WO2008040887A2 - Procede de fabrication d'un substrat pour support d'enregistrement optique avec une stabilite amelioree lors de leur archivage - Google Patents

Procede de fabrication d'un substrat pour support d'enregistrement optique avec une stabilite amelioree lors de leur archivage Download PDF

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upper layer
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Alain Fargeix
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Definitions

  • a method of manufacturing a substrate for an optical recording medium with improved stability during archiving is provided.
  • the invention relates to a method of manufacturing a substrate for an optical recording medium, having a structured front face and a back side and a method of manufacturing an optical recording medium.
  • the standard optical recording media are constituted by one or more superimposed thin layers, arranged on a substrate and optionally covered with a protective layer.
  • the substrate and the protective layer are generally formed by a layer of polycarbonate or polymethyl methacrylate.
  • the substrate has a non-planar face, intended to be in contact with one of the thin layers of the optical recording medium.
  • the substrate in the case of a substrate for a prerecorded optical recording medium (also known as "Read OnYy Memory” or “ROM”), the substrate has a non-planar face, having recesses and projections. flats (also called “pits” and “lands”), representative of numerical data and obtained by injection-compression.
  • the non-planar face of the substrate is, moreover, coated with a reflective layer allowing the reading of the data by a laser beam.
  • the non-planar face of a substrate for a recordable optical recording medium (also known as “recordable” Anglo-Saxon) or “R” type) or rewritable (also known as “ReWritable” or “RW” type) generally has hollow areas forming a groove and raised areas forming a track. This track makes it possible to obtain a writing and an accurate reading of the data thanks to a system of servocontrol of focusing and tracking.
  • the substrate is generally obtained by thermal molding or injection-compression.
  • the active thin film or layers, deposited on the non-planar face of the substrate are often of an organic nature. More particularly, the recordable layer is, in general, constituted by a synthetic dye such as azo-type dyes, based on cyanine or phthalocyanine type.
  • Such standard optical recording media made of organic materials have the disadvantage of being sensitive to environmental storage conditions, in particular after a write operation performed using a laser beam. More particularly, the separate or cumulative actions of light, temperature and humidity can trigger a physico-chemical degradation of the optical recording medium, thereby altering said medium and the data previously recorded thereon and thus limiting their life.
  • the preservation of the data in an optical medium comprising layers of inorganic material is likely to extend the life of said support. More particularly, the life of the prerecorded data of a ROM optical medium or of data written in a recordable layer of an optical medium R or RW can be increased if the active thin layers are protected from the risks of alteration, in particular diffusion of oxygen and moisture from the air through the substrate or protective layer surrounding these layers.
  • the patent application EP-A-0446967 describes, for example, the use as a substrate for an optical memory element, a glass support layer, on which is formed a structured SiO 2 layer, in particular by a photo-lithography and etching step. The production of such a substrate is, however, limited by the number of steps and the time required to perform the etching, which makes the production of the substrate unsuitable for high-speed industrial production.
  • the photo-structuring of a face of a substrate is, moreover, well known in the field of optical recording media and in particular for producing multi-level optical recording media.
  • This process commonly referred to as "2P-Process” (or Photo-Polymerization Process) or “2P-method", is used to structure the surface of a photosensitive material in the form of a liquid resin. organic acrylate type.
  • patent application U SA-2004/0190433 describes a method of manufacturing a multi-level optical recording medium using a photo-polymerization process or "2P-Process" for producing the track of said support.
  • a photosensitive resin layer is formed on the surface of an organic, planar substrate.
  • the photosensitive resin layer is crosslinked by exposure to ultraviolet radiation, through a mold disposed on the surface of the substrate and having a face provided with patterns, including pits and troughs, to be replicated at the surface of the photoresist. After crosslinking the resin, the mold is removed, which allows to obtain a substrate coated with a resin layer whose free surface is structured in the form of pits and recesses and which can be covered by a reflective layer.
  • the photopolymerization process has the advantage of being compatible with the high production rates of the optical recording media.
  • organic resins generally acrylate type.
  • these resins which are organic in nature, can be sensitive to aging, and more particularly to the diffusion of oxygen. and air humidity, which is responsible for limiting the life of organic optical media.
  • the composite material described in US5716679 includes an organic solvent which must be removed before the introduction of the pattern replication mold used for structuring.
  • the object of the invention is to overcome the above disadvantages. More particularly, the object of the invention is to improve the stability of optical recording media, and in particular high density optical recording media, in particular during their archiving for a long period.
  • FIG. 1 to 6 show schematically, in section, different steps of a method of manufacturing a substrate obtained by a method according to the invention.
  • FIG. 7 represents the topographic evolution obtained by atomic force microscopy (AFM) of the front face of a substrate obtained by a method, according to the invention.
  • AFM atomic force microscopy
  • FIG. 8 represents the topographic evolution obtained by atomic force microscopy (AFM) of the structured face of a matrix used during the structuring step of a manufacturing method according to the invention.
  • FIG. 9 shows schematically, in section, a particular embodiment of an optical recording medium according to the invention.
  • FIG. 10 schematically represents, in section, an alternative embodiment of an optical recording medium according to FIG. 7.
  • FIG. 11 shows schematically, in section, another particular embodiment of an optical recording medium, according to the invention.
  • Figures 1 to 6 show a particular embodiment of a substrate 1 for forming the substrate of an optical recording medium.
  • the optical recording medium can be of any type, prerecorded, recordable or rewritable.
  • the substrate 1 comprises a structured front face intended to form the track (s) or the recessed and raised areas (pits and lands) of the support and a rear face.
  • the substrate 1 is made from a lower layer 2 comprising, for example, at least one material chosen from inorganic materials, such as silicon, glass, glass-ceramic, silica or quartz, and organic materials, such as thermoplastic polymers (polycarbonate, polymethylmethacrylate).
  • the lower layer 2 has first and second plane opposite surfaces 2a and 2b.
  • An upper layer 3 is formed on the second surface 2b of the lower layer 2.
  • the upper layer 3 is formed by depositing a layer of constant thickness constituted by at least one cross-linkable organic-inorganic hybrid material obtained by a sol-gel and non-solubilized process.
  • hybrid materials of organic-inorganic type obtained by sol-gel process also called IOP or ORMOCER®s in the aforementioned article, have a main network formed of inorganic elements and hybridized by organic side groups, optionally capable of polymerizing or crosslinking.
  • Such hybrid materials can be obtained by a conventional sol-gel process of modified metal alkoxides, i.e. metal alkoxides also having one or more organic functions.
  • Said sol-gel process consists, for example, in the hydrolysis and then in the polycondensation of modified silicon alkoxides.
  • the organic functions of said resulting hybrid material are then polymerized, for example by heat treatment between 80 0 C and 180 0 C or treatment with ultraviolet light radiation.
  • the precursor may be a mixed organoalkoxysilane precursor simultaneously comprising Si-OR hydrolyzable functional groups capable of forming a silica-type network and Si-R 'organic functions remaining attached to the silica-type network.
  • the group R ' may be a polymerizable group, such as a vinyl, epoxy or methacrylate group. The polymerization of said groups R 'makes it possible to structure and solidify the material obtained by sol-gel process.
  • the precursor may also include a photoinitiator in the case of polymerization by ultraviolet radiation treatment.
  • the hybrid material used in the context of the invention and deposited on the second surface 2b of the lower layer also has the advantage of being solvent-free and crosslinkable, advantageously by exposure to light radiation such that ultraviolet radiation (that is, to be advantageously photosensitive to ultraviolet radiation).
  • the hybrid material is a material marketed by the company Micro Resist Technologies, under the trade name Ormocomp® in the range of Ormocer® products.
  • the advantage of such a non-solubilized hybrid material is in particular to avoid the mass withdrawals related to the departure of solvent, to limit the steps of the method of manufacturing the optical medium, and in particular to avoid an annealing step hybrid material before its surface structuring.
  • such a material is photosensitive to ultraviolet radiation.
  • the upper layer 3 is, for example, deposited on the second surface 2b of the lower layer 2 by a spin coating process also known under the name Anglo-Saxon spin coating.
  • the upper layer 3 thus has a constant thickness, for example, of between 25 nm and 100 ⁇ m and, preferably, between 25 nm and 1 ⁇ m. It also comprises two opposite surfaces respectively denoted 3a and 3b in FIG. 1.
  • the surface 3a is in contact with the second surface 2b of the lower layer 2 while the surface 3b is free. At this stage of the manufacturing process, the two surfaces 3a and 3b of the upper layer 3 are planar.
  • the free surface 3b of the upper layer 3 is then structured so as to form the structured front face of the substrate 1 and thus form the track or "pits and lands" of the optical recording medium. More particularly, as represented in FIGS. 2 to 4, the structuring of the free surface 3b of the upper layer 3 is carried out using a matrix 4 transparent to light radiation, intended to be used to crosslink the hybrid material forming the upper layer 3, through the matrix 4. In addition, the structuring is carried out before the crosslinking of the hybrid material, without intermediate step of annealing or starting volatiles, the hybrid material being free of solvent.
  • the matrix 4 comprises a face 4a structured in the form of patterns having a shape complementary to that of the desired patterns for the front face of the substrate.
  • the face 4a of the matrix 4 comprises raised zones delimited by hollow zones. The dimensions of said zones are preferably of the micrometric or nanometric order.
  • the matrix 4 transparent to light radiation may be of inorganic material such as quartz or silica or it may be of polymer, such as polycarbonate, polydimethylsiloxane or polymethyl methacrylate.
  • thermo-injection of a polymer material in a mold or by a deposition process resulting from conventional microelectronics techniques, on an inorganic substrate (photolithography and etching for example) or by a direct laser writing method.
  • the matrix 4 may also be of a different nature, for example ceramic, glass-ceramic, or metallic, and may therefore be non-transparent to light radiation.
  • the crosslinking of the hybrid material, by exposure to light radiation, can be performed at the periphery of the upper layer 3 or through the lower layer 1, which is, in this case, transparent to the light radiation.
  • the structured face 4a of the die 4 is brought into contact with the free surface 3b (arrows F1) and a pressure is advantageously applied to said die 4 (arrows F2), in order to transfer the patterns to said surface 3b of the upper layer 3.
  • the raised regions of the matrix 4 make it possible to form complementary recessed zones in the surface 3b of the upper layer 3 and the hollow zones of the matrix 4 form complementary raised areas in the surface 3b of the upper layer 3.
  • the upper layer 3 is then crosslinked. For this, it can be exposed to light radiation if the hybrid material constituting it is able to be crosslinked by action of light radiation (photosensitive material). It is exposed to light radiation through the matrix 4, if it is transparent to the light radiation ( Figure 5).
  • the light radiation is, for example, represented by the arrow F3 on the 5 and it can move on all or part of the surface 3b of the upper layer 3.
  • the upper layer 3 can also be exposed through the lower layer 2, if it is transparent to the light radiation or it can be exposed by its periphery, if neither the matrix 4 nor the lower layer 2 is transparent to the light radiation.
  • the light radiation is, for example, ultraviolet radiation if the hybrid material initially deposited is capable of being crosslinked under the action of ultraviolet (UV) radiation and, more particularly, if the crosslinking of the hybrid material is carried out by crosslinking, by UV radiation treatment, the organic functions of the hybrid material. More particularly, it is the organic functions that crosslink to form a three-dimensional network, under the action of light radiation and a photoinitiator agent initially contained in the precursor. Indeed, the photoinitiator agent decomposes chemically under the action of said light radiation, which triggers the crosslinking of organic groups.
  • the UV radiation treatment is, for example, carried out at ambient temperature and at atmospheric pressure.
  • the matrix 4 is removed so as to release the surface 3b of the top layer 3.
  • the surface 3b retains the micro- or nano form -structured defined by the matrix 4.
  • Figures 7 and 8 showing the topographic evolution of the surface 3b (curve A) of the upper layer 3, after the removal of the matrix 4, and the structured face 4a (curve B) of the matrix 4.
  • the respective shapes of the two curves A and B confirm, in fact, that the patterns of the surface 3b of the upper layer 3 are the complementary parts of the patterns of the structured face 4a of the matrix 4.
  • the upper layer 3 After removal of the matrix 4, the upper layer 3 thus comprises a structured free surface 3b.
  • This surface 3b forms the front face of the substrate 1 and is intended to form the track or "pits and lands" of an optical recording medium.
  • the process may comprise, before the application of said matrix 4 on the surface 3b of the upper layer 3, a surface treatment of at least a portion of the structured face 4a of the Matrix 4. More particularly, the surface treatment may be a treatment capable of rendering the structured face 4a of the nonstick matrix.
  • the matrix 4 can be treated, for example by plasma-assisted chemical vapor deposition (PECVD deposition), in order to obtain a deposition of a thin film 5 of non-stick material, for example hydrophobic material.
  • the release material may have low surface energy or low surface tension.
  • the plasma may comprise compounds based on silicon, oxygen, and carbon such as the SiOC compound, or monomeric compounds of organosiloxane or fluorinated type, such as C4F 8 or SF 6 .
  • such a manufacturing method makes it possible to obtain a substrate 1 for an optical recording medium constituted by a stack of a lower layer 2, which may be of polymeric or inorganic material, and of an upper layer 3 at least a portion of which is inorganic and more particularly constituted by an organic-inorganic hybrid material.
  • the first surface 2a of the lower layer 2 forms the rear face of the substrate 1 while the structured free surface 3b of the upper layer 3 forms the front face of the substrate 1.
  • the upper layer 3 can be formed differently.
  • a predetermined amount of crosslinkable organic-inorganic hybrid material obtained by sol-gel and solvent-free process can be deposited on the second surface 2b of the lower layer 2 in the form of a ribbon of material.
  • the matrix 4 is applied to the second surface 2b comprising the material ribbon and a centrifugal force is exerted on the assembly formed by the lower layer 2, the hybrid material and the matrix 4.
  • the centrifugal force exerted then makes it possible to form the upper layer 3 and, at the same time, to structure its surface 3b.
  • the material is then crosslinked as before, either through the die 4, or through the lower layer 1, or at the periphery of the upper layer, before the die 4 is removed.
  • This particular embodiment is particularly interesting insofar as it makes it possible to reduce the duration of the process for manufacturing the substrate. It is, moreover, made possible by the absence of solvent or volatile material in the hybrid organic-inorganic material disposed on the second surface of the lower layer 2.
  • this embodiment makes possible the structuring of the surface of the Hybrid material in a single step, without the use of vacuum or pressure, and at room temperature.
  • a substrate made according to the invention can be used in an optical recording medium of any type.
  • a recordable or rewritable optical recording medium comprises a substrate 1 such as that represented in FIG. 6.
  • the structured front face 3b of said substrate 1 is covered by a stack 6 of four thin layers forming a recording level.
  • the stack 6 comprises successively:
  • an active layer 9 also called a recordable layer and, for example, constituted by an inorganic material with a phase change
  • a protective layer can be made on the second dielectric layer 10.
  • the protective layer comprises, in particular, at least one thin layer of organic-inorganic hybrid material, free of solvent and obtained by a sol-gel process.
  • the protective layer may, as shown in FIG. 9, be constituted by an additional upper layer 3 'identical to the upper layer 2 used to form the substrate 1.
  • the protective layer may be constituted by an additional substrate 1 ', such as the substrate 1 shown in FIG. 6.
  • an additional upper layer 3' is disposed on the stack 6 and it is covered with a lower layer 2 '.
  • the protective layer is in particular formed by assembling on the stack 6, additional substrate 1 '.
  • the upper layer 3 'then allows, in this case, to bond the lower layer 2' and the stack 6.
  • the hybrid material of the protective layer is advantageously formed by crosslinking the crosslinkable hybrid material previously deposited, for example by exposure to light radiation.
  • the optical recording medium may comprise one or more level (s). additional registration (s).
  • an additional upper layer (s) 3 '(3 ", ...) can be arranged between two stacks of thin layers 6 and 6' Its formation on the first stack can be carried out in an equivalent manner to that previously described, using the matrix 4.
  • the addition of an additional top layer 3 'between two stacks makes it possible to obtain a good optical separation of the medium and it has a typical thickness of 20 to 50 ⁇ m
  • the optical recording medium shown in Figure 11 may include a protective layer (not shown in Figure 11).
  • a single or multi-level prerecorded optical recording medium can be realized.
  • the structured front face 3b of said substrate 1, or the structured front face of the intermediate layers 3 ' is covered by a metal reflective layer ensuring the replay by a laser beam of the data archived on said optical medium.
  • a protective layer may be formed on the reflective layer, either by deposition of a top layer of inorganic-organic hybrid material, obtained by sol-gel and non-solubilized process, either by assembly on the reflective layer of a substrate such as that represented in FIG.
  • an organic-inorganic hybrid material obtained by sol-gel and solvent-free process, such as the Ormocomp® material makes it possible to improve the behavior of the optical recording media during storage and archiving.
  • the stability of said supports is thus improved over time.
  • the method of manufacturing such an optical medium and its substrate is easy to implement and is compatible with the production lines usually used in the field of optical recording media and more particularly in the field of optical disks.
  • the first support comprises an organic substrate according to the prior art and a stack of thin layers, such as the stack 6 shown in FIG. 9.
  • the organic substrate according to the prior art is made of polycarbonate and has a thickness of between 600 ⁇ m and 1100 ⁇ m.
  • the second support comprises a substrate consisting of a stack of a lower layer 2 made of glass and an upper layer 3 made of Ormocomp® material and a stack 6 of thin layers identical to that of the first support.
  • the upper layer 3 was deposited by "spin-coating" in a thickness of 50 microns, then its surface 3b was nano-structured. It has been found that the tracking made with a writing laser beam, the second optical recording medium is in accordance with that of the first optical recording medium.
  • the respective capabilities of the first and second recording media to accept write data via a write laser beam have been compared. It has been found that, for the second optical recording medium, the signal accounting for the reflectivity contrast generated by the marks written in the active layer of the stack conforms, for the same writing parameters, to that obtained with the first recording medium. Thus, the write behavior of an optical recording medium is not modified by the chemical nature of the substrate.
  • the method of manufacturing the substrate can be adapted to any type of formats optical recording, whether for the digital versatile disc also known as the "Digital Versatile Disc” or DVD, the blue beam disc also under the Anglo-Saxon name of "Blu-Ray” or BDR , the high-density digital versatile disk also under the Anglo-Saxon name of "High-Density Digital Versatile Disk” or HD-DVD, and others.
  • the step of structuring the free surface of the upper layer can be performed by any type of process. For example, it can be carried out thermally or by applying pressure.

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Abstract

Un procédé de fabrication d'un substrat (1) pour support d'enregistrement optique, muni d'une face avant structurée et d'une face arrière, comporte : la formation d'une couche supérieure (3), constituée par un matériau hybride organique-inorganique réticulable, obtenu par un procédé sol-gel et exempt de solvant, sur une première surface (2b) plane d'une couche inférieure (2) comportant une seconde surface (2a) plane, opposée à la première surface (2b) et formant la face arrière du substrat (1 ), et la formation de la face avant structurée du substrat, en structurant une face libre de la couche supérieure (2) et en réticulant le matériau hybride organique-inorganique réticulable.

Description

Procédé de fabrication d'un substrat pour support d'enregistrement optique avec une stabilité améliorée lors de leur archivage.
Domaine technique de l'invention
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un substrat pour support d'enregistrement optique, muni d'une face avant structurée et d'une face arrière et un procédé de fabrication d'un support d'enregistrement optique.
État de la technique
Actuellement, les supports d'enregistrement optique standards sont constitués par une ou plusieurs couches minces superposées, disposées sur un substrat et éventuellement recouvertes d'une couche de protection. Le substrat et la couche de protection sont, en général, formés par une couche en polycarbonate ou en polyméthacrylate de méthyle. De plus, le substrat comporte une face non plane, destinée à être en contact avec une des couches minces du support d'enregistrement optique.
Ainsi, dans le cas d'un substrat pour un support d'enregistrement optique préenregistré (également connu sous le nom anglo-saxon « Read OnIy Memory » ou « ROM »), le substrat comporte une face non plane, comportant des creux et des méplats (également appelés « pits » et « lands »), représentatifs de données numériques et obtenus par injection- compression. La face non plane du substrat est, par ailleurs, revêtue d'une couche réfléchissante permettant la relecture des données par un faisceau laser.
La face non plane d'un substrat pour un support d'enregistrement optique enregistrable (également connu sous le nom anglo-saxon de « recordable » ou de type « R ») ou réenregistrable (également connu sous le nom anglo- saxon de « reWritable » ou de type « RW ») comporte, généralement, des zones en creux formant un sillon et des zones en relief formant une piste. Cette piste permet d'obtenir une écriture et une lecture précise des données grâce à un système d'asservissement de focalisation et de suivi de piste. Le substrat est généralement obtenu par moulage thermique ou par injection- compression. De plus, dans le cadre des supports optiques enregistrables, la ou les couches minces actives, déposées sur la face non plane du substrat, sont souvent de nature organique. Plus particulièrement, la couche enregistrable est, en général, constituée par un colorant synthétique tels que les colorants de type azoïque, à base de cyanine ou de type phtalo-cyanine.
De tels supports d'enregistrement optique standards en matériaux organiques présentent, cependant, l'inconvénient d'être sensibles aux conditions environnementales de stockage, notamment après une opération d'écriture réalisée à l'aide d'un faisceau laser. Plus particulièrement, les actions, séparées ou cumulées, de la lumière, de la température et de l'humidité peuvent déclencher une dégradation physico-chimique du support d'enregistrement optique, altérant alors ledit support et les données préalablement enregistrées sur celui-ci et limitant ainsi leur durée de vie.
Ainsi, la conservation des données dans un support optique comportant des couches en matériau inorganique est de nature à allonger la durée de vie dudit support. Plus particulièrement, la durée de vie des données préenregistrées d'un support optique ROM ou des données inscrites dans une couche enregistrable d'un support optique R ou RW, peut être augmentée si les couches minces actives sont protégées des risques d'altération, notamment par diffusion de l'oxygène et de l'humidité de l'air à travers le substrat ou la couche de protection entourant ces couches. La demande de brevet EP-A-0446967 décrit, par exemple, l'utilisation comme substrat pour un élément de mémoire optique, une couche de support en verre, sur laquelle est formée une couche en Siθ2 structurée, en particulier, par une étape de type photo-lithographie et gravure. La réalisation d'un tel substrat est, cependant, limitée par le nombre d'étapes et le temps requis pour réaliser la gravure, ce qui rend la réalisation du substrat inadaptée à une production industrielle de haute cadence.
La photo-structuration d'une face d'un substrat est, par ailleurs, bien connue dans le domaine des supports d'enregistrement optique et notamment pour réaliser des supports d'enregistrement optique multi-niveaux. Ce procédé, couramment désigné sous la terminologie anglo-saxon « 2P-Process » ( ou Photo-Polymerisation process) ou « 2P-method », permet de structurer la surface d'un matériau photosensible se présentant sous la forme d'une résine liquide organique de type acrylate.
À titre d'exemple, la demande de brevet U S-A-2004/0190433 décrit un procédé de fabrication d'un support d'enregistrement optique multi-niveaux utilisant un procédé de photo-polymérisation ou « 2P-Process » pour réaliser la piste dudit support. Une couche en résine photosensible est formée sur la surface d'un substrat plan, organique. La couche en résine photosensible est réticulée par exposition à des rayonnements ultraviolets, à travers un moule disposé sur la surface du substrat et comportant une face munie de motifs, notamment des pits et des creux, à répliquer en surface de la résine photosensible. Après réticulation de la résine, le moule est retiré, ce qui permet d'obtenir un substrat revêtu d'une couche de résine dont la surface libre est structurée sous forme de pits et de creux et qui peut être recouverte par une couche réfléchissante.
Le procédé de photo-polymérisation présente l'avantage d'être compatible avec les hautes cadences de fabrication des supports d'enregistrement optique. Cependant, il nécessite l'emploi de résines organiques, en général de type acrylate. Or, ces résines, par nature organique, peuvent être sensibles au vieillissement, et plus particulièrement à la diffusion d'oxygène et de l'humidité de l'air, qui sont à l'origine de la limitation de durée de vie des supports optiques organiques.
En outre, il a été proposé dans le brevet US5716679 de réaliser des composants optiques à faible retrait volumique, par exemple un disque compact, en remplaçant la résine organique par un matériau composite organique-inorganique particulier, afin de réaliser une surface structurée. Le matériau composite comprend, dans une matrice polymère, un squelette en trois dimensions comprenant des composants inorganiques, éventuellement modifiés organiquement, sous forme de particules nanométriques. Les particules nanométriques sont, en particulier, obtenues par un procédé sol- gel. Ainsi, la nature inorganique du matériau permet d'obtenir un plus faible retrait volumique par rapport aux matériaux purement organiques, tandis que la nature organique du matériau autorise l'utilisation d'un procédé de photo- polymérisation pour obtenir la surface structurée. Cependant, le matériau composite décrit dans le brevet US5716679 comporte un solvant organique qui doit être éliminé avant la mise en place du moule de réplication de motifs utilisé pour la structuration. L'élimination du solvant, réalisée après le dépôt du matériau composite sur la face d'un substrat, et l'éventuel recuit thermique, réalisé avant la structuration, rallongent la durée totale du procédé de fabrication d'un tel composant optique.
Objet de l'invention
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus. Plus particulièrement, l'invention a pour but d'améliorer la stabilité des supports d'enregistrement optique, et notamment des supports d'enregistrement optique haute densité, en particulier lors de leur archivage pendant une longue période.
Selon l'invention, ce but est atteint par les revendications annexées. Description sommaire des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
- les figures 1 à 6 représentent schématiquement, en coupe, différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un substrat obtenu par un procédé selon l'invention.
- la figure 7 représente l'évolution topographique obtenue par microscopie à force atomique (AFM) de la face avant d'un substrat obtenu par un procédé, selon l'invention.
- la figure 8 représente l'évolution topographique obtenue par microscopie à force atomique (AFM) de la face structurée d'une matrice utilisée lors de l'étape de structuration d'un procédé de fabrication selon l'invention. - la figure 9 représente schématiquement, en coupe, un mode particulier de réalisation d'un support d'enregistrement optique selon l'invention.
- la figure 10 représente schématiquement, en coupe, une variante de réalisation d'un support d'enregistrement optique selon la figure 7.
- la figure 11 représente schématiquement, en coupe, un autre mode particulier de réalisation d'un support d'enregistrement optique, selon l'invention.
Description de modes particuliers de réalisation
Les figures 1 à 6 représentent un mode particulier de réalisation d'un substrat 1 destiné à former le substrat d'un support d'enregistrement optique. Le support d'enregistrement optique peut être de tout type, préenregistré, enregistrable ou réenregistrable.
Ainsi, le substrat 1 comporte une face avant structurée destinée à former la ou les pistes ou bien les zones en creux et en relief (pits et lands) du support et une face arrière.
Le substrat 1 est réalisé à partir d'une couche inférieure 2 comportant, par exemple, au moins un matériau choisi parmi les matériaux inorganiques, tels que le silicium, le verre, la vitrocéramique, la silice ou le quartz, et les matériaux organiques, tels que les polymères thermoplastiques (polycarbonate, polyméthacrylate de méthyle). De plus, la couche inférieure 2 comporte des première et seconde surfaces opposées planes 2a et 2b.
Une couche supérieure 3 est formée sur la seconde surface 2b de la couche inférieure 2. Sur la figure 1 , la couche supérieure 3 est formée en déposant une couche d'épaisseur constante, constituée par au moins un matériau hybride organique-inorganique réticulable, obtenu par un procédé sol-gel et non-solvanté.
À titre d'exemple, l'article « Hybrid inorganic-organic polymers with nanoscale building blocks : precursors, processing, properties and applications » de Karl-Heinz Haas et Klaus Rosé (Rev.Adv.Mater.Sci. 5 (2003) 47-52) décrit des matériaux hybrides particuliers obtenus par procédé sol-gel, ainsi que leurs précurseurs et leurs méthodes d'obtention. Les matériaux hybrides organique-inorganique décrits dans l'article précité sont des composés composites comprenant des blocs (synthons) organiques et inorganiques, de dimensions nanométriques, et liés entre eux par des liaisons covalentes stables.
Plus particulièrement, des matériaux hybrides de type organique-inorganique obtenus par procédé sol-gel, également nommés IOP ou ORMOCER®s dans l'article précité, présentent un réseau principal formé d'éléments inorganiques et hybride par des groupements latéraux organiques, éventuellement aptes à polymériser ou à réticuler. De tels matériaux hybrides peuvent être obtenus par un procédé sol-gel classique d'alcoxydes métalliques modifiés, c'est-à-dire d'alcoxydes métalliques comportant également une ou plusieurs fonctions organiques. Ledit procédé sol-gel consiste, par exemple, à l'hydrolyse, puis à la polycondensation d'alcoxydes de silicium modifiés. Les fonctions organiques dudit matériau hybride résultant sont, ensuite polymérisées, par exemple par traitement thermique entre 800C et 1800C ou par traitement aux rayonnements lumineux ultraviolets. À titre d'exemple, le précurseur peut être un précurseur mixte organo-alcoxysilane comportant simultanément des fonctions hydrolysables Si-OR aptes à former un réseau de type silice et des fonctions organiques Si-R' restant fixées au réseau de type silice. Le groupement R' peut être un groupement polymérisable, tel qu'un groupement vinyle, époxy ou méthacrylate. La polymérisation desdits groupements R' permet de structurer et de solidifier le matériau obtenu par procédé sol-gel. Le précurseur peut également comporter un agent photo-amorceur dans le cas d'une polymérisation par traitement aux rayonnements ultraviolets.
Le matériau hybride utilisé dans le cadre de l'invention et déposé sur la seconde surface 2b de la couche inférieure présente, également, l'avantage d'être exempt de solvant et d'être réticulable, avantageusement par exposition à un rayonnement lumineux tel qu'un rayonnement ultraviolet (c'est-à-dire d'être photosensible avantageusement aux rayonnements ultraviolets). À titre d'exemple non limitatif, le matériau hybride est un matériau commercialisé par la société Micro Resist Technologies, sous le nom commercial de Ormocomp® dans la gamme des produits Ormocer®. L'intérêt d'un tel matériau hybride non-solvanté est notamment d'éviter les retraits massiques liés au départ de solvant, de limiter les étapes du procédé de fabrication du support optique, et notamment d'éviter une étape de recuit du matériau hybride avant sa structuration de surface. De plus, un tel matériau est photosensible aux rayonnements ultraviolets.
La couche supérieure 3 est, par exemple, déposée sur la seconde surface 2b de la couche inférieure 2 par un procédé de dépôt à la tournette également connu sous le nom anglo-saxon de « spin coating ». La couche supérieure 3 présente, ainsi, une épaisseur constante, par exemple, comprise entre 25 nm et 100 μm et, de préférence, entre 25nm et 1 μm. Elle comporte, également, deux surfaces opposées, respectivement notées 3a et 3b sur la figure 1. La surface 3a est en contact avec la seconde surface 2b de la couche inférieure 2 tandis que la surface 3b est libre. A ce stade du procédé de fabrication, les deux surfaces 3a et 3b de la couche supérieure 3 sont planes.
La surface libre 3b de la couche supérieure 3 est, ensuite, structurée de manière à former la face avant structurée du substrat 1 et donc former la piste ou les « pits et lands » du support d'enregistrement optique. Plus particulièrement, comme représenté sur les figures 2 à 4, la structuration de la surface libre 3b de la couche supérieure 3 est réalisée à l'aide d'une matrice 4 transparente au rayonnement lumineux, destiné à être utilisé pour réticuler le matériau hybride formant la couche supérieure 3, à travers la matrice 4. De plus, la structuration est réalisée avant la réticulation du matériau hybride, sans étape intermédiaire de recuit ou de départ de matières volatiles, le matériau hybride étant dépourvu de solvant.
La matrice 4 comporte une face 4a structurée sous forme de motifs ayant une forme complémentaire à celle des motifs souhaités pour la face avant du substrat. Ainsi, sur la figure 1 , la face 4a de la matrice 4 comporte des zones en relief délimitées par des zones en creux. Les dimensions desdites zones sont, de préférence, de l'ordre micrométrique ou nanométrique. La matrice 4 transparente au rayonnement lumineux peut être en matériau inorganique tel que du quartz ou de la silice ou bien elle peut être en polymère, comme le polycarbonate, le polydiméthylsiloxane ou le polyméthacrylate de méthyle. De plus, elle peut être réalisée, préalablement, par thermo-injection d'un matériau polymère dans un moule ou bien par un procédé de dépôt issu des techniques classiques de la microélectronique, sur un substrat inorganique (photolithographie et gravure par exemple) ou bien par un procédé d'écriture directe au laser.
La matrice 4 peut également être de nature différente, par exemple céramique, vitrocéramique, ou métallique, et peut donc être non transparente au rayonnement lumineux. Dans ce cas, la réticulation du matériau hybride, par exposition à un rayonnement lumineux, peut être réalisé en périphérie de la couche supérieure 3 ou bien à travers la couche inférieure 1 , laquelle est, dans ce cas, transparente au rayonnement lumineux.
Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 à 4, la face structurée 4a de la matrice 4 est mise en contact avec la surface libre 3b (flèches F1) et une pression est avantageusement appliquée sur ladite matrice 4 (flèches F2), de manière à transférer les motifs à ladite surface 3b de la couche supérieure 3. Ainsi, les zones en relief de la matrice 4 permettent de former des zones en creux complémentaires dans la surface 3b de la couche supérieure 3 et les zones en creux de la matrice 4 forment des zones en relief complémentaires dans la surface 3b de la couche supérieure 3.
La couche supérieure 3 est ensuite réticulée. Pour cela, elle peut être exposée à un rayonnement lumineux si le matériau hybride la constituant est apte à être réticulé par action d'un rayonnement lumineux (matériau photosensible). Elle est exposée au rayonnement lumineux à travers la matrice 4, si celle-ci est transparente au rayonnement lumineux (figure 5). Le rayonnement lumineux est, par exemple, représenté par la flèche F3 sur la figure 5 et il peut se déplacer sur toute ou une partie de la surface 3b de la couche supérieure 3. La couche supérieure 3 peut également être exposée à travers la couche inférieure 2, si celle-ci est transparente au rayonnement lumineux ou bien elle peut être exposée par sa périphérie, si ni la matrice 4, ni la couche inférieure 2 n'est transparente au rayonnement lumineux.
Le rayonnement lumineux est, par exemple, un rayonnement ultraviolet si le matériau hybride déposé initialement est apte à être réticulé sous l'action d'un rayonnement ultraviolet (UV) et, plus particulièrement, si la réticulation du matériau hybride est réalisée en réticulant, par traitement par rayonnements UV, les fonctions organiques du matériau hybride. Plus particulièrement, ce sont les fonctions organiques qui réticulent pour former un réseau tridimensionnel, sous l'action du rayonnement lumineux et d'un agent photo-amorçeur initialement contenu dans le précurseur. En effet, l'agent photo-amorçeur se décompose chimiquement sous l'action dudit rayonnement lumineux, ce qui déclenche la réticulation des groupements organiques. Le traitement par rayonnement UV est, par exemple, réalisé à température ambiante et sous pression atmosphérique.
Comme représenté sur la figure 6, une fois le matériau hybride réticulé, la matrice 4 est retirée de manière à libérer la surface 3b de la couche supérieure 3. Comme la couche supérieure 3 est réticulée, la surface 3b garde la forme micro- ou nano-structurée définie par la matrice 4. Ceci est, plus particulièrement, illustré par les figures 7 et 8 représentant l'évolution topographique de la surface 3b (courbe A) de la couche supérieure 3, après le retrait de la matrice 4, et de la face structurée 4a (courbe B) de la matrice 4. Les formes respectives des deux courbes A et B confirment, en effet, que les motifs de la surface 3b de la couche supérieure 3 sont les parties complémentaires des motifs de la face structurée 4a de la matrice 4.
Après le retrait de Ia matrice 4, la couche supérieure 3 comporte donc une surface libre 3b structurée. Cette surface 3b forme la face avant du substrat 1 et elle est destinée à former la piste ou les « pits et lands » d'un support d'enregistrement optique.
Afin de faciliter le retrait de la matrice 4, le procédé peut comporter, avant l'application de ladite matrice 4 sur la surface 3b de la couche supérieure 3, un traitement de surface d'au moins une partie de la face structurée 4a de la matrice 4. Plus particulièrement, le traitement de surface peut être un traitement apte rendre la face structurée 4a de la matrice antiadhésive. La matrice 4 peut être traitée, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (dépôt PECVD), en vue d'obtenir un dépôt d'un film mince 5 en matériau antiadhésif, par exemple hydrophobe. Le matériau antiadhésif peut présenter une faible énergie de surface ou une faible tension de surface. Le plasma peut comporter des composés à base de silicium, d'oxygène, et de carbone tel que le composé SiOC, ou des composés monomériques de type organosiloxanes ou fluorés, tels que C4F8 ou SF6.
Ainsi, comme représenté sur la figure 6, un tel procédé de fabrication permet d'obtenir un substrat 1 pour support d'enregistrement optique constitué par un empilement d'une couche inférieure 2, qui peut être en matériau polymérique ou inorganique, et d'une couche supérieure 3 dont au moins une partie est inorganique et, plus particulièrement, constituée par un matériau hybride organique-inorganique. La première surface 2a de la couche inférieure 2 forme la face arrière du substrat 1 tandis que la surface libre structurée 3b de la couche supérieure 3 forme la face avant du substrat 1.
L'un des intérêts de former une couche supérieure en matériau hybride inorganique-organique est de limiter, voir d'éviter la diffusion d'oxygène et/où d'humidité de l'air jusqu'à l'une des couches actives du support d'enregistrement optique, laquelle permet l'écriture et/où la lecture des données archivées sur ledit support optique. Selon une alternative, la couche supérieure 3 peut être formée de manière différente. Ainsi, une quantité prédéterminée de matériau hybride organique- inorganique réticulable, obtenu par procédé sol-gel et exempt de solvant, peut être déposée sur la seconde surface 2b de la couche inférieure 2, sous forme d'un ruban de matière. Puis, la matrice 4 est appliquée sur la seconde surface 2b comportant le ruban de matière et une force centrifuge est exercée sur l'ensemble formé par la couche inférieure 2, le matériau hybride et la matrice 4. La force centrifuge exercée permet alors de former la couche supérieure 3 et, en même temps, de structurer sa surface 3b. Le matériau est, ensuite, réticulé comme précédemment, soit à travers la matrice 4, soit à travers la couche inférieure 1 , soit à la périphérie de la couche supérieure, avant que la matrice 4 ne soit retirée. Ce mode particulier de réalisation est particulièrement intéressant dans la mesure où il permet de diminuer la durée du procédé de fabrication du substrat. Il est, de plus, rendu possible par l'absence de solvant ou de matière volatile dans le matériau hybride organique-inorganique disposé sur la seconde surface de la couche inférieure 2. De plus, ce mode de réalisation rend possible la structuration de surface du matériau hybride en une seule étape, sans utilisation de vide, ni de pression, et à température ambiante.
Un substrat réalisé selon l'invention peut être utilisé dans un support d'enregistrement optique de tout type.
À titre d'exemple et tel que représenté sur la figure 9, un support d'enregistrement optique enregistrable ou réenregistrable comporte un substrat 1 tel que celui représenté sur la figure 6. Sur la figure 9, la face avant structurée 3b dudit substrat 1 est recouverte par un empilement 6 de quatre couches minces formant un niveau d'enregistrement. L'empilement 6 comporte successivement :
- une couche réfléchissante 7,
- une couche inférieure diélectrique 8, - une couche active 9 également appelée couche enregistrable et, par exemple, constituée par un matériau inorganique à changement de phase,
- et une seconde couche diélectrique 10.
De plus, une couche de protection peut être réalisée sur la seconde couche diélectrique 10.
Comme le substrat 1 , la couche de protection comporte, en particulier, au moins une couche mince en matériau hybride organique-inorganique, exempt de solvant et obtenu par un procédé sol-gel.
Ainsi, la couche de protection peut, comme représenté sur la figure 9, être constituée par une couche supérieure supplémentaire 3', identique à la couche supérieure 2 utilisée pour former le substrat 1.
Dans une variante de réalisation représentée sur la figure 10, la couche de protection peut être constituée par un substrat supplémentaire l', tel que le substrat 1 représenté à la figure 6. Dans ce cas, une couche supérieure supplémentaire 3' est disposée sur l'empilement 6 et elle est recouverte d'une couche inférieure 2'. La couche de protection est en particulier formée par assemblage sur l'empilement 6, du substrat supplémentaire l'. La couche supérieure 3' permet, alors, dans ce cas, de coller la couche inférieure 2' et l'empilement 6.
Dans les deux modes de réalisation représentés sur les figures 9 et 10, le matériau hybride de la couche de protection est, avantageusement, formé par réticulation du matériau hybride réticulable préalablement déposé, par exemple par exposition à un rayonnement lumineux.
Dans un autre mode de réalisation et comme représenté sur la figure 11 , le support d'enregistrement optique peut comporter un ou plusieurs niveau(x) supplémentaire(s) d'enregistrement. Dans ce cas, une (des) couche(s) supérieure(s) supplémentaire(s) 3' (3", ...) peu(ven)t être disposée(s) entre deux empilements de couches minces 6 et 6'. Sa formation sur le premier empilement peut être réalisée de manière équivalente à celle précédemment décrite, à l'aide de la matrice 4. L'ajout d'une couche supérieure supplémentaire 3' entre deux empilements permet d'obtenir une bonne séparation optique des milieux et elle a une épaisseur typique de 20 à 50 μm. De plus, comme dans les modes de réalisation représentés sur les figures 9 et 10, le support d'enregistrement optique représenté sur la figure 11 peut comporter une couche de protection (non représentée sur la figure 11).
Dans un autre développement de l'invention, un support d'enregistrement optique préenregistré simple ou multi-niveaux peut être réalisé. Dans ce cas, la face avant structurée 3b dudit substrat 1 , ou la face avant structurée des couches intermédiaires 3', est recouverte par une couche réflectrice métallique assurant la relecture par un faisceau laser des données archivées sur ledit support optique. Comme pour les supports représentés sur les figures 9 et 10, une couche de protection peut être réalisée sur la couche réfléchissante, soit par dépôt d'une couche supérieure en matériau hybride inorganique-organique, obtenu par procédé sol-gel et non-solvanté, soit par assemblage sur la couche réfléchissante d'un substrat tel que celui représenté sur la figure 6.
L'utilisation d'un matériau hybride organique-inorganique, obtenu par procédé sol-gel et exempt de solvant, tel que le matériau Ormocomp® permet d'améliorer le comportement des supports d'enregistrement optique lors de leur stockage et de leur archivage. La stabilité desdits supports est, ainsi, améliorée dans le temps. De plus, le procédé de fabrication d'un tel support optique et de son substrat est facile à mettre en œuvre et il est compatible avec les lignes de production usuellement utilisées dans le domaine des supports d'enregistrement optique et plus particulièrement dans le domaine des disques optiques.
Par ailleurs, le suivi de piste des supports d'enregistrement optique comportant un substrat obtenu par un procédé selon l'invention n'est pas altéré par rapport à ceux selon l'art antérieur. Ainsi, les suivis de piste respectifs de deux supports d'enregistrement optique ont été comparés. Le premier support comporte un substrat organique selon l'art antérieur et un empilement de couches minces, tel que l'empilement 6 représenté sur la figure 9. Le substrat organique selon l'art antérieur est en polycarbonate et a une épaisseur comprise entre 600μm et 1100μm. Le second support comporte un substrat constitué d'un empilement d'une couche inférieure 2 en verre et d'une couche supérieure 3 en matériau Ormocomp® et un empilement 6 de couches minces identique à celui du premier support. La couche supérieure 3 a été déposée par « spin-coating » selon une épaisseur de 50 μm, puis sa surface 3b a été nano-structurée. Il a été constaté que le suivi de piste réalisé à l'aide d'un faisceau laser d'écriture, du second support d'enregistrement optique est conforme à celui du premier support d'enregistrement optique.
De plus, les capacités respectives des premier et second supports d'enregistrement, à accepter une écriture de données via un faisceau laser d'écriture, ont été comparées. Il a été constaté que, pour le second support d'enregistrement optique, le signal rendant compte du contraste de réflectivité généré par les marques écrites dans la couche active de l'empilement est conforme, pour les mêmes paramètres d'écriture, à celui obtenu avec le premier support d'enregistrement. Ainsi, le comportement en écriture d'un support d'enregistrement optique n'est pas modifié par la nature chimique du substrat.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation représentés. Ainsi, le procédé de fabrication du substrat peut être adapté à tout type de formats d'enregistrement optique, que ce soit pour le disque numérique polyvalent également connu sous le nom anglo-saxon « Digital Versatile Disc » ou DVD, le disque à faisceau bleu également sous le nom anglo-saxon de « Blu-Ray dise » ou BDR, le disque numérique polyvalent à haute densité également sous le nom anglo-saxon de « High-Density Digital Versatile Disk » ou HD- DVD, et autres. Enfin, l'étape de structuration de la surface libre de la couche supérieure peut être réalisée par tout type de procédé. À titre d'exemple, elle peut être réalisé thermiquement ou par application d'une pression.

Claims

Revendications
1. Procédé de fabrication d'un substrat (1) pour support d'enregistrement optique, muni d'une face avant structurée et d'une face arrière, caractérisé en ce qu'il comporte :
- la formation d'une couche supérieure (3), constituée par un matériau hybride organique-inorganique réticulable, obtenu par un procédé sol-gel et exempt de solvant, sur une première surface (2b) plane d'une couche inférieure (2) comportant une seconde surface (2a) plane, opposée à la première surface (2b) et formant la face arrière du substrat (1),
- et la formation de la face avant structurée du substrat (1), en structurant une face libre (3b) de la couche supérieure (2) et en réticulant le matériau hybride organique-inorganique réticulable.
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le matériau hybride organique-inorganique réticulable comporte un réseau principal formé d'éléments inorganiques et hybride par des groupements latéraux organiques aptes à réticuler.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le réseau principal est obtenu en réalisant un procédé sol-gel d'alcoxydes métalliques modifiés.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les alcoxydes métalliques modifiés sont des alcoxydes de silicium modifiés.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la formation de la couche supérieure (3) consiste à déposer le matériau hybride organique-inorganique réticulable, sous forme d'une couche mince d'épaisseur constante.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la formation de la face avant structurée du substrat (1) consiste successivement à mettre la surface libre (3b) de la couche supérieure (3) en contact avec une face structurée (4a) d'une matrice (4), à réticuler le matériau hybride organique- inorganique réticulable et à retirer ladite matrice (4).
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le matériau hybride organique-inorganique réticulable est déposé sur une zone prédéterminée de la première surface (2b) de la couche inférieure (2), sous forme d'un ruban et une face structurée (4a) d'une matrice (4) est mise en contact avec la première surface (2b) de la couche inférieure (2), munie dudit ruban, avant qu'une force centrifuge ne soit appliquée pour former, à partir du ruban, la couche supérieure (3).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche supérieure (3) formée entre la couche inférieure (2) et la matrice (4) est réticulée, avant que la matrice (4) ne soit retirée.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendication 6 à 8, caractérisé en ce que le matériau hybride organique-inorganique réticulable étant apte à réticuler sous l'action d'un rayonnement lumineux, la couche supérieure (3) munie de la matrice (4) est exposée audit rayonnement lumineux.
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la matrice (4) étant transparente audit rayonnement lumineux, la couche supérieure (3) est exposée audit rayonnement lumineux, à travers ladite matrice (4).
11. Procédé selon la revendication. 10, caractérisé en ce que la couche inférieure (2) étant transparente audit rayonnement lumineux, la couche supérieure (3) est exposée audit rayonnement lumineux, à travers ladite couche inférieure (2).
12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la couche supérieure (3) est exposée par sa périphérie, audit rayonnement lumineux.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, caractérisé en ce qu'une pression est appliquée sur la matrice (4), avant la réticulation.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 13, caractérisé en ce qu'au moins une partie de la face structurée (4a) de la matrice (4) subit un traitement de surface, avant l'étape de mise en contact.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le traitement de surface est un traitement apte à rendre la face structurée (4a) de la matrice (4) anti-adhésive.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le traitement de surface consiste à déposer un film mince (5) hydrophobe sur la face structurée (4a) de la matrice (4).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la formation de la face avant du substrat (1) est réalisée par traitement thermique.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la formation de la face avant du substrat (1) est réalisée par application d'une pression et/où d'un vide.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que la couche inférieure (2) est constituée d'au moins un matériau choisi parmi le silicium, le verre, la vitrocéramique, la silice, le quartz et un polymère thermoplastique.
20. Procédé de fabrication d'un support d'enregistrement optique caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes successives suivantes :
- formation, sur la face avant structurée d'un substrat obtenu par un procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, d'au moins une couche réfléchissante ou d'au moins un empilement formant un niveau d'enregistrement et comportant une couche enregistrable ou réenregistrable
- et formation, sur ladite couche réfléchissante ou sur ledit empilement, d'une couche de protection comportant au moins une couche mince en matériau hybride organique-inorganique exempt de solvant, obtenu par un procédé sol-gel.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que la couche de protection est constituée par un substrat obtenu par un procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 19.
22. Procédé selon l'une quelconque des revendications 20 et 21 , caractérisé en ce que le support d'enregistrement optique étant enregistrable ou réenregistrable, il comporte une pluralité d'empilements formant des niveaux d'enregistrement (6, 6'), séparés par des couches minces (3', 3", ...) en matériau hybride organique-inorganique, obtenu par un procédé sol-gel et exempt de solvant.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4544443A (en) * 1983-05-13 1985-10-01 Shap Kabushiki Kaisha Method for manufacturing an optical memory element
US5234717A (en) * 1990-06-14 1993-08-10 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Process for producing a minute-patterned substrate
US5716679A (en) * 1991-09-13 1998-02-10 Institut Fur Neue Materialien Gemeinnutzige Gmbh Optical elements containing nanoscaled particles and having an embossed surface and process for their preparation
TWI256045B (en) * 2000-09-12 2006-06-01 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Optical information recording medium

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