JP2000057633A - 光記録媒体およびその製造用原盤 - Google Patents
光記録媒体およびその製造用原盤Info
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Abstract
の信号の変動の少ないプリフォーマットを有する光記録
媒体を提供する。 【解決手段】 光散乱性の粗面状のプリフォーマット2
を有する光記録媒体1において、該粗面の平均面粗さR
aが0.02μm以上0.5μm以下であり、かつ最大
面粗さRzが平均面粗さRaの5倍以下である光記録媒
体。
Description
録再生を行う光記録媒体とその製造用原盤に関する。
情報を効率よく扱う手段として、光ディスク、光カー
ド、光テープ等の光学的に情報の記録または再生を行う
情報記録媒体及び情報記録再生装置が多く提案されてい
る。光記録媒体の特徴としては、記録密度が高く、且つ
非接触で記録再生が可能なために、寿命が長い等の優れ
た点がある。
の相変化に伴う反射率の変化、ピット(穴)の有無の様
な表面形状の変化に伴う反射光強度の変化、磁気光学効
果による偏光面の変化を反射光強度変化を変換して検出
する方法が知られている。
ッキングを行うためのトラッキングトラック(以下、グ
ルーブと称す)、及びセクタ又はトラック番号等のプリ
フォーマット情報のピット列(以下、プリピットと称
す)からなるプリフォーマットが形成されている。
ク横断信号及びプリピットから得られるプリピット信号
(以下、両者をまとめてプリフォーマット信号と称す)
の大きさは、外乱(例えば振動、媒体表面のほこり、ゴ
ミ、傷)に対する抗力に比例するため、信号量が大きく
なるようにプリフォーマットの形状が工夫されている。
特公平07−64141号公報、特公平3−59493
号公報及び特許第2508788号に開示されている様
に、プリフォーマットが平均面組さ0.05μm〜lμ
mである光散乱性の粗面形状からなるものが知られてい
る。
ットの場合、グルーブ及びプリピットの内部全面が光散
乱性を示すため、大きなプリフォーマット信号が得られ
る利点がある。
録媒体を製造するための原盤の作製方法は、半導体製造
用のフォトリソグラフィー技術(以下、フォトリソ)を
用いて、ガラス基板上のフォトレジストに所定のパター
ニングを行って作製する方法が公知であり、具体的に
は、 平滑なガラス基板上にフォトレジストを所定の厚み
に形成する工程、フォトレジストを研磨等で粗面化され
たガラスで露光し表面全体が粗面なフォトレジストの潜
像を得る工程、通常のパターニング露光を行いガラス基
板上にプリフォーマットの潜像を形成する工程、形成さ
れた潜像を現像する工程、から作製する方法、 予め研磨等で粗面化されたガラス基板にフォトレジ
ストを成膜する工程、パターニング露光を行う工程、潜
像を現像する工程、から作製する方法、 ドライエッチング耐性の低い材料を使用しフォトリ
ソ工程でプリフォーマットを形成した後、ドライエッチ
ングでプリフォーマットを粗面化する方法、等が知られ
ている。
盤は、通常のフォトリソ工程に粗面化ガラス製作工程、
粗面化露光工程、またはドライエッチング工程のどれか
一つ又は二つの工程を加えることで作製できるため安価
に製造することができる。
リフォーマット原盤は安価に作製でき、その原盤から作
製される光記録媒体は大きなトラック横断信号及びプリ
ピット信号が得られる反面、それらの信号の変動が大き
いという問題があった。
がわかった。粗面プリフォーマットを形成するために必
要な粗面化されたガラスを作製する方法によれば、粗面
化ガラスは#4000程度の研磨剤により研磨またはサ
ンドブラストで加工することにより得られるが、研磨剤
の粒度分布が大きく、さらに機械加工で行うため加工精
度が悪いという原因でこれらの方法で作製された粗面の
平均面粗さRaに対する最大面粗さRzの大きさが非常
に大きくなること、またドライエッチングによる方法に
よれば、ドライエッチングの際のエッチングガスの局在
的な濃度変動および高周波電力密度の局在的な密度変動
によりエッチングされた粗面の平均面粗さに対する最大
面粗さの大きさが非常に大きくなることが判明した。
面粗さの大きさが大きいために最終的に得られる光記録
媒体のプリフォーマット信号の変動が大きくなるという
ことがわかった。
するためになされたものであり、大きなプリフォーマッ
ト信号を有し、かつその信号の変動の少ないプリフォー
マットを有する光記録媒体及びその光記録媒体の製造用
の原盤を安価に提供することを目的とするものである。
明は、光散乱性の粗面状のプリフォーマットを有する光
記録媒体において、該粗面の平均面粗さRaが0.02
以上0.5μm以下であり、かつ最大面粗さRzが、平
均面粗さRaの5倍以下の光記録媒体である。
大面粗さRzが、平均面組さRaの4倍以下にすること
によってプリフォーマット信号の変動を小さく抑えるこ
とができる。
乱性の粗面状のプリフォーマットを有する光記録媒体製
造用原盤において、粗面状のプリフォーマットがフォト
レジストと0.008μm以上0.2μm以下の平均粒
径で最大粒径が0.5μm以下である粒子との混合物で
形成されている第1の発明の光記録媒体の製造用原盤で
ある。
成が微細な粒子を用いてプリフォーマットパターンを形
成することができるため、粒子の粒度分布を制御するこ
とで極めて容易に粗面の面粗さの平均値と最大値との差
を抑えることができ、変動の少ないプリフォーマット信
号が得られる。また本原盤は、通常のフォトリソ工程に
特殊な工程を付加することなく、フォトレジストに上記
粒子を添加することで作製できるため非常に安価にまた
容易に製造することができる。
ーマットのフォトレジストが化学増幅型のフォトレジス
トで形成された光記録媒体の製造用原盤が好ましい。
反応が逐次的に起こり量子効率は1以下であるためフォ
トレジストに上記粒子を混合することにより、レジスト
膜の透過率が小さくなり、膜の下部の感光剤が感光しず
らくなる。しかし、化学増幅型フォトレジストの場合に
は連鎖反応もしくは触媒反応が起こり、量子効率は1以
上を得られるためにフォトレジストに粒子を入れて透過
率が小さくなっても自己増殖的に感光が起こり解像度の
良いパターニングが可能となるという利点がある。
盤について図面を参照して説明する。図1は本発明の光
記録媒体の一実施形態である光カードを示す概略図であ
り、図1(a)は平面概略図、図1(b)は図1(a)
のプリフォーマットの部分拡大図である。
2は、粗面の平均面粗さRaが0.02μm以上0.5
μm以下、好ましくは0.05μm以上0.3μm以下
であり、かつ最大面粗さRzが、平均面粗さRaの5倍
以下、好ましくは3倍以下で形成されたプリフォーマッ
トからなる。
形成は、光媒体製造用原盤のプリフォーマットを粗面化
ガラスを用いて作製し、その原盤から光記録媒体を製造
する従来技術で示した公知の方法で製造できるが、製造
工程条件を極端に精度よく制御することが必要となる。
ために、図2に示す本発明の原盤を使用し光記録媒体を
製造することにより安価にかつ容易に光記録媒体の製造
ができる。
実施形態である光カード製造用原盤を示す概略図であ
り、図2(a)は平面概略図、図2(b)は図2(a)
のAA線断面のプリフォーマットの部分拡大図である。
体製造用原盤(以下、原盤と記す)3は、原盤用基板5
と、その上にフォトレジストと0.008μm以上0.
2μm以下、好ましくは0.05μm以上0.1μm以
下の平均粒径であり、かつ最大粒径が0.5μm以下、
好ましくは0.3μm以下である粒子とが混合された材
料からなる粗面状プリフォーマット6から構成されてい
る。
マットの平均面粗さRaは、材料(分散媒;本発明では
フォトレジスト)に含まれる粒子が単分散している場合
は、粒子の半径に等しくなること。しかし、実際の単分
散中の粒子は、十分に分散させても、1〜10個程度の
粒子が凝集した形で存在するため、Raは凝集粒子の平
均粒径、すなわち粒子5個分の平均粒径の1/2とな
る。そのため、Raが0.02μm以上0.5μm以下
とするには、単一粒子の平均粒径(直径)は0.08μ
m以上0.2μm以下であることが必要である。また、
原盤の平均面粗さRaに対する最大面粗さRzは、凝集
粒子の最大凝集粒子数10に単一粒径を乗じた大きさの
半分になることから、粗面状プリフォーマットのRzが
Raの5倍以下とするには、凝集粒子のRzは、2.5
μm以下であることから、単一粒子の最大粒径は0.5
μm以下であることが必要である。
ノメータ三次元測定機(オリンパス株式会社製)で行
い、粒子の粒径は、サブミクロン粒子アナライザーCO
ULTER N4 PLUS(コールター株式会社)に
よって測定した。
る。まず、原盤用基板3の材料は、通常使用される原盤
用基板材料が使用でき、寸法精度及び機械的強度が優れ
ている材料が使用でき、例えば、ガラス及び金属等が使
用できる。
ガラスまたは石英ガラス等が使用でき、金属としては、
ステンレス鋼、超鋼合金及びニッケルクロム鋼等が使用
できる。
0.008μm以上0.2μm以下の平均粒径で最大粒
径が0.5μm以下である粒子との混合物を均一な膜に
形成する。膜の厚みは公知の原盤のプリフォーマットパ
ターンの厚みと同じで0.01μm〜5μm、好ましく
は0.05μm〜2μm程度が好ましい。
のポジ型フォトレジスト及びネガ型フォトレジストが使
用できる。ポジ型フォトレジストの場合、例えば、ノボ
ラック系フェノール樹脂と感光剤としてナフトキノンジ
アジドが一般的であり、市販のフォトレジストとして、
ヘキスト社のAZシリーズ、シプレイ社のSPRシリー
ズ及び東京応化工業社のOFPRシリーズ等がある。ま
たネガ型フォトレジストの場合は、環化したシス−1,
4−ポリイソプレンと感光剤としてビスアジドが一般的
であり、市販のフォトレジストとして、コダック社のK
TFRシリーズ及び東京応化工業社のOMRシリーズ等
がある。
述した理由によって解像度の良いパターンが得られる。
市販の化学増幅型フォトレジストとして、シプレイ社の
UVシリーズ及び東京応化工業社のTDURシリーズ等
がある。上記フォトレジストに平均粒径0.008〜
0.2μmで最大粒径が0.5μm以下である粒子を混
合させる。
リフォーマットの平均面粗さRaに対し最大面組さRz
が、Raの5倍以下で得られ、最終的に製造される光記
録媒体のプリフォーマット信号の変動を小さくすること
ができる。
Dによる気相反応で作製する方法、熱プラズマにより作
製する方法、及び金属アルコキシドを加水分解して作製
する方法(一般に、ゾルゲル法と呼ばれている)等が知
られている。
ストと化学反応せず、機械的強度の大きい材料が好まし
く、例えば酸化チタン、窒化チタン、酸化珪素及び窒化
珪素等のセラミックス及びニッケル、コバルト及び鉄等
の金属が挙げられる。
ジストに混合させると著しい凝集が起こり混合できない
ため、予め溶媒に分散させた粒子をフォトレジストに混
合させることによって良好な分散状態が得られる。その
ためゾルゲル法で作製されたセラミック微粒子が、製造
工程上容易に溶媒に分散させることができ適している。
の割合は、1〜80重量%の範囲、好ましくは3〜40
重量%の範囲であれば、膜強度が得られかつプリフォー
マット信号が十分得られる粗面を形成するため好まし
い。
基板上に成膜する方法は、公知の塗布方法、例えば、ス
ピンナー法、ロールコート法及びスプレー法で形成でき
る。上記微粒子含有フォトレジストにプリフォーマット
パターンを露光し、現像することでパターニングされた
原盤が得られる。
は、コンタクト露光方法、ステッパーによる方法及びレ
ーザーカッティングマシンによる方法、現像は、ディッ
ピングによる方法、及びスピン現像による方法等が使用
できる。また必要によりプリベーク工程、PEB工程、
ポストベーク工程を付加することもできる。
方法、すなわち導電化膜形成工程、電鋳膜形成工程、電
鋳膜剥離工程を経てスタンパーを得ることができる。こ
のスタンパーのパターンをインジェクション成形、2P
成形、注型成形、押し出し成形等の樹脂成形で光記録媒
体のレーザ光照射側の透明基板に転写することでグルー
ブが形成された光記録媒体用透明基板が得られる。
護基板を接着し、本発明の光記録媒体を得ることができ
る。この方法は、例えば、オプトロニクス社刊“続・わ
かりやすい光ディスク”に示されている。
説明する。
た。まず、5インチ角の平均粗さRaが100Å以下
(0.01μm以下)の石英ガラス基板に上にg線用ポ
ジ型フォトレジストTHMR−iP3100(東京応化
工業株式会社製;ノポラック樹脂40%とメチル−3−
メトキシプロピオネート70%の混合物)とシリカゾル
(日産化学株式会社製;イソプロピルアルコール70%
と平均粒径0.1μmで最大粒径0.2μmの酸化珪素
30%の混合物)を5対1の割合で混合し撹拌した溶液
をスピンコーティングで厚さ0.4μmに成膜した。
のプリベークを行った後、所定のパターニングがなされ
ているフォトマスク(HOYA株式会社製)を使用し、
露光装置(PLA−500F、キヤノン株式会社製)、
光源(水銀キセノンショートアークランプAHXD、
(株)オーク製作所製)を用いて、コンタクト露光方式
によるパターニングを行った。
/cm2 で行い、マスクパターン寸法は、グルーブ幅
2.3μm、記録トラック幅9.7μm、ピッチ12μ
mとした。次に、現像液NMD−3(東京応化工業株式
会社製)で現像した。現像条件は、23℃、60秒、デ
ィッピング方式で行った。次に、クリーンオーブンにて
130℃、20分のポストベークを行い、原盤とした。
子の平均粒径を0.01μm、最大粒径0.05μmと
した以外は実施例1と同じ方法で原盤を作製した。
子の平均粒径を0.18μm、最大粒径0.3μmと
し、スピンコートでの膜厚をlμmとした以外は実施例
1と同じ方法で原盤を作製した。
型のフォトレジストUV2HS(シプレー社製)を使用
した以外は実施例1と同じ方法で原盤を作製した。
子の平均粒径を0.006μm、最大粒径0.02μm
とした以外は実施例1と同じ方法で原盤を作製した。
子の平均粒径を0.25μm、最大粒径0.60μmと
し、スピンコートでの膜厚を2.0μmとした以外は実
施例1と同じ方法で原盤を作製した。
磨剤を用いてガラス研磨装置で研磨を行い粗面化ガラス
を作製した。その上にg線用ポジ型フォトレジストTH
MR−iP3100(東京応化工業株式会社製)をスピ
ンコーティングで厚さ0.4μmに成膜した。以下、実
施例1と同じ工程を経て原盤を作製した。
の原盤に対応して以下のようにそれぞれ7種類ずつのス
タンパーと光カードを作製した。まず、原盤に、スパッ
ター装置により、ニッケル薄膜を2000Åの厚みで形
成した。次に、スパッターによるニッケル薄膜を電極と
して、電鋳装置により、ニッケルの電鋳膜を300μm
の厚みに形成した。その後、電鋳膜を原盤から剥離して
スタンパーとした。
5mmのポリカーボネート基板(パンライト;帝人化成
株式会社)の上にフォトポリマー樹脂を介してスタンパ
ーを重ね合わせてUV光を照射し、透明基板にスタンパ
ーのパターンを転写した。
に、ポリメチン系色素(IR−820:75wt%とI
RG−011(下記に構造式を示す):25wt%の混
合体;日本化薬株式会社製)の濃度3.0wt%のジア
セトンアルコール溶液をグラビアコートし、乾燥した
後、厚さ900Åの記録層を形成した。
5mmのポリカーボネート製の基板(パンライト;帝人
化成株式会社製)に可視情報を印刷した保護基板を用意
した。次に、厚さ50μmのホットメルトタイプのドラ
イフィルムの接着剤(商品名:O−4121;クラボー
社製)を介して、光記録層の形成された透明基板と保護
基板を120℃でホットプレスして貼り合わせた。
コート剤(商品名:ユニディック17−824−9;大
日本インキ化学工業株式会社製)をスピンコートし、U
V光で硬化させ、厚さ10μmのハードコート層を形成
し、光カードを製造した。
のプリフォーマットパターンのグルーブ線幅を原子間力
顕微鏡(東陽テクニカ株式会社製)で測定した。測定点
は、パターンの4角と中央の5点である。グルーブ線幅
の平均値と最大最小の測定結果を表1に示す。
ーブを記録再生用のレーザービーム(ビーム径2.5μ
m)が横断した時の信号のコントラスト(トラック横断
信号のコントラスト)を測定した。コントラストの平均
値と最大最小の幅を表1に示す。
学増幅型のレジストを示す。
面粗さRa、最大面粗さRzの測定を、ナノメータ三次
元測定機(オリンパス株式会社製)で行った。その結果
を表2に示す。
ーブ線幅の規格は、2.3±0.3μm、トラック横断
コントラストの規格は、0.3以上と定められている。
上記表からわかるように、微粒子の粒径が0.006μ
m以下のサンプル(比較例1)では、グルーブの線幅の
最大最小の幅は規格を満足するが、トラック横断信号コ
ントラストが小さくなり規格を満足できない。また、微
粒子の粒径が0.25μmサンプル(比較例2)では、
トラック横断信号コントラストは規格を満足するがグル
ーブの線幅の最大最小の幅は規格を満足できないことが
わかり、微粒子の粒径は、0.008〜0.2μmの範
囲であることが必要であることがわかった。
と、化学増幅型のフォトレジストを使用した実施例4
は、線幅の寸法精度が向上し、トラック横断コントラス
トの最大最小幅も減少し安定したプリフォーマット信号
が得られた。
マット原盤である比較例3を比較すると、線幅精度は同
じであるが、本発明の原盤から作製された光カードのト
ラック横断信号コントラストは、平均値が大きく変動が
大きいことがわかる。この理由は、比較例3の光カード
のプリフォーマットの粗面を測定したところ、平均面粗
さRa=0.2μm、最大面粗さRz=1.8μmであ
り、平均面粗さに対し最大面粗さは9倍であることがわ
かり、そのため比較例3の光カードのトラック横断信号
コントラストが平均的に小さく、かつ変動が大きくなっ
たものと思われる。
いた本発明の光記録媒体は、大きなプリフォーマット信
号を有し、かつプリフォーマット信号の変動が小さいと
いう効果が得られた。
リフォーマットを有する原盤を製造する方法に比べ特別
な工程を付加することなく製造することができるため、
安価にかつ容易に製造することができる。
ドを示す概略図である。
ある光カード製造用原盤を示す概略図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 光散乱性の粗面状のプリフォーマットを
有する光記録媒体において、該粗面の平均面粗さRaが
0.02μm以上0.5μm以下であり、かつ最大面粗
さRzが平均面粗さRaの5倍以下であることを特徴と
する光記録媒体。 - 【請求項2】 光散乱性の粗面状のプリフォーマットを
有する光記録媒体製造用原盤において、粗面状のプリフ
ォーマットがフォトレジストと0.008μm以上0.
2μm以下の平均粒径であり、かつ最大粒径が0.5μ
m以下である粒子との混合物で形成されていることを特
徴とする光記録媒体製造用原盤。 - 【請求項3】 前記フォトレジストが化学増幅型のフォ
トレジストである請求項2記載の光記録媒体製造用原
盤。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP23492098A JP3667106B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 光記録媒体およびその製造用原盤 |
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JP23492098A JP3667106B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 光記録媒体およびその製造用原盤 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000057633A true JP2000057633A (ja) | 2000-02-25 |
JP3667106B2 JP3667106B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=16978365
Family Applications (1)
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JP23492098A Expired - Fee Related JP3667106B2 (ja) | 1998-08-07 | 1998-08-07 | 光記録媒体およびその製造用原盤 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2135900A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-12-23 | Toray Industries, Inc. | Black resin composition, resin black matrix, color filter and liquid crystal display |
-
1998
- 1998-08-07 JP JP23492098A patent/JP3667106B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP2135900A1 (en) * | 2007-03-20 | 2009-12-23 | Toray Industries, Inc. | Black resin composition, resin black matrix, color filter and liquid crystal display |
EP2135900A4 (en) * | 2007-03-20 | 2010-04-28 | Toray Industries | BLACK RESIN COMPOSITION, RESIN BLACK MATRIX, COLOR FILTER AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY |
US8329068B2 (en) | 2007-03-20 | 2012-12-11 | Toray Industries, Inc. | Black resin composition, resin black matrix, color filter and liquid crystal display |
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