CD Rohlinge: Funktionsweise & Beschichtung erklärt

Kategorie: Grundlagen & FAQs

Die CD-R hat längst den Sprung in den Massenmarkt vollzogen und ist für viele PC-Anwender interessant geworden. Deshalb hier einige Tips, wie Rohlinge eigentlich funktionieren und was es beim Kauf und beim Umgang mit den CD-Rs in Bezug auf die Beschichtung alles zu beachten gilt.

Eine CD besteht aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial (Polycarbonat) und hat in der Regel eine kreisrunde Form mit einem Durchmesser von 120mm. Allerdings gibt es inzwischen auch Sonderformen oder kleinere CDs.

Die Funktionsweise des CD-Rohlings

Die Datenstrukturen auf einer herkömmlichen CD entstehen, indem man von einem negativen Glas-Master positive Kopien aus Kunststoff zieht. Die werden dann mit Aluminium bedampft und mit Schutzlack versehen. Aufgrund der verschiedenen Reflektionen in den Vertiefungen (Pits) und den Stegen (Lands) kann der Laser die nötige binäre Information abtasten. CD-Rs stellen die beiden verschiedenen Reflektionszustände mit Hilfe einer Schicht aus polymerem Farbstoff her, die auf einem Polycarbonat-Träger aufgebracht wird. Ist der starke Schreib-Laser des Brenners aktiv, verändert er durch Hitze (ca. 250 Grad Celsius) die Struktur und damit die Reflektionseigenschaften des Farbstoffs. Abkühlung fixiert die Polymere, wodurch wieder Zonen unterschiedlicher Reflektion entstehen.

Die Technik hat den Schwachpunkt, daß sich die Reflektionen der Pits und Lands weniger stark unterscheiden als bei der CD, ein CD-Laufwerk also mehr Mühe hat, die Daten exakt auszulesen. Außerdem sind die Polymere nicht unbegrenzt stabil: Unter Einfluß von Licht und Temperatur verlieren sie an Reflektionskontrast, bis schließlich keine Daten mehr lesbar sind. Ziel der CD-R- Hersteller ist also, diesen beiden Schwächen entgegenzuwirken. Daher gibt es heute Rohlinge, deren Unterseite drei verschiedene Farben aufweisen kann: Gold, Grün oder Blau, je nach dem verwendeten Farbstoff-Geheimrezept. Über der Farbschicht befindet sich jeweils noch eine Gold- oder Silberschicht, die den Reflektionskontrast deutlich verstärkt.

Die Beschichtung bei CD-Rohlingen, der Dye, hat verschiedene Farben.

Die Farbunterschiede der Rohlinge

Die Hersteller verwenden für die Aufzeichnungsschicht, in der die Daten eingebrannt werden, unterschiedliche Farbstoffe. Diese Farbstoffschicht wird direkt auf die durchsichtige Polykarbonat-Trägerschicht aufgebracht. Es folgt eine Schicht aus reflektierendem Materil (Reflektionsschicht): Statt Aluminium (silberfarben) wie bei den gepreßten CDs wählen die Hersteller bei den CD-Rs meist Gold. Zuletzt wird eine Schutzschicht aufgebracht, damit nicht UV-Strahlen, Feuchtigkeit oder Kratzer die CD beschädigen.

Goldene Medien verwenden den Farbstoff Phtalocyanin. Er ist transparent, daher scheint auch auf der Unterseite die goldene Reflektionsschicht durch. Die Haltbarkeit solcher CD-Rs wird mit über 100 Jahren angegeben. Außerdem ist bei ihnen der Reflektionskontrast am höchsten. Haben Sie also Probleme, gebrannte Medien in Ihrem Laufwerk zu lesen, probieren Sie ein Gold-Medium aus. Rohlings-Hersteller wie Kodak, BASF und Mitsui verwenden den von Mitsui entwickelten und patentierten Farbstoff Phtalocyanin für die Reflektionsschicht.

In den grünen CD-Rs – meist die preisgünstigsten – steckt der Farbstoff Cyanin. Er selbst ist zwar blau, zusammen mit der goldenen Reflektionsschicht erscheint die Unterseite aber grün. Cyanin ist billiger und nicht so stabil, man schreibt solchen CD-Rs eine Lebensdauer von zehn Jahren und mehr zu. Grüne Medien liefern den schwächsten Kontrast, können also bei älteren CD-ROM- Laufwerken zu Lesefehlern führen. Da Cyanin empfindlich gegen UV-Strahlen ist, wird er nie in Reinform verwendet, sondern nur mit verschiedenen Stabilisatoren. Hersteller des Farbstoffes Cyanin ist die japanische Firma Taiyo Yuden.

Rohlinge mit blau schimmernder Reflektionsschicht sind seltener anzutreffen, sie basieren auf dem Farbstoff Azo. Wie Cyanin ist er blau, durch eine Reflektionsschicht aus Silber bleibt das Blau jedoch nach unten sichtbar. Der Hersteller verspricht für diese Art CD-Rs eine ähnlich lange Haltbarkeit wie die der Gold-Medien. Verbatim verwendet ihn z.B. bei seinen Rohlingen der Data-Life-Plus-Serie. Auch bei den bläulich schimmernden Rohlingen wird von einer durchschnittlichen Lebensdauer von 100 Jahren ausgegangen.

Die Beschichtung bei CD-Rohlingen

Es gibt drei verschiedene Dye-Farben (Dye = organischer Farbstoff).

  • Cyanin – blau, grün, türkisfarben oder hellblau
  • Phthalocyanin – farblos, silbrig-grün, silber, goldfarben
  • Azo – tiefblau

Es gibt drei Reflektionsschichten: Gold, Silber oder Aluminium.

Die verschiedenen Farbtöne der CD Unterseiten entstehen je nach Mischung der Reflektionsschicht mit dem Dye.

  • Phtalocyanin/Gold – schimmert golden
    Die Haltbarkeit dieser CD-Rs wird mit über 100 Jahren angegeben. Bei ihnen ist der Reflexionskontrast am höchsten.
  • Cyanin/Silber – schimmert bläulich
  • Cyanin/Gold – schimmert grünlich
    Die Haltbarkeit der Rohlinge mit Cyanin Beschichtung wird mit ca. 10-15 Jahren angegeben. Grün schimmernde Rohlinge liefern den schächsten Kontrast und führen bei empfindlichen CD-ROM Laufwerken oft zu Lesefehlern.
  • Azo/Silber – schimmert dunkelblau
    Diese Rohlinge sind selten anzutreffen. Die Haltbarkeit dieser CD-Rs wird wie bei den Goldenen mit über 100 Jahren angegeben.
  • schwarz/bunt – Rohlingen mit bunter oder schwarzer Unterseite wird ein Farbstoff beigemischt, der keinerlei Auswirkung auf die Qualität hat.

Bei billigen Rohlingen wurde der Dye oft nicht gleichmäßig aufgetragen haben oder es treten kleine Verunreinigungen oder Fehler in der Reflektionsschicht auf. Diese mindere Qualität hat Auswirkungen auf die Lesefähigkeit – beschriebene Rohlinge sind oft schon nach 1-2 Jahren nicht mehr vollständig lesbar. Kleine Risse am Innenring können durch die hohen Drehzahlen der Laufwerke im schlimmsten Fall zur Beschädigung des CD-Laufwerks führen. Am äusseren Ring treten oft kleine Verfärbungen oder eine Art „Ausfransen“ der Reflektionsschicht auf, was zu Oxidation führen kann.


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