DE3688126T2 - Material für Aufzeichnung mit hoher Dichte. - Google Patents

Material für Aufzeichnung mit hoher Dichte.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsmedium zur Verwendung beim Aufzeichnen mittels Laserstrahlen. Die Erfindung betrifft insbesondere ein Aufzeichnungsmedium hoher Dichte zum Aufzeichnen von digitaler und/oder analoger Information unter Verwendung eines Laserstrahls, der auf einen Durchmesser von einigen hundert um bis zu einem Maß im Submikronbereich (10³ um < Durchmesser des Strahls < 10&supmin;¹ um) fokussiert ist. Außerdem ist die Erfindung mit einem Aufzeichnungsmedium hoher Dichte zur Verwendung als optische Scheibe des WORM-Typs oder DRAW-Typs, als optische Karte oder als Bildaufzeichnungsmaterial befaßt.
  • Materialien zum Aufzeichnen von Information hoher Dichte wie beispielsweise optische Scheiben des WORM-Typs oder optische Karten setzen einen Laserstrahl zur Induzierung physikalischer Deformationen, zur Bildung von Vertiefungen (Pits) oder zum Bewirken von Änderungen hinsichtlich der Phase, hinsichtlich des Refraktionsindex oder hinsichtlich der Absorbierbarkeit auf einer in Form eines dünnen Films vorliegenden Aufzeichnungsschicht ein, die auf einem Substrat gebildet ist, um so das Aufzeichnen von digitaler oder analoger Information zu bewirken.
  • Für die Ausbildung einer derartigen, in Form eines dünnen Films vorliegenden Aufzeichnungsschicht sind bereits verschiedene Materialien bekannt gewesen. Lange Zeit wurden dünne Metallfilme verwendet (siehe Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2,774/1967 und "Sov. J. Quant., Electron, 2 [6] (1973), Seiten 555 bis 558". Heute werden jedoch hauptsächlich auf Tellur basierende Legierungsfilme, Oxidfilme oder Dispersionsfilme sowie Dispersionsfilme aus verschiedenen Farbstoffen und Photopolymeren untersucht (siehe "Research of the Trend of Optical Disc Technique, Hikari Sangyo G&ijlig;utsu Shinko Kyokai (foundation), veröffentlicht im März 1985, Seiten 58 bis 69").
  • Da jedoch die oben angesprochenen Metallfilme durch ein Verfahren des physikalischen Abscheidens aus der Dampfphase gebildet werden, sind nicht nur die Kosten hoch, sondern es ist auch nötig, die Leistung (die Leistung des Lasers) zu erhöhen, die für die Aufzeichnung erforderlich ist, d. h. erforderlich ist zur Bildung von Deformationen und Ausbildung von Vertiefungen (Pits) auf dem dünnen Metallfilm unter Einfluß des Laserstrahls. Dies führt dazu, daß es nicht möglich ist, eine Aufzeichnung mit einem Halbleiter-Laser durchzuführen. Folglich ist es erforderlich, einen Hochenergie-Laser wie beispielsweise einen He-Ne-Laser oder einen Ar-Laser als Mittel zur Aufzeichnung zu verwenden. Folglich ist es unmöglich, die Größe der Aufzeichnungsvorrichtung zu verringern, und sowohl der Energieverbrauch als auch die Kosten steigen an.
  • Außerdem sind deswegen, weil die beim Aufzeichnen durch die Laserstrahlung gebildeten Pits in Bezug auf ihre Form nicht regelmäßig sind, die Geräusche hoch, und das S/N- Verhältnis ist in einem für die Praxis fast unbrauchbaren Umfang abgesenkt.
  • Andererseits erlaubt ein Aufzeichnungsfilm auf Tellur-Basis die Bildung einheitlicher Pits (Vertiefungen) in einfacher Weise mit einem Halbleiter-Laser, so daß dieser bereits praktisch als Aufzeichnungsmaterial in Medien für Archivierungssysteme verwendet wurde. Der Aufzeichnungsfilm auf Tellur-Basis wird jedoch mit einem physikalischen Abscheidungsverfahren aus der Dampfphase in einem Vakuumsystem, beispielsweise durch Sputtern, gebildet, was dazu führt, daß nicht nur die Herstellungskosten hoch sind, sondern sich auch das Reflexionsvermögen aufgrund der Oxidation des Tellurs mit Sauerstoff an der Luft erniedrigt und sich das S/N-Verhältnis im Verlauf der Zeit erniedrigt. Es bleiben also Probleme in Beziehung auf die Stabilität über die Zeit. Außerdem kann ein Aufzeichnungsfilm des Farbstoff-Dispersions-Typs leicht im Wege eines Naßverfahrens hergestellt werden, beispielsweise unter Verwendung eines Wirbelbeschichters. Ein vollständiger verläßlicher Film wurde jedoch bisher wegen des grundlegenden Problems einer verschlechterten Wiedergabe mit einem Laserstrahl nicht entwickelt.
  • Unter diesen Umständen bestand ein starkes Bedürfnis nach einem Aufzeichnungsmedium hoher Dichte, das preiswert erhalten werden kann und eine hohe Langzeitstabilität oder Verlaßlichkeit aufweist.
  • Dementsprechend ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte bereitzustellen, das weit preiswerter als herkömmliche ähnliche Materialien hergestellt werden kann, ein Aufzeichnen mit einem Halbleiter-Laser mit geringer Größe und niedriger Energieleistung erlaubt und hinsichtlich der Aufzeichnungsstabilität oder Langzeitstabilität überlegen ist.
  • Das Aufzeichnungsmedium hoher Dichte gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Patentanspruch 1 beansprucht, dessen Oberbegriff von einem Stand der Technik ausgeht, wie er sich aus der DE-A 2 118 170 ergibt. Das stromlose Abscheiden gemäß der vorliegenden Erfindung ist von der physikalischen Entwicklung gemäß der EP-A 0 080 884 zu unterscheiden, welches zuerst eine getrennte Entwicklungsschicht erforderlich macht, die geeignete Metallkerne für eine physikalische Entwicklung enthält.
  • Die EP-A 0 175 408, die ein Dokument des Standes der Technik nach Artikel 54(3) EPÜ ist und daher in Bezug auf die Frage der erfinderischen Tätigkeit nicht relevant ist, beschreibt bereits das stromlose Abscheiden von Nickel. Diese Schicht dient jedoch nicht für ein optisches Aufzeichnen, sondern als erste Schicht, auf die eine weitere Schicht einer davon verschiedenen Legierung abgeschieden wird. In diese zweite Schicht kann ein Informationsmuster mechanisch eingepreßt werden.
  • Das Substrat kann aus jedem bekannten Material gebildet werden, wenn es nur als Träger für die Dünnfilm-Aufzeichnungsschicht dient. Insbesondere im Fall eines Aufzeichnungsmediums zur Ablesung der Oberfläche kann eine Metallplatte wie beispielsweise eine Aluminiumplatte oder ein keramisches Substrat verwendet werden. Allgemein ist jedoch ein Kunststoff-Film, ein Kunststoffblatt oder eine Kunststoffplatte bevorzugt. Im Fall eines Aufzeichnungsmediums des Durchlaß-Typs, bei dem aufgezeichnete Information durch ein Substrat gelesen wird, oder im Fall eines Aufzeichnungsmediums des Reflexions-Typs, bei dem aufgezeichnete Information über Reflexion durch ein Substrat gelesen wird, ist es erforderlich, daß das Substrat transparent ist. In diesem Fall kann das Substrat aus Glas, einem lichtdurchlässigen keramischen Material, Kunststoff oder dergleichen gebildet sein. Insbesondere sind preiswerte Kunststoffe, die hinsichtlich der Handhabungseigenschaften überlegen sind, bevorzugt. Beispiele sind Acrylharze, Polycarbonatharze, PET-Harze, Polyvinylchloridharze, Polyesterharze und Epoxyharze. Die Dicke und die Form des Substrats kann in geeigneter Weise entsprechend den Verwendungszwecken gewählt werden. Im Fall der Form einer optischen Scheibe kann die Dicke und der Durchmesser auf Werte von etwa 1 mm bzw. etwa 2 bis 40 cm eingestellt werden. Im Fall der Form einer optischen Karte kann die Dicke und die Größe auf einen Wert von etwa 4·8 mm eingestellt werden. Im Fall eines optischen Bandes kann die Dicke und die Breite auf einen Wert von etwa 30 mm bzw. 8 bis 40 mm eingestellt werden. Darüber hinaus kann im Fall der Verwendung als Bildaufzeichnungsmedium jede geeignete Größe übernommen werden.
  • Bei Einsatz eines Aufzeichnungsverfahrens unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Strahlung eines Laserstrahls ist es normalerweise wünschenswert, ein Aufzeichnungsverfahren unter Wärmeabsorption zu verwenden. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, Vertiefungen (Pits) in vollem Umfang herzustellen. Es kann auch ein Aufzeichnungsverfahren übernommen werden, bei dem ein Aufzeichnungsfilm Verformungen oder Veränderungen hinsichtlich der Phase oder hinsichtlich des Zustandes bei Bestrahlung mit einem Laserstrahl unterliegt. Welches Aufzeichnungsverfahren übernommen werden soll, hat einen Einfluß auf das angewendete Wiedergabeverfahren und kann im Hinblick auf die Empfindlichkeit (z. B. das S/N-Verhältnis), die zum Zeitpunkt der Wiedergabe erforderlich ist, und auf das Ableseverfahren (z. B. ein Ableseverfahren des Durchlaß-Typs oder des Reflexions-Typs) bestimmt werden.
  • In gleicher Weise kann auch der Durchmesser des Laserstrahls in geeigneter Weise entsprechend den Anwendungen gewählt werden. Im Fall eines Aufzeichnungsmediums für Informationen hoher Dichte wird der Laserstrahl auf einen Punkt (Spot) in einer Größe im Submikronbereich fokussiert (z. B. 1 bis 0,8 um). Im Fall einer optischen Karte oder dergleichen ist es möglich, einen Punkt (Spot) (sehr feiner Punkt) der Größe im Bereich von einigen zehn Mikrometern zu bilden (z. B. etwa 20 um). Der Durchmesser des Strahls wird auch unter Berücksichtigung des angewendeten Wiedergabeverfahrens bestimmt. Die Form und Größe der Spots (z. B. Vertiefungen (Pits)) auf der dünnen Aufzeichnungsfilmschicht, die mit einem Laserstrahl aufgezeichnet wurden, variieren entsprechend der Alternative, ob das einlaufende Signal ein digitales Signal oder ein analoges Signal ist.
  • Die Dicke der dünnen Aufzeichnungsfilmschicht ist unterschiedlich in Abhängigkeit von der Verwendung und der Ausgangsleistung des eingesetzten Lasers. Im Fall von Aufzeichnungsmedien für Information hoher Dichte wird allgemein eine Dicke im Bereich von etwa einigen tausend bis einigen hundert Å(1Å = 0,1 nm) verwendet. Man muß jedoch bei der Auswahl der Filmdicken sorgfältig sein, da die Filmdicke einen großen Einfluß auf die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften hat.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft jedoch eine dünne Filmschicht von etwa 200 bis 1.000 Å(d. h. 20 bis 100 nm). Wie vorstehend angemerkt, ist es wohlbekannt, Vertiefungen (Pits) in einem dünnen Metallfilm unter Verwendung eines Laserstrahls zur Aufzeichnung von Informationen zu verwenden (siehe beispielsweise Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2,774/1967). Ein Aufzeichnungsmedium jedoch, bei dem ein derartiger dünner Metallfilm als Aufzeichnungsschicht verwendet wird, ist jedoch selbst heute praktisch nicht in Gebrauch, und zwar hauptsächlich aus den folgenden Gründen:
  • (1) Die Energie des Lasers, die zum Aufzeichnen erforderlich ist, ist so hoch, daß es mit einem Halbleiter-Laser (Ausgangsleistung: 10 bis 20 mW) unmöglich ist, ein Aufzeichnen zu bewirken, z. B. durch die Bildung von Vertiefungen (Pits) oder Blasen.
  • (2) Das Verfahren zur Bildung des dünnen Films ist auf ein Verfahren unter physikalischer Abscheidung im Vakuum beschränkt, beispielsweise Verdampfen oder Sputtern, was zu einem Anstieg der Investitionskosten für die Anlage und der laufenden Kosten auf ein in der Industrie unvertretbares Maß führt.
  • (3) Für praktische Zwecke sind die Aufzeichnungs- und Wiedergabekennwerte, insbesondere das S/N-Verhältnis, zu schlecht.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde gefunden, daß alle oben genannten Nachteile dadurch überwunden werden können, daß man die vorstehend genannte dünne Metallfilm- Aufzeichnungsschicht durch stromloses Abscheiden bildet. Auf den ersten Blick wird angenommen oder erwartet, daß zwei dünne Metallfilme, die auf einem Substrat durch physikalische Abscheidung und durch stromloses Abscheiden gebildet werden, hinsichtlich der Aufzeichnungseigenschaften dieselben Ergebnisse zeigen oder aufweisen. Jedoch sind die Eigenschaften eines dünnen Films, der tatsächlich auf einem Substrat mittels eines Verfahrens der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase wie beispielsweise Verdampfen oder Sputtern gebildet wurde, völlig verschieden von den Eigenschaften eines Films, der durch stromlose Abscheidung gebildet wurde. Folglich sind beide Arten von Filmen ganz verschieden hinsichtlich der Aufzeichnungs- und Wiedergabekennwerte. Außerdem kann beim optischen Aufzeichnen unter Verwendung eines Halbleiter-Lasers als Lichtquelle nur der dünne Film verwendet werden, der gemäß dem Verfahren des stromlosen Abscheidens gebildet wurde, während der dünne Film, der durch das Verfahren der physikalischen Abscheidung aus der Dampfphase gebildet wurde, nicht verwendet werden kann. Der Grund ist derzeit unbekannt. Es wird jedoch angenommen, daß dies der Fall ist wegen eines Unterschiedes der Struktur (z. B. Kristallstruktur oder Struktur der metallischen Bindung) oder eines Unterschiedes hinsichtlich der Zusammensetzung (der durch das Verfahren der Abscheidung aus der Dampfphase gebildete Film besteht hauptsächlich aus einem Metallelement allein, während der durch das Verfahren der stromlosen Abscheidung gebildete Film auch Nichtmetallelemente wie beispielsweise Phosphor und Bor zusätzlich zum Metallelement enthält) zwischen den beiden Filmen.
  • Das stromlose Abscheiden, das ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, ist ein völlig anderes Konzept als das Abscheiden unter Strom (Elektroplattieren). Es wird auch "chemisches Abscheiden" genannt, wobei ein Metall auf einem Grundmaterial durch chemische Substitution oder Reduktion ohne Verwendung elektrischer Energie abgeschieden wird. Dieses Verfahren des stromlosen Abscheidens ist als solches wohlbekannt, und es ist bisher angewendet worden für dekorative Zwecke, um der Oberfläche eines Nichtleiters elektrische Leitfähigkeit zu verleihen, zur Herstellung eines magnetischen Aufzeichnungsmediums und zur Herstellung eines Schaltkreises mittels eines Additivverfahrens, usw. Soweit jedoch den Anmeldern der vorliegenden Anmeldung bekannt ist, war es bisher nicht bekannt, einen dünnen Film, der durch stromloses Abscheiden gebildet wurde, als Material zum Aufzeichnen/Wiedergeben unter Verwendung eines Laserstrahls zu verwenden.
  • Als Metalle, die dem Verfahren des stromlosen Abscheidens unterworfen werden können, sind die Metalle Nickel, Cobalt, Chrom, Gold, Silber, Platin, Zinn, Kupfer, Zink, Blei und Indium bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird beispielsweise Nickel verwendet. Es wurde gezeigt, daß eine Aufzeichnungsschicht, die durch stromloses Abscheiden von Nickel hergestellt wurde, hinsichtlich der Filmbildungseigenschaften, der Aufzeichnungskennwerte und der Oxidationsbeständigkeit überlegen ist.
  • Die Filmdicke der durch das stromlose Abscheidungsverfahren hergestellten dünnen Aufzeichnungsfilmschicht schwankt in Abhängigkeit der Art des Lasers und des angewendeten Aufzeichnungs-/Wiedergabeverfahrens.
  • Es ist klar geworden, daß der durch stromloses Abscheiden von Nickel hergestellte dünne Film, der gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet wird, eine Dicke im Bereich von 200 bis 1.000 Å in dem Fall haben sollte, daß der Vorgang des Aufzeichnens und Wiedergebens auf der gegenüberliegenden Seite eines Kunststoffsubstrats unter Verwendung eines Halbleiter-Lasers erfolgt. Dieser Bereich der Dicke ist wichtig zur Erreichung guter Aufzeichnungs- und Wiedergabekennwerte. Wenn die Filmdicke geringer ist als 200 Å, ist es unmöglich, einen einheitlich abgeschiedenen Film herzustellen, und die Reflexion ist schlecht. Dies führt dazu, daß der dünne Film nicht als Aufzeichnungsfilm verwendet werden kann. In einem Bereich der Filmdicke von 200 bis 700 Å, vorzugsweise etwa 300 bis etwa 600 Å, ist es möglich, Vertiefungen (Pits) auszubilden, die als perforiertes Aufzeichnungsmedium wünschenswert sind. Im Bereich der Filmdicke von etwa 600 bis 1.000 Å werden Flecken (Spots) durch Deformation und/oder Änderung des Zustands gebildet, wobei Vertiefungen (Pits) nicht gebildet werden. Dadurch werden gute Aufzeichnungs- und Wiedergabekennwerte erhalten. Wenn die Filmdicke jedoch 1.000 Å überschreitet, wird es schwierig, Informationen auf dem abgeschiedenen Film mit einem Halbleiter-Laser aufzuzeichnen. Außerdem tritt eine Abtrennung des Films aufgrund erhöhter Spannung des Films auf.
  • Das Verfahren zur Bildung eines dünnen metallischen Films auf einem Substrat gemäß dem Verfahren des stromlosen Abscheidens wird im allgemeinen im Rahmen der folgenden Schritte durchgeführt:
  • Entfetten - Waschen mit Wasser - Sensibilisierungsbehandlung - Waschen mit Wasser - Aktivierungsbehandlung - Waschen mit Wasser - stromloses Abscheiden.
  • Die Sensibilisierungsbehandlung wird im allgemeinen in der Weise durchgeführt, daß man ein Substrat in eine wäßrige Lösung eines reduzierenden Metallsalzes eintaucht, beispielsweise Zinn(II)-chlorid und Chlorwasserstoffsäure. Die aktivierende Behandlung wird in der Weise durchgeführt, daß man ein Substrat in eine wäßrige Lösung eines Edelmetallsalzes, z. B. Palladiumchlorid, und Chlorwasserstoffsäure eintaucht. Diese Vorbehandlungsschritte sind als solche wohlbekannt und stellen keinen Teil der Erfindung dar, so daß ins einzelne gehende Erklärungen ausgelassen werden.
  • Als Verfahren zum stromlosen Abscheiden existiert ein Eintauchverfahren, bei dem ein Substrat in ein Plattierungsbad (Abscheidungsbad) eingetaucht wird, um ein Abscheiden zu bewirken, und ein Sprühverfahren, bei dem eine Metallsalzlösung und ein Reduktionsmittel gleichzeitig auf ein Substrat gesprüht werden, um ein Abscheiden zu bewirken. Das letztgenannte Verfahren ist aus Sicht der Stabilität des Abscheidungsbades und der Produktivität bevorzugt. Jedoch können beide Verfahrensweisen im Rahmen der vorliegenden Erfindung übernommen werden.
  • Das Abscheidungsbad, das beim stromlosen Abscheiden eingesetzt wird, besteht prinzipiell aus einem Metallsalz, einem Reduktionsmittel und einem Puffer für den pH-Wert. Allgemein wird als Metallsalz ein Chlorid, Sulfat oder Nitrat eines Metalls verwendet. Beispiele von Reduktionsmitteln sind Hypophosphite, wasserfreie Sulfite, Formaldehyd sowie Vorstufen und Derivate der genannten Verbindungen, Alkalimetallborhydride, Aminboran und Hydrochinon. Beispiele des pH-Puffers, die erwähnt werden können, sind organische Säuren wie beispielsweise Essigsäure, Citronensäure und Bernsteinsäure und deren Salze sowie anorganische Säuren wie beispielsweise Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure. Sofern erforderlich, kann außerdem ein komplexierendes Mittel, z. B. Rochelle-Salz, ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes, z. B. Milchsäure, ein oberflächenaktives Mittel, z. B. ein organischer Phosphatester, und Cyanidionen zugesetzt werden. Diese Komponenten schwanken in Abhängigkeit von dem Metall, das abgeschieden werden soll.
  • Die stromlos abgeschiedene Dünnfilmaufzeichnungsschicht aus Metall, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wird, kann in bekannter Weise zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen verwendet werden. Genauer gesagt ist die vorliegende Erfindung auf alle Verfahren der folgenden Gruppe anwendbar: Ein Verfahren zum Lesen von einer Oberfläche, in dem Aufzeichnung und Wiedergabe auf einer Seite eines Substrats erfolgen, auf der eine Aufzeichnungsschicht gebildet ist; ein Verfahren zum Rücklesen (back reading), in dem Aufzeichnung und Wiedergabe von der anderen Seite des Substrats erfolgen, die der Seite mit der Aufzeichnungsschicht gegenüberliegt; ein Verfahren zur Aufzeichnung/Wiedergabe des Reflexions-Typs einschließlich einer Kombination der genannten Verfahren; und ein Verfahren zur Aufzeichnung/Wiedergabe des Transmissions- Typs, in dem Aufzeichnung und Wiedergabe mittels Licht erfolgen, das durch ein Substrat hindurchtritt.
  • Die Aufzeichnung erfolgt im allgemeinen gemäß einem Aufzeichnungsverfahren des Wärmeabsorptions-Typs, in dem Vertiefungen (Pits) in einem Aufzeichnungsfilm unter Verwendung eines Laserstrahls gebildet werden. Es kann jedoch auch ohne Bildung vollständiger Vertiefungen (Pits) die Bildung feiner Deformationen auf dem Aufzeichnungsfilm induziert werden, und ein Ablesen kann erfolgen auf der Grundlage des Kontrasts jedes verformten Spots mit einem unbestrahlten Bereich.
  • Als Eingangssignale können entweder digitale oder analoge Signale verwendet werden. Außerdem kann die Aufzeichnungsschicht der vorliegenden Erfindung auch als ROM (read only memory; ausschließlicher Lesespeicher) verwendet werden. Insbesondere erfolgt entweder stromloses Abscheiden auf einem Substrat durch eine Maske mit durch Informationen gebildeten Vertiefungen (Pits), oder es wird nach Bilden eines Films durch die Oberfläche eines Substrats mittels stromlosen Abscheidens der Film an bestimmten Stellen selektiv durch einen Druck oder eine Maske unter Aufzeichnung von Information in Form von Spots in der durch stromloses Abscheiden gebildeten Schicht auf dem Substrat geätzt. Dieses Verfahren ist nützlich zur Herstellung einer ROM-Karte oder einer ROM-Scheibe, für die es erforderlich ist, dieselbe Information in großen Mengen zu reproduzieren.
  • Bei der tatsächlichen Verwendung des Aufzeichnungsmediums der vorliegenden Erfindung ist es erforderlich, eine Schutzschicht auf dem Aufzeichnungsfilm zum Schutz der Aufzeichnungsschicht vor Staub in der Luft oder vor Fingerabdrücken des Anwenders aufzubringen. Bei Aufzeichnungsmedien des Oberflächenablese-Typs und des Transmissions- Typs wird eine transparente Überzugsschicht aufgebracht, während bei Medien des Rücklese-Typs beide Substrate nach innen angeordnet werden, um eine Luft-Sandwich- Struktur bereitzustellen. Alternativ kann eine Schutzplatte oder ein Schutzfilm auf der Seite des Aufzeichnungsfilms aufgebracht oder angebracht werden.
  • Darüber hinaus können die Aufzeichnungs- und Wiedergabekenndaten dadurch verbessert werden, daß man einen dünnen Film, der durch stromloses Abscheiden gebildet ist, bei einer geeigneten Temperatur aufsiegelt.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter erläutert.
  • Fig. 1 veranschaulicht die Aufzeichnungseigenschaften eines Aufzeichnungsfilms, der durch stromlose Abscheidung gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wurde, und eines Nickelfilms, der durch Sputtern gebildet wurde (als Vergleichsbeispiel), in Bezug auf den Wert CNR (dB) gegen die Aufzeichnungsenergie (mW). In Fig. 1 zeigt die durchgezogene Linie den Film der vorliegenden Erfindung an, und die gepunktete Linie zeigt den Film des Vergleichsbeispiels an.
  • Fig. 2 veranschaulicht die Änderungen der Reflexion gegen die verstrichene Zeit (in Tagen) unter Bedingungen von 60 ºC und 90 % relativer Feuchtigkeit zur Bewertung der Frage, wie sich die Filmeigenschaften mit Ablauf der Zeit ändern. In Fig. 2 zeigt die durchgezogene Linie die vorliegende Erfindung an, und die gepunktete Linie zeigt das Vergleichbeispiel an. Die folgenden Beispiele werden angegeben, um die vorliegende Erfindung weiter zu veranschaulichen.
    • Beispiel 1 Herstellung einer optischen Scheibe mittels des Eintauchverfahrens
  • Ein scheibenförmiges Substrat aus Polycarbonat (130 mm Durchmesser; 1,2 mm Dicke) mit einer Spurrille (tracking groove) (1,6 um Gang (Pitch)) wurde 15 s lang in eine Entfettungslösung eingetaucht (Firma Okuno Seiyaku), die vornehmlich aus SnCl&sub2; und HCl bestand. Dem folgte ein Waschvorgang. Danach wurde das Substrat 15 s lang in eine Aktivierungslösung eingetaucht (Firma Okuno Seiyaku), die vornehmlich aus PdCl&sub2; und HCl bestand. Dem folgte wiederum ein Waschschritt. Nach diesen Vorbehandlungsschritten wurde das Substrat 40 s lang, gerechnet vom Beginn des stromlosen Abscheidevorgangs, in ein Plattierungsbad der folgenden Zusammensetzung getaucht: Das Plattierungsbad wurde bei einer Temperatur von 41 bis 43 ºC gehalten, und der Abscheidevorgang wurde unter Anwendung von Ultraschallwellen durchgeführt, um die Oberflächengenauigkeit zu verbessern. Zwei derartige Substrate wurden aufeinandergelegt und ihr Außenumfang wurde versiegelt. So wurde eine optische Scheibe aus zwei Substraten erhalten, die einen Plattierungsfilm nur auf einer Seite enthielt.
    • Zusammensetzung des Abscheidebades
  • Nickelsulfat 26 g/l
  • (Spezielle Qualitätsstufe oder garantierte Reagensqualität)
  • Natriumhypophosphit 21 g/l
  • Ammoniumchlorid 3 g/l
  • Natriumacetat 5 g/l
  • Borsäure 12 g/l
  • pH-Wert = 5,5
  • Die so erhaltene optische Scheibe wies eine einheitliche, stromlos abgeschiedene Nickelschicht mit einer Dicke von 350 Å auf ihrer Oberfläche auf.
    • Bewertung der Leistungen der optischen Scheibe
  • Die oben beschriebene optische Scheibe wurde hinsichtlich ihrer Leistung als DRAW- Scheibe bewertet. Die Bewertung erfolgte unter Verwendung einer Vorrichtung zur Messung von CN unter Rotation bei 900 Upm mit einem Halbleiter-Laser ( = 830 nm). Die Eigenschaften hinsichtlich des resultierenden CNR-Wertes (Aufzeichnungsfrequenz: 1 MHz; VWB = 30 kHz), bezogen auf die Aufzeichnungsenergie (mW), ist durch die durchgezogene Linie in Fig. 1 angegeben. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, weist die optische Scheibe für DRAW gemäß der vorliegenden Erfindung eine Aufzeichnungs- und Wiedergabekennzahl von 40 bis 45 dB, angegeben als CN-Verhältnis bei niedriger Leistungsabgabe von 4 bis 7 mW unter Verwendung eines Halbleiter-Lasers auf.
  • Man ließ diese optische Scheibe unter Umgebungsbedingungen von 60 ºC und 90 % relativer Feuchtigkeit stehen. Danach wurden ihre Kennzahlen in Bezug auf Änderungen der Reflexion bewertet. Die Ergebnisse waren so, wie dies durch die durchgezogene Linie in Fig. 2 angegeben ist. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, zeigt der stromlos abgeschiedene Nickelfilm, der gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wurde, nur eine geringe Veränderung in Bezug auf die Leistung nach Ablauf eines Tages (siehe Vergleichsbeispiel 1).
    • Vergleichsbeispiel 1
  • Ein dünner Nickelfilm wurde auf demselben scheibenförmigen Polycarbonatsubstrat gebildet, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist. Die Filmbildung erfolgte durch ein Sputterverfahren unter Verwendung eines Nickeltargets. Die Dicke dieses dünnen Films wurde auf 350 Å eingestellt, wie in Beispiel 1. Beide Nickelfilme, sowohl der gemäß Beispiel 1 erhaltene, als auch der gemäß dem vorliegenden Vergleichsbeispiel 1 erhaltene, hatten in etwa dieselbe Reflexion von ca. 25 %.
  • Die so erhaltene optische Scheibe für DRAW wurde hinsichtlich des CNR-Wertes unter denselben Bedingungen vermessen, und es wurde dieselbe Vorrichtung zur CN-Messung verwendet, wie in Beispiel 1. Die Ergebnisse sind so, wie dies durch die gepunktete Linie in Fig. 1 angegeben ist. Ein Blick auf Fig. 1 zeigt, daß der durch ein physikalisches Abscheideverfahren aus der Dampfphase, beispielsweise durch Sputtern, gebildete Nickelfilm einen zu niedrigen CNR-Wert aufweist und im wesentlichen bei Verwendung eines Halbleiter-Lasers mit niedriger Leistungsabgabe von etwa 7 mW nicht für ein Aufzeichnungsverfahren zur Aufzeichnung von Informationen anwendbar ist.
  • Außerdem ließ man wie in Beispiel 1 die wie oben beschrieben hergestellte Scheibe mit dem durch Sputtern darauf aufgebrachten Film bei 60 ºC und 90 % relativer Feuchtigkeit stehen. Die Ergebnisse sind so, wie dies durch die gepunktete Linie in Fig. 2 angezeigt ist. Daraus läßt sich erkennen, daß der durch Sputtern gebildete Film eine erhebliche Verschlechterung mit Ablauf der Zeit zeigt.
    • Beispiel 2 Herstellung einer optischen Scheibe durch ein Sprühverfahren
  • Dasselbe scheibenförmige Polycarbonatsubstrat, wie es in Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde unter denselben Bedingungen wie in Beispiel 1 vorbehandelt. Danach wurde auf dem Substrat durch stromloses Abscheiden ein Nickelfilm mit einem Sprühverfahren gebildet.
  • Genauer gesagt wurden zuerst die folgenden Lösungen A und B hergestellt:
    • Lösung A
  • NiCl&sub2; · 6 H&sub2;O 3 g
  • NH&sub4;Cl 6 g
  • H&sub2;O 1 l
    • Lösung B
  • NaBH&sub4; 0,4 g
  • NaOH 2,0 g
  • H&sub2;O 1 l
  • Danach wurden die Lösungen A und B gleichzeitig auf die Oberfläche des scheibenförmigen Substrats unter Rotation des Substrats mit einer Geschwindigkeit von 200 Upm und Sprühgeschwindigkeiten von 17 ml/min bzw. 27 ml/min aufgesprüht. Der Sprühvorgang wurde etwa 60 s unter Erhalt eines Plattierungsfilms mit einer Dicke von 300 Å fortgesetzt.
  • Die so erhaltene optische Scheibe für DRAW wurde unter Verwendung derselben Meßvorrichtung wie in Beispiel 1 bewertet. Es wurde ein CNR-Wert von 46 dB bei einer Schreibenergie von 7 mW erhalten.
    • Beispiel 3
  • Unter Verwendung der beiden Lösungen der folgenden Zusammensetzungen wurde wie in Beispiel 2 ein stromlos abgeschiedener dünner Cobaltfilm mittels eines Sprühverfahrens gebildet:
    • Lösung A
  • CoCl&sub2; · 6 H&sub2;O 3 g
  • NH&sub4;Cl 3 g
  • H&sub2;O 1 l
    • Lösung B
  • NaBH4 0,4 g
  • (CH&sub3;)&sub4;NOH 5,0 g
  • H&sub2;O 1 l
  • Die Lösungen A und B wurden gleichzeitig 40 s lang mit Geschwindigkeiten von 17 ml/min bzw. 27 ml/min unter Erhalt eines Cobaltfilms aufgesprüht, der eine Dicke von 600 Å aufwies.
  • Man fand, daß die so erhaltene optische Scheibe für DRAW einen CNR-Wert von 38 dB bei einer Schreibenergie von 7 mW aufwies. Der CNR-Wert läßt sich einer Verformung beim Aufzeichnen wegen der großen Dicke des Films zuschreiben.
    • Beispiel 4
  • Unter Verwendung der folgenden zwei Lösungen wurde ein stromlos abgeschiedener dünner Nickel-Cobaltfilm mittels desselben Verfahrens wie in Beispiel 2 ausgebildet:
    • Lösung A
  • NiCl&sub2; · 6 H&sub2;O 6 g
  • CoCl&sub2; · 6 H&sub2;O 6 g
  • NH&sub4;Cl 12 g
  • H&sub2;O 1 l
    • Lösung B
  • NaBH&sub4; 0,2 g
  • NaOH 1 g
  • H&sub2;O 1 l
  • Sprühgeschwindigkeit: Lösung A = 17 ml/min
  • Lösung B = 27 ml/min
  • Sprühzeit: 30 s
  • Filmdicke: 550 Å
  • Der mit den oben beschriebenen Lösungen erhaltene dünne Film wurde einer XRF-Analyse unterworfen. Man fand, daß der relative Mengenanteil von Cobalt und der relative Mengenanteil von Nickel im Film 85 bzw. 15 % waren.
  • Man fand, daß die so erhaltene optische Scheibe einen CNR-Wert von 46 dB bei einer Schreibenergie von 6 mW aufwies.

Claims (10)

1. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte zum Aufzeichnen von Information mittels eines Laserstrahls, welches ein Substrat und eine Aufzeichnungsschicht umfaßt, wobei die Aufzeichnungsschicht auf dem Substrat durch stromlose Abscheidung aus einer wäßrigen Lösung abgeschieden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsschicht aus einer Lösung abgeschieden wird, die Nickel- und/oder Cobaltionen enthält, so daß die Aufzeichnungsschicht aus Nickel und/oder Cobalt besteht und eine Dicke von etwa 200 bis 1.000 Å (d. h. 20 bis 100 nm) aufweist.
2. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin eine Schutzschicht auf einer Außenfläche der Dünnfilmaufzeichnungsschicht gebildet wird.
3. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 2, worin die Schutzschicht ein dünner Film ist, der hauptsächlich aus Gold durch stromloses Überziehen gebildet wird.
4. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 2, worin die Schutzschicht ein organischer Überzug ist.
5. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin das Aufzeichnen das Aufzeichnen digitaler Information und/oder das Aufzeichnen analoger Information unter Verwendung eines Lichtpunkts einer Größe von einigen hundert mm bis zum Submikronbereich (10³ mm bis 10&supmin;¹ mm) ist.
6. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin das Aufzeichnen ein Aufzeichnen eines Bildes ist.
7. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin das Substrat aus einem transparenten Kunststoff gebildet ist.
8. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin die Dünnfilmaufzeichnungsschicht ein dünner Film ist, der durch Wärmebehandeln eines dünnen Films erhalten wurde, wie er aus dem Behandlungsschritt des stromlosen Überziehens resultiert.
9. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin das Aufzeichnungsmedium eine optische Scheibe ist.
10. Aufzeichnungsmedium mit hoher Dichte nach Anspruch 1, worin das Aufzeichnungsmedium eine optische Karte ist.
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