JPS58501202A - 高密度記録媒体及びこれを製造する方法 - Google Patents

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】 高密度記録媒体及びこれを製造する方法通常のビデオディスク型の放射反射記録 担体ば、ディスクの中心からその外周縁に向って延びた連続的な螺旋トランクで 構成される。ビデオディスクのトランクは、ｉｌｌ當のオーディオ用レコード上 の螺旋溝に類似しているが、とり、とは逆にえ＝つている。

−形式の市販の公知ビデオディスクは、螺旋トランクに沿って離間さね５た微細 なくぼみの形態の極微ピントを多数備えている。公知のビデオディスクには光反 射物質が塗布されており、ディスクの表面に読み取り光線を当てて反射させるこ とにより読み取りが行なわれる。公知のビデオディスクでは、ピント内から反射 された光が読み取り光線に対して打ち消し作用を与えるように、ピントの深さ・ が読み取り光線の波長に正確に関係付けさ比る。

これにより、ピットで反射された光はピント間領域で反射された光よりも低輝度 にされる。このようにして、ビデオディスクが回転する時に読み取り光線が輝度 変調される。変調された光線は次いで既知の電子回路で検出さね、て対応電気信 号に変換され、これらの信号が一般のテレビ受像機に再生される。

これらの公知ビデオディスクを製造する場合には、先ず初めにマスターディスク を作るのが有用であり、このマスターディスクは板ガラスの円盤にホトレジスト を被着した形態をとるものであり、その表面を変調したレーザビームに露光して 上記の記録体が形成される。次いでマスターディスクの記録面を現象し、蒸着金 属被膜で金属化する。次いで、マスターディスクの鏡像体であるスタンパを形成 し、特殊なスタンピング製造又は射出成形装置においてスタン・やから複製体を 大量に製造する。次いで、各々の複製体の表’１７ｒｉに金属の反射層を付ｇ” ｉＬ／、との反射層上にシラスチックのスカフ被膜を付着して、ビデオディスク の片面を形成する。ビデオディスクのこの面と、同様に形成した別の面とを接合 し、各面に映像及び音声情報が記録された完全なビデオディスクが形成される。

上記した形式の典型的な公知ビデオディスクでは、各ピットの深さが約０７２ミ クロンであり、ピットがＭｔ　ミ取り光線の輝度変調機能を果たすべき場合には 上記の寸法を正確に維持しなければならない。ピントの深さには非常に厳密な裕 度が必要とされるので、スタンパの有効寿命は短く、複製体の不良率は高い。従 って、これらの公知ビデオディスクは製造経費がか＼す、コストが高い。

ビデオディスクの製造に対する第一の公知解決策は、写真技術によって記録ディ スク上に光反射性のデータスポットを形成することである。例えば、米国特許第 ’１．０９０．０３／号には、ホトレジストマスクを介してエツチングを行なう ことによりこのようなスポットを形成することが示唆されているが、複製ディス クを大量生産水されていない。米国特許第３．３ｇ／、０ｇ５号には、写真手段 によってマスターディスクから複製ディスク又は加工用マスターディスクへデー タを転送する技術が開示されている。然し乍ら、この後者の特許においては、可 変の光伝達特性を４１するｂ」変情報トランクの形態でテ゛−りがマスターディ スクに記録され、これは以下の説明が３（１，むにつｉｌて明らかとなるように 不発明の方法どは著しく異なる。史に、米国特許第３．’７９３．９０２号には 、ホトレノスト技術を用いるが如きの化学的なエツチングによって’＋ＩＪ生記 録体を形成することが一般に示唆されているが、ここでも詳細な説明はなされて いない。

本発明のビデオディスクは、極微ピットに依存しない記録媒体をなす。本発明の ビデオディスクはピットに代る孔を備えており、どれらの孔は孔間領域によって 読み取りビームが反射され、る経路から離れたところで読み取りビームを案内す るように働く。このようにして、幾つかの公知ディスクの場合のように変調作用 を与えるために非常に止痛々深さのピットを必要とすることなしに、反射さｔｌ 、る読み取りビームに必要な輝度変調が行なわれイ）。又、本発明の複製ディス クはホトレノスト技術によりネガティブ又はポジティブのマスターから作られ、 これは’４Ｍ製体を作るための公知のスタンぎングプロセスや射出成形プロセス に比べて最小の不良率で高精度の連続処理を行なえるようにする。

本賢明の第１の特徴によれば、半透明の面と、この面に接着された反射層とを有 する基板を備えた高密度記録媒体が提供される。反射層はこれに形成さ？＋、た 孔の配列体を画成し、これらの孔は約０４ミクロン以下の最小寸法を不する。媒 体の記録面の７０％以上が反射層で捷われるのが好ましい。光放射の読み取りビ ームは反射面で反射される一方、孔を通って基板へと送らｔするので、反射層及 び孔は光学特性が異なる。不明細ＦＨ及び請求の範囲全体を通して、″光学的“ といつ語は、その広い意味で、紫外放射、可視放射及び赤外放射を包含するもの として用いる。

本発明の第ユの特徴によれば、高密度記録媒体は、反射層で覆われた第１の面ケ 有する基板を用意し、次いで、反射層の少なくとも７部分に、厚み約０７ミクロ ン以下の放射感知材のマスク層を被覆することにより製造される。次いで、極微 のパターンでマスク層を露光し、マスク層の第１の・ぐターン化された複数の極 微領域−その各々は約０４ｄクロン以下の最小寸法を有する−をマスク層の第ス 領域とは異なった程度で放射に曝し、第１の複数個の極微領域を選択的に除去し て、その下の反射層の対応する複数個の領域を露出させる。反射層の露出された 複数個の領域を除去し、次いでマスク層の残りの部分を除去して、反射層の残り の部分を露出させる。

本発明の以上の第７及び第スの特徴により多数の重要な効果が与えられる。先ず 第１に、本発明の媒体は光学的及び化学的な方法によって製造され、それ故、例 えばスタンピング操作や成形操作のような機械的な製造法を完全に排除すること ができろ。このような機械的な製造法を排除するととにより、製造プロセスは、 スタンピング製造や成形装置の正確な機械的寸法には拘りのないものにされ、そ れ故、信頼性が向上される。更に、本発明ノ媒体の製造に使用されるマスター及 びサブマスターハ、スタンピング操作や成形１λ：作で生じろ摩耗や劣化を受け ない。

第コに、本発明の記録媒体は、読み取り作動中の局部的な加熱に関連した問題を 回避するようにう贅〈利用さ゛　れる。好才しくは記録面の７０係以上が反射層 で覆われるので、入射する読み取り放射の大部分は反射され、それ故記録媒体の 局部的な加熱を招くことはない。更に、孔は反射層を通る読み取り放射を半透明 基板の比較的大きな体積にわたって散乱及び拡散させることができるので、孔に おける局部的な加熱も回避される。更に、本発明の記録媒体の一般的な反射特性 により、入射する放射ビームの大部分が反射されるよう確保される。乙の反射さ れた放射は検出に用いられると共に、読み取りビームを自動的に集束及び指向す るシステムによって使用される。

本発明の第３の特徴によれば、Ω固成の高密度記録媒体は第１及び第スの半透明 基板を備え、その各々には各反射層が接着されている。各々の反射層はこれに形 成さン以下の最小寸法を櫓する。第１の基板を第ａの基板に固定するため、ａつ の反射層間には接着剤の層が接合される。

このλ固成の記録媒体は、一つの基板の一方を通して各々の反射層に読み取りビ ームを向けることによって読み取られる。接着剤の層はａつの反射層を光学的に 分前するように働くと共に、コつの基板をＺつのＪ−ニットとして一緒に固定す るようにも働く。ａつの基板を反射層と一緒に内側で接合することにより、別個 のスヵフ被膜の必要性がすくする。このため、基板自体が反射層をかき傷や摩滅 から保護するように働く。基板として用いるにはマイラーや他の薄い可撓性フィ ルムが適当であり、コンベヤに沿った被膜形成、露光、現像、エツチング及び剥 離技術を、ロール状にストックした基板と共に用いて、大巾な自動化により効率 的に記録媒体を製造することができる。

本発明自体、並びにその更に別の目的及び付随的な効果は、添付図面を参照した 以下の詳細な説明より理解きれよう。

第１図は本発明の考え方を実施するマスターディスク形成装置の概略図である。

第２図は第１図の装置に含捷れた可動キャリジの詳細図である。

第３図は本発明の考え方を実施してマスタービデオディスクを形成するマスター 形成プロセスの種々の段階を示スブロノク図である。

第７図は第３（２）のプロセスにより形成されタマスターから最終的な複製ビデ オディスクを大量に形成する種々の段階を示すブロック図である。

第Ｓ図は第７図の方法により形成されたビデオディスクの好寸しい実施例におけ る記録体を概略的に示す図である。

第４図は最終的な複製ビデオディスクを形成する本発明の方法の第１の好ましい 実施例の種々の段階を示すブロック図である。

第７図は第４図の方法により形成されたユ面式記録媒体の断面図である。

第Ｓ図は最終的な複製ビデオディスクを形成する本発明の第２の好捷しい実施例 の種々の段階を示すブロック図である。

さて、第１図、第２図及び第３図を参照し、本発明の考え方を実施してマスター ディスクをいかに形成するかを説明する。

第３図にブロック１０で示されたように、ビデオディスクのマスター形成プロセ スは、例えば直径７２インチの光学的に平らな透明なガラス円盤を得ることがら 始丑る。この透明なガラス円盤は研磨され、そして全てのくぼみを除去するよう に非常に微細な研摩剤で再研磨され、次いで光学的建つや出しされ、入念に清掃 される。第３図のブロック１２で示されたように、円盤はその片面にクロムのよ うな反射性の金属が破覆され、次いでこの金属は、シッフ０レー（５ｈｉｐｌｅ ｙ　）ホトレノストＡ／　３５θのような感光拐で形成された薄膜マスクで覆わ れる。上記金属は、蒸着やス・やツタリング等の適当な方法によって円盤に付着 される。

円盤１０は次いで適当なモータにより駆動さｉするスピンドル１４（第７図）［ Ｊ４！／す１月けられ、円盤はスピンドルの１ｌｌＩｌｌに対し例えばｉｇｏｏ ｒｐｍの速度で回転さゎ、る。

円盤は適当なダストカバー１６内に包囲される。キャリ：、’１１ＮＩＪ当なフ レームに取り付けられ、このキャリジは親ねじ２０によりレール２６に沿って駆 動され、親ねじ２０はモータ２２によって回転され、キャリジに取り゛付けられ たナツト２４に通される。キャリジには集束制御装置２８が取り付けられており 、この装置には対物レンズ（図示せず）が含まれている。

第１図の製造の作動中には、キャリジ１８に取り付けられた例えばヘリウム／ネ オンレーザ３０（８２図）から導出された変調されたレーザビームが装置２８内 の対％ｒレンズに向けられる。キャリジ１８が親ねじ２ｏによって動かされそし て円盤１０が回転する時には、第３図のブロック３２によって示されたように、 上記の変調されたレーザビームが円盤１ｏ上のマスクを選択的に昇華させ、レー ザビームの変調に基いてマスクに穴を形成し、その下の金属層の個々の領域を露 出させる。レーザ３゜の出力は、マスクの下の金属層を蒸発させたり浴融させた りせずにマスクを昇華させるのに充分な出力となるように選択するのが好寸しい 。露出されたクロム領域は次いでｒ＝ｔｔ又はプラズマエツチングによって除去 され、対応する透明ガラス領域が現われるようにされろ。第３図にブロック３４ で示されたように、マスクの残り部分が除去さね１、り（Ｊムの個々の反射領域 が露呈される。これにより、反射領域と一透明領域とをもつマスタービデオディ スクが形成される。

第２図に示さね、たように、変調されたレーザビームを装置２８内の対物レーダ に向けて、レーザビームの変調に基いて円盤１０上のマスクを昇華させるように 、キャリゾ１８には多数の部品が取り付けられている。ヘリウム／ネオンレーザ ３０からのビームはポッケルス（Ｐｏ＝ｃｋｅｌｓ　）セル３６に通される。と のポッケルスセルは、与えらね、た電界によって屈折率が直接的に変化するヨウ ｆｘエレクトロオプチカル物質で形成される。固体のエレクトロオゾチカル物質 で作られたポッケルスセルに代って、液体のエレクトロオゾチカル物質で作られ たカー（にｅｒｒ　ｌ　セルを用いることができる。

映像及び音声情報は周波数変調信号に合成され、°この信号はレーザビームを変 調させるためにポッケルスセル３６に送られる。ポッケルスセルはレーザビーム を部分的に阻止したり通過させたりし、これによりレーザビームは映像及び音声 情報によって適当に変調されるが、とれは公知のやり方で行なわわる。特に、映 像信号、音声信号、同期信号、特殊コード信号、等を含む全ての情報は、中心周 波数が約ｇメガザイクルの選択された搬送波信号に周波数変調され、この変調さ れた搬送波はレーザ３０からのレーザビームを変調するようにポッケルスセル３ ６に送られる。

変調されたレーザビームは次いでスポットレンズ３８を通り、ミラー４０によっ て反射されウラストン（Ｗｏｌｌａｓｔｏｎ　）　！リズム４２へ送られる。と のウラストンプリズム４２からのレーザビームは極性インバータ４４に送られ、 そしてミラー４６によって反射されて集束制御装置２８の対物レンズへ送られる 。このようにして、集束された変調レーザビームは円盤１０へ向けられて、円盤 上の螺旋トラックに沿って効果的に動かされ、ビームの変調に基いて円盤上の薄 膜を昇華させる。

円盤１０上のマスクは集束されたビームを１００％吸収せず、若干の部分はミラ ー４６へ反射されて戻され、極性コンバータ４４を経てウラストンプリズム４２ へ送られる。ウラストンプリズムは、実際には、平面平行プレートを形成するよ うに互いに接合された水晶又は方解石のような複屈折物質のユ個のプリズムであ り、これらコつの成分プリズムの光学軸は相互に垂直であり且つプレートの平行 面に対して平行である。

ミラー４０からの垂直偏光ビームはウラ゛ストンプリズムヲ通るが、このプリズ ムによって作用を受けない。然し乍ら、極性コンバータ４４からウラストンプリ ズムへ反射されて戻される水平偏光ビームはミラー４０がら送られたビームから ずらされ、このずらされたビームはミラー４０によって集束エラー検出装置４８ へ反射される。

この集束エラー検出装置４８は、反射ビームを電気信号に変換する感光ダイオー ドを含む既知の電子回路である。

これにより発生された電気信号は、一般的なやり方で使用され、円盤１０内の選 択された平面にレーザビームを集束維持するように集束制御装置２Ｂを制（至） する。別の型式の集束制御装置が使用されてもよい。例えば、米国特許第３，９ ６９．５’７３号（Ｇｅｒｒｉｔｓｅｎ氏等）に開示された集束制御装置が適当 である。

上記したプロセスは、透明なマス冬−ビデオディスク上のマスク膜の領域を実時 間速度で昇華させることによりビデオ源からの原始ゾログラムがビデオディスク 上に幾何学的７ｚ　／Ｆターンとして実時間で記録されるようなプロセスである 。これにより形成されるマスタービデオディスクは本質的に２次元の面を有し、 これに対して幾つかの公知のマスターは３次元の面を有していて、これから各々 の公知の複製体が成形又はスタンピングされる。

マスター自体は、本発明のプロセスによって複製ビデオディスクを形成するよう に直接使用することができる。

然し乍ら、このマスターから安価なサブマスターディスクを作り、このサブマス ターディスクを用いて複製体を形成してもよい。

ザブマスターディスクを形成するためには、透明なガラス円盤に反射性金属を被 着し、これをホトレノストのようなマスクで覆う。次いで、このサブマスターデ ィスク上にマスターディスクを配置し、ザブマスター上のマスクに紫外光線を当 て、この紫外光線はマスターを通過する。次いでマスクを現象し、マスクの非露 光部分を洗い落とし、反射性金属の個々の領域を露尾、させる。次いで、反射性 金属の個々の領域をエツチングで除去し、そして適当なエツチング及び剥離工程 を行なってサブマスターディスクを形成する。マスターディスク及びサブマスタ ーディスクには適当な反射防止材を被着してもよい。

前記したように、マスターディスクは多数の安価なサブマスターディスクを形成 するように使用されるのが奸才しく、これにより作られたサブマスターディスク は、公知のスタンピングプロセスや成形プロセスによるのではなく、写真技術に よって本発明の複製ビデオディスクを形成するのに使用される。これにより形成 された複製ビデオディスクは、前記したように公知ビデオディスクに情報ピン士 によって記録された映像情報を再生するのに現在使用されている公知の再生装置 に用いることができる。本発明によって形成された好寸しい実施例の複製ビデオ ディスク上ク報を読み取るのに適した装置は、例えば、マグナがツクス（Ｍａｇ ｎａｖｏｘ　）　型式ｖＨｇ（１７００ビデオデイスクプレーヤである。

ネガティブのマスターに記録された情報を写真技術で各りの複製ビデオディスク に転写する第１の複製体形成１３ 方法が第７図にブロック図で示されている。

第１／−図にブロック５０で示されたように、このプロセスによる複製体形成の 第１段階は、例えば７２インチのシリコン円盤を前身って切断し、次いでその両 面を研磨し、光沢仕上げして光学的に平らな表面にすることである。高さＯ／ミ クロン未満寸での光沢仕上げ作業によって２く而の不純物が減少さねる。第７図 冗ブＩノック５２で示された次の段階では、ホトレノストの薄い被膜（約０５ミ クロン以下）を円盤の両面に付着する。このためには、コダックマクロレノスト （にｏｄａｋ　Ｍａｃｒｏ　Ｒｅ５ｉｓ↑）ｇ７０が使用される。次いで、上記 のマスター形成プロセスによって作られたネガティブを通して円盤上のホトレノ ストな露光する（ブロック５４）。ホトレノストを現像し、ホトレー゛クストの 露光された領域を除去する。露光及び現像工程自体は公知である。次いで、水溶 液中にシリコンを含むタンクに円盤を浸漬しくブロック５６）、ホトレノストの 露光された領域によってそれ寸で覆われていた円盤の部分にシリコン結晶が付着 し、高部を形成する。上記水溶液は、水及びシリコンを２：／ないし５：／程度 の重量比で含んでいる。この溶液の温度はｇｏｏＦないしｑ０下（，２’７Ｕな いし３２Ｃ）程度である。

シリコン基体にシリコン結晶を成長させる技術自体は公知である。このような成 長については、例えば、マグロ−ヒルエンサイクロ啄ディア・オプ・サイエンス ・アンド・インダストリー（ＭｃＧｒａｗ　Ｈｉｌｌ　Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉ ａ　ｏｆ１４　特表昭５８−５（１１２０２（６）Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｉ ｎｄｕｓｔｒｙ　）　第３巻、７９７７年版に説明されている。とれにより形成 された結晶の高部を、次いで、フッ化水素酸の溶液中で室温において約７秒間エ ツチングする。これにより高部は三角形の形状をとるようにきれる。上記のフン 化水素酸溶液は、例えば、フッ化水素酸／重量部と、水／θ重Ｇ部より成る。三 角形の高部の高さは／ミクＩｊン程度であり、との高さは約／〜に秒、の成長時 間の後に１１８られる。

露光さｆ″Ｌすかったレノストは、次の段階（ブロック５８）により、適当な有 機化学物質を含む通常の剥離タンクにおいてディスクから洗い落とされ、元のネ ガティブに含捷れた情報を表わす微細な結晶島部のパターンをもった光学的に平 らな面が残る。次いで、ディスクを洗浄し、空気乾燥し、そして、例えば、適当 な真空蒸着プロセスによって反射性の金属被膜を付着する（ブロック６０）。最 後に、ブロック６２に示されたように、シラスチックのスカフ被膜を付着し、こ れで、ディスクをパングーノ及び分配する用意が整う。

第Ｓ図に示されたように、第９図の方法によって形成された複製ビデオディスク には、ネガティブのマスター上の記録体を表わす個々の領域が形成され、これら の個々の領域はディスクの連続的な螺旋読み取り軸即ち経路に沿ったパターンで 配置される。特定の実施例においては、個々の領域の巾が０９ミクロンであり、 螺旋の各トランクはこれに隣接するトランクから／乙ミクロンの距離だけずらさ れる。本発明によるディスク１０上の個々の領域は、再生装置の読み取りビーム でディスク上の螺旋トランクを走査する時に、個々の領域の各々によってビーム が向けられるところの経路が、個々の領域間の各領域によってビームが向けられ るところの経路と異なるようＶＣテれる。このようにして、読み取りビームは変 調され、う゛イスクに記釘、をｉ−ｔた情報が回収される。第Ｓ図の複製ディス クの全面には反射性被膜が被着されているので、読み取りビームからのエネルギ を吸収する光吸収領域はディスク上にない。このようにして、ディスクの、局部 的な加熱及びこれに伴なうディスクのゆがみは最小にされる。

第ｊ図について述べたプロセスにおいては、ディスクがシリコン結晶の溶液中に 浸漬され、ディスクの露光された部分においてシリコン結晶が成長する。本発明 は、写真のネがティグのマスターを用いた他の技術にも向けられる。例えば、反 射性の金属被膜を複製ディスクに付着してからホトレノストを被着し、写真のネ ガティブのマスターを通して写真露光した後に、複製ディスクに酸セ１ミ溶液を スプレーかけするか又は複製ディスクを酸性溶液中に浸漬し、この酸性溶液によ り金属被膜をエツチング除去する。再生装置の読み取りビームは領域間の金属被 膜のみによって反射され、所望のビーム変調が達成される。同様に、露光された 金属被膜を酸性溶液によって除去する代りに、露光された金属被験と反応する化 学物質を用いて光吸収面を形成し、これを同様に用いて再生装置の読み取りビー ムの所望の変調を行なってもよい。

然し乍ら、光ビームは光吸収領域に熱を発生する傾向があるので、光透過領域及 び光反射領域をもつ透明の複製ディスクが好ましい。上記の熱は複製ディスクに 悪影響を及ぼし、複製ディスクなゝゝしぼむ“ようにさせたりゆが芥ぜたりずろ 。プラスチックの複製ディスクではとれが特に問題となる。

さて第４図を参照し、第Ｓ図の場合と同様のλ次元形状をもつ複製ディスクを形 成するための本発明の方法の第１の好ましい実施例を、例えば厚みｌＩミルのマ イラーのようなフィルム基板を用いて説明する。このマイラーフィルムには、そ の片面に、例えば反射率約９Ｓ％のアルミニウム層のような反射層を被着しなけ ればならない。

このように予め被覆されたマイラーはロール状のものとして容易に入手できる。

アルミニウムが被覆されたマイラー基板が用意されると、第４図の方法の次の工 程は、アルミニウム反射ｉ上に蓄積した酸化物を清掃して除去することである。

これは、上記の被覆された基板を燐酸槽に通すことによって行なわれる。この槽 の酸性度及びこの槽における基板の滞留時間は、基板及び反射層の完全性をそこ なうことなく充分な清掃を行なうように選択されねばならない。

この清掃工程に続き、上記の被覆された基板は、燐酸を除去するように必要なら ば噴水を用いて脱イオン水で全体的に洗浄さね、る。脱イオン水は７ｇメガオー ムの抵抗値をイ］するのが好４しい。洗浄された基板は次いでオーブンにおいて 約ｇθＣの空気温度で乾燥される。又、赤外線を更に用いて基板の乾燥速度を速 めることもできる。

この第１の乾燥工程に続き、反射層の上に薄いマスク層を付着する。このマスク 一層の厚みは、（１）後述するようにこのマスク層の厚みが使門さろべき露光放 射の波長のｈである時に生じる問題を回避し、そして（２）薄いマスク層に関連 した正確な複製体の利点を得るためには、約０：７ミクロン以下であるのが好ま しく、そして約θＯｇｄクロンであるのが最も好捷しい。この実施例において付 着すれるマスク層は、一般の使用目的に用いられるものよりも相当に薄く、実際 上は光学的に不透明ではない。

然し乍ら、こΩような薄いマスク層は酸性溶液に対して充分なマスク作用を果た すことが分った。このような薄いマスク層は、ホトレジスト（例えば、シソプレ イ（５ｈｉｐｌｅｙ　）　／　３５０ホトレノスト）を非常に低い濃度例えば約 ７．２３％という固体、含有重重で希釈し、次いでこの希釈されたホトレジスト の薄い被膜を付着することによって得るのが好寸しい。この実施例においては、 好ましくは変更されたローラを用いてホトレノスト溶液の薄いフィルムを反射層 上に延ばすようなローラ塗装技術を用いてマスク層が付着される。上記の変更さ れたローラは、従来のようにゴムではなくて金属で形成され、ローラの円筒状外 面には、深さ約／ミルｌＪタミルの浅いＶ字型の溝の螺旋配列体が設けられてお り、と、１１−らの溝は１インチ当たり約２００本というように離間されている 。

この金属ローラは、ゴムのドクターノぐ−と共に使用されるのが好ましい。

マスク層が付着された後は、オーブンにおいて約ｑＯＣで約７５分間焼かれぞし て杓／Ｉ−３ｌいしＡ−３％の相対湿度で約、２０分間冷□却される。この実施 例に使用されるホトレノストに対しては、−スフ層の感光度を維持すべき場合に は、焼かれたマスク層を高い相対湿度で冷却するのが重要であると分った。

この実施例においては、本発明の方法の次の工程は、マスター（上記したように 予め形成された）の孔付きの金属層を上記の冷却されたマスク層に隣接させてマ スターをマスク層に物理的に接触配置し、次いでマスターを通してマスク層に紫 外光線を向けることによってマスク層を露光することである。この露光は、ソレ ツクスコネツクス（Ｇｙｒｅｘ　Ｃｏｎｅｘ　ｉ社で市販されているエクスポー ザのようなローラエクスポーザを用いて行なうのが好ましい。ルックスのローラ エクスポーザは、エクスポーザローラの圧力を比較的低くして（約３．５ｐｓｉ ）用いるのが好ましい。露光中、マスターの金属層にある極微孔の・ぐターンの 正確な複写をマスク層に得るためには、マスク層がマスターに厳密に合致するこ とが重要である。

マイラー基板には可撓性があるので、マスク層と基板との間の厳密な合致が促進 されるが、必要ならば、差動空気圧技術をローラエクスポーザ、と共に使用して 、マスターに対するマスク層の合致性を改善することもできる。

第４図の方法の次の工程は、上記の露光されたマスク層からマスターを分離しそ して露光されたマスク層を現像し、マスターの金属層の孔を通しＣ露光されＰｃ −マスク層の部分を選択的に除去し、その下の反射層の対し心部分を露出させる ことである。この実施例においては、現像工程け、シンプレイ（Ｓｈｉｐｌｅｙ ）　Ａ　Ｚ　３３　／現像剤に一蒸留水で９：／に希釈した現像液中で上記の露 光されたマスク層を約９秒間洗浄することによって行なわれる。マスク層の原本 により、反射層の露出部分のサイズ及び形状と、マスターの金属層の孔のサイズ 及び形状との間に良好な対応がとられる。現像されたマスク層は約９０℃の温度 で約１５分間焼かれ、次いで適当な濡らし剤（例えば現像液）で約シダ秒間湿ら される。

次の工程は、燐酸のような適当なアルミニウムエツチング溶液中において約３０ ℃の温度で約３０秒間基板をエツチングすることである。このエツチング工程は 、マスク層の他部分に損傷を与えることなく反射層の露出部分を除去するように 慎重に制御しなければならない。マスク層（ま非常に薄いので長時間全体的にエ ツチングされることによって損傷を受ける。然し乍ら、マスク層の薄さにより、 前記したように複写の悄度が良くなる。必要とされるエツチング時間を最小てす るためには、所望の反射率を得るの（Ｃ必要な厚へ以上て反射１層を厚くしては ならない。エツチング溶液により、マスターの金属層である孔の正確な複写体で ある極微孔・やターンでもって基板の又射層：Ｃ孔が形成される。

次の工程（寸、脱イオン水中で基板を震動させることにより基板からエツチング 溶液を洗い落とし、次い−で基板を剥り前溶液中に入れてマスク層の残りの部分 を全部除去することである。シソプレイ（Ｓｈｉｐｌｅｙ）社で市販されている 」：うな・標準的な剥ボを溶液が適当であり、マスク層の剥、Ｘ、ｉｌて（ｑｉ 一般的に／θ分以上必夕とされない。剥ｊｆされブ仁基１反を次いで）悦イオン 水のカスケードパスに入れて剥離溶液を除去Ｉ〜、そしてオープンにおいて約４ θ℃の温度で乾燥させる。

この点までは、基板はロール状ストックの細長いストリツプのまま処理されるが 、その片面全体には先ず反射層が被着され、次いてマスク層が被着され、そして 反射層上には複数個の個々の複製ディスクが順次に形成されている。複製ディス クの製造工程全体にわたって基板をその１＼の状態に保つことにより、第３図の プロセスが簡単化される。基板は多数の円盤としてではなくストリツプとして処 理することができ、コンベヤ技術を用いて必冴な処理を自動化及び削減すること ができる。例えば、マスク層を付着するの罠用いられるローラ型塗布器及び上記 型式のローラ型エクスポーザは基板の移動ス）　ＩＪツブを処理するのに良く適 しており、基板はコンベヤによってオーブンやバスに通すことができる。

基板の反射層上に完全な複製ディスクが形成されてしまうと、個々の複製ディス クが基板から切り取られる。

２面式の記録媒体を作るには、一つの個々の複製ディスクを揃え、その内側に反 射層を挾んで互いに接合する。

第７図は、第１基板１００及び２ｐｊＪ、２基板１０２を含むΩ面式記録媒体の 断面図である。この実２焔例の各基板１００．１０２はグミルの透明なマイジ− シートで形成され、その各々に１１反射、・、＜　１０４．１０６が各々設・ン １られている。各々の反射層１０４．１０６には複数の孔があけられており、合 孔の最小寸法は杓θ乙ミクロン以下であり、好ましくけ約０１１ミクロンである 。２つの反射層１０４．１０６間には厚み約／ミルの接着剤層１０８が挿入され ており、２つのマイラー基板１００．１０２が記録媒体の外面を形成するようＫ されている。従って、反射層１０４．１０６を保護するための別間の保護層の必 要性が排除さｎる。接着剤１０８は　読み取り中の複製ディスクの局部加熱を最 少にするように透明又は半透明であり、更に、耐熱性であるのが好ましい。各基 板１００．１０２の記録面の好ましくは７０％以］−を覆う反射層１０４．１０ ６　＋ｃよって入射する放射が効果的に反射され、そして孔によって入射放射が 透明な接着剤層へと効果的に送られるので、読み取り放射ビームの局部的な吸収 が実質的Ｏで回避される。このよう圧して、局部的な加熱が回避され、熱的な損 傷を受けることなく実質的【てストップ−フレームモードで読み取ることのでき る記録媒体が形成される。本発明の別の実ｄＱ例においては、基板の両面に反射 層を設け、基板の７回の処理中に基板の両面てスつの異なった複製ディスクを整 夕（］シて形成し、次いで一投のスカフ破膜を付着して複製ディスクを保護する ことが好ましい。

第ｇ図は、複製ディスクを形成する本発明の方法の第スの好寸ｊ７い実施例を示 す流れ線間である。第どの方法は、第４［図の方法）Ｃ数多くの点で類似してい るが、第ｇ図り）方法は「１−ルストノク基板でＴ：ｉなくて円盤形基板て利用 される。更に、第ｇ［スの方法では、アルミニウム反射層て汀なくてクロムが用 いられる。以下の説明では、第４図の方法と第ｇ図の方法との間の重要な相違点 についてのみ述べる。

第６図の方法と第ｇ図の方法との間の３つの重要な相違点け、−７スフ層の付着 、エツチング、及び出来上った複製ディスクの保護に各々関するものである。第 ｇ図の方法では、被覆技術を用いてマスク層が基板に付着される。ここに示す好 捷しい実施例においては、椋焦ヒ゛デメ−ディスクのサイズである基板が水平面 において約、２ｏｏ。

ＲＰＭの回督しセ車度で回転される。次いで、約スθミルのホトＩ／ノスト（第 ３図について上記した固体含有率及び型式の）が、回転軸を中心とする半径約２ ないし３インチのリングとして、基板の反射層上に設けられる。基板は、ホトレ ジストのフィルムから全ての干渉色力；消えるまで少なくとも７ないし７０秒間 回転される。上目己のａｏｏｏＰＰＭというような比較的ゆっくりとした回転速 度は、−］二記した型式の薄い均一なマスク層を形成する際（ては、一般の速い 速、度より好ましいことが分つ／こ。

第２の重要な相違点はエツチング溶液の・ｙｌ−質に叫するものであり、これは 第ｇ図の方法においては、−アルミニウム反射層ではなくてクロム反射層（（孔 をエツチング゛するの：で適したものである。このエツチング溶液は、シソプレ イ４ｊ−によって市販されているもＪ）のような標準的な市販のりＤムエノチン グ剤であるのかりＩ−４シ（１）。クロムエツチング工程は、約３０℃の温・い し・いて約ｇ　秒ｒつエツチング時間で行なうのが好ましい。

第３の重要々相違点は、複製ディスクの孔あけされた反射層を摩滅から保護する 仕方に関するものである。第ｇ図の方法においては、出来」−った複製ディスク に、一般の透明ビニールのスカフ被膜が付着される。このようなスカフ被膜は公 知であるから詳しく説明しない。

本発明の全ての実施例てはないが、マスク層の被覆工程及び現像工程の後に２回 の焼成工程を必要とする実施例があることを理解されたい。（１）第１の焼成工 程て代って空気乾燥工程を行ない、そしてｃ、２）第ａの焼成工程を完全に排除 １．で、マスク層の現像された基板を直接的にエツチング溶液に通すことにより 、優れた結果が得られることが分った。空気乾燥工程は、室（晶ておいて、約・ ／Ｓ−乙ｓ係の相対湿、変で、約４１５分間行なわねばならない。

両焼成工程を排除したことにより、焼成用オーブンの設置＃投置と、エツチング 工程前に濡らし工程発行なう心安ｆ生とを杉１余することかて蟲る。

第４図及び第８図の方法は多数の重要な効果をもたらす。これらの方法（寸、実 質的にマスターに摩耗や摩滅を与えることなく、非常に多数の複製ディスクを製 造するのに用いることができる。ホトオノチヵル複製技術が用いられるので、従 来の成形又はプレス弐の複製技術に伴なう摩耗が完全に凹壁される。更に、これ らの方法は、ｍｌ録領賎の７０％以上が反射領域でありそしてデータが光透過穴 又は孔として記憶さ−れるような複製ディスクの製造て用いることができる。こ のようなディスクは局部的な加熱を最少にし、それ故、光吸収作用てよる複製デ ィスクよりも局部加熱１（よる損傷を比較的受けにくい。

更に、第４図の方法は、アルミニウムの被着されたマイラーであるロールストッ クが低コストで入手できそしてコンベヤによる処理技術が低コストの自動処理に 良く適しているという点で特（（効果的である。

本発明の複製ディスクは、孔（マスク層の除去された部分に相当する）が実際上 −ンホールであるという点で、信頼性のある製造て良く適している。従って、も はや反射層に薄い形状物が形成されることはなく、それ故、屈折作用によって著 しい問題が生じることもない。更に、マスク層を過変圧現像したり、マスク層が 剥れたり、反射層のエツチングが不充分であったりというような潜在的な問題は 、上記した好ましい実施例のピンホール形因により、最少限にされる。

轟然のことながら、上記した好ましい実施例に対し種々の変更及び降圧が当業者 に明らかであることが理解されよう。例えば、第４図の実施例において、マイラ ーに代って別の形式の可撓性フィルムを用いてもよいし、上記例のグミルフイル ムより厚いフィルム又は薄いを用いることもできる。更に、本発明の方法及び構 造体はビデオディスクに用いるのに限定されるもので値なく、光学的に読み取ら れるオーディオディスク等のような他の高密度記憶媒体にも適している。以上の 説明は本発明を解説するだめのものであって本発明を限定するものではなく、全 ての等動物を含む以下の請求の範囲によって本発明の範囲が規定されるものとす る。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　半透明の面を有する基板と、 上記面罠接着された反射層とを備え、この反射層はこれに形成された孔の配列体 を画成し、これらの孔は約０４ミクロン以下の最小寸法を有し、上記反射層に向 けられ／こ光学放射の読み取りビームは一ト記反射層によって反射されそして」 二記孔に向けられた光学放身−土は上記孔をｉ山って−」二記」占叛の半透明の 面へ送られ、これ（（より、上記３代み取りビームによる記録媒体の局部的な加 熱を最小限にしたことを特徴とする高密度記録謀体。 ２　半透明の面を有する基板と、 」−記面足付着された薄い金属性反射層とを備え、この反射層（・マことにエツ チングされた孔の配列体を画成し、上記孔は約０乙ミクロン以下の最小寸法を有 し、上記反射層に向けられた光学放射の読み取りビームは上記反射層によって反 射され、そして上記孔を通って上記基板の半透明の′面に送られ、これにより、 上記読み取りビームに４：るビデオディスクの局部的な加熱を最小限にしたこと を特徴とするビデオディスク。 ３　上記孔の配列体の全面積は上記反射層の全面積の約／、／ｌＩ−以下でちる 請求の範囲宮／項又は第２項に記載の発明。 ４　第１の半透明基板と、 この第１の基（′Ｊｙ、に接着された第１の反射層とを備え、との重／の反射層 はとれに形成された第１の孔の配列体を画成し、これらの第１の孔の配列体を、 而成し、これらの第１の孔けＷＪ　Ｏ乙ミク品ン以下の最小寸、去を有し、更シ て、第一の半透明の基板と、 この第２の俵叛；て接着された第一の反射層とを備え、この第２の反射層：はこ れ！【形成された第一の孔の配列体を画１戊し、これらの第一の孔質どフ０乙ミ ク「・ン以丁の４′ｉ之小寸法を有し、 そして更に、」二記第１の基板を第一の−１、（反て１０．１定するように上ｉ 己第１の反射層と第一の反射層との１間；て接着された接着剤の層を地えたこと を特徴とする高密、音記録媒体。 ５−上記の接着剤の層は半透明である請求の範囲第９項に記載の発明。 ６　上記第１及び第一の基板は各々円盤の形状に形成される請求の範囲第ダ項に 記載の発明。 ７　第１の半透明基板と、 この第１の基板て付着された第１の金属性の反射層とを備え、この第１の反射層 １１これ；てエツチングされた第１の孔の配列体を画成し、これらの第１の孔（ ｄ約０４ミクロン以下の最小寸法を有し、 更に、第一の半透明の基板と、 との第一の基板：Ｃ付着された第一の金属ｉ生の反射層とを備え、この第一の叉 射致ばこれにエツチングされた第一の孔の配列体を画成し、これらの第２の孔（ ・」約０４ミクロン以下の最小寸法を有ｊ〜、 そして更に、上記第１の基板を第一の基板に固定するように上記第１の反射層と 第２の反射層との間（で接着された半透明の接着剤の層を備えたことを特徴とす るビデオディスク。 ８　上記第１及び第一の基板は各々の可撓性フィルムを含む請求の範囲第４項又 は第７項に記載の発明。 ９　上記の可撓四フィルｌ、（ｄマイラーを含む請求の範囲第５項に記載の発明 。 １０　第１の孔の全面積は第１の反射層の全面積の約／／’ｌ以下である請求の 範囲第４項又は第７項に記載の発明。 １１、高密度記録媒体を製造する方法において、（ａ）　反射層により覆われた 第１の面を有する基板を川音し、 （ｂ）　上記反射層の少なくとも７部分に放射感知材のマスク層を被覆し、この マスク層は約０７ミクロン以下の厚みを有し、。 （Ｃ）　上記マスク層て極微パターンで露光を行ない、マスク層の第１の・母タ ーン化された複数個の極微領域−その各々は約θ乙ミクロン以下の最小寸法を有 する−がマスク層の第一領域とに異なった程度で放射に曝されるようにし、 （ｄ）　上記マスク層の上記第１の複数個の極微領域を選択的（Ｃ除去してその 下の反射層の複数個の対応領域を露出させ、その各々は約Ｏ乙ミクロン以下の最 小寸法を有する領域尾対応し、 （ｅ）　上記反射層の上記複数個の対応領域を選択的に除去してその下の基板の 複数１固の対応領呟を露出させ、そして （ｆ）　上記マスク層の残りの部分を除去するととを特徴とする方法。 １２、上記法仮は半透明である請求′７）範囲第１／項て記載の発明。 １３　上記の除去段・４（ｅ）は、反射層の複数の対応領域をエツチング溶液に 接触させる段１階を含む請求の範囲第１／項に記載の発明。 １４　上記マスク層はホトレノストを含む請求の範囲第１／項に記載の発明。 １５、上記の被覆段階（ｂ）は、 ホトレジスト及び担体の混合体を上記反射層て付着し、上記混合体は固体含有率 が約５％以下であり、上記の付着された混合体を焼いて、上記担体の大部分を追 い出し、 そして上記の尭かれた混合体を約’、’θ％以上の相対湿度で冷却するという段 階を含む請求の範囲第１／項に記載の発明。 １６、上記の冷却段階は、約’ｌ５−３３％の好ましい範囲内の相対湿度で行な う請求の範囲第１５項［／Ｃ，記載の発明。 １７　上記の付着された混合体の固体含有率１は約／−列チである請求の範囲第 １乙項に記載の発明。 １８、高密度記録媒体を製造する方法（ておいて、（ａ）　反射層で覆われた第 １の面を有する半透明の基板を用称し、 （ｂ）　感光材及び担体の混合体を上記反射層に付着し、上ｆｉＬ混合混合用体 含有４−が約Ｓチ以下てあり、（Ｃ）　伺・）′１された混合体を１ハ゛て、担 体の大部分を追１ハ出し、 （ｄ）　上記の焼かれた混合体を約９０％以上の相対湿度で冷却し、 （ｅ）　上記の冷却された感光材に極微・ぞターンで露光を行ない、上記の感光 材の第１の・母ターン化された複数個の極微領域−その各々は約θ乙ミクロン以 下の最小寸法を有する−が上記感光材の第２領域とは異なった程度で放射に曝さ れるようにし、 （ｆ）　上記感光材の上記第１の複数個の模倣領域を選択的に除去して、その下 の反射層の複数個の対応領域を露出させ、その各々は約θろミクロン以下の最小 寸法を有し、 （ｇ）　上記反射層の上記複数国の対応領域をエツチングによって選択的に除去 してその下の基板の複数個の対応領域を露出させ、そして （１］）上記感光材の残り部分を除去することを特徴とす囲の相対湿度で行なう 請求の範囲第１ｇ項にム己載の発明。 ２０　上記付着された混合体の固体含有率は約／　−／／２、特許請求の範囲第 １ｇ項に記載の発明。