicht als auch die Dicke erhöht, wodurch es schwierig ist, verschiedene Formen, wie flexible Scheiben, Karten, Bänder, Blätter, etc., bereitzustellen.
  • Andererseits ist es in der zweiten Methode, nämlich der Methode, worin der Übergang zwischen den thermodynamisch halbstabilen Zuständen verwendet wird, aufgrund des geringen Stofftransfers während der Aufzeichnung nicht erforderlich, das optische Aufzeichnungsmaterial der Luft auszusetzen, und das Versiegeln ist ohne Bereitstellung eines Zwischenraums möglich. Gemäß der Aufzeichnungsmethode durch einen derartigen Übergang kann deshalb einer Vielfalt von Mediumformen entsprochen werden. Im Stand der Technik sind als für einen derartigen Übergang zu verwendende Materialien kristalline-nicht-kristalline Phasenübergangs- bzw. -transfermateralien, wie TeOx und As-Te-Ge, bekannt. Jedoch neigen die Phasenübergangsmaterialien des Standes der Technik mit zunehmender Zeit in großem Ausmaß instabil zu werden, und auch die charakteristische optische Änderung der Menge zwischen kristallin und nicht-kristallin wird im Vergleich mit der vorstehend aufgeführten Bildung von vertieften bzw- Pit-Bereichen kleiner, wodurch die Genauigkeit der Aufzeichnung und Wiedergabe nicht notwendigerweise zufriedenstellend ist.
  • EP-A-0 123 409 beschreibt ein optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ, das einen Träger, eine Aufzeichnungsschicht, die einen dünnen, sowohl lichtreflektierenden als auch lichtabsorbierenden dünnen Metallfilm umfaßt und mit Informationspits mittels physikalischer Verformung durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl versehen werden soll, und eine sensibilisierende Schicht (Triggerschicht), die unmittelbar auf die Aufzeichnungsschicht laminiert ist, wobei die sensibilisierende Schicht die physikalische Verformung in der Aufzeichnungsschicht thermochemisch verstärkt und aus einem plasmapolymerisierten Film einer organischen Siliziumverbindung besteht, umfaßt.
  • US-A-4 309 713, JP-A-60 236135, Xerox Disclosure Journal, Bd. 10, Nr. 4, S. 235/236, beschreiben thermische Aufzeichnungselemente, die ein Aufzeichnungsmedium aus Tellur oder Bestandteile davon umfassen.
  • Die vorliegende Erfindung wurde hinsichtlich der mit dem Stand der Technik verbundenen Probleme ausgeführt und betrifft die folgenden Punkte:
  • (a) Die Bereitstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit stabilen Aufzeichnungseigenschaften bei zunehmender Zeit.
  • (b) Die Bereitstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, das die Aufzeichnung und Wiedergabe mit hoher Empfindlichkeit bewirken kann, und das mit einer Stuktur des im wesentlichen versiegelten Typs ohne dem Erfordernis einer Exposition der optischen Aufzeichnungsmaterialschicht in der Umgebungsluft oder der Bereitstellung eines Zwischenraumes in der Materialschicht hergestellt werden kann.
  • (c) Die Bereitstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit niedrigem Gewicht und niedrigen Kosten, das für ein Medium mit verschiedenen Formen, wie einer flexiblen Scheibe, Karte, Band, Blatt, etc., verwendet werden kann.
  • Um die vorstehenden Gegenstände zu erreichen, umfaßt das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium von DRAW-Typ einen Träger, eine Aufzeichnungsschicht, die einen dünnen, sowohl lichtreflektierenden als auch lichtabsorbierenden Tellurfilm umfaßt und mit Informationspits mittels physikalischer Verformung durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl versehen werden soll, eine sensibilisierende Schicht, die unmittelbar auf die Aufzeichnungsschicht laminiert ist, wobei die sensibilisierende Schicht die physikalische Verformung in der Aufzeichnungsschicht thermochemisch verstärkt und aus einem plasmapolymerisierten Film einer organischen Siliciumverbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Film einer organischen Siliciumverbindung durch Plasmapolymerisation von in Wasserstoffgas enthaltenem Tetramethylsilandampf hergestellt ist und eine amorphe Struktur aufweist.
  • Diese amorphe Struktur erhöht die Kompatibilität zwischen der sensibilisierenden Schicht und der Aufzeichnungsschicht, um dadurch die Haftfähigkeit dazwischen zur Bereitstellung einer ausgezeichneten Aufzeichnungsempfindlichkeit zu verbessern.
  • Fig. 1 bis 8 sind jeweils Schnittansichten des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums vom DRAW-Typ, Fig. 9 ist eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums von DRAW-Typ, Fig. 10 bis 15 sind jeweils graphische Darstellungen, welche die Beziehung zwischen der Pulsbreite bzw. -dauer und dem Durchmesser der Vertiefungen bzw. dem Pit-Durchmesser, der beim Durchführen einer Aufzeichnung von Information mit einem Laserstrahl gebildet wird.
  • Wie in der Schnittansicht von Fig. 1 gezeigt, weist das optische Aufzeichnungsmaterial (1) gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Struktur auf, die eine Aufnahmeschicht (3) und eine sensibilisierende Schicht (4), die in dieser Reihenfolge auf der Oberfläche (die Unterseite in dieser Figur) des Trägers (2) laminiert sind, umfaßt. In einer solchen, in der Figur gezeigten Ausführungsform werden das Aufzeichnen bzw. Schreiben und Lesen von Information(en) von der Seite des (lichtdurchlässigen) Trägers (2) bewirkt. Demgemäß können, obwohl nicht gezeigt, die sensibilisierende Schicht und die Aufzeichnungsschicht (3) auch in dieser Reihenfolge auf den Träger (2) laminiert werden, und in diesem Fall werden das Aufzeichnen und Lesen von Information(en) von der Seite der Aufzeichnungsschicht bewirkt.
  • Ferner kann im erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmaterial eine, ein syntetisches Harz, etc., umfassende Schutzschicht (nicht gezeigt) auf der Oberfläche der sensibilisierenden Schicht (4) gebildet werden, welche die äußerste Schicht wird.
  • Ferner kann im erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmaterial, wie die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform, auch ein weiteres Substrat (6) über eine Klebeschicht (5) auf die Oberfläche der sensibilisierenden Schicht (4) laminiert und integriert werden.
  • Nachstehend werden die entsprechenden Elementarbestandteile beschrieben.
  • Der Träger (2) wird zum Stützen eines optischen Aufzeichnungsmaterials bereitgestellt und kann aus allen im Stand der Technik bekannten Materialien bestehen. Ferner kann der Träger (2), wenn gewünscht, andere, darauf gebildete Aufzeichnungsmittel aufweisen.
  • Für den Träger (2) kann das Material durch Bestimmung der Festigkeit und des Ausmaßes der Flexibilität in Übereinstimmung mit der Verwendung ausgewählt werden. Beispielsweise können als Kunststoff Polycarbonat, Polyesterterephthalat, Poylesterharz, Epoxidharz, Acrylharz, Polyvinylchloridharz oder Polystyrolharz verwendet werden, aber andererseits kann auch Keramik wie Glas verwendet werden. Wenn der Träger (2) einen, wie in Fig. 1 gezeigten Aufbau aufweist, ist es erforderlich, das er durchsichtig (einschließlich Lichtdurchlässigkeit) ist, um den Strahl für das Aufzeichnen und die Wiedergabe die Durchgängigkeit zu ermöglichen. Diese Materialien für den Träger können auch vorher geeignete Additive, abhängig von der Verwendung, zugesetzt werden.
    • Aufzeichnungsschicht
  • Die Aufzeichungsschicht (3) wird aus einem dünnem Tellurfilm als Grundmetall gebildet. Tellur weist eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und einen ausreichenden Grad an Lichtabsorbtionsvermögen auf. In diesem Fall kann der dünne Tellurfilm entweder kristallin oder amorph sein. Wenn die Aufzeichnungsschicht aus amorphem Tellur gebildet wird, ist es bevorzugt, die Aufzeichnungsschicht während dem Aufzeichnen vorher zu kristallisieren. In diesem Fall kann die Aufzeichnungsschicht eine Dicke im allgemeinen von 50 bis 2000 Å, vorzugsweise 200 bis 800 Å aufweisen. Tellur als Grundmetall ist für Oxidation anfällig und zeigt eine schlechte Feuchtigkeitsbeständigkeit, und darüberhinaus ist aufgrund des relativ hohen Schmelzpunktes die Schreibe-Empfindlichkeit gering, und deshalb wird allgemein angenommen, daß es nicht als reflektierende Schicht für ein optisches Aufzeichnungsmedium zu verwenden ist. Andererseits war in der vorliegenden Erfindung die Schnelligkeit der Filmherstellung bei Verwendung von Tellur als reflektierende Schicht und auch die von Tellur gezeigten ausgezeichneten Eigenschaften von Interesse, und es ist möglich, ein, hinsichtlich der Stabilität der Eigenschaften bei zunehmender Zeit, ausgezeichnetes optisches Aufzeichnungsmedium durch Kompensation der vorstehend aufgeführten Nachteile von Tellur zu erhalten, während die guten Eigenschaften von der Grundsubstanz Tellur vorteilhaft verwendet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung kann auch die Aufzeichungsschicht ein Laminat aus zwei Schichten umfassen, nämlich eine erste Aufzeichnungsschicht, die einen lichtdurchlässigen Bereich und einen lichtauffangenden Bereich umfaßt, und eine zweite Aufzeichnungsschicht, die einen dünnen Lichtreflektierenden Metallfilm umfaßt. In diesem Fall kann die erste Aufzeichnungsschicht durch beispielsweise Unterwerfen eines lichtempfindlichen Materials, dessen nicht-exponierter Bereich der lichtdurchlässige Bereich und der exponierte Bereich der lichtauffangende Bereich wird, einer Musterexposition bzw. -belichtung und anschließend durch Entwicklung gebildet werden. In einigen Fällen kann das lichtempfindliche Material, dessen nicht-exponierter Bereich lichtdurchlässig wird, einer Musterexposition bzw. -belichtung unterworfen werden und anschließend zur Bildung der ersten Aufzeichnungsschicht entwickelt werden. Andererseits kann als zweite Aufzeichnungsschicht das gleiche Material wie für die vorstehend aufgeführte Aufzeichnungsschicht geeigneterweise verwendet werden.
  • Die sensiblisierende Schicht (3) wird durch Laminierung gebildet, sodaß sie sich in engem Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht (4) befindet. Die sensibilisierende Schicht beschleunigt bzw. verstärkt thermochemisch die physikalische Verformung in der Aufzeichnungsschicht, wenn ein Informationspit in der Aufzeichnungsschicht mittels physikalischer Verformung durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl gebildet wird, was folglich zur Verbesserung der Informationsaufzeichnungsempfindlichkeit beiträgt. Ferner wird durch die sensibilisierende Schicht der Stoffaustausch bzw. -transfer während der Pit-Bildung auf der Aufzeichnungschicht schnell absorbiert oder beschleunigt, wodurch es nicht erforderlich ist, spezifisch einen Raum für den Stoffaustausch bzw. -transfer im Aufzeichnungsmedium, wie im Stand der Technik, bereitzustellen. Demgemäß kann in der vorliegenden Erfindung durch Bereitstellung einer solchen sensibilisierenden Schicht die Struktur bzw. der Aufbau des Aufzeichnungsmediums eine Struktur vom versiegelten Typ aufweisen. Nachfolgend werden die entsprechenden Ausführungsformen beschrieben.
  • Durch Verwendung eines dünnen Films aus einer Siliciumverbindung als sensibilisierende Schicht kann ein optisches Aufzeichnungsmedium mit ausgezeichneter Aufzeichnungsempfindlichkeit und auch mit verbesserter Stabilität erhalten werden.
  • Als solche Siliciumverbindung können Siliciumdioxyd oder organische Siliciumverbindungen, die Silicium als Elementarbestandteil enthalten, genannt werden, und diese Verbindungen können nach dem Plasmapolymerisationsverfahren gebildet werden.
  • Unter diesen ist gemäß dieser Ausführungsform ein durch das Plasmapolymerisationsverfahren gebildeter dünner Film einer Siliciumverbindung besonders gut als sensibilisierende Schicht.
  • Da die Plasmapolymerisation ein Trockenverfahren ohne Verwendung von Lösungsmittel ist, tritt keine Beschädigung oder Korrosion der beschichteten Oberfläche durch das Lösungsmittel auf, und deshalb wird keine schlechte Beschaffenheit der Filmoberfläche des gebildeten dünnen Films wegen solchen Ursachen erzeugt. Demgemäß ist die nach dem Plasmapoylmerisationsverfahren durch Verwendung einer Verbindung vom Siliciumtyp bereitgestellten Schicht ein dichter Film ohne Pin-hole bzw. Nadelstichpore und weist auch eine ausgezeichnete Wärmeisolierungseigenschaft auf. Somit kann durch Bildung eines dünnen Films mit ausgezeichneter Isolierungseigenschaft in engem Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht die Diffusion der in der Aufzeichnungsschicht während dem Aufzeichnen erzeugten Wärme zur Beschleunigung des Schmelzens oder Abdampfens des Pit-bildenden Bereichs der Aufzeichnungsschicht verhindert werden, wodurch die Aufzeichnungsempfindlichkeit beachtlich verbessert werden kann. Da die Verhinderung der Wärmediffusion wirksam ausgeführt werden kann, kann der Wärmeeinfluß auf andere Schichten zur Verhinderung der Denaturierung der Materialbzw. Stoffbestandteile niedriger gehalten werden, um dadurch auch die Stabilität bei zunehmender Zeit zu verbessern.
  • Wie in Fig. 2 gezeigt, kann im erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ (1) ein Substrat (6) über eine Klebeschicht (5) auf der Seite der sensibilisierenden Schicht (4) gebildet werden. Das Substrat (6) kann aus einem gewünschten Material, abhängig von der Verwendung des gewünschten Endprodukts, ausgewählt werden. Ferner kann das Substrat (6) (oder das Substrat (2)) auch andere Aufzeichnungsmittel, wie Magnetstreifen, Hologramme, Aufdrucke, Photographien, Strichcodes, Drucke, im allgemeinen darauf gebildet, aufweisen.
  • Die Klebeschicht (5) wird durch Bindung des Substrats (6) an die sensibilisierende Schicht (4) integriert und das Klebemittel wird hinsichtlich der vorstehenden, oberhalb und unterhalb der Klebemitteloberfläche befindlichen Materialien ausgewählt. Insbesondere kann ein Klebemittel, das vom wärmehärtbaren Typ oder aushärtbar bei einer Temperatur von 50 ºC oder niedriger ist, und das eine ausreichend gute Klebe- bzw. Haftkraft zwischen den oberen und unteren Materialien bereitstellen kann, vorzugsweise verwendet werden.
  • Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform ist ein Beispiel für den durchsichtigen Träger (2), der aus einer eine Unebenheit bildende Schicht (2a) zum Führen, einer durchsichtigen Platte bzw. Scheibe (2b) und einer Oberflächenschutzschicht (2c) aufgebaut ist. In diesem Fall kann die Oberflächenschutzschicht 2c gebildet oder nicht gebildet werden. Auch kann eine Grundierungsschicht (nicht gezeigt) zwischen diesen entsprechenden Schichten bereitgestellt werden.
  • Die, eine Unebenheit-bildende Schicht zum Führen von Funktionen als Führungsvertiefung zur Spurkontrolle während dem Aufzeichnen und Lesen von Information und deren Form können durch Aufbringen von feinen Unebenheiten oder durch Schleifbehandlung zur Lichtstreuung entlang der Führungsvertiefung, wie in Fig. 4 gezeigt, bereitgestellt werden.
  • Die Oberflächenschutzschicht (2c) wird an der äußersten Schicht bereitgestellt, weist eine hohe Härte auf, umfaßt vorzugsweise ein Material mit kleinerem Brechungsindex von Licht als der der durchsichtigen Platte bzw. Scheibe (2b), und durch Auswahl eines solchen Materials können die Aufzeichnungs- und Wiedergabeempfindlichkeit durch die Wirkung der Verhinderung von ungewünschter Reflexion des Laserstrahls während dem Aufzeichnen und der Wiedergabe weiter erhöht werden. Insbesondere können gehärtete Harze, die durch Härten von Harzen vom Siliciumtyp, Acryltyp, Melamintyp, Polyurathantyp oder Epoxidtyp erhalten werden, verwendet werden.
  • Fig. 5 und Fig. 6 sind jeweils Beispiele, worin eine Unebenheit-bildende Schicht zum Führen im durchsichtigen Träger (2) von Fig. 3 bzw. Fig. 4 integriert bereitgestellt ist.
  • Da die Aufzeichnungsschicht und die sensibilisierende Schicht innenliegend im Laminat eingebaut und versiegelt sind, weisen in der gemäß vorstehend beschriebenen Fig. 3 bis 6 gezeigten Ausführungsform des optischen Aufzeichnungsmediums die entsprechenden Schichten einen eng im Kontakt mit jeder anderen Schicht liegenden Aufbau auf, und deshalb zeigen sie eine ausgezeichnete Verwitterungsbeständigkeit gegenüber der äußeren Umgebung auf, was sowohl für die Verbesserung der Stabilität bei zunehmender Zeit als auch für die Verbesserung der Empfindlichkeit vorteilhaft ist.
  • Nachstehend wird unter Bezug auf Fig. 7 ein spezifisches Beispiel des Verfahrens zur Herstellung des abgeschlossenen Verbundtyps und des versiegelten Typs gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Zuerst wird ein durchsichtiges Blatt (21) hergestellt, wobei eine Oberfläche des durchsichtigen Blattes mit einer Überzugslösung eines härtbaren Harzes nach herkömmlicher Methode und anschließend durch Trocknen und Härten beschichtet wird oder ein Metalloxyd wird als dünner Film nach der Sputter-Methode gebildet oder eine Oberflächenschutzschicht (22) wird nach der Plasmapolymerisationsmethode gebildet.
  • Danach wird das durchsichtige Blatt mit der darauf gebildeten Oberflächenschutzschicht (22) auf der Oberfläche, die keine Oberflächenschutzschicht (22) aufweist, mit einer Überzugslösung aus einem Grundierungsmaterial und anschließend durch Trocknen zur Bildung einer Grundierungsschicht (23) aufgebracht. Wie nachstehend beschrieben, kann die Grundierungsschicht (23) weggelassen werden.
  • Auf der Oberfläche der Grundierungsschicht (23), die der Oberflächenschutzschicht (22) des durchsichtigen Blattes (21) gegenüberliegt, oder auf der Oberfläche des durchsichtigen Blattes (21) wird eine Überzugslösung eines Harzes vom härtbaren Typ zur Bildung einer spurbildenden Schicht (24) aufgetragen und gehärtet.
  • Während der Bildung der spurbildenden Schicht (24) kann auch eine Führungsvertiefung (25) gebildet werden, und nach dem Auftragen der Überzugslösung des härtbaren Harzes wird darauf eine Matrix zur Verleihung einer vorbestimmten Form der Führungsvertiefung (25) zur Spurkontrolle in engen Kontakt gebracht, und in diesem Zustand kann das Harz in der Überzugslösung ausgehärtet werden.
  • Auf der spurbildenden Schicht (24) wird ein dünner Film eines Metalls oder Oxids oder Legierung davon gemäß der vorstehend beschriebenen Methode zur Bildung eines dünnen Films, wie Vakuumbedampfen oder Sputtern, zur Bereitstellung einer Aufzeichnungsschicht (26) gebildet. Wenn kein Metall oder ein Oxyd oder eine Legierung davon verwendet werden, wird die Aufzeichnungsschicht (26) nach einem geeigneten Dünnfilm-Herstellungsverfahren oder Überzugsverfahren gebildet.
  • Die auf der Aufzeichnungsschicht (26) zu bildende sensibilisierende Schicht (27) kann für einen dünnen Film einer Siliciumverbindung oder einer Kohlenwasserstoffverbindung nach dem Plasmapolymerisationsverfahren gebildet werden.
  • Das durchsichtige Blatt (21) weist die auf beiden Oberflächen gebildeten entsprechenden Schichten auf und jede der Oberfächen kann zuerst einer Behandlung unterzogen werden, mit der Maßgabe, daß die gegenseitige Beziehung der entsprechenden Schichten nicht geändert wird.
  • Getrennt von der vorstehenden Behandlung des durchsichtigen Blattes (21) wird ein Substrat (28) hergestellt. Das Substrat (28) wird mit einer Verstärkung versehen oder weist andere Aufzeichnungsmittel auf, die anders als die vorstehend beschriebene, darauf gebildete optische Aufzeichnungsschicht sind.
  • Das fertig behandelte durchsichtige Blatt (21) und das Substrat (28) werden nach Auftragen eines Klebemittels auf einer oder beiden der Oberflächen vom Substrat (28) und von der sensibilisierenden Schicht (27) der unteren Oberfläche des durchsichtigen Blattes (21) vereinigt, und, nachdem gegebenenfalls eine gewisse Zeit in Anspruch genommen worden ist, werden sie gemäß der Pressmethode oder der Heißpressmethode durch Verwendung einer heißen Platte bzw. Scheibe zum Erhalt eines optischen Aufzeichnungsmediums eng aneinander gebunden bzw. abgeschlossen verbunden.
  • Wie in Fig. 8 gezeigt, kann während der Bildung des durchsichtigen Blattes (21) eine Führungsvertiefung (25) zur Spurkontrolle darin integriert geformt werden, wodurch eine weiter vereinfachte Mediumeinrichtung (bzw. Mediumaufbau) erhalten werden kann. Als Verfahren zur Herstellung des durchsichtigen Blattes kann in diesem Fall das Spritzgußverfahren oder das Druckgußverfahren durch Verwendung eines Harzes, wie Acryl, Polycarbonat, etc., verwendet werden.
  • Nachstehend werden die Materialien, etc., für die entsprechenden Schichten in dem vorstehend aufgeführten Schichtaufbau (bzw. Schichteinrichtung) ausführlicher beschrieben.
  • Die spurbildende Schicht (24) wird zur Einstellung der Position der optischen Information während der Aufzeichnung und Wiedergabe auf der lichtreflektierenden Schicht bereitgestellt und sollte vorzugsweise eine Feuchtigkeitsbeständigkeit und Witterungsbeständigkeit zum Schutz der Aufzeichnungsschicht (26) aufweisen und kann vorzugsweise aus einem Material mit Isolationsvermögen zur Verbesserung der Empfindlichkeit sein. Ferner sollte sie zur Bildung einer Führungsvertiefung zur Spurkontrolle vorzugsweise eine erforderliche formgebende Eigenschaft aufweisen. Als diese Punkte zufriedenstellendes Material sind härtbare Harze, insbesondere durch ionisierende Strahlung härtbare Harze, wünschenswert, die zur Vermeidung des Einflusses von Wärme während dem Härten befähigt sind.
  • Insbesondere können Präpolymere oder Oligomere mit ethylenisch ungesättigten Bindungen im Molekül, wie nachstehend ausgeführt, und gegebenenfalls mit herkömmlichen Sensibilisatoren versetzte Monomere durch Beschichten aufgebracht werden und durch Bestrahlung durch ionisierende Strahlung, wie UV-Strahlen, Elektronenstrahlen oder γ-Strahlen, zur Bildung einer spurbildenden Schicht, die sowohl als Schutzschicht als auch als sensibilisierende Schicht wirkt, gehärtet werden.
  • 1) Präpolymere oder Oligomere und Monomere mit ethylenisch ungesättigten Bindungen im Molekül, wie Polyester(meth)acrylat, Epoxid(meth)acrylat, Urethan(meth)acrylat, Polyether(meth)acrylat, Polyol(meth)acrylat, Melamin(meth)acrylat.
  • 2) Monomere mit ethylenisch ungesättigten Bindungen im Molekül, einschließlich (Meth)acrylsäureester, wie Methyl(meth)acrylat, Ethyl(meth)acrylat, Propyl(meth)acrylat, Butyl(meth)acrylat, 2-Ethylhexyl(meth)acrylat, Methoxyethyl(meth)acrylat, Ethoxyethyl(meth)acrylat, Methoxybutyl(meth)acrylat, Ethoxybutyl(meth)acrylat, Butoxyethyl(meth)acrylat, Lauryl(meth)acrylat, Phenyl(meth)acrylat, etc., ungesättigte Carbonsäureamide, wie (Meth)acrylsäureamide, substituierte Aminoalkoholester von ungesättigten Carbonsäuren, wie 2-(N,N-Dimethylamino)ethyl(meth)acrylat, 2- (N,N-Dimethylamino)methyl(meth)acrylat, 2-(N,N-Diethylamino)propyl(meth)acrylat, etc., und im übrigen Ethylenglykoldi(meth)acrylat, Propylenglykoldi(meth)acrylat,Neopentylglykoldi(meth)acrylat, 1,6-Mexandioldiacrylat, Diethylenglykoldi(meth)acrylat, Triethylenglykoldi(meth)acrylat, Dipropylenglykoldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, etc.
  • Als Sensibilisator, der für das Präpolymer oder Oligomer und das Monomer mit ungesättigten Bindungen, die für eine solche spurbildende Schicht, die sowohl als Schutzschicht als auch als sensibilisierende Schicht wirkt, verwendet werden, geeignet ist, können spezifische Beispiele Sensibilisatoren vom Benzophenontyp und Benzoinethertyp umfassen.
  • Die spurbildende Schicht (24) kann eine Dicke von 3 bis 20 um, mehr bevorzugt 5 bis 7 um aufweisen.
  • Die Grundierung-bildend Schicht (23) wird unmittelbar für den Zweck der Verbesserung der Haf tstärke zwischen der spurbildenden Schicht (24) und der oberen Schicht des durchsichtigen Blattes (7) bereitgestellt, aber sie ist nicht notwendigerweise erforderlich, wenn eine ausreichende Haftstärke zwischen der spurbildenden Schicht (24) und der oberen Schicht des durchsichtigen Blattes (7) erhalten wird. Als Grundierungsschicht (23)-bildendes Material kann ein Polymer eines Vinylchlorid- oder Vinylacetatharzes oder Copolymere davon verwendet werden.
  • Das durchsichtige Blatt (21) schützt das optische Aufzeichnungsmaterial und spielt als Substrat bei der Herstellung des optischen Aufzeichnungsmaterials eine Rolle. Da die optische Information durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl von der Seite des durchsichtigen Blattes (21) aufgezeichnet oder wiedergegeben wird, ist ein Material mit ausreichender Durchlässigkeit, bezogen auf einen Laserstrahl, insbesondere auf die Wellenlänge des Laserstrahls von einem Halbleiterlaser, der kleine Ausmaße und eine hohe Leistungsabgabe aufweist, als durchsichtiges Blatt (21) geeignet. Spezifische Beispiele können durchsichtige Filme, wie Polyethylenharz, Acrylharz, Polycarbonatharz, Copolymere oder Gemische von Polystyrol und Polycarbonat oder Polyethylenterephthalatharz, etc., oder Glas umfassen und deren Dicke kann 100 um bis 1 mm sein.
  • Die Oberflächenschutzschicht (22) wird als obere Schicht auf dem durchsichtigen Blatt (21) bereitgestellt, wobei sie wünschenswerterweise eine höhere Härte als das durchsichtige Blatt (21) und auch einen niedrigeren Lichtbrechungsindex als das durchsichtige Blatt (21) aufweist, und durch eine derartige Auswahl kann die Empfindlichkeit während der Aufzeichnung und Wiedergabe durch die Wirkung der Verhinderung einer Reflexion des Laserstrahls während der Aufzeichnung und Wiedergabe erhöht werden.
  • Als Material für die Oberflächenschutzschicht (22) können die Materialien verwendet werden, die in der als Oberflächenhärtungsverfahren bekannten Methode verwendet werden, einschließlich beispielsweise gehärtete Harze, die durch Härten von Harzen vom Siliciumtyp, Acryltyp, Melamintyp, Polyurethantyp, Epoxidtyp erhalten werden, und Metalloxide wie SiO&sub2; als spezifische Beispiele.
  • Fig. 9 ist eine Draufsicht, wobei das optische Aufzeichnungsmedium als optische Karte verwendet wird. Das bedeutet, daß durch Bildung eines optischen Aufzeichnungsmediums (31) im Kartensubstrat (30) eine optische Karte erhalten werden kann. Insbesondere kann durch Bildung eines in dem Kartensubstrat eingebetteten optischen Aufzeichnungsmediums (31) (in diesem Fall ist es bevorzugt, daß die Oberfläche des optischen Aufzeichnungsmediums (31) auf der gleichen Fläche wie das Kartensubstrat (30) für die Kartenfunktionsstabilität während der Aufzeichnung und Wiedergabe in der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung ist) oder durch Bildung des optischen Aufzeichungsmediums (31) durch Haftung mit einem Klebemittel, etc., auf der Oberfläche des Kartensubstrats (30) eine optische Karte erhalten werden. Ferner kann eine optische Karte auch nach dem Verfahren, daß in den nachstehend beschriebenen Beispielen erörtert wird, hergestellt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend durch Bezug auf die Beispiele beschrieben.
    • Beispiel D-1
  • Auf einem Acrylharzträger mit einer Dicke von 0,8 mm, der mit einer Unebenheit für die Strahlführung versehen ist, wurde ein dünner Te-Film mit einer Dicke von 600 Å nach der Sputter-Methode zur Herstellung eines Aufzeichnungsmediums bereitgestellt. Als das für das Sputtern verwendete Target bzw. Ziel wurde Te mit einer Reinheit von 99,9 % verwendet. Das Sputtern wurde in Ar-Atmosphäre bei 1,0x10&supmin;² Torr durchgeführt und die Te-Filmabscheidungsgeschwindigkeit betrug in diesem Stadium 25 Å/Sek.
  • Auf der so ausgestatteten Aufzeichnungsschicht wurde eine sensibilisierende Schicht eines organischen Silicium-enthaltenden Materials mit einer Dicke von 1000 Å nach dem Plasmapolymerisationsverfahren bereitgestellt. Das Plasmapolymerisationsverfahren ist ein chemisches Bedampfungsverfahren, worin ein in einem Trägergas enthaltenes Ausgangsmaterial in ein luftleeres Gefäß eingebracht wird, die Entladung unter Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks durchgeführt wird und ein Film als Ergebnis einer chemischen Reaktion der aktiven Arten, Radikale, etc., die durch Entladung auf einem Substrat bei niedriger Temperatur erzeugt werden, gebildet wird. In diesem Beispiel wurde Wasserstoffgas als Trägergas und Tetramethylsilan ((CH&sub3;)&sub4;Si) als Ausgangsmaterial verwendet. Das Ausgangsmaterial war im Trägergas wie folgt enthalten. Wasserstoffgas von 1 kg/cm² wurde in flüssiges, bei 0 ºC gehaltenes Tetramethylsilan mit einer Flußrate von 40 cm³/Min. eingeblasen, wodurch Tetramethylsilan als Dampf im Wasserstoffgas enthalten war. Die Flußrate des gasförmigen Gemisches aus Wasserstoff und Tetramethylsilan betrug in diesem Stadium 53 cm³/Min.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene Gasgemisch wurde in ein Vakuumgefäß eingeführt und der Druck wurde durch Kontrolle des Auslaßventils bei 0,5 Torr gehalten. Der Druck wurde mit einem Unterdruckmesser vom Differentialdrucktyp gemessen. Die Entladung wurde durch Anlegen einer hohen Frequenz von 125 KHZ zwischen den zwei parallelen horizontal angeordneten Flachplattenelektroden erzeugt. In diesem Stadium betrug die Filmabscheidungsgeschwindigkeit 10 Å/Sek. Der erhaltene Film zeigte eine amorphe Struktur, in der Silicium, Kohlenstoff und Wasserstoff vernetzt waren, wie durch IR-Absorptionsanalyse und photoelektrischer Spektroskopieanalyse bestimmt wurde.
  • Wenn das Schreiben im vorstehend erhaltenen optischen Aufzeichnungsmedium bei einer Schwingungswellenlänge von 830 nm und einer Eingangsleistung in das Medium von 7 mW durchgeführt wurde, war der Aufzeichnungsdurchmesser wie in Fig. 11 gezeigt. Das optische Aufzeichnungsmedium wurde an ein Vinylchloridharz mit der Seite der sensibilisierenden Schicht als Innenseite gebunden. Als Klebeschicht wurde ein Klebemittel vom Urethantyp (Hisole, hergestellt von Toray) verwendet.
  • Wenn das Schreiben mit einem Laser auf dem optischen Aufzeichnungsmedium vom versiegelten Strukturtyp durchgeführt wurde, war der Aufzeichnungsdurchmesser wie in Fig. 12 gezeigt. Obwohl eine Verringerung des Aufzeichnungsdurchmessers eintritt, zeigt durch Versiegeln auch der Fall einer praktisch anwendbaren versiegelten Struktur eine zufriedenstellende Beziehung zwischen dem Aufzeichnungsdurchmesser und der Aufzeichnungsgeschwindigkeit.
    • Beispiel D-2
  • Als durchsichtiges Blatt (Träger) wurde eine Acrylharzscheibe (hergestellt von Nitto Kogyo Jushi, Japan, Dicke 400 um) hergestellt und eine spurbildende Schicht mit Führungsvertiefungen zur Spurkontrolle, eine Aufzeichnungsschicht und eine sensibilisierende Schicht wurden nacheinander gebildet.
  • Zuerst wurden mit fünf Gewichtsteilen eines Photosensibilisators versetzte 95 Gewichtsteile eines Oligoesteracrylats (hergestellt von Toa Gosei Kagaku K.K., Japan, Handelsbezeichnung M-8030) zwischen einer Acrylharzscheibe und einer Matrix mit der Umkehrform der Führungsvertiefungen zur Spurkontrolle sandwichartig angeordnet und durch Verwendung einer Walze auf 5 g/m² laminiert. Nach Härtung des Oligoesteracrylats durch Bestrahlung mit UV-Strahlen wurde die Matrix zur Bildung einer spurbildenden Schicht mit Führungsvertiefungen zur Spurkontrolle abgezogen.
  • Auf der spurbildenden Schicht wurde ein dünner Te-Film mit einer Dicke von 600 Å nach der Sputter-Methode zur Herstellung einer Aufzeichnungsschicht bereitgestellt. Als für das Sputtern verwendete Target bzw. Ziel wurde Te mit einer Reinheit von 99,9 % verwendet. Das Sputtern wurde in einer Ar-Atmosphäre bei 10x10&supmin;² Torr und einer Te-Filmabscheidungsgeschwindigkeit von 25 Å/Sek. durchgeführt.
  • Auf die so ausgestattete Aufzeichnungsschicht wurde eine sensibilisierende Schicht aus einem organischen Silicium-enthaltenden Material mit einer Dicke von 1000 Å nach dem Plasmapolymerisationsverfahren bereitgestellt. Das Plasmapolymerisationsverfahren ist ein chemisches Bedampfungsverfahren, worin ein in einem Trägergas enthaltenes Ausgangsmaterial in ein luftleeres Gefäß eingebracht wird, die Entladung unter Aufrechterhaltung eines konstanten Drucks durchgeführt wird und ein Film als Ergebnis einer chemischen Reaktion der aktiven Arten, Radikale etc., die durch Entladen auf ein Substrat bei niedriger Temperatur erzeugt werden, gebildet wird. In diesem Beispiel wurde Wasserstoffgas als Trägergas und Tetramethylsilan ((CH&sub3;)&sub4;Si) als Ausgangsmaterial verwendet. Das Ausgangsmaterial war im Trägergas wie folgt enthalten. Wasserstoffgas von 1 kg/cm² wurde in flüssiges, bei 0 ºC gehaltenes Tetramethylsilan bei einer Flußrate von 40 cm³/Min. eingeblasen, wodurch Tetramethylsilan als Dampf im Wasserstoffgas enthalten war. Die Flußrate des gasförmigen Gemisches aus Wasserstoff und Tetramethylsilan betrug in diesem Stadium 53 cm³/Min.
  • Das wie vorstehend beschrieben erhaltene Gasgemisch wurde in ein Vakuumgefäß eingeführt und der Druck wurde durch Kontrolle des Auslaßventils bei 0,500 Torr gehalten. Der Druck wurde mit einem Unterdruckmesser vom Differentialdrucktyp gemessen. Die Entladung wurde durch Anlegen einer hohen Frequenz von 125 khz zwischen den zwei parallelen horizontal angeordneten Flachplattenelektroden erzeugt. In diesem Stadium betrug die Filmabscheidungsgeschwindigkeit 10 Å/Sek. Der erhaltene Film zeigte eine amorphe Struktur, in der Silicium, Kohlenstoff und Wasserstoff vernetzt waren, wie durch IR-Absorptionsanalyse und photoelektrischer Spectroskopieanalyse bestimmt wurde.
  • Wenn das Schreiben in dem vorstehend erhaltenen optischen Aufzeichnungsmedium bei einer Schwingungwellenlänge von 830 nm und einer Eingangsleistung in das Medium von 7 mW durchgeführt wurde, war der Aufzeichnungsdurchmesser wie in Fig. 11 gezeigt. Das optische Aufzeichnungmedium wurde an ein Vinylchloridharz mit der Seite der sensibilisierenden Schicht als Innenseite gebunden. Als Klebeschicht wurde ein Klebemittel vom Urethantyp (Hisole, hergestellt von Toray) verwendet.
  • Wenn das Schreiben mit einem Laser auf dem optischen Aufzeichnungsmedium vom versiegelten Strukturtyp durchgeführt wurde, war der Aufzeichnungsdurchmesser wie in Fig. 12 gezeigt. Obwohl eine Verringerung des Aufzeichnungsdurchmessers eintritt, zeigt durch Versiegeln auch der Fall einer praktisch anwendbaren versiegelten Struktur eine zufriedenstellende Beziehung zwischen dem Aufzeichnungsdurchmesser und der Aufzeichnungsgeschwindigkeit auf.
    • Vergleichsbeispiel D-1
  • Ein dünner Te-Film mit einer Dicke von 600 Å wurde in der gleichen Weise wie in Beisp. D-1 auf einem Acrylharzträger nach der Sputter-Methode zur Herstellung einer Aufzeichnungsschicht für ein optisches Aufzeichnungsmaterial bereitgestellt. Ohne Bereitstellung einer sensibilisierenden Schicht, was zu Beispiel D-1 unterschiedlich ist, wurde die Te-Schicht an das Vinylchloridharz unter Verwendung eines Klebemittels vom Urethantyp zur Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums mit versiegelter Struktur gebunden. Das Schreiben wurde auf dem optischen Aufzeichnungsmedium mit versiegelter Struktur ähnlich zu dem im Fall von Beispiel D-1 durchgeführt. Die Beziehung des Schreiblochdurchmessers zur Laserpulszeitdauer war wie in Fig. 13 gezeigt.
  • Im Vergleich mit Beispiel D-1 ist der Unterschied deutlich und beträgt im Vergleichsbeispiel D-1 das 10-fache oder mehr der Laserpulsdauer. Somit ist das Vergleichsbeispiel im Vergleich mit dem Beispiel zum Schreiben ungeeignet.
  • Das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmaterial vom DRAW- Typ kann für Gegenstände mit verschiedenen Formen und Ausgestaltungen, wie flexible Scheiben, Karten, Bänder, Blätter, etc., verwendet werden, und kann in großem Umfang für derartige, nachstehend aufgeführte Anwendungen eingesetzt werden.
  • (1) Geldkreislauf-Branche: Barzahlungskarten, Kreditkarten, Vorauszahlungskarten.
  • (2) Gesundheitsbranche: Gesundheitszertifikate, "karte", medizinische Karte, Notfallkarte.
  • (3) Freizeitbranche: Softwaremedium, Mitgliedskarte, Eintrittskarte, Medium zur Kontrolle von Spielmaschinen, Medium für TV-Spiele, Medium für Orchesterbegleitung.
  • (4) Transportreisebranche: Reisekarten, Zertifikate, Pässe, Ausweise.
  • (5) Verlagsbranche: elektronische Veröffentlichung.
  • (6) Informationsverarbeitende Branche: externes Speichermedium für elektronische Maschinen, Archivierung.
  • (7) Bildungsbranche: Lernmaterialprogramme, Ergebnisverwaltungskarten, Eintritts- und Austrittsverwaltung und Bücherverwaltung von Bibliotheken.
  • (8) Automobilbranche: Medium zur Wartungsaufzeichnung, Laufaufzeichnung.
  • (9) Fa: Programmaufzeichnungsmedium für MC, NC, Roboter, etc.
  • (10) Andere: Baukontrolle, Heimkontrolle, ID-Karte, Medium für automatische Verkaufsautomaten, Kochkarten, etc.

Claims (5)

1. Optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ, umfassend einen Träger,
eine Aufzeichnungsschicht, die einen dünnen, sowohl lichtreflektierenden als auch lichtabsorbierenden Tellurfilm umfaßt und mit Informationspits mittels physikalischer Verformung durch Bestrahlung mit einem Energiestrahl versehen werden soll,
eine sensibilisierende Schicht, die unmittelbar auf die Aufzeichnungsschicht laminiert ist, wobei die sensibilisierende Schicht die physikalische Verformung in der Aufzeichnungsschicht thermochemisch verstärkt und aus einem plasmapolymerisierten Film einer organischen Siliciumverbindung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß
der Film einer organischen Siliciumverbindung durch Plasmapolymerisation von in Wasserstoffgas enthaltenem Tetramethylsilandampf hergestellt ist und eine amorphe Struktur aufweist.
2. Optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht ein laminiertes Produkt einer ersten, einen lichtdurchlässigen Teil und einen lichtauffangenden Teil umfassenden Aufzeichnungsschicht und einer zweiten, einen dünnen lichtreflektierenden Metallfilm umfassenden Aufzeichnungsschicht umfaßt.
3. Optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Aufzeichnungsschicht und die sensibilisierende Schicht sandwichartig zwischen dem Träger und einem anderen Substrat angeordnet sind, wobei die entsprechenden Schichten derart durch Laminieren gebildet werden, daß im wesentlichen kein Hohlraum dazwischen vorhanden ist, und die Aufzeichnungsschicht derart durch Versiegeln gebildet wird, daß sie von der Außenluft abgeschirmt sein kann.
4. Optisches Aufzeichnungsmedium vorn DRAW-Typ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend eine im Aufzeichnungsmedium gebildete Führungsvertiefung zur Spurkontrolle.
5. Optisches Aufzeichnungsmedium vom DRAW-Typ nach Anspruch 4, wobei das optische Aufzeichnungsmedium in der Form einer optischen Karte vorliegt.
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