DE69901216T2 - Optischer Datenträger beschriftet mit transparenter farbiger Tinte - Google Patents

Optischer Datenträger beschriftet mit transparenter farbiger Tinte

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Datenspeichermedium, das eine reflektierende Schicht mit einem Aufdruck umfasst, der hergestellt wird, indem der metallische Glanz und die Lichtbeugung der reflektierenden Schicht genutzt werden.
  • Optische Datenspeichermedium zum Einsatz beim Aufzeichnen und Wiedergeben mittels Laserlicht oder dergleichen werden als optische Platten bezeichnet, und unter den optischen Platten sind Compact Disks, die für die Audio-Wiedergabe eingesetzt werden, bekannt. Eine Compact Disk (CD) umfasst ein transparentes Kunststoffsubstrat, auf dem spiralförmige Vertiefungen vorhanden sind, die durch Spritzgießen hergestellt werden, sowie eine reflektierende Schicht, die aus Metall besteht und auf dem Substrat vorhanden ist. Die Informationen werden gelesen, indem die Platte, während sie sich dreht, mit Laserlicht bestrahlt wird.
  • In den letzten Jahren ist des Weiteren ein einmal beschreibbares optisches Datenspeichermedium in der Praxis eingesetzt worden. Das einmal beschreibbare optische Datenspeichermedium umfasst ein transparentes Kunststoffsubstrat sowie eine Aufzeichnungsschicht und eine reflektierende Schicht, die in dieser Reihenfolge auf dem Substrat angeordnet sind. Informationen werden unter Nutzung einer physikalischen oder chemischen Veränderung der Aufzeichnungsschicht aufgezeichnet, die durch die Bestrahlung mit Laserlicht verursacht wird, und die aufgezeichneten Informationen werden ebenfalls durch die Bestrahlung mit Laserlicht gelesen. Auf diesen optischen Platten werden Rillen in Spiralform mit einem geringen Abstand durch Spritzgießen hergestellt, um die Spurführung des Laserlichts zum Aufzeichnen/Wiedergeben auszuführen.
  • US-A-5,805,563 (Nakano) offenbart optische Informationsmedien, die eine sichtbare Anzeige mit optischen stereoskopischen und Tiefeneffekten aufweisen.
  • EP-A2-0849728 (Mitsui Chemicals Inc.) offenbart optische Aufzeichnungsmedien mit einer Druckschicht, die hergestellt wird, indem eine UV-härtbare Druckfarben- bzw. Tintenzusammensetzung ausgehärtet wird, wobei die Tintenzusammensetzung eine Verbindung enthält, die einen Löslichkeitsparameter aufweist, der im Bereich zwischen 7 und 10 liegt, und die nicht an der UV-Aushärtung teilnimmt und nicht mit anderen darin enthaltenen Verbindungen reagiert.
  • AP-A2-0652555 (Mitsui Toatsu Chemicals, Inc.) offenbart optische Aufzeichnungsmedien, bei denen eine Schutzschicht eine bedruckbare Fläche aufweist, die das Schreiben von Zeichen mit Schreibwerkzeugen oder Tintenstrahldruckern ermöglicht.
  • Da eine optische Platte im Inneren eine reflektierende Schicht aufweist, die aus stark reflektierendem Metall besteht, weist die optische Platte von außen gesehen einen metallischen Glanz auf. Des Weiteren weist die optische Platte, da die Lichtbeugungswirkung aufgrund der spiralförmigen Vertiefungen bzw. Rillen bewirkt, dass das Licht in Winkelrichtungen reflektiert wird, die Wellenlängen entsprechen, je nach dem Winkel, aus dem sie betrachtet wird, ein irisierendes Schimmern auf.
  • Bei einer handelsüblichen optischen Platte ist jedoch ein Label oder dergleichen bereits auf die Vorderseite gedruckt, und Tinte, wie beispielsweise Tinte auf Pigmentbasis, die eine stark lichtstreuende Wirkung aufweist, wird beim Bedrucken eingesetzt. Daher weist bei einer herkömmlichen optischen Platte nur die Seite, auf die das Aufzeichnungs-/Wiedergabelicht auftrifft, das obenerwähnte irisierende Schimmern auf. Daher ist es nicht möglich gewesen, als Merkmal der äußeren Erscheinung die speziellen Reflexionseigenschaften zu nutzen, die der Struktur der optischen Platte eigen sind.
  • Angesichts des Obenstehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein optisches Datenspeichermedium mit einer ausgezeichneten optischen Wirkung zu schaffen, indem der metallische Glanz und die auf Lichtbeugung beruhenden irisierenden Reflexionseigenschaften, die durch eine reflektierende Schicht verursacht werden, die auf einem Substrat mit konkaven und konvexen Strukturen vorhanden ist, genutzt, jedoch nicht beeinträchtigt werden.
  • Nach intensiven Studien sind die Erfinder der vorliegenden Erfindung zu dem Schluss gekommen, dass der Einsatz einer transparenten Farbtinte, bei dem die reguläre Reflexion der Vorderseite einer optischen Platte in einem vorgegebenen Bereich liegt, wie er in den Ansprüchen definiert ist, den metallischen Glanz und die irisierenden Reflexionseigenschaften, die durch Lichtbeugung verursacht werden, nicht beeinträchtigt. Auf der Grundlage dieser Erkenntnis haben die Erfinder die vorliegende Erfindung gemacht.
  • Das optische Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung umfasst:
  • ein Substrat, auf dem sich Konkavitäten und Konvexitäten befinden, so dass es zu einer Beugung von reflektiertem Licht kommt;
  • eine reflektierende Schicht, die auf der Seite des Substrats mit den Konkavitäten und Konvexitäten vorhanden ist; und
  • einen farbigen Bereich, der geschaffen wird, indem eine transparente Farbtinte auf wenigstens einen Bereich der reflektierenden Schicht oder, falls vorhanden, einer Schutzschicht darauf aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die reguläre Reflektion in dem farbigen Bereich in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht innerhalb eines Bereiches von 3 bis 80% liegt, und dass der Färbegrad des farbigen Bereiches 0,8 oder mehr beträgt.
  • Die durchschnittliche reguläre Reflexion des farbigen Bereiches in Bezug auf Licht, das von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftrifft und Wellenlängen hat, die von 400 bis 700 nm reichen, beträgt vorzugsweise 10% oder mehr.
  • Die Konkavitäten und Konvexitäten werden vorzugsweise durch Rillen gebildet, die in konzentrischen Kreisen vorhanden sind und einen durchschnittlichen Abstand von 0,1 bis 50 um sowie eine durchschnittliche Tiefe von 10 bis 5000 nm haben.
  • Die reguläre Reflexion in dem farbigen Bereich in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht kann gesteuert werden, indem die Auftragmenge der transparenten Farbtinte gesteuert wird. Des Weiteren kann das Wellenlängenspektrum des in dem farbigen Bereich reflektierten Lichtes in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht gesteuert werden, indem die Absorption der transparenten Farbtinte gesteuert wird. Es ist darüberhinaus möglich, das Wellenlängenspektrum des in dem farbigen Bereich reflektierten Lichtes in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht zu steuern, indem als die transparente Farbtinte zwei oder mehr transparente Farbtinten eingesetzt werden, die jeweils unterschiedliche Absorptionen aufweisen, und die transparenten Farbtinten als mehrere Überzüge aufgetragen werden.
  • Vorzugsweise wird eine UV-aushärtbare Tinte als die transparente Farbtinte eingesetzt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst das optische Datenspeichermedium: ein Substrat, auf dem sich Konkavitäten und Konvexitäten befinden, so dass es zu einer Beugung von reflektiertem Licht kommt; eine Aufzeichnungsschicht, die mit Licht beschrieben werden kann und die auf der Seite des Substrats ausgebildet ist, die die Konkavitäten und Konvexitäten aufweist; eine reflektierende Schicht, die auf der Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, sowie einen farbigen Bereich, der geschaffen wird, indem eine transparente Farbtinte auf wenigstens einen Bereich der reflektierenden Schicht aufgetragen wird, wobei die reguläre Reflexion in dem farbigen Bereich in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht innerhalb eines Bereiches von 3 bis 80% liegt.
  • Vorzugsweise handelt es sich bei der Aufzeichnungsschicht um eine Aufzeichnungsschicht, die auf einem Farbstoff basiert.
  • Bei den beigefügten Zeichnungen ist:
  • Fig. 1 ein Diagramm, das die reguläre Reflexion von zwei optischen Datenspeichermedien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Fig. 2 ein Diagramm, das die reguläre Reflexion von zwei optischen Datenspeichermedien der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
  • Das optische Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
  • Das optische Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung umfasst ein Substrat, auf dem sich eine reflektierende Schicht befindet, wobei die Oberfläche der reflektierenden Schicht, d. h. die Oberfläche, die der Substratseite gegenüberliegt und im Folgenden gelegentlich als die "Vorderseite" bezeichnet wird, mit transparenter Farbtinte beschichtet ist, so das die reguläre Reflexion der Oberfläche in einem bestimmten Bereich liegt. Als die optische Platte selbst kann eine normale optische Platte eingesetzt werden, die ein scheibenförmiges transparentes Kunstharzsubstrat umfasst, auf dem eine reflektierende Schicht und wahlweise eine Aufzeichnungsschicht sowie eine darauf laminierte Schutzschicht ausgebildet sind.
  • Führungsrillen für die Spurführung bzw. Konkavitäten und Konvexitäten (Vorrillen), die Informationen, wie beispielsweise Adressensignale, anzeigen, sind auf dem Substrat ausgebildet. Um einen nennenswerten Beugungseffekt zu erzielen, beträgt der durchschnittliche Abstand der Vorrillen vorzugsweise 0,1 bis 50 um, noch besser 0,2 bis 30 um und am besten 0,3 bis 10 um. Die durchschnittliche Tiefe der Vorrillen beträgt vorzugsweise 10 bis 5000 nm, noch besser 30 bis 3000 um und am besten 50 bis 1000 um.
  • Zu Beispielen für das Material, das als das Substrat eingesetzt werden kann, gehören Polycarbonat, Acrylharze, wie beispielsweise Polymethylmethacrylat und dergleichen, Harze auf Vinylchloridbasis, wie beispielsweise Polyvinylchlorid, Copolymere von Vinylchlorid und dergleichen, Epoxydharze, amorphe Polyolefine, Glas und Polyester. Diese Materialien können, wenn gewünscht, in Kombination eingesetzt werden. Von den oben aufgeführten Materialien werden amorphe Polyolefine und Polycarbonat bevorzugt, und insbesondere unter dem Aspekt der Feuchtigkeitsbeständigkeit, der Maßstabilität, der Kosten usw. wird Polycarbonat bevorzugt.
  • Um die Reflexion zu verstärken, ist eine reflektierende Schicht auf dem Substrat vorhanden. Wenn eine Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, ist die reflektierende Schicht als Teil der Aufzeichnungsschicht vorhanden. Bei dem optischen Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung jedoch ist die reflektierende Schicht vorhanden, um einen metallischen Glanz und irisierende Reflexionseigenschaften auch dann zu erreichen, wenn die Aufzeichnungsschicht nicht vorhanden ist.
  • Die lichtreflektierende Substanz, bei der es sich um ein Material zum Ausbilden der reflektierenden Schicht handelt, ist eine Substanz mit einem starken Reflexionsvermögen für Laserlicht. Das Reflexionsvermögen des Materials beträgt vorzugsweise 30% oder mehr, noch besser 50% oder mehr und am besten 70% oder mehr. Das Reflexionsvermögen des Materials steht für eine reguläre Reflexion des Materials als Dünnschicht, die auf einer planen Fläche ausgebildet ist. Zu Beispielen für die Substanz gehören Metalle und Halbmetalle, wie beispielsweise Mg, Se, Y, Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Si, Ge, Te, Pb, Po, Sn und Bi sowie Edelstahl. Von diesen Substanzen werden Cr, Ni, Pt, Cu, Ag, Au, Al und Edelstahl bevorzugt. Diese Substanzen können einzeln oder in Kombination von zwei oder mehr von ihnen oder als Alternative dazu als Legierungen eingesetzt werden. Au, Ag, Al sowie Legierungen daraus werden besonders bevorzugt. Die reflektierende Schicht kann beispielsweise durch Dampfabscheidung, Sputtern oder Ionenplattieren der oben aufgeführten reflektierenden Substanz auf dem Substrat oder auf der Aufzeichnungsschicht ausgebildet werden. Die Schichtdicke der reflektierenden Schicht liegt allgemein im Bereich zwischen 10 und 800 nm, vorzugsweise im Bereich zwischen 20 und 500 nm und am besten im Bereich zwischen 50 und 300 nm.
  • Vor dem Beschichten mit transparenter Farbtinte beträgt die durchschnittliche reguläre Reflexion der Vorderseite in Bezug auf Licht mit Wellenlängen im Bereich von 400 bis 700 nm vorzugsweise 10% oder mehr, noch besser 20% oder mehr und am besten 30% oder mehr. Wenn die durchschnittliche reguläre Reflexion 10% oder weniger beträgt, kann der Lichtbeugungseffekt visuell nicht wahrgenommen werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird das Bedrucken ausgeführt, indem eine transparente Farbtinte auf die Vorderseite aufgetragen wird. Der mit der transparenten Farbtinte beschichtete Bereich der Vorderseite muss eine durchschnittliche reguläre Reflexion in einem Bereich zwischen 3 und 80% in Bezug auf Licht mit Wellenlängen zwischen 400 und 700 nm haben, um den metallischen Glanz und die auf Lichtbeugungseffekten beruhenden irisierenden Reflexionseigenschaften der optischen Platte nicht zu beeinträchtigen. Wenn die durchschnittliche reguläre Reflexion weniger als 3% beträgt, kann der metallische Glanz des Materials selbst nicht voll genutzt werden. Wenn hingegen die durchschnittliche reguläre Reflexion über 80% liegt, ist die durchschnittliche reguläre Reflexion zu hoch, und daher ist die Menge an gebeugtem Licht so gering, dass die irisierenden Reflexionseigenschaften visuell nicht wahrnehmbar sind. Die Untergrenze für die durchschnittliche reguläre Reflexion liegt vorzugsweise bei 7% oder mehr und noch besser bei 13% oder mehr. Die Obergrenze der durchschnittlichen regulären Reflexion hingegen liegt vorzugsweise bei 60% oder weniger und noch besser bei 50% oder weniger.
  • Bei der vorliegenden Erfindung steht die transparente Farbtinte für Tinten außer Tinten, wie beispielsweise Tinten auf Pigmentbasis, die eine ausgeprägte Lichtstreueigenschaft und eine reguläre Reflexion von annähernd Null haben (im Folgenden gelegentlich als "lichtundurchlässige Tinten" bezeichnet. Die transparente Farbtinte der vorliegenden Erfindung schließt auch farblose transparente Tinten aus. Bei der transparenten Farbtinte der vorliegenden Erfindung handelt es sich vorzugsweise um eine UV-aushärtbare Tinte.
  • Die reguläre Reflexion in dem mit der transparenten Farbtinte beschichteten Bereich kann durch den Typ, die Auftragmenge der transparenten Farbtinte usw. reguliert werden. Selbst wenn eine einfarbige Tinte eingesetzt wird, kann die Farbtiefe variiert werden, indem die Aufragmenge verändert wird.
  • Die transparente Farbtinte muss nicht auf die gesamte Fläche aufgetragen werden. Dementsprechend können innerhalb der Fläche einer einzelnen Platte Bereiche, die mit transparenter Farbtinte beschichtet sind, und Bereiche, die nicht mit transparenter Farbtinte beschichtet sind, hergestellt werden, um so eine Struktur auszubilden. Als Alternative dazu können Bereiche, die mit transparenter Farbtinte beschichtet sind, und ein Bereich, der mit lichtundurchlässiger Tinte beschichtet ist, vorhanden sein, um den metallischen Glanz und die irisierenden Reflexionseigenschaften nur an Teilen der Fläche aufrechtzuerhalten.
  • Das Wellenlängenspektrum des reflektierten Lichtes an der Vorderseite kann gesteuert werden, indem die Absorption der transparenten Farbtinte verändert wird. Es ist des Weiteren möglich, das Wellenlängenspektrum des reflektierten Lichtes an der Vorderseite zu steuern, indem als die transparente Farbtinte zwei oder mehr transparente Farbtinten eingesetzt werden, die unterschiedliche Absorption aufweisen, und diese Tinten als separate Beschichtungen aufgetragen werden, um so mehrere Beschichtungen aufzutragen. Wenn beispielsweise ein mit gelber Tinte beschichteter Bereich mit blauer Tinte beschichtet wird, ist der Überlappungsbereich aufgrund subtraktiver Farbmischung grün gefärbt. Der Einsatz dieser Farbmischung ermöglicht es, mehrfarbiges Bedrucken unter Verwendung einer Anzahl von Drucktinten auszuführen, die geringer ist als die Anzahl der Farben. So kann der Druckvorgang vereinfacht werden und die Druckkosten lassen sich verringern.
  • Das optische Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung kann, wenn erforderlich, eine Aufzeichnungsschicht enthalten. Obwohl hinsichtlich des Typs des Aufzeichnungsmediums keinerlei Beschränkungen bestehen, wird eine Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs, eine Aufzeichnungsschicht auf Basis von Phasenänderung und eine Aufzeichnungsschicht auf Basis von Fotomagnetismus bevorzugt. Noch besser ist eine Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs.
  • Der Farbstoff, der in der Aufzeichnungsschicht, die auf einem Farbstoff basiert, verwendet werden soll, unterliegt keinen besonderen Beschränkungen. Zu Beispielen für Farbstoffe, die verwendet werden können, gehören Farbstoffe auf Cyanin-Basis, Farbstoffe auf Phthalocyanin-Basis, Farbstoffe auf Imidazochinoxalin-Basis, Farbstoffe auf Pyrylium-Thiopyrylium-Basis, Farbstoffe auf Azulenium-Basis, Farbstoffe auf Squarylium- Basis, Farbstoffe, die auf Metallkomplexsalzen von Ni, Cr und dergleichen basieren, Farbstoffe auf Naphthochinon-Basis, Farbstoffe auf Anthrachinon-Basis, Farbstoffe auf Indophenol-Basis, Farbstoffe auf Indoanilin-Basis, Farbstoffe auf Triphenylmethan- Basis, Farbstoffe auf Merocyanin-Basis, Farbstoffe auf Oxonol-Basis, Farbstoffe auf Aluminium-Diimonium-Basis und Nitrosoverbindungen.
  • Eine Lösung, die hergestellt wird, indem ein Farbstoff in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wird, wird als die Beschichtungsflüssigkeit eingesetzt. Die Konzentration des Farbstoffs in der Beschichtungsflüssigkeit beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 10 Gew.-% und am besten 0,5 bis 3 Gew.-%.
  • Zu Beispielen für das Lösungsmittel zur Verwendung in der Beschichtungsflüssigkeit zum Bilden der beschreibbaren Schicht, die auf einem Farbstoff basiert, gehören Ester wie Butylacetat und Cellosolveacetat; Ketone wie Methylethylketon, Cyclohexanon und Methylisobutylketon; Chlorkohlenwasserstoffe wie Dichlormethan, 1,2-Dichlorethan und Chloroform; Amide wie Dimethylformamid; Kohlenwasserstoffe wie Cyclohexan; Ether wie Tetrahydrofuran, Ethylether und Dioxan; Alkohole wie Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol und Diacetonalkohol; fluorhaltige Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol; und Glycolether wie Ethylenglycolmonomethylether, Ethylenglycolmonoethylether und Propylenglycolmonomethylether. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in einer Kombination aus zwei oder mehreren verwendet werden, wobei die Löslichkeit des Farbstoffs, der verwendet werden soll, berücksichtigt wird. Ein fluorhaltiges Lösungsmittel wie 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol wird bevorzugt verwendet. Falls es gewünscht wird, kann die Beschichtungsflüssigkeit ein das Ausbleichen verhinderndes Mittel oder ein Bindemittel enthalten. Des Weiteren kann die Beschichtungsflüssigkeit je nach dem Zweck Zusätze wie ein Antioxidationsmittel, einen UV-Absorber, einen Weichmacher, ein Schmiermittel und dergleichen enthalten.
  • Zu typischen Beispielen für das das Ausbleichen verhindernde Mittel gehören eine Nitrosoverbindung, ein Metallkomplex, ein Diimmonium-Salz und ein Aminium-Salz. Diese Beispiele sind u. a. in den japanischen Patentanmeldungs-Offenlegungsschriften (JP-A) Nr. 2-300288, 3-224793 sowie 4-146189 beschrieben.
  • Zu Beispielen für das Bindemittel gehören in der Natur vorkommende organische polymere Substanzen wie Cellulosederivate, Dextran, Kolophonium und Kautschuk; sowie synthetische organische Polymere, z. B. Harze auf Kohlenwasserstoff-Basis wie Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol und Polyisobutylen; Harze auf Vinyl-Basis wie Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid und Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymere; Acrylharze wie Polymethylacrylat und Polymethylmethacrylat; Polyvinylalkohol; chloriertes Polyethylen; Epoxyharze; Butyralharze; Kautschukderivate; und Kondensationsprodukte im Anfangsstadium von wärmehärtbaren Harzen wie Phenol/Formaldehyd-Harzen. Wenn ein Bindemittel eingesetzt wird, beträgt die zu verwendende Menge im Allgemeinen 20 Gewichtsteile oder weniger, vorzugsweise 10 Gewichtsteile oder weniger und am besten 5 Gewichtsteile oder weniger gerechnet auf 100 Gewichtsteile des Farbstoffs.
  • Die Dicke der Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen 20 und 500 nm und vorzugsweise im Bereich zwischen 50 und 300 nm.
  • Des Weiteren kann auf der Substratfläche auf der Seite, auf der die Aufzeichnungsschicht vorhanden ist, eine Grundierungsschicht vorhanden sein, um die Oberflächenglätte zu verbessern, die Haftung zu verbessern und Zerstörung der Aufzeichnungsschicht zu verhindern.
  • Zu Beispielen für das Material für die Grundierungsschicht gehören polymere Substanzen wie Polymethylmethacrylat, Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymere, Styrol/Maleinsäureanhydrid-Copolymere, Polyvinylalkohol, N-Methylolacrylamid, Styrol/Vinyltoluol- Copolymere, chlorsulfoniertes Polyethylen, Nitrocellulose, Polyvinylchlorid, chloriertes Polyolefin, Polyester, Polyimid, Vinylacetat/Vinylchlorid-Copolymere, Ethylen/Vinylacetat-Copolymere, Polyethylen, Polypropylen, Polycarbonat und andere; und oberflächenmodifizierende Mittel wie Silan-Haftvermittler. Die Grundierungsschicht kann mit einem Verfahren ausgebildet werden, das das Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit durch Lösen oder Dispergieren des obengenannten Materials in einem geeigneten Lösungsmittel und das Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit auf die Substratoberfläche mit einem Verfahren, wie beispielsweise Schleuderbeschichten, Tauchbeschichten, Extrusionsbeschichten oder dergleichen, umfasst. Die Dicke der Grundierungsschicht liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen 0,005 bis 20 um und vorzugsweise im Bereich zwischen 0,01 und 10 um.
  • Des Weiteren ist, um die Kratzfestigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit zu verbessern, vorzugsweise eine Schutzschicht auf der reflektierenden Schicht vorhanden. Wenn eine Schutzschicht vorhanden ist, wird ein Aufdruck auf der Schutzschicht unter Verwendung einer transparenten Farbtinte hergestellt. Die Druckbedingungen sind die gleichen wie beim Drucken auf der reflektierenden Schicht.
  • Zu Beispielen für das Material, das für die Schutzschicht eingesetzt wird; gehören anorganische Substanzen, wie beispielsweise SiO, SiO&sub2;, MgF&sub2;, SnO&sub2; sowie Si&sub3;N&sub4;, und organische Substanzen, wie beispielsweise Thermoplastharze, wärmehärtbare Harze und UV-aushärtbare Harze.
  • Die Schutzschicht kann beispielsweise ausgebildet werden, indem ein durch Extrusion eines Kunststoffs erzeugter Film über einen Klebstoff auf die reflektierende Schicht laminiert wird. Als Alternative dazu kann die Schutzschicht durch Vakuumaufdampfen, Sputtern, Beschichten oder dergleichen ausgebildet werden. Wenn die Schutzschicht aus einem Thermoplastharz oder wärmehärtbarem Harz besteht, kann die Schutzschicht mit einem Verfahren ausgebildet werden, das das Herstellen einer Beschichtungsflüssigkeit durch Lösen des Harzes in einem geeigneten Lösungsmittel, das Auftragen der Beschichtungsflüssigkeit auf die reflektierende Schicht und das Trocknen der Überzugsschicht umfasst. Wenn die Schutzschicht aus einem UV-härtbarem Harz besteht, kann die Schutzschicht mit einem Verfahren ausgebildet werden, das das Auftragen des Harzes im ursprünglichen Zustand oder das Auftragen einer Beschichtungsflüssigkeit, die hergestellt wird, indem das Harz in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst wird, auf die reflektierende Schicht und das Bestrahlen der Überzugsschicht mit UV- Licht zum Aushärten der Schicht umfasst. Je nach dem Bestimmungszweck kann die Überzugsschicht des Weiteren Zusätze, wie beispielsweise ein Antistatikum, ein Antioxidationsmittel, ein UV-Absorptionsmittel und dergleichen enthalten. Die Dicke der Schutzschicht liegt im Allgemeinen im Bereich zwischen 0,1 und 100 um.
  • Das optische Datenspeichermedium der vorliegenden Erfindung kann mit einem bekannten herkömmlichen Verfahren hergestellt werden. So kann ein einmal zu beschreibendes optisches Datenspeichermedium beispielsweise mit einem Verfahren hergestellt werden, das einen Vorgang zum Ausbilden des Substrats, bei dem ein Harzsubstrat mit Vorrillen darauf mittels eines Stempels hergestellt wird, einen Vorgang zum Ausbilden der Aufzeichnungsschicht, bei dem eine Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs auf dem Substrat mit Vorrillen darauf hergestellt wird, einen Vorgang zum Ausbilden der reflektierenden Schicht, bei dem eine reflektierende Schicht aus Metall auf der Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs ausgebildet wird, und einen Vorgang zum Ausbilden der Schutzschicht umfasst, bei dem eine Schutzschicht ausgebildet wird, indem ein UV-härtbares Harz auf die reflektierende Schicht aufgetragen wird und das Harz anschließend ausgehärtet wird.
    • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird in weiteren Einzelheiten anhand der folgenden Beispiele erläutert.
    • (Herstellung der optischen Platte)
  • Ein Polycarbonat-Substrat (mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Dicke von 1,2 mm, Panlite AD5503, hergestellt von Teijin Ltd.), auf dem spiralförmige Vorrillen ausgebildet wurden (Spurabstand: 1,6 um, Vorrillen-Breite: 0,4 um und Vorrillen-Tiefe: 0,16 um), wurde hergestellt.
  • 2,65 g des Cyanin-Farbstoffs (A1), der unten dargestellt ist, und 100 ml 2,2,3,3-Tetrafluorpropanol wurden vermischt, und der Farbstoff wurde unter Verwendung eines Ultraschall-Vibrators (1800 W) zwei Stunden lang gelöst. Auf diese Weise wurde eine Beschichtungsflüssigkeit zum Ausbilden einer Aufzeichnungsschicht hergestellt.
  • Die Beschichtungsflüssigkeit wurde im Schleuderbeschichtungsverfahren auf die Oberfläche des Polycarbonat-Substrats auf der Seite mit den Vorrillen aufgetragen, wobei die Umdrehungsgeschwindigkeit in einem Bereich zwischen 300 und 4000 U/min verändert wurde. Dann wurde die Beschichtung getrocknet, und so wurde eine Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs (mit einer Dicke von ungefähr 200 nm im Inneren der Vorrillen) ausgebildet. Die Bedingungen beim Ausbilden der Aufzeichnungsschicht waren die folgenden: Umgebungstemperatur und -feuchtigkeit: 23ºC und 50% relative Luftfeuchtigkeit, Temperatur der Beschichtungsflüssigkeit: 23ºC, Temperatur des Substrats: 23ºC und Abluft-Strömungsgeschwindigkeit: 0,1 m/s.
  • Dann wurde eine reflektierende Schicht mit einer Dicke von 150 nm durch Sputtern von Ag auf der Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs ausgebildet. Des Weiteren wurde ein UV-aushärtbares Harz (SD 318, hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals Inc.) im Schleuderbeschichtungsverfahren auf die reflektierende Schicht aufgetragen, wobei die Umdrehungszahl in einem Bereich zwischen 50 und 5000 U/min verändert wurde. Anschließend wurde die Beschichtung mit ultraviolettem Licht von einer Hochdruck-Quecksilberlampe bestrahlt, um die Beschichtung auszuhärten. Die so ausgebildete Schicht diente als Schutzschicht mit einer Dicke von ungefähr 8 um.
  • Gemäß den oben beschriebenen Schritten wurde ein optisches Datenspeichermedium (optische Platte) vom Typ CD-Recordable hergestellt, das ein Substrat, eine Aufzeichnungsschicht auf Basis eines Farbstoffs, eine reflektierende Schicht und eine Schutzschicht umfasste.
    • (Beispiele 1 bis 4)
  • Es wurden Aufdrucke auf der Vorderseite der optischen Platten hergestellt, wobei die Arten und Auftragmengen der eingesetzten Tinten variiert wurden, wie dies unten dargestellt ist. So wurden vier optische Platten zur Prüfung hergestellt:
  • Beispiel 1: eine blaue transparente Tinte wurde in einer einzelnen Beschichtung aufgetragen.
  • Beispiel 2: zwei Beschichtungen aus der gleichen blauen transparenten Tinte wie in Beispiel 1 wurden aufgetragen.
  • Beispiel 3: eine gelbe transparente Tinte wurde in einer einzelnen Beschichtung aufgetragen.
  • Beispiel 4: eine ockerfarbene transparente Tinte wurde in einer einzelnen Beschichtung aufgetragen.
  • Die reguläre Reflexion in dem farbigen Bereich der optischen Platte in Bezug auf Licht mit Wellenlängen im Bereich von 400 bis 700 nm (der sichtbare Bereich) wurde mit einem Spektral-Reflektometer "UV3100" gemessen, der von Shimazu Corporation hergestellt wird. Die Ergebnisse sind in Fig. 1 und 2 dargestellt. Die durchschnittliche reguläre Reflexion, die maximale reguläre Reflexion, die minimale reguläre Reflexion und der Färbegrad sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • Der Begriff "Färbegrad" steht für einen Wert, der quantitativ eine Grad der Färbung anzeigt und mit der unten stehenden Formel bestimmt wird. Bei der vorliegenden Erfindung beträgt dieser Wert vorzugsweise 0,8 oder mehr, noch besser 1,0 oder mehr und am besten 1, 2 oder mehr.
  • Färbegrad = (maximale reguläre Reflexion - minimale reguläre Reflexion)/minimale reguläre Reflexion
    • (Bezugsbeispiel 1)
  • Für Vergleichszwecke wurde die reguläre Reflexion einer optischen Platte, die als Vergleichswert diente und keinen Aufdruck aufwies, ebenfalls gemessen. Die durchschnittliche reguläre Reflexion, die maximale reguläre Reflexion, die minimale reguläre Reflexion und der Färbegrad in Bezug auf Licht mit Wellenlängen im Bereich von 400 bis 700 nm sind in Tabelle 1 dargestellt.
    • (Vergleichsbeispiel 1)
  • Bedrucken unter Verwendung einer Tinte auf Pigmentbasis wurde auf der Vorderseite der wie oben hergestellten optischen Platte ausgeführt. Auf diese Weise wurde eine optische Platte für Vergleichszwecke hergestellt. Die reguläre Reflexion in Bezug auf Licht mit Wellenlängen im Bereich von 400 bis 700 nm (der sichtbare Bereich) dieser optischen Platte für Vergleichszwecke betrug 1%, was ein niedriger Wert ist. Die durchschnittliche reguläre Reflexion, die maximale reguläre Reflexion und die minimale reguläre Reflexion in Bezug auf Licht mit Wellenlängen im Bereich von 400 bis 700 nm sind in Tabelle 1 dargestellt.
    • (Bewertung der äußeren Erscheinung)
  • Die äußere Erscheinung der optischen Platten der Beispiele sowie des Vergleichsbeispiels wurde zur Bewertung visuell geprüft. Die Kriterien für die Bewertung waren die folgenden. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt.
  • : starke irisierende Reflexion aufgrund von Lichtbeugung war zu verzeichnen, und die Oberfläche war stark glänzend.
  • O: schwach irisierende Reflexion aufgrund von Lichtbeugung war zu verzeichnen, und die Oberfläche war nicht glänzend.
  • X: irisierende Reflexion aufgrund von Lichtbeugung war nicht zu verzeichnen. Tabelle 1
  • Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, kann bei den optischen Datenspeichermedien der vorliegenden Erfindung die Einfärbung durch die Tinte selbst in den Bereichen beobachtet werden, die mit den transparenten Farbtinten eingefärbt waren, ohne dass der metallische Glanz beeinträchtigt wurde, der durch die reflektierende Schicht mit hohem Reflexionsvermögen erzeugt wurde. Des Weiteren konnte bei der Veränderung des Betrachtungswinkels irisierende Reflexion aufgrund von Lichtbeugung beobachtet werden.
  • Wie aus Beispiel 1 und 2 ersichtlich ist, unterschieden sich, wenn ein und dieselbe transparente Farbtinte eingesetzt wurde, die durchschnittliche reguläre Reflexion, die maximale reguläre Reflexion, die minimale reguläre Reflexion und der Färbegrad jeweils für den Bereich, in dem zwei Beschichtungen aufgetragen wurden, und den Bereich, in dem eine Beschichtung aufgetragen wurde. Der Unterschied bezüglich des Färbegrades konnte visuell wahrgenommen werden. Daher ist es, da die Schattierung verändert werden kann, indem die Auftragmenge verändert wird, ohne dass metallischer Glanz und irisierende Reflexionseigenschaften verlorengehen, möglich, Designs auf der Grundlage unterschiedlicher Farbtiefe zu erzeugen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, wie oben erläutert, möglich, den metallischen Glanz und auf Lichtbeugung reflektierende Reflexionseigenschaften, die auf die reflektierende Schicht zurückzuführen sind, die auf einem Substrat mit Konkavitäten und Konvexitäten vorhanden ist, ohne Verlust zu nutzen, und so ein optisches Datenspeichermedium mit ausgezeichneten optischen Effekten zu schaffen.

Claims (10)

  1. Optisches Datenspeichermedium, das umfasst:
    ein Substrat, auf dem sich Konkavitäten und Konvexitäten befinden, so dass es zu einer Beugung von reflektiertem Licht kommt;
    eine reflektierende Schicht, die auf der Seite des Substrats mit den Konkavitäten und Konvexitäten vorhanden ist; und
    einen farbigen Bereich, der geschaffen wird, indem eine transparente Farbtinte auf wenigstens einen Bereich der reflektierenden Schicht oder, falls vorhanden, einer Schutzschicht darauf aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die reguläre Reflektion in dem farbigen Bereich in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht innerhalb eines Bereiches von 3 bis 80% liegt, und dass der Färbegrad des farbigen Bereiches 0,8 oder mehr beträgt, wobei der Färbegrad als das Verhältnis einer Differenz zwischen Maximal- und Minimalwerten der regulären Reflektion in dem farbigen Bereich zu der minimalen regulären Reflektion definiert ist.
  2. 2. Optisches Datenspeichermedium nach Anspruch 1, wobei sich auf der reflektierenden Schicht eine Schutzschicht befindet.
  3. 3. Optisches Datenspeichermedium nach Ansprüch 1 oder Anspruch 2, das des Weiteren eine beschreibbare Schicht umfasst, die mit Licht beschrieben werden kann, wobei die beschreibbare Schicht zwischen dem Substrat und der reflektierenden Schicht vorhanden ist.
  4. 4. Optisches Datenspeichermedium nach Anspruch 3, wobei die beschreibbare Schicht eine Aufzeichnungsschicht ist, die auf einem Farbstoff basiert.
  5. 5. Optisches Datenspeichermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die durchschnittliche reguläre Reflektion in dem farbigen Bereich in Bezug auf Licht, das von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftrifft und Wellenlängen hat, die von 400 bis 700 nm reichen, 10% oder mehr beträgt.
  6. 6. Optisches Datenspeichermedium nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Konkavitäten und Konvexitäten durch Rillen gebildet werden, die in konzentrischen Kreisen vorhanden sind und einen durchschnittlichen Abstand von 0,1 bis 50 um sowie eine durchschnittliche Tiefe von 10 bis 5000 nm haben.
  7. 7. Optisches Datenspeichermedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die reguläre Reflektion in dem farbigen Bereich in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht mit einem Verfahren gesteuert wird, das das Steuern der Auftragmenge der transparenten Farbtinte umfasst.
  8. 8. Optisches Datenspeichermedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Wellenlängenspektrum des in dem farbigen Bereich reflektierten Lichtes in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht mit einem Verfahren gesteuert wird, das das Steuern der Absorption der transparenten Farbtinte umfasst.
  9. 9. Optisches Datenspeichermedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Wellenlängenspektrum des in dem farbigen Bereich reflektierten Lichtes in Bezug auf von der der Substratseite gegenüberliegenden Seite auftreffendes Licht gesteuert wird, indem als die transparente Farbtinte zwei oder mehr transparente Farbtinten eingesetzt werden, die jeweils unterschiedliche Absorption aufweisen, und die transparenten Farbtinten als mehrere Überzüge aufgetragen werden.
  10. 10. Optisches Datenspeichermedium nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die transparente Farbtinte eine UV-aushärtbare Tinte ist.
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