DE3619601A1

DE3619601A1 - Optisches aufzeichnungsmittel

Info

Publication number: DE3619601A1
Application number: DE19863619601
Authority: DE
Inventors: Hideki Tokio/Tokyo Ohkawa
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-06-14
Filing date: 1986-06-11
Publication date: 1986-12-18
Anticipated expiration: 2006-06-12
Also published as: US4772897A; JPH0695388B2; JPS61289553A; DE3619601C2

Description

Optisches Aufzeichnungsmittel

Die Erfindung betrifft ein optisches Aufzeichnungsmittel gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1. Dieses Aufzeichnungsmittel dient zum Speichern und Wiederauffinden von Informationen durch Belichtung. Die Erfindung betrifft insbesondere eine optische Aufzeichnungsplatte, die Aufzeichnungsschichten aufweist, die optische Eigenschaften besitzen, die sich ändern, wenn die Schichten einem fokussierten Laserstrahl ausgesetzt werden.

Optische Platten werden in großem Umfang in industrieeilen und Verbraucheraufzeichnungssystemen, beispielsweise in Videorekordern, digitalen Tonrekordern und digitalen DokumentenaufZeichnungsgeräten eingesetzt. Ein Signal wird auf der optischen Platte aufgezeichnet.indem sie mit einem fokussierten Laserstrahl beaufschlagt wird, derart, daß Informationsbits in der optischen Platte gebildet werden. Die optische Platte erlaubt direktes Lesen nach dem Einschreiben und wahlfreien Zugriff zu den aufgezeichneten Informationen.

Es sind optische Aufzeichnungsplatten vorgeschlagen worden, die ein transparentes Substrat und dünne Schichten aus wenigstens zwei Materialien auf dem Substrat aufweisen, so daß strukturelle Änderungen erzeugt werden, wenn ein Energiestrahl, beispielsweise ein fokussierter Laserstrahl, auf die dünnen Schichten gelenkt wird. Wenn die optische

Dr.K./H.

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Platte mit dem Energiestrahl bestrahlt wird, werden die Materialien in den Aufzeichnungsschichten vertauscht oder gemischt, so daß in den dünnen Schichten aufgrund eines lokalisierten Schmelzvorganges durch den Energiestrahl eingeprägte Punkte bzw. Flecke erzeugt werden. Das Mischen der zwei Schichten bewirkt Änderungen der optischen Eigenschaften der Schichten. Bei einem nachfolgenden Lesevorgang können die Punkte bzw. Stellen mit geänderten optischen Eigenschaften als die eingeprägten Punkte oder Stellen abgetastet werden.

Eine optische Platte, die das Prinzip des lokalisierten Schmelzens dünner Schichten benutzt, wird beschrieben durch K.Y. Ahn in "Laser Writing On Metal-Silicon Bilayer for Optical Storage. I. Optical Properties," J.APPL.PHYS. P.3777, Vol. 53, Mai 1982. Ein anderes Beispiel einer optischen Platte ist durch die US-Patentschrift 4,477,819 bekannt. Diese optische Platte basiert auf der oben beschriebenen Zweischichtenstruktur, wobei die eine der beiden Schichten ein Metall aufweist und die andere der beiden Schichten ein Metall oder einen Halbleiter aufweist.

Ein wesentlicher Nachteil bei optischen Platten mit der oben erwähnten Zweischxchtenstruktur besteht darin, daß zufällige und unerwünschte Interdiffusion der zwei Schichten auftritt. Wie oben beschrieben, werden die Auf-Zeichnungspunkte gebildet, wenn ein Laserstrahl das Schmelzen und Mischen der zwei Schichten bewirkt, wodurch sich die optischen Eigenschaften in einem spezifischen Bereich ändern. Die zwei Schichten.mischen sich jedoch häufig bei niedrigeren Temperaturen, ohne daß sie dem Energiestrahl ausgesetzt sind...

Sonnenlicht oder sogar Raumtemperaturen entsprechende Wärme kann ein unerwünschtes Mischen der zwei Schichten bewirken. Dieses Mischen ergibt eine kürzere Lebensdauer der Platte und ein niedriges Signal/Rausch-Verhältnis.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes optisches Aufzeichnungsmittel anzu-

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geben, in dem Daten optisch gespeichert und wieder auf- ^ gefunden werden können bei einem hohen Signal/Rausch-Verhältnis .

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optisches Aufzeichnungsmittel anzugeben, das eine ausgezeichnete Haltbarkeit und Stabilität aufweist. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine optische Aufzeichnungsplatte mit einer Zweischichtenstruktur anzugeben, bei der eine gegenseitige Diffusion der Schichten nicht auftritt, wenn die Schichten nicht einem Laserstrahl ausgesetzt werden.

Die Erfindung zur Lösung der genannten Zielsetzungen ist gekennzeichnet durch die Maßnahmen gemäß Kennzeichen des Anspruchs 1.

Erfindungsgemäß ist ein optisches Aufzeichnungsmittel vorgesehen, das auf einen Energiestrahl anspricht zum Aufzeichnen von Informationen und das ein Substrat aufweist, eine erste Aufzeichnungsschicht, die durch ein erstes auf dem Substrat gelagertes Material gebildet ist, und eine zweite Aufzeichnungsschicht, die durch ein zweites Material gebildet wird, das sich vom ersten Material unterscheidet, wobei das optische Aufzeichnungsmittel dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Sperrschicht auf der ersten Aufzeichnungsschicht zwischen der ersten Aufzeichnungsschicht und der zweiten Aufzeichnungsschicht vorgesehen ist, durch die eine gegenseitige Diffusion der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht verhindert wird, solange die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht nicht durch einen intensiven Energiestrahl beleuchtet werden, daß die Teile der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht bei'Beleuchtung durch den Energiestrahl (L) auf den Energiestrahl (L) ansprechen und einen AufZeichnungsbereich bilden, der optische Eigenschaften aufweist, die sich von den optischen Eigenschaften nicht geprägter Bereiche unterscheiden, die nicht dem Energiestrahl (L) ausgesetzt sind.

Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine

optische Platte gemäß der vorliegenden Erfindung,

^O Fig. 2 einen Querschnitt, der einen

geprägten bzw. beschriebenen Bereich der optischen Platte gemäß vorliegender Erfindung zeigt, und

Fig. 3 ein schematisches Diagramm eines

optischen Plattensystems gemäß der vorliegenden Erfindung.

In der Fig. 1 ist eine optische Platte mit dem Bezugszeichen 10 versehen. Die optische Platte kann als Computerspeichermittel, als Bildaufzeichnungsmittel für ein Bildinformations-Ablegesystem oder ein anderes Speichermittel verwendet werden. Die optische Platte weist ein transparentes Substrat 12 auf, das den Durchtritt eines Laserstrahles erlaubt. Das Substrat 12 wird aus einem PoIycarbonat oder einem PMMA (Polymethylmethacrylat) gebildet und hat die Form einer Platte, die gedreht werden kann.

Die optische Platte weist eine Grundierungsschicht auf, die als Haftungsvermittlungsschicht für eine Metallschicht 18 dient und die auf die Oberfläche des Substrates durch Plasmapolymerisation von Methan (CH₄) aufgebracht ist. Der Auftragungsvorgang erfolgt gewöhnlich in einer Vakuumkammer. Das Methangas wird in die Vakuumkammer eingeführt, und eine Hochfrequenzleistungsquelle dient zur Erzeugung eines CH.-Plasmas in der Kammer. Unter geeigneten Bedingungen

werden mehrere verschiedene Moleküle durch eine Hochfrequenzentladung aktiviert zur Bildung eines dünnen Filmes, so daß eine transparente dünne Schicht auf dem Substrat 12 abgelagert wird.

Die erste Aufzeichnungsschicht 18 wird auf der Oberfläche der Grundierschicht 16 gebildet. Die Aufzeichnungsschicht 18 weist eine dünne metallische Schicht aus einem ersten Material auf, ausgewählt aus Al, Au, Pb, Sn, Te und ähnlichen Elementen. Eine bevorzugte Stärke der ersten Auf-Zeichnungsschicht 18 beträgt etwa 200 bis 400 Angström (200

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bis 400 x 10 cm).

Es können Verfahren gemäß Vakuumabscheidung, Zerstäubung o.a. zur Herstellung der Aufzeichnungsschicht 18 eingesetzt werden. So kann beispielsweise die Aufzeichnungsschicht 18 durch Verwendung eines Verdampfungsgerätes hergestellt werden. Ein gereinigtes Substrat 12 mit einer Grundierschicht 16 wird in eine Vakuumkammer eingebracht, die an eine Vakuumpumpe angeschlossen ist, so daß die Kammer auf Unterdruck evakuierbar ist. Danach wird die Sperrschicht 20 auf der Oberfläche der ersten Aufzeichnungsschicht 18 angebracht. Die Sperrschicht 20 kann durch Verfahren auf der Grundlage der Plasmapolymerisation, thermischen Oxidation, anodischen Oxidation, anodischen Plasmaoxidation oder anderen geeigneten Verfahren erzeugt werden. Um beispielsweise die Sperrschicht 20 durch Plasmapolymerisation zu erzeugen, wird das mit der ersten aus Te gebildeten Aufzeichnungsschicht versehene Substrat 12 zunächst in eine mit CH.-Gas gefüllte Kammer bei einem Druck von etwa 0.1 bis 1 Torr eingebracht. Mit Hilfe der Hochfrequenzenergiequelle wird dann ein CH,-Gasplasma erzeugt, so daß mehrere verschiedene aktivierte Moleküle zur Ablagerung auf der Scheibe erzeugt werden können. Indem die Platte in diesem Zustand für einige Minuten unter geeigneten Bedingungen verbleibt, wird ein Kohlenstoff und Wasserstoff enthaltender polymerisierter Film auf der

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Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 als Sperrschicht abgeschieden. Diese dünne Schicht ist transparent, damit ein Laserstrahl hindurchgehen kann.

Es kann auch thermische Oxidation eingesetzt werden, um die Sperrschicht 20 zu erzeugen, indem das eine Aufzeichnungsschicht 18 aus Pb aufweisende Substrat in ein Quarzrohr eingebracht wird. Es können dann Infrarotstrahlen (IR) eingestrahlt werden, um die thermische Oxidation auf der Pb-Aufzeichnungsschicht zu bewirken.

Anodische Oxidation kann ebenfalls zur Erzeugung der Sperrschicht 20 eingesetzt werden. Das eine aus Te bestehende Aufzeichnungsschicht aufweisende Substrat 12 kann in eine wäßrige Lösung (pH =8.5) eingetaucht werden, derart, daß die Aufzeichnungsschicht 18 sich in einer vorbestimmten Entfernung von einer Kathode befindet, und kann an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen werden. Hierdurch kann eine dünne Schicht aus TeO₂ auf der Aufzeichnungsschicht als Sperrschicht 20 gebildet werden.

Anodische Plasmaoxidation kann ebenfalls zur Erzeugung der Sperrschicht 20 verwendet werden. Das eine Aufzeichnungsschicht 18 aufweisende Substrat 12 wird in eine Vakuumkammer eingebracht, die auf einen Druck von etwa 0.1 bis 1 Torr evakuiert wird. Mischungen aus O_- und Ar-Gasen werden in die Kammer eingeleitet, und eine Hochfrequenzenergiequelle wird dazu verwendet, ein Plasma zu erzeugen. Während des Vorganges wird die Aufzeichnungsschicht 18 auf eine Spannung von +100 Volt vorgespannt. Nach Aufrechterhaltung dieses Zustandes für einige Minuten wird eine Oxidationsschicht auf der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 gebildet.

Eine zweite Aufzeichnungsschicht 22 wird auf der Oberfläche der Sperrschicht 20 ausgebildet. Die zweite Aufzeichnungsschicht 22 weist eine dünne Halbleiterschicht aus einem zweiten Material aus Ge, Si oder ähnlichen EIementen auf. Eine bevorzugte Stärke der zweiten Aufzeichnungs-

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schicht 22 beträgt etwa 200 bis 300 Angström (200 bis

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300 x 10 cm).

Die Sperrschicht 20 verhindert eine gegenseitige Diffusion der ersten und der zweiten Schicht 18 und 22, wenn nicht die beiden Aufzeichnungsschichten einem Laserstrahl ausreichender Energie ausgesetzt werden. Um diesen Diffusionseffekt zu verhindern, beträgt die bevorzugte Stärke der Sperrschicht 20 etwa 10 bis 100 Angström (10 bis 100 χ 10 cm) . Bei Verwendung einer solchen Stärke wirkt die Sperrschicht 20 zufriedenstellend zur Verhinderung einer gegenseitigen Diffusion zwischen den zwei Aufzeichnungsschichten 18 und 22. Eine größere Stärke als 100 Angstrom (100 χ 10 cm) ist unerwünscht, weil die für eine Aufzeichnung auf der optischen Platte erforderliche Energie des Laserstrahles zu hoch wird, d.h. höher als die Energie, die erzeugt wird durch verfügbare Laserdioden. Die Sperrschicht kann eine auf der metallischen Schicht 18 ausgebildete Oxidschicht sein, die vorzugsweise durch die oben erwähnte anodische Oxidation gebildet wird.

Die optische Platte weist eine Schutzschicht 24 benachbart zur Aufzeichnungsschicht 22 auf, die aus einem transparenten, aus einer Acetylcellulose geformten dünnen Film bestehen kann. Diese Schutzschicht 24 wird verwendet, um die Materialien der Schichten 18, 20 und 22 vor Korrosion aufgrund des Einflusses von Umgebungsfaktoren während der Lebensdauer der Platte zu schützen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Lichtstrahl verwendet, um eine lokale Erwärmung benachbarter Bereiche der Aufzeichnungsschichten 18 und 22 zu bewirken und so eine Änderung der optischen Eigenschaften der darin enthaltenen Materialien zu bewirken. Informationen werden in der Platte aufgezeichnet als Differenz bzw. Unterschied der optischen Eigenschaften zwischen geprägten bzw. beschriebenen Bereichen und ungeprägten bzw. unbeschriebenen

Bereichen. Die Differenz kann I_n Form der geprägten bzw. beschriebenen Punkte realisiert werden zum Zwecke des Wiederauf findens der Informationen nach der Aufzeichnung.

Gewöhnlich haben die in den zwei Aufzeichnungsschichten befindlichen Materialien einen komplexen Brechungsindex, ausgedrückt als (n-ik), worin η der Brechungsindex und k ein Extinktionskoeffizient ist. Es besteht ein signifikanter Unterschied zwischen den Brechungsindizes einer Metallschicht und einer Halbleiterschicht, wie in der Tabelle 1 gezeigt ist.

Tabelle 1
Material Brechungsindex Wellenlänge (nm)

Al 1.55 -i 7.00 700

Metall Au 0.131 -i 3.842 700

T5 Te 6.1 -i 2.0 830

Ge 3.2 -i 0.30 830

Halbleiter Si 3.92 -i 0.05 620

Wie in der Tabelle 1 gezeigt ist, hängt der Brechungsindex von der Wellenlänge des die Schicht bestrahlenden

Lichtes ab, jedoch wird deutlich herausgestellt, daß sich der Extinktionskoeffizient zwischen Metall und Halbleiter unterscheidet. Gewöhnlich ist der Extinktionskoeffizient von Halbleitern kleiner als der von Metall, so daß die Licht_absorption in der Halbleiterschicht geringer sein

sollte als diejenige in der Metallschicht. Wenn die vielschichtige Struktur gemäß Fig. 1 verwendet wird für die optische Platte, sollten die Sperrschicht 20 und die Aufzeichnungsschicht 22 bezüglich des angewendeten Laserstrahles transparent sein, um eine Erwärmung der Aufzeich-

nungsschicht 18 zu bewirken.

Der Lichtstrahl, beispielsweise ein in der Fig. 2 gezeigter Laserstrahl L, wird mit Hilfe einer Linse 26 fo-

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kussiert und auf die Oberfläche der Schutzschicht 24 gerichtet oder kann durch das transparente Substrat auf die Aufzeichnungsschichten 18 und 20 gerichtet werden. Der Laserstrahl weist einen geeigneten Energiepegel auf, um ein lokalisiertes Schmelzen in den Aufzeichnungsschichten 18 und 22 zu bewirken aufgrund der lokalen Erwärmung durch den Laserstrahl L und des Mischvorgangs der Materialien über die Schutzschicht 20, wie durch die kleinen Pfeile.in der Fig. 2 gezeigt ist". Wie in der Veröffentlichung von

K. Y. Ahn et al offenbart, schmilzt ein Teil der zwei Schichten 18 und 22 an der Grenzfläche, und es erfolgt eine schnelle gegenseitige Diffusion zur Bildung einer Legierung oder einer Mischung, sobald der Laserstrahl L darauf gerichtet wird. Hierdurch wird ein geprägter bzw. beschriebener Bereich 28 innerhalb eines ungeprägten bzw. unbeschriebenen Bereiches 30 gebildet. Der geprägte bzw. beschriebene Bereich 28 weist eine Änderung des Reflexionsvermögens gegenüber dem eines ungeprägten bzw. unbeschriebenen Bereiches auf. Die Energiedichte des Laserstrahles L hängt von der Beleuchtungszeit und dem Energiepegel des verwendeten Strahles ab. Für die niedrigeren Energiepegel des Strahles können laserbeschriebene Punkte erzeugt werden, die sich unterscheiden von den gewöhnlichen ablativen Aufzeichnungspunkten.

Wenn der Energiestrahl auf die optische Platte 10 gerichtet wird, wird dieser Energiestrahl nicht vollständig in der Aufzeichnungsschicht 22 absorbiert, sondern tritt in Wechselwirkung mit der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18. Wie oben beschrieben, weist die Aufzeichnungsschicht 22 einen sehr dünnen Film auf, so daß der verwendete Laserstrahl an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 reflektiert wird. Wenn einmal durch Anwendung des Energiestrahles eine gegenseitige Diffusion der Aufzeichnungsschichten 18 und 22 stattgefunden hat, wird der

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Laserstrahl nicht mehr an der Oberfläche der Aufzeichnungsschicht 18 wie zuvor reflektiert. Insbesondere die geprägten bzw. beschriebenen Bereiche weisen einen neuen komplexen Rechnungsindex auf, der sich von dem der Auf-Zeichnungsschichten 18 und 22 unterscheidet. Obgleich kohärentes Licht verwendet wird bei dem vorhergehenden Beispiel, kann auch inkohärentes Licht verwendet werden, solange die Energiedichte ausreichend ist, die Aufzeichnungsschichten zu erwärmen und die gegenseitige Diffusion zu bewirken.

Die in den obigen Beispielen beschriebene optische Platte kann für ein Bildaufzeichnungsmittel für ein BiIdinformationsablagegerät gemäß Fig. 3 verwendet werden. Das Gerät nach Fig. 3 weist eine Halbleiterlaserdiode 33 zum Lesen und Aufzeichnen von Informationen auf. Der von der Diode 32 emittierte Laserstrahl wird durch Linsen 34 und einen Spiegel 36 umgelenkt. Das vom Spiegel 36 reflektierte Licht tritt durch Linsen 38 parallel zur optischen Achse durch und wird dann durch den Spiegel 40 umgelenkt. Der vom Spiegel 40 reflektierte Laserstrahl wird auf einen Strahlteiler 42 gelenkt und dann auf eine Polarisationsplatte 44, die eine Dicke aufweist, die etwa ein Viertel der Wellenlänge des Laserstrahles beträgt. Der Laserstrahl wird auf die Linsen 26 gelenkt und durch diese auf die optische Platte 10 fokussiert. Die Linse 26 ist bewegbar auf einem Antriebsmechanismus (nicht gezeigt) angeordnet, um die radiale und axiale Position der Linse 26 einzustellen. Die optische Platte 10 wird mit einer gegebenen Geschwindigkeit gedreht, wie dies durch einen Pfeil in der Fig. 3 angedeutet ist.

Das von der Platte reflektierte Licht tritt erneut in die Linse 26 ein und geht dunh. die Platte 44 durch. Das Licht ist zu dieser Zeit polarisiert, weil das Licht um die halbe Wellenlänge des Laserstrahles verschoben ist,

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so daß das Licht zu einer Sammellinse 46 und einer Säulenlinse 48 umgelenkt wird. Das von der optischen Platte reflektierte Licht wird von einem Taster 50 abgetastet. Die LJ"se 26 wird durch den Antriebsmechanismus bewegt, so daß der konvergierte Punkt von der Linse 26 auf der ausgewählten Rille der Aufzeichnungsplatte fokussiert wird. Die Aufzeichnungsspur wird in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Detektors 50 geschrieben.

Wenn die optische Platte auf dem in Fig. 3 gezeigten Gerät angeordnet ist und wenn ein Lesevorgang durchgeführt wird, emittiert die Laserdiode 32 kontinuierlich einen Laserstrahl mit einer Intensität unterhalb einer Aufzeichnungs- ' schwellwertintensität. Die Intensität des reflektierten Lichtes ändert sich in Abhängigkeit von den optischen Eigenschäften der geprägten bzw. beschriebenen Bereiche der optischen Platte, wo eine gegenseitige Diffusion der beiden Afuzeichnungsschichten stattgefunden hat. Die aufgezeichnete Information wird daher als Differenz der optischen:.= Eigenschaften erzeugt. Bei einem Aufzeichnungsbetrieb emittiert die Laserdiode 32 Informationen enthaltendes gepulstes Licht, so daß der mit dem gepulsten Licht bestrahlte Teil der Aufzeichnungsschichten lokal geschmolzen oder gemischt wird.

Die vorliegende Erfindung soll nachfolgend unter Bezug auf zwei Beispiele näher beschrieben werden, die

erläutern, wie eine optische Platte gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt werden kann.
Beispiel 1.
Entsprechend dem unten beschriebenen Verfahren wurde eine erfindungsgemäße optische Platte hergestellt.

Ein transparentes Substrat aus einem PMMA wurde in Form einer Platte hergestellt mit einem Durchmesser von etwa 130 mm, einer Stärke von etwa 1.2 mm und mit Rillen darauf von o.o7 μπι Tiefe und 0.8 μΐη Breite. Das Substrat wurde gereinigt und in eine Abscheidungskammer gebracht.

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Das Substrat wurde dann unter Aufrechterhaltung eines geeigneten Vakuums innerhalb der Abseheidungskammer gedreht. Ein CH₄-Gas wurde in die Abscheidungskammer eingeleitet. Bei diesem Beispiel wurde in der Kammer ein Rohgasflruckpegel von etwa 0.1 bis 1 Torr eingestellt, und mit Hilfe einer Hochfrequenzenergieguelle wurde eine elektrische Entladung erzeugt. Das Rohgas wurde durch ein in der Kammer erzeugtes Plasma zerlegt zur Erzeugung mehrerer verschiedener aktivierter Molekülspezies zwecks Abscheidung auf der Oberfläche des Plattensubstrats. Es wird davon ausgegangen, daß die abgeschiedene Schicht C und H enthält. Der abgeschiedene transparente Film, der durch die oben erwähnte Plasmapolymerisation von CH. erzeugt wird, kann als eine Grundierschicht wirken. Danach wurde die Zufuhr des Rohgases unterbrochen und die Hochfrequenzenergie abgestellt. Eine Aufzeichnungsschicht aus Al wurde auf der Oberfläche der Grundierschicht abgeschieden. Das Substrat mit der Grundierschicht wurde auf einem Untersatz befestigt und unter Aufrechterhaltung eines geeigneten Vakuums innerhalb der Abscheidungskammer gedreht. Das Al aufweisende Material wurde erwärmt auf eine vorbestimmte Temperatur, wodurch das erwärmte Material verdampft und auf der Oberfläche der Grenzflächenschicht abgeschieden wurde. Die Stärke der Aufzeichnungsschicht aus Al wurde auf etwa 300 Angström (300 χ 10 cm) eingestellt. Das Substrat mit der aus Al gebildeten Aufzeichnungsschicht wurde in der Abscheidungskammer angeordnet unter Aufrechterhaltung eines Druckpegels von etwa 0.1 bis 1 Torr. Nach Einleiten eines O2-Gases oder einer Mischung aus O- und Ar-Gasen in die Kammer wurde mit Hilfe einer Hochfrequenzenergiequelle ein Plasma in der Kammer erzeugt. Die Aufzeichnungsschicht wurde auf eine Spannung von +100 Volt vorgespannt. Dieser Zustand wurde für fünf Minuten aufrechterhalten, so daß eine Sperrschicht durch anodische Plasmaoxidation erzeugt wurde. Es ergab sich eine Sperrschicht mit einer

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Dicke von etwa 100 Angstrom (100 χ 10 cm) auf der Oberfläche der metallischen Aufzeichnungsschicht.

Eine Ge aufweisende Aufzeichnungsschicht wurde dann auf die Oberfläche der Sperrschicht abgeschieden. Das Substrat mit der Sperrschicht wurde in die Abscheidungskammer eingebracht, in der ein geeignetes Vakuum aufrechterhalten wurde. Ein Ge aufweisendes Material wurde erwärmt auf eine vorbestimmte Temperatur, wodurch das erwärmte Material verdampft und auf der Oberfläche der Sperrschicht abgeschieden wurde. Die Stärke der Aufzeichnungsschicht aus Ge wurde auf etwa 300 Angström (300 χ 10 cm) eingestellt.

Ferner wurde die aus Ge gebildete Aufzeichnungsschicht mit einem aus einer Acetylcellulose bestehenden transparenten dünnen Film einer Stärke von etwa 100 Angström (100 χ 10 cm) überschichtet.

Die sich ergebende optische Platte mit einer vielschichtigen Struktur, wie in der Fig. 1 dargestellt, wurde einer gegenseitigen Diffusion unterworfen durch Bestrahlung mit einem Laserstrahl einer Wellenlänge von 0.83 μπι, dessen Intensität eine Aufzeichnungs-Schwellwertintensität überstieg. Ein Teil der zwei Aufzeichnungsschichten wurde an der Grenzfläche gemischt, um geprägte bzw. beschriebene Bereiche zu erzeugen bei Beaufschlagung der Platte mit dem Laserstrahl, und es wurden Auslesesignale erhalten. Beispiel 2.

Eine optische Platte wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben erzeugt, nur daß Te für die erste metallische Aufzeichnungsschicht und ein durch Plasmapolymerisation erzeugter transparenter dünner Film für die Sperrschicht verwendet wurde.

Es wurden Proben zum Prüfen der Wirkung der Sperrschicht durch Änderung von deren Dicke erzeugt. Wenn die

—8 Dicke auf Werte unter etwa 10 Angström (10x10 cm) eingestellt wurde, verhinderte die Sperrschicht nicht die gegen-

seitige Diffusion. Andererseits war eine hohe Energiedichte des Laserstrahles notwendig, um die Aufzeichnungsschichten zu schmelzen, wenn die Stärke auf mehr als

—8
100 Angström (100 χ 10 cm) eingestellt wurde. Aus diesem Grunde wurde die Stärke der Sperrschicht auf etwa 100

—8
Angström (100 χ 10 cm) eingestellt.

Die sich ergebende vielschichtige optische Platte ermöglicht eine ausreichende gegenseitige Diffusion bei Einstrahlung eines Hochenergielaserstrahles, um geprägte bzw. beschriebene Bereiche zu erzeugen. Während der Aufzeichnung wurden erhebliche Änderungen der optischen Eigenschaften beobachtet. Ferner wurde die Archivierbarkeit oder Lebensdauer der Aufzeichnungsschichten erhebliche verbessert aufgrund der Verwendung einer Sperrschicht der oben erwähnten Stärke.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein verbessertes optisches Aufzeichnungsmittel anzugeben, in dem Informationen optisch speicherbar und aus dem Informationen optisch wieder auffindbar sind und das eine ausgezeichnete Lebensdauer und Stabilität aufweist sowie ein hohes Kontrastverhältnis, und das durch einen einfachen Film erzeugenden Prozeß herstellbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Optisches Aufzeichnungsmittel zur Aufzeichnung von Informationen in Abhängigkeit eines Energiestrahles mit einem Substrat, einer ersten durch ein erstes auf dem Substrat angeordnetes Material gebildeten Aufzeichnungsschicht und einer zweiten durch ein zweites vom ersten Material unterschiedliches Material gebildeten Aufzeichnungsschicht, dadurch gekennzeichnet, daß auf der ersten Aufzeichnungsschicht (18) zwischen der ersten Aufzeichnungsschicht (18) und der zweiten Aufzeichnungsschicht (22) eine Sperrschicht (20) vorgesehen ist, die eine gegenseitige Diffusion der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht (18 und 22) verhindert, wenn nicht die erste und die zweite Aufzeichnungsschicht (18 und 20) einem intensiven Energiestrahl (L) ausgesetzt sind, wobei die dem Energiestrahl (L) ausgesetzten Teile der ersten und der zweiten Aufzeichnungsschicht (18 und 22) in Abhängigkeit von diesem Energiestrahl (L) einen geprägten bzw. beschriebenen Bereich (28) bilden, der optische Eigenschaften aufweist, die sich von den optischen Eigenschaften der nicht geprägten bzw. nicht beschriebenen, dem Energiestrahl (L) nicht ausgesetzten Bereiche (30) unterscheiden.

2. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke der Sperrschicht (20) größer oder gleich 10

—8
Angström (10 χ 10 cm) und kleiner oder gleich 100

Angström (100 χ 10~⁸ cm) ist.

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3. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) einen durch Plasmapolymerisation gebildeten Film aufweist.

4. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) eine auf der Oberfläche der ersten Aufzeichnungsschicht (18) gebildete Oxidschicht aufweist.

5. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet / daß das Substrat (12) aus einer transparenten Platte besteht.

6. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperrschicht (20) aus einem transparenten Film besteht.

7. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der ersten oder zweiten Aufzeichnungsschicht (18 und 22) für eine Wellenlänge, die der des Energiestrahles (L) entspricht, transparent ist.

8. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Aufzeichnungsschicht (18) aus einer metallischen Schicht besteht.

9. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die

Sperrschicht (20) ein Oxid des die metallische Schicht (18) bildenden Metalles ist.

10. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufzeichnungsschicht aus einer Halbleiterschicht besteht.

11. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Aufzeichnungsschicht aus Te besteht.

12. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) aus TeO_ besteht.

13. Optisches Aufzeichnungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Aufzeichnungsschicht (18) aus einer Halbleiterschicht besteht.

14. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Aufzeichnungsschicht (22) aus einer Metallschicht besteht.

15. Optisches Aufzeichnungsmittel nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrschicht (20) ein Oxid des die metallische Schicht (22) bildenden Metalles ist.