JP2024508727A - 超薄型データキャリアおよび読出方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期的なデータ保存に適する超薄型のデータキャリアおよびそのようなデータキャリアの読出方法を提供する。【解決手段】本発明に係るデータキャリアは、向かい合う第1表面および第2表面を有する厚さ500μm以下のセラミックス基板を備え、前記基板の前記第1表面または該第1表面上に形成されたコーティングが、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有し、各凹部の深さが1μm以下である。このデータキャリアの読出方法は、前記データキャリアに第1の波長の光を照射する過程と、前記データキャリアを透過した光および/または前記データキャリアによって反射された光を検出する過程と、検出された前記光を分析し、前記データキャリアの前記凹部で符号化された前記情報を復号化する過程と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、超薄型データキャリアおよびそのような超薄型データキャリアの製造方法に関する。
人類が1日に発生させているバイト数は、平均で約250京バイトと推定されている。
これらの発生データの大部分の利用目的は短期的なものかもしれないが、長期的なデータ保存の需要は日々高まっている。フラッシュメモリやハードディスクドライブ(HDD)や磁気テープなどの現行技術水準のデータキャリアは、長期保存の面では理想からほど遠いことは明らかである。そのため、マイクロソフト社などの企業は現在、これらを代替する保存技術を模索している(例えば、いわゆる「ProjectSilica」や米国特許第10719239号明細書(特許文献1)を参照のこと)。
これらの発生データの大部分の利用目的は短期的なものかもしれないが、長期的なデータ保存の需要は日々高まっている。フラッシュメモリやハードディスクドライブ(HDD)や磁気テープなどの現行技術水準のデータキャリアは、長期保存の面では理想からほど遠いことは明らかである。そのため、マイクロソフト社などの企業は現在、これらを代替する保存技術を模索している(例えば、いわゆる「ProjectSilica」や米国特許第10719239号明細書(特許文献1)を参照のこと)。
国際公開第2021/028035号(特許文献2)には、情報の長期保存に用いられる別の技術が記載されている。この技術は、異種材料の層でコーティングされたセラミックス基板を使用し、該コーティングされた基板の局所領域を例えばレーザ等により処理することで、該コーティングされた基板に情報を符号化するものである。この技術は、符号化された書込み可能なセラミックスプレートが、湿気、電磁場、酸性および腐食性の物質などに対する耐久性の高い情報保存を可能にし、一般的に使用されている他の情報記録媒体では得られないほどの耐久性をもたらすことが判明している。
しかし、特許文献2の技術の短所になり得るものの一つとして、厚さ約1mmという比較的嵩高のセラミックスプレートを使用するという点が挙げられる。このため、単位体積当たりのデータ記憶密度は、今日使用されているデータキャリアのデータ記憶密度に届かない場合がある。したがって、長期的な利用や保存に適したデータキャリアのさらなる改良品が望まれている。
本発明の発明者達は、驚くべきことに、特許文献2に記載された技術を、ガラスセラミックス系材料、セラミックス系材料またはガラス系材料の薄膜にも、同様に応用し得ることを見出した。
従って、第1の態様による本発明は、向かい合う第1表面および第2表面を有し、厚さが500μm以下、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下のセラミックス(ガラスセラミックまたはガラス)基板を備え、前記基板の第1表面が、レーザアブレーション加工により情報を符号化した複数の凹部を有し、各凹部が、好ましくは1μm以下の深さを有するデータキャリアに関する。このようなセラミックスフィルムは、その薄さのため、例えば過度にねじれた際に破断を生じるなど、特許文献2に記載のセラミックス基板と比べて機械的安定性に劣る場合もあるが、湿気や電磁場や酸性や腐食性の物質に対する耐久性は、特許文献2に記載のセラミックス基板に匹敵する。同時に、データキャリアの厚さが2分の一以下(好ましくは5分の一以下、より好ましくは6分の一以下)に薄くなるため、単位体積当たりのデータ記憶密度も対応する倍率で増加する。
上記の複数の凹部で符号化される情報は、アナログ情報および/またはデジタル情報であってもよい。例えば、複数の凹部は、アナログ画像、文字、数字などを併せて形成しているものであってもよい。あるいは、複数の凹部は、例えばCD、DVD、ブルーレイディスク又はデータマトリクスコードへのデジタル情報の符号化と同様に、デジタル情報を符号化したものであってもよい。いずれにせよ、符号化された情報は、肉眼により、あるいは、顕微鏡などの適切な光学系を用いた視覚により、あるいは、光復号器によって、光学的に復号化可能なものであることが好ましい。
特許文献2に係る情報記録媒体と異なり、本発明の第1の態様に係るデータキャリアには、コーティングを追加で施す必要はない。本発明のデータキャリアに用いられるセラミックスフィルムは、ロール状に巻けるほどの十分な可撓性を有するので、前提条件にもよるが、当該セラミックスフィルムにコーティングを施すと、データの符号化後に基板を折り曲げた状態でコーティングを維持しようとした際に、困難を伴う場合がある。そのため、第1の態様によるデータキャリアでは、情報を符号化した複数の凹部が基板本体に設けられる。これらの凹部は、レーザビームを使って形成されるものであり、特許文献2で詳述されているような様々な形状および/または深さのものであってもよい。なお、この特許文献2は、特に、凹部の深さで情報を符号化する方法について詳細に説明した開示内容のすべてについて、参照により本明細書に完全に取り入れたものとする。この第1の態様の最も単純な形態では、各凹部の深さが略同一であるとともに、光復号器が、凹部と凹部以外の基板部分との違いを、例えば位相差の測定、(基板表面が研磨されているのに対して前記凹部の底部が湾曲しているか又は粗面化されているなどの場合には)反射率の変化の検出等によって検出する。薄膜状のセラミックス材料の歪みを最小限に抑えるためには、前記凹部の深さはできるだけ小さいことが好ましく、例えば100nm以下、好ましくは50nm以下、さらに好ましくは30nm以下の深さとすることが好ましい。また、各凹部の深さは、基板の厚さの1%未満、好ましくは0.1%未満、より好ましくは0.05%未満であることが好ましい。
容易に検出し得る明瞭な凹部を形成するには、ピコ秒パルスレーザまたはフェムト秒パルスレーザを用いたレーザアブレーション加工によって凹部を形成することが好ましい。実際、このようなパルスレーザを用いることにより、各凹部の外周上に溶融材料からなるエッジが残らない筒状の凹部とすることができる。
データ記録密度をさらに高めるには、前記基板の第2表面も、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有し、かつ、各凹部の深さを1μm以下とするとともに、当該各凹部の特性を上記と同様のものとすることが好ましい。基板の厚さが各凹部の深さの2桁以上の大きさとなることで、光が前記第1表面で反射されたのか、それとも前記第1表面の凹部の底面で反射されたのか、それとも反対側の前記第2表面で反射されたのかを、周知の技術により区別することができる。
第2の態様による本発明は、向かい合う第1表面および第2表面を有し、厚さが500μm以下、好ましくは200μm以下、より好ましくは150μm以下のセラミックス基板を備え、前記基板の前記第1表面が第1コーティングで被覆されており、前記第1コーティングの材料が前記セラミックス基板の材料と異なり、前記第1コーティングが、レーザアブレーション加工により情報を符号化した複数の凹部を有する、データキャリアに関する。上述した本発明の第1の態様に比べ、コーティングの追加によって、特許文献2(その全内容は、参照をもって本明細書に取り入れたものとする)に詳述されているように、より複雑な光学的作用が可能となるという利点が得られる。例えば、前記第1コーティングの材料の光学特性は、セラミックス基板の光学特性と異なるものであってもよい。一例として、セラミックス基板の材料が明色または白色を呈するのに対して、第1コーティングの材料が暗色または黒色を呈するものである場合、第1コーティングの材料のアブレーション加工によってセラミックス基板まで至るか又は前記セラミックス基板内にまで届く凹部を形成することで、第1コーティングの表面全体と各凹部との間に強力な光学的コントラストが生じる。このコントラストは、画像や文字などの印象を生む(肉眼などで)可視的なものであってもよいし、光復号器によって簡単かつ確実に復号化され得る(凹部と凹部以外とによる)デジタル符号を生成するものであってもよい。
ただし、本発明のデータキャリアは長期的な利用が期待されている点を踏まえると、前記第1コーティングは、好ましくは基板が曲げられたりロール状に巻かれたりした場合にも、前記セラミックス基板に確実に付着させておかねばならない。そのため、厚み10μm以下の比較的薄いコーティング層を適用することが好ましく、その厚みは、好ましくは1μm以下、より好ましくは200nm以下、さらに好ましくは150nm以下、なおいっそう好ましくは100nm以下、なおさらに好ましくは50nm以下、よりいっそう好ましくは30nm以下、最も好ましくは20nm以下である。光学的コントラストなどによる光学的作用を得るのであれば、相当量の吸収、多重散乱、反射などが可能となる厚さにすればよい。
被覆(コーティング)工程や、特に、復号化過程を容易なものにするには、基板の表面およびコーティングの表面のそれぞれの平均粗さRaが、10nm未満、好ましくは5nm未満、より好ましくは3nm未満であることが好ましい。Raは、評価長さに亘った中心線からの偏差から求められるフィルタリング処理済み粗さ輪郭曲線(roughness profile)の算術平均値である。
セラミックス基板上の第1コーティングは、データキャリアに歪みを生ずる可能性があるため、セラミックス基板の両面にコーティングを施して歪みを対称的にしたほうが有益な場合がある。よって、基板の第2表面を第2コーティングで被覆し、前記第2コーティングの材料をセラミックス基板の材料と異なるものとする(好ましくは、前記第1コーティングの材料と同一とする)ことが好ましい。当然ながら、第2コーティングを設けた場合には、当該第2コーティングもさらに情報の符号化に用いることができ、データキャリアに保存されるデータ量を倍増できる。したがって、前記第2コーティングも、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有するものとすることが好ましい。
前記第1および第2コーティングとセラミックス基板との接合を確実に強固なものとするため、データキャリアを、被覆工程中および/または後に焼戻ししてもよい。このような焼戻しにより、基板と第1コーティングとの間および/または基板と第2コーティングとの間に、基板とコーティングとの接合を強化する焼結界面を得ることができる。この焼結界面は、基板に由来する少なくとも1つの元素および対応するコーティングに由来する少なくとも1つの元素を含有していることが好ましい。
上述したように、第2の態様に係るデータキャリアは、未処理のコーティング部分と、凹部を具備した部分との間で、光学的コントラストやその他の光学的特性の違いを生じさせることが可能となっている。この目的のために、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さは、対応するコーティングの厚さと等しいか又は当該厚さを上回るものであることが好ましい。すなわち、各凹部におけるコーティングの材料をセラミックス基板の材料に至るまでほぼ完全にアブレーションする(すなわち、蒸発させるか又は除去する)ことにより、(肉眼、顕微鏡、カメラ、あるいは、より高度な光復号器などによる)光学的な復号化を行い易くすることが好ましい。その意味では、セラミックス基板に影響を及ぼすことなく、凹部の箇所のコーティングの全材料を正確に除去することが理想的である。但し、これを確実かつ再現性よく制御するのは困難な場合がある。よって、第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、対応するコーティングの厚さを若干上回るように、アブレーション加工に用いるレーザ系統を制御することが好適であり得る。例えば、各凹部の深さと、対応するコーティングの厚さとの比は、1.01~1.2、好ましくは1.01~1.1、より好ましくは1.02~1.05の範囲内であってもよい。好ましくは、前記セラミックス基板内へと各凹部が延びる深さは、1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下、さらに好ましくは30nm以下、なおいっそう好ましくは20nm以下、最も好ましくは10nm以下である。
また、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、対応するコーティングの厚さを下回るのが好ましい場合もある。例えば、各凹部の深さを、当該凹部がセラミックス基板に決して触れないように、かつ、当該凹部よりも下にある対応するコーティング底部の材料の厚さが特定の波長のレーザ光を少なくとも部分的に透過させつつ前記セラミックス基板の材料へと到達させて前述の光学的コントラストを実現し得るのに十分な薄さとなるように最適化してもよい。この目的のために、好ましくは、各凹部の深さと、対応するコーティングの厚さとの比が、0.9~0.99、好ましくは0.95~0.99、より好ましくは0.97~0.99の範囲内とされる。あるいは、第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さを、対応するコーティングの厚さより大幅に小さいものとしてもよい。この場合の凹部の利用方法は、上述した本発明の第1の態様と同様のものであってもよい。すなわち、この場合のセラミックス基板は、単に担持用基材として機能し、符号化や復号化は、完全にコーティングの材料のみを対象として行われる。
前記第1コーティングおよび/または第2コーティングは:Cr、Co、Ni、Fe、Al、Ti、Si、W、Zr、Ta、Th、Nb、Mn、Mg、Hf、MoおよびV;CrN、CrAlN、TiN、TiCN、TiAlN、ZrN、AlN、VN、Si3N4、ThN、HfN、BNなどの金属窒化物;TiC、CrC、Al4C3、VC、ZrC、HfC、ThC、B4C、SiCなどの金属炭化物;Al2O3,TiO2、SiO2、ZrO2、ThO2、MgO、Cr2O3、Zr2O3、V2O3などの金属酸化物;TiB2、ZrB2、CrB2、VB2、SiB6、ThB2、HfB2、WB2、WB4などの金属ホウ化物;ならびにTiSi2、ZrSi2、MoSi2、MoSi、WSi2、PtSi、Mg2Siなどの金属ケイ化物;のうちの少なくとも1種を含有することが好ましい。
当然ながら、第1の態様に関して上述した全ての構成は、第2の態様の文脈でも採用され得るものである。よって、これらの構成は、第2の態様との関連でも開示されていると解釈されるべきである。また、後述の全ての構成は、本発明のいずれの態様にも同じく当てはまるものである。
前記セラミックス基板は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化リチウム、酸化亜鉛および酸化マグネシウムのうちの少なくとも1種を含有していることが好ましい。
好ましくは、前記基板は、可視スペクトル内の少なくとも1つの波長範囲、好ましくは可視スペクトル全体(すなわち、400nm~700nm)、および/または、UVスペクトルの少なくとも1つの波長範囲、好ましくはUVスペクトル全体(すなわち、100nm~400nm)に対し透明であることが好ましい。前記基板は、可視スペクトル内の少なくとも1つの波長範囲、好ましくは可視スペクトル全体(すなわち、400nm~700nm)に対し、および/または、UVスペクトル内の少なくとも1つの波長範囲、好ましくはUVスペクトル全体(すなわち、100nm~400nm)に対し、80%以上、好ましくは90%以上、より好ましくは95%以上の透過率を示すことが好ましい。
本発明のデータキャリアは薄いシート状で提供されるものであってもよく、当該シート同士が互いに積層されたものであってもよい。例えば、各データキャリアは、円状、円盤状、長方形状、正方形状のシート(例えば、10cm×10cmのシート)等であってもよい。
このようなシートであれば、符号化や復号化の際の取扱いが容易いものになり得て、また、例えば50枚、さらには、500枚のシートで1つの積層体を形成するように互いに積層されていてもよい。
このようなシートであれば、符号化や復号化の際の取扱いが容易いものになり得て、また、例えば50枚、さらには、500枚のシートで1つの積層体を形成するように互いに積層されていてもよい。
あるいは、前記データキャリアは、ロール状に巻かれ得る一方向に長いフィルムであってもよい。この目的のために、前記基板(好ましくは、前記データキャリア全体)が80GPa以下、好ましくは75GPa以下のヤング率を有すると、特に好ましい。また、前記データキャリアは、曲率半径が100mm、好ましくは50mm、より好ましくは25mm、さらに好ましくは10mm、なおいっそう好ましくは5mm、なおいっそう好ましくは2.5mmになっても破断しないことが好ましい。上記の機械的特性を得るには、データキャリアを、できるだけ薄い物とすることが好ましい。データキャリアの厚さは、好ましくは130μm以下、より好ましくは110μm以下、さらに好ましくは100μm以下、なおいっそう好ましくは90μm以下、最も好ましくは80μm以下とされる。
既述のように、凹部は任意の形状をとることができ、楕円形、円形、長方形、正方形、その他の形状であってもよい。別々の凹部で形状を異ならせることによっても、情報の符号化を行うことができる。しかしながら、最も単純かつ簡単なアプローチは、レーザビーム、好ましくはピコ秒レーザパルスまたはフェムト秒レーザパルスレーザービームで、複数の略同形かつ略円形の凹部を形成するというものである。これらの凹部を、長方形、正方形、六角形のパターンなどの規則的なパターンに配置してデジタル情報を符号化してもよい。好ましくは、前記凹部の直径は、可能な限り小径でありつつも、適切な復号化が可能となるように十分に大きいものとされる。好ましくは、各凹部は、その深さに垂直な方向の最大幅が、1μm以下、好ましくは500nm以下、より好ましくは300nm以下、さらに好ましくは200nm以下、最も好ましくは150nm以下とされる。
前記データキャリアの(基板表面の)1cm2当たりの符号化情報は、好ましくは10メガバイト以上、より好ましくは100メガバイト以上、さらに好ましくは1ギガバイト以上である。
本発明は、さらに、上記のようなデータキャリアの製造方法に関する。第1の態様に係るデータキャリアの製造には、セラミックス基板を用意し、レーザアブレーション加工、好ましくはピコ秒レーザパルスまたはフェムト秒レーザパルスを用いたレーザアブレーション加工により、当該基板の片面または両面に複数の凹部を形成する。第2の態様に係るデータキャリアの製造には、セラミックス基板を用意し、当該基板の片面または両面を第1コーティングおよび/または第2コーティングで被覆し、レーザアブレーション加工、好ましくはピコ秒レーザパルスまたはフェムト秒レーザパルスを用いたレーザアブレーション加工により、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングに複数の凹部を形成する。
レーザアブレーション加工は、例えばパルスレーザにより、好ましくはフェムト秒レーザを用いて実施できる。凹部、好ましくは筒状の凹部を得るには、ガウシアン形状またはベッセル形状のレーザビームを使用することが好ましい。
前記基板の片面または両面を第1コーティングおよび/または第2コーティングで被覆する工程は、各種の既知の技術を用いて行うことができる。極めて好ましい技術は、物理気相成長法または化学気相成長法である。
上述のように、焼戻しを行うことで、基板とコーティングとの接合を強化することができる。そのため、好ましくは、前記方法が、被覆済みの前記基板を200℃以上、好ましくは500℃以上、より好ましくは1000℃以上の温度で焼戻しする工程を備える。
あるいは、前記セラミックス基板は、当該基板の片面または両面を加熱、スパッタリング、HiPIMS(高出力インパルスマグネトロンスパッタリング)、ならびに窒素および/または水素などのフォーミングガス適用のうちの少なくとも1種の技術で処理してもよい。これらの技術により、前記基板の表面品質を向上でき、かつ/あるいは、基板と少なくとも1つのコーティングとの接合を強固なものとすることができる。
好ましくは、セラミックス基板は、レーザアブレーション加工に用いられるレーザ光の波長に対し透明であり、レーザアブレーション加工が、前記セラミックス基板を透過したレーザ光によって行われることが好ましい。これにより、アブレーション加工中にデブリが生じても、データキャリアがアブレーション加工に用いられる光学系とアブレーション加工対象との間のバリアとなるため、当該光学系には影響が及び得ない。
本発明は、さらに、前記データキャリアの読出方法に関する。同方法では、第1または第2の態様のデータキャリアに第1の波長の光が照射される。前記データキャリアを透過した光および/または前記データキャリアによって反射された光を検出・分析することで、前記データキャリアの凹部で符号化された情報の復号化が行われる。例えば、凹部(第1の態様の場合には基板における凹部、第2の態様の場合にはコーティングにおける凹部)を通過した光と、前記データキャリアの凹部以外の(例えば非透光性の基板、非透光性のコーティング等の)部分で遮断された光との組合せで、QRコード(登録商標)のような(明/暗)パターンを生成することができ、これを周知の技術によって復号化できる。
好ましくは、前記データキャリアは、セラミックス基板と、該セラミックス基板の一表面上のレーザアブレーション加工による凹部を有するコーティングとを具備しており、前記セラミックス基板が第1の波長に対し透明であり、該セラミックス基板を透過した光が検出される。これは、透過モードおよび反射モードのいずれにおいても起こり得る。具体的には、データキャリアに対する照射を、コーティングとは反対側からセラミックス基板を介して行うことが好ましい。また、凹部由来の光も、コーティングとは反対側からセラミックス基板を介して検出できる。一般的に、前記凹部があるコーティングに対する反対側は、異物がなく且つ/或いは滑らかな表面となっていて結像し易いことから、上記の手法により、信号対雑音比が向上する。凹部がある側には埃の粒子が付着しているかもしれないので、照射及び/又は検出の焦点が凹部の底に配されるように反対側から照射や検出を行い、埃(あるいは、その他の不純物)による光ビームへの影響を最小限に抑えることが極めて有利である。
以下では、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
以下では、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
実施例として、厚さ100μmのサファイア基板(Al2O3)からなる10mm×10mmのサイズのセラミックス基板に対し、物理気相成長法(PVD)により、厚さ100nmのCrNコーティングを被覆した。200フェムト秒レーザ(波長:515nm)を使用し、上記のコーティングに、実施例1では直径約1μm、実施例2、3では直径およそ500nmの円形の凹部をアブレーション加工した。
BX-51(オリンパス社製)により、実施例1で得られたデータキャリアを、様々な倍率で撮像した。図1~図5に、倍率:5倍、10倍、20倍、50倍および100倍の各透過型顕微鏡画像をそれぞれ示す。
上記の図面から明らかなように、確実に、かつ不可逆的に、凹部をコーティングに形成し、対し、(透光性の)基板材料と、(光吸収性の)コーティング層材料との間に優れた光学的コントラストを生じさせることができる。実施例1の凹部はアナログ情報、すなわち、シマウマの写真を符号化したものであるが、同様に、図6(実施例2)に示すように、様々な凹部を使用して(凹部の有無により)デジタル情報を記録したり、図7に示すように英数字を符号化することも可能である。実施例2では、個々の「画素」の幅が500nm未満となっており、実施例3では、文字の線幅がおよそ500nmとなっている。
実施例を参照しながら上述した被覆・アブレーション加工技術は、厚さ200μm以下のセラミックス基板に対しても同じように適用できる。例えば、いわゆるガラスリボン(日本電気硝子社製、参照番号:2010-03E)にも同様のコーティングを適用できる。このガラスリボンは、厚さ4μm~50μm、長さが最大で100mのものが上市されている。同様に、厚さ≧20μmのアルミナセラミックスリボンやジルコニア系セラミックスリボン(コーニング社製)に対しても適用できる。極めて好ましいその他の適切な材料としては:Spool(AGC株式会社製)、Dragontrail(AGC株式会社製)、Willow(登録商標)Glass(コーニング(Corning(登録商標))社製)、Standard Glass Carriers(SGC)3.4(コーニング社製)、SGC 7.8(コーニング社製)、SGC 9.0(コーニング社製)、G-Leaf(超薄板ガラス)(日本電気硝子社製)、AS 87 eco(SCHOTT社製)、AF 32 Eco(SCHOTT社製)、およびXensation(登録商標)Flex(SCHOTT社製)、が挙げられる。
Claims (24)
- 向かい合う第1表面および第2表面を有する厚さ500μm以下のセラミックス基板を備え、前記基板の前記第1表面が、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有し、各凹部の深さが1μm以下である、データキャリア。
- 請求項1に記載のデータキャリアにおいて、該データキャリアの厚さが200μm以下、好ましくは150μm以下である、データキャリア。
- 請求項1または2に記載のデータキャリアにおいて、前記基板の前記第2表面が、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有し、各凹部の深さが1μm以下である、データキャリア。
- 請求項1、2または3に記載のデータキャリアにおいて、各凹部の深さが100nm以下、好ましくは50nm以下であり、かつ/あるいは、各凹部の深さが前記基板の厚さの1%未満、好ましくは0.1%未満、より好ましくは0.05%未満である、データキャリア。
- 向かい合う第1表面および第2表面を有する厚さ500μm以下のセラミックス基板を備え、前記基板の前記第1表面が第1コーティングで被覆されており、該第1コーティングの材料が前記セラミックス基板の材料と異なり、前記第1コーティングが、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有する、データキャリア。
- 請求項5に記載のデータキャリアにおいて、前記セラミックス基板の厚さが200μm以下、好ましくは150μm以下である、データキャリア。
- 請求項5または6に記載のデータキャリアにおいて、前記基板の前記第2表面が第2コーティングで被覆されており、前記第2コーティングの材料が前記セラミックス基板の材料と異なり、前記第2コーティングが、レーザアブレーション加工による情報を符号化した複数の凹部を有する、データキャリア。
- 請求項5、6または7に記載のデータキャリアにおいて、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの厚さが、10μm以下、好ましくは1μm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下である、データキャリア。
- 請求項5から8のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、10μm以下、好ましくは1μm以下、より好ましくは100nm以下、さらに好ましくは50nm以下である、データキャリア。
- 請求項5から9のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、対応するコーティングの厚さを下回るか、あるいは、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、対応するコーティングの厚さと略等しいか、あるいは、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングの各凹部の深さが、対応するコーティングの厚さを上回る、データキャリア。
- 請求項10に記載のデータキャリアにおいて、前記基板内へと各凹部が延びる深さは、1μm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下である、データキャリア。
- 請求項5から11のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、前記基板と前記第1コーティングとの間および/または前記基板と前記第2コーティングとの間に焼結界面が存在し、好ましくは、前記焼結界面が、前記基板に由来する少なくとも1つの元素および対応するコーティングに由来する少なくとも1つの元素を含有している、データキャリア。
- 請求項5から12のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、前記第1コーティングおよび/または第2コーティングが:Cr、Co、Ni、Fe、Al、Ti、Si、W、Zr、Ta、Th、Nb、Mn、Mg、Hf、Mo、Vなどの金属;CrN、CrAlN、TiN、TiCN、TiAlN、ZrN、AlN、VN、Si3N4、ThN、HfN、BNなどの金属窒化物;TiC、CrC、Al4C3、VC、ZrC、HfC、ThC、B4C、SiCなどの金属炭化物;Al2O3,TiO2、SiO2、ZrO2、ThO2、MgO、Cr2O3、Zr2O3、V2O3などの金属酸化物;TiB2、ZrB2、CrB2、VB2、SiB6、ThB2、HfB2、WB2、WB4などの金属ホウ化物;およびTiSi2、ZrSi2、MoSi2、MoSi、WSi2、PtSi、Mg2Siなどの金属ケイ化物;のうちの少なくとも1種を含有している、データキャリア。
- 請求項1から13のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、前記セラミックス基板が、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化リチウム、酸化亜鉛および酸化マグネシウムのうちの少なくとも1種を含有している、データキャリア。
- 請求項1から14のいずれか一項に記載のデータキャリアにおいて、当該データキャリアが、ロール状に巻かれている、データキャリア。
- 請求項1から4のいずれか一項に記載のデータキャリアの製造方法であって、
セラミックス基板を用意する工程と、
レーザアブレーション加工によって前記基板の片面または両面に複数の凹部を形成する工程と、
を備える、製造方法。 - 請求項5から15のいずれか一項に記載のデータキャリアの製造方法であって、
セラミックス基板を用意する工程と、
前記基板の片面または両面を第1コーティングおよび/または第2コーティングで被覆する工程と、
レーザアブレーション加工によって前記第1コーティングおよび/または第2コーティングに複数の凹部を形成する工程と、
を備える、製造方法。 - 請求項17に記載の製造方法において、さらに、
前記被覆する工程の途中および/または後に前記データキャリアを焼戻しする工程、
を備える、製造方法。 - 請求項17に記載の製造方法において、前記セラミックス基板の片面または両面を加熱、スパッタリング、HiPIMS、ならびに窒素および/または水素などのフォーミングガス適用のうちの少なくとも1種の技術で処理する、製造方法。
- 請求項17から19のいずれか一項に記載の製造方法において、前記セラミックス基板が、レーザアブレーション加工に用いられるレーザ光の波長を透過し、レーザアブレーション加工が、前記セラミックス基板を透過したレーザ光によって行われる、製造方法。
- 請求項1から15のいずれか一項に記載のデータキャリアの読出方法であって、
前記データキャリアに第1の波長の光を照射する過程と、
前記データキャリアを透過した光および/または前記データキャリアによって反射された光を検出する過程と、
検出された前記光を分析し、前記データキャリアの前記凹部で符号化された前記情報を復号化する過程と、
を備える、読出方法。 - 請求項21に記載の読出方法において、前記データキャリアが、セラミックス基板と、該セラミックス基板の一表面上に設けられた、レーザアブレーション加工による凹部を有するコーティングとを具備し、前記セラミックス基板が前記第1の波長に対し透明であり、該セラミックス基板を透過した光を検出する、読出方法。
- 請求項22に記載の読出方法において、前記データキャリアを、前記コーティングとは反対側から照射する、読出方法。
- 請求項22または23に記載の読出方法において、前記データキャリアによって反射された光を、前記コーティングとは反対側で検出する、読出方法。
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