NL8006655A

NL8006655A - Recording medium read by optical scan - has information zones coated with reflective layer with pigment, and scanned on plate with shaped profile

Info

Publication number: NL8006655A
Application number: NL8006655A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1980-12-08
Filing date: 1980-12-08
Publication date: 1982-07-01

Abstract

The recording medium can be read by optical means. It has a disc-shaped plate substrate with a castellated profile, which is scanned by a beam. The information zones alternate between a higher and a lower level. It is coated with a reflective layer. The reflective layer (6) contains a pigment with an absorption coefficient equal to or less than 0.2 in the waveband used for scanning the information tracks. The refractive index in that band is equal to or greater than 2.0. The thickness is related to the wavelength and the refractive index.

Description

è ' . s Ji PHN 9907 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhovene ' . s Ji PHN 9907 1 N.V. Philips' Incandescent lamp factories in Eindhoven

Optisch uitleesbare informatiedragerOptically readable information carrier

De uitvinding heeft betrekking op een informatiedrager die optisch kan worden uitgelezen en een schijfvomige substraatplaat bevat die aan tenminste één zijde voorzien is van een met straling uitleesbaar informatiespoor dat een kanteelvormig profiel bezit van afwisselend op 5 hoger en lager niveau gelegen informatiegebeidj es en is afgedekt met een stralingsreflekterend laagje.The invention relates to an information carrier which can be read optically and comprises a disc-shaped substrate plate which is provided on at least one side with a radiation-readable information track, which has a crenellated profile of information areas situated alternately at a higher and lower level and covered with a radiation-reflecting layer.

Een dergelijke informatiedrager die ook wel bekend is onder de benaming VLP-plaat (video long play) of ALP-plaat (audio long play) is beschreven in onder meer de nederlandse octrooiaanvrage 7,611,395 ten 10 name van Aanvrager.Such an information carrier, which is also known under the name VLP record (video long play) or ALP record (audio long play), is described in, inter alia, Dutch patent application 7,611,395 in the name of Applicant.

Het in deze bekende informatiedrager toegepaste reflektielaagje is een laag opgedampt Al. Ook is wel een partieel doorlatend dun reflec-tielaagje van Ag, Ni of Al met een dikte van 10-20 nm vcorgesteld zoals is beschreven in de nederlandse octrooiaanvrage 7,803,069 eveneens op 15 naam van Aanvrager.The reflection layer used in this known information carrier is a layer of evaporated Al. A partially transmissive thin reflection layer of Ag, Ni or Al with a thickness of 10-20 nm is also provided, as is described in Dutch patent application 7,803,069, also in the name of Applicant.

Gebleken is dat een opgedampt metaallaagje het bezwaar heeft dat de onderliggende informatiegebiedjes welke zeer fijne struktuurdetails in de orde van grootte van 0,1 tot 3^um bevatten, als gevolg van het op-dampproces enigszins worden gedeformeerd en dientengevolge een vermin-20 derde optische kwaliteit bezitten. Ook is geconstateerd dat de zeer dunne metaallaagjes op de duur aangetast kunnen worden door de omgeving of door de bestanddelen van de onderliggende substraatplaat. In dit verband wordt qpgemerkt dat de substraatplaat veelal is opgebouwd uit een schijf kunststof zoals een schijf polymethylmethacrylaat of polyvinylchloride 25 die aan tenminste één zijde een met licht geharde laklaag bevat waarin het informatiespoor is aangebracht. In de geharde laklaag bevindt zich in de regel een geringe hoeveelheid van niet gepolymeriseerde monomeren welke op de duur een kwaliteitsverminderde invloed hebben op de metaal-laag waarmede het oppervlak van de geharde laklaag is af gedekt. Voorts 30 is een ondampproces nogal tijdrovend, kostbaar en in feite minder geschikt om in een continue proces voor de massafabricage van informatiedragers te worden toegepast.It has been found that a vapor deposited metal layer has the drawback that the underlying information areas containing very fine structure details of the order of 0.1 to 3 µm are slightly deformed as a result of the vapor deposition process and consequently a reduced optical possess quality. It has also been found that the very thin metal layers can eventually be affected by the environment or by the components of the underlying substrate plate. In this connection it is noted that the substrate plate is often built up from a disc of plastic, such as a disc of polymethyl methacrylate or polyvinyl chloride, which on at least one side contains a light-cured lacquer layer in which the information track is arranged. As a rule, the cured lacquer layer contains a small amount of non-polymerized monomers which in the long term have a quality-impaired influence on the metal layer with which the surface of the cured lacquer layer is covered. Furthermore, an evaporation process is rather time consuming, expensive and in fact less suitable for use in a continuous process for the mass production of information carriers.

Volgens de uitvinding worden één of meerdere van voornoemde 8005655 PHN 9907 2 problemen verholpen door als reflektielaagje een kleurstof bevattend laagje toe te passen. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een informatiedrager van het in de aanhef genoemde type die hierdoor is gekenmerkt dat het stralingsreflekterend laagje een kleur-5 stof bevat welke in het golflengtegebied van de straling waarmede het infomatiespoor wordt uitgelezen een absorptiecons tante k heeft met een waarde kleiner dan of gelijk aan 0,2 en een brekingsindex n met een waarde groter dan of gelijk aan 2,0.According to the invention, one or more of the aforementioned 8005655 PHN 9907 2 problems are solved by using a dye-containing layer as a reflection layer. More particularly, the invention relates to an information carrier of the type mentioned in the preamble, characterized in that the radiation-reflecting layer contains a dye which has an absorption constant k in the wavelength region of the radiation with which the information track is read. a value less than or equal to 0.2 and a refractive index n with a value greater than or equal to 2.0.

Een kleurstof bevattend laagje met bovenstaande karakteristiek 10 heeft een reflectie in het betreffende golflengtegebied van circa 15-25% wat voldoende is cm het informatiespoor in reflectie te kunnen uitlezen. Uitlezing kan vanuit de lucht dus op het grensvlak lucht-kleur-stof plaatsvinden maar geschiedt bij voorkeur via de substraatplaat, dat wil zeggen op het grensvlak substraatplaat-kleurstof, waarbij de sub-15 straatplaat transparant moet zijn ten aanzien van de toegepaste uitlees- straling zoals uitleeslaserlicht.A dye-containing layer with the above characteristic 10 has a reflection in the relevant wavelength range of approximately 15-25%, which is sufficient to be able to read the information track in reflection. Read-out can therefore take place from the air at the air-dye-interface but preferably takes place via the substrate plate, that is to say at the substrate-dye-interface, the substrate plate must be transparent with regard to the applied radiation. such as reading laser light.

Een optimale reflektie wordt verkregen wanneer het stralingsreflekterend laagje een kleurstoflaagje is met een dikte van /K. /2n, waarbij A de golflengte is van de straling waarmede het informatie-20 spoor wordt uitgelezen en n de brekingsindex van de kleurstof voorstelt.An optimal reflection is obtained when the radiation reflecting layer is a dye layer with a thickness of / K. / 2n, where A is the wavelength of the radiation with which the information track is read and n represents the refractive index of the dye.

Een terzakekundige kan op eenvoudige wijze op grond van de in de literatuur aanwezige gegevens een kleurstof uitkiezen waarvan de voorgenoemde optische constanten k en n de gewenste waarden bezitten in het golflengtegebied dat voor de uitlezing van het informatiespoor wordt 25 gekozen. Uiteraard moet daarbij gelet worden op de eveneens bekende stabiliteit van de kleurstof zoals de oxidatie- en lichtgevoeligheid.On the basis of the data available in the literature, a skilled person can simply select a dye whose aforementioned optical constants k and n have the desired values in the wavelength range selected for reading the information track. Of course, attention must also be paid to the stability of the dye, which is also known, such as the oxidation and light sensitivity.

Aanvrager is vooral geïnteresseerd in het golflengtegebied van omstreeks 750-850 nm zodat de qua prijs en inbouwmogelijkheid zeer geschikte AlGaAs laser met een emissiegolflengte van omstreeks 810-840 nm 30 toegepast kan worden bij de uitlezing van het informatiespoor. In dit golflengtegebied goed bruikbare kleurstoffen zijn bij voorbeeld de phthalocyanine kleurstoffen zoals koper- en zinkphthalocyanine, rhoda-mine kleurstoffen zoals rhodamine B en rhodamine 6G, polymethines zoals trimethines, pentamethines en heptamethines, alsmede squarilium kleur-35 stoffen zoals alkyl-, in het bijzonder methyl- of ethyl-, squarilium en hydroxysquarilium, welke weergegeven kunnen worden door de formule SOOS 35 5 EHN 9907 3 ?2 j R1 I o I_ ir)2n —\^y —n+ <r>2 5 waarin R een alkylgroep met 1-4 koolstofatcmen is, R-j en R2 gelijk of verschillend zijn en ieder een waterstofatoom, alkylgroep met 1-4 koolstofatomen of een hydroxygroep 10 voorstellen.Applicant is particularly interested in the wavelength range of about 750-850 nm, so that the highly suitable AlGaAs laser with an emission wavelength of about 810-840 nm can be used in the reading of the information track. Dyes which are useful in this wavelength range are, for example, the phthalocyanine dyes such as copper and zinc phthalocyanine, rhodamine dyes such as rhodamine B and rhodamine 6G, polymethines such as trimethines, pentamethines and heptamethines, as well as squarilium dyes such as alkyl, in particular methyl or ethyl, squarilium and hydroxysquarilium, which may be represented by the formula SOOS 35 5 EHN 9907 3? 2 j R1 I o I_ ir) 2n - \ ^ y —n + <r> 2 where R is an alkyl group with 1 Is 4 carbon atoms, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, alkyl group of 1-4 carbon atoms or a hydroxy group.

Eveneens geschikte kleurstoffen zijn kristal violet en mala-chietgroen.Also suitable dyes are crystal violet and malchite green.

In een verdere gunstige uitvindingsvorm van de informatiedrager volgens de uitvinding wordt een kleurstoflaagje toegepast dat ver-15 kregen is door een oplossing van de kleurstof in een geschikt oplosmiddel aan te brengen op de van het informatiespoor voorziene zijde van de informatiedrager en vervolgens het oplosmiddel te verdampen.In a further favorable embodiment of the information carrier according to the invention, a dye layer is obtained which has been obtained by applying a solution of the dye in a suitable solvent to the side of the information carrier provided with the information track and then evaporating the solvent .

Hiermede wordt het voordeel verkregen dat bij opbrengen van het laagje geen temperatuurbelasting van de informatiedrager, in het 20 bijzonder de substraatplaat optreedt en tevens is het stofprobleem, dat wil zeggen hechting van stofdeeltjes op of in het reflekterend kleurstoflaagje, niet aanwezig of strek onderdrukt. Opgemerkt wordt dat bij een opdampingsproces het stofprobleem als zeer hinderlijk wordt ervaren.This provides the advantage that upon application of the layer no temperature load of the information carrier, in particular the substrate plate, occurs and the dust problem, ie adhesion of dust particles on or in the reflective dye layer, is not present or suppressed. It is noted that during a vapor deposition process the dust problem is experienced as very annoying.

25 Geschikte oplosmiddelen voor de kleurstof zijn onder meer alkoholen zoals in het bijzonder methanol, ethanol, propanol en butanol, ketonen zoals diethylketon en gechloreerde waterstoffen zoals dichloor-ethaan.Suitable solvents for the dye include alcohols such as, in particular, methanol, ethanol, propanol and butanol, ketones such as diethyl ketone and chlorinated hydrogens such as dichloroethane.

De voormelde rhodamine kleurstoffen kunnen gemakkelijk vanuit 30 een oplossing en in het bijzonder vanuit een alcoholische oplossing worden opgebracht.The aforementioned rhodamine dyes can be easily applied from a solution and in particular from an alcoholic solution.

De uitvinding wordt toegelicht met behulp van de tekening waarbij de figuur een dwarsdoorsnede is van een informatiedrager volgens de uitvinding. In de figuur is met het verwijzingscijfer 1 een uit poly-35 methylmethacrylaat vervaardigde schijf met een dikte van 1 mm weergegeven. Schijf 1 is aan één zijde voorzien van een met ultraviolet licht geharde laklaag 2 op basis van acrylzure esters. In laklaag 2 bevindt 8006335 PHN 9907 4 zich een optisch uitleesbaar informatiespoor 3 dat een kanteelvormig profiel heeft van op hoger niveau gelegen informatiegebiedjes 4 en op lager niveau gelegen informatiegebiedjes 5. De lengte-afmetingen van de informatiegebiedjes 4 en 5 variëren in overeenstemming met de opgeslagen 5 beeld- of geluidsinformatie en bedragen van omstreeks 0,3 tot 3 ^um. Het niveauverschil tussen de gebiedjes 4 en 5 bedraagt circa 1,1 tot 1,3^.um Laklaag 2 is af gedekt met een kleurstof laag je 6 met een dikte van 40 nm dat verkregen is door een 1%-ige oplossing van rhodamine 6B in propanol op het oppervlak van laklaag 2 te gieten, vervolgens de schijf, na plaat-10 sing op een centrifugetafel te roteren (zogenaamd spinproces) met een rotatiesnelheid van 1500 omwentelingen per minuut en tot slot het oplosmiddel aan de lucht af te danpen. De verkregen informatiedrager wordt in reflectie uitgelezen met laserlicht 7 met een emissie golflengte van 810-840 nm dat via schijf 1 op het Informatiespoor 3 is ge-15 focuseerd.The invention is elucidated with the aid of the drawing, in which the figure is a cross-section of an information carrier according to the invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a 1 mm thick disc made of poly-methyl methyl acrylate. Disc 1 is coated on one side with an ultraviolet light-cured lacquer layer 2 based on acrylic acid esters. In lacquer layer 2 there is 8006335 PHN 9907 4 an optically readable information track 3 which has a crenellated profile of information areas located at higher level and information areas situated at lower level 5. The length dimensions of information areas 4 and 5 vary in accordance with the stored 5 picture or sound information and amounts from about 0.3 to 3 µm. The level difference between areas 4 and 5 is approximately 1.1 to 1.3 µm. Paint layer 2 is covered with a dye layer 6 with a thickness of 40 nm obtained by a 1% solution of rhodamine 6B in propanol on the surface of lacquer layer 2, then rotating the disc, after placing on a centrifuge table (so-called spinning process) at a rotation speed of 1500 revolutions per minute and finally draining the solvent in air. The information carrier obtained is read in reflection with laser light 7 with an emission wavelength of 810-840 nm which is focused via disc 1 on the Information Track 3.

20 25 30 35 800633520 25 30 35 800 6 335

Claims

1. Information carrier which can be read optically and contains a disc-shaped substrate plate which is provided on at least one side with a radiation-readable information track, which has a crenellated profile of information areas alternately located at a higher and lower level and is covered with a radiation-reflecting layer, characterized in that the radiation-reflecting layer contains a dye which, in the wavelength region of the radiation with which the information track is read, has an absorption constant k with a value less than or equal to 0.2 and a refractive index n with a value greater than than or equal to 2.0.

2. Information carrier according to claim 1, characterized in that the radiation-reflecting layer is a dye layer with a thickness of A / 2n, wherein A is the wavelength of the radiation with which the information track is read and n represents the refractive index of the dye 15.

Information carrier according to claim 1 or 2, characterized in that a phthalocyanine dye, a rhodamine dye, a squarilium dye or a polymethine dye is used.

Information carrier according to one of the preceding claims, characterized in that a dye layer is used which is obtained by applying a solution of the dye in a suitable solvent to the side of the information carrier provided with the information track and then the solvent. to evaporate. 25 30 35 8006355