DE68929107T2

DE68929107T2 - Optisches Datenaufzeichnungsmedium und Verfahren zu seiner Herstellung.

Info

Publication number: DE68929107T2
Application number: DE68929107T
Authority: DE
Inventors: Hideo Fujiwara; Shin-Ichiro Iuchi; Hisamitsu Kamezaki; Osamu Saito; Masahi Suenaga; Toshikane Tuburaya; Hitoshi Watanabe
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1989-06-19
Publication date: 2000-04-06
Anticipated expiration: 2009-06-20
Also published as: DE68929107D1; US5021276A; EP0348122B1; EP0348122A3; EP0348122A2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein optisches Datenaufzeichnungsmedium wie z. B. eine optische Platte und auf ein Herstellungsverfahren für dieses Medium, und insbesondere auf ein optisches Datenaufzeichnungsmedium, das geeignet in einer einmal beschreibbaren optischen Platte verwendet wird, z. B. mit einer Aufzeichnungsschicht, die aus einem organischen Farbstofftyp-Wärmemodusaufzeichnungsmaterial besteht, sowie ein Herstellungsverfahren für dieses Medium.
Derzeit sind CDs (Compact-Disks) für die Wiedergabe von Musik weit verbreitet. Da jedoch solche CDs nur für die Wiedergabe verwendet werden und keine sogenannte DRAW- Funktion (Direct Read After Write = direktes Lesen nach dem Schreiben) besitzen, kann ein Benutzer keine Aufzeichnung auf solchen CDs vornehmen oder diese Editieren. Es besteht daher großer Bedarf an einer CD, die diese DRAW-Funktion besitzt. Ferner ist in einer optischen Platte, die andere Anwendungen als eine CD besitzt, eine weniger teuere optische Platte erwünscht, die die DRAW- Funktion enthält.
Ein Metallmaterial wie z. B. Te für ein Ablationstyp- Medium oder ein Metallmaterial wie z. B. In für ein sogenanntes Phasenänderungstyp-Medium, das eine Verschiebung vom Kristall zum Nichtkristall bewirkt, wird als nützlich betrachtet für ein optisches Aufzeichnungsmaterial des Hohlraumtyps, das die DRAW-Funktion besitzt. Da jedoch eine Aufzeichnungsschicht, die aus diesen Metalltyp-Aufzeichnungsmaterialien besteht, unter Verwendung einer Dünnschichtausbildungstechnik wie z. B. einem Bedampfungsverfahren oder einem Sputter-Verfahren ausge bildet wird, bleibt ein Problem bei der Massenproduktivität und bei den Kosten bestehen.
Daher wird ein organisches Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial des Pit-Typs (Wärmemodus-WO-Typ), das durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren als Schicht ausgebildet werden kann, bezüglich der Produktivität als günstiger betrachtet.
Eine optische Platte, insbesondere eine optische Platte, die organischen Farbstoff als Aufzeichnungsmaterial verwendet, muß mit einer Schutzschicht zum Schützen der Aufzeichnungsschicht versehen sein, wobei diese Schicht hinsichtlich der Herstellungskosten und der Massenproduktivität z. B. mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet wird. Im allgemeinen wird dann eine CD mit einer Schutzschicht versehen, die z. B.. aus einem Acrylharz besteht, die durch ein Schleuderbeschichtungsverfahren ausgebildet wird.
Wenn jedoch ein Acrylharz des mittels UV-Licht aushärtenden Typs, das weit verbreitet ist und hinsichtlich der Materialkosten, der Produktivität und der Eigenschaften vorteilhaft ist, auf eine Aufzeichnungsschicht aufgebracht wird, die aus dem obenerwähnten organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial besteht, besteht die Möglichkeit, daß die Aufzeichnungsschicht beschädigt wird und im ungünstigsten Fall dann, wenn ein mittels UV-Licht aushärtendes Harz aufgetragen wird, der Farbstoff geschmolzen und vollständig entfernt wird.
Außerdem gibt es einen Vorschlag, diese Art von optischem Datenaufzeichnungsmedium vorzusehen, das ein transparentes Substrat umfaßt, das aus Polymethyl-Methacrylat-Harz oder Glas besteht und ein dünne Schicht eines Farbstoffs besitzt, wie z. B. Squarylium, Thiopyrylium, das darauf ausgebildet ist, sowie Pits, die auf der dünnen Schicht mittels Bestrahlung mit einem Laserstrahl ausgebildet werden. (D. J. Gravesteijn u. a., SPIE 420, 327, 1983).
Zusätzlich zum obenerwähnten gibt es viele Vorschläge für das Material, wie z. B. einen Cyaninfarbstoff (japanisches Patent Kokai (offengelegt) Nr. 58-125246, japanisches Patent Kokai Nr. 59-85791), einen Naphtoquinon-Farbstoff (japanisches Patent Kokai Nr. 58-224793), einen Azulenium-Farbstoff (japanisches Patent Kokai Nr. 59-129954), einen Naphthalocyanin-Farbstoff (japanisches Patent Kokai Nr. 61-25886). Ein weiterer Vorschlag verwendet ferner eine Einzelzustand-Sauerstoffabschreckvorrichtung zusammen mit dem Cyaninfarbstoff, um eine optische Stabilität zu verbessern (japanisches Patent Kokai Nr. 59-67092). Alle diese Vorschläge beabsichtigen, die Daten durch Definieren von Pits auf einer Aufzeichnungsschicht aufzuzeichnen, die aus einer einzelnen Farbstoffschicht besteht.
Ferner gibt es einen Vorschlag, eine reflektierende Schicht auf einer Kunststoffschicht in einer abgeflachten Schicht auszubilden, wobei eine Aufzeichnungsschicht aus einer Mischung von Farbstoff und Polymer auf der reflektierenden Schicht ausgebildet wird und Aufzeichnungs-Pits definiert werden durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl (James W. Wheeler u. a., SPIE 420, 39, 1983), einen Vorschlag, eine Aufzeichnungsschicht, die aus einer Mischung aus Farbstoff und Styrol-Oligomer besteht, auszubilden (A. Kuroiwa u. a., Jap. J. Appl. Phys. 22, 340, 1983), wobei bei all diesen Vorschlägen die Daten durch Ausbildung von Pits aufgezeichnet werden.
Wenn eine Aufzeichnungsschicht aus einem einzelnen Farbstoff dieser verschiedenen organischen Farbstoffe besteht, verbleibt der Farbstoff in den unteren Abschnitten der Pits, die durch die Bestrahlung mit einem Laserstrahl definiert werden, wobei der Laserstrahl, der auf den Abschnitt gerichtet wird, in dem der Farbstoff zurückbleibt, reflektiert wird. Daher besteht kein Unterschied zwischen den Reflexionsfaktoren in einem flachen Abschnitt und denjenigen in einem Pit-Abschnitt, weshalb kein ausreichender Modulationsfaktor erreicht werden kann. Da ferner die Pits einen Randabschnitt an ihren Kanten besitzen, der in einer sanften und unscharfen Konfiguration ausgebildet ist, besitzt dieses Aufzeichnungsmedium das Problem, daß ein Signalausgang nicht scharf ansteigt.
Wie oben beschrieben worden ist, besitzt ferner das Aufzeichnungsmedium, das mit der Aufzeichnungsschicht versehen ist, das aus der Mischung des Farbstoffs und des Polymers oder aus der Mischung des Farbstoffs und des Styrol-Oligomers besteht, eine geringere Lichtabsorption und Lichtreflektion als die Aufzeichnungsschichten, die aus dem einzelnen Farbstoff bestehen, woraus sich ein geringerer Modulationsfaktor ergibt. Ferner erfordert dieses Aufzeichnungsmedium nicht nur eine größere Leistung, wenn ein Laserstrahl darauf gerichtet wird, vielmehr ist auch die Konfiguration seiner Pits nicht so klar definiert wie bei dem Aufzeichnungsmedium, das den einzelnen Farbstoff verwendet, so daß das Medium Probleme bei der Aufzeichnungszuverlässigkeit aufweist.
Mit dem obenerwähnten optischen Datenaufzeichnungsmedium des Pittyps wird dann, wenn eine Aufzeichnungsschicht auf einem transparenten Substrat ausgebildet wird und ein Laserstrahl darauf gerichtet wird, die Aufzeichnungsschicht mittels Wärme an dem Abschnitt aufgeschmolzen, an dem der Laserstrahl auftrifft, wobei die Dicke der Aufzeichnungsschicht verdünnt wird oder das Substrat an diesem Abschnitt freigelegt wird.
Bei der Wiedergabe kann ein Signal ausgelesen werden, da ein Reflexionsfaktor des Abschnitts verringert ist. Da jedoch die Differenz zwischen den Reflexionsfaktoren an einem nicht aufgezeichneten Abschnitt und an einem aufgezeichneten Abschnitt klein ist, kann kein ausreichender Modulationsfaktor erhalten werden, wobei Wiedergabefehler verursacht werden.
Außerdem gibt es auch ein bekanntes Verfahren, bei dem eine Metallschicht mittels eines Dampfdrucks gedehnt wird, der durch partielle Erwärmung einer organischen Schicht mittels Bestrahlung mit einem Laserstrahl erzeugt wird, wodurch Blasen gebildet werden, um Daten aufzuzeichnen.
Da jedoch dieses Verfahren ein Signal wiedergibt, indem die Reflexion genutzt wird, die auf einer Oberfläche einer Metallschicht bewirkt wird, wobei diese Metallschicht mittels einer Dünnschichtausbildungstechnik wie z. B. einem Bedampfungsverfahren oder einen Sputter- Verfahren ausgebildet wird, bleibt das Problem der Massenproduktivität und der Kosten bestehen.
Gewöhnlich wird ein Aufzeichnungssystem verwendet, bei dem Pits mittels Wärmeschmelzung definiert werden und eine Aufzeichnungsschicht durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl gedehnt wird. Wenn ein herkömmlicher Farbstoff und diese Bestrahlung auf eine Aufzeichnungsschicht angewendet werden, bewirkt die Verringerung der Viskosität gemäß der Zeitdauer eine Beschränkung für eine gute Aufzeichnung. Als Mittel zum Lösen dieses Problems gibt es ein Beispiel, bei dem ein Material verwendet wird, das effektiv einem thermischen Effekt unterworfen wird mittels Verwendung eines thermisch instabilen Farbstoffs. Dieses thermisch instabile Material kann die Empfindlich keit bei der Aufzeichnung verbessern, während sie bei der Wiedergabe durch das Leselicht verschlechtert wird.
Selbst wenn ein thermisch instabiles Material verwendet wird, ist außerdem ein Pit nur so geformt, daß es eine vergrößerte Innenfläche wie eine konische Tonschale besitzt, wobei es unmöglich ist, gute Pits mit einer klaren topfförmigen Kante zu definieren.
Ferner ist der Farbstoff üblicherweise unter Starklichtbedingungen instabil, insbesondere unter Sonnenlicht, so daß dieses Aufzeichnungsmedium den Nachteil besitzt, daß der Farbstoff allmählich zersetzt wird.
Ein Prozeß für die Herstellung eines optischen Aufzeichnungsmediums, das eine mittels Wärme verformbare optische Aufzeichnungsschicht und eine Schutzschicht aus einer transparenten thermischen und mechanischen Barriereschicht umfaßt, die auf dem Träger aufgebracht sind, ist im US-Patent 4.340.655 offenbart.
In diesem Prozeß wird die Schutzschicht auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet durch Auftragen einer Wasserlösung eines wasserlöslichen Polymers auf die Aufzeichnungsschicht, die getrocknet wird.
Dieser Prozeß weist jedoch folgende Probleme auf.
(1) Eine Wasserlösung des wasserlöslichen Polymers, im Fall der Erzeugung eines optischen Datenaufzeichnungsmediums durch Auftragen der Lösung auf eine Aufzeichnungsschicht zum Ausbilden einer Schutzschicht, die aus dem wasserlöslichen Polymer besteht, besitzt das Problem, daß das Aufzeichnungsmaterial in der Aufzeichnungsschicht verdünnt oder im Wasser in der Lösung gelöst wird, oder daß das Material mit Benetzungseigenschaft nicht verwendet werden kann, da das Wasser der Lösung in die Auf zeichnungsschicht eindringt.
(2) Obwohl das Aufzeichnungsmaterial verwendet wird, das schwierig in Wasser zu lösen ist, ist es unmöglich, ein Medium zu erzeugen, das aus der Aufzeichnungsschicht und der Schutzschicht besteht, sofern nicht das Aufzeichnungsmaterial der Aufzeichnungsschicht für die Anwendungslösung benetzbar ist.
(3) Ferner ist es in dem Fall, daß die Aufzeichnungsschicht wasserabstoßend ist, notwendig, daß ein Material mit einer Oberflächenaktivität als wasserlösliche Polymerkomponente verwendet wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein optisches Datenaufzeichnungsmedium geschaffen, das ein transparentes Substrat, eine auf dem Substrat ausgebildete Aufzeichnungsschicht und eine dünne Schicht, die 10 nm bis 400 um dick ist und auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist, umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht einen Brechungsfaktor besitzt, der höher ist derjenige des Substrats, und die Aufzeichnungsschicht bei Belichtung mit Licht oder Wärme, die durch Bestrahlung mit Licht verursacht wird, Hohlräume innerhalb der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat ausbilden kann. Zusätzlich können Hohlräume zwischen der dünnen Schicht und dem Substrat ausgebildet werden.
Das optische Datenaufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung besitzt einen hohen Modulationsfaktor, der mit niedrigen Kosten erzeugt werden kann. Ferner bietet das Vorhandensein der dünnen Schicht über der Aufzeichnungsschicht einen Schutz für die Aufzeichnungsschicht.
Das optische Datenaufzeichnungsmedium gemäß der vorlie genden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß es Hohlräume für Signale besitzt, die in der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat definiert sind. Die dünne Schicht kann im wesentlichen zur gegenüberliegenden Seite des Substrats verformt werden durch Erwärmen der Aufzeichnungsschicht mittels einer Strahlung, die von der Substratseite oder der gegenüberliegenden Seite des Substrats auftrifft.
Die Aufzeichnungsschicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung kann geeignet aus einem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial bestehen, vorzugsweise aus einem Cyanin-Typ-Farbstoff.
Die Aufzeichnungsschicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums kann geeignet aus einem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmedium und faserförmigen Verbindungen zusammengesetzt sein, die in den Hohlräumen definiert sind.
Die dünne Schicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung umfaßt vorzugsweise ein hydrophiles Polymer, vorzugsweise einen quervernetzten Polyvinylalkohol.
In einem besonders bevorzugten optischen Datenaufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung kann die Aufzeichnungsschicht Daten durch Schmelzen, Ausdehnen, Zersetzen oder Sublimieren aufzeichnen und enthält einen Cyaninfarbstoff, der bei einer Temperatur von 100ºC oder mehr und innerhalb eines Bereichs einer Laserstrahlleistung von 10 mW oder weniger und bei einem Infrarotstrahlen-Absorptionsmittel von 20 Gew.-% oder weniger bezüglich des Cyaninfarbstoffs zu schmelzen beginnt, der eine Absorption in einem Wellenlängenbereich aufweist, der länger ist als derjenige der maximalen Absorptionsspitze des Cyaninfarbstoffs; wobei die dünne Schicht ein hydrophiles Harz enthält, das einer Wärmebehandlung oder einer Bestrahlungsbehandlung unterworfen worden ist. Diese Ausführungsform schafft ein optisches Datenaufzeichnungsmedium mit einer hohen Aufzeichnungsempfindlichkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Starklichtbedingungen.
Vorzugsweise ist entweder die Aufzeichnungsschicht oder die dünne Schicht aus einer kaum wasserdispersiblen Komponente gebildet, während die andere aus einer wasserdispersiblen Komponente gebildet ist. Dies schafft ein optisches Datenaufzeichnungsmedium, das mit einer Schutzschicht versehen ist, die auf einer Aufzeichnungsschicht, die aus einem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial besteht, mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet werden kann und die Kosten einer optischen Platte mit der obenerwähnten DRAW-Funktion reduzieren kann.
Das optische Datenaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ferner eine Mantelschicht, die aus einem Acrylharz besteht, die auf der dünnen Schicht ausgebildet wird.
Das optische Datenaufzeichnungsmedium gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt entsprechend eine Gesamtdicke von 1,1 bis 1,5 mm.
In einer Ausführungsform ist das Verfahren der Herstellung eines optischen Datenaufzeichnungsmediums gemäß der vorliegenden Erfindung, bei dem eine Aufzeichnungsschicht auf einem transparenten Substrat ausgebildet ist und eine dünne Schicht auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist, um diese abzudecken, und anschließend Hohlräume in der Aufzeichnungsschicht definiert werden, während die dünne Schicht im wesentlichen zur gegenüberliegenden Seite des Substrats deformiert wird mittels Erwärmen der Aufzeichnungsschicht mittels einer Strahlung, die von der Substratseite oder der gegenüberliegenden Seite des Substrats auftrifft, dadurch gekennzeichnet, daß die obenerwähnte Aufzeichnungsschicht aus einem Material besteht, das "in Wasser weder leicht lösbar noch leicht dispersibel" ist (im folgenden als eine "kaum wasserlösliche Eigenschaft" bezeichnet), wobei die obenerwähnte dünne Schicht aus einem hydrophilen Polymer besteht und die dünne Schicht einer Wasserfestigungsbehandlung mittels einer Polymerisationsreaktion unterworfen wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren geschaffen zum Herstellen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, das ein transparentes Substrat und eine Aufzeichnungsschicht sowie eine dünne Schicht umfaßt, die auf dem transparenten Substrat ausgebildet sind, gekennzeichnet durch das Ausbilden der Aufzeichnungsschicht aus einem Material, das in einer wäßrigen Lösung leicht lösbar ist, die für die Auftragung der dünnen Schicht unter den verwendeten Anwendungsbedingungen verwendet wird; und Ausbilden der dünnen Schicht aus einer wäßrigen Lösung des Schutzschichtmaterials mittels direkter Auftragung auf die Aufzeichnungsschicht, gefolgt von einem Trocknen.
Die Aufzeichnungsschicht kann aus einem Material, das in einem nicht wäßrigen Lösungsmittel gelöst ist, gebildet werden durch direktes Auftragen auf das Substrat, gefolgt von einem Trocknen.
Das direkte Auftragsverfahren, das verwendet wird, kann eine Schleuderbeschichtung sein.
Vorzugsweise wird entweder die Aufzeichnungsschichtkomponente oder die Dünnschichtkomponente aus einem wasserun löslichen Material gebildet, während die andere aus einem wasserlöslichen Material gebildet wird, wobei beide mittels Schleuderbeschichtung gefolgt von einem Trocknen ausgebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein optisches Datenaufzeichnungsmedium gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung bei einer Einmal-Schreib-Aufzeichnung (WO- Aufzeichnung) verwendet, wobei die Aufzeichnungsschicht Licht oder Wärme ausgesetzt wird, die durch Bestrahlung mit Licht hervorgerufen wird, so daß innerhalb der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat Hohlräume ausgebildet werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Prozeß geschaffen für eine Einmal-Schreib-Aufzeichnung auf einem optischen Datenaufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung, wobei der Prozeß das Aussetzen der Aufzeichnungsschicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums dem Licht oder der Wärme umfaßt, die durch Bestrahlung mit Licht hervorgerufen wird, so daß innerhalb der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat Hohlräume ausgebildet werden.
Das als Komponente der Aufzeichnungsschicht in dieser Erfindung verwendete Material ist vorzugsweise ein organisches Farbstoffmaterial, das schwer in Wasser zu dispergieren und zu lösen ist, kaum mit Wasser reagiert und kaum von Wasser benetzbar ist:
Ein für die dünne Schutzschicht verwendetes Material ist ein Polymer wie z. B. Polyvinylalkohol, der wasserlöslich ist, eine Oberflächenaktivität gegenüber dem organischen Farbstoff der Aufzeichnungsschicht in einer aufgetragenen Wasserlösung in einer Schutzschicht aufweist und den organischen Farbstoff oder die Aufzeichnungsschicht benetzen kann.
Die dünne Schicht, die gemäß der Erfindung verwendet wird und das obenerwähnte hydrophile Polymer umfaßt, kann ausgebildet werden mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens mit hoher Produktivität, ohne die Aufzeichnungsschicht zu beeinträchtigen, wenn die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial besteht, das die Eigenschaft besitzt, kaum in Wasser löslich zu sein. Es reicht aus, wenn es für einige Sekunden in Wasser unlösbar ist, während die Schleuderbeschichtung durchgeführt wird, um das hydrophile Polymer zu beschichten, so daß es für die obenerwähnte Aufzeichnungsschicht in Wasser kaum zu lösen ist. Es ist daher annehmbar, wenn die Aufzeichnungsschicht eine geringe Wasserlöslichkeit aufweist. Da außerdem diese Dünnschicht hydrophil ist und eine geringe Löslichkeit gegenüber einem organischen Lösungsmittel aufweist, kann ein mittels UV-Licht aushärtendes Kunstharz wie z. B. Acrylharz auf der Dünnschicht als eine Mantelschicht ausgebildet werden, ohne die Dünnschicht zu beeinträchtigen, selbst wenn ein Schleuderbeschichtungsverfahren verwendet wird, wobei diese Mantelschicht ebenfalls mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden innerhalb der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat Hohlräume für die Signale definiert, so daß der Modulationsfaktor erhöht wird, indem ein optischer Interferenzeffekt genutzt wird, der später genauer beschrieben wird, wodurch ein hochzuverlässiges optisches Datenaufzeichnungsmedium geschaffen wird.
Ferner kann das Verfahren zur Herstellung eines optischen Datenaufzeichnungsmediums, das eine organische Farbstoffverbindung als Material für die Aufzeichnungsschicht verwendet und bei dem die Aufzeichnungsschicht durch Auftragen der Verbindung auf das transparente Substrat mittels Schleuderbeschichtung ausgebildet wird, mit geringen Kosten und verbesserter Produktivität betrieben werden.
Die Zersetzung, Sublimierung und Aufschmelzung müssen in einem niedrigen Temperaturbereich bewirkt werden, um mittels einer Bestrahlung der Aufzeichnungsschicht mit einem Laserstrahl klare Fehlstellen auszubilden. Daher wird vorzugsweise ein Farbstoff verwendet, der bei einer Temperatur von 230ºC oder weniger thermisch instabil ist, wobei dann, wenn ein Farbstoff verwendet wird, der bei einer Temperatur von 230ºC oder höher thermisch instabil ist, keine Aufzeichnungsschicht mit hoher Empfindlichkeit erhalten werden kann. Die untere Grenze der thermischen Instabilität beträgt 100ºC, was einer maximalen Temperatur im Innenraum eines Kraftfahrzeuges entspricht, das im Sommer in direkter Sonnenbestrahlung geparkt wird, wobei diese Temperatur die untere Grenztemperatur sein muß. Andererseits ist die obere Grenze von 230ºC eine Temperatur, die vorzugsweise die Aufzeichnungsbedingungen befriedigt, wie z. B. eine Lichtleistung von 10 mW oder weniger, eine lineare Geschwindigkeit von 6 m/s oder mehr und eine Lichtimpulsbreite von ungefähr 100 ns, wobei eine Lichtleistung von mehr als 10 mW ungünstig ist aufgrund der Erhöhung des Leistungsverbrauchs und ferner hinsichtlich der Lebensdauer eines Lasers und der Kosten.
Ferner führt eine geringere lineare Geschwindigkeit zu Unbequemlichkeiten z. B. bei der Übertragungsgeschwindigkeit. Die Lichtimpulsbreite bezieht sich auf die lineare Geschwindigkeit, wobei eine breitere Impulsbreite, die mit einer höheren linearen Geschwindigkeit einhergeht, zu einer geringeren Aufzeichnungskapazität führt. Daher beträgt die Lichtimpulsbreite vorzugsweise ungefähr 100 ns, obwohl sie mit der linearen Geschwindigkeit in Beziehung steht.
Um die Hohlräume in kurzer Zeit effektiv auszubilden, darf ein schmelzender Farbstoff nicht zweidimensional gedehnt werden, sondern muß dreidimensional gedehnt werden. Zu diesem Zweck wird ein hydrophiles Polymer auf der Aufzeichnungsschicht quervernetzt oder eine thermisch verformbare Schicht, die einer Wärmebehandlung unterworfen wurde, wird darauf ausgebildet, so daß sie die Wärme von der Aufzeichnungsschicht aufnimmt, wenn ein Laserstrahl auftrifft, und steht in Richtung zur gegenüberliegenden Seite bezüglich des Substrats hervor, wodurch der Farbstoff dreidimensional gedehnt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Druck in der thermisch verformbaren Schicht gleichzeitig erhöht durch das Auflösen und die Sublimierung des Farbstoffs, wobei die Ausbildung der Hohlräume durch die Erhöhung des Drucks beschleunigt wird. Außerdem muß ein Material, das als thermisch verformbare Schicht verwendet wird, wasserfest und feuchtigkeitsbeständig sein.
Da ein verwendeter Cyaninfarbstoff oder dergleichen im allgemeinen im Wasser unlösbar ist, beschädigt ein hydrophiles Polymer, das als Material der thermisch verformbaren Schicht verwendet wird, die Aufzeichnungsschicht bei der Beschichtung nicht. Da jedoch die thermisch verformbare Schicht hydrophil ist, absorbiert sie das Wasser in der Luft, wodurch sie verformt wird und anschwillt. Die Wasserfestigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit der thermisch verformbaren Schicht wird verbessert durch z. B. eine Quervernetzungsbehandlung mittels Hinzufügen eines Quervernetzungsmittels, einer Wärmebehandlung oder einer Strahlungsbehandlung.
Die Verbesserung der Haltbarkeit der Aufzeichnungsschicht unter der Leselichtbestrahlung wird im folgenden beschrieben.
Die Beeinträchtigung der Aufzeichnungsschicht durch einen Wiedergabelichtstrahl umfaßt eine Verschlechterung, die durch die Wärme eines Laserstrahls hervorgerufen wird, sowie eine Verschlechterung, die durch Licht hervorgerufen wird. Die thermische Verschlechterung wird beschränkt durch Vorsehen einer thermisch verformbaren Schicht und Übertragung der Wärme durch diese hindurch, um eine Ansammlung von Wärme zu reduzieren. Die Verschlechterung, die durch Licht hervorgerufen wird, kann beschränkt werden durch Hinzufügen eines Infrarotabsorptionsmittels zum Cyaninfarbstoff, das eine Absorption in einem Wellenlängenbereich aufweist, der länger ist als diejenige in der maximalen Absorptionsspitze des Cyaninfarbstoffs, wobei der Cyaninfarbstoff in einen stabilen Energiezustand wechselt. Wenn jedoch ein Infrarotabsorptionsmittel mit 20 Gew.-% oder mehr im Cyaninfarbstoff enthalten ist, beeinträchtigt die Stabilität des Cyaninfarbstoffs die Aufzeichnungsempfindlichkeit, wobei die Empfindlichkeit verringert wird.

(Kurzbeschreibung der Zeichnungen)

Fig. 1 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts einer optischen Platte der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts einer optischen Platte der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte des Luft-Sandwich-Typs der dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts der optischen Platte;
Fig. 5 ist ein Schaubild, das typische Beispiele von in der allgemeinen Formel der organischen Farbstoffe zeigt, die in den Ausführungsformen verwendet werden;
Fig. 6 ist ein Schaubild, das typische Beispiele von A und A' zeigt, die in ähnlicher Weise in der allgemeinen Formel verwendet werden;
Fig. 7 bis 12 sind Schaubilder, die Beispiele organischer Farbstoffe zeigen, die in den Ausführungsformen verwendet werden;
Fig. 13 ist ein charakteristisches Schaubild, das ein Ergebnis einer thermogravimetrischen Analyse organischer Farbstoffe zeigt;
Fig. 14 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Beschichtungsvorrichtung, die bei der Herstellung der dargestellten Ausführungsformen verwendet wird;
Fig. 15 ist ein charakteristisches Schaubild, das Variationen der optischen Eigenschaften zeigt, die durch Unterschiede in den Beschichtungstechniken hervorgerufen werden;
Fig. 16 ist ein charakteristisches Schaubild, das einen Modifikationsgrad in den Aufzeichnungsschichten der vorliegenden Erfindung und denjenigen eines Standes der Technik zeigt;
Fig. 17 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte des Verklebungstyps gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 18 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte des Einzelplattentyps der sechsten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 und 20 sind vergrößerte Querschnittsansichten der Umgebung eines Aufzeichnungshohlraums;
Fig. 21 bis 25 sind schematische vergrößerte Querschnittsansichten eines Aufzeichnungshohlraums in einer optischen Platte der siebten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte der achten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 27 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte der neunten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 28 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte der zehnten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 29 ist ein Schaubild, das einen Energiereflexionsfaktor R erläutert;
Fig. 30 ist ein Schaubild, das das zusammengesetzte Licht erläutert, das zusammengesetzt ist aus dem Licht, das an entsprechenden Grenzflächen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums reflektiert wird, welches ein Substrat mit einer sequentiell darauf ausgebildeten Aufzeichnungsschicht und einer Dünnschicht umfaßt;
Fig. 31 ist ein charakteristisches Schaubild, das eine Änderung eines Energiereflexionsfaktors zeigt, wenn eine Schichtdicke einer Aufzeichnungsschicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums, wie in Fig. 30 gezeigt, verändert wird;
Fig. 32 ist ein Schaubild, das das zusammengesetzte Licht erläutert, das aus Licht besteht, das an entsprechenden Grenzflächen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums reflektiert wird, das ein Substrat mit einer darauf sequentiell ausgebildeten Aufzeichnungsschicht und einer Dünnschicht umfaßt, sowie einen Hohlraum, der am Zwischenabschnitt der Aufzeichnungsschicht definiert ist;
Fig. 33 ist ein charakteristisches Schaubild, das eine Änderung eines Energiereflexionsfaktors R zeigt, die erhalten wird, wenn die Filmdicken d&sub2; und d&sub4; fest sind und eine Hohlraumdicke d&sub3; in dem in Fig. 32 optischen Datenaufzeichnungsmedium sequentiell geändert wird;
Fig. 34 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines weiteren schematischen Beispiels eines Aufzeichnungs-Pits der zwölften Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
1, 11, 31 ... ein Substrat
2, 12, 32 ... eine Aufzeichnungsschicht
3, 13, 33 ... eine Dünnschicht
4, 37 ... eine Mantelschicht
18 ... ein Hauptkörper einer Beschichtungsvorrichtung
21 ... ein Gehäuse
24, 42 ... ein Hohlraum
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen genauer beschrieben.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 1 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht einer optischen Platte der ersten Ausführungsform, wobei 1 ein transparentes scheibenförmiges Substrat bezeichnet, das aus einem transparenten Harzmaterial wie z. B. Polycarbonat, Polymethyl-Methacrylat, Polymethylpenten, Epoxidharz oder transparenten Keramiken wie z. B. Glas bestehen kann, wobei in dieser Ausführungsform ein Polycarbonatsubstrat verwendet wird. Es ist zu beachten, daß 1a ein zentrales Durchgangsloch des Substrats 1 bezeichnet.
Mit 2 ist eine Aufzeichnungsschicht bezeichnet, die auf dem Substrat 1 mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet worden ist und ein schwer in Wasser lösbares organisches Farbstofftyp-Wärmemodusaufzeichnungsmaterial umfaßt. Dieses organische Farbstofftyp- Wärmemodusaufzeichnungsmaterial kann z. B. aus einem Polymethyn-Farbstoff, einem Antraquinon-Farbstoff, einem Cyanin-Farbstoff, einem Phthalocyanin-Farbstoff, einem Xanthen-Farbstoff, einem Triphenyl-Methan-Farbstoff, einem Pyriliumfarbstoff, einem Azulen-Farbstoff oder Metallen, die einen Azofarbstoff enthalten, bestehen. Diese Ausführungsform verwendet ein Cyanin-Farbstoff- Material, wobei eine Methanol-Lösung, die den Cyaninfarbstoff enthält, mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf das Substrat 1 aufgebracht wird, um die Aufzeichnungsschicht 2 auszubilden. Die obenerwähnte Eigenschaft der geringen Löslichkeit in Wasser dieser Aufzeichnungsschicht 2 bedeutet, daß sie für einige Sekunden nicht in Wasser gelöst wird, während eine Schleuderbeschichtung einer dünnen Schicht bestehend aus einem später beschriebenen hydrophilen Polymer durchge führt wird, wobei die Aufzeichnungsschicht 2 etwas in Wasser gelöst werden kann.
Mit 3 ist die Dünnschicht bezeichnet, die aus dem hydrophilen Polymer besteht und mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf der Aufzeichnungsschicht 2 ausgebildet worden ist, wobei diese Dünnschicht 3 aus den folgenden wasserlöslichen Harzen bestehen kann.
1. Polyvinylalkohol
2. Polyethylenoxid
3. Polyacrylsäure
4. Polystyren-Natrium-Schwefelsäure
5. Polyvinyl-Pyrolidon
6. Polymethacrylsäure
7. Polypropylenglykol
8. Methylcellulose
9. Polyvinylnitrat
Diese Ausführungsform verwendet den Polyvinylalkohol (PVA) als Dünnschicht 3, wobei eine Wasserlösung, die den PVA enthält, mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens aufgetragen wird, um die Dünnschicht 3 mit einer Schichtdicke von 120 nm auszubilden.
Es ist zu beachten, daß die Dünnschicht 3 eine Schichtdicke von 10 nm bis 400 um, vorzugsweise 60 nm (0,06 um) oder mehr besitzen muß. Wenn die Dicke weniger als 60 nm beträgt, können Nadellöcher gebildet werden, wodurch Wasser und Fremdmaterial durch diese Nadellöcher eindringen und auf der Aufzeichnungsschicht 2 abgelagert werden und Fehler hervorrufen. Wenn außerdem auf der Dünnschicht 3 zusätzlich eine Mantelschicht ausgebildet wird, dringt das Mantelmaterial durch diese Nadellöcher und greift die Aufzeichnungsschicht 2 an. Daher hat die Dünnschicht 3 vorzugsweise eine Dicke von 60 nm oder mehr. Andererseits ist die obere Grenzdicke der Dünnschicht auf 400 um oder weniger begrenzt, da die CD-Norm zur Zeit die Dicke eines Substrats auf 1,2 ±0,1 mm und die Gesamtdicke einer Scheibe auf 1,2 mm spezifiziert. Die Schichtdicke der Dünnschicht 3 kann eingestellt werden durch Auswählen von z. B. einem Rotationsmodus des Substrats 1, einer Tropfbedingung, einer Konzentration, der Atmosphäre um einen Drehtisch während die Schleuderbeschichtung des PVA durchgeführt wird.
Da außerdem die Dünnschicht 3 aus dem wasserlöslichen Polymer wie z. B. dem PVA besteht, ist seine Feuchtigkeitsbeständigkeit verringert. Daher wird die Dünnschicht 3 z. B. einer Quervernetzungsbehandlung unterworfen, um sie wasserfest (feuchigkeitsbeständig) und wärmebeständig zu machen. Genauer wird einer Wasserlösung des wasserlöslichen Polymers ein Quervernetzungsmittel oder dergleichen zugegeben, wobei nach der Ausbildung der Dünnschicht 3 eine Quervernetzungsreaktion bewirkt wird durch Bestrahlung mit Licht, oder eine Quervernetzungsreaktion durch Erwärmung bewirkt wird. Alternativ wird die Dünnschicht 3 ohne Zugabe des Quervernetzungsmittels erwärmt und kristallisiert (z. B. wird, da in dieser Ausführungsform das PVA verwendet wird, der PVA denaturiert) oder anderen Behandlungen unterworfen, so daß sie für Wasser unlösbar, wasserfest und wärmebeständig gemacht wird.
Da jedoch die obenerwähnte Quervernetzungsreaktion mittels Bestrahlung mit Licht bewirkt wird, was nicht die Betrachtung eines nachteiligen thermischen Effekts auf das Substrat 1 und die Aufzeichnungsschicht 2 erfordert und ferner eine hervorragende Betriebsleistungsfähigkeit aufweist, verwendet diese Ausführungsform eine Technik, bei der Chrom als Quervernetzungsmittel zugegeben wird und die Quervernetzungsreaktion in der Dünnschicht. 3 mittels Bestrahlung mit Licht bewirkt wird.
Beispiele eines Quervernetzungsmittels sind im folgenden gezeigt, wobei bei Bedarf ein beliebiges Mittel verwendet werden kann.
1. Zugabe von z. B. Kupfer, Bor, Aluminium, Titan, Zirkonium, Zinn, Vanadium, Chrom als anorganisches Quervernetzungsmittel.
2. Acetalbildung mit Aldehyden
3. Aldehydbildung der Hydroxylgruppe
4. Zugeben einer aktivierten Vinylverbindung
5. Veresterung mit Epoxidverbindungen
6. Reaktion der Dicarboxylsäure mit Säurekatalysator
7. Zugeben von Bernsteinsäure und Schwefelsäure
8. Zugeben von Triethylenglykol und Methylacrylatsäure
9. Mischen von Polyacrylsäure und Methylvinylester- Maleinsäure-Copolymer
Mit 4 ist eine Mantelschicht bezeichnet, die mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf der Dünnschicht 3 ausgebildet worden ist, wobei in dieser Ausführungsform ein Acrylatharz als ein mittels UV-aushärtendes Harz verwendet wird und seine Schichtdicke auf 100 um festgelegt wird. Es ist zu beachten, daß die Mantelschicht 4 aus einem geeigneten anderen Material als dem Acrylatharz bestehen kann.
Nachdem in dieser Ausführungsform die Dünnschicht 3 und die Mantelschicht 4 der Reihe nach ausgebildet worden sind, werden beide Schichten mittels ultravioletter Strahlen bestrahlt, wobei die Dünnschicht 3 quervernetzt und die Mantelschicht polymerisiert wird, um sie wasserfest und wärmebeständig zu machen.
Wenn Daten wie oben beschrieben mit einer Lineargeschwindigkeit von 1,25 m/s auf eine optische Platte aufgezeichnet wurden, die wie oben beschrieben hergestellt wurde, und eine Aufzeichnungsleistung von 5 mW betrug und die Daten mit einer Wiedergabeleistung von 0,5 mW wiedergegeben wurden, wurde eine gute Aufzeichnung/Wiedergabe- Eigenschaft erhalten. Es wurde keine Erhöhung des Rauschens aufgrund des Vorhandenseins der Dünnschicht 3 als Zwischenschicht unter der Mantelschicht 4 beobachtet.
Ferner wurde bestätigt, daß das mittels Wärme geschmolzene Material der Aufzeichnungsschicht leicht mit der Dünnschicht 3 abgedeckt wurde und gute Hohlräume definiert wurden, wenn eine Wärmemodus-Aufzeichnung durchgeführt wurde (als die Hohlräume in der Aufzeichnungsschicht 2 definiert wurden), da die Dünnschicht 3 hydrophil ist. Es ist zu beachten, daß eine aufgezeichnete Hohlraum-(Pit)-Matrix eine Länge von 0,9 bis 3,3 um und Intervalle von 0,9 bis 3,3 um aufwies.
Unter Verwendung des gleichen Polycarbonatsubstrats wie in der ersten Ausführungsform, wurde eine Schleuderbeschichtung auf dem Substrat durchgeführt, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 80 nm unter Verwendung einer Methylalkohollösung auszubilden, die 1,5 Gew.-% an 1-Methyl-2-[7-(Methyl-2-Indolinyden)-1,3,5- Heptatrienyl]-3, 3-Dibutyl-Indolium-Hexafluorphosphat enthielt.
Getrennt von dieser Operation wurde eine 10-prozentige Wasserlösung vorbereitet, die eine Mischung aus Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88,0% und einem Polymerisationsgrad von 1700 und Bichromat-Ammonium mit 10% bezüglich des Polyvinylalkohols enthielt. Diese Lösung wurde mittels Schleuderbeschichtung auf die Aufzeichnungsschicht aufgetragen, um eine Dünnschicht mit einer Dicke von 60 nm zu bilden. Nachdem diese Dünnschicht getrocknet war, wurden von einer Position im Abstand von 15 cm ultraviolette Strahlen 30 Sekunden lang mit einer Leistung von 2,4 KW auf diese gerichtet, um eine optische Platte des Luft-Sandwich-Typs unter Verwendung eines organischen Farbstoffs mittels Quervernetzung des obenerwähnten Polyvinylalkohols zu bilden.
In ähnlicher Weise wurde als Vergleichsbeispiel eine Wasserlösung vorbereitet, die 15% an Natrium-2-Acrylamid-2-Methylpropan-Sulphonat-Polymer enthielt, die in der japanischen Patentanmeldung Kokoku Nr. 1-14879 beschrieben worden ist, und auf eine Farbstoffaufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 60 nm aufgebracht, um eine optische Platte des Luft-Sandwich-Typs zu bilden. Die Aufzeichnungseigenschaften wurden unter Verwendung eines Halbleiterlasers mit einer Schwingungswellenlänge von 830 nm und einer Objektivlinse mit einer NA (numerischen Apertur) von 0,53 gemessen. Die obenerwähnte optische Platte wurde mit 1800 min&supmin;¹ gedreht, wobei die Daten mit einer Impulsbreite von 100 ns und einer Aufzeichnungsleistung von 7 mW aufgezeichnet wurden. Als Ergebnis wurde ein Modulationsgrad von 49% für die optische Platte unter Verwendung des Natrium-2-Acrylamid- 2-Methylpropan-Sulphonat-Polymers erhalten, während der Modulationsgrad für die optische Platte, die mit der Dünnschicht aus Polyvinylalkohol versehen ist, die auf der Aufzeichnungsschicht des Cyanin-Farbstoffs ausgebildet worden ist, 80% betrug.
Wenn eine Aufzeichnungsschicht aus Cyanin-Farbstoff bei der Aufzeichnung verwendet wird, die mit einer Wellenlänge von 780-830 nm unter Verwendung einer Lichtquelle eines Halbleiterlasers durchgeführt wird, wird vorzugsweise quervernetzter Polyvinylalkohol mit einem Erweichungspunkt von 200ºC oder mehr als Dünnschichtmaterial verwendet. Der quervernetzte Polyvinylalkohol besitzt einen Erweichungspunkt von 200-230ºC. Wenn jedoch ein Material mit einem Erweichungspunkt von 200ºC oder weniger verwendet wird, kann keine optische Aufzeichnung mit gutem Störverhältnis erreicht werden.
Genauer, da der als Aufzeichnungsmaterial in der vorliegenden Erfindung verwendete Cyanin-Farbstoff einen Schmelzpunkt oder eine Zersetzungstemperatur von 200-230ºC besitzt, wird dann, wenn eine Aufzeichnungsschicht durch eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl diese Temperatur erreicht, die Farbstoffschicht verflüssigt und verdampft, wodurch ein Anschwellen der Dünnschicht an der Stelle, an der der Laserstrahl auftrifft, hervorgerufen wird, wodurch ein hoher Störabstand erhalten wird, wobei dann, wenn die Dünnschicht mittels eines Materials mit einem Erweichungspunkt von 200ºC oder mehr gebildet wird, die günstigste Aufzeichnung durchgeführt werden kann.
Wenn jedoch die Dünnschicht mit einem Material mit einem Erweichungspunkt von 200ºC oder weniger gebildet wird, wie z. B. dem Natrium-2-Acrylamid-2-Methylpropan- Sulphonat-Polymer, wie im japanischen Patent Kokoku Nr. 1-14879 beschrieben worden ist, schmilzt in einem Abschnitt, an dem der Laserstrahl auftrifft, sogar die Dünnschicht gemeinsam mit der Farbstoffschicht und definiert Löcher, was dazu führt, daß eine bevorzugte Schwellung nicht ausgebildet wird und der hohe Störabstand nicht erreicht werden kann, was sich deutlich vom Ergebnis der vorliegenden Erfindung unterscheidet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Farbstoffmaterial für eine Aufzeichnungsschicht streng entworfen, wobei ferner ein Material für eine darauf ausgebildete Dünnschicht genau untersucht wird, um sicherzustellen, daß ein Abschnitt der Aufzeichnungsschicht, auf den ein Laserstrahl auftrifft, eine bevorzugte Anschwellung bei einer Aufzeichnung, die mit einem Halbleiterlaserstrahl durchgeführt wird, aufweist, um einen großen Störabstand zu schaffen. Als Ergebnis wird der Polyvinylalkohol als das bevorzugte Material ermittelt, wobei nach dem Ausbilden einer Dünnschicht auf dem Farbstoff die Schicht quervernetzt wird und einer Behandlung zum Erreichen der Wasserfestigkeit unterworfen wird, um die Aufzeichnungsschicht auszubilden.

(Zweite Ausführungsform)

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform. Diese Ausführungsform ist so beschaffen, daß die obenerwähnte Mantelschicht 4 weggelassen ist. In dieser Ausführungsform besitzt eine Dünnschicht 3 eine Dicke von einigen 10 bis zu 400 um und wurde mittels einer Quervernetzungsreaktion wasserfest und wärmebeständig gemacht. In dieser Ausführungsform wird in ähnlicher Weise eine gute Aufzeichnung/Wiedergabe-Eigenschaft erwartet.
Die jeweiligen obenbeschriebenen Ausführungsformen können ausgebildet werden mittels Schleuderbeschichtung der Dünnschicht 3 auf der Aufzeichnungsschicht 2, ohne die Möglichkeit einer Verletzung der Aufzeichnungsschicht 2, die aus dem organischen Farbstofftyp-Wärmemodusaufzeichnungsmaterial besteht und mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet worden ist.
Es ist zu beachten, daß in den obenerwähnten Ausführungsformen, obwohl die Aufzeichnungsschicht 2 aus dem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial besteht, das hydrophile Polymer der vorliegenden Erfindung als Dünnschicht aufgetragen werden kann, die auf einet Aufzeichnungsschicht mit verschiedenen Aufzeichnungsmodi ausgebildet ist.
Dieses hydrophile Polymer kann auf ein anderes optisches Datenaufzeichnungsmedium als die optische Platte angewendet werden, so daß die vorliegende Erfindung nicht durch einen Aufzeichnungsbereichsmodus oder ein Aufzeichnungsgeschwindigkeits-Steuersystem beschränkt ist.

(Dritte Ausführungsform)

Fig. 3 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer optischen Platte des Luft-Sandwich-Typs einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während Fig. 4 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Hauptabschnitts dieser optischen Platte ist.
In den Fig. 3 und 4 bezeichnet 11 ein scheibenförmiges Substrat, das aus einem transparenten Material besteht, das aus einem transparenten Kunstharzmaterial wie z. B. Polycarbonat, Polymethyl-Methacrylat, Polymethylpenten, Epoxidharz oder aus transparenten Keramiken wie z. B. Glas bestehen kann, wobei in dieser Ausführungsform ein Polycarbonat-Substrat verwendet wird. Es ist zu beachten, daß 11a ein Zentraldurchgangsloch des Substrats 11 bezeichnet.
Mit 12 ist eine Aufzeichnungsschicht bezeichnet, die auf dem Substrat 11 mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet worden ist und aus einem organischen Farbstofftyp-Wärmemodusaufzeichnungsmaterial besteht, das kaum wasserlöslich ist. Dieses organische Farbstofftyp- Wärmemodusaufzeichnungsmaterial kann z. B. aus einem Polymethyn-Farbstoff, einem Antraquinon-Farbstoff, einem Cyanin-Farbstoff, einem Phthalocyanin-Farbstoff, einem Xanthen-Farbstoff, einem Triphenyl-Methan-Farbstoff, einem Pyrilium-Farbstoff, einem Azulen-Farbstoff, oder aus Metallen mit einem Azofarbstoff bestehen. Diese Ausführungsform verwendet ein Cyaninfarbstoff-Material, wobei eine Methanollösung, die den Cyaninfarbstoff enthält, mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens auf das Substrat 11 aufgetragen wird, um die Aufzeichnungsschicht 12 zu bilden.
Ein Indoltyp-Cyaninfarbstoff der organischen Cyaninfarbstoffe, der insbesondere die folgende allgemeine Formel besitzt, wird vorzugsweise verwendet. Allgemeine Formel
In der Formel bezeichnet eine Kohlenstoffkette, die eine Methyn-Kette bildet und aus einer linearen Kette oder einer polyzyklischen Verbindung von C&sub3;-C&sub1;&sub7; besteht, wobei ein an einem Kohlenstoffatom angesetztes Wasserstoffatom durch ein Halogenatom ersetzt sein kann,
(R" ist eine lineare Kette von C&sub1;-C&sub6; oder ein aromatischer Ring)
A kann A' entsprechen oder sich von diesem unterscheiden, wobei beide einen aromatischen Ring darstellen. Ein an einem Kohlenstoffatom angesetztes Wasserstoffatom kann ersetzt werden durch -I, -Br, -Cl, -CnH2n+1 (n = 1-22), -OCH&sub3;,
-NO&sub2; und
(R''' ist eine lineare Kette eines Kohlenwasserstoffs oder eines aromatischen Rings).
B kann B' entsprechen oder sich von diesem unterscheiden, wobei beide -O-, -S-, -Se-, -CH=CH- oder
darstellen (R"" ist eine Alkylgruppe von C&sub1;-C&sub4; wie z. B. CH&sub3;, C&sub2;H&sub5;, C&sub3;H&sub7;, C&sub4;H&sub9;).
R kann R' entsprechen oder sich von diesem unterscheiden, wobei beide eine Alkylgruppe von C&sub1;-C&sub2;&sub2; darstellen und durch eine Sulphonylgruppe oder eine Carboxylgruppe ersetzt sein können.
x&supmin; stellt ein Anion dar, das ein Phosphorelement enthält, z. B. ein Hexaflurphosphation&sub6;&supmin; oder ein Anion wie z. B. I&supmin;, ClO&sub4;&supmin;, Cl&supmin; oder BF&sub4;&supmin;.
m und n stellen 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 3 dar, und besitzen die Beziehung m + n ≤ 3.
Die Aufzeichnungsschicht 12 kann auf dem Plattensubstrat 11 mit einem beliebigen Verfahren einschließlich eines Lösungsschleuderbeschichtungsverfahrens, eines Bedampfungsverfahrens oder eines Laminierungsverfahrens nach Langmuir-Blodgett oder einer geeigneten Kombination dieser Verfahren ausgebildet werden.
Während die Fig. 5 typische Beispiele von in der allgemeinen Formel zeigt, kann ein Material mit einer beliebigen anderen Formel als diese Beispiele, die in darstellen, verwendet werden.
Während außerdem die Fig. 6 typische Beispiele von A und A' in der allgemeinen Formel zeigt, kann ein Material mit einer beliebigen anderen Formel als diese Beispiele, die A und A' darstellen, verwendet werden.
1 Gew.-% der jeweiligen verschiedenen organischen Farbstoffe, die in den Fig. 7 bis 12 gezeigt sind, wurde in 1,2-Dichlorethan gelöst, wobei diese Lösung auf ein Scheibensubstrat, das aus Polymethyl-Methacrylat besteht, mittels eines Schleuderverfahrens aufgetragen wurde, um eine Aufzeichnungsschicht auszubilden, wobei eine optische Platte mittels eines gewöhnlichen Verfahrens hergestellt wurde.
Verschiedene Experimente zeigen, daß dann, wenn in der obigen allgemeinen Formel, die in den Fig. 7 bis 12 gezeigt ist, gleich
-CH=CH-CH= oder
ist, können die Wärmebeständigkeit und die Aufzeichnungsempfindlichkeit der Aufzeichnungsschicht verbessert werden.
Wenn außerdem A und A' in der obigen allgemeinen Formel gleich
sind, kann der Reflexionsfaktor der Aufzeichnungsschicht verbessert werden.
Wenn ferner B und B' in der obenerwähnten allgemeinen Formel gleich
sind (R"" ist eine Alcylgruppe C&sub1;-C&sub4;), kann die Löslichkeit des organischen Farbstoff erhöht werden.
Wenn ferner R und R' in der obigen allgemeinen Formel gleich C&sub4;H&sub9; oder C&sub5;H&sub1;&sub1; sind, kann der Reflexionsfaktor der Aufzeichnungsschicht erhöht werden.
Insbesondere der Cyaninfarbstoff, bei dem in der allgemeinen Formel gleich
ist, A und A'
sind, B und B'
sind, R und R' gleich C&sub2;H&sub5; sind und X gleich PF&sub6; oder I ist, besitzt eine hervorragende Wärmebeständigkeit, Aufzeichnungsempfindlichkeit, Reflexionsfaktor und Löslichkeit, so daß er vorteilhaft verwendet werden kann.
Als nächstes wurde ein Indoltyp-Cyanin-Farbstoff synthetisiert, der aus 1-Ethyl-2-[7-(1-Ethyl-3,3-Dimethyl-2- Indolinyden)-1,3,5-Heptatriethyl]-3,3-Dimethyl-Indolium bestand, wobei ein Jodion I&supmin;, ein Perchlorsäureion ClO&sub4;&supmin; und ein Hexafluorphosphation PF&sub6;&supmin; jeweils als Anionen angeordnet waren. Diese verschiedenen Arten organischer Farbstoffe wurden einer thermogravimetrischen Analyse unterworfen. Das Ergebnis der Analyse ist in Fig. 13 gezeigt, in der eine Änderung des Gewichts der Farbstoffe, die I&supmin; verwendeten, mit einer gestrichelten Linie gezeigt ist, eine Änderung des Gewichts der Farbstoffe, die ClO&sub4;&supmin; verwendeten, durch eine strichpunktierte Linie gezeigt ist, und ein Anderungsgewicht der Farbstoffe, die PF&sub6;&supmin; verwendeten, mit einer durchgezogenen Linie gezeigt ist.
Es ist zu beachten, daß ein differential abtastendes Colorimetermodell TAS-100 von Rigaku Denki Co. Ltd. als Meßinstrument verwendet wurde, wobei die Proben in Stickstoffgas mit einer Strömungsrate von 100 ml/min mit einer Temperaturanstiegsrate von 20ºC/min erwärmt wurden und Temperaturen gemessen wurden, bei denen das Gewicht der Proben zu schwinden begann.
Im folgenden werden die Bedingungen beschrieben, unter denen die Aufzeichnungsschicht mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet wird.
Fig. 14 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer Beschichtungsvorrichtung, wobei 15 einen Motor bezeichnet, 16 eine Beschichtungsdüse bezeichnet, 17 einen Drehtisch bezeichnet, auf dem ein Scheibensubstrat 11 plaziert ist, 18 einen Hauptkörper der Beschichtungsvorrichtung bezeichnet, 20 eine Druckpumpe bezeichnet und 21 ein Gehäuse bezeichnet. Obwohl die Beschichtungsdüse 16 durch das Gehäuse 21 hindurchgeführt ist, ist die Umgebung des Drehtisches 17 durch das Gehäuse 21 von der Außenluft isoliert, wobei das Innere des Gehäuses 21 in einem im wesentlichen perfekt abgedichteten Zustand gehalten wird.
Die Konzentration des Farbstoffs oder der Farbstoffverbindung liegt im Bereich von 0,4 Gew.-% bis 20 Gew.-%.
Wenn diese Konzentration 20 Gew.-% überschreitet, ist die endgültige Dicke einer Schicht übermäßig dick, so daß während der Aufzeichnung die Hohlräume nicht erfolgreich definiert werden. Wenn andererseits die Konzentration geringer ist als 0,4 Gew.-%, entstehen Nachteile wie z. B. Nadellöcher.
Eine Drehgeschwindigkeit des Substrats 11, d. h. die Drehzahl des Substrats zum Wegschleudern des überschüssigen Farbstoffs oder der Farbstoffverbindung oder des Lösungsmittels, wird zwischen 350 und 6500 min&supmin;¹ eingestellt. Wenn die Drehzahl kleiner ist als 350 min&supmin;¹, ist die Zentrifugalkraft nicht ausreichend, so daß die Trocknungsgeschwindig keit des Innenumfangs der Aufzeichnungsschicht 12 sich von derjenigen am Außenumfang unterscheidet, so daß sich eine unregelmäßige Schichtdicke ergibt, während dann, wenn die Drehzahl 6500 min&supmin;¹ überschreitet, die Schichtdicke außerordentlich dünn ist, so daß die gewünschte Schichtdicke nicht erreicht werden kann.
Ferner muß die Umgebung des Drehtisches 17 abgedichtet sein oder nahezu perfekt abgedichtet sein, während der Drehtisch 17 nicht perfekt abgedichtet sein kann, da der Farbstoff oder die Farbstoffverbindung aufgetropft wird, während sich der Drehtisch 17 dreht. Bei dieser Anordnung kann eine Gasströmung, die durch die Drehung des Drehtisches 17 verursacht wird, minimiert werden. Diese Gasströmung ist in Fig. 14 mit gestrichelten Linien gezeigt. Eine Bedingung, unter der die Gasströmung erzeugt wird, hängt stark von der Länge der Strecke d zwischen dem Substrat 11 und der höchsten Position 22 im abgedichteten Gehäuse ab, weshalb ermittelt wurde, daß die Länge d das Eineinhalbfache eines Durchmessers des Substrats 11 oder weniger betragen muß. Außerdem kann der Partialdruck des Lösungsmittels in der Gasphase erhöht werden durch Halten des Drehtisches 17 im abgedichteten Zustand oder im nahezu perfekt abgedichteten Zustand, wodurch die Benetzbarkeit des Substrats 11 mit der Lösung verbessert wird. Bei dieser Anordnung wird die Gleichmäßigkeit der Schicht deutlich verbessert.
Fig. 15 zeigt die Veränderungen der optischen Eigenschaften (Reflexionsfaktor und Transparenz) in radialen Richtungen in den Fällen, in denen die Drehtische abgedichtet sind, und in den Fällen des Standes der Technik.
Während, wie in Figur. 15 deutlich wird, der Stand der Technik optische Eigenschaften aufweist, die sich ± 10% oder mehr in relativen Werten bezüglich der Mittelwerte ändern, kann diese Ausführungsform die Veränderungen auf ±5% oder weniger in relativen Werten bezüglich der Mittelwerte beschränken, was insofern vorteilhaft ist, als z. B. eine gleichmäßige Aufzeichnung/Lese-Eigenschaft erreicht werden kann.
Eine Schleuderbeschichtungszeit, d. h. eine Rotationszeit des Substrats 1, nachdem der Farbstoff oder die Farbstoffverbindung aufgezropft worden ist, wird zu 1 s oder mehr ermittelt. Wenn die Schleuderbeschichtungszeit kleiner ist als 1 s, kann der Farbstoff oder die Farbstoffverbindung nicht ausreichend auf einer Signalmusterbildungsoberfläche verteilt werden.
Außerdem kann die Schleuderbeschichtung mit unterschiedlichen Drehzahlen ausgeführt werden, die bei Bedarf in mehreren Stufen eingestellt werden. Dies liegt daran, daß eine geeignete Drehzahl zum Ausbilden einer gleichmäßigen Schicht und eine weitere Drehzahl zum Trocknen der Schicht, die beinahe ausgebildet ist, benötigt werden, so daß ein Rotationsverfahren verwendet wird, das aus einer ersten Stufe mit einer niedrigen Drehzahl und einer zweiten Stufe mit einer höheren Drehzahl als die erste Stufe besteht.
Die Schicht wird bei einer Temperatur von 10-115ºC getrocknet, nachdem die Schleuderbeschichtung abgeschlossen ist.
Die Zeitspanne zum Trocknen liegt im Bereich von üngefähr 15 s bis 135 s, so daß sich ein Produkt von Temperatur (ºC) Zeit (s) von weniger als ungefähr 1300 ergibt.
Wenn das Produkt kleiner ist als ungefähr 150, kann die Schicht nicht vollständig getrocknet werden. Im Gegensatz hierzu verursacht ein Produkt von mehr als ungefähr 1300 Probleme wie z. B. eine thermische Verformung des Substrats.
Es ist zu beachten, daß der Rotationsmodus des Substrats in einem Prozeß zum Auftropfen des Farbstoffs oder der Farbstoffverbindung beliebig eingestellt werden kann. Zum Beispiel können ein Modus, bei dem eine Lösung der Farbstoffverbindung nahezu gleichmäßig auf das Substrat in Ruhe aufgebracht wird und anschließend die Rotation des Substrats plötzlich auf die maximale Drehzahl beschleunigt wird, oder ein Modus verwendet werden, bei dem die Lösung des Farbstoffs oder der Farbstoffverbindung von einem Klemmbereich auf das Substrat, das mit einer geeigneten Drehzahl gedreht wird, bis zum Außenumfang desselben getropft werden, und dergleichen.
In Fig. 4 bezeichnet 13 eine Dünnschicht, die aus einem hydrophilen Polymermaterial besteht, das auf der obenerwähnten Aufzeichnungsschicht 2 mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens ausgebildet worden ist, wobei z. B. die folgenden wasserlöslichen Harze für dieses Material verwendet werden können.
1. Polyvinylalkohol
2. Polyethylenoxid
3. Polyacrylsäure
4. Polystyrol-Natrium-Schwefelsäure
5. Polyvinyl-Pyrolidone
6. Polymethacryl-Säure
7. Polypropylenglykol
8. Methylcellulose
9. Polyvinylnitrat
Außerdem können als Dünnschicht 3 auch die folgenden thermoplastischen Kunstharze verwendet werden.
1. Fluorharz wie z. B. Poly-Tetrafluorethylen; Polychlor-Trifluorethylen; Vinyliden-Fluorid; Tetrafluorethylen-Hexafluorpropylen-Copolymer; Vinylidenfluorid-Hexafluorpropylen-Copolymer; Vinyliden-Fluorid- Chlortrifluorethylen-Copolymer; Tetrafluorethylen- Perfluoralkyl-Vinylester-Copolymer; Tetrafluorethylen-Ethylen-Copolymer.
2. Imidharze wie z. B. Polyimid; Polyamid-Imid; Polyester-Imid.
3. Amidharze wie z. B. Nylon-6, Nylon-11, Nylon-12, Nylon-66, Nylon-610, Mischungen aus Nylon 610; Nylon 66.
4. Ethylenharze wie z. B. Polyethylen; quervernetztes Polyethylen; Ethylen-Acrylsäureester-Copolymer; Ionomerharz.
5. Polypropylen
6. Styrolharze wie z. B. Polystyrol; Styrol-Acrylnitril- Copolymer; Styrol-Acrylnitril-Butadien-Copolymer.
7. Polyvinylchlorid
8. Polyvinyliden-Chlorid
9. Polyvinylacetat
10. Polyvinylacetal
11. Polycarbonat
12. Polyacetal
13. gesättigtes Polyesterharz wie z. B. Polyethylen- Tetraphthalat; Polybuthylen-Terephthalat
14. Polyphenylen-Oxid
15. Polysulphon
Ferner können als Dünnschicht 13 die folgenden Gummi verwendet werden.
1. Diengummi wie z. B. Styrol-Butadien-Gummi, Butadien- Gummi; Isopren-Gummi; Acrylnitril-Butadien-Gummi;
Chloropren-Gummi.
2. Olefingummi wie z. B. Buthyl-Gummi; Ethylen-Propyren- Gummi; Acryl-Gummi; Chlorsulphon-Polyethylen-Gummi; Fluor-Gummi.
3. Silikongummi
4. Urethangummi
5. Polysulphid-Gummi
In dieser Ausführungsform wird Polyvinylalkohol (PVA) als Dünnschicht 13 verwendet, wobei eine Schleuderbeschichtung der Wasserlösung des PVA durchgeführt wird, um die Dünnschicht 13 mit einer Schichtdicke von 120 nm auszubilden.
Da außerdem die Dünnschicht 13 aus einem hydrophilen Polymer wie z. B. PVA besteht, besitzt sie eine verschlechterte Feuchtigkeitsbeständigkeit. Wie oben beschrieben worden ist, wird daher die Dünnschicht 13 einer Quervernetzungsbehandlung unterworfen, um sie wasserfest (feuchtigkeitsbeständig) und wärmebeständig zu machen, indem sie wasserunlöslich gemacht wird.

(Vierte Ausführungsform)

Im folgenden wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Zuerst wurde ein Polycarbonatsubstrat mit einem Durchmesser von 130 mm im Spritzgußverfahren hergestellt. Eine Farbstofflösung, die hergestellt wurde durch Auflösen eines Cyanin-Farbstoffs mit 0,5 Gew.-% mit der folgenden Molekularstruktur in Methanol, wurde auf das Substrat mit einem Schleuderbeschichtungsverfahren aufgebracht, womit eine Aufzeichnungsschicht ausgebildet wurde.
Die Bedingungen für die Durchführung der Schleuderbeschichtung waren folgende. Während das Substrat mit 490 min-1 gedreht wurde, wurde die Farbstofflösung auf dessen Mitte aufgetropft. Nachdem das Substrat 30 s gedreht worden war, wurde es für weitere 30 s mit 3000 min&supmin;¹ gedreht. Diese Schleuderbeschichtung wurde unter Verwendung der in Fig. 14 gezeigten Beschichtungsvorrichtung durchgeführt, wobei das Gehäuse mit einem Volumen von 5000 cm³ abgedichtet war und die Länge d auf 12 cm festgelegt war. Nach der Schleuderbeschichtung wurde das Substrat 30 s oder länger bei Raumtemperatur getrocknet, um die aus dem Cyaninfarbstoff bestehende Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat auszubilden.
Als nächstes wurde eine Beschichtungslösung für eine Dünnschicht so vorbereitet, daß Polyvinylalkohol mit 2,5 Gew.-% in Wasser gelöst wurde, als Material für diese Dünnschicht, und ferner Bichromat-Ammonium als Quervernetzungsmittel zum Wasser zugegeben wurde. Diese Beschichtungslösung wurde auf die gesamte Aufzeichnungsfläche des Substrats in Ruhe aufgetropft, woraufhin das Substrat für 20 s mit 2000 min&supmin;¹ gedreht wurde, um die überschüssige Lösung zu entfernen, woraufhin sie für 1 min bei 6000 min&supmin;¹ gedreht wurde, um das Trocknen des Substrats zu beschleunigen. Auch für diese Schleuderbeschichtung wurde die in Fig. 14 gezeigte Beschichtungsvorrichtung verwendet.
Die wie oben beschrieben ausgebildete Dünnschicht wurde mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, um den Polyvinylalkohol zu polymerisieren und eine Behandlung zur Schaffung von einer Wasserfestigkeit (Feuchtigkeitsbeständigkeit) durchzuführen. Es ist zu beachten, daß eine Dicke der Dünnschicht 60 nm oder mehr betragen muß, um zu verhindern, daß die Aufzeichnungsschicht durch die ultravioletten Strahlen beeinträchtigt wird.
Die Fig. 16 zeigt ein Ergebnis der Messung des Modulationsgrades, der aus den mit einer Impulsbreite von 200 ns aufgezeichneten Daten unter Verwendung verschiedener Leistungen erhalten wurde, während eine optische Platte, die mit dieser Ausführungsform geschaffen wurde, mit 600 min&supmin;¹ gedreht wurde. Der hier verwendete Modulationsgrad ist definiert als der Grad der Empfindlichkeit der Aufzeichnungsschicht und wird mit der folgenden Gleichung dargestellt, unter der Annahme, daß ein Reflexionsfaktor vor der Aufzeichnung gleich A ist und derjenige nach der Aufzeichnung gleich B ist.
Modulationsgrad = 1 - (B/A)
Eine in Fig. 16 gezeigte Kurve A wird mit einer optischen Platte dieser Ausführungsform erhalten, während eine Kurve B eine Kennlinie einer optischen Platte zeigt, die nicht mit der Dünnschicht versehen ist.
Wie aus Fig. 16 deutlich wird, erhöht die Ausbildung der von dieser Erfindung offenbarten Dünnschicht die Aufzeichnungsempfindlichkeit aus den folgenden Gründen. Während die Hohlräume auf der Aufzeichnungsschicht hauptsächlich durch teilweises Schmelzen und Diffundieren der Aufzeichnungsschicht gebildet werden, findet gleichzeitig mit dem Schmelzen eine leichte Verdampfung und Sublima tion statt. Diese verdampfte Materie wird durch das Vorhandensein der Dünnschicht, die aus dem Polyvinylalkohol besteht, am Entweichen gehindert, und erhöht den Druck in einem geschlossenen Raum. Die Diffusion wird durch den erhöhten Druck beschleunigt, so daß gute Hohlräume ausgebildet werden, mit dem Ergebnis der Steigerung der Aufzeichnungsempfindlichkeit.
Wie aus dem Ergebnis der obenerwähnten thermogravimetrischen Analyse (Fig. 13) deutlich wird, hängt ein thermisches Verhalten der Aufzeichnungsschicht (Schmelzen, Verdampfung und Sublimation) vom Material ab. Unterschiedliche Materialien können verwendet werden, in Abhängigkeit von den erforderlichen Aufzeichnungsbedingungen. Wenn z. B. eine Aufzeichnung mit geringer Leistung durchgeführt werden soll, werden vorzugsweise Materialien verwendet, die bei einer Temperatur von 230ºC oder weniger zu schmelzen beginnen, wie im folgenden beschrieben wird.
Bezüglich einer Beständigkeit gegenüber einem Wiedergabelicht war das Ergebnis so gut, daß ein Störfaktor eines Lichtreflexionsfaktors von 0% mit einer Leseleistung von 0,5 mW und eine Anzahl von Lesevorgängen von 105 erreicht wurden.

(Fünfte Ausführungsform)

Fig. 17 ist ein Schaubild, das eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In dieser Ausführungsform sind zwei einzelne Platten, die jeweils aus einem Substrat 11 mit darauf ausgebildeter Aufzeichnungsschicht 12 und einer Dünnschicht und bei Bedarf einer Mantelschicht 14 bestehen, in Baueinheit mittels einer Klebstoffsschicht 23 miteinander verklebt, z. B. mittels einem Epoxidharz oder einem durch UV-Licht aus härtenden Harz.

(Sechste Ausführungsform)

Fig. 18 ist ein Schaubild, das eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, in der eine einzelne Platte allein verwendet wird, die aus einem Substrat 11 mit einer Aufzeichnungsschicht 12 und einer Dünnschicht 13 besteht, sowie bei Bedarf aus einer Mantelschicht 14, die darauf ausgebildet ist.
Fig. 19 und 20 sind vergrößerte Querschnittsansichten der Umgebung der Aufzeichnungsschicht.
In einer in Fig. 19 gezeigten Aufzeichnungsschicht ist ein Hohlraum 22 ausgebildet, wobei die Aufzeichnungsschicht 12 teilweise dünn auf der Seite der Dünnschicht 13 zurückbleibt, während in einem in Fig. 20 gezeigten Aufzeichnungs-Pit die Aufzeichnungsschicht 12 selbst auf der Seite der Dünnschicht 13 nahezu vollständig geschmolzen ist und einen hohlen Hohlraum 24 bildet. Die Aufzeichnungshohlräume haben unterschiedliche Formen, in Abhängigkeit vom Material der Aufzeichnungsschicht 12, der Schichtdicke der Aufzeichnungsschicht 12, der Aufzeichnungsleistung oder einer Bestrahlungszeit mit einem Strahl.
Während in den Fällen, in denen die Hohlräume in der Aufzeichnungsschicht ausgebildet werden, gemäß den Fig. 19 und 20 beschrieben werden, werden die Hohlräume nicht immer in der Aufzeichnungsschicht ausgebildet, in Abhängigkeit von den Bestrahlungsbedingungen mit einem Strahl, wobei die Dünnschicht in Richtung zur gegenüberliegenden Seite des Substrats mittels thermischer Ausdehnung ausgedehnt werden kann.

(Siebte Ausführungsform)

Im folgenden wird eine siebte Ausführungsform beschrieben.
Eine Schleuderbeschichtung wurde auf einem Polycarbonatsubstrat durchgeführt, um eine Aufzeichnungsschicht mit einer Dicke von 60 nm unter Verwendung einer Methylalkohollösung (Farbstofflösung) auszubilden, die 1,5 Gew.-% an 1-Butyl-2-(7-(1-Butyl-2-Indolinyden)-1,3,5- Heptatriethyl)-3,3-Dimethyl-Indolinium-Hexafluorphosphat enthält.
Getrennt von dieser Operation wurde eine 10-prozentige Wasserlösung vorbereitet (Dünnschichtbildungslösung), die eine Mischung aus Polyvinylalkohol mit einem Verseifungsgrad von 88,0% und einem Polymerisationsgrad von 1700 sowie 10% Bichromat-Ammonium bezüglich des Polyvinylalkohols enthielt. Diese Dünnschichtbildungslösung wurde mittels einer Schleuderbeschichtung auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht, um eine Dünnschicht mit einer Dicke von 60 nm zu bilden.
Nachdem die Dünnschicht getrocknet war, wurde die Dünnschicht für 30 s von einer Position mit einem Abstand von 15 cm mit einer Leistung von 2,4 kW mit ultravioletten Strahlen bestrahlt, um eine optische Platte des Luft- Sandwich-Typs unter Verwendung eines organischen Farbstoffs mittels Quervernetzung und Aushärten des Polyvinylalkohols auszubilden.
Die Bedingungen eines optischen Aufzeichnungssystems, das diese optische Platte verwendet, sind folgende. Genauer wurde ein Halbleiterlaser mit einer Schwingungswellenlänge von 830 nm und einer Objektivlinse mit einer NA von 0,53 verwendet. Die obige Platte wurde mit 1800 min&supmin;¹ gedreht, wobei die Daten mit einer Impulsbreite von 100 ns und einer Aufzeichnungsleistung von 7 mW aufgezeichnet wurden. Als Ergebnis wurde ein Modulationsgrad von 81% erhalten.
Im folgenden werden die Zustände beschrieben, unter denen die Aufzeichnungshohlräume ausgebildet werden. Wie oben beschrieben worden ist, ist das optische Datenaufzeichnungsmedium der vorliegenden Erfindung mit der Aufzeichnungsschicht versehen, die hauptsächlich den organischen Farbstoff umfaßt, der auf dem transparenten Substrat ausgebildet ist, sowie die Dünnschicht, die auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist und als Druckbildungsschicht dient. Wenn ein Laserstrahl auf dieses optische Datenaufzeichnungsmedium gerichtet wird, wird die obenerwähnte Aufzeichnungsschicht teilweise erwärmt und erreicht einen verflüssigten Zustand, wobei ihr Volumen erweitert wird. Der Zustand der Dünnschicht auf der Aufzeichnungsschicht wird jedoch nicht verändert. Als Ergebnis wird die Aufzeichnungsschicht unter Druck gesetzt und ihre Innentemperatur weiter erhöht. Dieser Temperaturanstieg bewirkt, daß die Aufzeichnungsschicht verdampft wird und ihr Innendruck weiter ansteigt, so daß schließlich die Dünnschicht als die Druckbildungsschicht verformt wird. Wenn dieser kritische Zustand erreicht wird, wird jedoch der organische Farbstoff von der Oberfläche des Substrats abgelöst und es verbleibt kein Farbstoff auf dem Substrat, wobei der Laser im wesentlichen nicht reflektiert wird.
Wie oben beschrieben worden ist, wird die in der Aufzeichnungsschicht durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl erzeugte Wärmeenergie durch die auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildete Dünnschicht daran gehindert, nach außen zu dringen, und wird im Inneren akkumuliert. Diese Akkumulation der Energie drückt schließlich die Dünnschicht als die Druckbildungsschicht nach oben und verformt diese, wobei diese Verformung fortgesetzt wird, bis die innere Energie verringert wird. Außerdem wird die Wärmeenergie des Abschnitts, auf den der Laserstrahl gerichtet ist, in der Fläche und im Volumen, an denen der Strahl auftrifft, gleichmäßig verteilt, wobei der gesamte bestrahlte Abschnitt eine hohe Temperatur erreicht. Als Ergebnis wird das Farbstoffmaterial im bestrahlten Bereich gleichmäßig verflüssigt und/oder verdampft und sicher vom Substrat abgelöst.
Das Material, das hauptsächlich den organischen Farbstoff umfaßt, der vom Substrat abgelöst worden ist, wird wieder auf die Dünnschicht als die Druckbildungsschicht verteilt und/oder absorbiert und in der Dünnschicht diffundiert. Die Fig. 21 bis 25 zeigen schematisch vergrößerte Querschnittsansichten eines Aufzeichnungshohlraums.
Im Fall der Fig. 21 löst sich ein Abschnitt einer Aufzeichnungsschicht 32, in dem ein Laserstrahl auftrifft, von der Oberfläche eines Substrats 31 ab, wobei der Abschnitt einer Dünnschicht 33, der dem abgelösten Abschnitt entspricht, in einer im wesentlichen winkeligen Form nach oben gedrückt wird.
Im Fall der Fig. 22 wird dann, wenn ein Abschnitt einer Dünnschicht 33 ähnlich der Dünnschicht in Fig. 21 nach oben gedrückt wird, ein ringförmiger Vorsprung 34 um den nach oben gedrückten Abschnitt definiert.
Im Fall der Fig. 23 wird dann, wenn ein Abschnitt einer Aufzeichnungsschicht 32, an dem ein Laserstrahl auftrifft, von der Oberfläche eines Substrats 31 abgelöst wird, eine Dünnschicht 33 nicht verformt.
Im Fall der Fig. 24 und 25 wird ein Material einer Aufzeichnungsschicht 32 teilweise wieder an der Innenfläche der Dünnschicht 33 abgelagert. Während die Aufzeichnungsschicht 32, die an der Innenfläche der Dünnschicht 33 angebracht ist, im wesentlichen in die Aufzeichnungsschicht 32 übergeht, wird sie gelegentlich von der Aufzeichnungsschicht 32 abgelöst.

(Achte, neunte und zehnte Ausführungsformen)

Die Fig. 26 bis 28 sind Querschnittsansichten von optischen Platten der achten bis zehnten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.
In der in Fig. 26 gezeigten achten Ausführungsform sind zwei einzelne Platten, die jeweils ein Substrat 31 mit einer darauf ausgebildeten Aufzeichnungsschicht 32 und Dünnschicht 33 umfassen, in Baueinheit miteinander mittels einer elastischen Schicht 38 aus z. B. Polyurethan verklebt.
In der in Fig. 27 gezeigten neunten Ausführungsform ist die obenerwähnte einzelne Aufzeichnungsplatte mit einer Schutzplatte 39 verklebt. Es ist zu beachten, daß in Fig. 27 das Bezugszeichen 40 einen Luftspalt bezeichnet.
In der in Fig. 28 gezeigten zehnten Ausführungsform ist zwischen einem Substrat 31 und einer Aufzeichnungsschicht 32 eine Reflexionsschicht 41 angeordnet, wobei eine transparente Schutzplatte 39 verwendet wird. Es ist zu beachten, daß 40 in Fig. 28 einen Luftspalt bezeichnet.
Im folgenden wird mit Bezug auf die Fig. 29 und 30 ein optischer Interferenzeffekt eines optischen Datenaufzeichnungsmediums beschrieben.
Fig. 29 ist ein Schaubild, das einen Energiereflexionsfaktor R erläutert. Unter der Annahme, daß ein Amplitudenreflexionsfaktor von r&sub1;&sub2; dargestellt wird und eine Amplitudentransmetivicät mit t&sub1;&sub2; dargestellt wird, wenn Licht von einem Medium 1 zu einem Medium 2 übergeht, werden der Amplitudenreflexionsfaktor r&sub1;&sub2; und die Amplitudentransmetivität t&sub1;&sub2; bei vertikalem Einfall ausgedrückt durch die folgenden Gleichungen unter Verwendung der Reflexionsfaktoren n&sub1;, n&sub2; der Medien 1 und 2.
Außerdem wird das Energiereflexionsverhältnis R mit der folgenden Gleichung unter Verwendung des Amplitudenreflexionsfaktors r ausgedrückt.
R = r ² (3)
Genauer, unter der Annahme, daß eine einfallende Welle dargestellt wird durch a&sub0; cosθ und eine Kompositwelle dargestellt wird durch a' cos(θ + λ), wird der Energiereflexionsfaktor R mit der folgenden Gleichung ausgedrückt.
R = (a'/a&sub0;)² (4)
Unter Nutzung des oben Beschriebenen wurden die Reflexionsfaktoren in den folgenden entsprechenden Zuständen berechnet.
Fig. 30 ist ein Schaubild, das das Kompositlicht erläutert, das besteht aus dem an entsprechenden Grenzflächen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums reflektierten Lichts, welches aus einem Substrat mit einer Aufzeichnungsschicht und einer sequentiell darauf ausgebildeten Dünnschicht besteht. Die entsprechenden Symbole in Fig. 30 sind wie folgt bezeichnet.
PC: Substrat aus Polycarbonat
Farbstoff: Aufzeichnungsschicht aus organischem Farbstoff
PVA: Dünnschicht aus Polyvinylalkohol
Luft: Luft (Luftspalt)
Brechungslfaktor von Luft (n&sub0; = 1)
n&sub1;: Brechungsfaktor von PC (n&sub1; = 1, 6)
Brechungsfaktor des Farbstoffs (n&sub2; = 2,7)
Brechungsfaktor von PVA (n&sub3; = 1,5)
d&sub1;: Schichtdicke des PVA
d&sub2;: Schichtdicke des Farbstoffs
A&sub1;: Licht, das an der Grenzfläche zwischen PC und Farbstoff reflektiert wird
A&sub2;: Licht, das an der Grenzfläche zwischen Farbstoff und PVA reflektiert wird
A&sub3;: Licht, das an der Grenzfläche zwischen PVA und Luft reflektiert wird
Licht, das an den jeweiligen Grenzflächen A&sub1;, A&sub2; und A&sub3; reflektiert wird, wird mit den folgenden Gleichungen ausgedrückt.
A&sub1; = r&sub1;&sub2; cos θ (5)
A&sub2; = t&sub1;&sub2;r&sub2;&sub3;t&sub2;&sub1; cos (θ + 4πn&sub2;d&sub2;/λ) (6)
A&sub3; = t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub3;r&sub3;&sub0;t&sub3;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub2; + n&sub3;di / λ) (7)
Daher wird das Kompositlicht A&sub1; + A&sub2; + A&sub3;, das aus dem Licht A&sub1;, A&sub2; und A&sub3; besteht, das an den jeweiligen Grenzflächen reflektiert wird, mit der folgenden Gleichung erhalten.
(A&sub1; + A&sub2; + A&sub3;) = r&sub1;&sub2; cos θ + t&sub1;&sub2;r&sub2;&sub3;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4πn&sub2;d&sub2; / λ) + t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub3;r&sub3;&sub0;t&sub3;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub2; + n&sub3;d&sub1;) / λ (8)
Diese Gleichung kann ausgedrückt werden a' cos(θ + A)
Der Energiereflektionsfaktor R wird ermittelt durch Auflösen nach der rechten Seite der Gleichung (8) = a' cos (θ + A), wobei a' durch r, t, n, d, λ dargestellt wird, Einsetzen entsprechender Werte in diese und Quadrieren des resultierenden Wertes von a' (da a&sub0; = 1).
Die Fig. 31 ist ein charakteristisches Schaubild, das eine Änderung des Energiereflexionsfaktors R zeigt, der erhalten wird, wenn eine Schichtdicke d&sub1; der PVA-Dünnschicht und eine Wellenlänge λ des einfallenden Lichts fest sind und eine Schichtdicke d&sub2; einer Aufzeichnungsschicht in dem in Fig. 30 gezeigten optischen Datenaufzeichnungsmedium allmählich verändert wird.
Fig. 32 ist ein Schaubild, das das Kompositlicht erläutert, das aus Licht besteht, das an den jeweiligen Grenzflächen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums reflektiert wird, welches aus einem Substrat mit sequentiell darauf ausgebildeter Aufzeichnungsschicht und Dünnschicht besteht, wobei ein Hohlraum in einem Zwischenabschnitt der Aufzeichnungsschicht definiert ist. Die jeweiligen Symbole in Fig. 32 sind wie folgt bezeichnet.
n&sub0;: Brechungsfaktor der Luft und eines Hohlraums (n&sub0; = 1)
d&sub2;: Dicke der Aufzeichnungsschicht, die zwischen der PVA- Schicht und dem Hohlraum zurückbleibt
d&sub3;: Hohlraumdicke
d&sub4;: Dicke der Aufzeichnungsschicht, die zwischen dem Hohlraum und einem PC-Substrat zurückbleibt
A&sub2;: Licht, das an einer Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht mit der Filmdicke von d&sub4; und dem Hohlraum reflektiert wird
A&sub3;: Licht, das an einer Grenzfläche zwischen dem Hohlraum und der Aufzeichnungsschicht mit der Schichtdicke d&sub2; reflektiert wird
A&sub4;: Licht, das an einer Grenzfläche zwischen der Aufzeichnungsschicht mit der Schichtdicke d&sub3; und der PVA-Schicht reflektiert wird
A&sub5;: Licht, das an einer Grenzfläche zwischen der PVA- Schicht und Luft reflektiert wird
Licht, das an den jeweiligen Grenzflächen A&sub1;-A&sub5; reflektiert wird, wird durch die folgenden Gleichungen ausge drückt.
A&sub1; = r&sub1;&sub2; cos θ (10)
A&sub2; = t&sub1;&sub2;r&sub2;&sub0;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4πn&sub2;d&sub4;) (11)
A&sub3; = t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;r&sub0;&sub2;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + (4π(n&sub2;d&sub2; + n&sub0;d&sub3; / λ):) (12)
A&sub4; = t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;r&sub2;&sub3;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub4; + n&sub0;d&sub3; + n&sub2;d&sub4; / λ) (13)
A&sub5; = t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub3;r&sub3;&sub0;t&sub3;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; · cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub4; + n&sub0;d&sub3; + n&sub2;d&sub2; + n&sub3;d&sub1;) / λ (14)
Somit wird das Kompositlicht (A&sub1; + A&sub2; + A&sub4; + A&sub5;), das aus dem an den jeweiligen Grenzflächen reflektierten Licht A&sub1;-A&sub5; besteht, durch folgende Gleichung (15) erhalten.
(A&sub1; + A&sub2; + A&sub3; + A&sub4; + A&sub5;) = r&sub1;&sub2; cos θ + t&sub1;&sub2;r&sub2;&sub0;t&sub2;&sub1;&sub3;&sub2; cos(θ + 4πn&sub2;d&sub4; / λ) + t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;r&sub0;&sub2;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub4; + n&sub0;d&sub3;) / λ) t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;r&sub2;&sub3;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub4; + n&sub0;d&sub3; + n&sub2;d&sub2;)/ λ) + t&sub1;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub3;r&sub3;&sub0;t&sub3;&sub2;t&sub2;&sub0;t&sub0;&sub2;t&sub2;&sub1; · cos(θ + 4π(n&sub2;d&sub4; + n&sub0;d&sub3; + n&sub2;d&sub2; + n&sub3;d&sub1;) / λ) = a'cos(θ + Δ) (15)
Fig. 33 ist ein charakteristisches Schaubild, das eine Änderung des Energiereflexionsfaktors R zeigt, der erhalten wird, wenn eine Schichtdicke d&sub1; einer PVA-Dünnschicht, die Schichtdicken d&sub2; und d&sub4; in einer Aufzeichnungsschicht und eine Wellenlänge λ des einfallenden Lichts fest sind und eine Hohlraumdicke d&sub3; in dem in Fig. 33 gezeigten optischen Datenaufzeichnungsmedium allmählich verändert wird. Es ist zu beachten, daß dann, wenn die Werte von d&sub2; und d&sub4; in Fig. 33 erhöht werden, der Energiereflexionsfaktor R sich einer Kurve annähert, die durch die Symbole gezeigt ist, wobei sie sich dann, wenn die Werte von d&sub2; und d&sub4; erhöht werden, sie sich einer Kurve annähert, die mit den Symbolen gezeigt ist.
Ein Aufzeichnungs-Pit wird gelesen mittels einer Differenz zwischen einem Reflexionsfaktor eines nicht aufgezeichneten Abschnitts und einem Reflexionsfaktor eines aufgezeichneten Pit-Abschnitts. Wenn folglich eine größere Differenz zwischen dem Reflexionsfaktor des nicht aufgezeichneten Abschnitts und dem Reflexionsfaktor des aufgezeichneten Abschnitts geschaffen wird, wird ein größerer Modulationsgrad erhalten. Ein optisches Datenaufzeichnungsmedium mit einem Aufzeichnungselement, das gemäß der in Fig. 34 gezeigten Hohlraumform definiert ist, kann mit einer größeren Differenz zwischen dem Reflexionsfaktor des nicht aufgezeichneten Abschnitts und demjenigen des aufgezeichneten Pit-Abschnitts versehen werden, der größer ist als die Differenz zwischen demjenigen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums mit einem Aufzeichnungselement, das gemäß einer in Fig. 30 gezeigten Pit-Form definiert ist. Das heißt, es kann ein höherer Modulationsgrad erreicht werden.
Es ist zu beachten, daß die Bereiche einer Schichtdicke der jeweiligen Abschnitte in Fig. 32 wie folgt sind. Die Schichtdicken der entsprechenden Abschnitte in Fig. 32 sind:
d&sub1; (PVA): 1 mm-10 um
d&sub2; (Farbstoff): 1 mm-5 um
d&sub3; (Hohlraumdicke): 1 mm-5 um
d&sub4; (Farbstoff): 1 mm-5 um

(Elfte Ausführungsform)

Fig. 32 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines weiteren schematischen Beispiels eines Aufzeichnungselements einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 32 gezeigt, ist die Schicht des PVA nicht verformt.
Es können Mikrokapseln verwendet werden, wie später beschrieben wird, um Hohlräume im Zwischenabschnitt in einer Aufzeichnungsschicht in Dickenrichtung zu definieren, ohne die Dünnschicht zu verformen.
Auf eine Dünnschicht, die schließlich in die ursprüngliche Form zurückkehrt, während sie vorübergehend in einem Aufzeichnungsprozeß verformt wird, wird in einem Beispiel dieser Ausführungsform Bezug genommen.

(Zwölfte Ausführungsform)

Fig. 34 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines weiteren schematischen Beispiels eines Aufzeichnungselements einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 34 gezeigt, kann eine Faserform 43 ausgebildet werden, in Abhängigkeit vom Material und von den physikalischen Eigenschaften der Aufzeichnungsschicht 32 und den Bestrahlungsbedingungen eines Laserstrahls.
Außerdem ist der Hohlraum 32 nicht immer aus einer einzelnen Blase zusammengesetzt, sondern kann aus einer Ansammlung mehrerer Blasen insgesamt bestehen.
Eine Einrichtung zum sicheren Ausbilden von Hohlräumen mit einer vorgegebenen Dicke umfaßt ein Verfahren des Verwendens von Mikrokapseln. Genauer werden feine Mikrokapseln zusammen mit dem Material einer Aufzeichnungsschicht im Schleuderverfahren aufgetragen, wobei anschließend ein optisches Datenaufzeichnungsmedium ausgebildet wird, und die Oberflächenschicht, die die Kapseln bedeckt, aufgebrochen wird, indem sie verdampft oder in der Aufzeichnungsschicht ausgedehnt wird, um die Hohlstellen durch Bestrahlung mit Wärme oder Licht auszubilden. Das Innere der Mikrokapseln kann hohl sein oder z. B. mit einer Autooxidationsverbindung gefüllt sein.
Ein Beispiel der Kapsel enthält Polyvinylnitrat, das in das Innere derselben gefüllt ist, sowie ein Copolymer aus Gelatine und einem anionischen Polymer, die einen Mantelfilm als deren Oberfläche bilden.

(Vorteile der Erfindung)

Wie oben beschrieben worden ist, werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein optisches Datenaufzeichnungsmedium mit einer Dünnschicht, die auf einer Aufzeichnungsschicht selbst dann, wenn diese aus einem organischen Farbstofftyp-Aufzeichnungsmaterial besteht, mittels eines Schleuderbeschichtungsverfahrens mit hoher Produktivität ausgebildet werden kann, sowie ein Herstellungsverfahren hierfür geschaffen, wobei das optische Datenaufzeichnungsmedium die Produktionskosten einer optischen Platte mit einer DRAW-Funktion reduzieren kann. Außerdem schafft die vorliegende Erfindung ein zuverlässiges optisches Datenaufzeichnungsmedium mit hervorragender Empfindlichkeit, bei dem Hohlräume klar geformt sind, um stark ansteigende Signalausgänge zu ermöglichen.

Claims

1. Optisches Datenaufzeichnungsmedium, mit einem lichtdurchlässigen Substrat, einer auf dem Substrat gebildeten Aufzeichnungsschicht und einer dünnen Schicht mit einer Dicke von 10 nm bis 400 um, die auf der Aufzeichnungsschicht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht einen Brechungsindex besitzt, der höher als derjenige des Substrats ist, und daß die Aufzeichnungsschicht bei einer Beaufschlagung mit Licht oder mit Wärme, die durch die Bestrahlung mit Licht hervorgerufen wird, Hohlräume in der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat bilden kann.

2. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht aus einem Aufzeichnungsmaterial des Typs organischer Farbstoff aufgebaut ist.

3. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei das Aufzeichnungsmaterial aus einem Cyanin- Farbstoff aufgebaut ist.

4. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, wobei die Aufzeichnungsschicht aus einem Aufzeichnungsmaterial des Typs organischer Farbstoff aufgebaut ist und in den Hohlräumen faserförmige Verbindungen definiert sind.

5. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die dünne Schicht aus einem hydrophilen Polymer aufgebaut ist.

6. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die dünne Schicht aus vernetztem Polyvinylalkohol aufgebaut ist.

7. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die Aufzeichnungsschicht durch Schmelzen, Ausdehnung, Zerlegung oder Sublimation Daten aufzeichnen kann und einen Cyanin- Farbstoff, der bei einer Temperatur von 100ºC oder mehr und innerhalb eines Laserstrahlleistungsbereichs von 10 mW oder weniger zu schmelzen beginnt, sowie ein Infrarotstrahlen-Absorptionsagens in einem Anteil in bezug auf den Cyanin-Farbstoff von 20 Gew.-% oder weniger, das eine Absorption in einem Wellenlängenbereich länger als derjenige der maximalen Absorptionsspitze des Cyanin-Farbstoffs zeigt, enthält; und die dünne Schicht aus einem hydrophilen Harz aufgebaut ist, das einer Wärmebehandlung oder einer Bestrahlungsbehandlung unterworfen wird.

8. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei entweder die Aufzeichnungsschicht oder die dünne Schicht aus einer geringfügig wasserdispergierenden Komponente gebildet ist und die jeweils andere aus einer wasserdispergierenden Komponente gebildet ist.

9. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei auf der dünnen Schicht eine Überzugschicht, die aus einem Acrylat-Harz aufgebaut ist, gebildet ist.

10. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei Hohlräume ferner zwischen der dünnen Schicht und dem Substrat ausgebildet sind.

11. Optisches Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem vorangehenden Anspruch, wobei die Gesamtdicke des Mediums 1,1 bis 1,5 mm beträgt.

12. Verfahren zum Herstellen eines optischen Datenaufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, das ein lichtdurchlässiges Substrat sowie eine Aufzeichnungsschicht und eine dünne Schicht, die auf dem lichtdurchlässigen Substrat gebildet sind, aufweist, gekennzeichnet durch das Bilden der Aufzeichnungsschicht aus einem Material, das in der für die Aufbringung der dünnen Schicht verwendeten wässrigen Lösung unter den verwendeten Aufbringungsbedingungen leicht löslich ist; und Bilden der dünnen Schicht aus einer wässrigen Lösung eines Schutzfilmmaterials durch direktes Aufbringen auf die Aufzeichnungsschicht, gefolgt von einem Trocknen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Aufzeichnungsschicht aus einem in einem nichtwässrigen Lösungsmittel gelösten Material durch direktes Aufbringen auf das Substrat, gefolgt von einem Trocknen, gebildet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die direkte Aufbringung durch Schleuderbeschichtung erfolgt.

15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei entweder die Aufzeichnungsschicht-Komponente oder die Dünnschicht- Komponente aus einem wasserunlöslichen Material gebildet ist und die andere aus einem wasserlöslichen Material gebildet ist, wobei beide durch Schleuderbeschichtung, gefolgt von einem Trocknen, gebildet werden.

16. Verwendung eines optischen Datenaufzeichnungsmediums nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11 zum Aufzeichnen mit einmaligem Schreiben, wobei die Aufzeichnungsschicht mit Licht oder mit Wärme, die durch eine Bestrahlung mit Licht hervorgerufen wird, beaufschlagt wird, so daß in der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat Hohlräume gebildet werden.

17. Prozeß zum Aufzeichnen mit einmaligem Schreiben in einem optischen Datenaufzeichnungsmedium nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Prozeß das Beaufschlagen der Aufzeichnungsschicht des optischen Datenaufzeichnungsmediums mit Licht oder mit Wärme, die durch eine Bestrahlung mit Licht hervorgerufen wird, derart, daß in der Aufzeichnungsschicht oder zwischen der Aufzeichnungsschicht und dem Substrat Hohlräume gebildet werden, umfaßt.