JP2006092630A - 光ディスクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＲＦＩＤタグのアンテナパターンが中心孔の近傍領域以外に形成され、かつ通信性能が向上された光ディスクを提供する。
【解決手段】 光ディスク１０の領域Ａ１に周設された導電性の反射膜１２のうち、信号記録領域Ａ４を除く領域にスリット孔１３を設け、このスリット孔１３の中央部において当該スリット孔１３を挟んで反射膜１２とＲＦＩＤタグのＩＣチップ２０の接続端子とを結線させる。これにより、反射膜１２に設けられたスリット孔１３がスロットアンテナとして機能するので、反射膜１２がＩＣチップ２０の無線通信の障害となることがなくなるとともに、スリット孔１３を中心孔１１から離間させることができるので、再生時や記録時にもＩＣチップ２０の通信を行うことが可能となる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグが搭載された光ディスクおよびその製造方法に関し、特に、ＲＦＩＤタグの通信性能を高めるとともに、ＲＦＩＤタグをより多くの用途に使用することを可能とした光ディスクおよびその製造方法に関する。

近年、映像などの大容量データを記録可能な光ディスク媒体として、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）の普及が著しい。また最近では、さらに高画質でかつ長時間の映像の記録などを目的として、青色半導体レーザを光源とする光ディスクの開発が進められており、その一種としてすでにブルーレイディスク（Blu-ray Disc、以下ＢＤと略称する）が商品化されている。

このように、高品質のデジタルコンテンツを可搬型の記録媒体に容易に保存できるようになるのに伴い、デジタルコンテンツの著作権保護の重要性が高まっている。ブルーレイディスクでは、ディスクごと固有なＩＤをバーコード状のパターンとしてＢＣＡ（Burst Cutting Area）と呼ばれる信号記録領域の最内周部に記録し、プレーヤにおいてこのＩＤを読み取ることで、不正なディスクが再生されないように管理している。しかし、不正なディスクを作成する技術は年々高度になっており、さらに強固な著作権保護対策が必要であると言われている。

一方、近年、非接触で外部との情報の受け渡しが可能なＩＣチップであるＲＦＩＤタグが、入館証や交通乗車券、電子マネーなどに利用されるようになっている。ＲＦＩＤタグは、内蔵電池を持たず、リーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）からの電波あるいは磁界をアンテナで受信して起電力に変換するため、軽量で携帯性に優れ、半永久的に使用可能であるという特徴を持つ。これに加えて、複製が非常に困難であるという特徴もある。

このような背景から、光ディスクにＲＦＩＤタグを搭載して、著作権保護対策を強化することが考えられている。例えば、読み取り専用の状態でディスクＩＤを記録したＲＦＩＤタグを光ディスクに搭載させることで、同じディスクＩＤを持つ光ディスクが複製される危険性を、上記のＢＣＡパターンを用いた場合より大幅に低下させることができる。

さらに、ＲＦＩＤタグの記憶容量に余裕がある場合、余った記憶領域にユーザに対して利益を供与するアプリケーションを格納して、光ディスクに新たな付加価値を発生させることもできる。例えば、ゲームソフトが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）型光ディスクにＲＦＩＤタグを設けて、ゲームの途中状態をそのＲＦＩＤタグに保存する、あるいは、光ディスク内の記録内容をＲＦＩＤタグに記録して、その光ディスクをプレーヤに挿入しなくてもＲ／Ｗにかざすだけで記録内容を知ることができるようにする、などといった用途が考えられる。

ところで、ＲＦＩＤタグを光ディスクに搭載させる場合、無線通信や電力供給のためのアンテナを光ディスク上に形成する必要がある。ＲＦＩＤタグの無線通信には複数の周波数帯が考えられており、その周波数帯によりアンテナの長さや形状が異なる。一般に、長波帯（１２５〜１３５ｋＨｚ）および短波帯（１３．５６ＭＨｚ）ではコイル状のアンテナが使用され、ＵＨＦ（UltraHigh Frequency）帯（９００ＭＨｚ近辺）からマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）では、半波長に相当する長さの直線型アンテナ（ダイポールアンテナ）または平面型アンテナ（マイクロストリップアンテナ）などが用いられている。

光ディスクは中心を軸に回転する円盤であるため、重量バランスの観点からループ状あるいはスパイラル状のアンテナとの相性がよい。このため、光ディスク上の信号記録領域よりさらに内側部分（例えば、特許文献１参照）、あるいは信号記録領域の裏側に、円状あるいはスパイラル状のアンテナパターンを形成したものが多くなっている。

図１４は、ＲＦＩＤタグが搭載された従来の光ディスクの構成を示す図である。
図１４では、例としてディスク内周側にＲＦＩＤタグを構成するＩＣチップおよびスパイラル状のアンテナ（アンテナコイル）のパターンが形成された光ディスク１００を示している。この光ディスク１００では、中心孔１１０と最外周部との間の領域１２０に反射膜が形成され、その内部の領域１３０が信号記録面とされている。また、領域１２０と中心孔１１０との間の反射膜が形成されていない領域１４０に、ＩＣチップ２１０およびこの無線通信用のアンテナコイル２２０が設けられている。アンテナコイル２２０は、ＡｇあるいはＡｌなどの導電性材料により薄膜として形成され、ＩＣチップ２１０の接続端子と導電性接着剤などにより接続される。

なお、長波帯や短波帯の帯域では、より波長の短い帯域と比較して水や障害物、電波干渉などに強く、通信の信頼性が高いと言われている。また、例えば１３．５６ＭＨｚではディスクの中心孔の周囲にアンテナコイルを形成した場合にそのコイル巻き数が５巻き程度となるなど、設計自由度が高い。これらのことから、現在では、特に長い通信距離を必要としない用途で、長波帯や短波帯を用いて通信するＲＦＩＤタグが多く実用化されている。しかし、ＲＦＩＤタグの用途は今後拡大されることが予想され、また国際的にもＵＨＦ帯やマイクロ波帯を用いたＲＦＩＤタグが推進されていることから、今後はこれらの帯域を用いたＲＦＩＤタグも急速に普及すると考えられる。
特開平９−２４５３８１号公報（段落番号〔００１１〕〜〔００１４〕、図１）

ところで、上記の図１４では、反射膜が形成されていない中心孔の近傍領域にアンテナパターンを形成していたが、上述したように、反射膜が形成された信号記録領域の裏側にアンテナパターンを形成することも考えられている。しかし、実際には、信号記録領域の裏側にアンテナパターンを形成すると、通信に悪影響が生じることが問題となっている。

これは、反射膜が一般的に導電性の金属材料により形成されており、Ｒ／Ｗからの交流磁束が反射膜の表面を通る際に、その金属に過電流が発生して逆磁界が誘導され、ＩＣチップに供給されるべき磁界が減少することなどに起因する。この結果、通信可能距離が減少し、アンテナパターンとＲ／Ｗとがほぼ接触した状態であってもＩＣチップが動作しないといった状態まで生じ得る。例えば、無線通信周波数１３．５６ＭＨｚのＩＣチップを用いた実験では、通常ではＲ／Ｗとの距離が約３０ｃｍ以内の状態で正常に通信が可能であっても、このＩＣチップおよびアンテナを膜厚約５０ｎｍのＡｌ反射膜が成膜されたＣＤ（Compact Disc）に密着させると、Ｒ／Ｗとの通信が不可能になるという結果が得られている。

しかし、中心孔の近傍領域にアンテナパターンを形成した場合では、例えばプレーヤに光ディスクを挿入する前の認証作業など、プレーヤやレコーダの外部でＩＣチップとの通信を行うことは可能であるものの、プレーヤやレコーダの内部で光ディスクの再生あるいは記録中にＩＣチップとの通信を行うことが困難となる。再生あるいは記録中には、光ディスクはその中心孔の近傍においてチャッキングされているが、このとき、光ディスクを回転させるための金属製スピンドルや、ディスク内周部を覆うクランピング治具を光ディスクの両面側から結合するための磁石の磁力が、ＩＣチップの通信の障害となる。

仮に、プレーヤやレコーダの内部でＩＣチップとの通信が可能であれば、例えばＲＯＭ型の光ディスクを用いてゲームを行っている最中に、ＩＣチップのデータを随時更新することなどが可能となり、アプリケーションの幅が大いに広がると考えられる。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ＲＦＩＤタグのアンテナパターンが中心孔の近傍領域以外に形成され、かつ通信性能が向上された光ディスクを提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、ＲＦＩＤタグのアンテナパターンを中心孔の近傍領域以外に形成しながら、通信性能および製造効率が向上された光ディスクの製造方法を提供することである。

本発明では上記課題を解決するために、ＲＦＩＤタグが搭載された光ディスクにおいて、前記光ディスクの半径方向に対する一定範囲内に周設された導電性の反射膜のうち、信号記録領域を除く領域にスリット孔が設けられ、前記スリット孔の中央部において当該スリット孔を挟んで前記反射膜と前記ＲＦＩＤタグのＩＣチップの接続端子とが結線されたことを特徴とする光ディスクが提供される。

このような光ディスクでは、反射膜に設けられたスリット孔がスロットアンテナとして機能するので、反射膜がＩＣチップの無線通信の障害となることがなくなる。また、スリット孔は反射膜の成膜領域の一部に形成され、光ディスクの中心孔から離間させることができる。

また、本発明では、ＲＦＩＤタグが搭載された光ディスクの製造方法において、前記光ディスクのディスク基板上の中心の周りにおいて、その半径方向に対する一定範囲内に導電性の反射膜を薄膜形成するとともに、前記反射膜の成膜領域のうち、信号記録領域を除く領域にスリット孔を設けるようにされた反射膜形成工程と、前記スリット孔の中央部において当該スリット孔を挟んで前記反射膜と前記ＲＦＩＤタグのＩＣチップの接続端子とを結線するＩＣチップ接続工程とを含むことを特徴とする光ディスクの製造方法が提供される。

このような光ディスクの製造方法では、反射膜に設けたスリット孔をスロットアンテナとして機能させることができるので、反射膜がＩＣチップの無線通信の障害となることがなくなるとともに、アンテナを形成する別の工程が必要でなくなる。また、スリット孔は反射膜の成膜領域の一部に形成され、光ディスクの中心孔から離間させることができる。

本発明によれば、反射膜がＩＣチップの無線通信の障害となることがなくなり、また、スリット孔が光ディスクの中心孔から離間して、チャッキング部材の金属や磁力が無線通信に与える悪影響を低減できる。従って、ＩＣチップの通信性能を向上させることができるとともに、光ディスクの再生時および記録時にもＩＣチップの通信を実行することが可能となる。さらに、反射膜の形成とともにアンテナが形成されるので、製造コストを抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、実施の形態に係る光ディスクの構成例を示す図である。また、図２は、実施の形態に係る光ディスクの他の構成例を示す図である。

図１に示す光ディスク１０は、ＣＤやＤＶＤ、ＢＤなどの一般的な光ディスク媒体に共通である以下のような基本的構造を有している。すなわち、この光ディスク１０には、中心部に中心孔１１が設けられており、光ディスク１０は、プレーヤに挿入されたときにはこの中心孔１１を中心に回転され、信号記録面にレーザ光が照射されて、その反射光の光量に応じて信号が読み取られる。また、この中心孔１１から所定距離分だけ外側の領域Ａ１には、ＡｇあるいはＡｌなどの導電性材料からなる反射膜１２が成膜されている。そして、反射膜１２が成膜された領域Ａ１のうち、内縁部側の領域Ａ２および外縁部側の領域Ａ３を除く内側が、信号記録領域Ａ４とされている。

このような基本的構造に対して、本実施の形態ではさらに、反射膜１２上の内縁部側の領域Ａ２にスリット孔１３が設けられ、このスリット孔１３の長手方向の中央部にＲＦＩＤタグを構成するＩＣチップ２０が配設されている。ＩＣチップ２０は、その２つの接続端子のそれぞれが、スリット孔１３を挟んで両側の反射膜１２に接続されている。このような構成により、反射膜１２上のスリット孔１３は、受信した電界を定在波として共振させて増幅するスロットアンテナとして機能する。そして、ＩＣチップ２０は、このスロットアンテナにより外部のＲ／Ｗとの間で無線通信を行うことが可能となる。

図２に示す光ディスク１０では、図１と異なり、反射膜１２の外周側の領域Ａ３にスリット孔１３を設け、その長手方向の中央部にＩＣチップ２０を配設している。このような構成でも、図１の場合と同様に、反射膜１２上のスリット孔１３がスロットアンテナとして機能し、ＩＣチップ２０の無線通信が可能となる。

ここで、反射膜１２が成膜された領域Ａ１において、反射膜１２と異なる層にＩＣチップ２０用のアンテナのパターンを設けた場合、導電性の反射膜１２が無線通信に悪影響を及ぼすことが問題となっていた。これに対して、図１および図２の構成によれば、反射膜１２による通信への悪影響が防止されるだけでなく、この反射膜１２自体をアンテナとして機能させることができる。これにより、通信性能が向上されるとともに、アンテナのパターンを反射膜１２とは別に形成する必要もなくなるので、その製造コストを低減する効果も生まれる。

また、この光ディスク１０をプレーヤあるいはレコーダに挿入すると、中心孔１１の周囲の反射膜１２の非成膜領域がチャッキングされる。このとき、チャッキング部材に導電性材料が用いられていた場合や、チャッキングのために磁石が用いられていた場合には、これらがＩＣチップの無線通信に悪影響を与える。しかし、図１および図２の構成によれば、チャッキングが行われる領域から離間した反射膜１２の領域にスリット孔１３が形成されるので、チャッキング部材が通信に与える影響を低減することができる。

これに加えて、スリット孔１３は信号記録領域Ａ４以外の領域に形成されるので、記録信号自体やその記録動作、再生動作に何ら影響を与えない。このため、光ディスク１０をプレーヤあるいはレコーダに挿入した状態、特に再生中や記録中においても、ＩＣチップ２０との通信を行うことが可能となるので、ＲＦＩＤタグの利用用途が広がり、光ディスク１０に高付加価値を与えることができる。

なお、現在一般的に使用されているＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤは、その直径が１２ｃｍとなっている。そして、反射膜１２の成膜される領域Ａ１は、中心を基準として直径２５ｍｍ〜１１９ｍｍとされ、そのうち、信号記録領域Ａ４は直径４４ｍｍ〜１１７ｍｍとされている。ただし、中心孔１１の周りでは、クランピング領域が通常、中心から直径３６ｍｍまでとされていることから、スリット孔１３は、信号記録領域Ａ４の内周側に隣接する幅４ｍｍの領域、あるいは外周側に隣接する幅１ｍｍの領域に形成されればよい。また、さらに小型の光ディスクもあり、その直径は最小で６ｃｍ程度となっている。

ここで、スロットアンテナでは、通常のダイポールアンテナと同様に、スリット孔１３の全長が通信波長の半波長分となるときに通信が可能となる。例えば、通信周波数が８００ＭＨｚの場合、半波長は１８．７５ｃｍとなるが、この長さは上記の直径６ｃｍの小型光ディスクの外周１周分にほぼ相当する。

従って、現状の一般的な光ディスクでは、反射膜のスリット孔形成によるアンテナ形成方式を、通信周波数８００ＭＨｚ以上の無線通信に適用することが可能であり、このとき通信周波数をｆとすると、スリット孔１３の全長を３．０×１０^８／２ｆとすればよい。例えば現在、９００ＭＨｚ近辺のＵＨＦ帯とともに２．４５ＧＨｚのマイクロ波帯が国際的に推進されているが、この２．４５ＧＨｚのマイクロ波では半波長が６．１２ｃｍとなり、直径１２ｃｍの通常の光ディスクであれば、信号記録領域Ａ４の内縁側の領域Ａ２にスリット孔１３を形成して通信が可能となる。

なお、上記の図１および図２では、スリット孔１３を光ディスク１０の円周方向に沿って形成したが、このスリット孔１３は、領域Ａ２あるいはＡ３の内部であればどのような方向に形成されてもよく、またその形状も曲線状、直線状のどちらでもかまわない。

また、上記のようなスロットアンテナを設けた光ディスク１０の中心孔１１の近傍に、従来から用いられているスパイラル状あるいは円状のアンテナを設け、別のＩＣチップを搭載してこのアンテナにより通信を行うようにしてもよい。この中心孔１１の近傍のアンテナでは、上記のスロットアンテナとは別の周波数帯（例えば１２５ｋＨｚ〜１３５ｋＨｚ、あるいは１３．５６ＭＨｚなど）を用いて通信が行われるので、各ＩＣチップで混信することなく個別に良好な通信を行うことが可能である。従って、例えば、プレーヤやレコーダの内部で無線通信するＩＣチップと、外部で通信するＩＣチップという役割の異なる２つのＩＣチップを搭載させて、これらをより広い用途に使用することが可能となる。

次に、上記の光ディスク１０を製造するための具体的な製造例について説明する。
〔第１の製造例〕
図３は、スリット孔の一部の形状を拡大して示す斜視図である。

以下の第１の製造例では、光ディスク１０の基板１４において、スリット孔１３の形成位置の直下に、そのスリット孔１３と同じ大きさの開口部を有する凹部１５を設けておく。この凹部１５は、基板１４の表面に対してその側面が垂直になるように形成されている。このような凹部１５をあらかじめ基板１４上に設けておき、その上から反射膜１２を薄膜形成することにより、基板１４と凹部１５の底面との間で反射膜１２が離間されるため、スリット孔１３を形成することができる。なお、反射膜１２は、スパッタリング、あるいはインクジェット方式による印刷などにより形成することができる。

また、この凹部１５にＩＣチップ２０を配設することにより、ＩＣチップ２０を基板１４の表面から突出しないように配置することができ、例えばＣＤやＤＶＤ、ＢＤなどの現状の規定に沿った光ディスクを実現することが可能となる。しかし、凹部１５にＩＣチップ２０を配設した場合、このＩＣチップ２０の接続端子と、基板１４上の反射膜１２とを接続させる必要があり、このためのリード線などが基板１４の表面に突出してしまうのは好ましくない。

そこで、図３の例では、少なくともＩＣチップ２０が配設される領域において、凹部１５の側面の上縁部に、その凹部１５の内側方向に傾斜した傾斜面１６を形成している。このような傾斜面１６をあらかじめ基板１４に設けておき、反射膜１２を形成することで、傾斜面１６には基板１４の表面から連続した反射膜１２が形成される。この傾斜面１６上の反射膜１２は、凹部１５の底面の反射膜１２とは接続しないので、傾斜面１６においてＩＣチップ２０との結線を行うことで、スロットアンテナとＩＣチップ２０との接続が可能となる。

なお、基板１４の上面と凹部１５の底面の各反射膜１２を確実に絶縁させるために、凹部１５の傾斜面１６の下端部と凹部１５の底面との間の距離は、反射膜１２の膜厚より十分大きくする必要がある。

また、図３の例では、ＩＣチップ２０を配設する領域の付近のみ、傾斜面１６を設けているが、スリット孔１３の全域に亘って傾斜面１６を設けてもよい。
図４は、凹部にＩＣチップが配設された様子を示す断面図である。

図４では、ＩＣチップ２０の上面に配線用の２つの接続ピン２１が設けられた例を示している。これらの接続ピン２１は、ＩＣチップ２０の側面に設けられていてもよい。ＩＣチップ２０は、凹部１５の底面に配設され、このとき、ＩＣチップ２０の底面が、例えば粘着シート３１により凹部１５の底面に固着されることが望ましい。そして、接続ピン２１の先端が例えば導電性接着剤３２などにより基板１４の傾斜面１６に接合され、これによりＩＣチップ２０と基板１４上の反射膜１２とが結線される。なお、ＩＣチップ２０は、例えばこの後の基板１４上の保護層形成時などに受ける熱の影響を小さくするために、その表面が耐熱性樹脂２２などで被膜されていることが望ましい。

ところで、ＩＣチップ２０としては、現在、０．５ｍｍ角程度のものが実現されており、このようなＩＣチップ２０を収容するためには、凹部１５の幅Ｗ１（ここでは傾斜面１６の上端の間の距離）を１ｍｍ程度とすればよい。また、凹部１５の深さＤ１は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度とすることで、ＩＣチップ２０の上面や接続ピン２１を基板１４の表面に突出させないように形成することができる。一例として、凹部１５の幅Ｗ１を１．０ｍｍ、深さＤ１を０．３ｍｍとし、傾斜面１６の高さＤ２を０．１５ｍｍ、その角度を４５°とし、凹部１５の底面の幅Ｗ２を０．７ｍｍとした。

なお、上記のように、スリット孔１３に沿った凹部１５を形成し、その内部にＩＣチップ２０を配設した場合には、ディスク重量の中心対称性が低くなり、回転時のバランスが崩れやすくなる。このため、中心に対してスリット孔１３と対称の位置に同じ大きさのダミーの凹部をさらに設けておき、さらにその内部にＩＣチップ２０と同じ重量のバランサを配設しておくことが望ましい。

次に、上記の光ディスク１０の製造工程の例について説明する。なお、ここでは基本的に、読み取り専用の光ディスク１０を想定して説明する。
図５〜図７は、光ディスクのマスタリング工程を示す図である。

まず、図５（Ａ）に示すように、平坦に研磨され、洗浄されたガラス原盤４１の表面に、感光させることでアルカリ可溶性となるフォトレジスト４２を、スピンコート法によって厚さ約２０ｎｍ〜１５０ｎｍ程度で塗布する。

次に、図５（Ｂ）に示すように、フォトレジスト４２が塗布されたガラス原盤４１を回転させ、記録信号に応じた強度変調を受けた遠視紫外レーザ光４３を対物レンズ４４でフォトレジスト４２に集光し、露光する。このとき、ガラス原盤４１と対物レンズ４４との位置を相対的にガラス原盤４１の半径方向に移動させることにより、スパイラル状の潜像を形成する。なお、ＢＤなどの記録密度のごく高い光ディスクなどでは、レーザ光の代わりに電子線露光を行う場合もある。

以上のように露光されたフォトレジスト４２をアルカリ現像液４５により現像し、感光した領域を溶解することによって、図６に示すように、フォトレジスト４２の上には記録信号に応じたピット４６といったパターン列が形成される。なお、書き込み可能なＤＶＤあるいはＢＤなどでは、ピット４６の代わりにグルーブが形成される。

次に、図７（Ａ）に示すように、ガラス原盤４１の上にＮｉメッキ層を形成し、これを剥がし取ることで、フォトレジスト４２の上のピット４６などのパターンが転写されたスタンパ４７が作製される。一般に、スタンパ４７の厚さは０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ程度である。なお、Ｎｉメッキ層の形成では、例えばメッキ成長速度の速い電気メッキ法が用いられるが、この方法ではあらかじめガラス原盤４１の表面に導電性を持たせておく必要があるので、前処理としてスパッタリング法、あるいは化学反応によってＮｉを析出させる無電解メッキ法により、Ｎｉ薄膜でガラス原盤４１をコーティングしておく。

次に、図７（Ｂ）に示すように、スタンパ４７を金型として用いて、プラスチック射出成型法によりディスクの基板１４が形成され、その表面に上記のパターンが転写される。なお、この基板１４は例えばポリカーボネートなどからなり、その厚さは、ＣＤの場合は約１．２ｍｍ、ＤＶＤの場合は約０．６ｍｍ、ＢＤの場合は約１．１ｍｍとされる。また、この工程では、原盤から転写されたスタンパ（マスタスタンパ）上に直接Ｎｉ電気メッキを行って複製されるマザースタンパ、さらにこのマザースタンパから同様に複製されるサンスタンパを使用する場合もある。これらのマザースタンパおよびサンスタンパは、１枚のマスタスタンパから複数枚作製できるので、これらを使用することで生産性を向上させることができる。

ここで、図８は、凹部を形成するための金型の形状例を示す断面図である。
通常、光ディスクのピットあるいはグルーブといったパターンの深さは、図５（Ａ）で説明したフォトレジスト４２の塗布厚に等しく、約２０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲となる。しかし、図３および図４で示したような凹部１５の深さは０．２ｍｍ〜０．３ｍｍ程度必要であるので、この凹部１５をフォトレジスト４２に対するリソグラフィで形成することはできない。

そこで、図８に示すように、基板１４の射出成型時に用いる金型４８に、凹部１５の形状を有する凸部４８ａを形成しておく。このとき、凸部４８ａの付け根には、凹部１５の傾斜面１６に対応する傾斜部４８ｂを設けておく。そして、この金型４８上のディスク信号記録領域に相当する領域に上記パターンが形成されたスタンパ４７を取り付け、射出成型を行うことで、上記パターンの転写と凹部１５の形成とを同時に行うことができる。なお、図８では凸部４８ａを信号記録領域の内周側に設けた例を示している。この場合、凸部４８ａは、例えば中心から半径２１．５ｍｍの位置に形成される。

あるいは、この方法の他に、図５（Ａ）のフォトレジスト４２を塗布する工程で使用するガラス原盤４１の所定位置に、機械加工やエッチングなどによりあらかじめ凹部を形成しておくと、このガラス原盤４１から作製されたスタンパを用いた射出成型時に、基板１４上に凹部１５を形成することができる。

以上の工程により作製された基板１４の表面に、ＡｇあるいはＡｌなどの導電性材料を用いて反射膜１２を薄膜形成する。形成方法としてはスパッタリングが一般的であるが、蒸着、インクジェット方式による印刷などの方法を採ることもできる。

また、反射膜１２の材料としては、アンテナ性能の観点からは、金属中で電気伝導度が最も高いＡｇが望ましい。Ａｇは、Ａｌとともに光ディスクの反射膜として一般的に使用されているが、これらを抵抗率で比較すると、Ａｌが２．６６×１０^−８Ω・ｍ、Ａｇが１．５９×１０^−８Ω・ｍであり、Ａｇの方がＡｌより約４割も低い。このため、Ａｌと等しい膜厚でＡｇを成膜した場合にはアンテナの性能が向上し、逆に同じアンテナ性能とした場合にはＡｇの場合その膜厚を薄くできるので、生産性が向上する。

また、必要な電気伝導度が実現できれば、純銀ではなく、銀合金を用いてもよい。例えば、腐食耐性の高いＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金（ＡＰＣと呼ばれる）が現在でも光ディスクの反射膜として一般的に用いられており、この材料であれば良好な電気伝導度が実現されるので、アンテナ材料として適していると言える。

上述したように、ピット４６などのパターンおよび凹部１５が転写された基板１４の表面に反射膜１２を薄膜形成することにより、反射膜１２にはスリット孔１３が形成されて、この反射膜１２をスロットアンテナとして機能させることが可能となる。また、凹部１５の傾斜面１６にも反射膜１２が形成されるので、この後、図４で説明したようにＩＣチップ２０が凹部１５に配設され、傾斜面１６の反射膜１２と結線されることで、ＩＣチップ２０の配線が完了する。

さらに、この後、ＣＤの場合には、反射膜１２が形成された基板１４の面に、ラベル面側の保護層が形成される。また、ＤＶＤの場合には、他方の面の基板が貼り合わされる。さらに、ＢＤの場合には、信号読み取り面側の保護層（カバー層）が例えば接着により形成される。

なお、書き込み可能な光ディスクの場合には、ＣＤおよびＢＤでは、反射膜１２の上に記録層などの所定の層が積層された後、保護層が形成される。また、ＤＶＤでは、基板１４の射出成型後に、記録層などを形成した後、反射膜１２が形成される。あるいは、基板１４上に反射膜１２を形成した後、記録層などをさらに形成して、その上に読み取り面側のディスク基板を形成してもよい。また、片面２層構造の光ディスクについては、後述する。

以上のように、第１の製造例では、スリット孔１３に沿った凹部１５を形成したことにより、従来の光ディスクと同様に基板１４の表面に一様に反射膜１２を形成するだけで、反射膜１２にスリット孔１３が設けられるので、スロットアンテナを形成するためのコスト増加を抑制することができる。

また、凹部１５にはＩＣチップ２０を収容し、さらに凹部１５の上縁部を傾斜させてこの傾斜面１６においてＩＣチップ２０との結線を行うようにしたことで、基板１４の表面の突起をなくし、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤなどの既存の規格に沿った光ディスクを実現することが可能となる。さらに、傾斜面１６の形成とその表面への導体膜の形成のための特別な工程が必要とならないので、効率よく製造することが可能となる。

〔第２の製造例〕
図９および図１０は、第２の製造例に係る光ディスクにおける反射膜の形成工程を示す図である。図９は、スリット孔の周囲を示す斜視図であり、図１０は、スリット孔の中央部における断面図である。

図９に示すように、反射膜１２をスパッタリングなどにより薄膜形成する際に、マスク５１を用いてスリット孔１３を形成するようにしてもよい。このとき、ＩＣチップが基板１４の表面に突出しないようにするために、スリット孔１３が形成される部分の長手方向の中央部に、ＩＣチップを配設するための凹部１７をあらかじめ設けておく。この凹部１７は、凹部１７に対応する嵌め込み用の突起部をマスク５１の底面に設けておくことにより、マスク５１の位置合わせのために用いることもできる。ただし、マスク５１の位置合わせ用には、他の場所に専用の嵌め合い部分が設けられてもよい。

また、上記の第１の製造例と同様に、ＩＣチップの配線用のリード線などが基板１４の表面に突出しないように、スリット孔１３の長手方向に沿った凹部１７の側面を、凹部１７の内側方向に傾斜させておいてもよい。この場合、マスク５１の幅がその全域に亘ってスリット孔１３の幅と同じであるとすると、図１０に示すように、凹部１７の開口部の幅Ｗ１１を、スリット孔１３の幅Ｗ１２より大きくしておき、その側面１７ａを傾斜させておく。このような形状の凹部１７は、基板１４の射出成型時に設けられればよい。そして、凹部１７の底面にスリット孔１３と同じ幅のマスク５１を載置し、反射膜１２を薄膜形成すると、側面１７ａには、基板１４の表面から連続した反射膜１２を形成することができる。

図１１は、この凹部にＩＣチップが配設された様子を示す断面図である。
反射膜１２を形成した後、図１１に示すように、凹部１７にＩＣチップ２０を配設する。第１の製造例と同様、ＩＣチップ２０は粘着シート３１などにより凹部１７の底面に固着されることが望ましい。そして、ＩＣチップ２０の上面（側面でもよい）に設けられた２つの接続ピン２１を、導電性接着剤３２などにより各側面１７ａの反射膜１２上に接続する。これにより、接続ピン２１が基板１４の表面に突出することなく、スロットアンテナとして機能する反射膜１２とＩＣチップ２０とを結線することができる。

このような凹部１７の設計例として、スリット孔１３の幅Ｗ１２を０．７ｍｍ、凹部１７の幅Ｗ１１を１．０ｍｍ、深さＤ１１を０．３ｍｍとすることができる。
以上の製造例では、第１の製造例と比較すると、反射膜１２の形成の際に、スリット孔１３の形成のためのマスク５１が必要となるものの、ＩＣチップ２０を収容するための凹部１７の形状が単純化されるので、基板１４の成型のためのコストは低減される。そして、第１の製造例と同様に、凹部１７の内部で反射膜１２とＩＣチップ２０との接続を行うことができるので、既存の規格に沿った光ディスクを実現することが可能となる。

〔片面２層の光ディスクの構成例〕
ところで、ＤＶＤやＢＤなどでは、片面に２つの記録層を持つものがある。このような場合、一方の記録層に対応する反射膜（全反射膜）に、上記のスリット孔を設けてスロットアンテナとして機能させればよいが、このとき、他方の記録層に対応する反射膜（半透明反射膜）も導電体であると、この反射層がスロットアンテナによる通信を妨害してしまう。これに対して、半透明反射膜として、Ｓｉあるいはこれを含有する電気伝導度の低い材料を用いることで、通信障害の発生を防止することができる。

図１２は、片面２層ＤＶＤの断面構造例を示す図である。
図１２に示すように、ＤＶＤは、約０．６ｍｍ厚の２枚の基板１４ａおよび１４ｂにより構成される。これらのうち、基板１４ａには、ピット（あるいはグルーブ）などのパターンおよびＩＣチップ２０を収容するための凹部１８（上述した凹部１５または１７に対応）などが形成され、これらの形成面に反射膜１２ａが成膜される。なお、記録型のＤＶＤの場合は、この反射膜１２ａの上にさらに所定の記録膜などが成膜される。

一方、基板１４ｂは信号の読み取り面側となっており、その表面にピット（あるいはグルーブ）などのパターンが形成された後、上述したＳｉなどの透明反射膜１２ｂが形成される。なお、記録型の場合は、所定の記録膜などの上に透明反射膜１２ｂが成膜される。そして、基板１４ａの反射膜１２ａの形成面側と、基板１４ｂの透明反射膜１２ｂの形成面側とが、接着層６１を介して接合される。

図１３は、片面２層ＢＤの断面構造例を示す図である。
図１３に示すように、片面２層型のＢＤでは、１．１ｍｍ厚の基板１４ｃに、ピット（あるいはグルーブ）などのパターンおよびＩＣチップ２０を収容するための凹部１８（上述した凹部１５または１７に対応）などを形成した後、反射膜１２ｃを成膜する。なお、記録型のＢＤの場合は、この反射膜１２ｃの上にさらに所定の記録膜などが成膜される。

次に、反射膜１２ｃの上に約２０μｍ厚の中間層６２を形成して、その表面にピット（あるいはグルーブ）を転写し、上述したＳｉなどの透明反射膜１２ｄを成膜する。なお、記録型のＤＶＤの場合は、この透明反射膜１２ｄの上などにさらに所定の記録膜などが成膜される。そして、その上に７０〜８０μｍの透明なカバー層６３を形成する。

このような構成とすることにより、反射膜１２ａおよび１２ｃをそれぞれスロットアンテナとして機能させ、良好な通信を行うことが可能となる。
なお、以上の説明では、光ディスクの例としてＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤを挙げたが、本発明はその他のいかなる光ディスクに適用することも可能である。

実施の形態に係る光ディスクの構成例を示す図である。 実施の形態に係る光ディスクの他の構成例を示す図である。 第１の製造例に係る光ディスクにおけるスリット孔の一部の形状を拡大して示す斜視図である。 第１の製造例に係る光ディスクにおける凹部にＩＣチップが配設された様子を示す断面図である。 第１の製造例に係る光ディスクのマスタリング工程を示す第１の図である。 第１の製造例に係る光ディスクのマスタリング工程を示す第２の図である。 第１の製造例に係る光ディスクのマスタリング工程を示す第３の図である。 凹部を形成するための金型の形状例を示す断面図である。 第２の製造例に係る光ディスクにおける反射膜の形成工程を示す図（斜視図）である。 第２の製造例に係る光ディスクにおける反射膜の形成工程を示す図（断面図）である。 第２の製造例に係る光ディスクにおける凹部にＩＣチップが配設された様子を示す断面図である。 片面２層ＤＶＤの断面構造例を示す図である。 片面２層ＢＤの断面構造例を示す図である。 ＲＦＩＤタグが搭載された従来の光ディスクの構成を示す図である。

符号の説明

１０……光ディスク、１１……中心孔、１２……反射膜、１３……スリット孔、１４……基板、１５……凹部、１６……傾斜面、２０……ＩＣチップ、Ａ１〜Ａ３……領域、Ａ４……信号記録領域

Claims (14)

1. ＲＦＩＤタグが搭載された光ディスクにおいて、
   前記光ディスクの半径方向に対する一定範囲内に周設された導電性の反射膜のうち、信号記録領域を除く領域にスリット孔が設けられ、
   前記スリット孔の中央部において当該スリット孔を挟んで前記反射膜と前記ＲＦＩＤタグのＩＣチップの接続端子とが結線されたことを特徴とする光ディスク。
2. 前記スリット孔は、前記光ディスクの円周方向に沿った円弧状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
3. 前記スリット孔は、前記反射膜の成膜領域の外縁部または内縁部の少なくとも一方に形成されたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
4. 前記ＩＣチップの無線通信周波数ｆを８００ＭＨｚ以上とし、前記スリット孔の全長をおよそ３．０×１０^８／２ｆとしたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
5. 前記反射膜が形成されたディスク基板には、前記スリット孔の直下に当該スリット孔と同じ大きさの開口部を有するとともに、その側面がディスク基板に対して垂直とされた凹部が形成され、前記凹部の内部に前記ＩＣチップが埋設されたことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
6. 前記凹部には、その長手方向に沿った両側面の上縁部に当該凹部の内側方向に傾斜した傾斜面が設けられ、前記各傾斜面には前記ディスク基材の表面から連続して前記反射膜が成膜されており、前記凹部内の前記ＩＣチップの上面側に設けられた２つの前記接続端子が、前記傾斜面上の前記反射膜にそれぞれ接続されたことを特徴とする請求項５記載の光ディスク。
7. 前記光ディスクは、ディスク基板の一方の面に前記反射膜が形成され、さらに前記反射膜上に中間層を介して半透明反射膜が形成された片面ディスク部材を、他方の面のディスク部材と貼り合わせた構造を有し、前記半透明反射膜がシリコンを含有する非導電性材料からなることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
8. 前記光ディスクは、ディスク基板の少なくとも一方の面に前記反射膜が形成され、さらに前記反射膜上に中間層を介して半透明反射膜が形成された構造を有し、前記半透明反射膜がシリコンを含有する非導電性材料からなることを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
9. 前記反射膜を、銀または銀合金により形成したことを特徴とする請求項１記載の光ディスク。
10. ＲＦＩＤタグが搭載された光ディスクの製造方法において、
    前記光ディスクのディスク基板上の中心の周りにおいて、その半径方向に対する一定範囲内に導電性の反射膜を薄膜形成するとともに、前記反射膜の成膜領域のうち、信号記録領域を除く領域にスリット孔を設けるようにされた反射膜形成工程と、
    前記スリット孔の中央部において当該スリット孔を挟んで前記反射膜と前記ＲＦＩＤタグのＩＣチップの接続端子とを結線するＩＣチップ接続工程と、
    を含むことを特徴とする光ディスクの製造方法。
11. 前記ディスク基板において、前記スリット孔の形成される領域の少なくとも長手方向の中央部に、前記ＩＣチップの全体を収容可能な大きさの凹部を形成する凹部形成工程をさらに含み、
    前記反射膜形成工程では、前記凹部形成工程の後で、前記スリット孔の形状に対応するマスクを用いて前記反射膜を薄膜形成して当該スリット孔を形成し、
    前記ＩＣチップ接続工程では、前記凹部に前記ＩＣチップを配設する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の光ディスクの製造方法。
12. 前記凹部形成工程では、前記スリット孔の長手方向に沿った前記凹部の側面が、当該凹部の内側方向に傾斜し、かつ、傾斜した前記側面の上縁部間の距離が、前記反射膜形成工程で使用される前記マスクの長手方向の中央部のマスク幅より大きくなるように形成され、
    前記ＩＣチップ接続工程では、前記ＩＣチップの前記接続端子と、前記凹部の傾斜した側面上に形成された前記反射膜とが接続される、
    ことを特徴とする請求項１１記載の光ディスクの製造方法。
13. ＲＦＩＤタグが搭載された光ディスクの製造方法において、
    前記光ディスクのディスク基材上に、側面が垂直とされ、開口部がスリット状とされた凹部を形成する凹部形成工程と、
    前記ディスク基材上の中心の周りにおいて、その半径方向に対する一定範囲内に導電性の反射膜を一様に形成する反射膜形成工程と、
    前記凹部の内部に前記ＲＦＩＤタグのＩＣチップを配設して、前記ＩＣチップの接続端子を、前記凹部の長手方向の中央部において当該凹部の両側の前記反射膜と結線するＩＣチップ接続工程と、
    を含み、
    前記凹部は、前記反射膜の成膜領域のうち、信号記録領域を除く領域に形成されることを特徴とする光ディスクの製造方法。
14. 前記凹部形成工程では、前記凹部の長手方向に沿った両側面の上縁部に当該凹部の内側方向に傾斜した傾斜面を形成し、
    前記ＩＣチップ接続工程では、前記凹部内の前記ＩＣチップの上面または側面に設けられた２つの前記接続端子を、前記各傾斜面に形成された前記反射膜にそれぞれ接続する、
    ことを特徴とする請求項１３記載の光ディスクの製造方法。

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