JPH07500938A - 光データ記憶ディスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光データ記憶ディスク ［技術の分野］ 本発明は光データ記憶ディスクに関し、特にオーディオデータを記録したコンパ クトディスク（ＣＤ）形の光データ記憶ディスクに関する。ただし、本発明はこ のような形の光データ記憶ディスクのみに限定されるものではない。

本発明は、また、このような光データ記憶ディスクの製造方法に関する。

［背　景　技　術］ 記録済みコンパクトディスクを製造する場合において、はじめに、主としてオー ディオ情報からなるデジタル情報は、幅と深さが一様であるが周長の異なるビッ トをマスクディスクの表面に形成することにより、マスクディスクに記録される 。

これらのピットは、ディスクの表面コーティングをレーザビームで選択的に露光 することによって形成され、これには、アルゴンレーザからの４５７．９ｎｍ線 のような青スペクトル線が通常用いられる。

通常、表面コーティングは高分解能のポジ形フォト／シストよりなり、ガラスザ ブストレート上に形成される。

レーザビームにより露光された領域は、腐食性の現像液を用いてそれらの領域の 表面からフォトレジストコーティングを除去することにより現像される。

このようにして現像剤により形成されるビットの深さは、通常０．１〜０．２Ｌ Ｌｍの範囲にある。

露光、現像されたマスクディスクには、つぎに、ビット上に通常銀を被着して薄 い導電層が形成され、これは、通常真空蒸着により行なわれるが、吹き付は銀メ ツキ法やその他の技術を用いることも可能である。

つぎに、マスクディスクは電鋳タンクに入れられ、その中で銀層上にニッケル層 が形成される。

その後、マスクディスクは、当技術分野で周知のいくつかの段階を経てニッケル スタンパが得られる。

つぎに、このスタンパは、プレス成形または真空成形によりポリカーボネートの ブランクディスクへ型押しされ、その結果得られたポリカーボネートディスクに アルミニウム層およびラッカの保護コーティング層が被着され、続いて、その上 に所要事項が印刷される。

以上のプロセスによって、演奏可能な形のコンパクトディスクが得られる。

エンボスホログラムを形成する場合は、ガラスサブストレートに塗工されたポジ 形フォトレジストがレーザからの青スペクトル線を用いて露光される。

そのプロセスは、きわめて安定した条件の下で通常アイソレーションテーブル上 につくり出されるレーザ光の二以上の波面の間に干渉パターンを記録することか らなる。

干渉パターンまたは干渉縞は明暗の領域をつくり出し、これらの領域は、現像す ると、複雑で微妙な陰影をもち、三次元像やその他の効果を生じさせるように方 向を変えて光を反射することがしばしばある。

記録される干渉縞は、深さが０．３μｍ以下であることがしばしばあり、通常０ ．５μｍ〜５μｍの範囲のピッチを有する。

ホログラフィック記録を形成するには、フォトレジストをその全面にわたって、 各領域ごとに異なる露光レベルで複雑な位相関係を持たせて部分露光する。

このために、また、フォトレジストを表面からサブストレートに達するまで除去 すると回折効率が低下するために、−ＭＵ的には比較的厚い、典型的には１〜２ μｍの厚さのフォトレジストコーティングが使用される。

また、現像剤は、露光の微妙さが得られるようなものが選択され、非常に鋭いエ ツジをもつピットが必要なデジタル情報にとっては、過度と考えられるような程 度までピッ］・のエツジが丸められる。

つぎに、露光、現像されたマスクは、はぼコンパクトディスクマスクの場合と同 様に、電鋳加工されてニッケルスタンパがつくられ、さらに、コンバク！・ディ スクの場合とほとんど同じようにしてプレス成形または射出成形によりホログラ ムを形成することができるが、必ずしもこのやり方が用いられるわけではない。

このように、従来、レリーフホログラムの伯のサブストレートへの複写は、加熱 と加圧とを用いたエンボス加工により行なわれてきた。

レリーフホログラムの大量生産のための大力の最新技術は、回転法をともない、 この回転法においては、ニッケルシム（厚さが３５〜１１００ｕの範囲の薄いニ ッケルプレート）が機械固定方式または粘着方式を用いてエンボスローラに取り 付けられ、続いて、シムが圧力の作用によって種々のサブストレートをエンボス することができるようにエンボスローラと共に加熱される（油または電気ヒータ を用いて）。

これらのサブストレートは、通常、エンボスした後メタライズ加工されるが、メ タライズ加工済みの材料をエンボス加工することも可能である。

注型または鋳造、溶剤エンボス加工（エンボスする前に溶剤を用いて種々のプラ スチックを軟化させる加工法）、および、金型成形のような他の方法も用いられ 、所期の成果が得られている。

以上の説明から、高品質デジタル記録、たとえば、オーディオ記録を有する光デ ータ記憶ディスクを得るのに考慮しなければならない条件は、高品質の光記録を 有するホログラムを得るために考察しなければならない条件と相客れないことが 理解できる。

しかるに、本発明者らは、デジタル情報とホログラムとの両方を記録した光記憶 ディスクを案出し、かつ、そのようなディスクを製造する方法を案出したもので ある。

［発明の開示］ 本発明によれば、デジタルデータ記録をなす凹凸パターンが片面に形成され、そ の片面がメタライズ加工され、さらに、その上に層がコーティングされ、その層 にホログラフィック像を形成するレリーフパターンがエンボス加工された光デー タ記憶ディスクが得られる。

本発明者らは、パターンまたは凹凸の品質を低下させることなく、あるいは、通 常の方法すなわぢディスクの反対側または下面に入射するレーザビームを用いて デジタル情報を読み取るプロセスに影響を及ぼすことなく、ディスクの凹凸を形 成した側の片面に上記層を設け、これにエンボス加工することが可能であるとい う知見を得たものである。

ホログラフィックパターンは、ディスクの片面の所望の領域にわたって設けるこ とができる。

エンボス加工した層は、好ましくはメタライズ加工し、その後好ましくは保護コ ーティングで被覆する。

ディスクの上記片面には、最後に人間可読情報を印刷することも可能であるが、 印刷せずに、任意の必要情報をホログラムに入れるようにしてもよい。

また、本発明によれば、デジタノげ一夕記録をなす凹凸パターンを片面全域にわ たって有するディスクを形成するステップと、上記ディスクの片面をメタライズ 加工するステップと、その後、上記片面にホログラフィック像を形成するレリー フパターンがエンボス加工される材料層をコーティングするステップとからなる 光データ記憶ディスクを製造する方法が得られる。

［図面の簡単な説明１ 本発明の各実施例は例に過ぎない手段で示されており、これを各図面にしたがい 説明すると、図面中、図１は本発明による光データ記憶ディスクの斜視図、図２ は図１の光データ記憶ディスクの拡大断面図である。

［発明を実施するための最良の形態］ 図面を参照して、これには、デジタルオーディオ情報が記録されたコンパクトデ ィスク（ＣＤ）の形の光データ記憶ディスクが示されている。

図示のディスクは、通常厚さ１．２ｍｍポリカーボネートのサブストレート１０ を有し、その片面にはデジタル記録をなす凹凸またはピットのパターン１１が形 成されている。

ディスクの片面は、符号１２で示すように、メタライズ加工され、さらに熱可塑 性樹脂材料の層１４でコーティングされ、この層１４は、符号１５で示すように 、表面にホログラフィック像を形成するレリーフパターンがエンボス加工されて いる。

エンボス加工された表面１５は、符号１６で示すように、メタライズ加工され、 さらに、その上に保護ラッカのコーティング１７が施され、このコーティングに は、符号１８で示すように、印刷（たとえば、透明または半透明のインクを用い て）を施すことができる。

ホログラフィックレリーフパターンは、ディスクの所望の領域にわたって形成す ることができる。

本発明者らは、凹凸の品質を低下させることなく、また、通常の方法、すなわち 、ディスクの反対側または下面に入射するレーザビームを用い、ディスクの上面 からホログラフィック像を見るやり方でデジタル情報を読み取るプロセスに影響 を及ぼすことな（、ディスクの凹凸を形成した側の片面に上記層１４を設け、こ れにエンボス加工することが可能であるという知見を得た。

ディスクの上面には人間可読情報を印刷することもできるが、これに印刷せずに 、任意の必要情報をホログラム中に入れるようにしてもよい。

本発明の一つの製造方法においては、ディスク１０は、射出成形で形成された後 、真空メタライズ加工され（スパッタ法によることが多い）、ついで、そのメタ ライズ加工したディスクにエンボス加工可能なラッカの層１４がスピンコータに より塗工され、硬化、乾燥される。

つぎに、上記層１４は、熱と圧力とを用いてエンボス加工されるが、これには利 用可能な方法がいくつがある。

たとえば、層１４は、通常エンボシングシムの後ろに配置した普通の電熱素子で 加熱される平台プラテンによって刻印することもできれば、シムに通電すること によって刻印することも可能である。

シムの断面形状は、ディスク全面にわたる変動を考慮し、空気閉じ込めの可能性 を小さくするために、標準的な断面形状とは異ならせてもよい。あるいは、エン ボス加工可能なラッカは、ロータリエンボシングシリンダを用いてエンボス加工 または注型するようにしてもよい。

本発明の他の一つの製造方法においては、ホログラフィックレリーフは注型によ って形成することができ、これによれば、高圧と高温を用いる必要がなく、レリ ーフ転写を室温で行なうことが可能である。

この技術のもう一つの長所としては、ニッケルシムを用いる必要がなく、代わり に、より安価なたとえば軟質ポリエステルのホログラフィックレリーフシムなど を用いることができる。

本発明の好ましい実施態様による製造方法は、プレス成形または射出成形された 光ディスク１０（この段階では透明なポリカーボネートディスクである）を用意 し、これにスパッタ法によりインラインでアルミニウムをメタライズし、そのデ ィスクをスピンコータへ移してＵＶ（紫外線）硬化性のエンボス加工可能なラッ カを塗工した後、ＵＶ線を用いてラッカを硬化させることよりなる。

つぎに、このエンボス加工可能なラッカの層は、プラテンシステムを用いてクラ ウン状の断面を有するニッケルシムによりエンボス加工されるが、その際に、シ ムは、高い圧力でディスクに対して押し付けた後、低圧電源から高電流を通じる ことによ加熱される。

その後、プラテンを持ち上げ、ディスクを再びスパッタ装置へ戻してメタライズ 加工してから、粘着性の強いＵ■硬化性ラッカを塗工し、硬化させる。

上記の方法の変形態様としては、エンボス加工可能なＬＩＶ硬化性ラッカを部分 硬化させた直後にエンボス加工を行ない、その後Ｕ■硬化を完全に行なってから メタライズ工程に送るようにしてもよい。

ホログラフィ−が得られるように、エンボス加工または注型したディスクを真空 メタライザに入れてバッチ方式でメタライズ加工し、その後、表面保護コーティ ングを施すためのステ７シロンに送るようにしてもよい。

品質的には劣るが、実用可能な製品をつくるのであれば、上記の種々の層の一部 を省略することも可能である。

たとえば、メタライゼーション層１６および保護ラッカのコーティング層１７は 共に省略することができる。

この場合は、エンボス加工されたラッカ１４がホログラフィック像を記録するた めに用いられるとともに、保護コーティング層としでも機能する。

あるいは、ラッカの表面保護コーティング層１７のみを省略することもできるが 、そうすると、ホログラフィックレリーフがやはり傷つき易（なる。

酸化性インクのようなインクを用いてメタライ上−９３２層１６に直接印刷する ことも可能である。

本発明の長所は、いかなる種類のホログラムでも、光データ記憶ディスクに採り 入れることができ、非常に用途が広がることにある。

従来、光データ記憶ディスクの全面にわたってホログラムを形成することは、デ ィスクに対する箔押が、コストまたは品質あるいはその両方の理由から採算に合 わないことが明らかなであり、これが原因で非実用的であったが、このことはホ ログラフ記録を有する粘着ラベルのディスクへの貼付けについても同様である。

本発明によれば、この問題が解消される。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．デジタルデータ記録をなす凹凸パターンが片面に形成され、その片面がメタ ライズ加工され、さらに、その上に層がコーティングされ、その層にホログラフ ィック像を形成するレリーフパターンがエンボス加工されていることを特徴とす る光データ記憶ディスク。
2. ２．エンボス加工された層がメタライズ加工されている請求の範囲１記載の光デ ータ記憶ディスク。
3. ３．ディスクの片面に印刷が施されている請求の範囲１または２いずれかに記載 の光データ記憶ディスク。
4. ４．デジタルデータ記録をなす凹凸パターンを片面全域にわたって有するディス クを形成するステップと、上記ディスクの片面をメタライズ加工するステップと 、その後、上記片面にホログラフィック像を形成するレリーフパターンがエンボ ス加工される材料層をコーティングするステップとを備えていることを特徴とす る光データ記憶ディスクの製造方法。