JPH03116564A - 光学的記録のための直効マスター/スタンパー - Google Patents

光学的記録のための直効マスター/スタンパー

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JPH03116564A
JPH03116564A JP2175156A JP17515690A JPH03116564A JP H03116564 A JPH03116564 A JP H03116564A JP 2175156 A JP2175156 A JP 2175156A JP 17515690 A JP17515690 A JP 17515690A JP H03116564 A JPH03116564 A JP H03116564A
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D17/00Producing carriers of records containing fine grooves or impressions, e.g. disc records for needle playback, cylinder records; Producing record discs from master stencils
    • B29D17/005Producing optically read record carriers, e.g. optical discs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing

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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】 [産業上の利用分野] 本発明はレーザビームを使用する光学的読取りシステム
において用いられる情報取扱い媒体の製造に関する。よ
り具体的には、本発明は、反射光信号から、サウンド記
録、オーディオ/ビジュアル記録、あるいはコンピュー
タ情報データ記録及び検索システムのような種々の目的
に使用される電気的信号に変換可能なコード化情報を取
扱うディスク媒体の製造に関する。
[発明の背景] コンパクト及びビデオディスクの従来の製造は、多くの
個別、時間集中処理工程を包含する。調製された(スピ
ンコードされ、ソフトベークされた)フォトレジストマ
スターのレーザビーム記録は、完成マスターの光学的検
査を可能とする為、ピット情報の「湿式」溶剤現像及び
「銀メツキ」が次に続く。ニッケルシェルが電気メツキ
により完成マスター上に直接成長される。マスターから
の分離及び洗浄後、このニッケルシェルは、ポリカーボ
ネートコンパクトディスクを複製する為の射出成型プロ
セスにおいて使用されるニッケルスタンパーのファミリ
を製造する為に、マトリックス化される。アルミニウム
反射層の真空蒸着、保護フェスによるラッカー処理及び
ラベル印刷によりプロセスは終了する。上述のエンボス
型光学媒体の書込みの為の従来のプロセスは、多くの熟
練処理工程を含む為、個々の工程の収率が非常に高い場
合でも、満足のいく媒体(即ち、エラー、汚れ及び他の
欠点のない)の全収率は低く、何故なら、全プロセスシ
ーケンスにおいて多数の工程が存在する為である。
この理由から、製造工程の数及び完成媒体を製造するの
に必要なターンアラウンド時間を減少させるという大き
な要望があった。これを受入れる特定の望ましい方法は
、フォトレジストマスターからスタンパーを作るのに必
要な多くの工程を回避することであろう。
[従来の技術] 米国特許第4.363,844号及び4,519.06
5号は、ビデオディスク及び類似デバイスを作る為の関
連プロセスを開示する。この開始時の構成は溶融プラス
チックではなく、エンボス加工可能な熱軟化層に積層す
る非常に薄いエンボス加工可能な放射線反射層からなる
要素とすることができる。上記熱軟化層は、単純な熱可
塑性もしくはまた放射線硬化性とすることができる。任
意に、上記熱軟化性成分は基板上にコーティング可能と
なる。上記熱軟化性成分は、その最大損失弾性率が30
ないし180℃で、また50−200℃、5−100 
kg/ Cm2においてエンボス加工可能であるように
選択される。これらの条件は、ビデオ及びコンパクトデ
ィスクを作る為の圧縮もしくは射出成型技術において使
用されるものと類似する。スタンパー情報の熱軟化性層
中への導入は、プラテンもしくはロールエンボサーによ
って可能となる。放射線硬化は、架橋により所望のレリ
ーフ形状を維持するのに寄与する。ディスクには、レリ
ーフパターンを取扱う情報が導入される前に、反射層が
配設される。
上述の両高圧、高温レリーフ形成方法の重大な欠点は、
製造されたディスクにおけるイメージの変形及び内部ス
トレスの可能性である。
r Journal of Radiation Cu
ring Jに記述されるように、光重合方法はこれら
の制限を克服するために開発された(A、 J、 M、
 van den Broek等、r Journal
 ol’ Radiation Curlng J 、
11.2−9゜1984)。しばしば「2P」プロセス
として言及されるこの方法において、液体、低粘度光重
合性アクリレートモノマーもしくはアクリレートモノマ
ーの混合物の測定された量が、室温において、情報取扱
い媒体マスターに塗布され、この液体層に永久ディスク
基板として適当な透明プラスチックの可撓性フィルムを
提供することにより均一に展開される。上記液体が適当
な厚さに型を完全に覆った後、上記液体成分は上記基板
を通して紫外線に露光されることにより光硬化すると共
に上記基板に接着する。
上記方法は低粘度液体成分を使用する為、上記材料が正
確にスタンパーをかたどるのに、高温及び高圧は必要な
い。更に、使用されるスタンパーは、圧縮成型方法にお
けるほど機械的強度を必要とせず、低コストプラスチッ
クスタンバーの使用を可能とする。
米国特許第4.482.511号は、七ツマ−、オリゴ
マーもしくはそれらの混合物からなる感放射線液体成分
を使用する類似のアプローチを開示する。
1 kg/ 0m2未満の圧力が必要とされ、高忠実度
ガラスマスターオリジナルが使用可能となる。スタンパ
ー表面に薄いフッ素ポリマー剥離層を提供する手段がま
た開示される。
米国特許第4.510.593号において、可溶性フィ
ルム形成ポリマーバインダーを含有するモノ−及びポリ
不飽和上ツマ−の重合性混合物が開示され、これは基板
に塗布され、次にプレッシャロールによって可撓性スタ
ンパーと接触する。バインダーの存在は情報取扱い層の
特性の改良のためであると記述される。米国特許第4.
430.363号において、基板に類似の感放射線混合
物を塗布するためのスクリーン印刷方法が開示される。
上記両特許において、硬化は、化学放射線透過スタンパ
ーを通して露光することにより達成される。
米国特許第4,582.885号において、エンドユー
ス物理特性を制御することが可能な「ハード」及び「ソ
フト」セグメントを含有する、液体重合性オリゴマー成
分が、先ディスクを含む種々の情報取扱い製品の調製に
使用される。
米国特許第4.29LL58号において、末端不飽和を
有する複素環基含有オリゴマーの混合物及びポリアクリ
レートモノマーがスタンパー上に塗布され、同時にプレ
ッシャロールによって高分子フィルムで被覆される。上
記フィルムはディスク基板となる。
米国特許第4.354.988号において、スタンパー
上に光硬化性樹脂を塗布し、基板フィルムで被覆し、硬
化させ、センターホールを打抜き、更にトリミングする
工程を、連続的なシーケンスに組合わせることにより光
ディスクを製造するプロセスが開示される。
上記特許及び技術文献において開示される液体成分は、
圧縮成型に必要なものよりかなり低い圧力下において、
室温で情報取扱いスタンパーレリーフパターンをかたち
どろのに十分な流体であろうが、これらは、本来的に特
定の制限を有し、それらは、(1)流体成分は液体を含
有する為に正確な型を必要とすること、(2)厚さの均
−性及び他の重要なディスク寸法を維持するように各サ
イクル間にチャージされる液体量の注意深い制御が必要
となること、等である。
[発明の要約] この発明は、(a)光透過性で且つ寸法的に安定な基板
、(b)エンボス加工された光学的に読取り可能な情報
を有する固体ポリマー層、(c)情報層を覆う光反射層
、の基本構造を有する光記録媒体を作る方法に基本的に
関し、この方法は、A、記録媒体上に、レーザービーム
の作用により、一連の固体バンプの形態に光学的読取り
可能な情報のレリーフトラックを書込むことにより、ス
タンパーとして直接使用可能な情報マスター記録(マス
ター/スタンパー)を形成する工程であって、前記記録
媒体が(I)その表面に密着している寸法的に安定な平
坦基板と、(II)(i)この基板の表面に密着した下
層ポリマー膨脹層であって、低熱伝導性、高TCEおよ
び50℃未満のTgを有すると共に、その内部に分散し
た着色料を有する膨脹層、および(11)この膨脹層に
密着した保持層であって、固体非弾性ポリマーを含み、
低熱伝導性、低TCEおよび70℃をこえるTgを有す
る保持層、を包含する活性記録層< acttve r
ecordinglayer)を有する工程、 B1寸法的に安定で、かつ平坦な光透過性基板の一方の
側面上に硬化性軟質ポリマー層(softpolyme
r[c 1ayer)を形成する工程であって、この層
が少なくとも20メガポアズのクリープ粘度および少な
くとも0.1ミクロンの厚さを有する工程、C2硬化性
ポリマー層の露光表面に、任意に、反射層を形成する工
程、 D、硬化性ポリマー層に、マスター/スタンパーのバン
プを有する表面を圧力下で適用することにより、前記熱
硬化性ポリマー層にレリーフ情報トラックの像をエンボ
ス加工する工程、 E、硬化性層を硬化させる工程、 F、エンボス加工したポリマー層からマスター/スタン
パーを分離する工程、および、 G、エンボス加工工程りの前に反射層が形成されていな
い場合、硬化したポリマー層のエンボス加工された表面
上に反射層を形成する工程、を含む。
[説明] 上述の発明は、コンパクトおよびビデオディスクの製造
工程を大幅に簡素化する直効マスター/スタンパーを使
用する。この効果(この場合バンプ)またはマーク情報
は、マスターの記録の間に直接形成および検査される。
ここには、フォトレジストベースのマスターを用いた場
合の湿式現像はない。直効スタンパーに関しては、複製
工程においてマスターを直接スタンパーとして使用する
ことを意味している。射出成型複製工程のニッケルスタ
ンパーを製造するためのファミリーマトリックスは必要
ない。直効マスター/スタンパー上のバンプ情報は、複
製に情報を刻み付けるための低温および低圧エンボス加
工工程において、直接使用される。
[発明の詳細な説明] A、マスター/スタンパーの形成 Fcyrerらの米国特許第4.719,615号およ
びその関連米国特許出願07/132476号(198
7年12月14日出願)に開示された2層構造のような
消去可能バンプ形成媒体は、この発明の方法において特
に有用である。そのような消去可能バンプ形成媒体は、
エンボス加工法による複製製造のためのスタンパーダイ
としてそれらの完全な状態を驚くほど維持するにもかか
わらず、訂正もしくは変更を可能にする。この発明の方
法は、そのような消去可能バンプ形成媒体の前後の文脈
においてより十分に記述されるであろう。
1、基板 マスター/スタンパーに使用することができる基板材料
は、組立体構造内において寸法的に安定なものである。
基板材料は、好ましくは、低い熱膨張率(TCE)を有
している。基板は、不透明もしくは透明のいずれであっ
てもよく、さらにアルミニウム、ガラス、水晶、銅、真
鍮、鋼、マグネシウム、カドミウム、銀、金、ポリエス
テルフィルム、ポリ(テトラフルオロエチレン)フィル
ム、ポリアミドフィルム、ポリカーボネート、および他
のプラスチックもしくは複合材料のような通常の基板材
料から実質的になるものでもよい。加えて、この基板を
第二の密着性材料の滑面層にコートして表面均一性をさ
らに付与し、および/またはそれらの上に積層される他
の機能層のベースとして作用する。全ての場合において
、寸法的な安定性の他に、長期間かつこの発明のエンボ
ス加工工程中、化学的に不活性であることは、選択され
たどのような基板材料にも必須の性質であることは認識
されるであろう。アルミニウム、ポリカーボネートおよ
びガラスが好ましい基板材料である。
2、活性層 米国特許第4.719.815号に開示されているよう
に、この発明の染色ポリマー層を使用する消去可能光記
録媒体は、基板および活性層からなる。この活性層は、
膨脹層用の第一材料と保持層用の第二材料を含む。この
二重層は、膨脹および緩和、熱的なデータの書込み、光
学的なデータの読取り、および好ましくは熱的および機
械的なデータの消去に敏感である。第一(膨脹層)材料
および第二(保持層)材料は互いに密着し、かっこの二
重層の膨脹および緩和の際にこの状態に留まる。データ
は二重層に書込まれる。これは、第二材料をそのガラス
転位点より高温に加熱してゴム状にし、かつ第一材料を
加熱してその弾性限界内で弾性膨脹させ、そして弾性膨
脹した第一材料が加熱された第二材料を押し上げること
により行なわれる。
その後、第一材料が伸張、膨脹状態にあるときに膨脹し
た第二材料をその遷移温度より低温に冷却する。冷却さ
れた第二材料は、次いで、可逆的に固定された変形を形
成し、伸張、膨脹状態にある第一材料を保持する。加熱
は、この発明の染色ポリマー材料によるレーザー照射の
吸収によって、少なくともこれらの層の下部で行なわれ
る。典型的には、データビットは、第一波長書込みレー
ザービームおよび第二波長消去レーザービームによって
記録媒体に記録または消去される。第一材料は第一レー
ザービームを吸収し、第二材料は第一レーザービームを
主に透過し、第二レーザービームを主に吸収する。第一
レーザービームは第一材料に焦点を合わせて第一材料を
加熱および弾性膨脹させ、データビットを書込み、第二
レーザービームは第二材料に焦点を合わせて第二材料を
加熱し、データビットを消去する。データビットの書込
みの間、第二材料は膨脹する材料によって十分に軟化し
て、膨脹した材料上にドームを形成する。
その急速な冷却のために、第二合焦レーザーによってド
ームが加熱されるまで、・ドームは膨脹した第一材料を
適切な位置に保持もしくは維持する。
この第二合焦レーザーは、第一および第二材料の両方が
緩和してそれらの元の位置に戻ることを可能にする。し
たがって、データビットは固体バンプの形態であり、中
空「ブリスター」または泡ではない。
保持層の第二材料と同様に、膨脹層の第一材料の主成分
であるポリマー成分は、通常、入射レーザー照射に対し
て比較的透明である。したがって、染料もしくは色素の
ような着色剤が各層に典型的には分散されて、特定のレ
ーザー照射の吸収を増加させる。ここで使用されている
ように、「分散」という用語は均質もしくは不均質分散
に関わり、分散媒中の不溶相の懸濁液の他に溶液をも含
む。
染料もしくは着色剤は、物理的な熱効果を除いて化学変
化のない、実質的に非破壊的な機構によって、入射レー
ザー照射を熱エネルギーに変換する。必要とされる高解
像力のために、第−膨脹層中の着色剤は、好ましくはポ
リマーマトリックスに完全に溶解し、使用される厚みの
層中においてレーザー照射を有効に吸収する濃度の均質
な固溶体を形成するべきである。
安定かつ適合する可視もしくは近赤外吸収染料を、この
発明の方法に使用することができる。例えば、米国特許
出願07/132478号(1987年12月14日出
願)および07/(PO−0002)  (出願済であ
り、参考としてここに組込まれている)の染料の塩は、
二重層構造において、特にスペクトルの近赤外領域で照
射するレーザー源に対して有用な吸収剤であることが見
出されている。この染料の塩は、膨脹もしくは保持層の
いずれかにおいて有用な、均質なポリマー固溶体を形成
する。これらの染料の弾性ポリマー材料との完全固溶体
は、特に膨脹層として有用である。上で引用した一47
6出願に開示された染料の塩は、 下記の構造に相当する。
但し、上記式において、 RはCl−4のアルキル基から独立に選択され基または
アルカリール基から選択される。これらは置換されてい
てもよい。また、R′は随意に、ポリメチン鎖と環を形
成し、または隣接するフェニル環と環置換基を介して環
を形成する。
Xは陰イオン部分で、フルオロスルホネート:パーフル
オロアルキル−アルキル−アルカリール−、アラルキル
−アリール−フルオロアリール−ビニル性−およびアク
リル性−スルホネート;2−アクリルアミド−2−メチ
ルプロパンスルホネート;アルキル−アルカリール−、
アラルキル−アリール−およびフルオロアリール−カル
ボキシレートから選択される。
これら染料の塩のなかで特に好ましいのは、トリフルオ
ロメチルスルホネートの1.1.5.5−テトラキス(
p−ジメチルアミノフェニル) −2,4−ペンタジェ
ン−1である。上記PO−0002出願に開示された染
料は、下記の構造に対応する。
但し、上記式において、 Xは0.S、Se、Te、これらの混合物およびアロイ
から選択されるカルコゲン原子である。
RはC1−1□のアルキル基およびシクロアルキル基、
Cl−1□のアリール基、アラルキル基およびアルカリ
ール基から独立に選択されるヒドロカルビル部分である
R1は−Hおよび−CH3から独立に選択される基であ
る。
このタイプの染料の一つの利点は、非常に低濃度で効果
的に使用され得ることである。このため、膨脹および保
持層のレオロジー的性質に悪影響を及ぼさないような極
めて少ない量を用いることができる。従って、20重量
%を越える量の染料を用いる必要はなく、好ましくは1
0重量%以下の染料を用いればよい。より高濃度、例え
ば30重量%までの染料を用いることもできるが、それ
による効果は、例え幾らか効果があったとしてもそれほ
ど大きくはない。
第一材料および第二材料は好ましくはポリマーであり、
より好ましくはアモルファスポリマーである。特に第一
材料は、例えば上記の熱可塑性および物理特性を有する
エラストマーであり得る。
適切なエラストマーにはブチルゴム、シリコーンゴム、
天然ゴム、エチレン共重合体、スチレンーブタジェンゴ
ム、および幾つかの他の合成ゴムか含まれる。これら材
料が上記の物理的性質を有する限り、これらもまた光、
熱または他の何れかの形の照射によって硬化され得る。
第二材料のための適切なポリマーは、上記特性と共に熱
可塑性または熱硬化性を有するアモルファスポリマーで
ある。これらには、例えば酢酸セルロース、酪酸−酢酸
セルロース、ポリスチレン、ポリスルホンアミド、ポリ
カーボネート、硝酸セルロース、ヒドロアビエチルアル
コール、ポリ(メタクリル酸エチル)、ポリ(醋酸ビニ
ル)、芳香族ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂
およびこれらの広範な組み合わせが含まれる。使用でき
る他のアモルファスポリマーには、アクリルポリマー、
ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、スチ
レン−ブタジェン共重合体、fR化ビニル−酢酸ビニル
共重合体、ニトロセルロース、エチルセルロース、ポリ
ビニルアルコール、ニカワゼラチン、カゼイン、卵アル
ブミンおよび他の種々のポリマーが含まれる。
上記の染料は典型的には膨脂層中に使用されるが、これ
らは第二層(保持層)中に使用されてもよい。一方また
は両方の層に、他の染料または第二の顔料を含ませても
よい。第一材料または第二材料を調製するために用い得
るこの様な染料または顔料の例は、ニグロシン染料、ア
ニリンブルーカルコ油ブルー(Calco Oll B
lue)、クロムイエロウルトラミンブルー、キノリン
イエロー、塩化メチレンブルー モナストラルブルー、
マラカイトグリーンオザレート(Malachlte 
GreenOzalate) 、ローズベンガル、モナ
ストラルレッド、スーダンブラックBM、およびこれら
の混合物である。染料の他の例には、米国特許第3,6
89゜768号の第3欄第1行〜第22行、米国特許第
4,336.545号の第8欄第53行〜第68行に記
載のものが含まれ、これら特許はこれら染料または顔料
のための参照として本明細書に組み込まれる。ここに用
いられるように、「アクリルおよびメタクリル配置は」
、 次に、マスター/スタンバを作るために上記二層構造を
使用することについて、図面の第1図から第3図を参照
して説明する。
第1図は、論理1もしくは論理O(光媒体のその部位の
反射率の状態を表わす)の1データビツトを記録するた
めの、光媒体の小ビツト領域の断面を示す。特に、光媒
体の各ビット領域は、基板10と基板10上に積層した
二重層12とを有する。後述のように、この二重層12
は膨脹および緩和、熱的なデータの書込み(膨脹)、熱
的および機械的なデータの消去(緩和)および光学的な
データの読取りに敏感である。第1図は1つの論理状態
、例えば論理0に対応する緩和状態にある二重層12を
示す。これに対して、第2図は別の論理状態、例えば論
理1を表わす膨脂状態にある二重層【2を示す。
二重層12は、ある材料18の最下層14と別の材料2
0の最上層1Bとを有する。材料18の膨脹および緩和
と材料20の過渡的軟化および硬化との他に、二重層1
2の膨脹または緩和の際に液体に相転移する材料はない
。これにより、速度もしくはデータ速度を増加させ、デ
ータビットの書込みおよび消去を可能とする必要出力を
減少させる。材料18および材料20は、後述のように
高データ速度でデータビットを消去するために、それら
の界面22で互いに密着する。さらに第2図に示すよう
に、材料18は、それらの界面24で、二重層12の膨
脹の際に材料18が基板10から剥離しないように、基
板10上に積層されている。これは、基板10に関する
層14のいかなる「クリープ」をも実質的に除去し、後
述のように、それにより消去/書込み繰り返しサイクル
の後でもビット領域は光学的な滑らかさを保つ。したが
って第2図に示すように、界面22および界面24での
密着の結果として、二重層12の膨脹の際に、材料18
が基板【0といまだ接触していて剥離していないにもか
かわらず、材料18および材料20は互いに密着し続け
ている。
第2図において、材料18および材料20は二重層12
の膨脹に応じて生じる機械的な力を受ける。後述のよう
に、これらの力は、データビットを迅速に消去するため
に、部分的に二重層12を第1図に示す状態まで緩和す
る。
膨脹層14の材料18は、(1)低熱伝導度、(2)高
熱膨脹率、および(3)周囲温度を大幅に下回るガラス
転移点Tgを有する。すなわち、Tgに関連して、ガラ
ス状もしくは脆い状態とは反対に材料18は周囲温度で
ゴム状である。これは、ゴム状材料の加熱には比較的低
出力の加熱のみが必要であり、これら3つの特性の作用
のために材料■8の部分的な、広がったもしくは大きな
、および急速な膨脹を生じる結果となることを意味して
いる。
また、この部分的な膨脹の結果として、高い記録密度が
達成される。材料18はまた、膨脹の際に粘性流動を実
質的に受けないように、比較的高度に架橋している。加
えて、材料18は弾性を有しくすなわち、高い弾性係数
を有している)、膨脹の際にその弾性限界をこえること
なく伸張し、冷却もしくは応力が除去された際に材料1
8をその緩和状態に戻そうとするバネ様の力F1を生じ
る結果となる。材料18の他の特性は以下に記述される
保持層16の材料20は、(1)実質的に周囲温度より
高いガラス転位点Tg1例えば100℃を有している。
このため、周囲温度もしくは通常の温度では材料20は
ガラス状もしくは脆いものであるが、そのガラス転位点
をこえる温度で加熱した場合には、直ちに皮状もしくは
弾性状態を経てゴム状態に変形する。材料20はまた、
(2)比較的低い熱伝導性、および(3)比較的低い熱
膨張率(TCP)を有する。
材料20は、温度に応じて異なり、かつ膨脹の際に生じ
る力F4に帰着する弾性率を有する。この率は温度の上
昇に伴って減少する。これは、材料20に歪みを誘発す
るのにより少ない応力で済むことを意味している。これ
は、低く軽い出力で非常に迅速に歪みが誘発される結果
となる。そして、この歪みが第2図に示すように形成さ
れたバンプになる。
層14および16は、実質的に層1Bを透過して伝播し
たすべての光が層14で吸収されるように光学的に接合
されている。この光学的な接合は、材料18とほぼ同じ
屈折率を有する材料20によって与えられる。したがっ
て、最上層16から最下層14を通してこの光の全てが
実質的に繋がるので、本質的に光の損失はなく、そのた
め低出力光源を使用することができる。
材料18および材料20はまた、光学的に調整して、所
望のもしくは与えられた複数の波長の光に合わせること
ができる。この調整を達成するために、材料18および
20は、各々、染料もしくは色素が添加されて材料18
および材料20に与えられた波長の光をそれぞれ吸収さ
せる光透過性材料を構成することができる。以下で十分
論議される理由で、材料18および20は異なる波長の
光を吸収するように調整されるであろう。このとき、材
料20は、材料18によって吸収され得る波長の光に対
して完全にではないが実質的に透明である。この光学的
な調整は、光データ記録媒体を順応性の高いものにする
利点を有する。すなわち、それを調整して、現在利用可
能な、もしくは将来利用可能となるであろう種々の異な
るレーザー源を用いて実行することができる。
層14および16はまた、互いに熱的に接合している。
すなわち、材料18は二重層12の内側に、かつ材料2
0は二重層12の外側にあって、材料18および材料2
0は異なる熱容量を有している。
3、書込みモード 第1図および第2図は、ビット領域に熱的にデータビッ
トを書込む方法を示している。第1図に関しては、消去
可能光データ記録媒体は緩和状態にあると仮定する。こ
の緩和状態で、周囲温度において、材料18はそのガラ
ス転位点より高温であり、したがってゴム状である。こ
れに対して、材料20はそのガラス転位点より低温であ
り、したがってガラス状である。また、このとき、機械
的な力F、−F4は生じていない。さらに、材料18お
よび材料20は、それぞれ高弾性体および低弾性体であ
るという事実を含む前述した別の特性を有している。
次いで、熱的にデータビットを書込むために、この方法
は材料18を加熱して材料18をその弾性限界内で膨脹
させることを含む。材料18を加熱する際、材料20も
またそのガラス転位点より高温に加熱される。この加熱
により、材料20は軟化し、ゴム状になる。好ましくは
、第1図に示すように、材料18および20の加熱は、
材料20が実質的に透明であり、材料18が吸収するよ
うな波長をHするレザービームLWを発生させ、かつ材
料2oを通して材料18上にレーザービームLWの焦点
を結ぶことにより行なわれる。レーザービームLWの光
は、材料20によってわずかに吸収されてこの材料20
をゴム状にする熱を発生し、かつ材料18によって実質
的に吸収されて材料18を材料20上に弾性的に膨脹さ
せる。
次に、第2図に示すように、加熱された材料18が伸張
している間、加熱された材料18は膨脹して加熱された
材料20を押上げることにより固体変形もしくはバンプ
を創設する。次の工程は、膨脹した材料20をそのガラ
ス転位点より低温に冷却して、材料18が伸張−膨張状
態に止まっている間にそれを硬化させる。冷却すると直
ちに、材料20は可逆的に固定された変形もしくはバン
プを形成し、材料18を伸張し、膨脹した状態に保持す
る。したがって、このとき、ビット領域は第2図に関連
して記述された膨張状態にあって、論理1のようなある
論理レベルのデータビットが書込まれている。
このビット領域で論理0に書換える場合には、レーザー
ビームLWは作動せず、ビット領域は第2図の第二部位
に示される緩和状態に止まる。
材料20がレーザービームLWの光をわずかに吸収する
上述の加熱工程の代わりに、材料20はそのような光を
全く吸収しなくてもよい。さらに適切に言うと、材料■
8に吸収された少量の熱が材料2゜に伝導もしくは転移
し、後者をそのガラス転位点より高温に加熱する。
レーザービームLWのみが使用される、第1図に示され
る加熱工程の他の代替法は、第二レーザービーム、例え
ばLEを発生させて材料2o上に焦点を結ばせることに
より材料2oをそのガラス転位点より高温に加熱するこ
とを含むことができる。
第二レーザービームは、材料2oによって実質的に吸収
される波長を有する。その後直ちに、レーザービームL
Wを作動させて上述のように材料18上に焦点を結ばせ
る。ここでは、上述のように続く熱的データビット書込
み法が用いられる。最初に第二レーザービームを使用す
る利点の1つは、材料20をより迅速にゴム状態して、
それによりデータビットをより迅速に形成することが可
能になることである。
4、消去モード この特性はこの発明の実施に必須のものではないが、上
述のバンプ形成活性層は消去可能であるという独特の利
点を有している。第3図は熱的および機械的にデータビ
ットを消去する方法を示している。ビット領域が第3図
に図示されたように書込まれたデータビットを有してい
ると仮定する。
ここで、第3図は第2図のビット領域と同じ膨張状態を
示しており、ここでは材料20が周囲温度で膨脹し、伸
張した状態にある材料18を保持している。さらに、こ
の方法は、材料20をそのガラス転位点より高温に加熱
して材料20をゴム状にすることを含む。第3図に示す
ように、この材料20の加熱は、レーザービームLEを
発生させて材料2o上に焦点を結ばせることにより行な
うことができる。
材料20の加熱は材料20による材料18に対する保持
作用を緩和し、それにより機械的な力F、−F4が、ビ
ット領域を第1図に示される緩和状態に迅速に戻すこと
を可能にする。特に、材料18内の消去力F、は、二重
層12を緩和状態に急速に戻す内部力である。この緩和
の際に、材料20は力F1および力F、によって引き戻
され、ピットを形成する中間状態になる。完全に冷却し
て周囲温度になった後、材料20および二重層12全体
は第1図に関連して記述したような十分な緩和状態に戻
る。冷却すると直ちに、二重層12は、材料20内部に
おけるピークおよびヴアレー(図示せず)が光の1/4
波長以内である光学的に滑らかな状態に戻る。
さらに、以下に示すように、二重層12は、材料18の
粘弾性特性に応じて生じる力に一部が依存する緩和時間
を有する。この緩和時間は、材料2oの温度が上昇する
と速くなる。
5、読取モード マスター/スタンパーおよびエンボス加工によりそれら
から製造された情報保有媒体の両者は、以下に記載の方
法で合焦レーザービームを用いて読取る。第2図は、デ
ータビットを光学的に読取る方法を説明するものである
。第2図に示すように、論理1のようなデータビットが
左ビツト領域に書込まれていると仮定する。第2図にお
いては、上述のように、バンプが形成されている。この
データビットを読取るために、データビットの書込みも
しくは消去に使用されるものよりも低出力レベルの読取
りレーザービームLRを発生させ、材料20のバンプ上
に焦点を合わせる。同様に、論理0のデータビットが第
2図の右ビット領域に書込まれている(すなわちバンプ
が生成していない)と仮定する。再び、データビットの
書込みもしくは消去に使用されるものよりも低出力レベ
ルの読取りレーザービームを発生させ、材料20上に焦
点を合わせる。
どちらの読取りの場合においても、読取りレーザービー
ムLRの光は材料20で反射される。第2図の左部位に
示す二重層12の膨張状態と第2図の右部位に示す二重
層16の緩和状態との厚みおよび高さの相違によって、
材料20からそれぞれ反射したレーザービームLRの光
の間に移相が生じる。
この移相もしくは位相差は、高い信号/雑音比で検出し
て論理1ビツトと論理0ビツトとを区別することが可能
である。代わりに、第2図の左および右部位の間に、光
散乱における相違およびそれによる反射光の振幅におけ
る相違が起こるであろう。振幅のこれらの変換は、高い
信号/雑音比で、論理1および論理Oビットとして検出
することができる。より大きな光散乱およびそれによる
振幅の減少は、第2図の右部位の状態よりも左部位の状
態において検出されるであろう。
この発明の目的のために、第2図に示される、固定され
た変形もしくはバンプ(論理1)およびマークされてい
ない部分(論理0)を有する媒体が、支持された硬化性
軟質層のエンボス加工および固定に用いられる直効マス
ター/スタンパーもしくはダイを形成し、それにより、
さらに処理することなく第6図および第7図に示す複製
を製造する。
B、複製媒体 この媒体は、寸法的に安定な透明板状支持体もしくは基
板、および通常のコーティングもしくは膜積層法によっ
て基板表面に塗布することができる、基板状の光硬化性
軟質層からなる。この媒体はまた、基板と光硬化性層で
の密着性を改良するための中間接着層、光硬化性層に支
持された、処理中においてスタンパーの離脱を促進する
ための薄い剥離層(thin release 1ay
er) 、処理に先立って媒体を鏡面化するための反射
層等のいくつかの補助層を有していてもよい。
1、基板 寸法的に安定した板状支持体もしくは基板はプレ形成デ
ィスクブランク、であってもよく、またはそこからディ
スク媒体が形成されるシートもしくはウェブであっても
よい。この基板は、防塵層(dust defocus
ing 1ayer :レーザービームはこの層を通過
して反射層でコード化された信号を反射する)と同様に
、光硬化した情報取扱い層の支持体として機能する。基
板を通過して戻った反射されたレーザビームの変化は、
検出器により「読み取り」され、適切な出力信号に変換
される。好適な基板として機能するために、ディスクま
たはシートは、「読取り」レーザ照射に対して実質的に
透明であり、信号取扱い表面領域全体にわたって均一な
厚みであり、複屈折が最小であり、光硬化層に適合した
屈折率を有し、予想される最終用途、例えば、(Dオー
ディオ、(D−ROM、ビデオ等に好適なディスク形状
を有するべきである。現在の産業光学標準は、以下のこ
とを要求する。
・透明ディスク基板の厚みは、反射層、保護層、ラベル
を除いて1.2±0.1關; ・透明基板の屈折率は、780−840nmの波長で1
.55±0.1; ・透明基板の最大複屈折は、1oon11の二重経路:
・レーザービーム反射および基板透過(二重経路)は、
70〜90パーセント;および・レーザービーム反射お
よび二重経路基板透過の鰻大変動は、3パーセントであ
る。
前述のように、光学的媒体の形状および標準は、媒体の
用途により変化し得る。コンパクトディスクの形状に対
する最近の産業標準は、以下のことを要求する。
・ディスクの外径は、センターホール(最大内円)に対
して120±31+111であって、その偏心率はせい
ぜい± 0,2龍であり; ・外縁にはパリがなく、面取りされまたは丸くされてい
てもよく; ・ディスク重量は、14〜33g; φセンターホールは、15.0〜15.1mmの直径を
有する円筒状; ・穴の縁は、ディスクの情報取扱い側でパリがなく、面
取りされまたは丸くされていてもよく;および ・ディスクの厚みは、保護層およびラベルを含んで1.
1〜1.5 m+s (好ましくは1.2mm)。
ブランク基板は、光学的基準を満足するという条件の基
で、種々のポリマー材料から形成され得る。使用される
典型的なポリマー材料は、ポリメチルメタクリレートお
よびポリカーボネートである。この中でポリカーボネー
トは、環境が変化する間にも寸法的に安定なため、片側
ディスク構造、例えばコンパクトディスクにおける用途
に好ましい。いくつかの場合には、ガラス、石英または
他の透明無機材料が、ブランク基板として使用され得る
。典型的なポリマー材料は、その低コストおよびそれか
らのディスク製造の容易さのために好ましい。
ブランクディスク基板は、射出成形もしくは射出/圧縮
成形法のような通常の成形法により形成してもよく、ま
たは基板材料のプレ形成シートがら切り出しもしくは打
ち抜きしてもよい。この発明の一態様において、基板の
形状は、光硬化性層の塗布前にプレ形成される。他の態
様において、基板の形状は、光硬化性層が塗布された後
に基板材料のシートから切り出されるかまたは打ち抜が
れる。他の態様において、加工されたシート媒体からデ
ィスク形状に切り出しまたは打ち抜きする前に、ラベル
付までを通して全ての製造工程を実施することができる
。加工されたシート基板媒体が情報トラックを含む場合
、見当を当てて情報トラックを有するディスクが切り出
されまたは打ち抜かれる。
2、硬化性層 多くの硬化性材料が、エンボス加工した状態が固定可能
であるのであれば、軟質エンボス加工可能層として使用
することができる。典型的には、硬化性層は適当な透明
基板で支持される。そのような硬化性層は、通常のいか
なる方法によっても基板に提供することができる。例え
ば、硬化性層は、スピンコーティングによって液状形態
で塗布することができ、または硬化性材料のプレ形成乾
燥層を積層することにより固形形状で提供することがで
きる。しかしながら、ある場合には、基板自体の表面を
、例えば加熱もしくは液体処理によって一時的に軟化さ
せることができる。最も多くの場合、硬化性層は、触媒
法によってエンボス加工された状態で固定される。この
発明の方法において、この出願と同時に出願された米国
特許出願S、 N、 (PE−0036)に開示されて
いるような軟質、固形光硬化性材料および成分が特に有
用である。この発明の方法は、支持された軟質光硬化性
層のエンボス加工の文中でより十分に開示されるであろ
う。
「軟質光硬化性層」とは、平行板レオメータ−を用いて
測定したときに、約20メガポアズ以上、好ましくは約
100ないし200メガポアズのクリープ粘度を有する
、実質的に溶媒を含まない層を意味する。そのような「
軟質光硬化性層」は、典型的には約数百ポアズ以下の粘
度を有する通常の液体光硬化性層と対照して際立ってい
る。この発明の目的のため、粘度は、平行板レオメータ
−(DuPont Model 1090 TherI
llal Mechanical Analyzerを
使用)を用いてクリープ粘度として測定する。
この手順において、0.036インチ厚の試料を2枚の
平坦ディスク(直径約o、25インチ)の間に接触させ
て配置する。重量の追加を受は入れることができる石英
プローブを上方ディスクの上におき、試料/ディスク組
立体を測定の期間を通して一定温度40℃およびRH4
4%に保つ。クリープ粘度は、平衡条件下で、試料の厚
みの減少速度がら計算する。o、oaeインチの試料は
、試験フィルムの十分な層を互いに積層して所望の厚み
を得ることにより調製する。次いで、この積層体を切抜
いて、レオメータ−のプレートよりわずかに直径の大き
い円形試料を得る。
この発明において有用な均一の厚さの軟質光硬化性層は
、典型的には、最終製品の厚さ基準が、例えばコンパク
トディスクに対する 1.1ないし1.5關を満足する
ように、ブランク基板の厚さを補う厚さを有している。
有用な層の厚さは、約0.1趣ないし約130−の範囲
にあり、好ましい厚さは30.である。「軟質光硬化性
層」は、前に定義した粘度を有する、実質的に溶媒を含
有しない固形層を意味する。
光硬化層は、基板表面にしっかり密着し、表面の光学特
性に匹敵する光学特性を有するべきである。好ましくは
、光硬化層の屈折率は、同じ波長てall+定された基
板の屈折率±0.1であるべきである。
光硬化性層は、化学線で露光したときに架橋もしくは高
分子量のポリマーを形成し、組成物のレオロジー特性を
変化させ、かつ普通の溶媒への溶解性を減少させる熱可
塑性組成物である。好ましい光硬化性組成物は、一つま
たはそれ以上のエチレン性不飽和基を含む化合物のラジ
カル付加重合および架橋が、その組成物を硬化しおよび
不溶化するような光重合性組成物である。光重合性組成
物の感度は、組成物を実際の照射源、例えば、可視光に
対し感光性にする成分を含み得る光開始系により増大さ
れる。従来、バインダーは、この発明の方法において使
用される際に有するであろう物理特性の点から見て、実
質的に乾燥した軟質光重合性層の最も重要な成分である
。バインダーは、露光前はモノマーおよび光開始剤の含
有媒体として役立ち、露光後は形成された光媒体に必要
な物理および光学特性に寄与する。凝集、密着、可撓性
、混和性、引張り強度、および屈折率は、バインダーが
光媒体への使用に適しているかを決定する多くの特性の
いくつかである。この発明の実施においては、種々のタ
イプの軟質光重合性層および要素を、米国特許第3.4
69.982号、第4.218.857号、第 4.2
78,752号、第 4.293,635号、第 4,
621.043号、第 4,693,959号、第 4
.323.8H号、第3.649.288号、第 4.
191.572号、第 4.247.619号、第 4
,328,010号、第 4.358.253号、19
87年 4月28日に出願された欧州特許節87108
145.3に開示されたタイプのように使用され得る。
同等であると思われる軟質光硬化性層および要素は、米
国特許第3.526.504号に開示されたような光二
量重合性または光架橋性組成物、または硬化が上記と同
じフリーラジカル開始タイプ以外の機構により達成され
るそれらの組成物を含む。
一般に、この発明の実施に有用である光重合性組成物は
、エチレン性不飽和モノマー フリーラジカル生成開始
系、バインダーおよび他の補助剤を含む。
単独のモノマーもしくは他との組合わせとじて使用され
得る好適なモノマーは、以下のものを含む:t−ブチル
アクリレート、■、5−ペンタンジオールジアクリレー
)、N、N−ジエチルアミノエチルアクリレート、エチ
レングリコールジアクリレート、1.4−ブタンジオー
ルジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレー
ト、ヘキサメチレングリコールジアクリレー)、1.3
−プロパンジオールジアクリレート、デカメチレングリ
コールジアクリレート、デカメチレングリコールジメタ
クリレート、1.4−シクロヘキサンジオールジアクリ
レート、2,2−ジメチロールプロパンジアクリレート
、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコ
ールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、ポリオキシエチル化トリ
メチロールプロパントリアクリレートおよびトリメタク
リレート、並びに米国特許第3.380.831号で開
示されたような類似化合物、2.2−ジ(p−ヒドロキ
シフェニル)−プロパンジアクリレート、ペンタエリス
リトールテトラアクリレート、2.2−ジー(p−ヒド
ロキシフェニル)−プロパンジメタクリレート、ビスフ
ェノールAのジー (3−メタクリロキシ−2−ヒドロ
キシプロピル)エーテル、ビスフェノールAのジー (
2−メタクリロキシエチル)エーテル、ビスフェノール
Aのジ(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)
エーテル、ビスフェノールAのジ(2−アクリロキシエ
チル)エーテル、テトラクロロビスフェノールAのジ(
3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテ
ル、テトラクロロビスフェノールAのジ(2−メタクリ
ロキシエチル)エーテル、テトラブロモビスフェノール
Aのジー (3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロ
ピル)エーテル、テトラブロモビスフェノールAのジー
 (2−メタクリロキシエチル)エーテル、ジフェノー
ル酸のジー(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロ
ピル)エーテル、トリエチレングリコールジメタクリレ
ート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ
アクリレート(4B2 ”) 、エチレングリコールジ
メタクリレート、ブチレングリコールジメタクリレー)
、1.3−プロパンジオールジメタクリレート、1,2
.4−ブタントリオールトリメタクリレート、2.2.
44リメチル−1,3−ベンタンジオールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、l−
フェニルエチレン−1,2−ジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロール
プロパントリメタクリレート、1.5−ベンタンジオー
ルジメタクリレート、ジアリルフマレート、スチレン、
1.4−ベンゼンジオールジメタクリレート、1.4−
ジイソプロペニルベンゼン、および1.3.5−)ジイ
ソプロペニルベンゼン。
光硬化可能層は、上記のエチレン性不飽和モノマーに加
えて、一般的に少なくとも約300の分子量を有し、か
つフリーラジカルで開始される連鎖成長付加重合可能な
一以上のエチレン性不飽和化合物をも含有し得る。この
タイプの好ましいモノマーは、炭素数2〜15のアルキ
レングリコールまたはエーテル結合数1〜10のポリア
ルキレンエーテルグリコールから製造されたアルキレン
もしくはポリアルキレングリコールジアクリレートであ
る。特に好ましいのは、このような結合の少なくとも一
つ、好ましくはそのほとんどが二重結合炭素と共役して
いるものである。この二重結合炭素には、炭素と二重結
合している炭素、並びに窒素、酸素および硫黄のような
ヘテロ原子と二重結合している炭素が含まれる。特筆さ
れるものは、エチレン性不飽和基(特にビニリデン基)
がエステルまたはアミド構造と共役している物質である
化学光で活性化されかつ185℃以下で熱的に不活性な
フリーラジカルを生成する好ましい付加重合開始剤には
、置換もしくは非置換の多核牛ノン類が含まれる。これ
は共役炭素環システム中の2つの環内炭素原子(int
racyclic carbon atoms)を有す
る化合物で、例えば9,10−アントラキノン、l−ク
ロロアントラキノン、2−クロロアントラキノン、2−
メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2
− tert−ブチルアントラキノン、オクタメチルア
ントラキノン、1,4−ナフトキノン、9.10−フエ
ナントラキノン、1.2−ベンズアントラキノン、2.
3−ベンズアントラキノン、2−メチル−1,4−ナフ
トキノン、2.3−ジクロロナフトキノン、1.4−ジ
メチルアントラキノン、2.3−ジメチルアントラキノ
ン、2−フェニルアントラキノン、2.3−ジフェニル
アントラキノン、アントラキノン−α−スルホン酸のナ
トリウム塩、3−クロロ−2−メチルアントラキノン、
レチンキノン、7.8,9.10−テトラヒドロナフタ
センキノン、および1.2.3.4−テトラヒドロベン
ズ(a)アントラセン−7,12−ジオンが挙げられる
。他の有用な光開始剤(そのうちの幾つかは85℃程度
の低温で熱的に活性ではあるが)は、米国特許第2.7
80.863号に開示されているもので、これにはベン
ゾイン、ピバロイン、アシロインエーテル(例えばベン
ゾインメチルエーテル及びベンゾインエチルエーテル)
のようなビシナルケタールドニルアルコール;α−メチ
ルベンゾイン、α−アリルベンゾイン及びα−フェニル
ベンゾインを含むα−炭化水素置換芳香族アシロインが
含まれる。米国特許第3,427.161号、同第3.
479.185号および同第3.549.367号に記
載されているフェナジン、オキサジンおよびキノン類の
染料:ミヒラ−のケトン、ベンゾフェノン、水素ドナー
を伴う2.4.5−トリフェニルイミダゾリルニ量体お
よびこれらの混合物と同様、米国特許第2.850.4
45号、同第2.875.047号、同第3,097,
098号、同第3.074,974号、同第3.097
,097号および同第3,145.104号に記載され
た光還元性染料および還元剤が、開始剤として使用され
得る。同様に、米国特許第4.341.860号のシク
ロへキサジェノン化合物が開始剤として有用である。ま
た、光開始剤と共に用いて有用なものは、米国特許第3
,652,275号、同第4.162.182号、同第
4,454.281号、同第4.535.052号およ
び同第4,585,769号に開示された増感剤である
重合性モノマーと共に使用する際に好適な、ポリマーで
あるバインダーは、単独もしくは他の1種と組合わせて
使用することができる。このバインダーは、以下のもの
を含む:ポリアクリレートおよびα−アルキルポリアク
リレートエステル、例えば、ポリメチルメタクリレート
およびポリエチルメタクリレート;ポリビニルエステル
、例えば、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテー
ト/アクリレート、ポリビニルアセテート/メタクリレ
ート、および加水分解されたポリビニルアセテート;エ
チレン/ビニルアセテート共重合体;ポリスチレンポリ
マーおよび共重合体、例えば、マレイン無水物およびエ
ステルとの共重合体;塩化ビニリデン共重合体、例えば
、塩化ビニリデン/アクリロニトリル、塩化ビニリデン
/メタクリレートおよび塩化ビニリデン/ビニルアセテ
ート共重合体;塩化ポリビニルおよび共重合体、例えば
、塩化ポリビニル/アセテート:飽和および不飽和ポリ
ウレタン二合成ゴム、例えば、ブタジェン/アクリロニ
トリル、アクリロニトリル/ブタジェン/スチレン、メ
タクリレート/アクリロニトリル/ブタジェン/スチレ
ン共重合体、2−クロロブタジェン−1,3−ポリマー
、塩素化ゴム、およびスチレン/ブタジェン/スチレン
、スチレン/イソプレン/スチレンブロック共重合体;
約4.000〜l、000,000の平均分子量を有す
るポリグリコールの高分子量ポリエチレンオキシド:エ
ポキシド、例えば、アクリレートまたはメタクリレート
基を含むエポキシド;コポリエステル、例えば、式HO
(CH2)nOH(IIは2〜IOまでの数)で表わさ
れるポリメチレングリコールと、(1)へキサヒドロテ
レフタル酸、セバシン酸、およびテレフタル酸、(2)
テレフタル酸、イソフタル酸、およびセバシン酸、(3
)テレフタル酸、およびセバシン酸、(4)テレフタル
酸およびイソフタル酸、および(5)前記グリコールと
、(1)テレフタル酸、イソフタル酸、およびセバシン
酸、(li)テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸
、アジピン酸から調製されたコポリエステルの混合物と
の反応生成物から調製されたちの;ナイロンまたはポリ
アミド、例えば、N−メトキシメチルポリヘキサメチレ
ンアジパミド;セルロースエステル、例えば、酢酸セル
ロース、酢酸琥珀酸セルロース、および酢酸酪酸セルロ
ース;セルロースエーテル、例えば、メチルセルロース
、エチルセルロース、およびベンジルセルロース;ポリ
カーボネート:ポリビニルアセクール、例えば、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルホルマール;ポリホルムア
ルデヒド。好適なバインダーとして機能する酸含有ポリ
マーおよび共重合体は、米国特許第3.458.311
号、および同第4,273,857号で開示されたもの
を含む。両性ポリマーバインダーは、米国特許第4.2
93.635号に開示されている。
屈折率が光硬化層のものと正確に適合するのであれば、
上記に挙げたポリマーバインダーに代えて、もしくは加
えて、個別に規則正しく配向した粒状の増粘剤、例えば
シリカ、クレー アルミナ、ベントナイト、カオリナイ
トをKuchtaの米国特許第3.754.920号に
開示されるように使用することができる。
上記に記載したものに加えて他の成分を、種々の量で光
重合性組成物に添加することができる。
そのような成分は、蛍光増白剤、紫外線吸収物質、熱安
定剤、水素ドナー、離型剤を含む。
この発明の方法において有用である蛍光増白剤は、参考
としてここに組込まれているHe1dの米国特許第3.
854.950号に開示されたものを含む。好ましい蛍
光増白剤は、7−(4°−クロロ−6°−ジ−エチルア
ミノ−1’、3’、5°−トリアジン−4′−イル)ア
ミノ3−フェニルクマリンである。この発明において有
用な紫外線吸収物質も、米国特許第3.854.950
号に開示されている。
有用な熱安定剤には、ヒドロキノン、フェニドン、ヒド
ロキノンモノメチルエーテル、p−メトキシフェノール
、アルキルおよびアリール置換ヒドロキノンおよびキノ
ン、tert−ブチルカテコール、ピロガロール、銅レ
ジネート、ナフチルアミン、β−ナフトール、塩化第一
銅、2,6−シーtert−ブチルp−り1ノゾール、
フェノチアジン、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロ
ベンゼン、p−トルキノン、およびクロラニルが含まれ
る。Pazosの米国特許第4.188.982号に記
載されたジニトロベンゼンも有用である。通常、熱重合
開始剤を入れて、光重合性組成物の貯蔵安定性を増加さ
せる。
光ポリマー組成物に有用である水素ドナー化合物には、
種々のタイプの化合物、例えば、MacLach I 
anの米国特許第3,390.996号の第12欄、第
18〜58行に開示されているような(a)エーテル、
(b)エステル、(c)アルコール、(d)アリル性も
しくはベンジル性水素クメンを含む化合物、(e)アセ
タール、(f)アルデヒド、(g)アミドの他に、2−
メルカプトベンゾキサゾール、2−メルカプトベンゾチ
アゾール等が含まれる。
離型剤として有用であると見出されている化合物は、B
auerの米国特許第4,326,010号に記載され
ている。好ましい離型剤は、ポリカプロラクトンである
光重合性組成物中の成分量は、一般に、光重合性層の総
重量に基づいて以下の割合の範囲内にある。モノマー:
 5〜50%、好ましくは15〜25%、開始剤:0.
1〜lO%、好ましくは1〜5%、バインダー:25〜
75%、好ましくは35〜50%、可塑剤:0〜25%
、好ましくは5〜15%、他の成分: 0〜5%、好ま
しくは1〜4%。
軟質光硬化性層は、通常のコーティングもしくは積層法
によって、基板に提供することができる。
スピンコーティング、ローラーコーティング、スプレー
コーティング、ドクターナイフコーティング、バーコー
ティング、カーテンコーティング、もしくは他の通常の
コーティング法によって、板状支持体をコートすること
ができる。光硬化性材料の溶液を塗布し、ただちに通常
の乾燥法で溶媒を除去して光硬化性層を形成する。光硬
化性材料のプレ形成ディスクブランク基板への塗布には
、スピンコーティングが特に好ましい。光硬化性材料は
、溶媒非含有溶融物として、Chenらの米国特許第4
.323,637号に記載されているような押出し法を
用いて提供することもできる。これらの各々の場合にお
いて、コーティング工程は実質的に溶媒非含有の乾燥軟
質光硬化性層に帰着する。
光硬化性層は、暫定ベース支持体およびそれに剥離可能
に密着した均一な厚さの乾燥軟質光硬化性層からなるプ
レ形成乾燥膜光硬化性要素として基板に提供することも
できる。この光硬化性要素は、使用および保存を容易に
するために、シート状に切断することもできるし、また
は巻いたつニブの形にすることもできる。さらに、光硬
化性層の第二面には、使用前に除去することが可能な除
去可能保護被覆膜を具有することができる。この場合、
典型的には熱および圧力を用いて、光硬化性層の表面を
基板の表面に提供し、積層した要素を製造する。次いで
、暫定ベース支持体を除去して、基板とそれに密着した
光硬化性層を有する複製媒体を形成する。
光硬化性フィルム要素の暫定支持フィルムは、Cohe
nの米国特許第4.174.216号に記載されたよう
な複数のフィルムのいずれもがなり得る。ベース支持体
の第1の基準は、それが、エンボス加工工程に先立って
ベース支持体が除去される際に層のゆがみを生じること
なく、光硬化性組成物の均一な層を基板表面に積層する
ために必要である寸法安定性、表面平滑性、剥離特性を
有することである。この基準を満足させるために、基板
に対する光硬化性層の凝着力およびその密着力は、暫定
支持フィルムに対するその密着力よりも大きくなければ
ならない。好ましい支持体は、ポリエチレンテレフタレ
ートである。
第二の暫定被覆膜、もしくは挿入膜(1nterlea
r)は、光重合性層の第二面上に配置して、巻紙もしく
は積まれたカットシートの形での保存中の汚染からそれ
を保護し、および保存された要素のブロッキングを防止
することができる。使用する場合には、この層を基板に
積層する前に、この保護被覆膜もしくは挿入膜を光重合
性層の表面から除去する。この膜が適切な表面平滑性を
有し、かっこの膜の光重合性層に対する密着性が光重合
性層のベース支持体に対する密着性より小さいものであ
る限りにおいて、どのような枚数の膜でも被覆膜として
使用することができる。適切な保護被覆膜もしくは挿入
膜には、ポリエチレン、ポリプロピレン等が含まれる。
通常の積層システムを用いて、光硬化性層を基板の表面
に積層もしくは移動させることができる。
基板に乾燥膜を適応するための適当なシステムには、米
国特許第3,469,982号、同第3.547.73
0号、同第3,849,268号および同第4,127
.438号に開示されている熱ロールラミネーターまた
は加熱したプラテンもしくはシューを有するラミネータ
ーが含まれる。密着性を高めるために液体を使用する有
用な積層システムには、米国特許第3.629.036
号、同第4.069.076号、同第4.405,39
4号および同第4,378,284号が含まれる。
積層の間、保護被覆膜もしくは挿入膜が存在するのであ
ればまずこれを光硬化性層から除去し、界面の空気を除
去して基板と層との間に空隙のない密着が生じるように
、圧力下でおよび典型的には加熱して層を基板の表面に
提供する。好ましくは、熱ロールラミネーターを用いて
そのような空隙のない密着を形成させる。
プレ形成ブランク基板、例えばブランクディスクが使用
される場合には、各々のプレ形成基板もしくは基板の列
をラミネーターのニップへ搬送するための搬送シートを
使用して、各基板の後部表面の汚染を防止することがで
きる。リントがなく汚染が内容であれば、普通のペーパ
ーシートもしくはウェブが搬送シートして適切である。
また、プレ形成ブランク基板が使用される場合において
、光硬化性要素の過剰領域は積層基板の端部で、例えば
積層プレ形成ディスクの端部および穴で切断される。密
着/凝集力の平衡が注意深く保たれている場合には、支
持シートをそれに密着している過剰の材料と共に剥がす
ことにより、過剰の光硬化性材料を積層体からトリミン
グすることができる。
3、反射層 エンボス加工された情報トラックを反射性にするために
、従来の手段を用いることができる。反射層は、アルミ
ニウム、銅、銀、金等の金属または染料を、エンボス加
工された表面に蒸着させることより被着させることがで
きる。あるいは、反射金属層、例えば銀層を、Dona
ld T、Levyによる“The Technolo
gy of Aerosol Plate   (Te
chnical Proceeding 51st A
nnual Convention American
Electroplater’s 5oc1ety、J
une 14−18.SL、Louis、1964.p
l)、139−149)および米国特許第4.639.
382号に開示される従来の方法を用いて非電気的に被
着することができる。反射染料層もまた、従来のコーテ
ィング方法、例えばスピンコーティングを用いて溶液か
らエンボス加工された表面に塗布することができる。こ
の場合、コーティング溶液に使用される溶媒は、エンボ
ス加工された表面を攻撃しない材料から選ばれるべきで
ある。有用な染料系は、米国特許第4.581.317
号および同第4,501.876号に開示されるポリマ
ー染料系である。エンボス加工された表面を反射性にす
る池の方法は、染料以外の物質、例えば、入射再生放射
線に対する屈折率がエンボス加工された光重合性層とは
実質的に異なる(例えば、0.1をこえる相違)ポリマ
ー物質で表面をコーティングすることによるものである
4、保護層 媒体のエンボス加工された表面が反射性にされた後、こ
の媒体が、例えばプレ形成基板から作成された再生シス
テムに必要とされる物理的な寸法を有するのであれば、
この媒体は再生可能である。
再生可能ではあるが、エンボス加工された層の界面にお
ける反射面は、被覆層によって保護されていないと損傷
および環境的な劣化を受ける。反射層が十分に厚くかつ
丈夫な材料、例えばポリマー材料からなる場合には、反
射層それ自体が反射界面を保護するのに十分であること
もある。しかしながら、典型的には、保護および続くラ
ベル貼付のための表面を提供するために、反射層上に別
の層を供給する。
保護層は、ポリマー膜であってもよく、密着して反射層
を密封し、印刷可能な耐磨耗性外表面を提供することが
可能なものの層もしくは組合わせであってもよい。その
ような層もしくは複合体の厚さは、得られた媒体の全て
の厚み寸法および重量が、必要とされるシステムの基準
、例えば厚さ1.1〜1.5mmおよび14〜33gの
コンパクトディスクの基準内に留まる限りにおいて、変
動することができる。通常、ニトロセルロースのような
ラッカー溶液が反射層上にスピンコードされるが、他の
プレ形成層もしくは膜を使用することもできる。
このプレ形成層もしくは膜は、積層可能であってもよく
、熱もしくは光硬化性層のような密着硬化性層であって
もよく、あるいは接着層を有して反射層に密着する、ポ
リエチレンテレフタレートのような膜であってもよい。
反射層の保護に好適に使用される適切な構築要素および
方法には、米国特許第4,077.830号および譲請
人の米国特許出願節077.497号(1987年7月
24日出願)および同第031.813号(1987年
3月30日出願)に記載されるものが含まれる。
前述の米国特許第4.247.819号に記載されたネ
ガティブワーキング剥離要素(IIegative v
orklngpeel−apart eleIlent
 )および方法を用いて、ラベル支持(label−b
earing )保護層複合体を反射層に提供すること
ができる。この場合、粘着層、光重合性層および剥離可
能層、例えばCromalinRC4Nプルーフィング
フィルムをこの順に含む要素の粘着層は、反射層の自由
表面上に積層される。
次いで、この積層体を、ラベルのネガ像を有するマスク
を通して科学線で露光し、露光領域のある密着した被覆
シートを積層体から剥離し、露出した粘着性のイメージ
領域に例えば黒のトナーパウダーを用いて調子をつける
。フルカラーのラベルが必要である場合には、適合する
色分離マスクおよび対応するトナー、例えばイエロー、
マゼンタおよびシアンのトナーパウダーを使用して、こ
の手順をさらに3回繰り返す。終りに、最後に調子をつ
けた表面に第五要素を積層し、科学線で均一に露光して
、例えばポリエチレンテレフタレートの光密着保護表面
を作成する。ラベルを異なる方法で提供する場合には、
エンボス加工した媒体の反射層を密封および保護するた
めには、第五工程のみが必要である。
5、ラベル貼付 従来のどのような方法も、複製媒体の保護表面へのラベ
ル貼付に用いることができる。典型的には、オフセット
印刷法を用いて各媒体の保護表面に4色のラベルが別々
に印刷される。ブランクシート基板を用いてシートの限
度内に情報トラック(媒体)の列が作成される場合には
、フレキソ印刷およびオフセット法を含む従来の印刷法
を用いてラベルの記録列で全シート列の保護表面を印刷
することができる。あるいは、この列の各媒体区画を、
従来の段階印刷法で別々に印刷することができる。
6、媒体の形状 前述のように、媒体の形状(例えばディスク)は、通常
の成型、型打ちもしくは切抜き法によってこの発明の方
法以前に形成することができ、またはシート列から媒体
を切抜きもしくは型打ちすることにより形状を形成する
ことができる。このシート列からの媒体形状の形成は、
典型的には、その内部に含まれる情報トラックで見当を
つけて各媒体がシート列から切抜きもしくは型打ちされ
るラベリング工程の後に行なわれる。しかしながら、同
様の方法で、シートの媒体領域に情報トラックがエンボ
ス加工された直後にシート列から媒体を取出すこともで
きる。この場合には、エンボス加工された各媒体は個別
の一塊としてさらに処理される。同様に、媒体の形状は
、この方法のどの介在工程の間においても形成すること
ができる。
上述の最終的な横方向の寸法を有する形状の媒体を形成
することができるにもがかわらず、初期の寸法が特定し
た寸法より大きい場合に限り、1以上のトリミング工程
を導入して特大の媒体もしくはブランクから最終寸法を
出すことができる。
このトリミング工程は、例えば、円形ディスク媒体の情
報トラックに見当の合った正確なセンターホールの切り
抜きもしくは打ち抜きに特に有用である。
二層構造から作成されたマスター/スタンパーの、支持
された光硬化性層のエンボス加工へのグイとしての使用
を、図面の残りの図を参照して以下に記述する。
第4図を参照すると、マスター/スタンパー(以下、「
スタンパー」と記述する)11は、バンプ32および平
坦部30を有するスタンパー11の情報取扱い面31が
エンボス加工される光硬化性層44の表面41と隣合う
ように、複製媒体(以下、「媒体」と記述する)40の
光硬化性層44と面一対一面配向されている。媒体40
は、典型的には化学および可視放射線に対して透明な、
寸法的に安定なシート支持体42と、その上の軟質光硬
化性層44とからなる。シート支持体42は、そこから
複製を切り抜きもしくは打ち抜くことができる均一な厚
さの平坦なシートもしくはウェブの形態であってもよく
、または複製に必要とされる寸法に形成されたプレ形成
ブランクであってもよい。軟質光硬化性層44は、第4
図に描写されているように、支持体42に提供された単
一層であってもよく、または光硬化性材料の白成分層と
反射性材料の性成分層のような別々の成分を何する複合
層であってもよい。これらの層とシート支持体42との
間の密着性を改良するためにさらに成分層を用いること
もできる。
繰返しのエンボス加工工程に対して情報取扱い面31を
保護するために、表面31に薄い剥離コーティングを提
供してエンボス工程中における光硬化性層41への望ま
しくない接着を防ぐことがしばしば好ましい。媒体40
がプレ形成ディスクブランクである場合には、典型的に
は、スタンパー11の情報で見当を合わせて配置される
。スタンパー11およびこの媒体が適切に配置されると
直ちに、スタンパー基板IOに圧力4Gか均一に提供さ
れ、第5図に示すように情報取扱い面31が媒体表面4
1に押付けられてスタンパー11とエンボス加工された
光硬化性層44との間に界面34を有するエンボス加工
された構造が形成される。スタンパーを適切な位置に置
いたまま、第5図に示すように、支持体42を通して均
一な化学放射線48をこのエンボス加工された構造に照
射して光硬化性層を硬化させ、それによりこの層をエン
ボス加工された状態に固定する。
その後、他の媒体のエンボス加工に再利用するために、
スタンパー11をエンボス加工された構造から除去する
。代わりに、スタンパーを未硬化のエンボス加工された
光硬化性層44から分離し、その後層を光硬化させるこ
ともできる。
第6図は、シート支持体42、および論理1のデータビ
ットに対応する凹部36と論理Oのデータビットに対応
する平坦部38とを有するエンボス加工された光硬化層
44からなるエンボス加工された複製を示す。読取りモ
ードで使用される場合には、複製の透明支持体42およ
び光硬化層44を通過するレーザービームは凹部36お
よび平坦部38によって反射され、オリジナルスタンパ
ー11のバンプ32および平坦部30に突き当たるビー
ムと同様の方法で検出される。光硬化層44の空気/ポ
リマー界面が入射読取りレーザービームを十分反射する
にもかかわらず、第7図に示すように、さらに反射層5
2を典型的には光硬化層44に適応して反射率を増加さ
せる。この反射層52は、エンボス加工の前もしくは後
のいずれかに提供され、典型的には、アルミニウム、銅
、銀、金のような金属、もしくは染料、もしくは光硬化
層44の屈折率と有意に異なる屈折率を有する他の材料
である。第8図は、層54によって保護された反射層5
2を有する複製を示し、この層54は情報取扱い層を密
封し、人間の取扱いおよび大気成分による損傷を防止す
る。この保護層はまた、複製の再生特性に悪影響を及ぼ
すことな〈従来の方法でラベルを提供するための、印刷
可能面として機能する。
この発明が、−回書込み(Write−Once)およ
び書替え可能(RevrJ table)媒体のような
記録可能光媒体のフォーマットされた情報の他に、(D
およびビデオディスクのような読取り専用元媒体に使用
することも可能であることは、当業者には認識されるで
あろう。
[実施例] 実施例1 直効マスター/スタ:/ハ(DEN/ DBS ) (
”作成 A、膨脹層 以下の実施例において、全ての混合および保存は、成分
の化学的もしくは物理的改変を最小にするために窒素の
不活性雰囲気中において室温で行なわれる。
hr (重量) 樹脂溶液 ウレタン (Sol Ithane Thiokol ) 113’  −Morton 100.0 染料 (Savinyl 5carlet RLS−8and
oz’溶媒 (9:1メチルイソブチルケトン (旧BK) /ニトロメタン) ) 12.0 180.0 292.0 界面活性剤溶液 界面活性剤(Pluorad FC−4032−3M)
(9:l MIBK/ニトロメタン中のPC−430の
10%溶液、5.0phr )硬化剤溶液 硬化剤A(トリイソブロビルアミン ーアルトリッヒ) 硬化剤B (C113−3003−Molton Th1okol
 )0.50 13.2 7.3 溶媒(9:1旧BK/ニトロメタン>   20.04
0.5 界面活性剤および硬化剤溶液を続けて樹脂溶液に添加し
て、膨脹層溶液を得た。硬化剤を添加した後には、ろ過
およびコーティングの時間は2時間をこえてはいけない
。この膨脹層溶液を、タイプ31Bステンレス鋼要素か
らなる47+a■径の0.2ミクロン6テフロンろ過ユ
ニットを通して、3回ろ過した。次いで、膨脹層溶液(
4−)を、400rpmで回転する清浄なポリカーボネ
ート基板(130mm OD 、 15m+s ID 
、 1.2 mm厚)に2.3秒にわたって塗布した。
次に、このポリカーボネート基板を、2500 rpm
で30秒間の最終スピンオフの前に、3秒間速度をゼロ
に保って平坦にした。その後、通常のオーブン内におい
て、100℃で16時間、層を硬化させた。
B、保持層 hr (重量) 樹脂溶液 エポキシノボラック (DEN  444’ −Dov Chemical 
)溶媒(3:lシクロヘキサノン/ ニトロメタン) 硬化剤A(無水トリメリット酸 (TMA)−アルトリッヒ) 硬化剤B (2−エチルヘキシルアミンーアルトリッヒ
) 硬化剤C(ジシクロヘキシルアミン ーアルトリッヒ) 染料(Savlnyl 5carletRLS−8an
doz’ ) 100.0 700、(1 30,0 6,0 6,0 6,0 848,0 硬化剤A、BおよびCおよび染料を続けて樹脂溶液に溶
解して、保持層溶液を得た。次いで、この溶液を、5 
psfでPa1f Ultfper DFA O,ミク
ロン完全テフロンフィルターに、および5〜10111
Siの窒素で2つの0.2ミクロン47m+sM目11
poreRフイルターを通して連続してろ過した。作製
後2日間以内に、コーティングを行なった。
次に、この保持層溶液(4−)を、400 rpmで回
転する膨脹層被覆ディスクに2.6秒にわたって塗布し
た。このディスクを、直ちに、2500 rpmで30
秒間スピンオフした。その後、完成したディスクを、通
常のオーブン内において125℃で6時間水平を保って
硬化させた。
II 、  DEM/ DESの記録 上述の光ディスクは、コンパクトディスク・アルゴンイ
オンレーザ−ビーム記録計に対して、EPM−記録可能
DEMとして十分に作動可能であることが見出された。
ここで、r EPMJをいう用語は、コンパクトディス
クの記録に用いられるデジタル波コードに関するもので
ある。
実施例2 この実施例においては、成分の化学的および物理的改変
を最小にするために、全ての混合および保存は室温で窒
素の不活性雰囲気下で行なう。
A、膨脂層 phr (重量) 樹脂溶液 (100phr Morton Th1okol   
  282.08ol 1thane”ゝ113. 2.0 phr SQS染料1および 9:1メチルイソブチルケトン /ニトロメタン) 界面活性剤溶液            0,50(9
phrメチルイソブチルケトン /ニトロメタンに溶解した 1 phr 3M Pluorad PC−430”’
 )硬化剤溶液 (13,2phr  )リイソブロバノール 40.5
アミン、7.3 phr Morton Th1oko
+C113−300”’および20 phr 9:1メ
チルイソブチルケトン/ ニトロメタン) 界面活性剤および硬化剤溶液を樹脂溶液に続けて添加し
て、膨脹層溶液を得た。硬化剤溶液の添加後は、ろ過お
よびコーティングの時間は2時間をこえてはならない。
この膨脹層溶液を、タイプ316ステンレス鋼要素から
なる47m+e O,2ミクロンテフロン36)ろ過ユ
ニットを通して3回ろ過した。
次いで、この膨脹層溶液を、400 rp−で回転する
清浄なポリカーボネート基板に5,6秒にわたって塗布
した。次に、このポリカーボネート基板を、1000 
rpmで30秒の最終スピンオフの前に5秒間静止状態
を保って平坦にした。その後、通常のオーブン内におい
て、この層を100℃で16時間垂直に保って硬化させ
た。
B、保持層 phr (重ff1) 樹脂溶液              900(800
phr 3:lシクロヘキサノン/ニトロメタンに溶解
した100 phr Dow Chemical DEN−444”
’ )無水トリメリット酸 0 Savinyl Scarlet  RLS 0 EtTAP 0.5 *EtTAPは、1.1.5.5−テトラキス(p−ジ
エチルアミノフェニル)−2,4−ペンタジェン−1−
オールドリフルオロメタンスルホネート TMA 5Savlnyl 5carlet RLS 
、およびEtTAPを、樹脂溶液に続けて溶解して保持
層溶液を得た(保持層溶液は、調製後、48時間以内に
ろ過およびコートした)。次いで、この保持溶液を、5
 pslでPa1l Ultiper DPA 0.2
ミクロン完全テフロン26ゝフイルターに、および5〜
10 psiの窒素で2つの0.2ミクロン47mta
 1illlporeフィルターに通して連続的にろ過
した。次に、この保持層溶液(4WJ)を、400 r
pa+で2.8秒間にわたって膨脹層被覆ディスクに塗
布した。そして直ちに、このディスクを250Orpm
で30秒間スピンオフした。その後、通常のオーブン内
において、完成したディスクを125℃で6時間水平に
保って硬化させた。
DEN/ DBSの記録 上述の光ディスクは、コンパクトディスク・ダイオード
レーザ−ビーム記録計に対して、EFM−記録可能DE
Nとして十分に作動することが見出された。ここで、r
 EFMJという用語は、コンパクトディスクの記録に
用いられるデジタル変調コードに関するものである。
上述のディスクの性能特性を下記の第1表に示す。この
ディスクが、信号/雑音比(CNR)が62dBで満足
のいく作動が可能であることが見出されたという事実は
、特に重要である。
第1表 染料−ポリマー ディスク性能 記録バラメーター二 na−数値で表示した開口 書込み:    NA O,55で波長82801光出
力4 mW 書込み信号:   540 kHz (デユーティ−サ
イクル0.5) 、OmWと名目上ノ書込ミ出力との間
でトーン変調。線形記録 速度は1.4m/s。
書込まれた信号の読み出し特性: 形成されたマークは、高さ、幅および長さがよく規定さ
れたバンプからなる。読み出し中のマークジッタの標準
偏差は、典型的には、8 ns未満である。
読取り: NA−0,55で波長1333 nm 光出力0.75 raν 変調深さ(脚注参照)  :       0.551
0 KHz BWにおける搬送波/雑音比: 82 d
BNA−0,48で波長7g0 nn+ na力0.5 mW 変調深さ(脚注参照) :       0.8010
 KHz BWにおける搬送波/雑音比: 62 dB
脚注:変調深さは、マークがない場合にDCレーザー反
射信号によって分割された読みだし信号のピーク対ピー
ク振幅として定義される。
実施例3 DEN/ DBSを用いた複製に対するエンボス加工プ
ロセス A、エンボス加工可能なフォトポリマープレ複製の作成 防塵層の役割を果たし、機械的な支持を提供するディス
ク基板は、1.2mm厚および120−130mm径の
、15+m円筒形センターホールを有する射出/圧縮成
型ブランクポリカーボネートディスクであった。
この基板に、熱ロール積層法によって、乾燥膜の形態で
エンボス加工可能情報層を提供した。この乾燥膜フォト
ポリマー要素は、0.00(15インチ(12,7ミク
ロン)未満のポリエチレンテレフタレート膜上に光重合
性組成物をマシーンコーティングすることにより調製し
た。0.001インチ(25,4ミクロン)のポリエチ
レン膜を暫定介入層として使用した。
成   分 量(g) ビスフェノールAおよびエビクロロ ヒドリン由来のビスフェノールAエポ キシ樹脂のジアクリレートエステル トリメチロールプロパントリメタク リレート 蛍光増白剤宜 2−メルカプトベンズオキサゾール 2.2°−ビス−(O−クロロフェニル)−4,4°、
5.5”−テトラフェニルビイミダゾール トリメチロールプロパン グリセロールトリアセテート メトキシヒドロキノン 熱阻害剤2 ジエチルヒドロキシルアミン エチルアクリレート(57%)/ 18.48 13.66 2.06 0.83 1.71 5.08 6.75 0.022 0.05 0.09 18.06 メチルメタクリレート(39%)/ アクリル酸(4%)三元共重合体 MW−192,000、酸度−57; Tg−33℃エ
チルアクリレート共重合体 酸度−〇3;Tg−−14℃;粘度(25℃)−2,0
00cps SMW−7,000エチルアセテート(1
7%)/メチル メタクリレート(71%)/アクリル酸(12%)三元
重合体 MW−200,000、酸度−100; Tg −80
’Cポリカプロラクトン MW−15,000; M、P、 −C0℃;Tg−0
0℃メタノール37.0gに溶解した亜鉛 アセチルアセトネート(2,45g) 5.40 25.15 0.20 39.45 7−(4’−クロロ−6−ジニチルアミノーl°、3°
、5°−トリアジン−4”−イル)アミノ−3−フェニ
ルクマリン 1.4.4−トリメチル−2,3−アゾビシクロ−(3
,2,2)−ノン−2−エン−2,3−ジオキシドB、
フォトポリマープレ複製のエンボス加工積層中、ディス
クを支持するために、市販のカラーブルーフィンダレセ
ブター(color proof’lngrecept
or : CromalfnRMasterproof
’ Coma+erclalReceptor 、製造
No、CM/CR、E、1.du Pont deNe
mours&Co、Inc、 、Wllilngton
、 DB)の暫定搬送シート上に置いた。乾燥膜を、1
15〜124℃のロール表面温度で作動させるCrom
alinRラミネーター(Du Pont 、 Wll
lngtonSDE)を用いて基板上に積層した。積層
は、ディスク表面を均一に覆い、端部の周りを搬送シー
トまで密封した。このディスクをレザープレードを用い
て切抜き、積層膜をセンターホールから切り離した。
上で作成した直効マスター/スタンパーを用いて乾燥膜
層をエンボス加工することにより、積層したディスクに
情報を移した。スタンパー上の平坦部およびピークは、
長さ 0.9〜3.3 ミクロン、高さ約0.1ミクロ
ンおよび幅0.6ミクロンであった。積層したディスク
からポリエステル被覆シートを除去した。スタンパーを
中心におくために、まずセンタリングビンをディスクの
センターホールに挿入した。次いで、同じビンを用いて
、スタンパーをディスクに同心的に合わせた。室温で作
動するロールラミネーターで、スタンパーを情報層上に
積層することによってサンドイッチが形成された。粘着
性の光重合性層がスタンパーを適切な位置に保持し、セ
ンタリングビンを取り除いた。
次にこのサンドイッチを6X  8平方インチの1.2
龍ポリカーボネートシートの間に置いて、サンドイッチ
をプレスプラテンから守った。このサンドイッチを、室
温で、20.3X 2O4cmのダイ座、102寵径ラ
ムおよび手動レバー機能を有する、40,0001b 
 (18,1メータートン)の能力の水力プラテンプレ
ス(Pasadena Hydraullcs 、 1
nc、s C1ty ofIndustryq CA)
に装填した。加重を、サンドイッチ領域の約20平方イ
ンチ(129cJ)を基にして500〜20001bs
/1n2(35〜141 kg/cシ)に相当する全能
力にまで急速に増加させた。2〜3秒の滞留時間の後、
”用型を解除し、組立体をプレスから取り出した。
エンボス加工された情報は、次に、紫外線照射によって
硬化させて恒久的なものにした。源に面した透明基板を
有するスタンパー基板サンドイッチを、高強度紫外線照
射ユニット(5キロワツトDouthitt VIOL
VX  ” Oゲン化金属光システム)に入れた。10
〜120秒の照射の後、組立体をわずかに曲げることに
よってスタンパーを取り外した。
顕微鏡によって、エンボス加工された表面を検査した。
スタンパーの情報がフォトポリマー層に非常に正確に転
写されていることが明らかであった。
硬化させた情報層を、この分野で公知の標準法を用いて
goo−tooo人のアルミニウムをスパッタリングす
ることにより、金属被覆した。金属被覆の後、このディ
スクをオーディオコンパクトディスクプレーヤーにかけ
ると、市販の射出/圧縮成型ディスクと同等のサウンド
が再生された。
表面を保護するために、乾燥膜積層プロセスを用いた。
市販のCromalinネガティブカラープルーフィン
グフィルム(製造コードC4/CN、  E、1.du
 Pont da Newours & Co、、wi
lmingtonSDE)を、搬送シート、およびロー
ル温度が99〜107℃であることを除いて上述した熱
ロール積層法を用いて提供した。次いで、上述の機器を
用いて、積層した膜を30秒間紫外線に均一に照射した
[用語集] (1)  5ollthaneは、ウレタンプレポリマ
ーについてのMorton Th1oko1.Inc、
、 Chlcago、ILの商標である。
(2)  Pluorad FC−tooは、水酸化ア
ルキルスルホンアミドについての3M Corp、、 
St、Paul、MNの商標である。
(3)  C113−300は、トリグリコールポリエ
ステル硬化剤についてのMorton Th1okol
、Inc、、 Chjcago、ILの商品名(tra
de designation )である〇(4)  
DEN−444は、エポキシプレポリマーについてのD
ow Chemical Co、、 Midland、
旧の商標である。
(5)  5andoz Chemical Go、、
 Charlotte、NorthCarollna (6)  Tef’1onRは、フルオロカーボン樹脂
についてのE、1.du Pont de Nemou
rs and Co、、 Wilmington、DC
の登録商標である。
【図面の簡単な説明】
第1図は書込みモードにおけるマスター/スタンパーの
働きを模式的に示す図、第2図は読取りモードにおける
マスター/スタンパーの働きを模式的に示す図、第3図
は消去モードにおけるマスター/スタンパ−の働きを模
式的に示す図、第4図はエンボス加工におけるこの発明
の操作を模式的に示す図、第5図は固定モードにおける
この発明の操作を模式的に示す図、第6図はエンボス加
工した複製を模式的に示す図、第7図は反射層を有する
、エンボス加工された複製を模式的に示す図、および第
8図は被覆反射および保護層を有する、エンボス加工さ
れた複製を模式的に示す図である。 10・・・基板、11・・・マスター/スタンパ−I2
・・・二重層、14・・・膨脹層、1B・・・保持層、
30・・・平坦部、32・・・バンプ、40・・・複製
媒体、42・・・シート支持体、44・・・光硬化性層
、46・・・圧力、48・・・化学放射線、 52・・・反射層、 54・・・保護層、

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(a)光透過性で寸法的に安定な基板、(b)エ
    ンボス加工された光学的に読取り可能な情報を有する固
    体ポリマー層、および(c)情報層を被覆する光反射層
    、の基本構造を有する光記録媒体の製造方法であって、 (A)記録媒体上に、レーザービームの作用により、一
    連の固体バンプの形態で光学的に読取り可能な情報のレ
    リーフトラックを書込むことにより、スタンパーとして
    直接使用可能な情報マスター記録(マスター/スタンパ
    ー)を形成する工程であって、該記録媒体が( I )そ
    の表面に密着している寸法的に安定な平坦基板と、(I
    I)(i)該基板の表面に直接密着した下層ポリマー膨
    脹層であって、低熱伝導性、高TCEおよび50℃未満
    のTgを有すると共に、その内部に分散した着色料を有
    する膨脹層、および(ii)該膨脹層に密着した保持層
    であって、固体非弾性ポリマーを含み、低熱伝導性、低
    TCEおよび70℃をこえるTgを有する保持層、を包
    含する活性記録層を有し、 (B)寸法的に安定で、かつ平坦な光透過性基板の一方
    の側面上に硬化性軟質ポリマー層を形成する工程であっ
    て、該層が少なくとも20メガポアズのクリープ粘度お
    よび少なくとも0.1ミクロンの厚さを有し、 (C)硬化性ポリマー層の露出表面に、任意に、反射層
    を形成する工程、 (D)硬化性ポリマー層に、マスター/スタンパーのバ
    ンプを有する表面を圧力下で供給することにより、該硬
    化性ポリマー層にレリーフ情報トラックの像をエンボス
    加工する工程、 (E)硬化性層を硬化させる工程、 (F)エンボス加工したポリマー層からマスター/スタ
    ンパーを分離する工程、および、 (G)エンボス加工工程(D)の前に反射層が形成され
    ていない場合、硬化したポリマー層のエンボス加工され
    た表面上に反射層を形成する工程、を含む光記録媒体の
    製造方法。
  2. (2)硬化性ポリマー層が光硬化性であって、透明基板
    および光硬化性ポリマー層を通して化学放射線を通過さ
    せることにより工程(E)で硬化させる請求項1記載の
    方法。
  3. (3)エンボス加工工程(D)の前に、硬化性ポリマー
    層上に反射層が形成される請求項1記載の方法。
  4. (4)エンボス加工され、硬化したポリマー層からのマ
    スター/スタンパーの分離に続いて、硬化したポリマー
    層上に反射層が形成される請求項1記載の方法。
  5. (5)反射層が金属である請求項1記載の方法。
  6. (6)反射層の金属がアルミニウム、銅、金および銀か
    ら選択される請求項5記載の方法。
  7. (7)マスター/スタンパーが硬化性ポリマー層のエン
    ボス加工表面に接触した状態で維持され、工程(F)に
    おいて硬化ポリマー層から分離される請求項1記載の方
    法。
  8. (8)工程(E)における硬化の前に、工程(F)にお
    けるマスター/スタンパーのエンボス加工された光硬化
    性ポリマー層からの分離がなされる請求項1記載の方法
  9. (9)マスター/スタンパーが、圧力の提供なしに、硬
    化性ポリマー層のエンボス加工された表面に接触した状
    態で維持される請求項16記載の方法。
  10. (10)マスター/スタンパーにかかる圧力が、エンボ
    ス工程(D)の後、硬化工程(E)の前に解除される請
    求項1記載の方法。
  11. (11)基板がディスクである請求項1記載の方法。
  12. (12)基板上に硬化性ポリマー溶液をコートし、そこ
    から溶媒を除去することにより、基板上に硬化性ポリマ
    ー層を形成する請求項1記載の方法。
  13. (13)硬化性ポリマー層をスピンコーティングによっ
    て塗布する請求項9記載の方法。
  14. (14)硬化性ポリマー層が、その上に硬化性ポリマー
    のプレ形成固体層を積層することによって提供される請
    求項1記載の方法。
  15. (15)エンボス加工の後、反射層に保護コーティング
    が提供される請求項1記載の方法。
  16. (16)マスター/スタンパーが、その情報取扱い表面
    に提供された薄い剥離層を有する請求項1記載の方法。
  17. (17)熱を供給することによって硬化性層を硬化させ
    る請求項1記載の方法。
  18. (18)複数の光記録媒体を作成するために、工程(B
    )ないし工程(G)を繰り返す請求項1記載の方法。
  19. (19)下層ポリマー膨脹層のTgが20℃未満である
    請求項1記載の方法。
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