DE4112402A1 - Optisches aufzeichnungsmedium - Google Patents

Optisches aufzeichnungsmedium

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Aufzeichnungsmedium und insbesondere auf ein optisches Auf­ zeichnungsmedium, das einen Aufzeichnungsfilm besitzt, der einen Farbstoff des Phthalozyanintyps als Hauptbestandteil enthält.
Im allgemeinen besitzt ein optisches Aufzeichnungsmedium verschiedene kennzeichnende Merkmale wie die, daß es eine hohe Speicherkapazität besitzt und daß Schreib/Leseoperationen in einem kontaktfreien Modus durch­ geführt werden können. Demzufolge wurden bislang verschie­ dene optische Aufzeichnungsmedien aktiv entwickelt.
Eines solcher optischer Aufzeichnungsmedien ist eine einmal beschreibbare optische Platte. Bei der Platte dieser Art wird ein Laserstrahl auf eine kleine Fläche eines Auf­ zeichnungsfilms fokussiert und die Strahlenergie wird in Wärmeenergie umgewandelt, um die Eigenschaften des Aufzeich­ nungsfilms zu ändern (oder um eine Vertiefung zu bilden), wodurch eine Aufzeichnung durchgeführt wird. Wenn eine sol­ che Platte verwendet wird, wird die Wiedergabe durchgeführt, indem der Unterschied in reflektierten Lichtmenge zwischen dem resultierenden Aufzeichnungsbereich und dem Nicht-Auf­ zeichnungsbereich verwendet wird.
Vorzugsweise wird für das Material, das den Aufzeich­ nungsfilm eines solchen Mediums bildet, ein solches Material verwendet, das in der Lage ist, eine deutliche Änderung in der Reflektivität zu erzeugen. Weiterhin ist es für ein sol­ ches Material auch erforderlich, daß es eine hohe Empfind­ lichkeit besitzt und die Herstellungskosten senkt. Demzu­ folge wurden verschiedene Vorschläge unter Verwendung eines Aufzeichnungsfilms aus einem organischen Material als Farb­ stoff gemacht.
Um den Farbstoff aus organischem Material zur prakti­ schen Verwendung als Aufzeichnungsfilm zu bringen, ist es für den den Aufzeichnungsfilm bildenden Farbstoff nicht nur erforderlich, die oben genannten Merkmale zu erfüllen, son­ dern auch eine exzellente Lichtbeständigkeit und eine ex­ zellente Umweltbeständigkeit zu besitzen, so daß eine durch das Ausleselicht verursachte Verschlechterung in der Wieder­ gabe verhindert wird und die Daten oder die Information si­ cher über einen langen Zeitraum gespeichert werden.
Es ist wohlbekannt, daß ein Farbstoff des Phthalozyanin­ typs ein Farbstoff ist, der hervorragend hinsichtlich der oben erwähnten Lichtbeständigkeit ist.
Jedoch besitzt der Phthalozyanintyp-Farbstoff einen hö­ heren Zersetzungspunkt verglichen mit dem anderer Farbstoffe und zeigt keine Absorption in einem normalen Aufzeichnungs­ wellenlängenbereich. Als Ergebnis wird, wenn ein Laserstrahl auf den Aufzeichnungsfilm mit dem oben erwähnten Farbstoff gestrahlt wird, um darin eine Vertiefung zu bilden, keine eindeutige Vertiefung mit einer deutlichen Konfiguration ge­ bildet, sondern der Endbereich der resultierenden Vertiefung wird geschmolzen und verflüssigt, so daß eine Konfiguration mit einem Schwanzbereich gebildet wird. Als Ergebnis tritt, wenn eine Wiedergabe auf dem resultierenden Aufzeichnungs­ film durchgeführt wird, um eine Wiedergabewellenform zu er­ zeugen, ein sogenanntes "Höcker"-Phänomen auf, das insofern ein Problem darstellt, als eine ausreichende Wiedergabecha­ rakteristik nicht erhalten wird.
Demzufolge ist es eine Hauptaufgabe der vorliegenden Er­ findung, die oben genannten Probleme zu lösen und ein opti­ sches Aufzeichnungsmedium mit hervorragender Lichtbeständig­ keit zur Verfügung zu stellen, das in der Lage ist, eine eindeutige Vertiefung mit einer deutlichen Konfiguration zum Aufnahmezeitpunkt zu bilden und das in der Lage ist eine hinreichende Wiedergabecharakteristik zu erzeugen.
Diese und weitere Aufgaben werden durch die Merkmale der beigefügten Patentansprüche gelöst.
Erfindungsgemäß wird ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einem darauf abgeschiedenen Aufzeich­ nungsfilm zur Verfügung gestellt; wobei der Aufzeichnungsfilm einen Farbstoff des Phthalo­ zyanintyps und ein Lichtabsorberelement umfaßt, das eine Ab­ sorption in einem Wellenlängenbereich zeigt, der einer Auf­ nahmelaserwellenlänge entspricht.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch Betrachtung der nachfolgenden Beschreibung und der bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiele der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen.
Die Fig. 1-3 zeigen Kurven, die jeweils Aufnahmewel­ lenformen entsprechend einem EFM-Signal zeigen und einfachen harmonischen Signalen (200 kHz und 400 kHz) zeigen.
Ein in der vorliegenden Erfindung zu verwendendes Sub­ strat kann ein beliebiges sein, sofern es lichtdurchlässig ist, vorzugsweise kann es aber mit Hinblick auf eine Verbes­ serung in der Produktivität ein sogenanntes spritzgegossenes Substrat sein. Das hierin verwendete, spritzgegossene Sub­ strat ist ein solches, das ein Substrat in der Form einer flachen Platte und eine auf eine Seitenfläche des Substrats als Vertiefung und Adresse geformte Konfiguration umfaßt, und wird integral in einem Guß aus demselben Material gegos­ sen.
Ein solches Substrat kann zum Beispiel aus einem Pla­ stikmaterial wie Polykarbonat (PC) und Polymehtylme­ thacrylatharz (PMMA) sein.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Aufzeichnungsfilm auf einem solchen Substrat geformt, und der Aufzeichnungs­ film umfaßt einen Farbstoff des Phthalozyanintyps als Haupt­ bestandteil und ein Lichtabsorberelement als ein darin ent­ haltenes Additiv, das eine Absorption in dem Wellenlängenbe­ reich zeigt, der der Aufnahmelaserwellenlänge entspricht.
Der oben erwähnte Farbstoff des Phthalozyanintyps (Farbstoff oder Pigment) kann vorzugsweise einer durch fol­ gende, allgemein Formel (I) dargestellter sein:
Allgemeine Formel (I):
In der obigen, allgemeinen Formel (I), bezeichnet R1 eine lineare Alkylgruppe und R2 bezeichnet Cl, CH3, SO2, eine aromatische Gruppe usw., und Me bezeichnet ein Metall. Me kann insbesondere vorzugsweise Si, V, Fe, Al usw. sein.
Außerdem enthält der in der vorliegenden Erfindung ver­ wendete Aufzeichnungsfilm ein Lichtabsorberelement als Addi­ tiv, das eine Absorption in einem Wellenlängenbereich zeigt, der der Aufnahmelaserwellenlänge entspricht.
Der oben erwähnte Aufnahmelaserwellenlängenbereich kann üblicherweise etwa 760-830 nm betragen. Das Lichtabsorber­ element mit einer Lichtabsorptionscharakteristik in einem solchen Wellenlängenbereich kann zum Beispiel ein Zyanin­ farbstoff sein.
Der Zyaninfarbstoff (Farbstoff oder Pigment), der durch die folgende, allgemeine Formel (II) dargestellt wird, wird vorzugsweise verwendet:
Allgemeine Formel (II):
In der obigen Formel (II) bezeichnen R3 und R4 jeweils eine Alkylgruppe mit 1-5 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise mit 1-3 Kohlenstoffatomen; und R5 bezeichnet ein Wasserstoffatom oder einen Substituenten, der in der Lage ist, es zu erset­ zen. Der Substituent kann zum Beispiel Cl, CH3, eine Phenyl­ gruppe usw. sein. In der obigen Formel bezeichnet X⁻ ein Ge­ genion wie ClO4 und I.
Die obigen Gruppen R3, R4, R5 und X⁻ können entsprechend der verwendeten Aufnahmelaserwellenlänge in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Ein derartiges Lichtabsorberelement kann vorzugsweise in einer Menge von 5-20 Gewichtsprozent, vorzugsweise 10 Ge­ wichtsprozent, bezogen auf den obigen Phthalozyaninfarbstoff enthalten sein. Wenn die Menge des Lichtabsorberelements über 20 Gewichtsprozent liegt, wird die Reflektion aufgrund der Lichtabsorption beträchtlich reduziert, und es kann das Problem entstehen, daß die resultierende Abspielbarkeit fehlt. Wenn auf der anderen Seite die Menge unterhalb von 5 Gewichtsprozent liegt, kann wie beim Stand der Technik das Problem entstehen, daß der Lichtaufzeichnungsfilm mit dem Phthalozyanin verflüssigt wird.
Der Aufzeichnungsfilm mit dem Farbstoff des Phthalozyan­ intyps und dem Lichtabsorberelement kann durch Beschichtung unter Verwendung eines üblichen Verfahrens, wie etwa Schleu­ derbeschichten, hergestellt werden. Der durch Beschichtung herzustellende Aufzeichnungsfilm kann vorzugsweise eine Dicke von etwa 40-100 nm besitzen. Bei einem solchen Be­ schichtungsverfahren ist es möglich ein Lösungsmittel, wie etwa Diazetonalkohol, Methylcellosolve, Isophoron, Methanol und Tetrafluoropropanol, zu verwenden.
Das in Verbindung mit dem Aufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfindung zu verwendende Laserlicht kann vor­ zugsweise ein Halbleiterlaser mit einer Wellenlänge von 760-830 nm erzeugt sein, wie oben beschrieben.
Das Aufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfindung kann durch Anordnen eine Aufzeichnungsfilms auf einem soge­ nannten spritzgegossenen Substrat, wie oben beschrieben, ge­ bildet werden. Jedoch ist es auch möglich, daß das Aufzeich­ nungsmedium nach der vorliegenden Erfindung eine sogenannte "Luftsandwich"-Struktur besitzt, bei der zwei Schichten die­ ses Typs so angeordnet sind, daß die Auszeichnungsfilmober­ flächen sich einander gegenüberliegen.
Im allgemeinen kann Aufzeichnungslicht in der Form eines Impulses auf das Aufzeichnungsmedium nach der vorliegenden Erfindung gestrahlt werden, während das Medium gedreht wird. In diesem Augenblick wird ein Bereich des Aufzeichnungsfilms geschmolzen, um entfernt zu werden, wodurch eine Vertiefung darin gebildet wird.
Die der so gebildeten Vertiefung entsprechenden Daten können durch Detektion einer Differenz des dem Ausleselicht entsprechenden Reflektionslichtes bei der Drehung des Auf­ zeichnungsmediums ausgelesen werden.
Hiernach wird die vorliegenden Erfindung in größerem De­ tail unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben.
Beispiel
Ein gewöhnliches Al-Phthalozyanin wurde als Farbstoff des Phthalozyanintyps für den Aufzeichnungsfilm verwendet. Ein Heptamethinzyaninfarbstoff wurde als Lichtabsorberele­ ment verwendet.
Diese Komponenten wurden in einem Lösungsmittel mit Äthylcellosolve gelöst und die resultierende Beschichtungs­ flüssigkeit wurde auf ein Polykarbonat- (PC) Substrat mit einem Durchmesser von 13 cm aufgebracht, um eine Dicke von 60 nm zu erreichen, wodurch ein optisches Aufzeichnungsme­ dium nach der vorliegenden Erfindung (Probe nach der vorlie­ genden Erfindung) erzeugt wurde. Das Lichtabsorberelement wurde in einer Menge von 10 Gewichtsprozent bezogen auf den Phthalozyaninfarbstoff verwendet.
Dann wurde eine Probe (Vergleichsprobe) mit einem Auf­ zeichnungsfilm mit dem Phthalozyaninfarbstoff, dem kein Lichtabsorberelement beigefügt wurde, vorbereitet.
Mit diesen Proben wurden Aufzeichnungs- und Wiedergabe­ versuche unter Verwendung eine EFM- (Acht bis Vierzehn-Modu­ lation) Signals und eines Einzelfrequenzsignals (200 kHz und 400 kHz) unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:
EFM-Signal-Aufzeichnungsbedingungen
Wellenlänge: 780 nm
Lineare Geschwindigkeit: 1,4 m/s
Leseleistung: 0,5 W
Schreibleistung: 6 mW.
Einzelfrequenzsignal (20 kHz, 400 kHz)
Wellenlänge: 780 nm
Lineare Geschwindigkeit: 1,4 m/s
Leseleistung: 0,5 W
Schreibleistung: 6 mW.
Die resultierenden Aufzeichnungs- und Wiedergabewellen­ formen sind in den Fig. 1-3 gezeigt. In diesen Figuren entsprechen die Fig. 1(a), Fig. 2(a) und Fig. 3(a) einem Fall, bei dem die Probe nach der vorliegenden Erfindung ver­ wendet wurde. Die Fig. 1(b), Fig. 2(b) und Fig. 3(b) ent­ sprechen einem Fall, wo die Vergleichsprobe verwendet wurde.
Wie in Fig. 1 zu sehen, erzeugte die erfindungsgemäße Probe ein reguläres Augenmuster. Außerdem erzeugte, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, die erfindungsgemäße Probe kein sogenanntes "Höcker"-Phänomen, und es wurde bestätigt, daß die Vertiefung in der erfindungsgemäßen Probe so erzeugt wurde, daß sie eine deutliche Konfiguration mit sehr gerin­ ger Verzerrung bildete.
Weiterhin wurden verschiedene Proben hergestellt, in dem die Menge des in der erfindungsgemäßen Probe enthaltenen Lichtabsorberelements geändert wurde, um Mengen von 2,5 Ge­ wichtsprozent, 5 Gewichtsprozent, 10 Gewichtsprozent, 20 Ge­ wichtsprozent, 30 Gewichtsprozent bezogen auf den Farbstoff des Phthalozyanintyps zu erhalten. Wenn diese Proben auf die gleiche Weise den Aufzeichnungs- und Wiedergabeexperimenten, wie sie oben beschrieben, unterworfen wurden, zeigten die Proben mit einem Gehalt im Bereich von 5-20 Gewichtspro­ zent gute Ergebnisse.
Wie oben beschrieben, umfaßt der Aufzeichnungsfilm des erfindungsgemäßen optischen Aufzeichnungsmediums einen Farb­ stoff des Phthalozyanintyps und ein Lichtabsorberelement mit einer Absorption im Wellenlängenbereich, der der Aufnahmela­ serwellenlänge entspricht. Ein solches optisches Aufzeich­ nungsmedium besitzt eine exzellente Lichtbeständigkeit, ist in der Lage, eine eindeutige Vertiefung mit einer deutlichen Konfiguration zum Aufnahmezeitpunkt zu bilden, und ist in der Lage, eine ausreichende Wiedergabecharakteristik zu er­ zeugen.

Claims (5)

1. Optisches Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat und einem Aufzeichnungsfilm darauf, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufzeichnungsfilm einen Farbstoff des Phthalozyanintyps und ein Lichtabsorberelement umfaßt, das eine Absorption in einem Wellenlängenbereich zeigt, der einer Aufnahmelaserwel­ lenlänge entspricht.
2. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement einen Zyaninfarbstoff umfaßt.
3. Medium nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorberelement eine Lichtabsorptionscharakteristik im Wellenlängenbereich von 760-830 nm zeigt.
4. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtabsorberelement in einer Menge von 5-20 Gewichts­ prozent bezogen auf den Phthalozyaninfarbstoff enthalten ist.
5. Medium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Phthalozyaninfarbstoff einen Al- (Aluminium) Phthalozya­ ninfarbstoff und das Lichtabsorberelement einen Heptomethin­ zyaninfarbstoff umfaßt.
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