Brevet FR2558003A1 — publié le 19850712

La présente invention concerne un support d'en- registrement optique avec lequel l'enregistrement et la reproduction peuvent être effectués au moyen d'un faisceau lumineux. On a connu jusqu'à présent, en tant que supports ou matières d'enregistrement optique pour disques optiques, cartes optiques, bandes optiques, etc., des films en alliages de terres rares et de métaux de transition, des films d'oxydes réducteurs tels que des composés de chalcogènes mettant à profit une transition de phase entre des états amorphe et cristallin, des supports d'enregistrement par effet thermique, des supports d'enregistrement thermoplas- tiques, etc. Plus particulièrement, pour ce qui est des supports d'enregistrement magnéto-optiques du type à terres rares et métaux de transition, on a connu des films poly- cristallins tels que ceux constitués de MnNi ou MnCuBi; des films amorphes tels que ceux constitués de GdCe, GdFe, TbFe, DyFe, GdTbFe, TbDyFe, GdFeCo, TbFeCo ou BdTbCo; et des films monocristallins tels que ceux constitués de GdIG. Parmi ces supports d'enregistrement optique sous forme de films, on a récemment reconnu que les films du type amorphe susmentionné sont excellents du point de vue de facteurs tels que l'aptitude au formage, en vue de produire de grandes surfaces de film au voisinage de la température ambiante, le rendement à l'écriture, en vue d'inscrire des signaux avec une basse énergie thermo-optique, et le rendement à la lecture, en vue de lire les signaux inscrits avec un bon rapport signal/bruit. Tout particu- lièrement, on a reconnu GdTbFe comme étant le support d'en- registrement thermo-optique optimal étant donné qu'il pré- sente un grand angle de rotation par effet Kerr et un point de Curie situé au voisinage de 150 C. Cependant, le support d'enregistrement optique présente généralement un inconvénient en ceci que sa résis- tance à la corrosion est mauvaise. Ainsi, lorsqu'un support d'enregistrement optique est exposé à l'atmosphère ou à l'humidité, ses possibilités d'enregistrement diminuent peu à peu, jusqu'à ce qu'il soit complètement oxydé et ait perdu les qualités qui en font un support d'enregistrement. Tout particulièrement, les matières magnétiques amorphes telles que GdTbFe présentent une mauvaise résistance à la corrosion. Afin d'obvier à cet inconvénient, on a proposé l'apport d'un revêtement protecteur tel qu'une couche pro- tectrice constituée, par exemple, de SiO2 ou de SiO, ainsi qu'un support d'enregistrement en forme de disque isolé dans un gaz inerte. La Demanderesse a cependant constaté que l'effet protecteur d'un film d'oxyde tel qu'un film de SiO, SiO2 ou A1203 n'est pas suffisant lorsque le support d'enregis- trement optique est d'une minceur telle que de quelques dizaines de nanomètres ou moins. Ceci est pris en considé- ration car, lorsqu'on utilise un film d'oxyde, l'oxygène de l'oxyde en soi est associé au support d'enregistrement optique et, de plus, le film d'oxyde est poreux et est facilement pénétrable par des molécules, par exemple de vapeur d'eau. D'autre part, on a utilisé en tant que couche protectrice un film constitué d'un nitrure tel que AlN ou Si3N4. Un tel film de nitrure est cependant inférieur à un film d'oxyde en ce qui concerne l'adhésivité à un subs- trat de matière plastique et présente l'inconvénient d'avoir un indice de réfraction trop élevé. Un but de la présente invention est de fournir un support d'enregistrement optique qui est doué de pro- priétés améliorées quant à la résistance à la corrosion et la longévité, ainsi qu'en ce qui concerne les rendements à l'écriture et à la lecture. Afin d'atteindre le but ci-dessus, la présente invention fournit un support d'enregistrement optique com- prenant un film constitué d'un mélange d'un oxyde et d'un nitrure. Ainsi, un film d'un mélange nitrure-oxyde qui est adopté dans la présente invention est supérieur à un film constitué d'un oxyde seul quant à la résistance à la corrosion et à la longévité, et il présente une excellente adhérence à un substrat de matière plastique. De plus, on peut facilement modifier et ajuster l'indice de réfraction du film de mélange nitrure-oxyde en modifiant le rapport de mélange entre le nitrure et l'oxyde, en sorte que les rendements à l'écriture et à la lecture peuvent être amé- liorés. Ces buts, caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ainsi que d'autres-se dégageront mieux au vu de la description suivante des modes de réali- sation préférés de la présente invention, qui est faite en regard du dessin annexé. Dans la description suivante, les "parties" et les "pourcentages" qui se rapportent au com- positions sont, sauf indication contraire, exprimés en poids. Sur le dessin annexé, la figure unique est une vue en coupe d'un mode de réalisation du support d'enregis- trement optique conforme à la présente invention. Il est représenté sur le dessin, à titre d'un mode de réalisation préféré du support d'enregistrement optique conforme à la présente invention, une structure stratifiée d'un support d'enregistrement magnétique destiné à l'enregistrement et à la reproduction par voie optique. En se référant au dessin, sur un substrat de matière plas- tique ou plaque de base la de la face d'écriture sont suc- cessivement disposés un film de mélange 2, une couche magné- tique d'enregistrement 3, une couche séparatrice 4, une couche réflectrice 5, et une couche adhésive 6. Le stra- tifié résultant est de plus appliqué sur un substrat externe de matière plastique ou plaque de base lb, par l'interposi- tion d'une couche adhésive 6, en sorte qu'est obtenu un support d'enregistrement magnétique. Le substrat de matière plastique la peut de pré- férence être un substrat transparent en forme de disque ayant une épaisseur de l'ordre de 1 mm et constitué, par exemple, d'une résine acrylique. Des exemples du mélange nitrure-oxyde que l'on préfère pour constituer le film de mélange 2 comprennent un mélange de A1N et de A1 203, un mélange de Si3N4 et de SiO, et un mélange de Si3N4 et de SiO2. La production de ces films de mélange peut fon- damentalement être effectuée selon un procédé arbitraire mais on l'effectue de préférence par le procédé de dépôt en phase vapeur réactive ou par le procédé d'atomisation réactive en utilisant Ai, Si, A1N, Si3N4, etc., comme source de vaporisation. Lorsqu'on met en oeuvre ces procédés pour former le film de mélange, on peut facilement modifier le rapport de mélange entre l'oxyde et le nitrure en fonction du rapport des débits de 2 et N2 qui constituent l'atmos- phère de travail, en sorte que l'on peut former un film de mélange ayant une composition appropriée. Ainsi, pour le système de mélange du type Si3N4-SiO2, on peut obtenir un film de mélange ayant un indice de réfraction désiré se situant dans la plage allant de 1,45, qui est l'indice de réfraction d'un film de SiO2, à 2,0, qui est celui d'un film de Si3N4. Pour un film de mélange du type AlN-A1203, on peut obtenir un film de mélange ayant un indice de ré- fraction se situant dans la plage allant de 1,6, qui est l'indice de réfraction d'un film de A1203, à 2,3, qui est celui de AIN. L'épaisseur du film de mélange 2 est convenable- ment de l'ordre de 50 à 300 nm. Le rapport du nitrure à l'oxyde peut, dans le film de mélange, être d'une valeur désirée située dans la plage allant de 9:1 à 1:9, de pré- férence de 7:3 à 3:7. De plus, il est possible de faire varier la composition, et ainsi l'indice de réfraction, dans le sens de l'épaisseur. Ces plages préférées concer- nant l'épaisseur et les rapports de composition restent valables d'une façon générale avec le support d'enregistre- ment optique conforme à la présente invention. En ce qui concerne la couche magnétique d'enre- gistrement 3, on utilise de préférence un film ternaire amorphe de GdTbFe ou un film quaternaire amorphe de GdTbFeCo, en une épaisseur d'environ 20 nm. - De plus, en ce qui concerne la couche sépara- trice 4, on utilise de préférence un film de SiO2 ou de SiO ou un film de mélange tel que celui utilisé pour la couche 2, en une épaisseur de l'ordre de 50 à 300 nm. La couche adhésive 6 peut, par exemple, être constituée d'un adhésif siliconé tel que SE1700, produit par Toray Silicone K.K., en une épaisseur de l'ordre de micromètres. Le substrat externe de matière plastique lb peut de préférence être une plaque de résine acrylique, comme le substrat de matière plastique la. Comme décrit ci-dessus, la présente invention fournit un support d'enregistrement optique qui comprend une couche d'un mélange nitrureoxyde sur l'une des faces d'une couche d'enregistrement optique ou sur les deux. Du fait de l'apport de la couche de mélange, la longévité de la couche d'enregistrement peut être accrue, en parti- culier lorsque le substrat est une plaque de matière plas- tique telle qu'une plaque de résine acrylique. De plus, le support d'enregistrement optique peut être doté de ren- dements améliorés à l'écriture et à la lecture par l'ajus- tement du rapport de mélange du nitrure et de l'oxyde et par là de l'indice de réfraction de la couche de mélange. La présente invention sera décrite plus en détail à propos des exemples particuliers de mise en pratique qui suivent. Exemple 1 On a fabriqué un support d'enregistrement magnéto- optique ayant une structure stratifiée sensiblement telle que représentée sur le dessin. Pour ce faire, on a formé sur un substrat de matière plastique de 1 mm d'épaisseur, correspondant à la face d'écriture, une couche de mélange 2 à titre de couche d'apprêt comprenant Si3N4 et SiO2 en un rapport pondérai de 6:4 et ayant un indice de réfraction d'environ 1,7 et une épaisseur de 100 nm, par le procédé de dépôt en phase vapeur réactive en utilisant une cible de Si et sous une pression réduite d'un mélange gazeux comprenant N2, 02 et Ar en des rapports volumiques de 2:1:7. On a formé sur la couche de mélange 2 une couche magnétique d'enregistrement 3 constituée d'un film quaternaire amorphe de GdTbFeCo ayant une épaisseur de 20 nm et contenant Gd, Tb, Fe et Co en des rapports atomiques de 1:1:6:2, par le procédé d'atomisation et, de plus, une couche réflectrice 5 constituée d'un film de A1 ayant 100 nm d'épaisseur sur lequel on a appliqué une plaque externe lb en résine acrylique ayant 1 mm d'épaisseur, par l'interposition d'une couche d'adhésif silicone ayant une épaisseur de 10 micromètres (SF1700, fabriqué par Toray Silicone K.K.). Dans le support d'enregistrement ainsi obtenu, l'adhérence entre le substrat et le film de mélange était ferme et, après 200 heures passées dans les conditions d'un essai de résistance à l'humidité à 45 C et 90 % d'humidité relative, on n'a pas constaté de corrosion,ni de fendilloment, ni de chan- gement d'aspect dans la couche magnétique ou la couche de mélange. En outre, la dégradation de la propriété magné- tique de la couche magnétique s'est avérée faible ainsi que l'a mis en évidence le rapport entre les forces coercitives avant et après l'essai ci-dessus de résistance à l'humidité, dont la valeur était de 0,9. On a ainsi obtenu une longé- vité améliorée. De plus, par comparaison avec un support d'enregistrement témoin dans lequel avait été formé à la place du film de mélange un film de SiO2 ayant un indice de réfraction de 1,45, on a constaté que le support d'enre- gistrement ci-dessus obtenu avait un rendement à l'écriture amélioré en raison d'une diminution de 35 à 25 % de la réflectivité, telle que mesurée au moyen d'un appareil d'essai du pouvoir réflecteur spectral, et un rendement à la lecture amélioré en raison de l'augmentation de l'angle de rotation de Kerr. Exemple 2 On a fabriqué un support d'enregistrement optique d'une manière sensiblement identique à celle de l'Exemple 1, excepté qu'on a formé, à la place du film de mélange de Si3N4-SiO2, un film de mélange constitué de A1N et A1203 en un rapport pondéral de 6:4 ayant une épaisseur de 100 nm et un indice de réfraction d'environ 1,8, par le procédé d'atomisation réactive sous une pression réduite d'un mélange gazeux comprenant N2, 02 et Ar en des rapports volumiques de 2,5:0,5:7,0. On a constaté que le support d'enregistre- ment magnéto-optique ainsi obtenu présentait, comme celui de l'Exemple 1, une longévité et des rendements à l'écri- ture et à la lecture améliorés. REVENDICATIONS 1. Support d'enregistrement optique, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'enregistrement optique (3) et un film de mélange (2) comprenant un oxyde et un nitrure, lequel film de mélange est disposé sur l'une des faces de la couche d'enregistrement optique ou sur les deux. 2. Support d'enregistrement optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film de mélange comprend.un oxyde et un nitrure de la même espèce métallique. 3. Support d'enregistrement optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit film de mélange comprend un mélange de Si3N4 et de SiO2. 4. Support d'enregistrement optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit film de mélange comprend un mélange de Si3N4 et de SiO. 5. Support d'enregistrement optique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit film de mélange comprend un mélange de AlN et de A1203. 6. Support d'enregistrement optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rapport pondéral du nitrure à l'oxyde est, dans ledit film de mélange, com- pris entre 1:9 et 9:1. 7. Support d'enregistrement optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit film de mélange a une épaisseur comprise entre 50 et 300 nm. 8. Support d'enregistrement optique, caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat de matière plastique (la); une couche protectrice (2) comprenant un mélange d'un oxyde et d'un nitrure, laquelle couche protectrice est disposée sur le substrat de matière plastique; une couche d'enregis- trement optique (3) propre à l'enregistrement optique et disposée sur la couche protectrice; une couche séparatrice (4) transmettant la lumière et disposée sur la couche d'en- registrement optique; et une couche réflectrice (5) dis- posée sur la couche séparatrice. 9. Support d'enregistrement optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite couche sépa- ratrice comprend un mélange d'un oxyde et d'un nitrure. 10. Support d'enregistrement optique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite couche d'en- registrement optique comprend un alliage amorphe de terres rares et de métal de transition.