NL7906728A - Optische registratieschijf. - Google Patents

Description

ί' ' ΡΗΝ 9571 ] N.V. Philips· Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

"Optische registratieschijf".

De uitvinding heeft betrekking op een optische registratieschijf waarin langs optische weg informatie kan worden ingeschreven en uitgelezen, welke een schijfvormig substraat bevat dat aan tenminste één zijde is voorzien van 5 een ablatieve registreerlaag, welke bij belichting met volgens de informatie gemoduleerd energierijk licht op de belichte plaatsen smelt en gaten vormt.

Een dergelijke schijf is onder meer bekend uit de Nederlandse octrooiaanvrage 7607997· bierin beschre-10 ven schijf bevat een substraatplaat waarop een registreerlaag die tenminste 30 at.$ Se en/of Te bevat. Bij bestraling met gemoduleerd laserlicht worden vloeistofgebiedjes. gevormd waarbij de vloeistof in zo'n gebiedje zich vervolgens terug trekt onder vorming van een gat dat omringd is 15 met een opstaande rand van uit het vloeistofgebiedje afkomstig materiaal. —

Aan de huidige uitvinding ligt de doelstelling ten grondslag om de gevoeligheid van registratie van infor-» matie te verhogen zodat ook materialen die voorheen onge-20 voelig waren en waarin slechts met een relatief grote hoeveelheid laserlichtenergie een informatiebit kan worden aangebracht, zoals bijvoorbeeld amorfe materialen op basis van telluurverbindingen, thans goed bruikbaar zijn. Dit betekent dat ook in dergelijke materialen met een gunstige hoe-25 veelheid laserlicht informatiebits (gaten) kunnen worden gevormd .

De huidige uitvinding stelt zich voorts ten doel een optische registratieschijf te verschaffen waarin met een geringe hoeveelheid laserlicht zeer kleine gaten gevormd 35 kunnen worden. Hiermede wordt een sterk vergrote informatie-dichtheid bereikt.

Een andere doelstelling volgens de huidige uitvinding is een optische infornaatischijf waarin met een ge- 7 9 0 6 7 2 ff τ * ΡΗΝ 9571 2 ringe hoeveelheid laserlichtenergie kleine gaten van verschillende diameter kunnen worden gevormd. Hiermede wordt een analoge registratie van informatie mogelijk welke eveneens tot een veel grotere informatiedichtheid leidt.

5 Aan de huidige uitvinding ligt het door Aanvraag ster verworven inzicht ten grondslag dat voor het initiëren van een gat in een ablatieve registreerlaag relatief veel energie benodigd is. Deze relatief hoge energiebarfiere kan niet uitsluitend door thermische activatie van het vloeistof· 10 gebiedje worden overwonnen.

In de niet voorgeplubiceerde Nederlandse octrooiaanvrage 7902 542 (PHN 9407) ten name van Aanvraagster, zijn berekeningen ten aanzien van de benodigde activeringsenergie en daarmede samenhangende minimale gatdiameter vermeld. In 15 de genoemde Nederlandse octrooiaanvrage is tevens vermeld dat het Marangoni-effeet dat wil zeggen een destabilisatie-proces in een vloeistoffilm waarbij als gevolg van een gradient in de oppervlakte energie een massatransport optreedt naar die delen van de film met de hoogste oppervlakte-ener-20 gie, een belangrijke bijdrage levert aan de benodigde gat-initiatie energie. Volgens de Nederlandse octrooiaanvrage worden maatregelen voorgesteld om het Marangoni-effeet te optimaliseren.

Aanvraagster is thans tot het verdere inzicht ge-25 komen dat extrinsieke instabiliteitendat wil zeggen insta-biliteiten die buiten de registreerlaag liggen waarin de gaten worden gevormd, een sterke bevordering van de gatini-tiatie geven.

Proefondervinderlijk is vastgesteld dat bij toe-· passing van de tot dusver bekende registratiesehijven, het met laserlicht in de ablatieve registreerlaag aangebracht ... vloeistof gebied je relatief grote diametrale afmetingen heeft alvorens de vloeistof van dit gebiedje zich randvormig texug-trekt onder vorming van een gat. Door het aanbrengen van qc extrinsieke instabiliteiten ontstaat bij veel geringere diametrale afmetingen van een in de registreerlaag door bestraling met laserlicht verkregen vloeistofgebiedje, reeds een gat. Dit betekent dat met minder laserlichtenergie volstaan 7906728 * Λ ΡΗΝ 9571 3 kan worden en een kleiner gat verkregen wordt. Dit betekent ook dat ablatieve registratiemaerialen die tot dusver te ongevoelig zijn, bruikbaar worden.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrek-5 king op een optische registratieschijf van het in de aanhef genoemde type welke hierdoor gekenmerkt is dat het substraat aan de zijde van de registreerlaag voorzien is van extrinsieke instabiliteiten.

Bij wijze van voorbeeld kan worden medegedeeld 10 dat in een amorfe registreerlaag van een telluur alliage zoals een Ge/Te alliage, welke een dikte van 30-40 nm heeft, gaten met een diameter van omstreeks 0,3 yum niet laserlicht kunnen worden aangebracht. De hoeveelheid laserlichtenergie per gat (informatiebit) bedraagt dan globaal 0,4 nJ en is 15 bijvoorbeeld afkomstig van een laser met een emissiegolfleng-te van 647 nm, een vermogen van 5 mW op de registreerlaag en een pulstijd van 75 ns. Bij toepassing van dezelfde laser maar dan met een pulstijd van 100 ns, verkrijgt men vloei-stofgebiedjes in de registreerlaag van grotere diametrale 20 afmetingen die resulteren in een gat met een diameter van omstreeks 1,0 yum. Dit betekent dat het volgens de uitvinding mogelijk is om al naar gelang de toegepaste hoeveelheid laserlichtenergie gaten van verschillende diametrale afmetingen, te verkrijgen waarvan ook de grootste een nog gerin- / 25 ge diameter in het traject tot bijvoorbeeld 1,5 ynm bezitten.

De uitvinding biedt naast binaire informatieregistratie tevens een analoge inf ormatieregistratie zoals een temaire registratie (groot gat, klein gat, geen gat) welke een beduidend hogere informatiedichtheid bezit. Immers voor bij-30 voorbeeld registratie van 200 karakters zijn bij binaire (digitale) registratie 8 bits nodig (2'<200<2 ) en bij ter- /4 5 \ naire registratie slechts 5 bits (3<200<3 )·

De extrinsieke instabiliteit kan bijvoorbeeld een chemische verontreiniging van het aan de registreerlaag 35 grenzende oppervlak van het substraat zijn zoals bijvoorbeeld in het substraatvlak gediffundeerde atomen.

In een gunstige uitvoeringsvorm van een optische registratieschijf volgens de uitvinding bevat het aan de re- 7906728 ΡΗΝ 9571 4 i It gistreerlaag grenzende oppervlak van het substraat tenminste op die plekken waar bij belichting in de bovenliggende registreerlaag gaten worden gevormd, een oppervlaktediscon-tinuiteit.

5 In deze gunstige uitvoeringsvorm heeft de extrin sieke instabiliteit een mechanisch karakter. Ter plaatse van de discontinuïteit vertoont het oppervlak een niveau-sprong als gevolg van een plaatselijke verdieping of verhoging van het oppervlak. Het sterke effect dat de oppervlak-10 tediscontinuiteit heeft op de gatinitiatie waarbij zoals eerder is gezegd de vloeistofgebiedjes in de registreerlaag bij veel kleinere diameter'en dus ook veel eerder openspringen, laat zich ook achteraf moeilijk verklaren. Gemeend wordt dat het gevonden fenomeen ten dele verklaard 15 kan worden uit een verhoogde inwendige vloeistofdruk in het door laserlicht veroorzaakte vloeistofgebiedje. Het oppervlak vertoont ter plaatse van de discontinuïteit een rand welke in vergelijk met een plat vlak een verkleinde kromtestraal bezit. De naar binnen gerichte vloeistofdruk is om-20 gekeerd evenredig met de kromtestraal en is ter plaatse van de discontinuïteit duidelijk vergroot.

Het is van belang dat de kromtestraal van het substraat oppervlak op de plaats van de discontinuïteit zo klein mogelijk is en dus de hierboven genoemde rand een zo 25 scherp mogelijke hoek maakt met het substraatvlak. Voor een beter begrip van het gevonden fenomeen kan worden opgemerkt, dat naar de mening van Aanvraagster analogie bestaat met de werking van het aloude kooksteentje dat zoals algemeen bekend is de initiatie van een kookproces bevordert.

20 In een verder gunstige uitvoeringsvorm van de re gis tra tie schijf waarmede uitstekende resultaten worden verkregen heeft de oppervlaktediscontinuïteit diametrale afmetingen van 30 tot 300 nm en niveauverschil met het sub-straatoppervlak van 8 tot 80 nm, waarbij de registreerlaag een dikte bezit in de ordegrootte van 30 - 40 nm.

Onder de term diametrale afmetingen worden tevens de breedteafmetingen van bijvoorbeeld in het substraatop-pervlak aangebrachte krassen bedoeld.

79 0-6728 t -* PHN 9571 5

In een gunstige praktische uitvoeringsvorm van de schijf volgens de uitvinding wordt een uit glas of* kunststof* vervaardigd substraat toegepast waarvan het aan de re-gistreerlaag grenzende oppervlak langs chemische of* mecha-5 nische weg is opgeruwd of* voorzien van krassen of* waarvan het aan de registreerlaag grenzende oppervlak een kopie is van het oppervlak van een matrijs dat de oppervlaktediscontinuïteit bevat.

De chemische opruwing kan worden gerealiseerd 10 door het substraatoppervlak met een etsmiddel te behandelen.

Als voorbeeld kan de opruwing van een uit polymethylmetha-crylaat vervaardigd substraat worden genoemd waarbij het substraatoppervlak gedurende 5 - 10 seconden behandeld wordt met een geschikt etsmiddel in het bijzonder met per-15 chloorzuur.

De mechanische opruwing kan volgens bekende technieken worden uitgevoerd waarbij bijvoorbeeld het substraatoppervlak onderworpen wordt aan een bombardement van harde deeltjes zoals bijvoorbeeld onder de benaming zandstralen 20 bekend is.

De voorkeur gaat uit naar een substraat waarvan het oppervlak een kopie is van een matrijsoppervlak dat de discontinuïteit bevat. Het fabricageproces van de registra-tieschijf wordt hiermede sterk vereenvoudigd omdat niet 25 iedere substraatschijf afzonderlijk moet worden opgeruwd.

Met behulp van een matrijs welke in het oppervlak voorzien is van een negatief van de in het substraatoppervlak gewenste discontinuïteit, kunnen zeer vele geschikte substraat-platen volgens gangbare technieken worden vervaardigd. Een 30 geschikte techniek is bijvoorbeeld een perstechniek waarbij een centraal op een ondermatrijs geplaatste hoeveelheid van een plastische kunststof zoals P.V.C. met behulp van een persmatrijs welke voorzien is van de gewenste discontinuïteit bij verhoogde temperatuur en druk, tot een substraat-schijf wordt vervormd. In plaats van de persmatrijs kan ook de ondermatrijs voorzien zijn van de oppervlaktediscontinuïteit. Ook beide matrijzen kunnen een oppervlaktedis-continuiteit bezitten. Een andere techniek is een spuit- 7906728 & % PHN 9571 6 perstechniek waarbij een vloeibare samenstelling van bijvoorbeeld een plastische kunststof zoals in het bijzonder polymethylmethacrylaat, in een mal wordt geperst waarbij de gietholte van de mal voorzien is van één of twee matrij-5 zen die de oppervlaktediscontinuiteit bevatten.

De matrijs is meestal van metaal zoals nikkel vervaardigd en kan langs de eerder genoemde chemische of mechanische weg worden voorzien van een negatief van de gewenste oppervlaktediscontinuiteit. Het is eveneens mogelijk 10 om bij de vervaardiging van de matrijs waarbij een master-plaat dat is een glazen plaat welke voorzien is van een fo-tolak in de gewenste configuratie, eerst elektroless en vervolgens galvanische met metaal wordt bedekt waarna de opgegroeide metaaischil van de master plaat wordt verwijderd, 15 rekening te houden met de gewenste oppervlakteruwheid. Zo kan men zorg dragen dat het oppervlak van de fotolak de gewenste ruwheid bezit door de keuze van fotolak en fotolak— ontwikkelvloeistof.

In een andere gunstige uitvoeringsvorm is het 20 substraat aan de zijde van de registreerlaag voorzien van een afdeklaag welke de oppervlaktedicontinuiteit bevat.

Een geschikte afdeklaag is een niet aaneengesloten inhomogene, opgedampte laag. Bij opdamping wordt in eerste instantie een zogenaamd insula-stadium bereikt waarbij 25 de opgedampte stof als eilandjes (insulae) die regelmatig over het substraatoppervlak zijn verdeeld, is gedeponeerd op het te bedekken substraat. Een opdamplaag in het insulasta-dium is een goed bruikbare afdeklaag. Een voorbeeld hiervan is een opgedampte laag Au in het insulastadium.

25 Een andere geschikte afdeklaag is een grofkorrel ig opgedampte kleurstoflaag. Een treffend voorbeeld hiervan is een laagje opgedampt vanadylphtalocyanine waarbij tijdens het opdampen de temperatuur van het te bedekken substraat op een waarde van omstreeks 60 - 80°C minimaal, 35 wordt gehouden. Als gevolg van deze tempering wordt een grofkorrelige laag vanadylphtalocyanine verkregen die als afdeklaag goed bruikbaar is.

In een voorkeursvorm van de schijf volgens de 7906728 PHN 9571 7 uitvinding is de afdeklaag een met licht geharde laklaag waarvan het aan de registreerlaag grenzende oppervlak langs mechanische of chemische weg is opgeruwd of voorzien van krassen of waarvan het aan de registreerlaag grenzende op-5 pervlak een kopie is van het oppervlak van een matrijs dat de oppervlaktediscontinuïteit bevat.

De met licht geharde laklaag is bijvoorbeeld een laag van een met ultraviolet licht geharde lak op basis van acrylzure esters. Het verdient de voorkeur de laklaag op 10 het substraat aan te brengen met behulp van een matrijs die de gewenste oppervlaktediscontinuïteit bezit. Hiertoe wordt op het matrijsoppervlak dat de discontinuïteit vertoont een vloeibare met licht hardbare laklaag aangebracht en vervolgens wordt de substraatplaat op de laklaag geplaatst. De 15 laklaag wordt via het substraat of via de matrijs belicht met ultraviolet licht, waarna het substraat en de ermede verbonden geharde laklaag waarin de textuur van het matrijsoppervlak is gecopieerd van de matrijs genomen. Tot slot wordt de laklaag voorzien van een amorfe registreerlaag zo-20 als een opgedampte laag van telluur/germanium met een dikte van 30 - 40 nm. Opgeraerkt wordt dat bij bestraling van de lak via het substraat of via de matrijs, het substraat respectievelijk de matrijs transparant moet zijn voor het toegepaste ultraviolet licht. De voorkeur gaat uit naar toepas-25 sing van een transparant substraat dat vervaardigd is uit glas of een transparante kunststof zoals polymethylmetacry-laat, polysulfon, polycarbonaat of P.V.C.

In nog een andere, vooral op de praktijk toegespitste voorkeursvorm, is het substraat aan de zijde van de 30 registreerlaag voorzien van een optisch uitleesbaar servo-spoor, dat gedeeltelijk een reliëfstructuur bezit van afwisselend op hoger en lager niveau gelegen servogebiedjes.

Het servospoor is veelal spiraalvormig of opgebouwd uit concentrische cirkels, waarbij de afwisselend op hoger en lager niveau gelegen servogebiedjes het spoor een kanteelvormig profiel geven. De lengteafmetingen van de servogebiedjes, welke de vorm van blokjes en putjes vertonen, variëren in overeenstemming met de opgeslagen servoge- 7906728 «Τ' % PHN 9571 8 gevens en bedragen globaal van 0,3 tot 3 m. Het hoogteverschil tussen blokjes en putjes bedraagt globaal 0,1 ^um.

De van een servospoor voorziene inrichting volgens de uitvinding heeft het significante voordeel, dat de 5 registratie van informatie in de registreerlaag nauwkeurig bestuurd wordt door de in het servospoor aanwezige servoge-gevens, welke bijvoorbeeld opdrachten bevatten ten aanzien van de snelheid van informatieregistratie en de plaats van registratie. De laserlichtbundel, welke het servospoor via 10 het transparante substraat aftast, in het vervolg ook wel servolaserlicht genoemd, geeft de servogegevens door aan een besturingsmechanisme dat de laserlichtbundel op een beduidend hogere energieinhoud schakelt, waarmede in de registreerlaag de gewenste informatie kan worden ingeschreven. 15 De registratie van informatie vindt bij voorkeur in die delen van de registreerlaag plaats, die op het servospoor liggen tussen de servogegevens.

Het servospoor wordt in het substraat aangebracht‘ met behulp van een matrijs, welke voorzien is van een ser-20 vospoor volgens op zich bekende en eerder genoemde technieken zoals een perstechniek of een spuitgietproces. Het verdient aanbeveling om een matrijs toe te passen, die naast het servospoor tevens de gewenste oppervlaktedicontinuiteit heeft. Noodzakelijk is zulks niet omdat het van een servo-25 spoor voorziene substraat in een nabehandeling aan de zijde van het servospoor langs mechanische of chemische weg kan worden opgeruwd of voorzien van krassen of anderszins voorzien kan worden van een afdeklaag welke de oppervlaktedis-continuiteit bevat zoals een opgedampte laag Au in het in-30 sula-stadium of een grofkorrelige laag van vanadylphtal o -cuanine. De laatstgenoemde methode vergt evenwel een extra processtap.

In een aantrekkelijke uitvoeringsvorm is het servospoor aangebracht in een op het substraat aanwezige met 3!) licht geharde laklaag, die tevens de oppervlaktediscontinu-iteit bevat. Een registratieschijf volgens laatstgenoemde uitvoeringsvorm kan worden vervaardigd door het oppervlak van een matrijs, die zowel voorzien is van het servospoor 7906728 * PHN 9571 9 als de oppervlaktediscontinuiteit, een laklaag van een met licht hardbare lak aan te brengen, hierop een transparante substraatplaat te leggen, de laklaag via de substraatplaat met ultraviolet·licht te belichten, de substraatplaat en de 5 ermede verbonden geharde laklaag waarin het servospoor en de oppervlaktediscontinuiteit is gecopieerd, van het matrijs oppervlak te nemen en de geharde laklaag te voorzien van een registreerlaag.

Een matrijs met servospoor kan worden gefabri-10 ceerd door in de fotolaklaag van de masterplaat door belichting en ontwikkeling een servospoor aan te brengen, dat vervolgens wordt overgenomen in de opgegroeide metaaischil (vaderplaat) waarna achtereenvolgens verdere galvanische afdrukken zoals moederplaten, zoonplaten en matrijzen wor-15 den vervaardigd. De van een servospoor voorziene matrijs kan voor het aanbrengen van de oppervlaktediscontinuiteit langs chemische of mechanische weg worden opgeruwd óf van krassen voorzien of bedekt worden met een afdeklaag, welke de discontinuïteit bevat zoals een opgedampt Au laagje in 20 het insula-stadium of een grofkorrelige laag van vanadylph-talocyanine met bijvoorbeeld een dikte van 30 run.

De in de registratieschijf volgens de uitvinding toegepaste registreerlaag is bijvoorbeeld een metallische registreerlaag of een laag van een chalcogenide glas welke 25 door een opdamp- of sputterproces kan worden aangebracht en een dikte heeft van omstreeks 30 - 40 nm. Een zeer geschikte registreerlaag is een amorfe laag van een mengsel van telluur met een of meerdere elementen gekozen uit de groep As, Sb, Bi, Ge, Sn, Si, Ga, In, Tl, Se en S. Goede 30 bruikbare telluur bevattende registreerlagen zijn onder meer beschreven in de niet voorgeplubiceerde Nederlandse octrooiaanvrage 7902^43 (PHN 9^-06) ten name van Aanvraagster.

Het in de registratieschijf volgens de uitvinding 35 toegepaste substraat is bij voorkeur transparant en vervaardigd uit glas of uit de eerder genoemde transparante kunststof. In een dergelijke schijf kan informatie via het substraat met laserlicht worden geregistreerd of uitgelezen 7906728 PHN 9571 10 waardoor de op het oppervlak van de schijf aanwezige verontreinigingen zoals stofdeeltjes buiten de scherptediepte vallen van het objectief dat het laserlicht op de regi-streerlaag focuseert.

5 De uitvinding wordt aan de hand van de tekening als volgt toegelicht, waarbij figuur 1 een dwarsdoorsnede is van een registraties chijf volgens de uitvinding, figuur 2 een dwarsdoorsnede is van een andere 10 uitvoeringsvorm van de informatieschijf, figuur 3 ®en dwarsdoorsnede is van nog een andere gunstige uitvoeringsvorm van de informatieschijf, figuur 4 een fotografisch beeld is van een deel van het van informatie voorziene oppervlak en de informati®-15 schijf volgens figuur 3» figuur 5 een vergroting is van het fotografisch beeld volgens figuur k en figuur 6 een dwarsdoorsnede is van een verdere uitvoeringsvorm van de informatiechijf volgens de uitvin-20 ding.

In figuur 1 is met het verwijzingscijfer 1 een 1 ƒurn dikke substraatplaat van polyme thylme thacrylaat weergegeven, die aan één zijde langs mechanische weg is opgeruwd. Het verkregen krassenprofiel is in de figuur schema-25 tisch weergegeven met het verwijzingscijfer 2. De krassen hebben een breedte van omstreeks 50 run .en een diepte van 20 nm. Het van een dergelijke oppervlaktediscontinuïteit voorziene oppervlak bevat een opgedampte registreerlaag 3 van Te^ Se^ Sb^ met een dikte van 30 nm. Het van de sub-30 straatplaat afgekeerde oppervlak van registreerlaag 3 vertoont een krassenprofiel k dat overeenkomt met het krassenprofiel 2. In dit verband wordt opgemerkt dat bij het opdampen van de registreerlaag, deze de profilering van het substraatoppervlak volgt.

35 Bij registratie van informatie wordt de optische registratieschijf volgens figuur 1 via substraatplaat 1 belicht met gepulseerd laserlicht, dat afkomstig is van een laser met een vermogen van 2,3 mW op de registreerlaag, een 7906728 PHN 9571 11 emissiegoIflengte van 800 nm en een pulstijd van 500 ns.

Als gevolg van de belichting gedurende 500 ns wordt een gat 5 gevormd in de registreerlaag 3. Het verkregen gat heeft een diameter van 0,2 ^um en is voorzien van een randdeel 6 5 dat registreermateriaal bevat, dat in vloeibare vorm afkomstig is uit het gat en vervolgens tot een randdeel 6 is gestold.

In figuur 2 is met het verwijzingscijfer 7 een plaat van polymethylmethacrylaat met een dikte van 1 mm 10 weergegeven, die aan één zijde voorzien is van een opgedampte laag 8 van vanadylphtalocyanide waarvan het van plaat 7 afgekeerde oppervlak een grofkorrelige structuur 9 vertoont. Een structuurdetail van het grofkorrelig oppervlak heeft diametrale afmetingen van circa 70 - 100 nm. De grof-15 korrelige laag is gemaakt door vanadylphtalocyanide bij gewone temperatuur (kamertemperatuur) op te dampen en vervolgens de opgedarapte laag gedurende meerdere uren op een temperatuur van 80°C te houden. Het is ook mogelijke om tijdens het opdampen van vanadylphtalocyanide de plaat op een tem-20 peratuur van 80°C te houden. De opgedampte afdeklaag 8 heeft een dikte van 26,5 nm en is voorzien van een opgedampte registreerlaag 10 van Te^ Se^ Sb^ met een dikte van 30 nm. De registreerlaag heeft eveneens een grofkorrelige structuur 11, welke overeenkomt met die van laag 8.

25 Bij registratie van informatie wordt de regi streerlaag 10 belicht met gepulseerd laserlicht afkomstig van een laser, met een vermogen van 3 mW op de regis treerla^, een emissiegolflengte van 647 nm en een pulstijd van 1^us. Als gevolg van de belichting gedurende 1yus wordt in de 30 registreerlaag een gat 12 gevormd dat omringd is met een randdeel 13 van uit het gat afkomstig registreermateriaal. Gat 12 heeft diametrale afmetingen van 0,75 ^um. Bij afwezigheid van afdeklaag 8, waarbij de rechtstreeks op plaat 7 aangebrachte registreerlaag van Te^ Se^ Sb^ geen grofkor-relige oppervlaktestructuur vertoont, bedraagt de minimale gatdiameter tenminste 1,3 ^nm.

In figuur 3 is met het verwijzingscijfer 14 een 1 mm dikke substraatplaat van polymethylmethacrylaat weer- 7906728 PHN 9571 12 gegeven welke aan een zijde voorzien is van een met ultraviolet licht geharde laklaag 15, waarin een servospoor 16 is aangebracht. Laklaag 15 is aangebracht door een matrijsoppervlak dat het servospoor bevat te voorzien van een laag 5 van vloeibare met licht hardbare lak op basis van acrylzuur esters, hierop de glasplaat te leggen, vervolgens de laklaag via het substraat met ultraviolet licht te harden.en ten slotte het samenstel van glasplaat en ermede verbonden geharde laklaag waarin het servospoor is gecopieerd, van 10 het matrijsoppervlak te nemen. Het servospoor heeft een breedte van omstreeks 0,6 yum en een diepte van 0,2 ^um. Laklaag 15 is voorzien van een grofkorrelige laag vanadyl-phtalocyanine 17 met een dikte van 66 nm, welke verkregen is door vanadylphtalocyanine bij kamertemperatuur op te 15 dampen en vervolgens de verkregen laag· gedurende 10 uren op 80°C te temperen. Laag 17 is op zijn beurt voorzien van een registreerlaag 18 van Ge._ TeQ_ met een dikte van 30 nm.

I q

Het oppervlak van laag 18 vertoont een structuur 19 welke, overeenkomt met die van laag 17· 20 Bij registratie van informatie wordt de regi streerlaag 18 ter plaatse van het servospoor 16 via het substraat 14 belicht met gepulseerd laserlicht, dat afkomstig is van een laser met een vermogen van 2 mW op de registreerlaag, een emissiegolflengte van 800 nm en een puls-25 tijd van 500 ns. Als gevolg van de belichting gedurende 500 ns wordt in registreerlaag 18 en gat 20 gevormd met een diameter van 1,0 yum dat omringd is met een randdeel 21 van registratiemateriaal dat afkomstig is uit gat 20. Indien geen grofkorrelige afdeklaag 17 van vanadylphtalocyanine wordt toegepast en de registreerlaag 18 dientengevolge geen grofkorrelige oppervlaktetextuur vertoont, wordt pas met een laserlichtvermogen van 4,6 mW en een pulstijd van 500 ns een gat in de registreerlaag gevormd welke dan een diameter van 1,5 yum bezit.

^ Figuur 4 is een fotografisch beeld van een deel van het oppervlak van de registratiesehijf volgens figuur 3· De verschillende servosporen alsmede de ter plaatse van de servosporen, in de registreerlaag aangebrachte en van een 7906728 PHN 9571 13 randdeel voorziene gaten (informatiebits) zijn zeer duidelijk zichtbaar. Ook de grofkoorelige oppervlaktetextuur van de registreerlaag is goed waarneembaar. De in het onderste gedeelte van de foto aangebrachte onderbroken lijn is een 5 maatlijn waarbij ieder weergegeven lijngedeelte een lengte van 1 yum heeft.

Figuur 5 is een verdere vergroting van figuur 4, waarbij met name de grofkorreligheid van de registreerlaag duidelijk waarneembaar is.

10 In figuur 6 is met het verwijzingscijfer 22 een 1 mm dikke substraatplaat van polymethylmethacrylaat weergegeven die aan een zijde voorzien is van een met ultraviolet licht geharde laklaag 23, welke voorzien is van een servospoor 24 en een grofkorrelige (geruwd) oppervlak 25 15 vertoont. Laklaag 23 met servospoor 24 en ruw oppervlak 25 is verkregen door op een grofkorrelig matrijsoppervlak dat het servospoor bevat een met licht hardbare lak op basis van bijvoorbeeld acrylzure esters aan te brengen, hierop de substraatplaat te leggen, de laklaag via het substraat met 20 ultraviolet licht te harden en het verkregen samenstel van subs traatplaa t en ermede verbonden geharde laklaag waarin het servospoor en de oppervlaktetextuur van de matrijs is gecopieerd, van de matrijs te nemen. Een matrijs met servospoor en grofkorrelig oppervlak kan bijvoorbeeld vervaards digd worden door op een nikkelen matrijs met glad oppervlak welke het servospoor bevat, een laagje vanadylphtalocyanine op te dampen bij een temperatuur van 80°C.

Laklaag 23 is voorzien van een opgedampte registreerlaag 26 van Ιη_,Α Βί„ met een laagdikte van 30 run.

SS Registreerlaag 26 heeft een oppervlaktetextuur 27 die overeenkomt met die van laag 23.

Bij registratie van informatie wordt registreerlaag 26 via substraat 22 belicht met gepulseerd laserlicht dat afkomstig is van een laser met een vermogen van 2,4 mW op de registreerlaag, een emissiegolflengte van 676 nm, en een pulstijd van 100 ns. Als gevolg van de belichting gedurende 100 ns wordt in de registreerlaag 26 een gat 28 gevormd met een diameter van 0,2 ^um dat voorzien is van een 7906728 PHN 9571 14 randdeel 29. Bij toepassing van een laserlichtvermogen van 8,5 mW en een pulstijd van 100 ns wordt een gat met een diameter van 0,75 yum verkregen zodat analoge registratie van informatie mogelijk.is.

5 10 15 20 - 25 30 35 7906728

Claims (10)

1. Optische registratieschijf waarin langs optische weg informatie kan worden ingeschreven en uitgelezen, welke schijfvormig substraat bevat dat aan tenminste één zijde is voorzien van een ablatieve registreerlaag welke bij belich- 5 ting met volgens de informatie gemoduleerd energierijk licht op de belichte plaatsen smelt en gaten vormt, met het kenmerk dat het substraat aan de zijde van de registreerlaag is voorzien van extrinsieke instabiliteiten.

2. Optische registratieschijf volgens conclusie 1, 10 met het kenmerk dat het aan de registreerlaag grenzende oppervlak van het substraat tenminste op die plekken waar bij belichting in de bovenliggende registreerlaag gaten worden gevormd, een oppervlaktediscontinuiteit bevat.

3. Optische registratieschijf volgens conclusie 2, 15 met het kenmerk dat de oppervlaktediscontinuiteit diametrale afmetingen heeft van 30 tot 300 nm en een niveauverschil met het substraatoppervlak van 8 tot 80 nm, waarbij de registreerlaag een dikte bezit in de ordegrootte van 30-40 nm.

4. Optische registratieschijf volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk dat het substraat een uit kunststof of glas vervaardigd substraat is, waarvan het aan de registiee> laag grenzende oppervlak langs chemische of mechanische weg is opgeruwd of voorzien van krassen of waarvan het aan de 25 registreerlaag grenzende oppervlak een kopie is van het oppervlak van een matrijs dat de oppervlaktediscontinuiteit bevat.

5. Optische registratieschijf volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk dat het substraat aan de zijde van de 30 registreerlaag is voorzien van een afdeklaag welke de oppervlaktediscontinuiteit bevat.

6. Optische registratieschijf volgens conclusie 5» met het kenmerk dat de afdeklaag een niet aaneengesloten, inhomogene opgedampte laag is.

7. Optische registratieschijf volgens conclusie 5» met het kenmerk dat de afdeklaag een grofkorrelige, opgedampte kleurstoflaag is.

8. Optische registratieschijf volgens conclusie 5> 7906728 V- PHN 9571 16 met het kenmerk dat de afdeklaag een met licht geharde lak-laag is waarvan het aan de registreerlaag grenzende oppervlak langs mechanische of chemische weg is opgeruwd of voorzien van krassen of waarvan het aan de registreerlaag 5 grenzende oppervlak een kopie van het oppervlak· van een matrijs dat de oppervlaktediscontinuiteit bevat.

9. Optische registratielaag volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk dat het substraat transparant is en aan de zijde van de registreerlaag is voorzien 10 van een optisch uitleesbaar servospoor dat gedeeltelijk een reliefstructuur bezit van afwisselend op hoger en lager niveau gelegen servogebiedjes.

10. Optische registratieschijf volgens conclusies 8 en 9, met het kenmerk dat de met licht geharde laklaag te- 15 vens het servospoor bevat. 20 25 30 35 7906728