NL8901568A - Optische registratiedrager. - Google Patents

Description

De uitvinding heeft betrekking op een optische registratiedrager bevattende een substraat welke aan één zijde voorzien is van een kleurstofbevattende registratielaag, welke registratielaag bestemd is voor het inschrijven en uitlezen van informatie met behulp van een lichtbundel van een bepaalde golflengte. Een dergelijke optische registratiedrager kan gebruikt worden voor het opslaan en weergeven van audio-informatie, videobeelden en data. Bij bedoelde optische registratiedragers kan de informatie slechts éénmaal worden ingeschreven en is de informatie in principe niet uitwisbaar (zogenaamde write-once principe). De schijfvormige optische registratiedragers zijn verenigbaar (compatible) met de welbekende Compact Disc-platen. Het inschrijven en uitlezen van de informatie geschiedt met een lichtbundel van een bepaalde golflengte, waarvoor in de praktijk altijd een laserbundel wordt toegepast.

Een optische registratiedrager van de in de aanhef vermelde soort is beschreven in de Japanse octrooiaanvrage JP 64-40382. Een transparant substraat van bijvoorbeeld polycarbonaat of PMMA wordt door middel van spin-coaten voorzien van een laag van een indolenine-cyanine kleurstof als registratielaag. Dergelijke kleurstoffen absorberen (laser)licht met een golflengte rond 800 nm. Over de kleurstoflaag kan een reflecterende spiegellaag worden aangebracht, bijvoorbeeld een goudlaag. De spiegellaag is bedekt met een beschermende laag van uitgeharde UV-lak. Het inschrijven van de informatie geschiedt met laserlicht met een golflengte van circa 800 nm bij een vermogen van 4,1 mW, waarbij de lineaire snelheid van de registratiedrager 1,2 m/s en de recording-frequentie 0.5 MHz bedraagt. Het uitlezen van de informatie geschiedt in reflectie met laserlicht met een golflengte van eveneens circa 800 nm, waarbij het toegepaste vermogen lager is dan het vermogen bij het inschrijven.

Een nadeel van de bekende optische registratiedrager is de gebleken eigenschap dat een ingeschreven registratiedrager gevoelig is voor ÜV- en zichtbaar licht. Na belichting met üV-of zichtbaar licht gedurende enige tijd, is de ingeschreven informatie niet meer uitleesbaar. Het is duidelijk dat deze eigenschap in de praktijk een groot nadeel betekent.

De uitvinding beoogt onder meer een optische registratiedrager te verschaffen, waarin de gevoeligheid voor UV- en zichtbaar licht sterk is onderdrukt.

Aan deze opgave wordt volgens de uitvinding voldaan door een optische registratiedrager zoals in de aanhef is beschreven, met het kenmerk, dat het substraat voorzien is van golflengte-selectieve middelen welke transparant zijn voor genoemde golflengte van de lichtbundel en nagenoeg opaak zijn voor golflengten ongelijk aan genoemde golflengte van de lichtbundel. De golflengte van de lichtbundel ligt in de praktijk rond 800 nm en is bijvoorbeeld afkomstig van een AlGaAs-halfgeleider laser. De golflengte-selectieve middelen bewerkstelligen dat UV- en zichtbaar licht de kleurstofbevattende registratielaag niet kunnen bereiken, doch dat het licht afkomstig van de laser de registratielaag vrijwel ongehinderd kan bereiken. Deze maatregel veroorzaakt een sterk onderdrukte gevoeligheid voor UV- en zichtbaar licht, waardoor de houdbaarheid van de ingeschreven informatie aanzienlijk is verbeterd.

Een uitvoeringsvorm van de optische registratiedrager volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat de golflengte-selectieve middelen worden gevormd door tenminste één kleurstof. Dergelijke kleurstoffen moeten absorberen van UV tot circa 750 nm. Voorbeelden van geschikte kleurstoffen zijn de azokleurstoffen, antraquinonen, fluoresceines, phtalocyanines, triarylmethanen, polymethines, pyrilium, thiapyrilium, telluropyrilium, squarylium, thriarylammonium en triquinocyclopropanen. Geschikte kleurstoffen die over een breed golflengtegebied absorberen zijn Orasol Schwarz RL (Ciba Geigy), Macrolex Black en Ceres Black (Bayer).

Een uitvoeringsvorm van de optische registratiedrager volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat de kleurstof is opgelost in het substraat. Als substraatmateriaal wordt veelal polycarbonaat of PMMA toegepast. De kleurstof wordt vóór het spuitgieten van het substraatmateriaal gemengd en opgelost in het gesmolten substraatmateriaal.

Een andere uitvoeringsvorm van de optische registratiedrager volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat de kleurstof is aangebracht in de vorm van een laag op het substraat, welke laag zich bevindt aan de substraatzijde tegenover de registratielaag.

Een dergelijke kleurstoflaag wordt op het substraat aangebracht door de kleurstof op te lossen in een geschikt organisch oplosmiddel, zoals bijvoorbeeld ethanol, en deze oplossing te spincoaten op het substraat. Na verdamping van het oplosmiddel is een kleurstoflaag op het substraat ontstaan. Om de lichtechtheid te verbeteren verdient het in sommige gevallen de voorkeur om de kleurstof in een polymere binder, zoals nitrocellulose of poly-urethaan, aan te brengen.

Een uitvoeringsvorm van de optische registratiedrager volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat de laag een mengsel van kleurstoffen bevat. Niet alle kleurstoffen absorberen over het hele golflengtegebied tot 750 nm. Om toch het hele aangegeven golflengtegebied af te schermen kan door mengen van kleurstoffen, die elk een deel van het gebied ÜV tot 750 nm absorberen, het beoogde doel worden bereikt. Het beoogde doel kan tevens worden bereikt door het aanbrengen van twee of meer verschillende kleurstoflagen op het substraat, welke lagen zich bevinden aan de substraatzijde tegenover de registratielaag. De kleurstoflagen absorberen elk een deel van het golflengtegebied van UV tot 750 nm.

Het is ook mogelijk om een golflengte-selectieve laag aan te brengen door eerst een folie te maken van een kleurstof opgelost in, of aangebracht op, een folie en daarna het folie op het substraat aan te brengen via een lamineerproces of een ander type van verlijmproces.

Een andere uitvoeringsvorm van de optische regsitratiedrager volgens de uitvinding is daardoor gekenmerkt dat de golflengte-selectieve middelen worden gevormd door een selectieve reflectielaag op het substraat, welke reflectielaag zich bevindt aan de substraatzijde tegenover de registratielaag. Een bekende uitvoering van een dergelijke selectieve reflectielaag is een Fabry-Perotfilter of smal-doorlaatfilter. Een dergelijke filter kan worden vervaardigd door opdampen van een groot aantal (bijvoorbeeld 15) dunne lagen van afwisselend hoge en lage brekingsindex (zoals respectievelijk Ti02 en Si02).

Deze en andere aspecten van de uitvinding worden beschreven en toegelicht aan de hand van tekeningen en een voorbeeld.

Figuur 1 geeft een structuurformule weer van een cyanine kleurstof bestemd voor de registratielaag.

Figuur 2 geeft schematisch een dwarsdoorsnede weer van een uitvoeringsvorm van de optische registratiedrager volgens de uitvinding.

In Figuur 2 is met een verwijzingscijfer 1 een deel van een optische registratiedrager weergegeven. Verwijzingscijfer 3 stelt een polycarbonaat substraat voor met een dikte van 1,2 mm en een diameter van 120 mm. Op het substraat wordt een kleurstofbevattende registratielaag 5 aangebracht. Hiertoe wordt een oplossing bereid van 0,5 g van een cyanine kleurstof met een structuurformule volgens Figuur 1 in 10 ml ethanol. Deze oplossing wordt door middel van spin-coaten op het substraat aangebracht, waarna door verdamping van ethanol de registratielaag 3 met een laagdikte van circa 100 nm wordt gevormd. Op deze registratielaag wordt met behulp van vacuum-opdampen een circa 80 nm dikke goudlaag 7 aangebracht. De goudlaag wordt bedekt met een 1 a 2 p dikke beschermlaag 9 van een UV-uitgeharde acrylaatlak. Het substraat wordt aan de andere zijde voorzien van een golflengte-selectieve laag 11. Deze laag wordt door spin-coaten aangebracht, uitgaande van een oplossing van 0,5 g Orasol Schwarz RL (Ciba Geigy) in 10 ml ethanol. Deze laag 11 verhindert in sterke mate het toetreden van ÜV- en zichtbaar licht tot de registratielaag 5. De op deze wijze verkregen optische registratiedrager 1 wordt onder toepassing van een halfgeleiderlaser met een golflengte van 800 nm en een recording frequentie van 0,5 MHz ingeschreven, waarbij de lineaire snelheid van de registratiedrager 1,2 m/s bedraagt. Na het inschrijven wordt de optische registratiedrager met een 1000 tf Xenon-lamp bij een relatieve vochtigheid van 75¾ belicht. Na 96 uur belichting wordt nog geen merkbare verandering van de BLÈR-waarde waargenomen. Bij een optische registratiedrager zonder een golflengte-selectieve laag 11 wordt reeds na 48 uur een merkbare stijging in BLER-waarde waargenomen. Een belichtingstijd van 96 uur komt overeen met twee jaar van normale gebruiksomstandigheden.

Claims (8)

1. Optische registratiedrager bevattende een substraat welke aan één zijde voorzien is van een kleurstofbevattende registratielaag, welke registratielaag bestemd is voor het inschrijven en uitlezen van informatie met behulp van een lichtbundel van een bepaalde golflengte, met het kenmerk, dat het substraat voorzien is van golflengte-selectieve middelen welke transparant zijn voor genoemde golflengte van de lichtbundel en nagenoeg opaak zijn voor golflengten ongelijk aan genoemde golflengte van de lichtbundel.

2. Optische registratiedrager volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de golflengte-selectieve middelen worden gevormd door tenminste één kleurstof.

3. Optische registratiedrager volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kleurstof is opgelost in het substraat.

4. Optische registratiedrager volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de kleurstof is aangebracht in de vorm van een laag op het substraat, welke laag zich bevindt aan de substraatzijde tegenover de registratielaag.

5. Optische registratiedrager volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de laag een mengsel van kleurstoffen bevat.

6. Optische registratiedrager volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat kleurstoffen zijn aangebracht in twee of meer lagen op het substraat, welke lagen zich bevinden aan de substraatzijde tegenover de registratielaag.

7. Optische registratiedrager volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de golflengte-selectieve middelen worden gevormd door een selectieve reflectielaag op het substraat, welke reflectielaag zich bevindt aan het substraatzijde tegenover de registratielaag.

8. Optische registratiedrager volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de golflengte-selectieve middelen transparant zijn voor golflengten groter dan 770 nm en opaak voor UV- en zichtbaar licht.