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DE4023984A1 - Direkt nach dem schreiben lesbare optische platte - Google Patents

Direkt nach dem schreiben lesbare optische platte

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DE4023984A1
DE4023984A1 DE4023984A DE4023984A DE4023984A1 DE 4023984 A1 DE4023984 A1 DE 4023984A1 DE 4023984 A DE4023984 A DE 4023984A DE 4023984 A DE4023984 A DE 4023984A DE 4023984 A1 DE4023984 A1 DE 4023984A1
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recording layer
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organic dye
layer
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Fumio Matsui
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Pioneer Electronic Corp
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  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine nach dem Schreiben direkt lesbare optische Platte ("Direct Read After Write Optical Disk"), die im folgenden als optische Zeichenplatte (DRAW Optical Disk) bezeichnet wird.
Eine Art solche einer optischen Zeichenplatte ist gewöhnlich bekannt als sogenannter Luftsandwichtyp, der einen Luftspalt zwischen einem Substratpaar aufweist. In der optischen Zeichenplatte vom Luftsandwichtyp wird ein Paar von Aufzeichnungsschichten aus reflektierenden organischen Farbstoffen auf gegenüberliegenden Oberflächen der Substrate gebildet. Die Bestrahlung der Aufzeichnungsschichten mit einem Laserstrahl bewirkt ein Erhitzen der Aufzeichnungsschichten, wobei die Aufzeichnungsschichten punktweise verdampfen oder sublimieren und dadurch Löcher gebildet werden. Die Wiedergabe der Information wird unter Ausnützung eines Wechsels des Reflexionsvermögens infolge der Anwesenheit oder Abwesenheit der Löcher bewirkt.
Eine andere Art solch einer optischen Zeichenplatte, bekannt als Laminattyp, ist ebenfalls entwickelt worden. Der Aufbau solch einer optischen Zeichenplatte vom Laminattyp ist in Fig. 1 gezeigt. Es wird ein Substrat 1 eines transparenten Harzes, wie z. B. Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA) gebildet. Eine Spurvorrille (Führungsrille) 2 zum Führen eines Laserstrahls beim Aufzeichnen von Information wird vorab auf dem transparenten Substrat 1 gebildet. Eine Aufzeichnungsschicht 3 aus organischem Farbstoff wird auf der oberen Oberfläche des Substrates 1, wo die Vorrille 2 gebildet ist, aufgebracht. Eine reflektierende Schicht 4 zur optischen Verstärkung einer reflektierenden Lichtmenge wird auf der oberen Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 3 gebildet. Weiterhin wird eine Schutzschicht 5 eines mit UV-Licht härtbaren Harzes auf der oberen Oberfläche der reflektierenden Schicht 4 gebildet.
Bei dieser optischen Platte wird ein Laserstrahl zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von Information von der Seite des transparenten Substrats 1 zur Aufzeichnungsschicht 3 gestrahlt und wird an der reflektierenden Schicht 4 reflektiert. Da die Aufzeichnungsschicht 3 aus dem organischen Farbstoff die Eigenschaft hat, Licht bestimmter Wellenlänge zu absorbieren, wird die Aufzeichnungsschicht 3 aus dem organischen Farbstoff durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl, der eine bestimmte Wellenlänge hat, erhitzt und zersetzt, und das mit der Aufzeichnungsschicht 3 in dichtem Kontakt stehende Substrat 1 wird auch erhitzt. Zu dieser Zeit, obwohl man annehmen würde, daß die Aufzeichnungsschicht 3 eigentlich in Richtung zur reflektierenden Schicht 4 gestreut wird, wird die Streuung der Aufzeichnungsschicht 3 durch die reflektierende Schicht 4 unterdrückt, und die Aufzeichnungsschicht 3 wird entsprechend dort zersetzt, wo sie sich befindet. Als Folge wird der Teil der mit dem Laserstrahl bestrahlten Aufzeichnungsschicht 3 keine Farbstoffcharakteristik mehr zeigen, und der Teil wird nur als ein schwarzer Punkt in der Aufzeichnungsschicht 3 aus dem organischen Farbstoff verbleiben. Zu dieser Zeit wird erkennbar, daß die Vorrille 2 leicht erweitert wird, um in das Substrat zu dringen. Ein solch gebildeter Lochbereich besitzt ein Reflexionsvermögen, das offensichtlich kleiner ist als die des anderen Bereichs und hat eine Lichtdurchlässigkeit, die beinahe gleich null ist. Auf diese Weise ist die Aufzeichnung der Information in der Aufzeichnungsschicht 3 fertiggestellt. Weiterhin wird die Wiedergabe der Information in der optischen Platte unter Verwendung eines Wechsels in der Lichtdurchlässigkeit durchgeführt.
In einer solchen optischen Zeichenplatte vom Laminattyp hat die Aufzeichnungsschicht mit dem organischen Farbstoff folgende optische Charakteristik.
Nimmt man an, daß eine auf die Aufzeichnungsschicht mit dem organischen Farbstoff einfallende Lichtmenge 1 (eins) ist, und die Buchstaben R, A und T eine reflektierte Lichtmenge, die auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff reflektiert wird, eine absorbierte Lichtmenge, die in der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff absorbiert wird bzw. eine übertragene (transmitted) Lichtmenge, die durch die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff zu übertragen ist, bezeichnen, dann gilt die folgende Gleichung:
R + A + T = 1 (1)
In diesem Fall bedeutet die vorhandene reflektierende Schicht, daß die durchfallende Lichtmenge T durch die Aufzeichnungsschicht aus dem Farbstoff zurückkehrt. Wenn der Buchstabe ª einen Absorptionsgrad bezeichnet, so wird dies, wie folgt ausgedrückt:
a = {1 - (R + T)}/(1 - R) (2)
Entsprechend wird eine Lichtmenge des Produktes (T×a) aus der durchfallenden Lichtmenge T und aus dem Absorptionsgrad a durch die Aufzeichnungsschicht aus dem Farbstoff resorbiert, und eine Lichtmenge des Produktes {T×(1-a)} aus der durchfallenden Lichtmenge T und aus der Ergänzung des Absorptionsgrades a wird von der Aufzeichnungsschicht aus dem Farbstoff als ein Teil eines extern reflektierten Lichtes emittiert. Die Gleichung (1) wird auch, wie folgt ausgedrückt:
R + A + T × a + T × (1 - a) = 1 (3)
Wenn der Buchstabe r eine gesamte Lichtmenge des extern reflektierten Lichtes bedeutet, wird er als r=R+T×(1-a) ausgedrückt, und er wird auch ausgedrückt durch Ersetzen der Gleichung (2), wobei sich die folgende Gleichung ergibt:
r = R + {T²/(1 - R)} (4)
Entsprechend ist die folgende Gleichung gegeben:
r = {A²/(1 - R)} - 2A + 1 (5)
Daher wird qualitativ geschätzt, daß ein Anstieg in der extern reflektierten Lichtmenge r nicht erwartet werden kann, wenn nicht die durchfallende Lichtmenge T in gewissem Grade vergrößert wird. Darüber hinaus ist es erwünscht, eine Aufzeichnungsschicht aus einem Farbstoff zu schaffen, mit der eine große durchfallende Lichtmenge T, eine kleine reflektierte Lichtmenge R und eine mäßige absorbierte Lichtmenge A realisiert werden kann.
Daher ist es in solch einer optischen Zeichenplatte vom Laminattyp erwünscht, daß die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff mit einem Schreiblaserstrahl, der eine bestimmte Wellenlänge hat, reagiert, um ein hohes Absorptionsvermögen bei dieser bestimmten Wellenlänge aufzuweisen, und daß der andere Teil der Aufzeichnungsschicht, der nicht der Lochbereich ist, ein geeignetes Reflexionsvermögen, Absorptionsvermögen und Durchlässigkeitsvermögen hat.
Entsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine optische Zeichenplatte zu schaffen, die eine Aufzeichnungsschicht aus einem organischen Farbstoff aufweist, wobei diese Schicht ein hohes Reflexionsvermögen und eine bestimmte Absorptionsbande in dem anderen Bereich der Aufzeichnungsschicht besitzt, der nicht der Lochbereich ist. Erfindungsgemäß wird eine optische Zeichenplatte geschaffen, die ein transparentes Substrat, eine auf dem Substrat gebildete Aufzeichnungsschicht aus einem organischen Farbstoff und eine auf der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff gebildete reflektierende Schicht aufweist, wobei die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff aus Indoleninpentamethincyanin der Formel (A) gebildet ist
in der R1 Wasserstoff oder die Methylgruppe und R2 eine Alkylgruppe bedeutet.
Das Substrat kann aus einem lichtdurchlässigen Material, wie z. B. Polycarbonat und Polymethylmethacrylat hergestellt sein.
Die reflektierende Schicht kann aus Metall, wie z. B. Aluminium Al, Gold Au, Kupfer Cu oder Silber Ag hergestellt sein.
Die Farbstoff-Aufzeichnungsschicht aus Indoleninpentamethincyanin hat ein hohes Reflexionsvermögen und eine schmale Absorptionsbande.
Die vorliegende Erfindung wird jetzt unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die erfindungsgemäße optische Zeichenplatte hat denselben Aufbau wie die konventionelle optische Platte wie in Fig. 1 gezeigt.
Das Substrat 1 wird aus PC oder PMMA hergestellt. PC wird bevorzugt für das Substrat verwendet, da es weniger hygroskopisch als PMMA ist. Jedoch kann PMMA, das weniger doppelbrechend ist, für das Substrat verwendet werden. Die Spurvorrille 2 wird vorab auf dem Substrat 1 ausgebildet, und die Aufzeichnungsschicht 3 aus Indoleninpentamethincyanin wird als dünner Film auf der Vorrille 2 gebildet. Dann wird die reflektierende Schicht 4 aus Gold Au zur Reflexion eines Laserstrahls auf der dünnfilmigen Aufzeichnungsschicht 3 hergestellt. Ferner kann die Schutzschicht 5 aus zum Beispiel mit UV-Strahlen härtbarem Harz auf der reflektierenden Schicht 4 gebildet werden.
Das Indoleninpentamethincyanin, das die Farbstoff-Aufzeichnungsschicht bildet, hat eine spezifische Charakteristik, so daß ein hohes Reflexionsvermögen in einem weiten Wellenlängenbereich besteht, und eine schmale Absorptionsbande bei einer speziellen Wellenlänge vorhanden ist.
Wie oben erwähnt, weist die erfindungsgemäße DRAW Optical Disk eine Laminalstruktur auf, die ein transparentes Substrat, die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff aus Indoleninpentamethincyanin und die reflektierende Schicht in dieser Reihenfolge laminiert enthält. Daher ist es möglich, eine optische Zeichenplatte zu erhalten, die ein hohes Reflexionsvermögen, ein hohes C/N (Träger zu Rauschen) Verhältnis und eine hohe Empfindlichkeit aufweist.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine vergrößerte Schnittansicht eines Teils der optischen Zeichenplatte vom Laminattyp,
Fig. 2 und 4 Kurven, die eine Reflexionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik der erfindungsgemäßen optischen Zeichenplatte zeigen und
Fig. 3 und 5 Kurven, die eine Absorptionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik einer Lösung des organischen Farbstoffs zeigen, der die Aufzeichnungsschicht der erfindungsgemäßen optischen Zeichenplatte bildet.
Beispiel 1
Aus dem transparenten Substrat aus PMMA wurde die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff Indoleninpentamethincyanin gebildet, das durch die folgende Formel (A1) dargestellt wird entsprechend einem Beispiel der zuvor aufgeführten allgemeinen Formel (A), in der R1 die Methylgruppe und R2 ebenfalls die Methylgruppe ist. Die Bildung der Aufzeichnungsschicht wurde durch ein Spinnbeschichtungsverfahren unter Verwendung eines Diacetonalkohol- Lösungsmittels durchgeführt. Dann wurde die reflektierende Schicht aus Au auf der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff durch ein Zerstäubungsverfahren gebildet. So war die DRAW Optical Disk hergestellt.
Fig. 2 ist eine Kurve, die eine Reflexionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik der oben in Beispiel 1 hergestellten optischen Zeichenplatte zeigt. Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ist das Reflexionsvermögen bei der Wellenlänge von 700 nm erniedrigt, und wird das Reflexionsvermögen bei den Wellenlängen nahe bei 780 nm und 830 nm hoch.
Fig. 3 ist eine Kurve, die eine Absorptionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik einer Lösung des organischen Farbstoffs zeigt, der die Aufzeichnungsschicht der nach obigem Beispiel 1 hergestellten optischen Platte bildet. Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, erscheint eine hohe Spitze des Absorptionsvermögens bei der Wellenlänge von 658 nm.
Beispiel 2
Auf einem transparenten Substrat aus PMMA wurde die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff Indoleninpentamethincyanin gebildet, das durch die folgende Formel (A2) dargestellt wird entsprechend einem Beispiel der oben angegebenen allgemeinen Formel (A), in der R1 Wasserstoff und R2 die n-Butylgruppe ist. Die Bildung der Aufzeichnungsschicht wurde durch ein Spinnbeschichtungsverfahren in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Dann wurde die reflektierende Schicht aus Au auf der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff durch ein Dampfabscheidungsverfahren gebildet. So war die optische Zeichenplatte hergestellt.
Fig. 4 ist eine Kurve, die eine Reflexionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik der in obigem Beispiel 2 hergestellten optischen Zeichenplatte zeigt. Wie aus Fig. 4 zu ersehen ist, ist das Reflexionsvermögen bei der Wellenlänge von 700 nm erniedrigt und wird das Reflexionsvermögen bei den Wellenlängen nahe 780 nm und 830 nm hoch.
Fig. 5 ist eine Kurve, die eine Absorptionsvermögen-Wellenlänge- Charakteristik einer Lösung des organischen Farbstoffs zeigt, der die Aufzeichnungsschicht der nach obigem Beipsiel 2 hergestellten optischen Platte zeigt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, erscheint ein hoher Peak des Absorptionsvermögens bei der Wellenlänge von 651 nm.

Claims (6)

1. Direkt nach dem Schreiben lesbare optische Platte mit einem transparenten Substrat, einer auf dem Substrat gebildeten Aufzeichnungsschicht aus einem organischen Farbstoff und einer auf der Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff gebildeten reflektierenden Schicht, wobei die Aufzeichnungsschicht aus dem organischen Farbstoff aus Indoleninpentamethincyanin der Formel (A) gebildet ist, in der R1 Wasserstoff oder die Methylgruppe und R2 eine Alkylgruppe bedeutet.
2. Platte nach Anspruch 1, bei der das Substrat aus einem lichtdurchlässigen Material, ausgewählt aus der Gruppe Polycarbonat-, Polymethylmethacrylat- und amorphem Polyolefinharz, gebildet ist.
3. Platte nach Anspruch 1 bei der das Substrat auf seiner Oberfläche vorab mit einer Voradresse oder einer Vorrille versehen ist.
4. Platte nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei der die reflektierende Schicht aus einem dünnen Film eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Gold, Kupfer und Silber, gebildet ist.
5. Platte nach Anspruch 2, bei der das Substrat auf seiner Oberfläche vorab mit einer Voradresse oder einer Vorrille versehen ist.
6. Platte nach Anspruch 5, bei der die reflektierende Schicht aus einem dünnen Film eines Metalls, ausgewählt aus der Gruppe Aluminium, Gold, Kupfer und Silber, gebildet ist.
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