DE4027172A1 - Optisches aufzeichnungsmedium - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft optische Aufzeichnungsmedien,
insbesondere ein optisches Aufzeichnungsmedium mit einer
Aufzeichnungsschicht, die ein organisches Farb- bzw. Färbungsmaterial
enthält.
Üblicherweise besitzen optische Aufzeichnungsmedien überlegene
Eigenschaften. Sie weisen eine hohe Speicherkapazität auf und
mit ihrer Hilfe kann auf nicht kontaktierende Weise geschrieben
oder gelesen werden. Optische Aufzeichnungsmedien werden
deshalb in großem Umfang entwickelt.
Als Beispiel für optische Aufzeichnungsmedien ist eine optische
Platte vom Schreibtyp bekannt. Eine solche optische Platte
wird derart benutzt, daß ein Laserstrahl in einem sehr
kleinen Bereich auf einer Aufzeichnungsschicht verdichtet bzw.
niedergeschlagen wird und in thermische Energie umgewandelt
wird, um den Zustand der Aufzeichnungsschicht zu ändern
(Löcherbildung), um dadurch Daten aufzuschreiben, und daß die
entsprechenden Daten gemäß den Änderungen der Menge des
Lichts, das auf die Aufzeichnungsteile und Nichtaufzeichnungsteile
zurückgeworfen wird, reproduziert bzw. wiedergegeben
werden.
Vorzugsweise wird die Aufzeichnungsschicht eines solchen Mediums
aus einem Material gebildet, das eine große Änderung des
Reflektionsvermögens erreichen kann. Bisher wurden metallische
Materialien mit niedrigem Schmelzpunkt, enthaltend Tellur, zur
Bildung der Aufzeichnungsschicht verwendet.
Kürzlich wurden jedoch optische Aufzeichnungsmedien mit einer
Aufzeichnungsschicht, die aus einem organischen Material gebildet
ist, das sich hauptsächlich aus einem färbenden Stoff
zusammensetzt, zur Verwendung anstelle von Tellurmaterialien
vorgeschlagen, weil Tellurmaterialien toxisch sind und es notwendig
ist, die Empfindlichkeit des Mediums zu verbessern und
die Herstellungskosten zu verringern. Beispiele für solche Medien
sind in den japanischen Patentanmeldungen 58-1 12 790,
58-1 14 989, 58-1 25 246 und 60-71 295 offenbart.
Im allgemeinen besitzt ein optisches Aufzeichnungsmedium mit
einer Aufzeichnungsschicht, die aus einem organischen Material
gebildet ist, das hauptsächlich aus einem färbenden Stoff besteht,
ein Substrat, eine ultravioletthärtende Harzschicht
(Photopolymerschicht), gebildet auf dem Substrat, zur Bildung
von Nuten bzw. Rillen und Adressen (addresses), und eine Aufzeichnungsschicht,
die auf der ultravioletthärtenden Harzschicht
durch Spinnbeschichtung aufgebracht worden ist.
Das Substrat mit der Photopolymerschicht wird, wie nachstehend
beschrieben, gebildet. Das ultravioletthärtende Harz wird beispielsweise
auf eine Ni-Stempel- bzw. Stanzvorrichtung fallgelassen,
das Substrat wird daraufgegeben, und das ultravioletthärtende
Harz wird so verteilt, daß es eine ausreichend
dünne Dicke besitzt, während die Bildung von Blasen zwischen
der Stempelvorrichtung und dem Substrat verhindert wird. Daraufhin
wird das ultravioletthärtende Harz mit Ultraviolettstrahlen
durch das zu polymerisierende Substrat bestrahlt und
gehärtet. Das Verfahren zur Bildung dieses Substrats ist deshalb
aufwendig und mit Problemen behaftet, und es ist schwierig,
die Produktivität zu verbessern. Um diese Probleme zu
vermeiden, kann ein spritzgegossenes Substrat verwendet werden,
das ein Kunststoffsubstrat ist, welches integral mit Rillen
usw. gebildet ist, durch Spritzgießen ohne Verwendung
eines ultravioletthärtenden Harzes.
Dieses spritzgegossene Substrat kann in der Praxis jedoch
nicht verwendet werden, weil es eine Aufzeichnungsschicht besitzt,
die direkt durch Beschichten auf seiner Oberfläche (auf
der Lochseite) gebildet worden ist und deshalb durch ein Lösungsmittel,
das in der Beschichtungsflüssigkeit enthalten
ist, im allgemeinen beschädigt wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein optisches
Aufzeichnungsmedium zur Verfügung zu stellen, das ohne
Beschädigung des spritzgegossenen Substrats gebildet worden
ist und eine Aufzeichnungsschicht besitzt, die verbesserte
Aufzeichnungs-/Wiedergabeeigenschaften besitzt.
Diese Aufgabe wird durch ein optisches Aufzeichnungsmedium mit
einem Kunststoffsubstrat und einer Aufzeichnungsschicht, die
auf dem Kunststoffsubstrat gebildet ist, gelöst, wobei die
Aufzeichnungsschicht einen Cyanin-Farbstoff der folgenden allgemeinen
Formel
worin R₁ und R₂ jeweils Alkylgruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen
bedeuten, und ein Löschmittel bzw. Quenchmittel (quencher)
der folgenden allgemeinen Formel
worin R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils Wasserstoff oder Substituentengruppen
bedeuten, besitzt.
Ein spritzgegossenes Substrat wird erfindungsgemäß als Kunststoffsubstrat
verwendet, um die Produktivität zu verbessern.
Das spritzgegossene Substrat wird derart gebildet, daß das Material
durch einstufiges Spritzgießen integral zu einem flachen,
plattenartigen Substrat mit Rillen, Adressen usw., gebildet
auf einer Oberfläche des Substrats, gegossen wird.
Dieses Substrat ist aus einem Kunststoffmaterial, wie einem
Polycarbonat(PC)-Harz oder Polymethylmethacrylat(PMMA)-Harz,
gebildet.
Auf diesem Substrat wird eine Aufzeichnungsschicht gebildet.
Die Aufzeichnungsschicht enthält einen Cyanin-Farbstoff der
folgenden allgemeinen Formel I:
In der allgemeinen Formel I bedeuten R₁ und R₂ jeweils Alkylgruppen
mit 2 bis 4, besonders bevorzugt 2 bis 3 Kohlenstoffatomen.
Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome kleiner als 2 ist,
ist die Löslichkeit des Cyanin-Farbstoffs in einem nachstehend
beschriebenen Lösungsmittel schlecht, weshalb sich keine Bildung
einer Schicht ergibt. Wenn die Zahl der Kohlenstoffatome
größer als 4 ist, ist die Löslichkeit ebenfalls schlecht, und
es ist nicht möglich, die Schicht auf dem Substrat zu bilden.
Die erfindungsgemäß verwendete Aufzeichnungsschicht enthält
ein Quenchmittel der allgemeinen Formel II
worin R₃, R₄, R₅ und R₆ Wasserstoff und Substituentengruppen,
die Wasserstoff ersetzen, bedeuten.
Die Substituentengruppe ist beispielsweise CH₃O-,
CH₃OCH₂CH₂O-, CH₃COO-, (n-C₃H₇)₂N-, (C₂H₅)₂N-, oder Cl. Solch
ein Abschreckmittel kann aus Verbindungen der folgenden Strukturformeln
gewählt werden:
Unter diesen Quenchmitteln sind die der Strukturformel (Q-1)
bevorzugt bezüglich der Eigenschaften des Mediums in Kombination
mit dem Cyanin-Farbstoff der allgemeinen Formel I. Das
Quenchmittel wird verwendet, um die Photostabilität des
Cyanin-Farbstoffs zu erhöhen und insbesondere, um eine Entfärbung
(Wiedergabeverschlechterung), verursacht durch Licht, zu
verhindern. Das Quenchmittel ist in einer Menge von 5 bis 50
Mol, bezogen auf 100 Mol Cyanin-Farbstoff, enthalten.
Die Aufzeichnungsschicht, die dieses Quenchmittel und den vorstehend
beschriebenen Cyanin-Farbstoff enthält, wird auf übliche
Weise, beispielsweise durch ein Spinn- bzw.
Drehbeschichtungsverfahren, gebildet. Die Dicke der gebildeten
Aufzeichnungsschicht beträgt etwa 40 bis 100 nm. Als Lösungsmittel
für die Beschichtung können beispielsweise Diacetonalkohol,
Ethylcellosolve, Methylcellosolve, Isophoron oder
Methanol verwendet werden, Diese Lösungsmittel sind geeignet,
weil sie das Substrat, auf dem die Aufzeichnungsschicht gebildet
wird, nicht beschädigen.
Das Laserlicht, das bei dem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmedium
verwendet wird, wird gemäß der Wellenlänge des Lichts,
das durch den Cyanin-Farbstoff, der in der Aufzeichnungsschicht
enthalten ist, absorbiert wird, gewählt. Insbesondere
ist Halbleiterlaserlicht (Wellenlänge: 760 bis 830 nm) bevorzugt.
Wie vorstehend beschrieben, wird das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium
aus einem spritzgegossenen Substrat und einer
Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat gebildet. Üblicherweise
ist es jedoch bevorzugt, eine Luft-Sandwich-Struktur vorzusehen,
worin zwei Medien dieser Art so angeordnet sind, daß die
Aufzeichnungsschichtoberflächen einander gegenüberliegen.
Üblicherweise wird das erfindungsgemäße Medium mit Pulsen von
Aufzeichnungslicht bestrahlt, während es rotiert.
Teile der Aufzeichnungsschicht werden dadurch geschmolzen und
zur Bildung von Löchern entfernt.
Die auf diese Weise gebildeten Löcher werden gelesen, indem
eine Änderung der Reflektion des Leselichts bestimmt wird,
während das Medium rotiert wird.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Jede der Verbindungen (D-1) bis (D-6), die nachstehend gezeigt
sind, wurde als Färbungsmaterial, das in der Aufzeichnungsschicht
enthalten ist, verwendet. Die vorstehend genannte Verbindung
(Q-1) oder die nachstehend angegebene Verbindung (Q*)
wurde als Quenchmittel verwendet. Das Quenchmittel war in
einer Menge 1 Mol, bezogen auf 7 Mol Färbungsmaterial,
enthalten. Diese Verbindungen wurden in einem Lösungsmittel,
wie in Tabelle 1 gezeigt, gelöst. Die Lösung, die dabei hergestellt
wurde, wurde auf ein Polycarbonat(PC)-Harzsubstrat mit
einem Durchmesser von 13 cm zur Bildung einer Schicht mit
einer Dicke 60 nm aufgebracht. Auf diese Weise wurden verschiedene
Proben von optischen Aufzeichnungsmedien gebildet.
(D-1)
Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₂H₅ (eine Ethylgruppe) sind.
Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₂H₅ (eine Ethylgruppe) sind.
(D-2)
Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₃H₇ (eine Propylgruppe) sind.
Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₃H₇ (eine Propylgruppe) sind.
(D-3)
Eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₅H11 (eine Pentylgruppe) sind.
Eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ C₅H11 (eine Pentylgruppe) sind.
(D-4)
Eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ CH₃ (eine Methylgruppe) sind.
Eine Verbindung der allgemeinen Formel I, worin R₁ und R₂ CH₃ (eine Methylgruppe) sind.
(D-5)
Tabelle 1 zeigt den Aufbau der Proben der optischen Aufzeichnungsmedien,
die auf vorstehende Weise gebildet wurden, und
die Bewertungsergebnisse für diese Proben.
Es wurden die folgenden Bewertungskriterien untersucht: Löslichkeit
des Färbungsmaterials und des Quenchmittels; Änderung
der Höhe eines Systemkontrollsignals in einer
Hochtemperatur/Hochfeuchtigkeitsumgebung (bei 70°C und 90%
relativer Feuchtigkeit); Änderung der
Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften unter der gleichen Bedingung,
und wiederholte, Leseeigenschaften, bestimmt durch die
Zahl der Lesewiederholungszeit. Die Gesamteigenschaften, bezogen
auf diese Eigenschaften, wurden ebenfalls bewertet.
Die Bewertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Das Material des Substrats der Probe Nr. 11 ist von dem der
Proben Nr. 1 bis Nr. 10 verschieden; das Substrat der Probe
Nr. 11 umfaßt eine Kombination aus PMMA und einer ultravioletthärtenden Harzschicht (Photopolymer).
Die erfindungsgemäßen Wirkungen sind aus der vorstehenden Tabelle
ersichtlich. Das erfindungsgemäße optische Aufzeichnungsmedium
besitzt eine Aufzeichnungsschicht, die einen speziellen
Cyanin-Farbstoff und ein spezielles Quenchmittel
enthält. Das Material der Aufzeichnungsschicht kann deshalb
direkt auf das spritzgegossene Substrat ohne Schädigung des
Substrats aufgebracht werden, wodurch eine bemerkenswerte Verbesserung
der Produktivität erreicht wird verglichen mit einem
Medium mit einem Substrat, das aus einer üblichen ultravioletthärtenden
Harzschicht (Photopolymer) gebildet worden ist.
Weiterhin weist das erfindungsgemäße Medium überlegene
Aufzeichnungs/Wiedergabeeigenschaften auf.
Claims (6)
1. Optisches Aufzeichnungsmedium, umfassend ein Kunststoffsubstrat
und eine auf dem Kunststoffsubstrat gebildete Aufzeichnungsschicht
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht
einen Cyanin-Farbstoff der folgenden allgemeinen Formel
worin R₁ und R₂ jeweils Alkylgruppen mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen
bedeuten, und ein Quenchmittel der allgemeinen Formel
worin R₃, R₄, R₅ und R₆ jeweils Wasserstoff oder Substituentengruppen
bedeuten, enthält.
2. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das in dem Aufzeichnungsmedium enthaltene
Quenchmittel die folgende allgemeine Formel
besitzt.
3. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß R₁ und R₂ des in der Aufzeichnungsschicht
enthaltenen Cyanin-Farbstoffs Alkylgruppen mit 2 bis 3 Kohlenstoffatomen
sind.
4. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Cyanin-Farbstoff und das Quenchmittel
in einem Lösungsmittel, gebildet aus Methylcellosolve, gelöst
sind, um eine Lösung zu bilden, die auf das Kunststoffsubstrat
aufgebracht wird.
5. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kunststoffsubstrat ein spritzgegossenes
Substrat, integral gebildet aus einem Material mit Rillen und
Adressen, gebildet auf einer Oberfläche des Substrats, einschließt.
6. Optisches Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Kunststoffsubstrat aus einem Polycarbonatharz
gebildet ist.
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