Recording Mechanism of Overcoated Metallized Dye Layers on Polycarbonate Substrates

Abstract

The recording mechanism of a so-called CD-Recordable is reported; the disc consists of a pregrooved polycarbonate substrate, a dye, a metal reflector and an overcoat. After recording, bumps on the pregrooved substrate and pits at the dye/metal interface are observed. A method to determine the complex refractive index of a dye is explained and it will be shown how to obtain both a high reflection and a high modulation. From optical and thermal calculations and from recording experiments it is shown that two threshold temperatures are involved, associated with the softening of polycarbonate at 170°C and with a transition of the dye at 265°C.

Current Developments in Optical Data Storage with Organic Dyes

“…[35] During the recording process the dye layer absorbs the laser radiation and converts it into heat with destruction of the dye molecules. In addition, the polycarbonate melts through the heat produced and the silver mirror is deformed.…”

Aktuelle Entwicklungen in der optischen Datenspeicherung mit organischen Farbstoffen

“…[35] Der gesamte deformierte Bereich entspricht dem Pit der geprägten CD und hat durch die destruktive Interferenz des Laserstrahles eine geringere Reflexion. Aus der Differenz der einzelnen Brechungsindizes und der dazugehörigen Schichtdicke wurde abgeschätzt, dass ein Loch am effizientesten sein sollte, gefolgt von Blasenbildung, während eine Beule den geringsten Einfluss haben sollte.…”

“…Aus der Differenz der einzelnen Brechungsindizes und der dazugehörigen Schichtdicke wurde abgeschätzt, dass ein Loch am effizientesten sein sollte, gefolgt von Blasenbildung, während eine Beule den geringsten Einfluss haben sollte. [35] Spätere Arbeiten haben diese Abstufung nicht bestätigt. Zwei wichtige Temperaturschwellen wurden identifiziert: die Glasübergangstemperatur (T g ) des Polycarbonates (ca.…”

“…Dabei entzieht sich der Schreibprozess selbst der direkten experimentellen Beobachtung. Durch die Untersuchung der beschriebenen Bereiche mit verschiedenen Mikroskopietechniken [35][36][37][38] und mithilfe von Modellrechnungen [41][42][43] lassen sich dennoch wichtige Informationen gewinnen. Wie bereits dargestellt, sind für CNR und Jitter die exakte Ausbildung der Beule im Polycarbonat und die Zersetzung des Farbstoffes entscheidend.…”

“…Wie in Abschnitt 4.2 beschrieben, ist die Reflexion proportional zum Realteil des Brechungsindexes n. Ein hoher Wert für n wird wiederum nur mit Farbstoffen erreicht, die in Lösung einen großen molaren dekadischen Extinktionskoeffizienten e aufweisen. [35,52,53] Nur Farbstoffe mit e > 200 000 L cm À1 mol À1 (CD-R) bzw. e > 100 000 L cm À1 mol…”