Brevet FR2463432A1 — publié le 19810220

La présente invention concerne un support d'enregistrement holographique thermoplastique photoconduc- teur. Un support d'enregistrement holographique thermoplastique photoconducteur se présente généralement sous la forme de plusieurs couches transparentes placées sur un substrat transparent. En conséquence, un substrat formé par exemple de verre ou bien un substrat flexible formé par exemple de Mylar (téréphtalate d'éthylène-glycol)est d'abord revêtu d'une couche électriquement conductrice et optique- ment transparente, puis d'une couche photoconductrice et, finalement, d'une couche thermoplastique. Dans le brevet U.S. no 4.131.462, on utilise comme couche électriquement conductrice et optiquement transparente, un film mince d'un métal tel que de l'or ou de l'oxyde d'indium-étain, la couche photoconductrice est formée de polyvinyle-carbazole (PVK) dopé avec de la trini- trofluorénone (TNF), tandis que la couche supérieure est formée d'une matière thermoplastique telle qu'une résine ou des polymères synthétiques. La couche conductrice transparen- te placée en-dessous du support thermoplastique-photoconduc- teur peut également être constituée d'un certain nombre d'autres matières telles que du platine, de l'aluminium et un alliage nickel-chrome (NiCr). L'alliage NiCr utilisé pour former la couche conductrice présente des avantages à la fois en ce qui concerne le faible coût et la faible réflexion dans l'interface PVK - NiCr. Cette faible réflexion du NiCr est avantageuse pour l'enregistrement d'hologrammes et le faible coût est intéressant. Cependant, l'alliage NiCr pose des problèmes du fait que, lorsque des charges électrostati- ques sont appliquées au condensateur formé par la surface libre et l'électrode en NiCr, des électrons ont tendance a être injectés dans le PVK, ce qui se traduit par une mauvaise acceptation de la charge et, par conséquent, par une formation incorrecte ou nulle de l'hologramme. De façon idéale, l'inter- face entre la couche photoconductrice et la couche conduc- trice doit.établir un contact. parfait de blocage (il ne doit se produire aucune injection de charges nuisibles -du NiCr dans la couche photoconductrice), afin de pouvoir maintenir un rapport de champ désiré (proche de 1) entre la couche photoconductrice et la couche thermoplastique. En conséquence, le contraste de charge créé pendantl'expQsition peut être maintenu, ce qui permet d'obtenir des hologrammes à haute efficacité de diffraction. Cependant, en réalité, la couche conductrice en NiCr s'écarte des caractéristiques souhaitables du fait qu'elle a tendance à créer une injection de charges dans la couche photoconductrice. Des mesures ont montré que la couche photoconductrice perdait le champ électrique quand le dispositif est en train de se charger, ce qui se traduit par une perte de champ et par une perte du contraste de charge pendant et après l'exposition. En conséquence, le rendement résultant de diffraction de l'hologramme est faible ou nul, c'est-à-dire que l'interface NiCr-PVK forme un mauvais contact de blocage. Cela pose un problème qui n'exis- te pas lorsqu'on utilise de l'or, plus coûteux, pour former la couche conductrice. Conformément à la présente invention, il est prévu un support d'enregistrement holographique thermoplas- tique-photoconducteur, comprenant une couche électriquement conductrice d'oxyde d'i-ndium-étain ou d'alliage nickel- chrome (NiCr) déposée sur un substrat, une couche d'oxyde placée sur la première couche et comportant une épaisseur bien inférieure à cette première couche, une couche photo- conductrice placée sur la couche d'oxyde et une couche thermoplastique déposée sur la couche photoconductrice. La surface de la couche mentionnée en premier peut être traitée avec des espèces chimiquement actives d'oxygène, telles que de l'oxygène à radical libre, de l'oxygène ionisé ou de l'oxygène à l'état atomique. Cette opération peut être effectuée dans un environnement de plasma d'oxygène, par exemple. En traitant ainsi la surface, une couche d'épaisseur monoatomique de la surface devient une couche d'oxyde qui constitue une couche efficace de blocage de charge. Après le traitement, le support thermo- plastique-photoconducteur produit de meilleures performances en ce qui concerne la répétitivité d'un cycle à l'autre et l'efficacité de diffraction. D'autres avantages et caractéristiques de l'inven- tion seront mis en évidence, dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Les Fig. 1 et la sont des vues en coupe d'un support d'enregistrement holographique thermoplastique- thermoconducteur de type connu; Les Fig. 2 et 2a sont des vues en coupe d'un support d'enregistrement holographique thermoplastique-photoconducteur. conforme à l'invention. Le support d'enregistrement holographique thermo- plastique-photoconducteur 9 selon l'art antérieur représen- té sur la fig. 1Ycomporte un substrat conducteur transparent 11, classiquement un mince film d'un métal tel que de l'or, placé sur une base transparente 10, formée par exemple de verre ou d'une bande flexible en Mylar. Le substrat conduc- teur est revêtu par une couche photoconductrice 12, puis par une couche thermoplastique 13. L'enregistrement sur un support d'enregistrement holographique thermoplastique- photoconducteur a été décrit dans des articles tels que "An Experimental Read-Write Holographic Memory", de Stewart, Mezrich, Consentins, Nagle, Wendt, et Lahmar, Revue RCA, 34, 3 (Mars 1973), et un article de T.C. Lee, "Holographic Recording on Thermoplastic Films", Appl. Optics, 13, 888 (1974). Le processus d'enregistrement consiste à effectuer une charge électrique du support, à assurer l'exposition de ce support avec l'information à mémoriser, puis à effectuer une recharge et un échauffement pour permettre une déforma- tion de la matière thermoplastique. En fonctionnement, c'est-à-dire lors de l'enregis- trement sur le support holographique, quand la couche photoconductrice 12 est sélectivement éclairée par un motif lumineux projeté, les parties photoconductrices éclairées 12a, 12b et 12c de la Fig.la deviennent conductrices, en permettant un déplacement de charges électriques dans des zones adjacentes à l'interface photoconductrice-thermoplas- tique 14. L'utilisation de NiCr comme couche conductrice a été limitée du fait,que, lorsque le support thermoplastique photoconducteur est revêtu d'une électrode formée par exemple de NiCr, il se pose le problème d'une fuite de char- ges dans l'interface photoconductrice-NiCr, ce qui a une influence perturbatrice sur les performances d'enregistrement. Dans le support d'enregistrement selon l'invention, représenté sur les Fig. 2 et 2a, le processus de préparation du support est modifié, par comparaison aux réalisations connues, en ce qu'on introduit une nouvelle couche supplémen- taire extrêmement mince 20 dans l'interface existant entre la couche conductrice 11 et la couche photoconductrice 12. Sur les Fig. 2 et 2a, on a fortement exagéré l'épaisseur de la couche 20 pour clarifier le dessin. Cette nouvelle couche est une couche d'oxyde déposée sur la surface de la couche conductrice en NiCr et elle-est réalisée par traite- ment de la surface de NiCr avec une espèce chimiquement active d'oxygène, telle que de l'oxygène à radical libre, de l'oxygène ionisé ou de l'oxygène à l'état atomique. On peut effectuer cette préparation de la nouvelle couche 20 dans un environnement de plasma d'oxygène, par exemple. La couche oxydée doit être extrêmement mince pour que la charge puisse être annihilée à la température supérieure d'efface- ment, tout en formant encore une couche efficace de blocage de charge s'opposant à une injection de charges nuisibles comme précédemment décrit. Plus spécifiquement, la couche métallique en NiCr 11 a une épaisseur qui est seulement d'environ 50 à 80 Angstrbms, et la nouvelle couche d'oxyde doit être une monocouche (c'est-à-dire la première couche d'atomes) d'une épaisseur d'environ 1 à 10 Angstrbms. La couche de NiCr oxydée résultante est une couche efficace de blocage de charge. Par adjonction de cette couche, on améliore les performances du dispositif thermoplastique- photoconducteur en ce qui concerne la répétitivité d'un cycle à l'autre et l'efficacité de diffraction. Il va de soi que la couche conductrice doit être suffisamment mince pour être transparente aux longueurs d'ondes de service et on utilise par conséquent une couche de NiCr d'une épaisseur d'environ 50 à 80 Angstr8ms. Lorsqu'on utilise pour former la couche conductrice de l'oxy- de d'indium-étain, cette couche est bien plus épaisse que celle de NiCr du fait que cette matière est naturellement transparente aux longueurs d'ondes de service. Elle doit également être plus épaisse pour établir une conductivité suffisante lui permettant d'opérer comme couche conductrice. Une telle couche d'oxyde d'indium-étain peut avoir par exemple une épaisseur de l'ordre de 0,3 micron. Le traitement de la surface de la couche d'oxyde d'indium-étain est réalisé pour remplir les vides du réseau cristallin et pour former en surface une monocouche complètement oxydée. Cette monocouche complètement oxydée 20 doit avoir approximative- ment la même épaisseur que ce qui a été décrit en référence à la couche de NiCr. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés; el- le est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on ne s'écarte du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. - Support d'enregistrement holographique thermoplastiquephotoconducteur, caractérisé en ce qu'il comprend une couche électriquement conductrice (11) d'alliage nickel-chrome (NiCr) ou d'oxyde d'indium-étain qui est déposée sur un substrat (i0), une couche d'oxyde (20) placée sur la couche (11) mentionnée en premier et ayant une épaisseur bien inférieure à celle de cette première couche (11), une couche photoconductrice (12) placée sur la couche d'oxyde (20) et une couche thermoplas- tique (13) déposée sur la couche photoconductrice (12). 2. - Support d'enregistrement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche de nickel-chrome (11) est comprise entre 50 et 80 Angstrbms. 3. - Support d'enregistrement selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'oxyde d'indium-étain (11) est d'environ 0,3 micron. 4. - Support d'enregistrement selon-l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche d'oxyde (20) est comprise entre 1 et 10 -Angstrâms. 5. Support d'enregistrement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le substrat(10) est formé de verre. 6. - Support d'enregistrement selon l'une quel- conque des revendications -1 à 4, -caractérisé en ce que le substrat (10) est formé de téréphtalate d'éthylène- glycol.