DE2355446A1

DE2355446A1 - Aufzeichnungsmedium

Info

Publication number: DE2355446A1
Application number: DE19732355446
Authority: DE
Inventors: Kiyonobu Endo; Takeshi Goshima
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1972-11-06
Filing date: 1973-11-06
Publication date: 1974-05-16
Also published as: JPS5413774B2; NL185371B; JPS4969323A; NL185371C; NL7315141A; DE2355446B2

Description

Aufzeichnungsmedium Die Erfindung betrifft ein Informationsaufzeichnungsmedium, insbesondere für die Aufzeichnung von Videosignalen.
Beispielsweise in einem Videoplattenaufzeichnungsgerät das Informationen hoher Frequenzen, wie beispielsweise Fernsehsig nale, nufzeichnet, werden erhöhte und vertiefte Bereiche in Abhängigkeit von der aufzuzeichnenden Information auf einem Aufzeichnungsmedium bzw. -mittel längs eines Abtastweges einer Aufzeichnungseinrichtung ausgebildet.
Bei der Reproduktion muß der Abtastungsweg, der durch die Aufzeichnungseinrichtung ausgebildet worden ist, mittels siner Detektoreinrichtung genau in der Spur verfolgt werden. Zu diesem Zecke bevorzugt man die Ausbildung von Nuten oder Graten auf dem Aufzeichnungsmedium zum Zwecke der Führung der Detektoreinrichtung und außerdem zu dem Zweck, die Bereiche oder Teile zu begrenren bzw. zu definieren, in denen Information aufgezeichnet ist.
Hierfür kann ein Verfahren vorgeschlagen werden, in welchem der Strahl von einem vorbestimmten Energieniveau stets auf das Aufzeichnungsmedium fokussiert ist, weiches seinerseits eine Mchrzahl von 1 lichtempfindlichen Schichten aufweist, die auf dem Aufzeichnungsmedium übereinandergeschtet sind, so daß hierdurch eine Führung oder Führungen auf dem Aufzeichnungsmedium ausgebildet wird bzw. werden; ; und der Strahl, der in Abhängigkeit von der aufzuzeichnenden Information moduliert ist, wird dein vorstehend erwähnten ersten Strahl überlagert, so daß Information in den Bereichen aufgezeichnet wird, die von den Führungen definiert bzw. begrenzt sind. Es ergibt sich jedoch insofern ein Problem, als sich die Verbindugen benachbarter lichtempfindlicher Schichten vermischen oder chemisch miteinander im Grenzbereich reagieren, so daß dadurch neue Verbindungen erzeugt werden und infolgedessen die lichtempfindlichen Schichten ernsthaft zersetzt werden. Darüber hinaus sind die Aufzeicnungsmedien einer Alterung aus gesetzt Mit der Erfindung soll daher ein neuartiges Aufzeichnungsmedium zur Verfügung gestellt werden Weiterhin soll es möglich sein, in dem mit der Erfindung zur Verfügung gestellten neuartigen Aufzeichnungsmedium Führungsbereiche für eine Detektoreinrichtung in einer einfachen Weise auszubi 1 den.
Schließlich sollen in dem neuartigen, von der Erfindung zur Verfügung gestellten Aufzeichnungsmedium die nachteiligen Wirkungen, die durch chemische Reaktionen unter den Verbindungen in einer Vielzahl von für die Strahlenenergie empfindlichen Schichten hervorgerufen werden, vollständig eliminiert werden.
Endlich soll mit der Erfindung ein neuartiges Aufzeichnungsmedium geschaffen werden, in dem die Strahl energie oder die lichtempfindliche Schicht oder die lichtempfindlichen Schichten willkürlich zum Zwecke der Ausbildung einer Mehrzahl von strahlempfindl icheii oder licht empfindlichen Schichten ausgewählt werden können Das erfindungsgemäße Aufzeichnungsmedium oder die erfindungsgemäße Videoplatte weist grundsätzlich eine Basis auf, sowie eine Mehrzahl von Schichten, die auf der Basis ausgebildet und aus einer Verbindung oder Verbindungen, die für Strahlungsenergie empfindlich ist bzw. sind, hergestellt sind; wobei ferncr Zwischenschichten zwischen benachbarten, für Strahlungsenergie empfindlichen Schichten vorgesehen sind. Die strahlungsempfindlichen Schichten können untersci.iedliche Empfindlichkeit für Strahlungsenergie besitzen, und die Zwischenschicht soll chemisch nicht mit den licht empfindlichen Schichten reagieren.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
l?ig. 1A zeigt eine perspektivische Ansicht eines sich drchenden Aufzeichnungsmediums mit spiralförmigen Aufzeichnungswegen oder -orten; Fig. 113 zeigt eine Querschnittsansicht des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 1A; Fig. 2 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht des Aufzeichnungsmediums der vorhergehenden Figuren.
welches dem Strahl ausgesetzt worden ist, der mit einem in Abhängigkeit von der aufzuzeichnenden Information modulierten Strahl überlagert ist; fig. 3 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht, welche das Aufzeichnungsmedium veranschaulicht, bei dem die obre lichtempfindliche Schicht entfernt ist ; Fig. 4 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht, weiche das Aufzeichnungsmedium veranschaulicht, bei dem die Zwischenschicht entfernt ist; Fig. 5 zeigt eine teilweise perspektivische Ansicht, welche das Aufzeichnungsmedium veranschaulicht.
bei dem die belichteten Bereiche der unteren lichtempfindlichen Schicht entfernt sind; und Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht des Aufzeichnungsmediums nach Fig. 5.
Es sei zunächst auf die Fig. HA und 1B Bezug genommen, wonach ein Aufzeichnungsmittel oder eine Videoplatte gemäß der Erfindung eine Basis oder Grundplatte 11-, eine erste lichtempfindliche Schicht 12, eine Zwischenschicht 13 und eine zweite lichtempfindliche Schicht 14, die in der genannten Reihenfolge übereinandergeschichtet sind, aufweist. Die erste und zweite lichtempfindliche Schicht 12 und 14, die unterschiedliche Empfindlichkeiten besitzen, können photowiderstandsfähixe Materialien, photoempfindliche Polymere bzw. Photopolymere von Bichromatgelatinen, Thermoplaste oder Chalcogene sein. Die Zwischenschicht 13 kann aus lichtempfindlichem Material oder nichtlichtempfindlichem Material hergestellt sein jedoch muß sie aus einem Material bestehen, das mit den lichtempfindlichen Schichten 12 und 14 chemisch nicht reagiert. Darüber hinaus muß die Zwischenschicht 13 eine solche Durchlässigkeit besitzen, daß eine ausreichende Belichtung der darunter liegenden lichtempfindlichen Schicht 12 ermöglicht wird.
Die Fernseh- oder Videosignale werden auf dem Aufzeichnungsmittel oder der Platte, das bzw. die allgemein mit 15 bezeichnet ist, beispielsweise mit dem Verfahren aufgezeichnet 1 das in der Anmedung "Informationsaufzeichnungseinrichtung" beschrieben ist, welche am 16. Oktober 1973 in Japan eingereicht wurde. Dieses Aufzeichnungsverfahren besteht darin, daß ein Laserstrahl mit einer Energie, die ausreicht, die zweite lichtempfindliclle Schicht normal zu belichten, und ein überlagerter Laserstrahl, dessen Intensität in Ansprechung auf die auf der erst cii licht empfindlichen Schicht 12 aufzuzeichnenden Signale verändert oder moduliert wird, abtastend über das Aufzeichnungsmedium oder die Platte radial zu derselben in einer solchen Weise geführt wird, daß eine Spiralaufzeichnungsspur ausgebildet wird, wie sie bei R in Fig. 1A dargestellt ist, wobei die benachbarten Spuren voneinander durch nichthelichtete schmale streifenartige Teile getrennt sind. Auf- diese Weiser wird das Aufzeichnungsmittel oder die Platte 15 belichtet, wie in Fig. 2 veranschflulicht ist Hierin bezeichnen parallel schraffierte Bereiche a diejenigen Bereiche, die durch den Vorspannungsstrahl belichtet worden sind, während gekreuzt schraffierte Bereiche diejenigen Bereiche darstellen, die von dem Strahl belichtet worden sind, dessen Intensität in Ansprechung auf die aufzuzeichnenden Signale verändert oder moduliert wurde. Weiße Bereiche c steilen die Bereiche dar, welche von beiden Strahlen nicht belichtet worden sind Wenn die Zwischensicht 13 aus einem licIitempfindlichen Material hergestellt ist, besitzt sie eine Empfindlichkeit, die zwischen der Empfindlichkeit der ersten lichtempfindlichen Schicht 12 und der zweiten lichtempfindlichen Schicht 14 liegt, so daß die erste lichtempfindliche Schicht 12 in Ansprechung auf die aufzuzeichnenden Videosignale belichtet wird. Das bedeutet, daß die Energie, welche die erste lichtempfindliche Schicht 12 erreicht, gegeben wird durch die gleichung E1 = Eo exp - (61d1 + 62d2) deren Svsibole die folgende Bedeutung haben: Eo = Energie, welche die zweite lichtempfindliche Schicht 14 zur Belichtung derselben erreicht ; 61, 2 = Energieabsorptionskoeffizienten der Zwischenschicht und der ersten licht empfindlichen Schicht 13 bzw. 14 ; und dli d2 = Dicke der Schichten 13 bzw. 14.
Infolgedessen ergibt sich, daß die erste lichtempfindliche Schicht 12 nicllt mit der Strahlungsenergie belichtet werden muß, die kleiner als E1 ist, wie oben angegeben. Als Ergebnis ist festzustellen, daß die zweite lichtempfindliche Schicht 14 durch den Aufzeichnungsstrahl in einer Spiralform belichtet wird, wogegen die Zwischenschicht 13 und die erste lichtempfindliche Schicht 12 in Ansprechung auf die Videosignale belichtet werden, die auf dem Aufzeichnungsstrahl überlagert sind.
Danach wird das Aufzeichnungsmittel oder die I'latte 15 einem Entwicklungs-Verfahrensschritt unterworfen, so daß die belichteten Bereiche a und b der zweiten lichtempfindlichen Schicht 12 entfernt werden, so daß die Zwischenschicht 13 freigelegt wird, jedoch werden die unbelichteten Bereiche c nicht aufgelöst, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Wenn die zweite lichtempfindliche Schicht aus einem photowiderstandsfähigen Material hergestellt ist, wie beispielsweise aus dem unter der Handelsbezeichnung 11Photoresist AZ--135O, 303" bekajint en Produkt der Shipley Inc. oder dem unter der Handelsbezeichnung "Microline 102" bekannten Produkt der GAF Incç, kann sein entsprechendes Atzmittel verwendet werden. Das Ätzmittel enthält im allgemeinen kaustische Soda, Natriumcarbonat oder Natriumsilikat.
Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, die Zwischenschicht 13 mit einem geeigneten Ätzmittel zu entfernen, und zwar unabhängig davon, ob die Schicht 14 aus einem lichtempfindlichen Material hergestellt ist oder nicht. Wenn die Zwischenschicht 13 aus einem Material hergestellt ist, welches von dem gleichen Ätzmittel geätzt wird, das auch die zweite lichtempfindliche Schicht 14 ätzt, dann kanu das Aufzeichnungsmittel oder die Platte 15 in einem Verfahrensschritt geätzt werden, wie in Fig. 4 veranschaulicht ist. Danach werden die belichteten Bereiche der ersten lichtempfindlichen Schicht 12 in geeigneter Weise weggeätzt, wie in Fig. 5 veranschaulicht ist.
Auf diese Weise, erhält man das Aufzeichnungsmedium oder die Platte 15 mit den darauf aufgezeichneten Video signalen. In Fig. 5 sind die Stege und Senken 15-' zwischen den Spurführungen 16 für den Aufzeichnungs-Wiedergabekopf die Bereiche in der ersten lichtempfindlichen Schicht 12, in denen die Videosignale digital aufgezeichnet sind. Es ist darauf hinzuweisen, daß das Aufzeichnungsmittel oder die Platte 15 durch einen Verfahrensschritt in die in Fig. 5 dargestellte endgültige Form gebracht werden kann, wenn ein Ätzmittel der Art verwendet wird, das in der Lage ist, die belichteten Bereiche sowohl der zweiten Schicht 14 als auch der Zwischenschicht 13 als auch der ersten Schicht 12 wegzultzen.
Die erste und zwei-te lichtempfindliche Schicht 12 bzw. 13 konnen aus einem photowiderst andsfähigem Material hergestellt sein, während ctie Zwischenschicht 13 aus einem Chalcogen hergestellt sein kann. Alternativ können die erste und zweite lichtempfindliche Schicht 12 bzw.. 14 aus einem lichtempfindlichen Material vom Ch@lcogentyp hergestellt werden, während die Zwischenschicht 13 aus einem photowiderstandsfähigem Material hergestellt erde kann. Wenn die erste oder zweite lichtempfindliche Schicht 12 oder 14 als Zwischenschicht 13 dienen kann, kann die letztere eliminiert werden, jedoch ist die Wahl einer Dicke der lichtempfindlichen Schichten 12 und 14 begrenzt; das Vorsehen der Zwischenschicht gemaß der vorliegenden Erfindung ist sehr vorteilhaft.
Zusätzlich zu den Materialien, welche für die Zwischenschicht 13 beschrieben worden sind, können Metalle verwendet werden.
beispielsweise in Alkali gelöstes Aluminium, in heißem Natriumchlorat gelöstes Chrom, in Salpetersäure gelöstes Silber, in Salpetersäure gelöstes Zink, in Salpetersäure gelöstes Magnesium, Halbleiter, Makromolekülverbindungen wie beispielsweise in Schwefelsäure gelöste Polyester, oder nichtmetallische Verbindungen wie beispielsweise in fluorwasserstoffsäure gelöste Glaskeramik und Nesaglas, das in einer Natriumchlorat und Zinkpulver enthaltenden Lösung gelöst ist. Die erste und zweite lichtempfindliche Schicht kanne aus photowiderstandsfähigen Materialien, einer Mischung aus einem photowiderstandsfähigem Material und einem Chalcogen oder CHalcogenen, einer Chalcogenreihenverbindung, einer Mischung aus Chalcogenverbindungen mit photowiderstandsfähigen Materialien, einem Thermopiast (der nicht als ein lichtempfindliches tlaterial sondern als ein für die Strahlenergie empfindliches Material in Verbindung mit lichtbeständigen Materialien wirkt) hergestellt sein.
Es sei nunmehr wiederum auf Fig. 2 Bezug genommen, worin die Zwischenschicht 13, die eine Dicke in der Größenordnung von hunderten von AÅ hat, ein nichtlichtempfindliches Material sein kann Die Dicke der Zwischenschicht 13 muß so ausgewählt sein, daß eine Belichtung der ersten lichtempfindlichen Schicht 12 ermöglicht wird, so daß die Dicke in Abhängigkeit von der Intensität einer gewählten Lichtquelle und einer Durchlässig-Keit eines verwendeten Materials verändert werden muß. Die Behandlung der Zwischenschicht 13 von Fig. 2 zu Fig, 3 kann in einer Weise ausgeführt werden, die im wesentlichen so ist, wie die vorstehend beschriebene Weise.
Bezugnehmend auf Fig, 3 sei darauf hingewiesen, daß die Zwischenschicht 1, die aus Aluminium hergestelit ist, mit einem Ätzmittel abgeätzt werden kann, das einen gliedrigen pH-Wert besitzt, jedoch müssen die lichtempfindlichen Schichten 12 und 14 aus einem gegen Alkali widerstandsfähigem Material oder aus gegen Alkali widerstandsfähigen Materialien hergestellt sein.
Wenn das Aufzeichnungsmittel oder die Platte 15 in der vorbeschriebenen Art und Weise behandelt wird, hat die metallische Zwischenschicht 13, die nicht frei liegt, die Tendenz, geätzt zu werden, wie in Fig. 6 dargestellt ist, dieser Vorgang wird allgemein als Seitenätzung bezeichnet. Als Ergebnis dieser Tatsache besteht die Gefahr, daß der nichthelichtete lichtempfindliche Bereich 14 die Tendenz bat, von der Zwischenschicht 14 getrennt zu werden. Jedoch kann dieses Problem der Seitenätzung durch das Plasmatrockenätzungsverfahren, über das vor kurzem berichtet worden ist, überwunden werden. Das bedeutet, daß gemäß diesem Verfahren das Plasma, welches im Vakuum in der Größenordnung von 0.5 Torr erzeugt worden ist, eine Schicht eines Jkilbleiters wie beispielsweise Silizium mit einer Geschwindigkeit von 400 - 4000 2 pro Minute abätzen kann, jedoch kann die aus photowiderstandsfähigem Material bestehende Schicht intakt gehalten werden. Daher ist dieses Verfahre-n' sellr vorteilhaft, wenn die lichtempfindlichen Schichten 12 und 14 ausgebildet werden (es wird weiterhin auf "ELECTRONICS" vom 5. Juni 1972 hingewissen).
Nachdem die Zwischenschicht 13 in der oben heschriebenen Weise abgeätzt worden ist, wird die lichtempfindliche Schicht 12 zum Zwecke der Entfernung der belichteten Bereiche geätzt, , wie Fig. 5 zeigt. Infolgedessen erhält man das Aufzeichnungsmittel oder die Platte 15 mit den Spurführungen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden lichtempfindliches Material oder lichtempfindliche Materialien des positiven Typs benutzt, so daß die belichteten I3ereiche durch ein netzmittel oder durch; mehrere Ätzmittel entfernt t werden können, jedoch Kann die Zwischensicht zwischen photoempfindlichen Schichten vom negativen Typ ausgebildet sein, bei denen die nichtbelichteten Bereiche zum Zwecke der Entfernung geätzt werden. In diesem ].etzteren Falle muß die erste lichtempftndliche Schicht eine Empfindlichkeit haben, die böher als dieje-zlige der zweiten lichtempfindlichen Schicht ist, und der Lichtstrahl mit höherer Stärke muß die Bereiche des Aufzeichnungsmittels oder der Platte abtasten, die als die Spurführungen zurückbleiben, so daß die zweite wie auch die erste lichtempfindliche Schicht gleichzeitig belichtet werden können. Danach mut'- der Strahl, dessen Intensität relativ niedrig und in Abhängigkeit von den aufzuzeichnenden Videosignalen moduliert ist, zum Zwecke der Abtastung nur der ersten llchtempfindlichen Schicht verwendet werden.
Die Zwischenschicllt gemäß der Erfindung ist nicht nur sei vorteilhaft, wenig ein Lichtstrahl, wie beispielsweise ein Laserstrahl, für die Aufzeichnung benutzt wird, sondern auch dann, wenn Elektronenstrahlen verwendet werden. Im letzteren Palle kann die erste photowiderst,andsfähige Schicht aus einem Thermoplast hergestellt werden, die Zwischenschicht kann aus irgendeinem oben aufgeführten Material hergestellt seine und die zweite Schicht kann ein photowiderstandsfähiges Material sein.
Die thermorlastische Schicht wird in Ansprechung auf die Intensitäten des Elektronenstrahls deformiert, die ihrerseits in Ansprechnung auf die aufzuzeichnende Information variiert werden. Nach der Aufzeichnung kann die zweite lichtempfindliche Schicht in einer Weise entfernt werden, die im wesentlichen gleich oder ähnlich der Art und Weise ist, wie sie vorstehend beschrieben wurde. Obgleich beim vorstehenden Ausführungsbei spiel die licht empfindlichen Schichten als aus zwei Schichten bestehend beschrieben worden sind, sei darauf hingewiesen, daß eine Mehrzahl von lichtempfindlichen Schichten ausgebildet werden kann.

Claims

P n t e n t a n s p r ii c h e

1. Aufzeichnungsmedium, g e k e, n n z e i. c h n e d u r c h a) eine Basis (ll)i b) eine Mehrzahl von Schichten (12, 14), die auf der Basis ausgebildet und aus einer Verbindung oder aus Verbindungen hergestellt sind, die für Strahlungsenergie empfindlich ist bzw. sind; und c) eine oder mehrere Zwischenschichten (13), die zwischen benachbarten strahlungsempfindlichen Schichten angeordnet ist bzw. sind.

2. Aufzeichnungsmedium nach Aspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c b n e t, daß eine erste empfindliche Schicht (12) auf der Basis (11) ausgebildet und für Strahlungsener gie empfindlich ist, welche höher als ein vorbe-stimmtes Niveau ist ; wobei die Zwischenschicht (13) auf der ersten empfindlichen Schicht ausgebildet ist ; und wobei ferer eine zweite empfindliche Schcht (14) auf der Zwischenschicht ausgebildet und für Strahlungsenergie empfindlich ist, die höher als ein vorbestimmtes Niveau ist.

3. Aufzeiclrnuitgsmedflim nach Anspruch 2, d a d u r c h g e -k e ii n z c i c lt 11 e t, daß die erste und zweite empfindliche Schicht (12, 14) nach der Beaufschlagung durch Strahlungsenergie mit einem Verfaliren in Bereiche getrennt werden bzw. . sind, die durch Strahlungsenergie beaufschlagt sind, sowie in Bcreicllc, die nicht durch Straitlungsenergie beaufschlagt sind.

4. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenschicht (13) aus einer für Strahlungsenergie empfindlichen Verbindung hergestellt ist.

5. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k k e n n z e i C h n e t, daß die Zwischenschicht (13 ? aus einer Verbindung hergestellt ist, die nicht für Strahlung empfindlich jedoch nach der Beaufschlagung mit Strahlungsenergie durch ein Verfahren entfernbar ist.

f. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e Ji ii e C i c h n e t, daß die Zwischenschicht (13) aus einer Verbindung hergestellt ist, die in der Weise für Strahlungsenergie empfindlich ist, daß flereiche, die mit Strahlungsenergie beaufschlagt worden sind, von Bereichen getrennt werden können, welche nicht mit Strahlungsenergie beaufschlagt worden sind.

7. Aufze ichnungsmedium nach Anspruch 3 oder 4, d n d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenschicht (13) aus einer Verbindung hergestellt ist, die für- Strahlungsenergie empfindlich und nach der Beaufschlagung mit Strahlungsenergie durch ein Verfahren entfernbar ist.

8. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a -d U ii r c g g @ g e k e n n z e i c h n e t 1 daß die Zwischenschichten (13) aus Metall hergestellt sind.

9. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c- h n e t, daß die Zwischenschichten (13) aus einer Hochmolekularverbindung hergestellt sind.

10. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Zwischenschichten (13) aus Halbleitern hergestellt sind.

11. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a -d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die erste und zweite empfindliche Schicht (12, 14) aus photowiderstandsfähigen Materialien und die Zwischenschicllt (13) aus Chalcogenen bergestellt sind.

12. Aufzeichnungsmedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d n -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, 1 daß die erste und zweite empfindliche Schicht (12, 14) aus Chalcogenen und die Zwischenschicht (13) aus photowiderstandsfähigen Materialien hergestellt sind.

13. Aufzeichnung.smedium nach einem der Ansprüche 1 - 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die erste Schicht (12) aus einem Thermoplast und die zweite empfindliche Schicht (14) aus einem photowiderstandsfähigem Material hergestellt ist.