Brevet FR2702080A1 — publié le 19940902

L'invention concerne un procédé de stockage d'informations ainsi qu'un support obtenu par ce procédé. On connaît de nombreux procédés permettant le stockage d'informations destinées à être lues, qui consistent à créer des modifications sur une surface telle que par exemple la surface d'un disque laser ou non, ces modifications permettant d'obtenir des conditions de lecture etlou d'écriture de ces informations, soit numériques soit analogiques, soit les deux. Dans l'un de ces procédés, les modifications sont obtenues et lues à l'aide d'une source lumineuse telle qu'une diode laser travaillant à la limite du rouge et de l'infrarouge, ce qui signifie une résolution de l'information stockée, liée à la longueur d'onde, qui est de l'ordre du micromètre. Ainsi, le nombre d'informations stockables par unité de surface subit des limitations induites par les sources d'excitations ou d'analyse. Une solution pour remédier à cet inconvénient consiste à utiliser le principe du procédé de photolithographie traditionnel illustré schématiquement par la figure 1 annexée. Dans ce procédé, une couche homogène 1 d'un fluide phototransformable par une transformation monophotonique, est irradiée à l'aide d'une source lumineuse qui émet une radiation suivant un profil de densité de flux de type gaussien 2. La zone ainsi phototransformée de la couche homogène 1 a en général une forme sensiblement parabolique 3. La partie non traitée par la lumière 3 peut ensuite être éliminée à l'aide d'un solvant approprié. En final on obtient un relief 4 permettant de créer une information avantageusement numérique. La résolution obtenue dépend non seulement de la résolution de la source lumineuse mais également de la cinétique réactionnelle. Même si l'on peut obtenir des reliefs positifs ou négatifs mieux résolus que la répartition locale du flux lumineux provenant de la source, le gain en résolution reste insuffisant. En effet, divers facteurs liés au transport des espèces réactionnelles par diffusion moléculaire et à des effets lumineux parasites interviennent. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précédents en permettant d'augmenter la résolution des zones de stockage des informations, ce qui améliore la densité d'informations stockables et stockées par unité de surface. Ces buts sont atteints par l'invention qui propose un procédé de stockage d'informations sur un support quelconque, du type consistant à déposer sur une surface du support une couche homogène d'au moins une substance sensible à une contrainte et à réaliser le stockage d'informations sur le support par application de cette contrainte, caractérisé en ce qu'avant de réaliser le stockage d'informations, la ou les substances actives sont irréversiblement désactivées dans des zones de ladite surface, pour créer en dehors de ces zones des sites privilégiés et précisément localisés de stockage d'informations de façon à obtenir sur le support une augmentation de la densité d'informations stockables par unité de surface. Dans ce procédé, la désactivation est éventuellement suivie d'une étape d'élimination des zones désactivées avant de réaliser l'étape de prise d'information. Selon une caractéristique du procédé, l'une des substances actives est un matériau photosensible tel que des ions métalliques d'argent ou de terres rares, ou des matériaux photo polymérisables ou analogues. Selon une autre caractéristique du procédé, l'une des substances actives est un matériau thermosensible tel qu'un matériau polymérisable thermiquement ou tel qu'une substance dont la couleur est affectée thermiquement. Selon encore une autre caractéristique du procédé, l'une des substances actives est un dépôt métallique dont les propriétés physiques, telles que des propriétés de surface permettant la fixation d'un fluide transformable sur le métal, diffèrent de celles du support en présence d'un rayonnement. Selon une particularité de l'invention, la substance active est un inhibiteur de réaction, l'élimination de la substance active se faisant alors dans les zones de stockage de l'information. La substance active est soit adsorbée, par chimisorption ou physisorption, soit greffée chimiquement ou physiquement, sur une surface. Selon une autre particularité de l'invention, la désactivation irréversible de la substance active est obtenue par des procédés de destruction photochimiques tels que des rayonnements ultra-violet ou à l'aide de rayonnements de courtes longueurs d'ondes tels que des rayonnements obtenus à l'aide de sources de rayons X, des synchrotrons ou à l'aide de rayonnements monochromatiques et cohérents tels que des rayonnements obtenus à l'aide de sources lasers ou analogues. Selon encore une autre particularité de l'invention, la désactivation irréversible est obtenue par l'utilisation de méthodes interferométriques telles que des méthodes basées sur l'utilisation de réseaux holographiques, ou des méthodes de photolithographie ou analogues. Selon une variante de l'invention, la surface sur laquelle la ou les substances actives sont déposées est une surface comprenant des groupements Si-OH. Dans ce cas, des substances chimiques copolymérisables ou polycondensables telles que des substances comprenant des groupes fonctionnels époxy et/ou uréthane et/ou amides et/ou acrylates et/ou méthacrylates sont greffées par l'intermédiaire d'agents de couplage de formule générale: groupement époxy groupement amo groupement nnéthacryloyle et n quelconque, de préférence n = 3. Les zones ne devant pas contenir d'information sont ensuite dépolymérisées par des radiations au travers d'un masque. Puis ces zones irradiées sont éliminées par lavage dans un solvant approprié et un amorceur de polymérisation tel qu'un réactif de polymérisation radicalaire ou ionique ayant une structure dérivée de la benzine ou de ses éthers ou de l'acétophénone ou des oxydes de phosphine et/ou tel qu'un réactif ayant une structure péroxyde ou azo est fixé sur les zones restantes. L'invention concerne également le support obtenu par ce procédé de stockage d'information. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre fait en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement un procédé de lithographie connu de l'art antérieur; - la figure 2 illustre schématiquement un exemple de création par photolithographie de zones dans lesquelles sont localisées les substances actives; et - la figure 3 illustre schématiquement un exemple de photolithographie reposant sur le procédé faisant l'objet de l'invention. Le procédé de stockage d'informations selon l'invention repose sur l'emploi d'au moins une substance active localisée en surface ou en volume, cette ou ces substances étant sensibles à une contrainte et conduisant au stockage d'informations par application de la contrainte appropriée. Dans ce procédé, la ou les substances actives doivent être placées au moment de la réalisation d'un support d'information, comme par exemple un disque optique, dans des positions spatiales privilégiées et s'y maintenir jusqu'au stockage de l'information, la distance entre ces positions spatiales devant être légèrement supérieure à la plus grande dimension sur laquelle s'appliquera la contrainte qui aménera au stockage de l'information. Dans une première étape du procédé selon l'invention, on réalise à l'aide d'une solution de la substance drintérêt une couche homogène sur la surface d'un support, type disque servant au stockage et à la lecture d'information. Cette couche peut être obtenue par adsorption spécifique d'un matériau photosensible et/ou thermosensible sur une surface. Elle peut également être obtenue par greffage chimique d'une substance photo-active sur une surface ou alors par greffage ou adsorption d'un inhibiteur de réaction conduisant à l'effet inverse. Dans une deuxième étape, une transformation irréversible de la matière est réalisée dans les zones où l'on ne veut plus garder de substances actives à la transformation chimique ou autre ultérieure, cette transformation chimique ou autre étant celle qui en définitive permettra la création de l'information. Cette transformation irréversible de la matière peut être obtenue par un processus de destruction photochimique tel qu'un rayonnement ultra violet, ou par un processus de destruction à l'aide de courtes longueurs d'ondes, autorisant une excellente résolution spatiale, tel qu'un rayonnement émis par une source de rayons X, un synchrotron ou un rayonnement monochromatique et cohérent émis par une source laser, avantageusement UV ou UV lointain. On peut également utiliser les potentialités remarquables des méthodes interferométriques permettant la destruction spatiale des substances telles que par exemple des méthodes basées sur l'utilisation de réseaux holographiques ou de procédés de photolithographie pour la micro-électronique ou des méthodes offset, etc. A partir de cette étape, la surface ou le volume obtenu possède des zones ou sites actifs et des zones désactivées. Les zones désactivées peuvent ensuite être éliminées à l'aide de solvants appropriés. Dans toute cette partie préparatoire des zones à transformer par l'information, on peut créer des zones continues comme des courbes ou discontinues comme des points matériels ou des segments. Enfin, dans une dernière étape, la prise d'information est réalisée en appliquant les contraintes auxquelles les substances actives sont sensibles. Cette transformation de matière peut être réalisée grâce à une source laser, avantageusement une diode laser. On obtient alors localement soit une variation de volume, soit une variation des propriétés électriques ou optiques du matériau ainsi transformé, conduisant à des possibilités d'analyse par réflexion optique ou par des effets de pointe par exemple acoustique, optique, forces atomiques, etc. Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant à titre d'exemples purement illustratifs et non limitatifs plusieurs modes de mise en oeuvre. Exemple 1: Dans cet exemple, comme montré figure 2, une couche homogène 22 d'un matériau transformable par des radiations est déposée sur la surface d'un support 21. Un masque 24 est interposé entre une source de radiation 23 et le support 21 recouvert de la couche homogène 22. Puis, on procède à l'irradiation de la couche homogène 22 au travers du masque. A ce stade, la surface du support 21 comprend des zones actives 25 non transformées par les radiations et des zones désactivées 26 transformées par les radiations. Ces zones désactivées 26 sont alors éliminées par un solvant approprié. En final, la surface du support 21 comprend des reliefs 25 constitués par le matériau 22 transformable par les radiations 23. Ces reliefs 25 constituant des sites privilégiés, nettement distincts les uns des autres, et pouvant être très rapprochés. Le stockage de l'information est ensuite réalisé comme illustré schématiquement en figure 3 sur les reliefs ou sites 25. Le support 21 dont la surface porte les reliefs 25 de la substance 22 sensible, dans cet exemple, à la lumière est alors irradié au moyen de la source lumineuse 27 qui émet des radiations ayant un profil sensiblement gaussien. Après cette irradiation, on obtient des zones phototransformées 28 de même volume ou surface que les zones actives 25 précédemment créées. Après lavage par un solvant approprié, on a créé en surface du support des reliefs positifs ou négatifs, ces reliefs comportant l'information stockée. Exemple 2: Dans cet exemple, la surface du support contient des groupements Si OH autorisant un greffage de substances chimiques copolymérisables, par l'intermédiaire d'agents de couplage de formule générale: où n est quelconque mais préférablement égal à 3 et, groupement époxy groupement amine groupement médlacryloyle Les substances copolymérisables ou polycondensables avec ces agents de liaison englobent toutes les fonctions connues telles que par exemple les fonctions époxy, uréthanes, amides. En particulier, les acrylates et méthacrylates se prêtent particulièrement bien à la copolymérisation radicalaire avec les groupements méthacryloyle mentionnés plus haut. L'irradiation par des radiations d'énergie élevées au travers d'un masque conduit ensuite à la dépolymérisation des zones irradiées qui peuvent ainsi être éliminées par lavage par un solvant approprié. Un réactif photosensible ou thermosensible est ensuite fixé sur les régions polymérisées n'ayant pas été éliminées par lavage. Il peut s'agir d'un greffage chimique ou d'une physisorption ou d'une chimisorption. Avantageusement, ce réactif peut avoir une structure dérivée de la benzine et de ses éthers, de l'acétophénone, des phosphine-oxydes ou de tout autre composé connu présentant des propriétés d'amorceur de polymérisation radicalaire ou ionique quand l'activation est d'origine photonique. Il peut également présenter la structure péroxyde ou azo lorsque l'activation est d'origine thermique. Dans les deux cas, une résine ne contenant pas d'amorceur est ajoutée et une photopolymérisation et/ou une polymérisation induite thermiquement est réalisée dans les zones qui sont irradiées par la diode laser et/ou qui sont chauffées. Après lavage, seules les zones irradiées et/ou chauffées présentent un relief apparent. Avantageusement, le processus peut également être déclenché pour une substance dont la couleur peut être affectée par un rayonnement. Dans ce cas, cette substance fixée sur le support est transformée photo chimiquement ou thermiquement par la diode laser. On peut par exemple utiliser des isomérisations moléculaires induites par la lumière entraînant des modifications optiques et/ou physicochimiques du matériau greffé en surface. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En effet, on peut également déposer sur une surface un matériau sensible à un rayonnement tel que des ions métalliques d'argent, de terres rares, etc. En présence d'un rayonnement, on peut aussi avoir un dépôt métallique permettant d'utiliser des propriétés physiques différentes entre le support et le métal. Il peut s'agir de propriétés tensio-actives permettant la fixation d'un fluide transformable sur le métal, etc. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de stockage d'informations sur un support quelconque, du type consistant à déposer sur une surface du support (21) une couche homogène (22) d'au moins une substance sensible à une contrainte, et à réaliser le stockage d'information sur le support (21) par application de cette contrainte, caractérisé en ce qu'avant de réaliser le stockage d'informations, la ou les substances actives sont irréversiblement désactivées dans des zones (26) de ladite surface pour créer en dehors de ces zones des sites (25) privilégiés et précisément localisés de stockage d'informations de façon à obtenir sur le support (21) une augmentation de la densité d'informations stockables par unité de surface. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la désactivation de la ou des substances est suivie d'une étape d'élimination des zones désactivées (26), avant de réaliser le stockage d'informations. 3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'une des substances actives est un matériau photosensible tel que des ions métalliques d'argent ou de terres rares ou tel qu'un matériau photocopolymérisable ou analogue. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des substances actives est un matériau thermosensible tel qu'un matériau copolymérisable thermiquement ou tel qu'une substance dont la couleur est affectée thermiquement. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des substances actives est un dépôt métallique dont les propriétés physiques, telles que des propriétés tensioactives permettant la fixation d'un fluide transformable sur le métal différent de celles du support en présence d'un rayonnement. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la substance active est un inhibiteur de réaction, l'élimination de la substance active se faisant alors dans les zones (25) de stockage de lrinformation. 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des substances actives est adsorbée sur une surface par chimisorption ou physisorption. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une des substances actives est greffée chimiquement ou physiquement sur une surface. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la désactivation irréversible est obtenue par des procédés de destruction photochimique tels que des rayonnements ultra-violet ou à l'aide de rayonnements de courtes longueurs d'ondes tels que des rayonnements obtenus avec des sources de rayons X, des synchrotrons ou à l'aide de rayonnements monochromatiques et cohérents tels que ceux obtenus avec des sources laser ou analogues. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la désactivation irréversible est obtenue par l'utilisation de méthodes interferométriques telles que des méthodes utilisant des réseaux holographiques, des méthodes photolithographies ou analogues. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface est une surface contenant des groupements Si-OH. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'on greffe sur cette surface des substances chimiques copolymérisables ou polycondensables telles que des susbtances comprenant des groupes fonctionnels époxy et/ou uréthane et/ou amides et/ou acrylates et/ou méthacrylates, à l'aide d'agents de couplage et de formule générale: groupement époxy groupement amo groupement méthaclyloyb et n étant quelconque et de préférence égal à 3. 13. Procédé selon les revendications 11 et 12, caractérisé en ce qu'on dépolymérise par irradiation au travers d'un masque les zones ne devant pas contenir d'information, on élimine ces zones irradiées par lavage dans un solvant approprié et on fixe un amorceur de polymérisation tel qu'un réactif de polymérisation radicalaire ou ionique ayant une structure dérivée de la benzine ou de ses éthers ou de l'acétophénone ou des phosphines oxydes et/ou tel qu'un réactif ayant une structure peroxyde ou azo. 14. Support obtenu par le procédé selon l'une des revendications précédentes.