Brevet FR2531798A1 — publié le 19840217

La présente invention concerne un milieu d'enregistrement optique ainsi qu'un disque contenant de l'information, comportant une couche sensible à la lumière présentant des propriétés optiques à variations spatiales, ce milieu et ce disque étant notamment utiles pour réaliser un gridage radial de 1 'infor- mation L'invention vise également un procédé pour la réalisation d'un tel milieu optique et d'un disque d'information réalisé à partir de ce milieu. Le brevet américain N O 4 097 895 décrit un milieu d'enregistrement optique bi-couches qui comprend une couche réfléchissant la lumière recouverte d'une couche absorbant la lumière Le brevet américain n' 4 216 501 décrit un milieu d'enregistrement optique tri-couches comportant une couche d'espace- ment transparente interposée entre les couches réfléchissante et absorbante décrites dans le brevet américain n' 4 097 895 L'information est enregistrée dans l'un ou l'autre de ces milieux en faisant varier localement les propriétés optiques de ce milieu, par exemple par fusion, ablation, ou par tout autre pro- cédé permettant de modifier les propriétés optiques de la couche absorbante. La modification résultante du pouvoir de transmission ou de la réfléctivité du milieu d'enregistrement dans les parties de ce milieu ainsi exposées lors du traitement précisé ci-dessus, est dété tae afin de lire l'information enregistrée. De tels milieux d'enregistrement présentent des propriétés optiques et une structure sensiblement uniformes, avant leur exposition et ils ne comportent donc pas de moyens permettant de définir une piste (ou sillon) avant l'enregis- trement de l'information Un milieu d'enregistrement qui comporte un substrat muni préalablement d'un sillon, comporte de tels moyens mais il ne présente pas la souplesse Z 5 nécessaire pour permettre de réaliser des modifications de la piste ou du sillon ou pour permettre une identification après la fabrication. Selon une variante de la technique exposée ci-dessus, on enlève une par- tie de la couche absorbant la lumière, à l'aide d'un faisceau laser, ce qui permet de réaliser des bandes de garde entre les pistes absorbant la lumière. On obtient ainsi un milieu qui présente la souplesse voulue mais cependant être ce milieu présente l'inconvénient selon lequel les pistes peuvent/endommagées par la formation des bandes de garde et ces dernières ne peuvent pas être enregistrées ultérieurement Il est donc nécessaire de réaliser un milieu d'enregistrement comportant des bandes de garde dans lequel les pistes 2 2531798 absorbant la lumière ne subissent pas de perturbations et dans lequel l'informa- tion peut/enregistrée à un stade ultérieur. Cette invention a donc pour objet un milieu d'enregistrement optique per- fectionné dans lequel la couche sensible a la lumière comprend une couche de guidage ou de traçage, comportant une ou plusieurs ouvertures traversant ladite couche, et une couche absorbante disposée au-dessus de la couche de traçage et desdites ouvertures, de manière à former une première et une se- conde régions ayant des épaisseurs différentes afin que la réflectivité de la pre nière région soit plus faible que celle de la seconde région. L'invention vise également un disque contenant de l'inforrnation qui corn- porte le milieu d'enregistrement optique défini ci-dessus et dans lequel l'infor- mation est enregistrée dans la première région. Enfin l'invention a pour qbjet un procédé de réalisation du milieu d'enregis- trement optique défini ci-dessus et qui consiste à déposer séquentiellement une couche réflechissante et une couche de traçage sur un substrat, à réaliser une ou plusieurs ouvertures dans la couche de traçage et à déposer une couche absorbante sur la couche de traçage et sur ses ouvertures. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressorti- ront de la description faite ci-après en référence au dessin annexé qui en illustre divers exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif. Sur le dessin: la figure 1 est une vue en plan d'un milieu d'enregistrement optique bi- couches selon la présente invention: la figure 2 est une vue en section droite d'un milieu d'enregistrement optique tri-couches selon la présente invention et les figures 3 et 4 sont des vues en section droite de deux exemples de réalisation d'un disque d'information selon l'invention. Sur la figure 1 le milieu d'enregistrement optique 10 - comprend: un substrat 12; une couche de substitution 14 disposée sur une surface plane du substrat 12; une couche 16 réfléchissant la lumière, recouvrant la surface de la couche 14; une couche 18 sensible à la lumière, disposée sur la surface de la couche 16 réfléchissant la lumière, cette couche 18 comportant une cou- che de traçage 20 munie d'une ou de plusieurs ouvertures 22 et, une couche atsmrbant la lumière 24 X disposée au-dessus de la couche 20 et de la couche réfléchissante 16 dans les ouvertures 22, de manière à réaliser des pistes d'enregistrement 26 et des bandes de garde 28 Sur les figures 2, 3 et 4 l'identification des éléments communs au milieu d'enregistrement optique 30 et aux disques d'information 40 et 50, respective- ment, est la même que celle utilisée pour le milieu d'enregistrement optique 10 décrit ci-dessus en référence à la figure 1. Dans l'exemple de réalisation Représenté sur la figure 2, le milieu d'enre- gistrement optique 30 comprend également une couche d'espacement 32 i, nter- posée entre la couche réfléchissante 16 et la couche sensible à la lumière 18. Une couche barrière 34 est disposée au-dessus de la couche absorbante 24 et une couche supérieure 36 recouvre la couche barrière 34. Sur les figures 3 et 4, les disques d'information 40 et 50 comportent le milieu d'enregistrement optique 10, représenté sur la figure 1, et le milieu d'enregistrement optique 30, représenté sur la figure 2, l'information étant enregistrée sous la forme d'une ou plusieurs zones 42 de la couche absorbante 22, dans les pistes d'enregistrement 26 qui présentent des propriétés optiques différentes de celles de la partie restante de la couche absorbante 24 Les pro- priétés optiques différentes des zones 42 de la couche 18 sensible à la lumière peuvent provenir d'une déformation irréversible de la couche absorbante 24, cette ddf Drmation pouvant par exemple se présenter sous la forme d'un puits ou d'une bulle réalisée dans cette couche, ou être due: à une modification re- versible des constantes optiques de la couche absorbante 24, résultant par exemple d'une modification du degré de cristalinité de la couche absorbante, comme décrit notamment dans la demande de brevet américain n' 254-469 déposée le 16 Avril 1981 au nom de Spong et autres La présence ou l'absence d'une modification des propriétés optiques de la couche 18 sensible à la lumière pgrovoque une modification du pouvoir réfléchissant (réfléctivité) du milieu d'enregistrement, la longueur des zones 42, ainsi que leur espacement fournis- sant une indication de l'information enregistrée. Une information se présentant notamment sous la forme de numéros d'iden- tification de piste, peut être également enregistrée dans les bandes de garde 28, soit avant soit après l'enregistrement de l'information dans la piste d'enre- gistrement 26 Une telle information peut se présenter sous la forme d'une ou de plusieurs zones 44 de la bande 28, ces zones présentant des propriétés optiques différentes de celles du reste de cette bande de garde. Le substrat 12 peut être constitué de verre, d'une matière plastiquepar exemple de chlorure de polyvinyle ou de polyméthylmethacrylate, ou d'un métal par exemple d'aluminium La couche de substitution 14 est constituée d'un revêtement non conforme d'un matériau plastique, par exemple d'une résine epoxy ou d'une résine acrylique présentant une surface microscopiquement lisse, ce matériau pouvant être déposé sur la surface du substrat 12 avant le dépôt dé la couche réfléchissante 16. La couche réfléchissante 16 réfléchit une fraction relativement importante (de préférence d'au moins 50 %) de la lumière incidente à la longueur d'onde du faisceau lumineux d'enregistrement et cette couche réfléchissante peut être constituée d'un métal, par exemple d'aluminium ou d'or ou être réalisée sous la forme d'un réflecteur diélectrique multi-couches. La couche d'espacement 32 du milieu d'enregistrement 30 est sensiblement transparente et non diffusante pour les longueurs d'onde d'enregistrement et de lecture de l'information Parmi les matériaux appropriés à la réalisation de cette couche 32 on peut citer notamment des matières organiques telles que notamment des polymères de fluorocarbure et d'hycl ncarbure et des matières inorganiques telles que des oxydes de silicium, de titane, de magnésium et d'aluminium Ces matériaux peuvent être déposés sur la couche réfléchissante 16 en utilisant des techniques de dépôt connues. La couche de traçage 20 absorbe la lumière présentant la longueur d'onde de la lumière utilisée pour former les ouvertures Cette couche 20 peut être réalisée à partir d'un matériau organique ou d'un matériau inorganique Les matériaux inorganiques appropriés comprennent le bismuth, le titane, le rho- dium, le tellure ou le sélénium et des alliages de chalcogénure contenant du tellure ou du sélénium Cette couche 20 peut présenter une épaisseur comprise entre 20 et 150 nanomètres et de préférence cette épaisseur est choisie de ma- nière que la réflectivité de la combinai son de la couche réfléchissante 16 et de la couche de traçage 20 soit réduite pour la longueur d'onde utilisée pour la formation des ouvertures 22 Ces ouvertures 22 peuvent présenter la forme d'un sillon en spirale ou circulaire, continu ou interrompu. La couche absorbante 24 est constituée d'un matériau qui est sensible au faisceau lumineux d'enregistrement et cette couche peut être constituée d'un matériau organique ou d'un matériau inorganique Parmi les matériaux inorganiques appropriés on peut citer notamment le bismuth, le rhodium, le 2 531798- titane, le tellure ou le sélénium et les alliages de chalcogénure contenant du tellure et du sélénium L'épaisseur de la couche absorbante 24, dans les pistes d'enregistrement 26, est telle que le réflectivité du milieu d'enregistrement optique 10 ou 30 est réduite et de préférence minimis ée, en correspondant aux conditions d'anti-réflection des pistes d'enregistrement Z 6 En ce qui concerne le milieu d'enregistrement 10, l'épaisseur optimale peut être déterminée à partir des constante S optiques de la couche réfléchissante 16, de la couche absorbante 24 et de toute autre couche disposée au-dessus desditescouches pour une longueur d'onde particulière jen utilisant des procédés connus De façon/cypique cette épaisseur optimale est comprise entre 20 et 100 manomètres, La somme des épaisseurs de la couche de traçage 20 et de la couche absorbante 24 dans les bandes de garde 28 est telle que-la réflectivité, pour la longueur particulière, est plus grande que celle des pistes d'enregistrement 26. En ce qui concerne le milieu d'enregistrement optique 30, l'épaisseur de la couche absorbante 24 peut être déterminée à partir de l'épaisseur de la couche d'espacement 32 et des constantes optiques de la couche réfléchissante 16, de la couche d'espacement 32, de la couche absorbante 24 et de toute autre couche surmontant lesdites couches De façon typique, cette épaisseur est comprise entre 3 et 100 nanomètres. La couche barrière 34 est constituée d'un matériau transmettant la lumière qui constitue une barrière chimique et thermique entre la couche ab B Orbante 24 et la couche supérieure 36 De préférence, cette couche 34 est constituée d'un oxyde d'aluminium, de magnésium, de silicium ou de titane et son épaisseur est comprise entre 50 et 5 È O nanomètres environ La couche supérieure 36 est constituée d'un matériau transmettant la lumière, par exemple un caout- chouc au silicone et son épaisseur est de préférence comprise entre 500 et 1500 micromètres environ Une combinaison de couches barrière et supérieure est décrite dans le brevet américain n' 4 101 907. L'invention décrite ci-dessus apporte un milieu d'enregistrement dont la couche sensible à la lumière présente des régions épaisses et minces compor- tant des réflectivités différentes en raison de leurs différences d'épaisseur. L'exemple de réalisation décrit ci-dessus correspont au cas o l'épaisseur de la couche absorbante des couches d'enregistrement est telle que la réflec- tivité dans cette région est réduite par rapport à celle des bandes de garde. Dans une disposition correspondant à une variante, les constantes optiques et les épaisseurs des couches de traçage et absorbante sont telles que la réflec- tivité des bandes de garde est inférieure à celle des pistes d'enregistrement les rôles des pistes d'enregistrement et des bandes de garde étant alors inver- sés Une tellevariante peut être utile pour certaines applications Cependant on préfère le premier exermnple de réalisation étant donné que la quantité de rna- tériau des pistes d'enregistrement, qui doit tre modifiée, par fusion, ablation ou tout autre procédé, pour enregistrer l'information, est réduite à unr minimum. De même l'information est enregistrée dans une couche de matériau qui n'a pas été perturbée après le dépôt alors que des dommrnages apportés à la couche de traçage peuvent découler de la mise en oeuvre du procédé de formation des sillons. Lors da finctionnemei d'un système C enregistrernent, de lecture, ou d'effacement d'enregistrement, un faisceau de lumière d'enregistrement, de lecture ou d'effacement est centré sur une piste ou sillon Etant donné que les t réflectivitésdes deux régions des milieux d'enregistrement optique et des dis- ques d'information selon l'invention diffèrent l'une de l'autre, le déplacement radial de ce faisceau, ou d'un faisceau de détection de piste ou de sillon, peut être détecté sous la forme d'une modification de l'intensité réfléchie du faisceau. Cette modification peut être transforme en un signal électrique proportionnel au déplacement du faisceau par rapport à la piste ou au sillon, ce signal élec- trique étant à son tour utilisé pour corriger la position du faisceau lumineux d'enregistrement, de lecture ou d'effacement, Le procédé de fabrication du milieu d'enregistrement optique selon la pré- sente invention comprend les étapes suivantes: dépôt d'une couche de substitution sur la surface d'un substrat; dépt d'une couche réfléchissant la lumière sur la surface de la couche de substitution; dépôt d'une couche de traçage en matériau a 4 bant sur la couche réfléchissant la lumière formation d'une ou de plusieurs ouvertures au travers de la couche de traçage dêpt d'une couche absorbante sur la couche de traçage et dans les ouvertures pratiquées dans cette dernière, et dépôt de couchesbarrière et supérieure sur la couche absorbante. Selon un mode de mise en oeuvre de ce procédé, les ouvertures réalisées dans la couche de traçage peuvent être forménes par ablation ou par fusion et 253:1798 2 5 3 1 7 9 8 retrait du matériau fondu, en utilisant un faisceau laser dont la longueur d'onde peut être identique ou différente de celle utilisée lors du dernier enre- / être gistrement de l'informati'on; En variante, ces ouvertures peuvent/réalisées en utilisant des techniques bien connues d'attaque chimique et de photolithogra- phie. Il demeure bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux différents exemples de réalisation et de mise en oeuvres décrits et représentés ici, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REV ENDICAT IONS 1 Milieu d'enregistrement optique qui comprend un substrat ( 12), une couche réfléchissant la lumière ( 16), surmontant une surface plate dudit subs- trat et une couche sensible à la -lumière ( 18), sur la couche réfléchissant la lumière 6), ce milieu d'enregistrement étant caractérisé en ce qu'il comprend une couche de traçage ( 20) disposée sur la couche réfléchissant la lumière ( 16) et o mportant une ou plusieurs ouvertures ( 2), et une-couche abs orbant la lumière ( 24), déposée sur la couche de traçage ( 20) et sur la couche réfléchis- sant la lumière ( 16), dans les ouvertures ( 22) de la couche de traçage ( 20) de manière à former une première région ( 26) et une seconde région ( 28) dans la couche sensible à la lumière ( 18), ces régions étant telles que la réflectivité de la première région ( 26) est inférieure à la réflú 1 ectivité de la seconde région ( 28) pour une certaine longueur d'onde. 2. Disque contenant de l'information qui comprend un substrat ( 12), une couche réfléchissant la lumière ( 16), disposée sur une surface plate du substrat ( 12) et une couche sensible à la lumière ( 18), comportant une piste ou sillon d'information, surmontant la couche réfléchissant la lumière ( 16), ce disque étant caractérisé en ce qu'il comporte une couche de traçage ( 20) déposée sur la couche réfléchissant la lumière ( 16) et comportant une ou plusieurs ouver- tures ( 22), et une couche absorbant la lumière ( 24), déposée sur la couche de traçage ( 20) et sur' la couche réfléchissant la lumière ( 16), dans les ouvertures ( 22) de la couche ( 20), afin de réaliser une première région ( 26) et une seconde région ( 28) dans la couche sensible à la lumière (_ 8), ces régions étant telles que la réflectivité de la première région ( 26) est inférieure à la réflectivité de la seconde région ( 28) pour une certaine longueur d'onde et, en ce que la piste d'information comprend une ou plusieurs zones ( 42) de la première région ( 26) qui comportent des propriétés optiques différentes de celles du reste de la pre- mière région ( 26). 3. Milieu d'enregistrement optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'espacement( 32) interposée entre la couche réfléchissant la lumière ( 16) et la couche de traçage ( 20). 4. Disque d'information selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte une couche d'espacement ( 32) interposée entre la couche réfléchissant la lumière ( 16) et la couche de traçage ( 20). Milieu d'enregistrement et disque d'information selon l'une des reven- dications 3 ou 4, caractérisésen ce que la couche d'espacement ( 3 Z) est cons- tituée d'un matériau qui est choisi dans le groupe qui comprend les oxydes de silicium, de magnésium, d'aluminium, et de titane. 6 Milieu d'enregistrement et disque d'information selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisés en ce que la couche de traçage( 20) et la couche absorbante ( 24) sont chacune constituéEsd'un matériau choisi dans le groupe qui comprend le bismuth, le titane, le rhodium, le tellure, le sélénium et des- alliages de chalcogénure contenant du tellure ou du sélénium. 7 Milieu d'enregistrement et disque d'information selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisés en ce que la seconde région ( 28) est munie d'une piste ou sillon d'information ( 44) qui est constitué par une ou plusieurs zones de la seconde région ( 28) qui présentent des propriétés optiques différentes de celles du reste de la seconde région ( 28). 8 Procédé de réalisation d'un milieu d'enregistrement optique per fectionnë qui consiste à déposer une couche réfléchissant la lumière sur la surface d'un substrat; à déposer une couche absorbant la lumière sur la surface d'une couche de traçage et dans des ouvertures pratiquées dans cette- couche de traçage, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une couche de traçage sur la couche réfléchissant la lumière et à former une ou plusieurs ouvertures au travers de cette couche de traçage. 9 Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les ouvertures réalisées dans la couche de traçage sont obtenues par fusion ou ablation de cette couche par un procédé d'exposition à un faisceau lumineux.