DE3403083A1

DE3403083A1 - Aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE3403083A1
Application number: DE19843403083
Authority: DE
Inventors: Shigeharu Iijima; Hiroyoshi Tokio/Tokyo Kishi; Masaaki Machida Tokio/Tokyo Matsushima; Eizo Yokohama Kanagawa Sasamori; Katsuhiko Yokohama Kanagawa Takano; Satoshi Kawasaki Kanagawa Yoshihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1983-01-31
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1984-08-02
Also published as: JPS59140654A; US4618537A; GB2140959A; GB8401948D0; GB2140959B

Description

TeDTKE - BüHLING - K|WIE^<Sr1JPE:>: . ΕϊΚΪΑ EPA /S

Vertreter beim EPA --_

r% Γ* " ^:z g* ^: * ^: · ·*"*" Dipl.-Ing. H.Tiedtke f

Pellmann - Grams·-'Ötroif wpi.-chem.αBüwing

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe

- 4 - Dipl.-Ing. B. Pellmann

Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

3 4 U O U O O Bavariaring 4, Postfach 20 24 C

8000 München 2

Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münche

30. Januar 1984 DE 3649

Canon Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft einen Aufzeichnungsträger für die Verwendung in magnetooptischen Speichereinrichtungen, Magnetaufzeichnungssystemen und Anzeigeelementen usw.

In der modernen Gesellschaft, die in zunehmendem Maße informationsorientiert ist, besteht ein Bedarf an Speichereinrichtungen oder Aufzeichnungssystemen, die einen einfachen Aufbau und eine große Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Informationsaufzeichnung haben. Gleichzeitig werden ausgedehnte Forschungs- und Entwicklungsarbeiten mit dem Ziel der Herstellung von Aufzeichnungsträgern, die für eine Aufzeichnung mit hoher Dichte und hoher Datenmenge bzw. großer Dynamik geeignet sind, durchgeführt.

Ein Beispiel für solche Aufzeichnungsträger sind magnetooptische Aufzeichnungsträger. Ein magnetooptischer Aufzeichnungsträger enthält eine dünne Aufzeichnungsschicht, die beispielsweise eine polykristalline Dünnschicht aus

Dresdner Bank (München) KIo 3939 Ö44 Bnyei Vereinsbank (München) Klo 508 941 Postscheck (München) KIo. 670-43-804

B/24

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ζ. B. MnBi oder MnCuBi, eine amorphe Dünnschicht aus ζ. Β. GdCo, GdFe, TbFe, DyFe, GdTbFe oder TbDyFe oder eine Einkristall-Dünnschicht aus z. B. GIG (GadoJinium-Eisen-Granat) sein kann. Information, die in Form der Magnetisierungaumkehrung mit Licht- und Wärmeenergie usw. in dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet worden ist, wird unter Anwendung eines magnetooptischen Effekts wie z. B. des magnetischen Kerr-Effekts oder des Faraday-Effekts gelesen.

Unter den vorstehend erwähnten Dünnschichten für die Herstellung von Aufzeichnungsschichten wird die amorphe Dünnschicht in der letzten Zeit als ein Material angesehen, das im Hinblick auf das Filmbildungsvermögen des Materials für die Herstellung einer großflächigen Dünnschicht bei Temperaturen um die Raumtemperatur sowie im Hinblick auf den Wirkungsgrad von Licht- und Wärmeenergie bezüglich des Einschreibens von Signalen in die AufZeichnungsschicht und auf das Signal-Stör-Verhältnis beim Lesen der eingeschriebenen Signale als Aufzeichnungsschicht für einen magnetooptischen Aufzeichnungsträger überlegen ist. GdTbFe ist wegen seines großen Kerr-Drehungswinkels und seiner Curie-Temperatur von etwa 150 ⁰C für magnetooptische Aufzeichnungsträger besonders gut geeignet.

Amorphe magnetische Materialien, wozu als typisches Beispiel GdTbFe gehört, weisen jedoch im allgemeinen den Nachteil einer niedrigen Korrosionsbeständigkeit auf; d. h., diese Materialien erfahren eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften und werden schließlich vollständig oxidiert und transparent, wenn sie der Atmosphäre oder Wasserdampf ausgesetzt werden.

Die Korrosion stellt nicht nur für die aus den vorstehend erwähnten amorphen magnetischen Materialien hergestellten Aufzeichnungsträger, sondern auch für Aufzeichnungsträger,

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die aus anderen magnetischen oder nichtmagnetischen Materialien hergestellt worden sind, ein schwerwiegendes Problem dar. Die Korrosion der Aufzeichnungsmaterialien macht das Einschreiben von Information unmöglich und führt im ungünstigsten Fall sogar zu einer Löschung der wichtigen aufgezeichneten Information.

Es sind Aufzeichnungsträger bekannt, die eine mit einer Schutzschicht aus beispielsweise SiO„ oder SiO beschichtete

*0 Aufzeichnungsschicht enthalten. Ferner sind Aufzeichnungsträger bekannt, die ein Paar Aufzeichnungsschichten enthalten, wobei jede Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat getragen wird und die Aufzeichnungsschichten verbunden sind, so daß sie einander berühren. Beide Typen von Auf-Zeichnungsträgern sind jedoch bezüglich der Verhinderung der Korrosion der Aufzeichnungsschicht nicht sehr wirksam, obwohl sie bezüglich des Schutzes vor Beschädigungen wie z. B. Schrammen wirksam sind. Zum Zweck des Schutzes der Aufzeichnungsschicht vor Oxidation ist ein anderer Typ eines Aufzeichnungsträgers vorgeschlagen worden. Dieser Aufzeichnungsträger enthält ein Paar Aufzeichnungsschichten, wobei jede Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat getragen wird und die Aufzeichnungsschichten durch einen Abstandshalter so miteinander verbunden sind, daß sie einander gegenüberliegen, und der Aufzeichnungsträger enthält auch ein Inertgas, das in dem Innenraum eingeschlossen ist. Dieser Typ des Aufzeichnungsträgers weist jedoch die Nachteile auf, daß zu seiner Fertigung viele Schritte erforderlich sind, was zu hohen Kosten führt, und daß seine Hohlstruktur den Aufzeichnungsträger bei Stoßeinwirkung zerbrechlich macht, wenn die Substrate aus Glas hergestellt sind.

Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Aufzeichnungsträger _zur Verfügung zu stellen, der vor einer Korrosion seiner

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■"· Aufzeichnungsschicht wirksam geschützt ist und außerdem kostengünstig hergestellt werden kann.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Aufzeichnungs- ° träger mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend unter

Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. 10

Fig. 1 veranschaulicht die Ergebnisse von Korrosionsbeständigkeitsprüfungen, die mit erfindungsgemäßen, wie in Beispiel 1 beschrieben hergestellten Aufzeichnungsträgern und mit einem Aufzeichnungsträger ohne die *5 im Rahmen der Erfindung angewandte Korrosionsschutzschicht durchgeführt wurden.

Fig. 2 veranschaulicht die Ergebnisse der gleichen Korrosionsbeständigkeitsprüfungen,die mit dem wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellten, erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträger und einem Aufzeichnungsträger ohne die im Rahmen der Erfindung angewandte Korrosionsschutzschicht durchgeführt wurden.

Fig. 3 veranschaulicht die grundlegende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufzeichnungsträgers.

Der in Fig. 3 gezeigte erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger 1 ist dadurch gekennzeichnet, daß er eine Korrosionsschutzschicht 4 aufweist, die die auf einem Substrat 2 gebildete Aufzeichnungsschicht 3 bedeckt und ein chemisches Mittel enthält, das imstande ist, die Korrosion der Aufzeichnungsschicht zu verhindern.

Chemische Mittel, die imstande sind, die Korrosion der

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Aufzeichnungsschicht zu verhindern, müssen gegenüber der Aufzeichnungsschicht inert sein und dürfen keine nachteilige Wirkung auf das Aufzeichnungsverhalten zeigen. Zu solchen chemischen Mitteln gehöhren beispielsweise die folgenden handelsüblichen Rostschutzmittel:

flüchtige Rostschutzmittel, z. B. Diana (Ryoko Kagaku Co., Ltd.), Cortop (Nippon Kakoshi Co., Ltd.), V/. P .; M. (Nippon Kagakusangyo Co., Ltd.), Ferro Guard (Ronco Laboratories iQ Co., U.S.A.), Zerust (Taiyo Ekikagasu Co.) und Kiresu Guard (Nippon Kagakusangyo Co., Ltd.), und öllösliche Rostschutzmittel, z. B. Metal Guard (Mobil Petroleum Co.), Ruston (Tobi Kagaku Co., Ltd.), C.R.C. (Ryoko Kagaku Co., Ltd.) und Dialate (Ryoko Kagaku Co., Ltd.).

Die im Rahmen der Erfindung angewandte Korrosionsschutzschicht ist eine auf der Aufzeichnungsschicht gebildete, 30 bis 200 μπι dicke Schicht, die beispielsweise aus einem Klebstoff, der das vorstehend erwähnte Rostschutzmittel

2Q enthält, gebildet wird. Die Bildung einer Korrosionsschutzschicht mit einer Dicke von weniger als 30 μηι ist schwierig, und eine Korrosionsschutzschicht mit einrjr Dicke von mehr als 200 μπη ragt beispielsweise aus dem Rand des Aufzeichnungsträgers heraus, weshalb Korrosionsschutzschichten mit einer Dicke von weniger als 30 μπι oder mehr als 200 μπι unerwünscht sind. Die Korrosionsschutzschicht kann durch irgendein Verfahren, beispielsweise dur^ch übliche Beschichtungs- oder Zerstäubungs- bzw. Aufsprühverfahren, gebildet werden. Die Korrosionsbeständigkeit der

OQ Aufzeichnungsschicht wird weiter verbessert, wenn auf die Korrosionsschutzschicht eine Schutzplatte aus Glas usw. geklebt wird.

Die zu dem Klebstoff zuzugebende Menge des Rostschutzgpmittels beträgt im allgemeinen 10 Gew.-?o oder weniger und vorzugsweise 2,0 bis 5.0 Gew.-%, auf das Gewicht der Korro-

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■ι sionsschutzschicht bezogen. Das Rostschutzmittel zeigt eine ungenügende Korrosionsschutzwirkung, wenn es in einer Menge von weniger als 2,0 Gew.-S zugegeben wird, während zwischen der Korrosionsschutzschicht und der Aufzeichnungsschicht keine ausreichende Haftfestigkeit erhalten wird,

wenn die Menge des Rostschutzmittels 5,0 Gew.-?o überschreitet.

Zu Klebstoffen für die Verwendung in der Korrosionsschutzschicht gehören beispielsweise KE66RTV (Shinetsu Chem. Ind. Co., Ltd.)_; Loctite 350 (Nippon Loctite Co., Ltd.), Threebond 3021 (Threebond Co., Ltd.) und Photobond 300 (Meisei Churchill Co., Ltd.).

Die Korrosionsschutzschicht kann neben dem Klebstoff und 15

dem Rostschutzmittel gewisse andere organische Materialien wie z. B. ein Besehichtungsmaterial und ein Abdichtungsmittel enthalten.

Eine andere Ausführungsform des erfindunqsgemäßen Aufzeich-20

nungsträgers weist auf der Aufzeichnungsschicht eine aus einem Metall wie z. B. Ti, Cr, Zn, Al oder Si bestehende Schutzschicht auf, wobei diese Schutzschicht mit einer ähnlichen Korrosionsschutzschicht, die ein Rostschutzmittel

enthält, wie es vorstehend erwähnt wurde, bedeckt ist. Der 25

in diesem Fall erhaltene Aufzeichnungsträger hat eine viel höhere Korrosionsbeständigkeit, weil die Aufzeichnungsschicht durch die Schutzschicht vor Luft geschützt ist und Fehler der Schutzschicht wie z. B. Nadellöcher

duch die Korrosionsschutzschicht gefüllt werden und weil 30

ferner die Korrosion der Schutzschicht und der Aufzeichnungsschicht durch die Korrpsionsschutzschicht verhindert wird. Anstelle des vorstehend erwähnten Metalls kann für die Schutzschicht ein Oxid wie z. B. SiO, SiO oder Al_?0,

verwendet werden.
35

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Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäOen Aufzeichnungsträgers hat eine Struktur, die zwei Aufzeichnungsschichten enthält, wobei diese Aufzeichnungsschichten jeweils auf einem Substrat getragen werden und durch eine Korrosionsschutzschicht, die ein Rostschutzmittel enthält, wie es vorstehend erwähnt wurde, derart miteinander verbunden sind, daß sie einander gegenüberliegen. Im Fall dieses Aufzeichnungsträgertyps können die Aufzeichnung von Information auf den Aufzeichnungsschichten und die 2Q Wiedergabe der Information von beiden Seiten des Aufzeichnungsträgers aus durch die Substrate hindurch durchgeführt werden.
Beispiel 1

^g Unter Anwendung einer Hochfrequenz-Zerstäubungsvorrichtung wurde auf Glassubstraten jeweils eine GdTbFeCo-Dünnschicht als Aufzeichnungsschicht gebildet. Dann wurden Aufzeichnungsträger hergestellt, indem über die von dem Glassubstrat getragene Aufzeichnungsschicht mit einer Mischung

2Q eines Acrylklebstoffs (Handelsname: URC153, geliefert von Sanyo Trading Co., Ltd.), die 1 Gew.-%, 2 Gew.-?o bzw. 3 Gew.-?D eines flüchtigen Rostschutzmittels ( Dicyclohexylammoniumnitrit) enthielt, jeweils eine Schutzplatte aus Glas geklebt wurde.

Die auf diese Weise erhaltenen drei Arten von Aufzeichnungsträgern wurden in einem Thermohygrostaten bei 85 ⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 85 % auf die Korrosionsbeständigkeit hin geprüft. Zum l/ergleich wurde ein Auf-

og zeichnungsträger, der in der gleichen Weise, jedoch unter Verwendung des vorstehend erwähnten Klebstoffs ohne Rostschutzmittel, hergestellt worden war, in derselben" Weise geprüft. Die Ergebnisse dieser Prüfungen sind in Fig. 1 veranschaulicht, wobei die Ordinate das Verhältnis der

_,- Koerzitivkraft nach einer gegebenen Behandlungsdauer in

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dem Thermohygrostaten zu dem Anfangswert anzeigt, während die Abszisse die Behandlungsdauer anzeigt. Eine stärkere Verminderung der Koerzitivkraft zeigt an, daß die Korrosion in höherem Maße fortgeschritten ist. 5

Eig. 1 zeigt deutlich, daß die Korrosionsbeständigkeit der Aufzeichnungsträger durch Zugabe einer großen Menge des Rostschutzmittels in höherem Maße verbessert wurde.

Beispiel 2
10

Eine GdTbFeCo-Dünnschicht wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 als Aufzeichnungsschicht auf einem Glassubstrat gebildet. Eine 400,0 nm dicke Dünnschicht aus Titan wurde durch Elektronenstrahlerhitzung unter Anwendung einer

Vakuumaufdampfungsvorrichtung als Schutzschicht auf die Aufzeichnungsschicht aufgedampft. Über die Dünnschicht aus Titan wurde mit demselben Klebstoff, der in Beispiel 1 verwendet wurde und der ein Rostschutzmittel enthielt, (Rostschutzmittelgehalt: 3 G e w · - ?ό) eine Schutzplatte aus

Glas geklebt. Der auf diese Weise erhaltene Aufzeichnungsträger wurde in dem Thermohygrostaten bei 8 b ⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 85 % auf die Korrosionsbeständigkeit hin geprüft. Zum V/ergleich wurde auch ein Aufzeichnungsträger geprüft, der ohne Verwendung eines Rost-Schutzmittels hergestellt worden war. Die Ergebnisse der Prüfungen werden in Fig. 2 gezeigt, worin die Koordinaten die gleiche Bedeutung wie in Fig. 1 haben. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist der unter Verwendung des Rostschutzmittels hergestellte Aufzeichnungsträger im Hinblick auf die Korrosionsbeständigkeit überlegen.

Aufzeichnungsträger wurden in derselben Weise unter getrennter Verwendung von GdTbFe, GdCo, GdFe, TbFe, DyFe oder TbDyFe anstelle von GdTbFeCo hergestellt und auf die Korrosionsbeständigkeit hin geprüft. Die Ergebnisse waren

fast dieselben wie im Fall von GdTbFeCo. Beispiel 3

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Aufzeichnungsträger mit einer Aufzeichnungsschicht aus GdTbFeCo wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, wobei jedoch anstelle der 400,0 nm dicken Titanschicht 300,0 nm dicke Schutzschichten aus SiO verwendet und die in Tabelle 1 gezeigten Rostschutzmittel eingesetzt wurden. Diese Aufzeichnungsträger wurden unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 2 auf die Korrosionsbeständigkeit hin geprüft. Für jeden Aufzeichnungsträger wird in Tabelle 1 das Verhältnis der Koerzitivkraft nach einer Behandlungsdauer von 500 h zu dem Anfangswert gezeigt.

Tabelle 1

Rostschutzmittel	Verwen dete Menge (Gew.-Ä)	Verhältnis der Koerzitiv kraft nach 500 h zu dem Anfangsiiert
Name des Mittels	3	0_;86
Zerust (Taiyo Ekikagasu Co.)	3	0,80
Diana (Ryoko Kagaku Co., Ltd. ) Cortop (Nippon Kakoshi Co., Ltd.)	⁴	0,79
Kiresu Guard (Nippon •Kagakusangyo Co., Ltd.)	4	0,79

Ferroguard (Ronco LaboroLorios Co., U.S.A.) Ruston N-20 (Tobi Kagaku Co., Ltd. ) Ruston U (dito) Ruston H-555 (dito) CRC-2-26 (Ryoko Kagaku Co., Ltd.) Dialate #500 (dito) CRC-3-36 (dito)

Kein Rostschutzmittel zugegeben

Metalguard 240 (Mobil Petroleum

V.P.M. (Nippon Kagakusangyo Co., Ltd. )

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0,81

0,80

0,78

0,82

0,78

0,80

0,82

0,75

0,79

0,80

20 Die Erfindung ist nicht auf diese Beispiele eingeschränkt, und verschiedene Abänderungen dieser Beispiele sind möglich. Zwischen dem Substrat und der Aufzeichnungsschicht kann beispielsweise eine Wärmeschutzschicht oder eine Reflexionsverhinderungsschicht gebildet werden.

Claims

»..ν*. i/unuiiu ■ ^msdtc. ~ ASjIMUPHt.*". : Vertreter beim EPA

r> ^% . : :β " : : : ":"*:··:* Dipi.-ing. κTiedtke

ftLLMANN - URAMS-- SfTRtHF Dipl.-Chem. G. Bühling

Dipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe

3 1 Π ^ Π fi ^ Dipl.-Ing. B. Pellmann

L\ U O U O O Dipl.-Ing. K. Grams

Dipl.-Chem. Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 20 24 C 8000 München 2

Tel.: 089-53 96 53 Telex: 5-24845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent Münche

30. Januar J984

Canon Kabushiki Kaisha DE 3649

Patentansprüche

<D

Aufzeichnungsträger mit einem Substrat und einer darauf gebildeten Aufzeichnungsschicht, gekennzeichnet durch eine Korrosionsschutzschicht, die die Aufzeichnungsschicht bedeckt und ein chemisches Mittel zur Verhinderung der Korrosion der Aufzeichnungsschicht enthält.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht aus einer magnetischen Dünnschicht besteht.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Dünnschicht aus einem amorphen Material besteht, das aus GdTbFeCo, GdTbFe, GdCo, GdFe, TbFe, DyFe und TbDyFe ausgewählt ist.
4. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrosionsschutzschicht aus einem Klebstoff besteht, der ein Rostschutzmittel enthält.
5. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzplatte durch die Korrosionsschutzschicht über die Aufzeichnungsschicht geklebt ist.

Dresdner Bank (Munclmnj KIo 3Ö39844 Bayer Vereinsbank (München) Klo üoiimi Postscheck (München) KIo. 670-4J-B(M

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6. Aufzeichnungs"träger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzplatte aus Glas besteht.
7. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf einem Substrat getragene Aufzeichnungsschicht durch die Korrosionsschutzschicht mit einer auf einem anderen Substrat getragenen anderen Aufzeichnungsschicht verbunden ist, wobei die Aufzeichnungsschichten einander gegenüberliegen.
8. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rostschutzmittel ein. flüchtiges Rostschutzmittel ist.
9. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rostschutzmittel ein öllösliches Rostschutzmittel ist.
10. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch ge-.kennzeichnet, daß die zugegebene Menge des Rostschutzmittels bis zu 10 Getfli.-?D, auf das Gesamtgewicht der Korrosionsschutzschicht bezogen, beträgt.
11. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zugegebene Menge des Rostschutzmittels in dem Bereich von 2,0 bis 5,0 Ge\n.-%, auf das Gesamtgewicht der Korrosionsschutzschicht bezogen, liegt.
12. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Korrosionsschutzschicht in dem Bereich von 30 bis 200 jjm liegt.
13. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufzeichnungsschicht und der Korrosionsschutzschicht eine Schutzschicht gebildet ist.

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14. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einem Metall besteht .
15. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall aus Ti, Cr, Zn, Al und Si ausgewählt ist.
16. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht aus einem Oxid besteht.
17. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxid aus SiO, SiO_? und A1_?O, ausgewählt ist.
18. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat eine Glasplatte ist.