DE2558245A1

DE2558245A1 - Laser-aufzeichnungsmaterial und aufzeichnungsverfahren

Info

Publication number: DE2558245A1
Application number: DE19752558245
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Ito; Masanao Kasai; Hiroshi Matsuno; Youko Oikawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1974-12-26
Filing date: 1975-12-23
Publication date: 1976-07-08
Also published as: US4069487A; DE2558245C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Aufzeichnungsmaterial oder -organ für eine Aufzeichnung bzw. Registrierung mittels eines Laserstrahls sowie auf ein Aufzeichnungsverfahren, das die Verwendung eines solchen Aufzeichnungsmaterials bzw. -organs umfaßt.

Verfahren zur Aufzeichnung einer Information durch Fokussierung eines stark modulierten, abgelenkten bzw. Abtast-Laserstrahls zu einem Punkt von hoher Energiedichte, Bestrahlung eines Aufzeichnungsmaterials oder -organs unter selektiver Entfernung und/oder Verformung bzw. Veränderung eines Teils des Aufzeichnungsmaterials durch Schmelzen und/oder Verdampfen zur Erzeugung einer Aufzeichnung der Information sind bekannt.

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Derartige Aufzeichnungsverfahren können eine Wirk- oder Echtzeitaufzeichnung ergeben ohne irgendeine Nachbehandlung wie Wärmeentwicklung und Fixierung und ohne irgendwelche flüssigen Behandlungsmittel unter Erzeugung von Bildern mit hoher Auflösung und hohem Kontrast. Das Aufzeichnungsmedium ist dabei gegenüber künstlichem bzw. Raumlicht nicht empfindlich, was jegliche Raumabdunklung überflüssig macht und es ist für die Aufzeichnung von elektrischen Signalen wie Komputer-Ausgängen und übertragenen Zeitreihensignalen geeignet, wobei eine Zuschaltung möglich ist. Dieser Typ von Aufzeichnungsverfahren kann daher für die Aufzeichnung von Mikrobildern und Ultramikrobildern sowie für Komputer-Mikrofilmgeräte, Mikrof aksimiles und Photosetzplatten angewandt und für eine Verkleinerung von AufzeichnungS'-geräten ausgenutzt werden unter Steigerung der Funktion und Verbesserung der Bildqualität.

Für diese Art der Aufzeichnung benutzte herkömmliche Aufzeichnungsorgane bzw. -materialien umfassen einen Träger und eine Absorptionsschicht von etwa 0,1 ja auf dem Träger, die aus einem Metall oder Halbmetall wie Rhodium, Wismut und dergl. gebildet ist. Allerdings ist das Ausmaß der Lichtreflexion an solchen dünnen Metallfilmen höher als 50 % (im sichtbaren Bereich, nahen IR-Bereich und IR-Bereich). Daher werden nur weniger als 50 96 der Lichtenergie des einwirkenden Laserstrahls von der dünnen Metallschicht ab-

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sorbiert, was hinsichtlich der Leistungsfähigkeit und Empfindlichkeit wenig erwünscht ist. Ferner wird bei Bestrahlung einer aus Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit hergestellten Absorptionsschicht mit einem Laserstrahl die Temperatur in der Umgebung des bestrahlten Bereichs hoch und es treten infolge von Schmelzerscheinungen und dergl. gewisse Änderungen oder Deformationen auf. Allgemein sollte die Aufzeichnungsdichte oder -auflösung lediglich im Fokussierungsbereich den höchsten Wert aufweisen,, und die Deformation oder Veränderung der Umgebung führt daher zu einer Verminderung der Aufzeichnungsdichte und -auflösung. D.h. also, daß die Empfindlichkeit und Auflösung bei Verwendung einer Metallschicht als Aufzeichnungsschicht vermindert sind.

Weitere Mängel der herkömmlichen Aufzeichnungsmaterialien werden nachfolgend beschrieben: Da der Arbeitsabstand (Abstand zwischen .Linsenoberfläche und Brennpunkt) eines für die Fokussierung eines Laserstrahls auf einen Strahldurchmesser von weniger als einigen/! notwendigen optischen Systems üblicherweise so kurz ist wie einige hundert Mikron, setzen sich Dampf oder Teilchen des Aufzeichnungsschichtmaterials, die bei Bestrahlung des Aufzeichnungsmaterials mit einem Laserstrahl entstehen, bisweilen auf der Linsenoberfläche ab, was zu einer Verminderung der Aufzeichnungsgenauigkeit führt. Allgemein ist die Brennpunktstiefe ge-

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ringer als einige Mikron und der Fokussierungsstand muß daher nachgewiesen und das nachgewiesene Ergebnis zurückgegeben werden, so daß ein konstanter Fokussierungsstand zur Wirkzeit für die Zwecke einer wirksamen Fokussierung des Laserlichts auf die Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials aufrechterhalten werden kann. Dampf oder versprühte Teilchen des Aufzeichnungsschichtmaterials stören bisweilen die Genauigkeit des Nachweises. Abhängig vom Typ des Aufzeichnungsmaterials und der Laserbestrahlungsbedingungen . verursachen daher Dampf oder versprühte Teilchen einen Untergrund oder Rauschpegel bei der Aufzeichnung der Information.

Ziel der Erfindung ist daher ein Aufzeichnungsorgan bzw. -material für eine Laserstrahlaufzeichnung, das frei von unerwünschten Effekten ist, wie sie durch Dampf oder versprühte Teilchen des Aufzeichnungsschichtmaterials bei Bestrahlung mit einem Laserstrahl verursacht werden. Weiteres Ziel ist eine hohe Auflösung und ferner eine mechanische Zuverlässigkeit eines solchen Laser-Aufzeichnungsorgans oder -materials. Weiter wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Aufzeichnung einer Laserstrahlinformation unter Verwendung des neuen Aufzeichnungsmaterials vorgesehen.

Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsmaterial für die

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Aufzeichnung mit Hilfe eines Laserstrahls unter Deformation oder Veränderung einer Aufzeichnungsschicht durch Schmelzen und/oder Verdampfen umfaßt einen Träger, über dem eine aus einem nicht-metallischen Material zusammengesetzte Aufzeichnungsschicht angeordnet ist, sowie eine die Aufzeichnungsschicht überlagernde Schutzschicht, die durch die Einwirkung des der Aufzeichnung dienenden Laserstrahls nicht wesentlich zerstört wird.

Die Erfindung umfaßt weiter ein Verfahren zur Aufzeichnung einer Laserstrahlinformation unter Anwendung des vorstehenden Aufzeichnungsorgans bzw. -materials.

Nachfolgend wird die Erfindung mehr im einzelnen an Hand der beigefügten Zeichnungen erläutert; es zeigen schematisch im Schnitt:

Fig. 1 eine Form der Erzeugung einer Aufzeichnung durch Bestrahlung eines herkömmlichen Aufzeichnungsmaterials mit einem Laserstrahl;

Fig. 2 ein herkömmliches Aufzeichnungsmaterial mit

einer durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl * gebildeten Aufzeichnung;

Fig. 3 eine Form der Erzeugung einer Aufzeichnung mit Hilfe eines Laserstrahls bei einem erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterial;

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Fig. 4 u. 5 weitere Ausführungsarten des erfindungsgemässen Aufzeichnungsmaterials;

Fig. 6 eine Form der Erzeugung einer Aufzeichnung mit Hilfe eines Laserstrahls bei einer weiteren Ausführungsart des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsmaterials und

Fig. 7 eine schematische Anordnung zur Aufzeichnung mit Hilfe eines Laserstrahls.

Gemäß Fig. 1 "besteht das herkömmliche Aufzeichnungsmaterial aus einem Träger 1 und einer Aufzeichnungsschicht 2, Ein Laserstrahl 3 wird gemäß der zu registrierenden Information auf das Aufzeichnungsmaterial gerichtet, wodurch der bestrahlte Bereich 5 der Aufzeichnungsschicht 2 durch Verdampfung und/oder Schmelzen unter Erzeugung einer Markierung deformiert bzw. verändert wird. Wenn der Träger 1 für den benutzten Laserstrahl durchsichtig ist, kann dieser auch von der Trägerseite her einfallen,wie durch 3¹ gezeigt wird. Wie an Hand der Beschreibung des Standes der Technik dargelegt wurde, besitzt ein solches herkömmliches Aufzeichnungsmaterial den Mangel, daß sich Dämpfe oder versprühte Teilchen des Aufzeichnungsschichtmaterials an der Linsenober-

fläche unter Störung der Aufzeichnung absetzen und den Nachweis der Fokussierungslage des Laserlichts beeinträchtigen und ferner einen Untergrund verursachen. Wenn auf der Oberfläche des Aufzeichnungsmaterials ferner eine Beschädigung oder daran haftender Staub vorhanden sind, ist es im übrigen

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schwierig, die Beschädigung und den Staub dem Wesen nach von dem Aufzeichnungsbereich zu unterscheiden, obgleich eine solche Unterscheidung im Falle von Silbersalz-Aufzeichnungsmaterialien oder Bläschenfilmen möglich ist. Ferner wird, wenn Staub auf einem Informationsmarkierungsbereich, d.h. einem unter Bilderzeugung veränderten Bereich der Aufzeichnungsschicht sitzt, ein ähnliches Ergebnis erhalten und insbesondere das Ablesen der registrierten Information undeutlich. Wenn beispielsweise eine etwa 1 μ . dicke Aufzeichnungsschicht 2 verletzt wird, erreicht die Beschädigung leicht die Oberfläche des Trägers 1 und erscheint als ⁿInformationsmarkierung¹¹ beim Ablesen, so daß die Verlässlichkeit der Informationsaufzeichnung verlorengeht.

Insbesondere sind hochempfindliche Aufzeichnungsschichten üblicherweise sehr dünn und damit anfällig und leicht zu verletzen.

Diese Verhältnisse werden an Hand von Fig. 2 näher erläutert: Eine Beschädigung 7 in einer Aufzeichnungsschicht ist danach nicht wesentlich verschieden von einer Informajtionsmarkierung 5, die durch ein Laserlicht erzeugt worden ist und die Beschädigung 7 wird daher als ein Teil der insgesamt aufgezeichneten Information gelesen, was zu einer Konfusion bezüglich der tatsächlichen Information führt. Daneben hat an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 2 ange-

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lagerter Staub 8!' keine derart unerwünschte Wirkung auf das Ablesen, wenn die aufgezeichnete Information als Intensität s verhältnis des hindurchgelassenen sichtbaren Lichts gelesen wird, da die optische Dichte der Aufzeichnungsschicht 2 üblicherweise so hoch ist wie etwa 1,0 oder mehr. Staub 8 im Informationsaufzeichnungsbereich stört dagegen die Information. Ferner treten oft bei der Entfernung von Staubkörnern wie 8 und 8¹ von der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 2 erneut Schäden auf. ■

Fig. 3 zeigt nun eine der repräsentativen Ausführungsarten des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsorgans bzw. -materials: Eine aus einem nicht-metallischen Material zusammengesetzte Aufzeichnungsschicht 4 Überlagert einen Träger 1 und wird selbst von einer Schutzschicht 9 überlagert. Ein Laserstrahl 3 wird über ein Linsensystem 10 auf die Aufzeichnungsschicht 4 gerichtet. Der vom Laserstrahl 3 getroffene Bereich 5 der Aufzeichnungsschicht 4 wird dabei durch Verdampfung oder Schmelzen deformiert unter Bildung eines Informationsmarkierungsbereichs. Beim Verdampfen des bestrahlten Aufzeichnungsschichtmaterials erzeugte Dämpfe oder versprühte Teilchen werden durch die Schutzschicht 9 aufgehalten und können das Aufzeichnungsorgan nicht verlassen. Somit lagern sich keine versprühten Teilchen oder Dämpfe an der Oberfläche der Linsen und dem nicht-markierten Bereich des Aufzeichnungsorgans an, so daß die Aufzeichnungs-

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genauigkeit nicht vermindert ist und die Aufzeichnung nicht nachteilig gestört wird.

In der Aufzeichnungsschicht setzen sich versprühte Teilchen, und. Dämpfe- an der Oberfläche des Trägers 1 und der Rückseite der Schutzschicht 9 eher gleichmäßig als in Teilchenform ab und ein solcher Ablagerungszustand von versprühten Teilchen und Dämpfen verursacht daher keinerlei Untergrund und vermindert die Auflösungsfähigkeit nicht. . Ferner wird die Schutzschicht 9 durch den Laserstrahl nicht zerstört und kann die Aufzeichnungsschicht 4 auch nach der Aufzeichnung schützen, so daß die Schutzschicht 9 ausgezeichnete mechanische Eigenschaften verleiht, welche die Aufbewahrung und Handhabung des Aufzeichnungsorgans oder -materials verbessern bzw. erleichtern.

Da die Schutzschicht durch den Laserstrahl nicht zerstört wird, bleibt die Schutzschicht im wesentlichen so flach, daß an ihrer Oberfläche ggf. angelagerte Staubteilchen leicht ohne Beschädigung der Oberfläche entfernt werden können.

Erwünschte Schutzschichten sind solche, die eine hohe mechanische Festigkeit, Insbesondere hohe OberfIM "henfestigkeit, haben und zu einem engen Kontakt mit der Aufzeichnungsschicht befähigt sind. Ferner sind Schutzschichten erwünscht,

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welche die Empfindlichkeit der Aufzeichnungsschicht nicht stark herabsetzen» wenn sie auf die Aufzeichnungsschicht aufgebracht werden. Die Schutzschicht sollte durch den zur Erzeugung einer Aufzeichnung oder Markierung auftreffenden Laserstrahl nicht wesentlich zerstört werden. D.h., daß die Schutzschicht die versprühten teilchen und Dämpfe, der Aufzeichnungsschicht, daran hindert, aus dem Aufzeichnungsorgan oder -material herauszutreten. Erwünschtermaßen ist die Durchlässigkeit der Schutzschicht für den "benutzten Laserstrahl hoch. Eine hohe Durchlässigkeit der Schutzschicht führt zu einer geringen Absorption des einfallenden Laserstrahls unter Verminderung der Möglichkeiten einer Zerstörung der Schutzschicht in größerem Umfange.

Der Laserstrahl wird üblicherweise von der Schutzschichtseite her eingestrahlt, jedoch kann die Durchlässigkeit der Schutzschicht bei Einstrahlung des Laserstrahls von der Trägerseite her etwas geringer sein,als wenn der Laserstrahl von der SchutzSchichtseite her aufgeprägt wird. In den meisten Fällen ist die Durchlässigkeit der Schutzschicht vorzugsweise nicht geringer als 70 %, insbesondere nicht geringer als 80 %, Die Schutzschicht, wird durch die Bestrahlung mit dem Laserstrahl etwas erhitzt. Dabei wird, der Hauptteil der Erwärmung einer Wärmeleitung von der Aufzeichnungsschicht her zugeschrieben. Daher kann die Schutzschicht, wenn ein Laserstrahl von unangemessen höherer Intensität, als für die

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Erzeugung einer Aufzeichnung durch Deformation der Aufzeichnungsschicht notwendig wäre, benutzt wird, zerstört werden. Die optimale Intensität des Laserstrahls bezüglich des Aufzeichnungsschichtmaterials, des Schutzschichtmaterials und der Gestalt derselben kann leicht durch Versuche ermittelt werden.

Selbst wenn die Schutzschicht durch Wärmeleitung von der Aufzeichnungsschicht her etwas thermisch deformiert wird, geht die Funktion der Schutzschicht nicht verloren, wenn sie nicht über ihre Gesamtdicke zerstört wird.

Die Schutzschicht kann aus einem organischen Material oder einem anorganischen Material erzeugt sein. Als repräsentative anorganische Materialien können durchsichtige, dielektrische Materialien und durchsichtige» elektrischleitende Materialien genannt werden. Beispiele für anorganische Materialien sind Oxide wie ZnO, MgO, Al₂O,, SiO, SiO₂* ZrO₂, CeO₂, Xn₂°3» ^Sn02 "¹^ ^Ti02» ^Flu<>^ride *^ie MgF₂, CaF₂ und CeF,, und Chalcogenverbindungen wie ZnS, GeS₂,. Sb₂S, und dergleichen.

Die anorganische Schutzschicht kann nach einem Verfahren ähnlich dem zur Herstellung der Aufzeichnungsschicht, wie unten gezeigt ist, erzeugt werden. Vorzugsweise bedient man sich eines Vakuuebedampfungsverfahrens unter Anwendung

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einer Widerstands- oder Elektronenstrahlheizung und bildet die Schutzschicht in der gleichen Vakuumglocke, wie sie für die Bildung der Aufzeichnungsschicht verwendet wurde, und zwar anschließend an die Bildung dieser Aufzeichnungsschicht.. Auf diese Weise kann eine Anlagerung von Staub an die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht vermieden werden und zusätzlich können auch Zeit und Kosten für die Herstellung des Aufzeichnungsorgans vermindert werden.

Als organische Materialien für die Schutzschicht sind organische Hochpolymere zu nennen, die vorzugsweise solche mit einer Verfestigung durch Lösungsmittelverdampfung so-■ wie solche vom Katalysatorhärtungstyp umfassen.

Repräsentative organische Hochpolymere vom Typ, der durch Lösungsmittelverdampfung verfestigt wird, sind Nitrocelluloseharze, Acetylcelluloseharze, Polyvinylchlorid· harze, Polycarbonatharze, gesättigte Polyesterharze, Polystyrolharze und Acrylharze.

Repräsentative organische Hochpolymere vom Katalysator« härtungstyp sind ungesättigte Polyesterharze, Polyurethanharze und Epoxyharze.

Von diesen werden lineare gesättigte Polyesterharze

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und eine Kombination von Nitrocellulose und Acrylharz in Anbetracht der leichten Auftragung, Anpassung an eine aus flexiblem Material wie Folie erzeugte Unterlage und Stabilität gegenüber Laserstrahlaufzeichnung bevorzugt.

Die organischen Hochpolymeren können nach einem der zahlreichen bekannten Verfahren zu einer Schutzschicht geformt werden. Repräsentativ sind Sprühverfahren, Tauchverfahren und Beschichtungsverfahren unter Verwendung einer Klinge oder eines Rakels. Bei einem speziellen Typ von Harzen,wie fluorhaltigen Harzen, ist eine Abscheidung aus der Dampfphase bei niedrigem oder mittlerem Vakuum bevorzugt, da so eine gleichmäßige Beschichtung erzielt werden - kann.

Die Schutzschicht kann durch schichtweisen Auftrag einer organischen Hochpolymerfolie auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht gebildet werden, was eine der erwünschten Ausführungsformen darstellt, da organische Hochpolymerfolien von gleichmäßiger Dicke mit weniger als einigen Prozent Fehler und einheitlichen optischen Eigenschaften längs der Folienoberflächenrichtung leicht verfügbar sind.

Wenn eine Schutzschicht auf eine Aufzeichnungsschicht schichtweise mit einem Kleber oder Haftmittel aufgebracht wird, muß ein solcher Kleber ausgewählt werden, der nicht

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herausgetrieben wird und an unnötigen Bereichen des . Aufzeichnungsorgans haftet, da das Aufzeichnungsorgan Druckwirkungen, beispielsweise von einer Walze beim Aufzeichnen bzw. Registrieren und Ablesen, unterworfen wird. Ein Kleber vom Heißschmelztyp wird im Rahmen der Erfindung bevorzugt. Repräsentative bevorzugte Heißschmelzkleber sind Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyäthylen, Äthylen-Vinylacetat-Copolymere, Polybutyral, Polyacrylat, Celluloseacetat, Polyamid, Wachs und Paraffin, Kolophonium, Asphalt und Epoxyharz. Von diesen werden thermoplastische Polyester, Polyvinylidenchlorid und Polyacrylat stärker bevorzugt.

Wenn eine als Schutzschicht zu verwendende Folie schicht· weise auf eine Aufzeichnungsschichtoberfläche aufgetragen wird, kann der Kleber entweder auf die Aufzeichnungsschicht oder auf die Schutzschichtfolie aufgetragen werden, jedoch wird die Aufbringung des Klebers auf die Oberfläche der Schutzschichtfolie zur Vermeidung einer Schädigung der Aufzeichnungsschicht bevorzugt. Es gibt zahlreiche Mittel zum Auftrag eines Klebers auf eine als Schutzschicht zu verwendende organische Hochpolymerfolie. Beispielsweise wird die Folie erwärmt und dann ein Kleber in Strang- oder Pulverform auf die gesamte Oberfläche der Folie gepreßt oder eine Heißschmelzflüssigkeit eines Klebers auf die Folie aufgetragen oder die Folie im Falle von Polyäthylen oder Äthylen-

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Vinylacetat-Copolymeren durch eine geschmolzene Flüssigkeit eines Klebers geschickt zur Tränkung oder Beschichtung einer Seite der Folie.

Ein anderes einfaches und gutes Verfahren zur Beschichtung besteht darin, ein Heißschmelzmittel in einem Lösungsmittel zu lösen und in optimaler Menge auf die Oberfläche einer als Schutzschicht zu verwendenden Folie auf zutropf en und mit einer Kante einer Metallplatte abzupressen für einen gleichmäßigen Auftrag der Flüssigkeit auf die Oberfläche, der Folie, die dann in eineji^Thermostaten gebracht und .getrocknet wird,bis das Lösungsmittel abgedampft ist. Bisweilen ist es nicht durchweg notwendig, den Kleber auf die gesamte Oberfläche der Folie aufzutragen,wie in Fig. 5 gezeigt wird.

Im allgemeinen wird die Schutzschicht 9 mit der gesamten Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 4 mittels einer Kleberschicht 11,wie in Fig. 4 gezeigt ist, zur Haftung gebracht; gemäß Fig. 5 wird die Schutzschicht 9 jedoch am Rand eines Trägers 1 oder an beiden Enden desselben mit einem Kleber 11 festgeklebt und keinerlei Kleberschicht zwischen Schutzschicht 9 und Aufzeichnungsschicht 4 vorgesehen. ~

Die Dicke der Schutzschicht beträgt üblicherweise nicht ' · 609828/0634

mehr als 10 ,u, vorzugsweise 0,1 bis 10 yu und insbesondere 0,3 bis 3 μ.

Die Aufzeichnungsschicht ist aus einem nicht-metallischen Material zusammengesetzt und absorbiert den Laserstrahl wirksam. Die absorbierte Energie des Laserstrahls wird in der Aufzeichnungsschicht in Wärmeenergie umgewandelt und die so erzeugte Wärme verursacht eine Deformation bzw. Veränderung der Aufzeichnungsschicht durch Verdampfung und/oder Schmelzen. Für eine hochempfindliche Aufzeichnungsschicht wird bevorzugt, daß die Durchlässigkeit der Aufzeichnungsschicht für Licht einer Wellenlänge des Laserstrahls nicht höher als 30 %, insbesondere nicht höher als 20 % ist.

Repräsentative nicht-metallische Materialien, die für die Aufzeichnungsschicht benutzt werden, sind anorganische Oxide, Chalkogenverbindungen und Harze. Die Harze können einen Farbstoff oder Pigment enthalten.

Einige der Oxide und Chalkogenverbindungen enthalten Elemente im stöchiometrisehen Verhältnis, jedoch zeigen einige keine stöchiometrischen Elementgehalte. Die letzteren sind hinsichtlich optischer Eigenschaften ziemlich verschieden von den ersteren.

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Aufzeichnungsschichtmaterialien von relativ hoher Empfindlichkeit sind Bleioxid, Wolframoxid, Titanoxid, Siliciumoxid, Zirkoniumoxid und dergleichen.

Im Rahmen der Erfindung umfaßt die Bezeichnung ^ttLicht^H ultraviolette und infrarote Strahlung. Wenn also beispielsweise die Laserwellenlänge in einem vom sichtbaren Bereich abweisenden Gebiet, beispielsweise im Ultravioletten oder Infraroten, liegt, bezieht sich die Undurchsichtigkeit der Aufzeichnungsschicht nicht auf den sichtbaren Bereich. Als Material für die Bildung einer Aufzeichnungsschicht ist eine Chalkogenverbindung besonders gut. Eine Chalkogenverbindung ist eine Verbindung, die ein Chalkogen, d.h. S, Se bzw. Te,enthält. Die Zusammensetzung kann kontinuierlich verändert werden, so daß eine nicht begrenzte Chalkogenverbindungszahl anwesend sein kann.

Repräsentative Chalkogenverbindungen enthalten außer den Chalkogenen eines oder mehrere der Elemente As, Sb, P, Ge, Si, Tl, von anderen Metallen und Halogen. Bezüglich der praktischen Handhabung wird Schwefel als Chalkogen bevorzugt und als mit dem Chalkogen zu kombinierende Elemente sind Ge, In, Sn, Cu, Ag, Fe, Bi, Al, Si, Zn und V bevorzugt zu erwähnen. Für die Erzeugung eines dünnen Films einer Chalkogenverbindung wird bevorzugt, daß diese eines oder mehrere der Elemente Ge, In, Sn, Cu und Ag enthält.

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Im Rahmen der Erfindung brauchbare repräsentative Chalkogenverbindungen sind GeS, GeS₂, Ge₃S,, Sn₁ Sn₁₆Ge₁₇S₆₇, Sn₂₅Ge₇S₆₈, Sn₇Ge₁₆S₇₇, In₁₄Ge₂₉S₅₇, In₃₀Ge₁₀S₆₀, In₁₀Ge₂₀S₇₀, Ag₂₅Ge₂₅S₅₀, Ag₂₃Ge₁₇S₅₀, ^ASi0^Ge35^S55' ^Aß20^Ge15^S65, ^AS₅ ^Ge23^S72' ^Cui4^Ge29^S57» ^Cu33^Ge17^S5O und dergleichen. Schwefel allein als einzige Substanz ist

auch eine Art von bevorzugter "Chalkogenverbindung".

Die oben erwähnten Oxide und Chalkogenverbindungen können als ein Material für die Schutzschicht benutzt werden. Was die Oxide betrifft, so besteht kaum ein solcher Fall, daß ein Oxid mit besondere» Elementen in einem speziellen Zusammensetzungsverhältnis (Verhältnis der enthaltenen Elemente) sowohl als Aufzeichnungsschichtmaterial als auch als Schutzschichtmaterial benutzt wird, da ein Oxid mit einem besonderen Zusammensetzungsverhältnis besondere optische Eigenschaften zeigt, die üblicherweise lediglich für eine der Schichten (Aufzeichnungsschicht bzw. Schutzschicht) geeignet sind.

Optische Eigenschaften, wie die Lichtdurchlässigkeit eines Oxids, werden merklich durch eine geringe Differenz im Zusammensetzungsverhältnis geändert. Selbst wenn die Arten der enthaltenen Elemente gleich sind, zeigen die Oxide, die sich im Zusammensetzungsverhältnis voneinander unterscheiden, recht unterschiedliche optische Eigenschaften

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und beispielsweise ist eines für ein Schutzschichtmaterial geeignet, während das andere für ein Aufzeichnungsschichtmaterial geeignet ist.

Optische Eigenschaften von Chalkogenverbindungen ändern sich auch abhängig von dem Zusammensetzungsverhältnis. Ferner ändert sich ihre spektrale Absorptionsfähigkeit in erheblichem Maße abhängig von den Arten der enthaltenen Elemente, so daß eine Chalkogenverbindung je nach Wellenlänge des benutzten Laserstrahls als eine Aufzeichnungsschicht oder eine Schutzschicht benutzt werden kann.

Beispielsweise liegen die Absorptionskanten oder -enden der meisten Chalkogenverbindungen im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes oder in der Nähe desselben und Licht mit einer Wellenlänge? die jenseits der Absorptionskante liegt, wird kaum absorbiert, so daß sich die Durchlässigkeit auf so hohe Werte wie nicht weniger als 70 % oder nicht weniger als 90 % beläuft. Im Gegensatz dazu wird Licht mit einer kürzeren Wellenlänge als derjenigen des Absorptionsendes bzw. der Absorptionskante stark absorbiert und die Durchlässigkeit 1st nicht höher als 30 %.

Was die Chalkogenverbindungen betrifft, so haben beispielsweise ZnS, GeS₂ und Sb₂S, ihre Absorptionskanten bzw. -enden bei etwa 350, 450 bzw. 750 mu·

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Wa3 ferner die Oxide betrifft, so sind die Oxide im stöchiometrisehen Bindungszustand wie ZnOp, CeO₂, InO,, SnOp» ^Ti02 ^¹^ ^derSl^eicnen *^ür sichtbares Licht nahezu transparent. Venn diese Oxide einen sehr geringen Sauerstoffehlbetrag aufweisen, sind sie relativ stabil und zeigen eine hohe Lichtabsorptionsfähigkeit. Venn beispielsweise eine Oxidschicht in einer oxidierenden Atmosphäre gebildet oder nach Bildung der Oxidschicht einer Oxidationsbehandlung unterworfen wird, so ist die resultierende Schicht hoch transparent. Venn die Schicht nicht unter solchen Bedingungen hergestellt wird, zeigt die resultierende Schicht eine hohe Lichtabsorptionsfähigkeit.

Vorzugsweise wird die Aufzeichnungsschicht als dünner Film auf dem Träger gebildet, da der Film gleichmäßig sein muß. Der dünne Film kann nach einem von unterschiedlichen herkömmlichen Verfahren wie Vakuumbedampfung und -aufsprühen unter Anwendung von Viderstandsheizung, Elektronenstrahlheizung und Ionenstrahlheizung gebildet werden. Die optimale Dicke der Aufzeichnungsschicht variiert abhängig von den Eigenschaften des Materials und den Anwendungen des resultierenden Aufzeichnungsorgans bzw. -materials. Im Hinblick auf Empfindlichkeit und Auflösungsvermögen liegt die Dicke allg. bei 0,01 bis 10 μ, vorzugsweise weniger als 1 μ und insbesondere bei 0,02 bis 0,5 /u.

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Der Träger ist im Rahmen der Erfindung nicht kritisch. Der Träger kann transparent, halbdurchlässig oder undurchsichtig sein, Je nachdem, ob zum Ablesen der aufgezeichneten Information hindurchgelassenes Licht oder reflektiertes Licht verwendet wird. Das Material des Trägers wird unter Berücksichtigung physikalischer Größen wie der Wärmekapazität und Reflexionsrate ausgewählt, die durch die Intensität und andere Faktoren das benutzten Laserstrahls begrenzt werden. Repräsentative Trägermaterialien sind durchsichtige Hochpolymerfolien wie Polyester, Polyäthylene und Acetylcellulose, Oxidgläser und Aluminiumplatten oder -folien.

Die Aufzeichnungsschicht kann sich aus einem Laminat oder Schichtkörper von einer nicht-metallischen Schicht 12 und einer Metallschicht 13, wie bei der Aufzeichnungsschicht 4 in Fig. 6 gezeigt ist; zusammensetzen. Die Metallschicht trägt zur Erhöhung des Kontrasts bei. Die hohe Reflexionsrate der Metallschicht verringert üblicherweise die Empfindlichkeit, jedoch unterdrückt die nicht-metallische Schicht die Reflexion und somit kann die Abnahme an Empfindlichkeit verhindert werden. Wie in Fig. 6 gezeigt wird, ist die Metallschicht 13 unter der nicht-metallischen Schicht 12 angeordnet und ein Laserstrahl 3 wird von der Nicht-Metallschichtseite her eingestrahlt. Wenn der Laserstrahl zum Aufzeichnungsmedium von der Trägerseite her eingestrahlt wird, ist die Anordnung der Metallschicht 13 und Nicht-Metall-

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schicht 12 gerade umgekehrt zu der von Fig. 6;

Die Dicke der Metallschicht 1st vorzugsweise nicht größer als 1 ;u und liegt, insbesondere bei 0,02 bis 0,2 μ.

Repräsentative Metalle für die Bildung der Metallschicht sind Edelmetalle wie Pt, Rh, Au, Ag, Pd und Ir sowie andere Metalle wie Cr, Mo, Ta, Zn, Cu, Al, In, Sn, Pb und Bi.

Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden Beispiele besser verständlich werden. Diese sind jedoch im Rahmen der Erfindung beliebigen Abwandlungen zugänglich.

Beispiel 1

Eine Glasscheibe von 2 cm Dicke und 30 cm Durchmesser wurde als Träger verwendet und ein Chalkogenidglas GeKQ^S50 auf eine Seite der Glasscheibe in einer Dicke von 1400 bis 2000 A aufgedampft. Die Dampf abscheidung erfolgte nach einem Widerstandsbeheizungsverfahren unter Verwendung eines Tantal Schiffchens bei einem Vakuum von 5,3 x 10" Torr und einer Schiffchentemperatur von etwa 700⁰C. Das so hergestellte Aufzeichnungsorgan wurde unter Verwendung als Videoscheibe in folgender Weise einem Aufzeichnungsvorgang unterworfen!

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Die vorstehend genannte Glasscheibe wurde an einem Ende einer Welle fest fixiert, mit einem Motor in Verbindung gebracht und mit einer Geschwindigkeit von etwa 3000 üpm in Rotation versetzt. - Das Laserlicht von einem Argonlaser (4880 ^'Wellenlänge; 200 mW Ausgang) wurde in eine elektro-optische Anordnung gegeben, mit einem Video-Signal frequenzmoduliert und auf die Oberfläche des GecQScQ-Films des Aufzeichnungsorgans mit einer Mikroskop-Objektivlinse mit einem Arbeitsabstand von etwa 70 ;u gesammelt. Die Objektivlinse war für eine Bewegung in radialer Richtung mit etwa 2/i pro Umdrehung der Glasscheibe eingerichtet für eine Aufzeichnung des Signals in einer Spiralbahn bzw. Spiralform.

Die Aufzeichnung des Video-Signals erfolgte in einem solchen System. Dabei wurde die Linse etwa 5 Sekunden nach Beginn der Bestrahlung durch Abscheidungen kontaminiert, die sich als vom laserbestrahlten Gebiet des Aufzeichnungsorgans abgedampftes Germaniumsulfid erwiesen; nachfolgend konnte dann keine Aufzeichnung mehr erreicht werden.

< Auf der anderen Seite wurde ein Aufzeichnungsorgan mit einer Schutzschicht auf dem gleichen GecQScQ-Abscheidungsfilm auf der Glasscheibe,wie oben erwähnt, gebildet, indem eine Polyesterharzlösung aufgetragen wurde, die durch Verdünnen einer 30 #igen Methyläthylketon-Lösung

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eines linearen gesättigten Polyesterharzes ("Vylon 200" von Toyoboseki K.K.) mit Toluol im Verhältnis 2 : 1 erhalten worden war. Die Beschichtung erfolgte mit einer Spinndüse in einer Dicke von 2 bis 3 ,u. Das so hergestellte Aufzeichnungsorgan wurde der gleichen Aufzeichnung wie oben unterworfen. In diesem Falle konnte selbst nach einer kontinuierlichen Aufzeichnung über etwa 30 Minuten hinweg kaum eine Kontamination der Linse beobachtet werden.

Nach Beendigung des Aufzeichnungsvorganges wurde die Oberfläche des beschriebenen Aufzeichnungsorgans mit einem Mikroskop überprüft und gefunden, daß lediglich der ^Ge5o^S5o" Film des laser-bestrahlten Bereichs entfernt worden war. Bei der Schutzschicht wurde keine unterscheidbare Veränderung beobachtet. Ein Verspratzen von äufzeichnungsschichtbildendem Material von anderen laser-bestrahlten Bereichen her konnte kaum beobachtet werden, das zu "Ausfällen" beim Ablesen des Signals geführt hätte.

Außerdem wurde das aufgezeichnete Signal abgelesen, indem Laserlicht mit außerordentlich geringer Leistung im Vergleich zu dem für die obige Aufzeichnung verwendeten auf das Aufzeichnungsorgan längs des spiralförmigen Aufzeichnungsteils eingestrahlt und die Differenz der Intensität des reflektierten Lichts zwischen Aufzeichnungsteil und Nichtaufzeichnungsteil angezeigt wurde. Als Ergebnis konnte

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ein gutes Farbfernsehbild erzielt werden.

Beispiel 2

Eine durchsichtige Polyesterfolie mit einer Dicke von 75 μ wurde als Träger verwendet und ein Chalkogenidglas, Geco^S5(v^wurde.^auf e^iner Seite der Polyesterfolie aus der Dampfphase in einer Dicke von 2500 A in gleicher Weise wie in Beispiel 1 zur Herstellung eines Aufzeichnungs organs abgeschieden. Ein Mikrobild wurde mit einem Argon-Läser (Wellenlänge: 4880 A) mit einem Reduzierungsverhältnis von 1/9 aufgezeichnet. Für die Aufzeichnung wurde das Aufzeichnungsorgan oder -material mit einem Klebeband auf eine Walze mit einem Durchmesser von etwa 2 cm geheftet, so daß die Trägerseite mit der Walzenoberfläche in Kontakt war. Die Walze wurde für die Durchführung des Abtastvorganges in einer Richtung in Rotation versetzt. Der Vorschub in der zur ersteren senkrechten Richtung erfolgte durch Bewegung der für die Sammelung des Laserlichts verwendeten Mikroskop-Objektivlinse in Richtung parallel zur Achse der Walze. Die Modulation der Lichtintensität erfolgte durch ein elektro-optisches Element und die (Färb)konzentration jedes Punktes des Originalbildes, die in ein Frequenzmodulationssignal umgewandelt wurde, wurde zur Durchführung der Aufzeichnung dem elektro-optischen Element eingegeben.

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Die Aufzeichnung erfolgte mit einem Laserstrahl von etwa 3 μ Durchmesser in der Aufzeichnungsorganoberfläche, mit einer Abtast- bzw. Durchlauf geschwindigkeit von etwa 2,5 m/s, einer Aufzeichnungsdauer von etwa einer Minute, wobei die erforderliche Laserlichtleistung (Ausgang) für das geeignetste Bild mit einer Auflösung von mehr als 500 Linien/mm etwa 200 mW betrug.

Das. in obiger Weise aufgezeichnete Bild wurde mit ei-, nem Mikrofilmbetrachter vom Transmissionstyp geprüft, wobei gefunden wurde, daß sich anscheinend von den anderen laserlicht-bestrahlten Bereichen verspratzte feine Teilchen auf dem (laserlicht-bestrahlten) Bereich abgelagert hatten, der bei Beobachtung durch den Betrachter als hell erkannt wurde; somit war die Bildqualität nicht ausreichend. Eine solche Tendenz wurde auch dann beobachtet, wenn das Aufzeichnungsorgan auf die Walze mit der Aufzeichnungsschicht zur Walzenoberfläche hin geheftet wurde.

Auf der anderen Seite wurde ein Aufzeichnungsorgan hergestellt, indem eine Schutzschicht auf den oben erwähnten abgeschiedenen Ge₅₀SC₀-FiIm aufgebracht wurde. Die Schutzschicht wurde in der Weise gebildet, daß eine Zusammensetzung ("Aron S1005" von Toa Gosei Kagaku Kogyo K.K.) aus Nitrocellulose, Acrylharz und einer geringen Menge eines Weichmachers in Methyläthylketon in einem Verhältnis

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von 1 t 1 gelöst und die resultierende Lösung dann mit Toluol in einem Verhältnis von 2 : 1 verdünnt und die Verdünnung in einer Dicke von 3 /U nach einem Rakel-Beschichtungsverfahren aufgetragen wurde. Auf dem Aufzeichnungsorgan mit Schutzschicht wurde in der oben genannten Aufzeichnungsweise ein Bild aufgezeichnet und als Ergebnis ein Bild ohne Abscheidung von Verspratzungen von den laserbestrahlten Bereichen mit im wesentlichen gleicher Laserlichtleistung wie oben erzielt. Die Schutzschicht wurde . überhaupt nicht zerstört*

Wenn die Laserlichtleistung für die Aufzeichnung auf 400 mW erhöht wurde, konnte deutlich beobachtet werden, daß die Schutzschicht des laserbestrahlten Bereichs ebenfalls thermisch deformiert wurde.

Die Laserlichtleistung wurde für die Aufzeichnung weiter auf 270 und 300 mW verändert. Die erhaltenen Bilder wurden mit einem Mikrofilmbetrachter vom Transmissionstyp geprüft, wobei festgestellt wurde, daß das mit 270 mW Laserlicht erhaltene Bild im laserbestrahlten Bereich tief grün war, während das mit 300 mW Laserlicht erhaltene in diesem Bereich fast schwarz war; beide Bilder waren den nicht-bestrahlten Bereichen, die rötlich-braun bis nahezu goldfarben wären, entsprechende Negative.

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Beispiel 5 '

Ein.Aufzeichnungsorgan wurde in der Weise hergestellt, daß CaF₂ kontinuierlich auf den GecoSco-Abscheidungsfilm des gemäß Beispiel 3 hergestellten Aufzeichnungsorgans als Schutzschicht in der gleichen Vakuumbedampfungsglocke aus der Dampfphase abgeschieden wurde. Eine derartige kontinuierliche Dampfabscheidung vermindert die Ablagerung von Staub auf der Aufzeichnungsschichtoberfläche in starkem Maße,und die für die Herstellung erforderliche Zeit war ebenfalls im Vergleich zu der getrennten Aufdampfung der Aufzeichnungsund Schutzschichten um ein Halb oder weniger vermindert. Der CaFp-Auf dampf film war etwa 1,2 μ dick, und es wurde ein_kristallines CaF₂ als Bedampfungsquelle verwendet.

Ein Mikrobild wurde auf dem Aufzeichnungsorgan mit der vorstehend genannten Schutzschicht nach dem Aufzeichnungsverfahren von Beispiel 2 unter den gleichen Bedingungen wie dort aufgezeichnet, wobei ein gutes Bild erhalten wurde. Bis zu einer Maximalleistung des benutzten Lasers von 400 mW wurde keine Zerstörung der Schutzschicht beobachtet.

Beispiel 4

Wolframoxid wurde aus der Dampfphase auf einem Polyesterfolienträger mit einer Dicke von 75 /U als aufzeichnungsschicht· bildendes Material nach einem Elektronenstrahl-Heizverfahren

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abgeschieden. Die Abscheidung erfolgte unter den nachstehend genannten Bedingungen:

Material ■- "	WO₃ (spezifisches Gewicht 7,16 g/cm)
Trägertemperatur	Zimmertemperatur
Abstand *	35 cm
Vakuum
(zu Beginn) (bei Abscheidung)	0,9 x 10~⁶ Torr 1 bis 5 x 10~⁵ Torr

* zwischen Verdampfungsquelle und Träger

Elektronenstrahl	9 kV
Beschleunigungsspannung	100 mA oder weniger
Strahlstärke	9-mal/s **
Abtastfrequenz	etwa 1 cm χ 1 cm
Abtastbereich	100 - 1000 X/s
Abscheidungsgeschwindigkeit	2,9 Minuten
Abscheidungsdauer	7 g
Verdampfungsmenge	3000 £
Dicke

** jeweils in Längs- und Querrichtung Der unter den vorstehend genannten Bedingungen herge-

<? ■ stellte Abscheidungsfilm war wegen eines sehr geringen

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Sauerstoffmangels schwarz und somit gut als Aufzeichnungsschicht brauchbar.

Ein wie in Beispiel 1 verwendetes lineares gesättigtes Polyesterharz wurde als schutzschichtbildendes Material auf einen Teil des vorstehend genannten Abscheidungsfilms für 3 /U Dicke durch Rakel-Beschichtung aufgetragen. Auf dem Aufzeichnungsorgan wurde ein Mikrobild nach der Aufzeichnungsmethode von Beispiel 2 mit 300 mW Laserlichtleistung aufgezeichnet. Bei Vergleich des mit Schutzschicht versehenen Teils mit dem ohne Schutzschicht mit Hilfe eines Mikrofilmbetrachters wurde gefunden, daß eine körnige Abscheidung im schutzschichtfreien Bereich, insbesondere in dem Teil gebildet worden war, der durch den Mikrofilmbetrachter als hell wahrgenommen wurde, während die Bildung von solchen Abscheidungen im Teil mit Schutzschicht durch letztere verhindert worden war.

Beispiel 5

Es wurden Aufzeichnungsorgane in der gleichen Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, nur daß Ge₂S, bzw. GeS₂ gesondert als aufzeichnungsschichtbildendes Material an Stelle von Gee-₀S,-Q verwendet wurden. Ein Negativbild wurde auf den Aufzeichnungsorganen unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 2 gebildet. Die optische Dichte des Aufzeichnungsbereichs war geringer als diejenige des Aufzeich-

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nungsorgans mit Ge-QSeQ-Schicht und es konnte ein Bild mit weiter verbessertem Kontrast,das leicht zu sehen war, erhalten werden.

Beispiel 6

Ein Aufzeichnungsorgan wurde durch Abscheidung von Zinksulfid aus der Dampfphase als Schutzschicht auf dem ßecQScQ-Abscheidungsfilm (hergestellt gemäß Beispiel 1) nach einem Widerstandsbeheizungsverfahren unter den folgenden Bedingungen hergestellt:

Material	ZnS (heiß gepreßt)
Trägertemperatur	Zimmertemperatur
Abstand	30 cm
Vakuum während der Abscheidung	1,5 x 10"⁵ Torr
Material des Schiffchens	Tantal
Schiffchentemperatur	1200⁰C
Filmdicke	1,0,u

Der so gebildete ZnS-FiIm war im sichtbaren Bereich im wesentlichen transparent.

Ein Mikrobild wurde auf dem Aufzeichnungsorgan mit der ZnS-Schutzschicht nach dem Aufzeichnungsverfahren von

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25582*5

Beispiel 2 unter den gleichen Bedingungen wie,in diesem Beispiel aufgezeichnet, wobei ein gutes Bild erhalten wurde. Es wurde keinerlei Zerstörung der Schutzschicht bis zu 400 mW maximaler Leistung des angewandten Lasers beobachtet. ^

Beispiel 7

Ein Aufzeichnungsorgan wurde durch Ersatz der Schutzschicht von Beispiel 6 durch eine SiO₂-Schicht hergestellt, die durch Elektronenstrahl-Bedampfung unter den folgenden Bedingungen gebildet wurde.

Material	Quarzglas
Trägertemperatur	Zimmertemperatur
Abstand *	35 cm
Vakuum (zu Beginn) (während der Abscheidung)	1,4 χ 10 Torr 1,0 χ 10 ^J Torr
Elektronenstrahl
Beschleunigungsspannung Strahlstärke	9 kV 50 mA
Abtastfrequenz	9-mal/s **
Abtastbereich	1 cm²
Abscheidungsdauer	3 Minuten
Filmdicke	0,5/1

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* Zwischen Verdampfungsquelle und Träger ** Sowohl in Längs- als auch in Querrichtung

Ein Mikrobild wurde auf dem Aufzeichnungsorgan mit der obigen Schutzschicht nach dem Aufzeichnungsverfahren von Beispiel 2 unter den gleichen Bedingungen wie dort unter Erzielung eines guten Bildes aufgezeichnet. Außerdem konnte keinerlei Zerstörung der Schutzschicht bis zu 400 mW Maximalleistung des angewandten Lasers beobachtet werden.

Beispiel 8

Einedurchsichtige Polyesterfolie mit einer Dicke von 25 /U,von der Schmutz, Staub usw. entfernt worden waren, wurde als schutzschichtbildende Folie verwendet und eine 20 #ige Methyläthylketon-Lösung von Vinylidenchlorid-Acrylsäureester, die zur Entfernung von feinteiligem Feststoff ausreichend filtriert worden war, wurde auf den Polyesterfilm in einer Dicke von einigen bis weniger als 20 μ aufgetragen.

Eine durchsichtige Polyesterfolie mit einer Dicke von 100₇u wurde als Träger verwendet, auf den SnS aus der Dampfphase in einer Dicke von 3000 % zur Bildung einer Aufzeichnungsschicht abgeschieden wurde. Die Abscheidungs-

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bedingungen waren folgende:

Material	SnS
Form des Materials	Pulver
Verdampfungsmenge	200 mg
Schiffchenmaterial	Tantal (10 mm breit)
Schiffchentemperatur	etwa 900⁰C
Schiffchenstrom	20 A
Trägermaterial	Polyester (100 μ dick)
Trägertemperatur	Zimmertemperatur
Abstand *	etwa 19 cm
Vakuum **	1 χ 10 ^J Torr
Abscheidungsdauer	150 s
Schichtdicke	etwa 3000 %

* Zwischen Verdampfungsquelle und Träger ** Während der Abscheidung

Die Aufzeichnungsschicht und die Kleberoberfläche der Schutzfolie wurden miteinander in Kontakt gebracht und durch eine Heizwalze geschickt zur Erzielung einer Aufzeichnungsfolie mit Schutzschichtfilm. Die Beziehung zwischen der Dicke des Klebers und der Temperatur der Heizwalze ist nachfolgend angegeben.

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\v Klebstoff- N. dicke Heiz- X^ walzen- \. Oberf lficn en-^v temperatur/ _Oq\	3	5	β	12	20
90	ungleichmäßig * geringe Haftung **	ungleichmäßig geringe Haftung	ungleichmäßig geringe Haftung	ungleichmäßig	ungleichmäßig
100	leidlich	gut	gut	gut	Auftreten von Luftblasen
110	do.	do.	do.	do.	do.·
130	Auftreten von Luftblasen	Auftret von Luftb... *en	Auftreten von Luftblasen	Auftreten von Luftblasen	do. ι _v

CD O CO CO IO OO

O O) (U)

* der Oberfläche der Schutzschicht
** zwischen Schutzschicht und Aufzeichnungsschicht

CO NJ. -F-cn

Aus der Tabelle geht hervor, daß die geeignete Dicke des in diesem Beispiel angewandten Klebers bei 5 bis 12 ja lagjund die geeignete Oberflächentemperatur der Heizwalze lag bei 100 bis 11O⁰C. . .

Zur überprüfung der Wirkung der Schutzschicht auf die Empfindlichkeit und Auflösung des Aufzeichnungsmaterials wurde die Schutzschicht auf einen Teil der Aufzeichnungsschichtoberfläche mit dem Kleber unter geeigneten Bedingung gemäß obiger Tabelle zur Erzeugung einer Probe schichtweise aufgetragen. Dann wurden die Empfindlichkeit und Auflösung (Linienbreite) mit und ohne Anwesenheit der Schutzschicht verglichen.

Die Empfindlichkeit wurde folgendermaßen gemessen:

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, wurde ein Aufzeichnungsorgan auf einen Drehtisch 16 gebracht, der mit einem Motor 17 in Rotation versetzt wurde, wobei der Drehtisch gleichzeitig in gerader Richtung (angezeigt durch 18) innerhalb der Tischoberfläche bewegt wurde. Ein Laserstrahl 19 wurde auf die Oberfläche der Aufzeichnungsschicht mit etwa 3 μ Fleckgröße gerichtet bzw. gesammelt für die Durchführung einer spiralförmigen Aufzeichnung. Die Empfindlichkeit wurde aus dem Grenzpunkt der Lineargeschwindigkeit am Umfang des Drehtischs ermittelt, von der an die Aufzeichnung unmöglich wurde.

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Das optische System zur Sammelung des Laserstrahls umfaßte einen Ar-Laser mit einem Ausgang von 20 mW, eine Strahlverbreiterung 21, einen Spiegel 22 und eine Mikroskop-Objektivlinse 14. Der Lichtverlust im optischen System betrug 70 % im sichtbaren Bereich und 75 % im Infraroten. Die Auflösung wurde aus der aufgezeichneten Linienbreite ermittelt. Als Ergebnis wurde keine Änderung der Empfindlichkeit und Linienbreite durch die Anwesenheit der Schutzschicht festgestellt.

Zur Prüfung der Oberflächenfestigkeit des Aufzeichnungsorgans mit Schutzschicht und der Hafteigenschaften (Abschälung) der Schutzschicht wurde ein Teil der Probe für die Empfindlichkeitsmessung zu einem Band mit einer Breite von 16 mm und 30 cm Länge zerschnitten und beide Enden des Bandes unter Bildung eines Endlosbandes mit Klebeband verbunden.

Das Endlosband wurde zwischen zwei Gummiwalzen mit einem Durchmesser von 10 mm so ausgespannt, daß die Schutzschicht und Aufzeichnungsschicht mit den Walzenoberflächen in Kontakt gebracht wurden. Die Walzen wurden dann mit einer Geschwindigkeit von 100 üpm mit einem Motor angetrieben. Als Ergebnis dieser Behandlung war die SnS-Oberflache ohne Schutzschicht nach 100 Umdrehungen bzw. Umläufen merklich beschädigt. Auf der anderen Seite wurden bei dem mit Schutzschicht versehenen Teil keinerlei Abschälung

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der Schutzschichtfolie oder Bildung merklicher Schäden selbst nach mehr als 500 Umläufen beobachtet, was die Brauchbarkeit der Erfindung erkennen läßt. .

Beispiel 9

Ein aus einem Ä'thylen-Vinylacetat-Copolymeren zusammengesetzter Heißschmel2kleber wurde geschmolzen und die erhitzte Lösung rasch auf eine als Schutzfilm zu verwendende Polyesterfolie unter Verwendung eines Drahtrakels aufgetragen. Das Äthylen-Vinylacetat-Copolymere haftete am Polyesterfilm bei Abkühlung auf Zimmertemperatur und bildete einen transparenten Film und als Ergebnis wurde eine für schichtweisen Auftrag geeignete Schutzschichtfolie erhalten.

Die erhaltene Schutzschichtfolie wurde mit der gleichen Aufzeichnungsschicht wie in Beispiel 8 in Kontakt gebracht und durch Heizwalzen in gleicher Weise wie in Beispiel 8 geschickt zur Herstellung eines Aufzeichnungsorgans mit dem Schutzschichtfilm.

f Das Aufzeichnungsorgan wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 geprüft unter Erzielung guter Ergebnisse.

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.Beispiel 10 ■

Ein Aufzeichnungsorgan wurde in der gleichen Weise •wie in Beispiel 8 hergestellt, nur daß ein thermoplastisches Polyurethanelastomeres an Stelle des Vinylidenchlorid-Acrylsäureesters benutzt wurde.

. Das Aufzeichnungsorgan wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 getestet unter Erzielung eines guten Ergebnisses. .

Beispiel 11

Ein Aufzeichnungsorgan,wie in Beispiel 6 gezeigt, mit einer Aufzeichnungsschicht aus einer nicht-metallischen und einer Metallschicht wurde durch Abscheidung aus der Dampfphase hergestellt. Folgende Abscheidungsbedingungen wurden gewählt:

	Metallschicht	nicht-metalli sche Schicht
_t Material	Bi	^Ge5O^S5O -
Form des Materials	Pulver	Block
Verdampfungsmenge	50 mg	50 mg
Schiffchenmaterial	W (10 mm dick)	Ta
Schiffchentemperatur	etwa 900⁰C	etwa 700⁰C

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	• Metallschicht	nichtmetallische Schicht
Schiffchenstrom	2OA	75A
Trägermaterial	Polyester (25 mm dick)	Bi-beschichteter Polyesterfilm
Trägertemperatur	Zimmer temperatur	Zimmer temperatur
Abstand *	etwa 19 cm	etwa 26 cm
Vakuum **	1 χ 10~* Torr	5,3 χ 10 Torr
Abscheidungsdauer	35 s
Schichtdicke ***	etwa 500 £	500 % .

* zwischen Verdampfungsquelle und Träger ** während der Abscheidung

*** erhalten, indem die Dicke der Schicht mit einem Filmdicken-Messer kontrolliert und mittels einer Monitorprobe gemessen wurde.

Eine durchsichtige Polyesterfolie mit einer Dicke von 25 jx wurde als schutzschichtbildende Folie auf das Aufzeichnungsorgan mittels des in Beispiel 8 verwendeten Klebers zur Erzeugung eines Schichtkörpers aufgeklebt. Die Oberflächenfestigkeit und Empfindlichkeit des Schichtkörpers wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 8 getestet. Dabei wurde festgestellt, daß die Oberflächenfestigkeit etwa 20mal so hoch war wie diejenige des Schichtkörpers ohne Schutzschicht und keinerlei merkliche Änderung der Empfindlichkeit und Auflösung festgestellt.

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Bei diesem Beispiel kann das Aufzeichnungsorgan hergestellt werden, indem die dünne Schutzschicht als Unterlage für die Abscheidung verwendet wird, auf der die Aufzeichnungsschicht durch Bedampfen erzeugt und dann der
dicke Träger (auf die Aufzeichnungsschicht) unter Verwendung eines Klebers aufgeklebt wird.

Beispiel 12

Ein Aufzeichnungsorgan wurde unter Anwendung der folgenden Materialien und Bedingungen hergestellt:

Metallschicht

nichtmetallische Schicht

Material

Methode S chiffchenmaterial Schiffchentemperatur Trägertemperatur Vakuum * Abstand ** Schichtdicke Träger

Sn

Bi₅₀S₅₀

(99,999%ige Reinheit)

ι
Dampfabscheidung mit Widerstandsheizung

Tantal

700⁰C

Wolfram

820⁰C

Zimmertemperatur (etv/a 25⁰C) 5 bis 6 χ 10"⁶ Torr 26 cm

700 X

1000

Glasscheibe (23 cm 0;

2 cm dick)

* während der Abscheidung
** zwischen Schiffchen und Träger

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Das so hergestellte Aufzeichnungsorgan wurde in folgender Weise einer Video-Signalaufzeichnung unterworfen:

Das Aufzeichnungsorgan wurde auf einer drehbaren Scheibe fest fixiert und mit 1800 Upm in Rotation versetzt. Ein Argon-Laser (0,488',« Wellenlänge; 200 mW Ausgang) wurde als Lichtquelle verwendet und in ein elektro-optisches Element eingegeben und durch das Video-Signal frequenzmoduliert. Der Laserstrahl wurde unter Verwendung einer Mikroskop-Objektivlinse mit einem Arbeitsabstand von etwa 70 μ gesammelt. Der Schlitten der Objektivlirise war für eine Bewegung in radialer Richtung mit etwa 2 μ. pro Umdrehung der Scheibe eingerichtet.

Dem vorstehenden Auf zeichnungs system entsprechend, wurde das Video-Signal auf dem Aufzeichnungsorgan in ungleichmäßiger Spiralform aufgezeichnet. Außerdem haftete eine von der Aufzeichnungsschicht stammende Abscheidung an der Oberfläche der Objektivlinse etwa 5 Sekunden nach Start der Laserstrahl-Einstrahlung. Dadurch war die Genauigkeit der nachfolgenden Aufzeichnung vermindert.

: Auf der anderen Seite wurde eine Schutzschicht auf der nicht-metallischen Schicht des vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsorgans zur Erzeugung eines erfindungsgemäßen Aufzeichnungsorgans gebildet. Als schutzschichtbildendes Material wurde eine Polyesterharzlösung verwendet, die durch

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Verdünnen eines linearen gesättigten Polyesterharzes ("Vylon 200" von Toyoboseki K.K.) mit Methyläthylketon zur Bildung einer 30 %igen Lösung und weitere Verdünnung der resultierenden Lösung mit Toluol im Verhältnis von 2:1 hergestellt worden war. Die Schutzschicht wurde in einer Dicke von 2 bis 3 /U nach der üblichen Spinnmethode erzeugt.

Das Aufzeichnungsorgan mit der Schutzschicht wurde der Aufzeichnung des Video-Signals in der gleichen Weise wie oben unterworfen. Dabei wurde keine Verschmutzung der Linsenoberfläche beobachtet und das Video-Signal auf der Aufzeichnungsschicht ohne irgendeine Veränderung der Schutzschicht aufgezeichnet. Im übrigen wurde selbst bei sorgfältiger Beobachtung der Oberfläche des Aufzeichnungsorgans keinerlei Abscheidung von körnigem von anderen Teilen des Aufzeichnungsbereichs stammenden Material beobachtet, das zu "Ausfällen" geführt hätte.

Beispiel 13

Ein Aufzeichnungsorgan,wie in Beispiel 6 gezeigt, wurde hergestellt, indem ein aus der Dampfphase abgeschiedener Au-FiIm (von 0,1 ^u Dicke) als Metallschicht, ein unter Elektronenstrahlheizung abgeschiedener Si-FiIm (von 0,014 μ Dicke) als nicht-metallische Schicht, eine

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Polyesterfolie (von 75/U Dicke) als Träger und ein Harz vom Nitrocellulosetyp als schutzschichtbildendes. Material verwendet wurden.

Ein Mikrobild wurde auf dem Aufzeichnungsorgan unter Erzielung eines guten Bildes aufgezeichnet.

Beispiel 14 .

Ein Aufzeichnungßorgan wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 13 hergestellt, nur daß TiO (von 0,06^ Dicke) an Stelle des Si für die nicht-metallische Schicht verwendet wurde. Die TiO-Schicht wurde durch Abscheidung aus der Dampfphase mit Widerstandsheizung unter Verwendung eines Wolframschiffchens gebildet.

Ein erfindungsgemäßes Aufzeichnungsorgan für die Markierung mit einem Laserstrahl als Informationsträger unter Deformation bzw. Veränderung einer Aufzeichnungsschicht umfaßt mithin einen Träger, eine Aufzeichnungsschicht aus einem nichtmetallischen Material und eine Schutzschicht, die vom Laserstrahl nicht zerstört wird.

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Claims

Patentansprüche

1J AufZeichnungsorgan bzw. -material für die Aufzeichnung unter Verwendung eines Laserstrahls durch Deformation bzw. Veränderung einer Aufzeichnungsschicht durch Schmelzen und/ oder Verdampfung, gekennzeichnet durch einen Träger (1), eine den Träger überlagernde aus nicht- . metallischem Material zusammengesetzte Aufzeichnungsschicht (4) die von einer Schutzschicht (9) überlagert wird, welche durch die Einwirkung des Laserstrahls für die Aufzeichnung nicht wesentlich zerstört wird.
2. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeit der Schutzschicht für Licht mit der Wellenlänge des Laserstrahls nicht geringer als

70 % ist.
3. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (9) aus einem Material der Gruppe der Harze, anorganischen Oxide und Metallfluoride zusammengesetzt ist.
4. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht (4) hauptsächlich aus ei-

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nem Material aus der Gruppe Schwefel und Chalkogenverbindungen zusammengesetzt ist.
5. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässigkeit der Aufzeichnungsschicht für Licht der Wellenlänge des zu verwendenden Laserstrahls nicht höher als 30 % ist.
6. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (9) 10 bis 0,1 μ dick

·" ist.·
7. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dicke von 10 bis 0,01 ₇u des Aufzeichnungsorgans.
8. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufzeichnungsschicht (4) aus einen Schichtkörper zusammensetzt, der eine Schicht aus nichtmetallischem Material (12) und eine Metallschicht (13) umfaßt.
9. Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht nicht mehr als 1 _;u dick ist,
10. Laserstrahl-Aufzeichnungsverfahren, dadurch gekennzeichnet, daß ein eine aufzuzeichnende Information tragen-

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der Laserstrahl auf ein Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 1 unter Bedingungen gerichtet wird, bei denen lediglich die Aufzeichnungsschicht durch Verdampfen und/oder Schmelzen deformiert bzw. verändert, die Schutzschicht jedoch nicht wesentlich zerstört wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Aufzeichnungsorgan nach Anspruch 8 verwendet wird.
12. Aufzeichnungsorgan, nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Aufzeichnungsschicht oder die nicht-metallische Schicht derselben aus einer Chalkogenverbindung zusammensetzt, die aus Schwefel und zumindest einem Vertreter aus der Gruppe Ge, In, Sn, Cu und Ag besteht und die Schutzschicht aus einem Harz zusammengesetzt ist.

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