NL8402681A - Optisch uitleesbare informatieschijf en methode voor de vervaardiging ervan. - Google Patents

Description

r ï BEN 11.131 1 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Optisch uitleesbare informatieschi j f en methode voor de vervaardiging ervan.

De uitvinding heeft betrekking op een optisch uitleesbare infarnatieschij f met een optisch uitleesbaar informatiespoor van afwisselend op hoger- en lager niveau gelegen infarmatiegebiedjes die een substraat bevat dat aan tenminste êên zijde is voorzien van een metaal-5 laag.

Een zodanige infoonatieschijf is bekend onder de merknaam Laser Vision voor wat betreft beeldplaten en onder de merknaam Compact Disc voer wat betreft geluidsplaten. Het substraat is vervaardigd van kunststof zoals polycarbonaat of polymethylmethacrylaat.

10 Dergelijke schijven worden vervaardigd door middel van bij voorbeeld een spuitgietproces waarbij de vloeibare, warme kunsstof in een mal wordt geperst waarin één of meer matrijzen zijn aangebracht.

Het oppervlak van één of meer matrijzen is voorzien van een Informatiespoor dat het negatief is van het op de informatieschijf gewenste 15 informatiespoor. De aldus verkregen kunststofschijven die gewoonlijk aan één zijde, maar mogelijk ook aan beide zijden een informatiespoor bevatten warden vervolgens aan de zijde van het informatiespoor voorzien van een metaaTlaagje. Het metaallaagje wordt gewoonlijk door een opdamp- of sputterproces aangetracht .of volgens een stroomloos chemisch 20 metalliseringsproces (Eng.: plating) zoals bijvoorbeeld is beschreven in de Technical Proceedings of the American Electroplaters * Society, 14-18 June, St. Louis, 1964, biz. 139-149.

Een andere methode die tot dusver nog niet in de praktijk wordt toegepast is bekend uit de Japanse Patent Application Publication 25 J 83053-411. Ook volgens dit proces wordt een informatiespoor aangetracht in een kunststof substraat, dat evenwel van te voren aan één zijde is voorzien van een dun metaallaagje. Het informatiespoor wordt aangetracht door middel van een persproces waarbij gebruik wordt gemaakt van een zogenaamde stamper (persmatrijs) waarvan het oppervlak 30 een informatiespoor bevat dat het negatief is van het op de informatieschijf gewenste informatiespoor.

Het eerstgenoemde spuitgietproces is een vrij^ kostbaar proces ook al vanwege de opgedampte metaallaag. De verkregen schijven zijn over 8402681 PHN 11.131 2 if 'ï

, I

t 't algemeen van een goede kwaliteit doch kostbaar.

Met het hierboven beschreven persproces kannen goedkope schijven worden vervaardigd. De kwaliteit van de schijven is minder goed. De kwaliteit van de opgeslagen informatie verslechtert snel zodat 5 bij af spelen een duidelijk kwaliteitsverlies geconstateerd wordt.

De huidige uitvinding beoogt een infoonatieschijf te verschaffen die goedkoop vervaardigd kan worden en een goede blijvende kwaliteit van de opgeslagen informatie heeft.

Dit doel wordt bereikt met een optisch uitleesbare informatie-10 schijf van het in de aanhef’genoemde type die hierdoor is gekenmerkt, dat het informatiespoor uitsluitend aanwezig is in de metaallaag waarbij het aan de metaallaag grenzende oppervlak van het substraat een vlakke structuur heeft.

Het substraat kan zowel uit anorganisch als organisch materiaal 15 zijn vervaardigd. Voorbeelden van geschikte anorganische substraten zijn metaalplaten zoals èen Al-plaat met een dikte van bijvoorbeeld 1mm, platen van glas, keramiek, oxydes zoals Al^O^ en Si-plakken. Het substraat is bij voorkeur uit een kunststof vervaardigd. Geschikte kunststoffen zijn polyester zoals polyethyleentereftalaat, polystyreen, 20 polythyleen, polypropyleen, polycarbonaat, polyrrethylnethacrylaat en polyvinylchloride.

In een voorkeursvorm van de informatieschijf volgens de uitvinding wordt een kunststof substraat toegepast dat aan tenminste één zijde voorzien is van een zachte metaallaag.

25 Als zachte metalen in het kader van de uitvinding kunnen worden genoemd In, Pb, Sn, Zn, Cu, Al, Ag, Au en legeringen ervan. Het metaal moet een hardheid hebben die lager is dan die van nikkel. Het metaal kan in de vorm van een plaatje (Eng.: sheet) worden bevestigd op het substraat bijvoorbeeld door toepassing van een lijmverbinding. Op 30 het metaalplaat je kan desgewenst een tweede metaallaag door een galvanisch proces warden aangebracht.

In een voorkeursvorm van de informatieschijf is het kunststof substraat aan tenminste één zijde voorzien van een stroomloos aangebracht metaallaagje dat is afgedekt met een galvanisch aangebrachte laag van 35 een zacht metaal.

Goede resultaten·, worden met name bereikt met een informatieschijf waarvan het kunststof substraat een folie is die aan tenminste één zijde is voorzien van een stroomloos aangebracht laagje van Ag, Ni 8402681 I t $ 3 · PHN 11.131 3 of Cu afgedekt met een galvanisch aangebracht laagje van In of een Pb/Sn-legering.

De kunststof folie heeft bij voorkeur een goede oppervlakte kwaliteit, in het bijzonder een goede gladheid. De dikte van de folie 5 bedraagt ongeveer 200 ^um. De eerste metaallaag van Ag, Ni of Cu wordt stroomloos aangebracht, bijvoorbeeld door middel van een stroomloos chemisch depositieproces waarbij de folie na een voorbehandeling met bijvoorbeeld tannine en tinchloride, behandeld wordt met een waterige oplossing van een Ag, Ni of Cu-zout zoals zilvernitraat en een waterige to oplossing van een reductiemiddel zoals glucose.

Het eerste metaallaag je is een zeer goede electrische geleider zodat de tweede metaallaag gemakkelijk langs galvanische (elektrolyt tische) weg kan werden aangebracht. De toepassing van een Pb-Sn alliage heeft het voerdeel dat dit materiaal niet plakt aan de matrijs waarmede 15 het informatiespoor in de metaallaag wordt geperst. Er treedt geen matrijsvervuiling qp, wat de zuivere metalen Pb en Sn wel enigszins doen. Een ander voerdeel is dat met de Pb-Sn legering zeer vlakke oppervlakken worden verkregen bij lage stroomdichtheden. Een verder voordeel is dat de gladde en vlakke Pb-Sn laag voldoende zacht is on onder milde 2o omstandigheden, hierin informatie te persen. De dikte van de tweede metaallaag is ongeveer 1 ^um.

In een verdere gunstige uitvoeringsvorm is de metaallaag afgedekt met een beschermlak die op zijn beurt is af gedekt met een kunststof folie, die desgewenst, bij gebruik van de schijf verwijderd kan 25 worden.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een methode voor de vervaardiging van optisch uitleesbare infarmatieschijven volgens de uitvinding die hierdoor is gekenmerkt dat een substraat van grote lengte-afmeting die aan één of beide zijden voorzien is van een metaal-30 laag wordt gevoerd in een pers of door een wals waarvan het oppervlak is voorzien van het negatief van het gewenste informatiespoor, in de metaallaag het informatiespoor wordt geperst of gewalst, het gedeelte van de metaallaag dat het informatiespoor bevat wordt voorzien van een transparante kunststof bescherming, desgewenst in het centrum van dat 35 informatie gedeelte een middengat wordt geponst en het substraat langs de cmtrék van het informatie gedeelte wordt doorgesneden.

In een gunstige uitvoeringsvorm van de methode werden aan de zijkanten van het substraat referentiegaten aangebracht waarmede het 8402681 PHN 11.131 4 $ -¾ f > substraat exact gepositioneerd kan worden.

De uitvinding wordt toegelicht met behulp van de tekening, waarbij: figuur 1 een dwarsdoorsnede weergeeft van de optisch uitlees-5 bare informatieschijf volgens de uitvinding, alsmede de inrichting voor de fabricage ervan, en figuur 2 een aanzicht weergeeft van een schematische productielijn voor de vervaardiging van een optisch uitleesbare informatieschijf volgens de uitvinding.

10 In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 1 een pershelft weergegeven die voorzien is van een matrijs 2 vervaardigd uit bijvoorbeeld Ni. Matrijs 2 is voorzien van een informatiespoor 3 dat afwisselend informatiegebiedjes op hoger niveau 4 en op lager niveau 5 bevat.

De informatiegebiedjes hebben geringe afmetingen. De lengte-afmetingen 15 variëren al naar gelang de opgeslagen informatie en bedragen van ongeveer 0,3 to ongeveer 3 yum. Het hoogteverschil van de gebiedjes ligt tussen 0,1 en 0,2 ^,um. Het informatiespoor 3 is het negatief van het gewenste informatiespoor in de te vervaardigen optisch uitleesbare informatieschijf.

20 Een kunststof folie 6 van polyester Is aan één zijde voorzien van een metaallaag 7. De metaallaag kan vervaardigd zijn uit bijvoorbeeld In, Ag, Sn, Pb, Cu, Al. De metaallaag bevat bij voorkeur een Pb-Sn legering. De metaallaag is verkregen door de folie eerst te voorzien van een stroomloos aangebracht Ag-laagje bijvoorbeeld door toe-25 passing van het op zich zeer bekende chemische metallisatieproces. Op het laagje Ag wordt langs galvanische weg een Pb-Sn laag aangebracht, met een dikte van 1 ^um.

Het verkregen Pb-Sn laagje heeft een glad oppervlak. Het is principieel mogelijk om het metaallaagje 7 zoals een Pb-Sn laag, door 30 toepassing van een opdampproces of sputterproces aan te brengen op folie 6. Bij een laagdikte van 1 ^um is de procesduur erg lang zodat de voorkeur wordt gegeven aan het hierboven vermelde, stroomloze, chemische proces.

Pers 1 met matrijs 2 wordt op de metaallaag 7 gedrukt met 2 35 een druk van 50-200 N/mm . Als gevolg hiervan wordt in metaallaag 7 een informatiespoor 8 gevormd dat het negatief is van informatiespoor 3. Het informatiespoor 8 bevindt zich uitsluitend in laag 7 waarbij het interface 9 van folie 7 en laag 8 geheel vlak blijft. Spoor 8 bevat optisch 8402681 ί 5 ΕΗΝ 11.131 5 , ι « uitleesbare informatiegebiedjes op hoger niveau 10, die afgewisseld worden met informatiegebiedjes op lager niveau 11.

In figuur 2 is net het verwijzingscijfer 12 een voorraadrol weergegeven voor folie 13. Folie 13 is voorzien van een niet weergegeven 5 metaallaag geheel conform figuur 1, onderste tekening. De metaallaag bevindt zich volgens figuur 2 aan de bovenzijde. Folie 13 wordt discontinu verplaatst vanaf voorraadrol 12, via geleiderollen 14 naar een opspoelrol 15. De discontinue verplaatsing geschiedt door het transport-raechanisme, schematisch wsergegeven met het verwijzingscijfer 16 dat 10 hiertoe een langs as 17 verplaatsbaar wagentje 18 bevat dat voorzien is van intrekbare pennen (niet weergegeven) die passen in de referentie gaten 19 aangebracht langs de zijranden van folie 13.

Na afloop van voorraadrol 12, passeert folie 13 een snij-plak inrichting 20, waarmede bij het opzetten van een nieuwe voorraadrol van 15 de folie, de uiteinden ervan precies afgesneden en met overlap aan elkaar bevestigd worden. Vervolgens wordt folie 13 aan beide zijkanten voorzien van referentie gaten 19 die dienen voor een exacte positionering van de folie tijdens de verschillende bewerkingen, zoals het persen van informatie, het aanbrengen van bescherxnlak, het maken van een middengat 20 en het uitponsen. Hiertoe zijn in de produktielijn regelmatig positio-neerpennen geplaatst zoals weergegeven met het cijfer 21 die samenwerken met referentiegaten 19. Deze gaten worden aangebracht door de gaten ponsmachine 22. In de metaallaag van de folie 13 wordt een optisch uitleesbaar, spiraalvormig informatiespoor geperst met behulp van pers 25 23, geheel conform de methodiek weergegeven in figuur 1. Pers 23 bevat een frame 24 en tvee pershelften 25, respectievelijk 26. De bovenste pershelft 25 is voorzien van een matrijs 27, zoals is weergegeven in figuur 1, die een spiraalvormig informatiespoor 3 (zie figuur 1) bevat.

Het cirkelvormige oppervlak van de folie 13 dat aldus voorzien wordt van 3Q informatie, walk foliedeel ook vel in het vervolg informatiegedeelte wordt genoemd, is veer gegeven met het verwijzingscijfer 28. Over het informatiegedeelte 28 wordt vervolgens een met U.V. -licht hardbare lak aangebracht met behulp van rakel 29 die voorzien is van een lakreservoir 30. De beschermlak wordt gehard met U.V. licht afkomstig van lamp 31.

35 Cp de laklaag wordt een verdere beschermlaag aangebracht in de vorm van een folie 32 die afloopt van voorraadspoel 33 en die via geleide-rol 34 door middel van een aandrukrol 35 wordt bevestigd op folie 13,

De folie 32 kan hiertoe eenzijdig voorzien zijn van een lijmlaag. Via 8402681 7 <! PHN 11.131 6 t . ► spanrol 36 wordt de folie 13 getransporteerd naar snij cylinder 38 waarmee een middengat 37 wordt geponst. Vervolgens wordt folie 13 langs de ontrek van het informatiegedeelte 28 doorgesneden door middel van snijcylinder 39 en wordt de verkregen informatieschijf 40 opge-5 vangen op klos 41. De thans van gaten 42 voorziene restfolie wordt gewikkeld opqpspoelrol 15.

10 15 20 25 30 35 8402681

Claims (7)

1. Optisch uitleesbare inforraatieschijf net een optisch uitlees-baar informatiespoor van afwisselend qp hoger- en lager niveau gelegen infomatiegebiedjes die een substraat te vat dat aan tenminste één zijde is voorzien van een metaallaag, net het kenmerk, dat het informatiespoor 5 uitsluitend aanwezig is in de metaallaag waarbij het aan de metaallaag grenzende oppervlak van het substraat een vlakke structuur heeft.

2. Optisch uitleesbare informatieschijf volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een kunststof substraat is toegepast dat aan tenminste êên zijde is voorzien van een zachte metaallaag.

3. Optisch uitleesbare informatieschijf volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het kunststof substraat aan. tenminste één zijde is voorzien van een stroomloos aangebracht metaallaagje dat is afgedekt met een galvanisch aangebrachte laag van een zacht metaal.

4. Optisch uitleesbare informatieschijf volgens conclusie 3, 15 met het kenmerk, dat het kunststof substraat een kunststoffolie is die aan tenminste één zijde is voorzien van een stroomloos aangebracht laagje van 3g, Ni of Cu afgedekt net een galvanisch aangebracht laagje van In of een Pb/Sn legering.

5. Optisch uitleesbare informatieschijf volgens één van de 20 voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de metaallaag is afgedekt met een beschermlak die op zijn beurt is afgedekt met een kunststof folie.

6. Methode voor de vervaardiging van optisch uitleesbare informatieschijven, met het kenmerk, dat een substraat van grote lengte- 25 afmeting die aan êên of beide zijden voorzien is van een metaallaag wordt gevoerd in een pers of door een wals waarvan het oppervlak is voorzien van het negatief van het gewenste informatiespoor, in de metaallaag het informatiespoor wordt geperst of gewalst, het gedeelte van de metaallaag dat het informatiespoor bevat wordt voorzien van een 30 transparante kunststof bescherming, desgewenst in het centrum van dat informatie gedeelte een middengat wordt geponst en het substraat langs de ontrek van bet informatie gedeelte wordt doorgesneden.

7. üfethode volgens conclusie 6, net het kenmerk, dat aan de zijkanten van het substraat referentiegaten worden aangebracht waarmede 35 het substraat exact gepositioneerd kan warden. 8402681