Brevet FR2517100A1 — publié le 19830527

2517,00 La présente invention est relative à un milieu ou moyen d'enregis- trement optique Plus particulièrement, l'invention concerne un milieu d'enregistrement optique, comportant une structure de sur-revêtement ou revêtement supérieur, ce qui apporte une sensibilité d'enregistrementamé- liorée. Le brevet américain N' 4 097 895 décrit un milieu ou moyen d'en- registrement optique ablatif, destiné à être utilisé dans un système d'enre- gistrement optique Un faisceau de lumière modulé et focalisé, tel qu'un faisceau laserayant une fréquence de sortie donnée, est dirigé vers le milieu d'enregistrement Le terme "lumière" ou "lumineux" utilisé dans la technique de l'enregistrement optique englobe les régions comprenant l'infrarouge et l'ultraviolet Dans le brevet mentionné ci-dessus, le milieu d'enregistrement optique comprend un matériau réfléchissant la lumière à la fréquence de sor- tie du laser, revêtu d'une couche d'an matériau absorbant la lumière à la fréquence de sortie L'épaisseur de la couche absorbante est avantageusement choisie, de manière à réduire le pouvoir réfléchissant à une valeur minimale, afin qu'une quantité maximale de l'énergie du faisceau venant frapper l'enre- gistrement optique y soit retenue et transformée en énergie thermique L'é- nergie thermique provoque l'ablation du matériau absorbant dans les zones o l'énergie du faisceau laser est absorbée, ce qui donne lieu à une mise à nu ou une exposition de portions de la couche réfléchissant la lumière, la configuration lumière réfléchie lumière absorbée enregistrée dans le mi- lieu étant détectée, afin de reconstituerl'information enregistrée. Afin d'éliminer ou de réduire les défauts ou les baisses ou chutes de signal, provoqués par la poussière qui précipite de l'atmosphère ambiante sur le milieu d'enregistrement, une couche supplémentaire, ou sur-revête- ment, ayant une épaisseur de l'ordre de 0,05 à 1 mm peut être appliquée sur la couche absorbante, comme décrit notamment dans le brevet américain N' 4 315 269, auquel on pourra se référer Les particules de poussière et d'autres substances polluantes qui se déposent sur la surface supérieure de la couche supplémentaire sont si éloignées du plan focal de la lentille d'enre- gistrement que leur effet sur le signal d'enregistrement ou sur celui de lec- ture est considérablement réduit. Le brevet américain N O 4 300 143 décrit une couche de sur-reve- tement protecteur mince qui est disposée sur la couche absorbantes Cette 2 2517100 couche protectrice doit être dure et imperméable aux constituants chimiques de l'atmosphère, tels que l'oxygène et l'eau, qui peuvent attaquer la couche absorbante Le sur-revêtement protecteur mince doit être avantageusement d'un type pouvant être nettoyé, afin d'éliminer toute poussière ou tout autre agent polluant se déposant sur la surface de ce revêtement supplémentaire. Le brevet américain N O 4 101 907 décrit un milieu d'enregistre- ment optique dans lequel la couche absorbante est recouverte d'un revêtement constitué par une couche barrière qui, de son côté, est recouverte d'une cou- che épaisse d'un sur-revêtement La couche barrière est constituée généra- lement du même type de matériau que celui utilisé dans le brevet américain N O 4 300 143, pour constituer un sur-revêtement protecteur mince, c'està- dire un matériau imperméable aux composants atmosphériques, tels que l'air ou l'eau, qui peuvent attaquer les couches revêtues Le sur- revêtement épais est de constitution similaire à la couche décrite dans le brevet américain No 4 315 269. Toutes les structures protectrices et de sur-revêtement présentent des inconvénients L'utilisation de la couche de sur-revêtement protecteur mince, ne place pas les particules de poussière endehors du plan focal, si bien qu'il est nécessaire d'effectuer un nettoyage fréquent de la couche protec- trice Par ailleurs, de nombreuses particules de poussière, en atmosphère fortement humide, adhérent tellement fortement à la surface qu'elles ne peu- vent pas être enlevées par des techniques de nettoyage habituelles De même, ces couches dures protectrices, peuvent entraîner une réduction à la fois de la sensibilité d'enregistrement et du rapport signal/bruit de l'information enre- gistrée dans le milieu d'enregistrement optique La rigidité de la mince cou- che protectrice peut affecter ces propriétés, en interférant avec le mécanisme d'enregistrement ablatif. Les matériaux préférés utilisés pour réaliser les sur-revêtements protecteurs épais décrits dans le brevet américain N O 4 315 269 sont des ré- sines de silicone Des matériaux, tels que des résines de silicone, peuvent ne pas être imperméables à l'eau, à l'oxygène ou d'autres éléments qui cons- tituent l'atmosphère ambiante Il en résulte que ces sur-revêtements protec- teurs épais peuvent ne pas constituer des barrières protectrices appropriées, ce qui se traduit par une dégradation des couches sousjacentes, telles que 3 2517 00 la couche absorbante, entraînant une perte de sensibilité ou une dégradation du signal de lecture, représentant l'information enregistrée En outre, les matériaux préférés pour réaliser les sur-revêtements épais, tendent à atti- rer de grandes quantités de particules de poussière qui peuvent éventuelle- ment rendre opaque la couche de sur-revêtement. La solution apportée par le brevet américain N' 4 101 907 au pro- blème du manque d'imperméabilité d'une couche protectrice épaisse était de placer une couche barrière entre la couche extérieure de sur-revêtement épais et la couche absorbante Cependant, la plupart des inconvénients dis- cutés précédemment, d'une couche rigide recouvrant la couche absorbante, sont encore présents dans cette solution. Le besoin se fait donc sentir de pouvoir disposer d'un milieu d'en- registrement optique, possédant une sensibilité élevée, un rapport signal/bruit élevé pour le signal restitué, représentant l'information enregistrée et les caractéristiques de stockage et d'archivage, telles que notamment une im- perméabilité à l'oxygène, à l'eau et aux autres constituants de l'atmosphère ambiante, ainsi qu'à la poussière et une résistance aux rayures, sans pré- senter les inconvénients mentionnés ci-dessus. La présente titulaire a découvert et mis au point un milieu d'enre- gistrement optique, comportant une couche intérmédiaire, qui n'interfère sensiblement pas avec l'aptitude à enregistrer l'information dans une couche absorbante, et qui sert de couche barrière à l'eau, à l'oxygène et similaire, cette couche intermédiaire étant placée entre la couche absorbante et une cou- che transparente extérieure L'épaisseur combinée de la couche intermédiaire et de la couche extérieure est choisie de préférence, de manière que les par- ticules de poussièredes rayures et autres défauts, sur la surface de la cou- che extérieure, n'interfèrent pas avec les propriétés d'enregistrement du milieu. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressor- tiront de la lecture de la description faite ci-après, en référence au dessin annexé qui en illustrent deux exemples de réalisation, dépourvus de tout caractère limitatif Sur le dessin La Figure 1 est une vue en section droite d'un premier milieu d'enregistrement optique selon l'invention; 4 22517100 la Figure 2 est une vue en section droite d'un premier milieu d'en- registrement optique selon l'invention, après enregistrement; et, la Figure 3 est une vue en section droite d'un second milieu d'enre- gistrement Optique selon cette invention. On décrira maintenant l'invention en se référant au dessin La Figure 1 est une vue en section droite d'un premier milieu d'enregistrement optique , avant l'enregistrement Le milieu comprend un matériau réfléchissant 2 qui fait partie d'un système d'enregistrement optique, tel que décrit dans le brevet américain N O 4 097 895 mentionné ci-dessus Le matériau réfléchissant 2 peut être réalisé sous la forme d'une couche ou d'un substrat Le matériau réfléchi ssant 2 peut être constitué, à titre d'exemple non limitatif, par des couches d'or ou d'aluminium sur un substrat de plastique En variante, le ma- tériau réfléchissant 2 peut être un substrat d'aluminium Le matériau réflé- chissant 2 est recouvert d'une couche absorbante 4, qui absorbe la lumière à la fréquence de sortie du laser La couche absorbante 4 peut être déposée par pulvérisation cathodique, par évaporation sous vide, dépôt par centrifucation, ou par tout autre procédé connu Parmi les matériaux qui peuvent être utilisés pour la réalisation de la couche absorbante 4, on peut citer des métaux tels que le bismuth, le tellure et similaires, divers matériaux inorganiques, tels que des chalcogénures, des matériaux organiques, comme la 4-phénylazo-1- naphtylamine, et des résines polymères dopées à l'aide de matériaux qui ab- sorbent la lumière à la fréquence de sortie du laser La couche absorbante 4 est recouverte d'une couche intermédiaire souple et douce 6, qui permet à l'enregistrement de se produire dans la couche absorbante 4 La couche inter- médiaire 6 ne doit pas affecter de façon nuisible la sensibilité de l'enregistre- ment Parmi les matériaux appropriés pour réaliser la couche intermédiaire 6, on peut citer des résines de silicone, telles que les résines "RTV 615 " et "RTV 602 ", de la firme américaine General Electric, et "Silguard 184 ", de la Société américaine Dow Corning D'autres matériaux appropriés peuvent être constitués, par exemple, par des polyuréthanes ou diverses résines acryliques, comme le "Thiokol F 100 " De préférence, la couche intermédiaire 6 peut pré- senter une épaisseur d'environ 5)> Si la couche intermédiaire 6 est trop mince, la couche extérieure dure 8 peut avoir une influence sur l'enregistrement. Une couche extérieure 8 recouvre la couche intermédiaire 6 La couche extérieure 8 fait office de couche barrière, afin d'exclure les com- 2517100 posants atmosphériques, tels que l'eau ou l'oxygène, qui peuvent endom- mager chimiquement une couche sous-jacente Un certain nombre de maté- riaux différents peuvent être utilisés pour réaliser la couche extérieure 8. Par exemple, cette couche extérieure 8 peut être constituée de matériaux minces, durs, tels que du Si O 2 pouvant donner lieu à une couche intermédiaire plus épaisse Cependant, la couche extérieure 8 peut également être consti- tuée par un matériau polymère qui est relativement rigide et qui peut agir comme une barrière, à l'encontre des agents polluants de l'atmosphère A titre d'exemples non limitatifs, ces matériaux polymères peuvent être des époxy ou des polyuréthanes, par exemple un-polyuréthane durcissable aux ultraviolets, disponible dans le commerce sous l'appellation commerciale Thiokol ZM 922, ou des polymères déposés en phase vapeur, comme le poly (p-xylylène) L'épaisseur combinée de la couche extérieure 8 et de la couche intermédiaire 6 peut, de préférence, être comprise entre environ 100 et 1000 P La couche extérieure 8 doit bien adhéreï à la couche intermé- diaire et ne pas affecter de façon nuisible, la sensibilité de l'enregistrement. Sur la Figure 2, on a représenté une vue en section droite du pre- mier milieu d'enregistrement optique 10, après l'enregistrement Un puits 12 a été formé dans la couche absorbante lors de l'enregistrement, par suite d'une ablation, en dégageant le matériau réfléchissant sous-jacent 2 Bien que sur la Figure 2, on n'ait représenté qu'un seul puits 12, il demeure bien entendu qu'en pratique, une pluralité de puits, tels que 12, peuvent être pré- sents La couche intermédiaire 6 doit être suffisamment souple, afin de per- mettre la formation d'un puits Le mécanisme de l'ablation dépend de la composition de la couche absorbante Pour réaliser cette ablation, on utilise couramment des procédés de fusion et d'évaporation Un milieu d'enregistre- ment optique dans lequel l'enregistrement est obtenu par blanchiment de la région exposée au faisceau d'enregistrement laser, peut aussi avantageuse- ment mettre en oeuvre la présente invention, la couche absorbante étant re- couverte d'une couche intermédiaire et d'une couche extérieure. L'information enregistrée peut être restituée ou lue, en utilisant la même fréquence de sortie que celle du laser d'enregistrement, mais à puissance réduite L'information est restituée en transformant la configuration réflexion lumineuse absorption lumineuse, en un signal électrique. 6 2517100 La Figure 3 est une vue en section droite d'un second milieu d'en- registrement optique 20 selon la présente invention Dans ce second milieu , un certain nombre de couches composants 14, 16 et 18 servent de couche externe composite 22 Par conséquent, cette couche externe peut être cons- tituée d'une ou de plusieurs couches composantes Il est souvent difficile d'obtenir un matériau unique auquel n'adhèrent sensiblement pas les parti- cules de poussière, qui puissent être facilement manipulées et servir de barrière à l'oxygène, à l'eau et aux autres constituants atmosphériques poten- tiellement corrosifs Pour surmonter ces problèmes, on peut utiliser des couches 14, 16 et 18 comme couche extérieure composite 22 Par exemple, une première couche composante 17 peut être choisie, de manière à constituer une barrière efficace à l'eau Une seconde couche composante 16, surmontant la première couche 14 peut être choisie, de façon à constituer une barrière efficace à l'oxygène Une troisième couche 18, surmontant la seconde couche 16 peut être choisie, de manière à être facilement manipulée et ne pas attirer et maintenir les particules de poussière Naturellement, l'utilisation de cou- ches composantes en nombre plus faible est préférable, mais la présente in- vention englobe le cas de couches composantes multiples. Le brevet américain N O 4 216 501 décrit un milieu d'enregistrement optique tri-couches ablatif, comportant une couche d'espacement interposée entre la couche réfléchissante 4 et le matériau absorbant 2 La couche d'espa- cement transmet la lumière à la fréquence de sortie du laser De façon avan- tageuse, l'épaisseur de la couche absorbante est choisie par rapport à l'épais- seur de la couche d'espacement et aux constantes optiques, c'est-à-dire à l'indice de réfraction, au coefficient d'extinction du matériau réfléchissant 2, de la couche d'espacement et de la couche absorbante 4, de manière à réduire le pouvoir réflecteur optique du milieu d'enregistrement De telles couches d'espacement peuvent être avantageusement incluses dans la présente invention. Le brevet américain N O 4 097 895, déjà discuté ci-dessus, décrit un milieu d'enregistrement optique ablatif dans lequel le milieu comprend un matériau réflecteur qui est recouvert d'une couche absorbante Dans ce bre- vet antérieur, on choisit avantageusement une épaisseur de couche absorbante. de manière que le pouvoir réfléchissant du milieu d'enregistrement soit ré- duit Une telle structure peut être utilisée avantageusement dans la présente 7 2517,00 invention. L'anti-réflexion,ou d'autres conditions de réflexion réduite des brevets ci-dessus, n'est pas affectée par l'épaisseur de la couche intermé- diaire et des couches extérieures, sauf en ce qui concerne les effets résultant de modifications de l'indice de réfraction, lorsqu'on passe de l'air à la couche extérieure, et de la couche extérieure à la couche intermédiaire, et par con- séquent à la couche absorbante. Il demeure bien entendu que cette invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 25171,00 REVENDICATIONS 1 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20), devant être utilisé avec un laser d'enregistrement, ayant une fréquence de sortie donnée, ce milieu comportant un matériau ( 2), réfléchissant la lumière à la fréquence de sortie et une couche ( 4), absorbant la lumière à cette fréquence, disposée sur ladite couche réfléchissante, ce milieu d'enregistrement optique étant caractérisé en ce qu'il comporte une couche intermédiaire ( 6), essentielle- ment transparente à la fréquence de sortie, qui n'affecte sensiblement pas la sensibilité d'enregistrement de la couche absorbante ( 4), recouvrant la couche absorbante ( 4) et une couche extérieure essentiellement transparente à la fré- quence de sortie dudit laser, recouvrant la couche intermédiaire ( 6) et servant de barrière à l'encontre des composants corrosifs de l'atmosphère. 2 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'espacement, interposée entre le matériau réfléchissant ( 2) et la couche absorbante ( 4). 3 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche extérieure ( 8) est une couche externe compo- site ( 22). 4 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau réfléchissant ( 2) est constitué d'aluminium. 5 Milieu d'enregistrement ( 10, 20) selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche absorbante ( 4) est constituée de tellure. 6 Milieu d'enregistrement ( 10, 20) selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la couche absorbante ( 4) comprend un matériau organique. 7 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1 l caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 6) comprend une résine acry lique. 8 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche extérieure ( 8) comprend de la silice (Si O 2). 9 Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche extérieure ( 8) comprend un polyuréthane. Milieu d'enregistrement optique ( 10, 20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche intermédiaire ( 6) est d'au moins de 5 u. 9 2517,00 1 1 Milieu d'enre gistrem ent optique ( 10, 20) se lon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur combinée de la couche intermédiaire ( 6) et de la couche extérieure ( 8) est comprise entre 100 et 1000,u environ. 12 Disque contenant de l'information ( 10, 20), devant être lu à l'aide d'une source lumineuse de fréquence donnée, ce disque comprenant un matériau ( 2) réfléchissant la lumière à cette fréquence, avec une couche ( 4) absorbant la lumière à ladite fréquence,déposée sur ladite couche réfléchis- sante, l'information étant enregistrée selon une configuration du type réflexion de la lumière-absorption de la lumière ( 12), ce disque étant caractérisé en ce qu'il comprend une couche intermédiaire ( 6), essentiellement transparente à ladite fréquence, qui n'affecte pas sensiblement la sensibilité d'enregistre- ment de la couche absorbante ( 4), surmontant la couche absorbante ( 4) et une couche extérieure ( 8), essentiellement transparente à ladite fréquence, re- couvrant la couche intermédiaire ( 6) et servant de barrière à l'encontre des composants corrosifs de l'atmosphère. 13 Disque destiné à contenir de l'information ( 10, 20) selon la re- vendication 12, caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'espacement in- terposée entre la couche de matériau réfléchissant la lumière ( 2) et la couche absorbante ( 4) 14 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche externe ( 8) est une couche composite ( 22). Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que le maté- riau constituant la couche réfléchissante ( 2) est de l'aluminium. 16 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la maté- riau constituant la couche absorbante ( 4) est du tellure. 17 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche absorbante ( 4) comprend un matériau organique. 18 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 6) comprend une résine acrylique. 19 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche extérieure ( 8) comprend de la silice (Si O 2). Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche extérieure ( 8) comprend un polyuréthane. 21 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que la couche intermédiaire ( 6) présente une épaisseur d'au moins 5 li environ. 2517100 22 Disque selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'épaisseur combinée de la couche intermédiaire ( 6) et de la couche exté- rieure ( 8) est comprise entre environ 100 et 1000 j.