DE3500314A1 - Lichtaufzeichnungsmaterial - Google Patents

Lichtaufzeichnungsmaterial

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DE3500314A1 DE19853500314 DE3500314A DE3500314A1 DE 3500314 A1 DE3500314 A1 DE 3500314A1 DE 19853500314 DE19853500314 DE 19853500314 DE 3500314 A DE3500314 A DE 3500314A DE 3500314 A1 DE3500314 A1 DE 3500314A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtaufzeichnungsmaterial, bei dem die Aufzeichnung und Wiedergabe mit Hilfe eines Lichtstrahls bewirkt werden kann.
Als Lichtaufzeichnungselemente oder -materialien für die optische Aufzeichnung auf Disketten, Karten, Bändern usw. sind bisher Seltenerd-Übergangsmetall-Legierungsfilme, Filme aus reduzierenden Oxiden, etwa Chalcogenverbindungen, die einer Phasenübergang zwischen amorphen und kristallinen Zuständen ausnützen, Wärmeaufzeichnungsmaterialien, thermoplastische Aufzeichnungsmaterialien usw. bekannt geworden. Bei optisch-magnetischen Aufzeichnungsmaterialien aus Seltenerd-Übergangsmetallen sind insbesondere polykristalline Filme aus MnNi und MnCuBi, amorphe Filme aus GdCe, GdFe, TbFe, DyFe, GdTbFe, TdDyFe, GdFeCo, TbFeCo und GdTbCo und Einzelkristall-Filme aus GdIG bekannt geworden.
ν * «Μ«
ι *
L Unter diesen Lichtaufzeichnungsmaterialien in Form von ι,
Filmen wurden die vorstehend erwähnten amorphen Filme in (:
neuerer Zeit im Hinblick auf die nachfolgenden Eigen- [:'
schäften als ausgezeichnet anerkannt: ausgezeichnete [
Filmformbarkeit zur Herstellung von großflächigen Filmen r
bei Raumtemperatur, ausgezeichnete Schreibleistung zum /
Aufschreiben von Signalen bei geringer Lichtwärmeenergie p
und ausgezeichnete Ausleseleistung zum Auslesen von ge- ;
schriebenen Signalen bei einem guten Signal/Rausch-Ver- h
hältnis. Insbesondere wurde GdTbFe als optimales Licht- |
Wärmeaufzeichnungsmaterial angesehen, da es einen großen «;
Kerr- Rotationswinkel und einen Curiepunkt von etwa i"
η I
150 C aufweist. f
Jedoch hat das Lichtaufzeichnungsmaterial im allgemeinen den Nachteil, daß es eine geringe Korrosionsbeständigkeit besitzt. Wenn daher ein Lichtaufzeichnungsmaterial der Atmosphäre oder Feuchtigkeit ausgesetzt wird, wird allmählich die Aufzeichnungsleistung herabgesetzt.bis es vollständig oxidiert ist, wobei seine Eigenschaften als Aufzeichnungsmaterial verloren gehen. Insbesondere haben amorphe magnetische Materialien, etwa GdTbFe eine geringe Korrosionbeständigkeit.
Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde vorgeschlagen, eine Schutzabdeckung, etwa eine Schutzschicht aus beispielsweise SiOp oder SiO und ein in einem Inertgas versiegeltes Aufzeichnungsmaterial in Diskettenform vorzusehen .
Es wurde jedoch befunden, daß der Schutzeffekt eines Oxidfilmes, etwa ein Film aus SiO, SiOp oder Al3O3 nicht ausreichend ist, wenn das Lichtaufzeichnungsmaterial so dünn wie einige 10 nm oder dünner ist. Es wird angenom-
O1_ men, daß bei Verwendung eines Oxidfilms, der in dem Oxid 00
selbst vorhandene Sauerstoff mit dem Lichtaufzeichnungsmaterial verbunden wird, daß ferner der Film aus einem
BAD ORIGINAL
Oxid porös ist und daß Moleküle, beispielsweise Wasserdampf leicht eindringen können.
Andererseits ist ein Film aus einem Nitrid, beispielsweise aus AlN oder Si N. als Schutzschicht verwendet worden. Ein solcher Nitridfilm hat jedoch im Vergleich zu einem Oxidfilm ein geringeres Haftvermögen an einem Kunststoff substrat und es zeigt den Nachteil, daß es
einen zu hohen Brechungsindex besitzt.
10
Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Lichtaufzeichnungsmaterials mit verbesserter Korrosionsbeständigkeit und Haltbarkeit als auch ausgezeichneter Schreib- und Ausleseleistung.
15
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Lichtaufzeichnungsmaterial einen Film aus einer Mischung eines Oxids und eines Nitrids enthält.
2® Die erfindungsgemäß vorgesehene Film aus einem Nitrid-Oxid-Gemisch hat im Vergleich zu einem Film aus einem Oxid alleine eine überlegene Korrosionsbeständigkeit und HaItbarkei4- und hat eine ausgezeichnete Haftung an einem
Kunststoffsubstrat. Ferner kann der Brechungsindex des 25
Filmes aus einer Nitrid-Oxid-Mischung in einfacher V/eise variiert und durch Änderung des Mischungsverhältnisses zwischen dem Nitrid und dem Oxid eingestellt v/erden, wodurch die Schreib- und Ausleseleistung verbessert wer-
den kann.
30
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. In der folgenden Beschreibung beziehen sich die Ausdrücke "Teile" und "Prozent" der
__ Zusammensetzungen auf das Gewicht, wenn nichts anderes oö
angegeben ist.
Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt einer Ausfüh-
BAD
' 35
«www*
'* -e- " de 4551' 350 0314
* rung«form dos orf indung!.;gom;ißen Lichtauf zt< ι.ehnungismaterials.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Lichtaufzeichnungsmaterials ist ein Schichtaufbau eines magnetischen Aufzeichnungsmaterials für die optische Aufzeichnung und Wiedergabe in der Zeichnung gezeigt. In der Zeichnung sind auf einem Kunststoffsubstrat oder einer Grundplatte 1 der Schreibseite nacheinander ein Gemischfilm 2, eine magnetische Aufzeichnungsschicht 3, eine Abstandhalteschicht 4, eine Reflektionsschicht 5 und eine Klebeschicht 6 ausgebildet. Das resultierende Laminat ist ferner durch die Klebeschicht 6 mit
einem äußeren Kunststoffsubstrat oder einer äußeren 15
Grundplatte Ib verbunden, wodurch ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial erhalten wird.
Das Kunststoffsubstrat 1 kann vorzugsweise eine transparente Kunststoffsubstratscheibe mit einer Dicke von etwa
20
1 mm sein, die beispielsweise aus Acrylharz besteht.
Bevorzugte Beispiele des Nitrid-Oxid-Gemisches für den Gemischfilm oder die Schicht 2 sind Mischungen von AlN und Al0O0, Si0N. und SiO sowie Si0N. und SiO0.
23J4 J 4 Z
Die Herstellung dieser Gemischfilme kann im allgemeinen durch ein übliches Verfahren erfolgen, jedoch v/ird bevorzugt, daß reaktive Dampfabscheidungsverfahren bzw. Aufdampfverfahren oder das reaktive Zerstäubungsverfahren
30
unter Verwendung von Al, Si, AlN, Si0N usw. als Verdampfungsquelle durchgeführt. Wenn diese Verfahren zur Bildung des Gemischfilmes angewandt werden, kann das Mischungsverhältnis zwischen dem Oxid und dem Nitrid in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Strömungsgeschwindigkeiten des die Verfahrensatmosphäre bildenden O0 und N-. in einfacher V/eise variiert werden, wodurch eine geeignete Zusammensetzung des Gemischfilmes gebildet werden
BAD ORiGJNAL
-7- DE 4551
35003H
kann. Demgemäß kann für ein Mischungssystem aus Si0N.-SiO9 ein gewünschter Brechungsindex des Gemischfilmes erhalten werden, der im Bereich von 1,45 (Brechungsindex eines Films aus SiOp) bis 2,0 (Brechungsindex eines Films aus Si3N4) liegt. Für den Gemischfilm aus
Al0Oo kann der gewünschte Brechungsindex des Gemischfilmes im Bereich von 1,6 (Brechungsindex eines Films aus Al0Oo) bis 2,3 (Brechungsindex eines Filmes aus AlN) erhalten werden.
Die Dicke des Gemischfilmes 2 liegt zweckmäßigerweise in der Größenordnung von 50 bis 300 nm. Das Verhältnis des Nitrides zum Oxid in dem Gemischfilm kann bei einem gewünschten Wert innerhalb des Bereiches von 9:1 bis
IQ 1:9, vorzugsweise im Bereich von 7:3 bis 3:7 liegen. Ferner ist es möglich, die Zusammensetzung in Richtung der Dicke und damit den Brechungsindex zu variieren. Diese bevorzugten Bereiche für die Dicke und die Zusammensetzungsverhältnisse gelten für das erfindungsgemäße Lichtaufzeichnungsmaterial im allgemeinen.
Als magnetische Aufzeichnungsschicht 3 wird im allgemeinen ein amorpher Film aus einem ternären Gemisch von GdTbFe oder ein amorpher Film aus einem quarternären Gemisch von GdTbFeCo mit einer Dicke im Bereich von etwa 20 nm· verwendet.
Als Abstandhalteschicht 4 wird ein Film aus SiO2 oder SiO oder ein Gemischfilm entsprechend der Schicht 2 ο« vorzugsweise mit einer Dicke im Bereich von 50 bis 300 nm verwendet.
Die Klebeschicht 5 kann beispielsweise durch einen Siliconklebstoff (beispielsweise SE1700, hergestellt von Toray Silicone K.K.) mit einer Dicke in der Größenordnung von 10 juoi gebildet werden.
Das äußere Kunststoffsubstrat Ib kann vorzugsweise eine
BAD ORIGINAL
DE 4551 3 5003 U
Acrylharzplatte wie das Kunststoffsubstrat 1 sein.
Wie vorstehend beschrieben enthält das Lichtaufzeichnungsmaterial eine Gemischschicht aus Nitrid-Oxid auf einer Seite und beiden Seiten einer Lichtaufzeichnungsschicht. Aufgrund der Gemischschicht kann die Haltbarkeit der Aufzeichnungsschicht verbessert werden, insbesondere wenn das Substrat eine Kunststoffplatte, etwa aus einem Acrylharz ist. Ferner kann das Lichtaufzeich-1^ nungsmaterial im Hinblick auf die Schreib- und Ausleseleistung verbessert werden, indem das Mischungsverhältnis des Nitrides und des Oxides und damit der Brechungsindex der Gemischschicht eingestellt wird.
*° Die Erfindung wird ferner unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele erläutert.
Beispiel 1
Ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial für optische Zwecke wurde hergestellt, das im wesentlichen den in der Zeichnung gezeigten Schichtaufbau aufwies.
Auf ein 1 mm starkes Kunststoffsubstrat der Schreibseite wurde als Grundierschicht eine Gemischschicht 2, bestehend aus Si„N. und SiO5 in einem Gewichtsanteil von 6:4 und mit einem Brechungsindex von etwa 1,7 und mit einer Dicke von 100 nm durch das reaktive Aufdampfverfahren unter Verwendung eines Si-Targets unter verminderten Druck in einer Gasmischung aus N2, O2 und Ar in einem Volumenverhältnis von 2:1:7 hergestellt. Auf der Gemischschicht 2 wurde eine magnetische Aufzeichnungsschicht 3 aus einem 20 nm dicken amorphen Film aus quaternärem GdTbFeCo, der Gd, Tb, Fe und Co in einem Atomverhältnis von 1:1:6:2 durch das Zerstäubungsverfahren und ferner einer Reflektionsschicht 5 aus einem 100 nm dicken Al-Film aufgebracht, auf welcher eine 1 «m dicke Außen-
BAD ORiGiNAL
platte Ib aus Acrylharz unter Vermittlung einer 10 mm dicken Schicht eines Siliconklebstoffs (SE1700, hergestellt von Toray Silicone K.K.) aufgebracht v/urde.
In dem so erhaltenen Aufzeichnungsmaterial war die Haftung zwischen dem Substrat und dem Gemischfilm fest und nach einem 200stündigen Feuchtigkeitsbeständigkeitstest (Bedingungen: 45°C und 90 % relative Feuchtigkeit) wurde weder Korrosion, Rißbildung noch eine Änderung im Aussehen der Magnetschicht oder der Gemischschicht beobachtet. Ferner war die Beeinträchtigung der Magneteigenschaft der Magnetschicht gering, wie durch das Verhältnis zwischen den Koerzitivkräften vor und nach dem obigen Feuchtigkeitsbeständigkeitstest mit einem Wert von
^g 0,9 belegt ist. Somit wurde eine verbesserte Haltbarkeit erreicht. Im Vergleich mit einem Kontrollaufzeichnungsmaterial, bei dem ein Film aus SiO? mit einem Brechungsindex von 1,45 anstelle des Gemischfilmes gebildet v/urde, zeigte ferner das vorstehend erhaltene Aufzeichnungs-
2Q material eine verbesserte Schreibleistung infolge der Herabsetzung des Reflektionsvermögens von 35 auf 25 %, wie durch ein Testgerät zur Bestimmung des Spektralreflektionsvermögens gemessen wurde, sowie eine verbesserte Ausleseleistung infolge der Erhöhung des Kerr-Rotationsv/inkels.
Beispiel 2
Ein Lichtaufzeichnungsmaterial v/urde im wesentlichen in OQ gleicher V/eise wie in Beispiel 1 erhalten, außer daß ein 100 nm dicker Gemischfilm aus AlN und Al3N3 in Gewichtsanteilen von 6:4 und mit einem Brechungsindex von etwa 1,8 anstelle des Gemischfilmes aus Si3N4-SiO2 durch das reaktive Zerstäubungsverfahren unter verminderten Druck in einem Gasgemisch aus N5, 0~ und Ar in Volumenanteilen
or t- *-
von 2,5:0,5:7,0 gebildet wurde. Es wurde gefunden, daß das so erhaltene magnetische Lichtaufzeichnungsmaterial
-ίο- ■ de' 4551 35003H
oine verbesserte Haltbarkeit sowie Schreib- und Ausleseleistung ähnlich wie das Aufzeichnungsmaterial von Beispiel 1 aufwies.
BAD ORIGiMAL

Claims (7)

Patentansprüche
1. Lichtaufzeichnungsmaterial mit einem Substrat und einer auf dem Substrat abgeschiedenen Aufzeichnungsschicht für die optische Aufzeichnung, gekennzeichnet durch einen Film aus einer Mischung aus einem Oxid und einem Nitrid, der auf einer Seite oder beiden Seiten der Aufzeichnungsschicht ausgebildet ist.
2. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverhältnis des Nitrides zum Oxid in dem Gemischfilm zwischen 9:1 bis 1:9 liegt.
3. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischfilm eine Dicke von 50 bis 300 nm hat.
4. Aufzeichnungsmaterial nach einen der vorhergenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischfilm ein Oxid und ein Nitrid desgleichen Elementes enthält.
5. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischfilm eine Mischung von
Si μ und SiO0 enthält. "X3 4 έ
BAD
10
' 20
25 30 35
-2- DE 4551
350031
6. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischfilm eine Mischung von Si3N4 und SiO enthält.
7. Aufzeichnungsmaterial nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gemischfilm eine Mischung von AlN und Al-O3 enthält.
DE19853500314 1984-01-10 1985-01-07 Lichtaufzeichnungsmaterial Granted DE3500314A1 (de)

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