PT95935B

PT95935B - Processo para a fabricacao de um disco optico e discos obtidos por esse processo

Info

Publication number: PT95935B
Application number: PT95935A
Authority: PT
Inventors: Jean Ledieu
Original assignee: Digipress Sa
Priority date: 1989-11-21
Filing date: 1990-11-20
Publication date: 1998-07-31
Also published as: FR2654864A1; CS570390A2; FI905729A0; DE69016603T2; EP0429346A1; DE69016603D1; KR910010431A; PT95935A; NO905021L; NO905021D0; FI905729A7; HUT56199A; US5166014A; CA2029769A1; FR2654864B1; ATE118113T1; JP3009723B2; JPH03238633A; HU907049D0; EP0429346B1

Description

“PROCESSO PARA FABRÍCAçSD DE UM DISCO ÓPTICO E DISCOS OBTIDOS POR ESSE PROCESSO” riEriõR ι H DizOCK I i iVh

RESUMOs j presente invento diz respeito a uro processo para fabricação ds um disco ds leitura óptica, nomeadamente para realização e a numa camada de transparente de fixação do registo de uma informação codificada resina sensível, aplicada sobre um substrato matéria inorgânica, tal como vidro, sendo a camada de resina revestida sxteriorsiente de preferência com uma camada fina de protecção»

De acordo com o invento, este processo é caracterizado por consistir em registar, de um modo em si conhecido, o sinal correspondente a uma informação codificada pela activação localizada da camada sensível C3> através do substrato (2), em retirar de seguida a camada de protecção C4), em executar a gravura do substrato através das zonas activadas da camada sensível que serve de máscara da gravura, em retirar o resto desta camada sensível, em revestir o substrato gravado com uma fina camada metálica reflectora C9) e₅ finalmen camada metálica uma camada externa de

te_s em depositar sobre a protecç 3o final (10)» invento dis igualmente respeito aos discos obtidos por este processo»

DESCRICÃO

ft presente invenção diz respeito a um processo de um disco de leitura óptica, em particular do tipo na técnica pela designação anglo—saxónica “μογη)^β? da expressão “write once -· read many*', ou. seja escrefabrico de c on hec ido abreviação ver uma vEiç ier varias veies»

A invenção dic igualmente respeito aos discos obtidos por este processo, destinados a constituírem arquivos de longa duração, ou, mais em geral, suportes em que as condiçSes de utilização devem apresentar uma grande fiabilidade durante um período de tempo prolongado, no decorrer do qual o disco pode ser lido tantas vezes quanto necessário» tíão já conhecidos diversos processos de fabrico de dxs-coís· opcicos de grande qualidade, nomeadamence pela execução de u.m disco em vidro polido, préviamente revestido com uma camada ou filme fino de uma resina fotosensívsl, na qual a informação codificada a ler posteriormente é realizada sob a forma de uma imagem latente criada por um feixe laser, modulado por um conjunto de comando em função do sinal a. codificar» 0 desenvolvimento e eliminação da resina nas zonas em que estai foi registada deixa subsistir no filme uma sucessão de microcrateras, permitindo proceder de seguida entre as partes da camada restante, à gravação tío disco nessas zonas» A resina, é então eliminada.

nomeadado disco mente por plasma ds oxigénio, sendo a face gravada revestida finalmente com uma fina camada metálica reflectora por evaporação no vácuo, sendo estai camada revestida por sua vez com uma camada final de protecção» 0 disco assim obtido, que constitui um exemplar original único, pode ser utilizado tal e qual, apresentando, devido â natureza inorgânica dos materiais utilizados, uma duração satisfatória»

Em alternativa, quando se quer Táoncar um numero limitado de exemplares do disco, pode-se realizar directamente um molde de reprodução segundo um técnica sensivelmente idêntica, s ds sequida utilizar este molde para fabricar, por fotolitogravura, o número de dxscos desejado» yr

Num e noutro caso, o produto obtido apresenta uma rande esfe.bxl idade de qravaçao e um comporcamento satisfatório em relação à temperatura e à humidade, permitindo responder particular aos objectivos- de fiabilidade s de comportamento tempo, necessários para que o disco constitua um suporte- de arquivo de qualidade» No entanto, este produto apresenta o inconveniente de ser caro, nomeadamente quando se trata de realizar um único disco ou uma tiragem de um tal disco em pequena quantidade» Nomeadamente, para o detentor da informação a registar, o fabrico de um disco deste tipo necessita geralmente de recorrer a um laboratório especializado, fornecendo a este uma banda magnética ou suporte análogo, permitindo transcrever a informação codificada através de um computador que comanda o feixe de regista da camada sensível» Convém notar que esta, última apresenta uma superfície lisa, não apresenta a priori nenhuma pré-formatação das zonas a registar e, finalmente, ela está directamente em contacto com o ambiente exterior» Nestas- condi— o fabrica do disco exige a execução de instalações complexas e onerosas, bem como, ao nível dos equipamentos necessários, :=rmitam preservar a. superfície do disco da ρ em no

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uma incidência notável sobre o preço de -revenda do disco, em particular ss a tiragem prevista, deste é fraca» o qus é qeralmen— te o caso pela natureza própria do produto»

tor ou. utilizador da informação a registar, sendo a gravação nos discos do tipo “worm executada onde o suporte é revestido com uma camada termosensível, destinada a registar a imagem representante da informação, sendo esta camada protegida extsriormente por um filme apropriado, nomeadamente em resina poliaierisada. 0 registo é executado na face oposta do suporte transparente, a qual foi pré—formatado, a fim de assegurar um guiamento do feixe de laser procedente do conjunto do registo, o que simplifica de modo muito sensível a concepção deste último e por conseguinte o investimento que é necessário» Por outro lado, com os discos woriti do tipo anteriormente referido, a camada sensível que recebe o registo é permanentemente protegida, nomeadamente do ambiente exterior, por uma camada de protecção, o que permite evitar a colocação do conjunto num ambiente protegido, podendo as operaçSes de registo ser efectuadas em atmosfera normal«

ff

Num tal tipo de disco, o registo da camada de resina termosensível efectua-se, a maior parte das vezes, por ablação térmica, isto é, pela formação de buracos nesta camada através do substrato ou suporte de vidro» Cada buraco corresponde a um sinal elementar, ds tal modo que, na leitura do disco por um feixe luminoso, a difracção deste pela descon tinuid-atíe criada na direcção ds cada buraco da camada restitui o sinal original, sendo cada buraco equivalente a uma microcratera gravada, tal como realizado num disco clássico» Pode ser prevista uma camada de estabilização, o que é uma vantagem, entre o suporte e a camada termosensível, a fim de melhorar a precisão do registo» Tais discos worm’’ constituem objectivo de várias patentes anteriores, tais como a US-ft- 4 414 273 e EP-fi- © 130 ©26» a

Mas estes discos não apresentam uma fiabilidade suficientemente duradoura em tempo para certas aplicações, em particular para realizar suportes de -arquivo, não fornecendo uma garantia conveniente de reprodução perfeita do sinal ’registado para lá de um período de alguns anos» As suas aplicações são pois limitadas, nomeadamente no fabrico de discos de testes, sendo indispensável o recurso aos processos tradicionais, com os inconvenientes mencionados, cada vez que é necessário colocar um disco que apresente uma fiabilidade que ofereça garantias durante um longo período de tempo.

H	presei
um	disco
tal	diSCO

respeito a um processo para realizar um disco óptico tíe grande qualidade e alta fiabilidade, podendo tal disco ser obtido de modo mais económico do que com osprocessos clássicos, permitindo- nomeadamente ao utilizador realizar ele próprio o regista desejado, exigindo sómente o recurso posterior a um laboratório externo especialista, a fim de realizar uma operação de condicionamento final, em condições bastante menos onerosas do que com os métodos tradicionais.

Deste modo, o processo considerado para a realização e a fixação do registo de uma informação codificada, sob a forma de buracos discretos executados numa camada de resina sensível aplicada sobre um substrato transparente, num material inorgânico tal como vidro, sendo a camada de resina de preferência revestida exteriormente com uma camada fina de protecção, caracterizada por consistir em registar, ds um modo em si conhecido, o sinal correspondente a uma informação codificada pela activação localizada da camada sensível através do substrato, em retirar de seguida a. camada de protecção, em executar a gravação do substrato através das zonas activadas da camada sensível que serve ds molde da gravação, em retirar o revestir o substrato gravado resto desta camada sensível, em com uma fina camada metálica

uma camada externa de protecção final» de prefer&ncxa uma realizar o registo a que determina na

A camada ^enísívsl aetiysda deve ssr camada termosensível_? indo a activação desta do sxnãlj o que consiste numa aolaçáo cermic camada uma variedade ds buracos discretos» camada sensível é uma camada fotosensível, con ção numa insolação seguida de uma revelação da

Numa variante, sxstxndo a activa s zonas activadas»

A operação prévia de registo da camada de resina» nomeadamente termosensível, aplicada sobre o substrato e ela própria revestida com uma camada de protecção tal como realizado num disco wcrm clássico, s executada através do substrato transparente, por meio de um codificador e de material de registo actualmente disponíveis no comércio, e fornecendo, a partir de dados numéricos pré-formatados conseguidos numa banda magnética ou de um outro suporte, informações próprias para comandar um feixe de laser que, por sua vez, emite impulsões óptxcas moduladas, em função do sinal a registar, indo provocar uma pirólise na camada sensível s realizar nesta os buracos necessários»

D disco registado é então enviado a um laboratório especializado que realiza as operações subsequentes, a saber, a retirada da camada de -protecção, a gravação do substrato transpa-

rente através da <	camada sensível formando	uma	co be rtura
direcção dos buraco;	s desta, a retirada das	partes	r es t an t es
camada sensível, o	depósi to me tá1ico do	f x 1 me	reflector

Cttó ^:inalmente, a colocação final da camada de protecção.

úisuo -sssíhí obtido, de acordo com o processo da invenção, apresenta de preferência um substrato liso, de Uffs material inorgânico transparente, nomeadamente vidro, em que a

eSpesSUt ã é ds i-SfCS de 1.2 iiifi»» H C-::ins-Sds ds i' S'xiÍri-3. termQssenSiVSl capaz de sofrer uma pirólise depositada sobre o substrato, apresenta uma espessura de 200 a 300 nso (nanómetros), sendo uma tal resina conhecida no domínio considerado. A camada de proteç— ção externa é constituída, a título de exemplo, por uma resina termoendurecível»

A retirada da camada de protecção, depois da formação dos buracos na camada termosensível por pirólise e ablação local, é realizada por pelagem, plasma reactivo, abrasão, dissolução química ou qualquer outro meio apropriado. A gravação do substrato έ de seguida realizada, ds preferencia por meio de um plasmas reactivo, nomeadamente em atmosfera de flúor. 0 resto ds camada termosensível é finalmente eliminada, por meio de um plasma em atmosfera de oxigénio, o que é uma vantagem.

A camadas de metal ização da superfície gravada do substrato, própria para facilitar a reflexão do feixe de leitura, é então obtida por evaporação no vácuo de um depósito apropriado, em particular ouro ou outro metal equivalente, sendo a espessura das camada próxima de 9Θ® nm. Por fim, as camada final de protecção é obtida por depósito de um filme orgânico ou mineral, em particular sob a forma de umes camada de crómio, igualmente realizado por metal ização no vácuo e apresentando suma espessura, próxima ds 2000 nm.

As diversa ar ter da estrutura de um discce obtido de acordo com a invenção, tornar-se—ã'o mais evidentes através da descrição que se segue de um exemplo de realização, dado a título indicativo e não limitativa, fazendo-se referencia aos desenhos anexos, em relação aos quaiss •ν as Figuras 1 e

ilustram esguemáticamente uma •fracção de um disco ^!,worm'* e de meios próprios para realizar, ns camada termosensível deste, o regista de uma informação codificada sob a forma de buracos discretos, executados nesta camada»

- a Figura 3 ilustra, através de diversas etapas indicadas nesta Figura com as referências C3a> a Í3f>, a execução das fases ulteriores do ρ Γ* Η¹* Γ X S- U.Í500 ₍ prOCBSSO pârfcir dCi dlSCCi CÍG tipQ ^uWOrSl^l .gi

Na Figura 1, a referência Cl) designa um disco ‘'worm clássico, apresentando nomeadamente um substrato C2), ds preferência em vidro polido ou en? qualquer outro material inorgânico transparente, apresentando este substrato de preferência uma espessura próxima de 1,2 mm» Numa das suas faces, o substrato C2> é revestido com uma camada fina C3> de uma resina termosensível, susceptível de ser eliminada localmente por pirólise, a fim de realizar, nesta camada, o registo ds uma infarmação apropriada? â espessura da camada (3? é cerca de 200 a 300 nm» Sobre a camada Í3> precedente é colocado um revestimento externo protector C4), em resina endurecível ou em outro material apropriado, eventualmente metálico, protegendo a camada (3) em contacto com o ambiente exterior» A fim constituir uma vantagem deve ser colocado um filme intermédio (5) na interface entre o substrato C2) e a camada, termosensível (3), formando este filme uma camada ds estabilização, com a intenção de nomeadamente melhorar a regularização do depósito da camada sensível e a homogeneidade da sua ligação com o substrato»

De modo igualmente conhecido da técnica, o disco Cí) assim obtido é submetido a uma fase de pio geral é esquematizado na Figura 2, por meio de um feixe laser (6) que registo, em que o princísendo esta fase realizada atravessa um conjunto de focalízação C7), colocado do relaçao ã camada ~ansiVc'i ^c-.o? <

lado oposto do substrato (2) e<n /7) adjacente

A face do substrato , ã camada sensível e que recebe o feixe de laser, & pré-formatada» de modo a facilitar o guiamento do feixe quando se faz o registo da camada (3), o que é uma vantagem»

Segundo a modulação do feixe em função do sinal a registar, assim se executa na camada (3) uma sucessão ds buracosdiscretos CS) em que o material da camada é eliminado por ablação térmica, pelo qus a pirólise è criada sm cada ponto pelo impacto do feixes cada um destes buracos CS) determina uma microcratera, representativa de um estado do sinal a registar» 0 disco obtido, que constituí um disco worm“ clássico, pode ser sujeito a. uma leitura de controlo da boa execução do regista, antes deste disco ssr confiado a. um laboratório exterior que realiza sobre ele as etapas finais de condicionamento, as quais estão ilustradas na Fiqura 3»

Na Figura 3a, pode-se ver assim o disco worm registado, como o ilustrado na Figura 2» A etapa seguinte, esquematizada na Figura 3b» consiste então, depois tío retorno do disco, em

quer	mexo a;
•ssão	d i rec ta
Ώ OU	por um
ío qu	imxca=
ão	do subs
íada	sensívs

graças a um ataque por um plasma reaetivo ou mecânico de abrasão, ou ainda por dissolução química itraves

Procede—se de seguida â gravação 35 buracos CS) realizados na i preferência por meio de um plasma reaetivo em atmosfera de flúor agindo na direcção destes buracos, formando a camada C3> entre eles um molde gravação» 0 disco assim obtido está representado esquematicamente na Figura 3c» •V tapa subsquents, elimina-se o exemplo por meio de um plasma não deixar subsistir senão o subi representado na Figura 3d =

Na e sensível , por oxigénio., para men ts g ravado, resto da c amada em atmosfera de trato C2) préviaft superfície gravada do disco (2) é então revestida com uma camada metálica reflectora (9), obtida nomeadamente por evaporação no vácuo, sendo esta camada realizada com vantagem por meio de um depósito de ouro com uma espessura da ordem de 9©© nm, a fim de melhorar a fiabilidade final do produto obtido, sendo este depósito de ouro finalmente revestido, como representado na. Figura 3e, com uma camada de protecção externa (1©) de registo. De preferência, a camada. Cl©) é constituída por um depósito de crómio de cerca de 2Ô0© nm, realizada igualmente por evaporação no vácuo, embora possam ser igualmente considerados outros materiais de natureza orgânica ou mineral, sendo o seu depósito sobre a camada metálica realizado de modo diferente.

□ disco assim conseguido pode finalmente voltar ao utilizador, podendo efectuar a leitura por meio de um feixe laser Cíl), com todo o conjunto adaptado a uma tal leitura (Figura 3f).

de leitura .

reisarc á ve i s processos t de registo.

zado. Como os no essencial pode no caso fui quer um satisfatória processo segundo a óptica com uma grande , de todo comparáveis rad ic i on ais, evi tan d o realizadas necessári invenção, permite obter um disco qualidade e com uma fiabilidade âs que resultam da execução dos as operaçóes longas e onerosas smente num laboratório especialiiBcâusn.-3.is que enxrsffi ns. consti tx-txção do disco de origem mineral Csó a camada de protecção final presente ser de origem orgânica), este disco consti— suporte de arquivo apresentando uma perenidade quer um suporte de registo, próprio para ser

utilizado se® inconveniente num ambiente severo, mesmo em condições de temperatura e de humidade partieularmente significativas»

Bem entendido.

exeiaplo de execução mais a invenção só por si não se limita ao detalhadamente aqui descrito e representado; pelo contrário, ela engloba todas as variantes. Em larj poder—ss—á realizar a camada, sensível colocada, substrato», não através de uma. resina termosensível exemplo através de uma resina do tipo fotosensível» Nestí desenvolvimento da camada efectua-se de modo habitual, · operação de gravação mas depois da retirada da. camada de ção exterior. Assim, é claro que as etapas de gravação e particusobre o mas por e c aso, ó an tes da protecaque1as que se seguem, que foram supostamente efectuadas, no exemplo considerado, por um laboratório exterior, poderão ser realizados pelo próprio utilizador dado que este dispõe dos meios necessários, podendo estas etapas ser bem executadas em sequência, de modo manual ou automático.

Claims

REIVINDICAÇÕESs is - Processo para a fabricação do um disco de leitura óptica, nomeadamente para a realização e a. fixação do registo de uma informação codificada numa camada de resina sensível aplicada sobre um substrato transparente ds matéria inorgânica, tal como vidro, sendo a camada de resina revestida exteriormente de preferência com uma camada fina de protecção, caracterizado por consistir em registar, de um modo em si conhecido, o sinal correspondeute a uma informação codificada pela activação localizada da camada sensível através do substrato, em retirar de seguida a camada de protecção, em executar a gravura do substrato através das zonas activadas da camada sensível que serve de máscara tía gravura, em retirar o resto desta camada sensível, em revestir o substrato gravado com uma fina camada metálica reflectora e, finalmente, em depositar sobre a camada metálica uma camada externa de protecção final.
2ã — Processo da acordo cois a reivindicação 1, caracterizado por a camada sensível activada ser uma camada termosensível, indo a activação desta realizar o registo do sinal, consistindo numa ablação térmica, que vai determinar nas camada uma variedade de buracos individuais.
3½ - Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a camada sensível ser uma camada fotosensível, consistindo a activação numa insolação seguida de umas revelação das zonas activadas.

reivinox:osTí qualquer uma d·
4â ~ Processo de acorde cações 1 a 3, caracterizada por a activação localizada da camadas sensível se efectuar por meio de um feixe de laser.

X ί> ν' >
5ã - Disca obtida pela realização do processo ds acorda com uma qualquer das reivindicações í a 4, caracterizado por a espessura do substrato ser próxima de 1,2 mm,

As — Disco obtido pela realização do processo de com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado retirada da camada de protecção ser realizada através de pí plasma reactivo, abrasão, dissolução química ou qualquer acordo por a laqem, outro meio»
7ê - Disco obtido pela realizaç com uma qualquer das reivindicações í a gravura ser realizada por meio de plasma em atmosfera de flúor.

;O do processo de acordo 4, caracterizada par a reactivo, nomeadamente gã - Disco obtido pela realização do processo ds acordo com uma qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada par a retirada do resto da camada sensível ser realizada por meio ds um plasma em atmosfera de oxigénio.

com uma camada f gravado,
9ã - Disco obtido pela realizaçã qualquer das reivindicações 1 a ina, metálica e reflectora que ser realizada através da metaliza o do processo de acc 4, caracterizado porre veste o subs tição no vácuo.

rdo •a çd —» Í«í
10a - Disco de acordo com zado por a camada metálica ser reali inalterável, nomeadamente de ouro.

a reivindicação 9„ caracterizada por depósito de um metal

Ílã — Disco de acordo com uma das reivindicações 9 ou 1®, caracterizado por a espessura da camada metálica ser próxima d e 9®® m i c ron s.

coai tuna »·

Í2ã - Disco obtido pelo processo de acorda qualquer das reivindicações í a 4» caracterizado por a externa de protecção final ser obtida por depósito de um orgânico ou mineral.
13ã — Disco de acordo com a reivindicação 12, c. rizado por a camada de protecção ser constituída por um inalterável e duro, nomeadamente por crómio.

141 - Disco de acorda com uma das reivindicações 13, caracterizado por a espessura da camada de protecç: próxima de 2000 microns.

camada f i 1 me

5. rac teme tal

12 ou so ser