Brevet FR2702077A1 — publié le 19940902

L'invention concerne un procédé de fabrication de matrices de pressage de disques otiques perfectionnés. Elle vise également le disque maître obtenu par ce procédé ainsi que le disque optique obtenu à partir de ce disque maître ou de cette matrice de pressage. On connaît de nombreux procédés de fabrication de matrice de pressage pour la réalisation de disques optiques. Un de ces procédés consiste à déposer sur un substrat en verre une couche de résine photosensible et à enregistrer l'information à dupliquer dans cette couche de résine, sous forme d'une image latente créée par un faisceau laser modulé en fonction du signal à encoder. Une étape de développement permet l'élimination de cette résine dans les zones où elle a été insolée créant ainsi une succession de micro cuvettes. Après dépôt d'une couche métallique, on obtient un disque maître qui, par un procédé de galvanoplastie permet de fabriquer les matrices en nickel nécessaires au pressage des disques optiques. Par ailleurs, on connaît le procédé de fabrication des hologrammes qui est très semblable à celui de la fabrication des disques optiques. Ce procédé consiste à déposer une couche de résine photosensible sur un substrat en verre, à enregistrer un hologramme dans cette résine par un procédé optique puis à développer cette résine de façon à obtenir une microstructure représentant l'hologramme enregistré. Après dépôt d'une couche métallique et une étape de galvanoplastie, on obtient un disque en nickel pouvant servir de matrice pour presser des hologrammes. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une matrice de pressage permettant la fabrication de disques optiques comportant à la fois des informations et des hologrammes. En effet, il peut être utile de mettre des hologrammes sur des disques optiques soit comme décoration soit pour des applications sécuritaires, par exemple pour éviter la copie non autorisée de ces disques optiques. A cet effet, la présente invention propose un procédé de fabrication de matrice de pressage de disques optiques perfectionnés comportant à la fois des informations et un ou plusieurs hologrammes consistant à déposer sur un support en verre une première couche de résine sensible à une contrainte, à enregistrer les informations à dupliquer dans cette première couche de résine sensible par application de la contrainte, à éliminer par dissolution chimique ou par tout autre moyen approprié les zones de résine transformée, puis à transférer les informations à dupliquer dans les zones du support en verre non recouvertes de résine par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par plasma réactif d'ions argon ou d'ions fluor, les ions fluor étant obtenus à partir de trifluorométhane gazeux et, à éliminer les zones de résine résiduelle par tout moyen approprié, de préférence par plasma à oxygène et, à déposer sur le support en verre gravé ainsi obtenu une deuxième couche de résine sensible à une deuxième contrainte, à enregistrer le ou les hologrammes dans cette deuxième couche de résine et ce dans des zones différentes de celles où auront été préalablement enregistrées les informations, par application de la contrainte appropriée, puis on élimine par dissolution chimique ou par tout autre moyen approprié les zones de résine transformée par application de cette contrainte, cette élimination étant suivie d'un transfert du ou des hologrammes par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor étant obtenus à partir de trifluorométhane gazeux, cette gravure étant effectuée dans les zones du support en verre où la deuxième couche de résine a été éliminée, cette gravure étant suivie d'une étape d'élimination, par dissolution chimique ou par plasma à oxygène ou analogue, des zones de résine résiduelle afin d'obtenir un disque maître comportant à la fois des informations et un ou plusieurs hologrammes, ce disque maître étant ensuite revêtu d'une fine couche d'un matériau conducteur tel que l'argent, le nitrure de titane, le nickel ou autres, avant de procéder au dépôt par galvanoplastie d'une couche par exemple de nickel afin d'obtenir une matrice de pressage après séparation de cette couche du disque maître. Selon une première variante du procédé, le ou les hologrammes sont d'abord enregistrés et transférés dans le support en verre et, ensuite seulement, on procède à l'enregistrement et au transfert dans le support en verre de l'information à dupliquer, toutes les autres étapes du procédé étant par ailleurs conservées. Selon une caractéristique du procédé, les deux couches de résine sont de même nature, les informations et le ou les hologrammes étant enregistrés par application du même type de contrainte. Selon une autre caractéristique du procédé, les deux couches de résine sont de nature différente, les informations et le ou les hologrammes étant enregistrés par application de deux types de contrainte différente. Selon une seconde variante du procédé, on enregistre successivement le ou les hologrammes puis les informations à dupliquer ou, les informations à dupliquer puis le ou les hologrammes, dans la même couche de résine sensible mais dans des zones différentes de cette couche de résine ce qui permet de procéder en une étape à l'élimination des zones de résine transformée puis au transfert de l'information et du ou des hologrammes dans le support en verre par gravure. Selon une particularité du procédé, l'une au moins des couches de résine est une résine photosensible, la contrainte appliquée pour enregistrer les informations et/ou le ou les hologrammes étant alors un ou plusieurs faisceaux laser modulés en fonction du signal à enregistrer et/ou une insolation telle qutune insolation UV au travers d'un masque ou analogues Selon une autre particularité du procédé, l'une au moins des couches de résine est constituée d'une résine photopolymérisable ou thermopolymérisable, la contrainte appliquée pour l'enregistrement des informations et/ou du ou des hologrammes étant alors un pressage au moyen d'une matrice de pressage comportant les informations ou le ou les hologrammes. Dans ce procédé, on obtient d'une part un disque maître qui permettra de réaliser par tout procédé approprié une matrice de pressage de disques optiques comportant à la fois des informations et un ou plusieurs hologrammes et, d'autre part une matrice de pressage obtenue par dépôt par galvanoplastie d'une couche, par exemple de nickel, sur le disque maître précédemment cité et préalablement revêtu d'une fine couche d'un matériau conducteur. Le disque optique obtenu grâce à l'utilisation soit du disque maître soit de la matrice de pressage obtenue par le procédé est également un objet de l'invention. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description détaillée qui suit et qui se réfère à la figure unique annexée qui illustre schématiquement un mode particulier de réalisation de l'invention. Ce mode particulier consiste à déposer sur un substrat 1 en verre une couche de résine photosensible 2 dans laquelle on enregistre un ou plusieurs hologrammes par un procédé optique tel qu'un procédé mettant en oeuvre plusieurs faisceaux laser 3 modulés en fonction du signal à encoder. Les zones 4 de résine insolée sont ensuite éliminées par attaque chimique ou autre et l'on obtient ainsi des images holographiques sous forme de microstructure. Cette microstructure est transférée dans le verre constituant le support 1, dans les zones 6 où la résine a été éliminée, ce transfert se faisant par un procédé de gravure chimique ou de gravure par plasma réactif, de préférence par gravure par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor provenant, par exemple, du trifluorométhane gazeux. La résine résiduelle 2 est alors éliminée par tout moyen approprié, de préférence par plasma à oxygène. A ce stade, l'hologramme est gravé dans le substrat 1 en verre. On procède de la même manière pour graver l'information dans ce substrat 1 en verre gravé. On part du substrat 1 en verre dans lequel est gravé l'hologramme et on dépose sur ce substrat en verre gravé une couche de résine 8 photosensible dans laquelle on enregistre les informations à dupliquer, sous forme d'image latente, grâce à un rayonnement lumineux 9 approprié tel que notamment un rayonnement lumineux émis par une source laser. Les zones 10 de résine insolée sont ensuite éliminées par dissolution chimique, ou par tout autre moyen approprié, ce qui amène à la création dans la résine 8 d'une succession de micro cuvettes représentant l'information enregistrée.On transfère alors ces informations dans les zones 11 du substrat 1 en verre gravé par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par gravure par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, puis on élimine la résine résiduelle. A ce stade on obtient un substrat en verre comportant à sa surface un hologramme et des informations gravés constituant un disque maître 13 permettant la fabrication de disques optiques. En effet, il suffit de recouvrir ce disque maître 13 d'une mince couche conductrice telle que une couche d'argent, de nickel, ou de nitrure de titane ou de tout autre matériau conducteur puis de déposer une couche d'un matériau, tel que par exemple du nickel, par une étape de galvanoplastie pour obtenir une matrice pouvant servir au pressage des disques optiques. On pourra également graver plusieurs hologrammes par le procédé décrit ci-dessus étant entendu que dans tous les cas, les informations et le ou les hologrammes sont gravés dans des zones différentes et indépendantes du support en verre. Il est également clair que si l'on enregistre d'abord les informations puis les hologrammes on obtient le même résultat. Une variante de l'invention consiste à enregistrer le ou les hologrammes et les informations dans la même résine, de façon successive. Le substrat en verre est recouvert par exemple d'une couche de résine photosensible dans laquelle on enregistre les informations puis le ou les hologrammes par les moyens décrits précédemment. Après élimination des zones de résine transformée, et transfert dans le verre par gravure par plasma, par exemple, de ces informations et de ces hologrammes, après élimination de la résine résiduelle, on obtient un disque maître pouvant servir à la fabrication d'une matrice de pressage de disques optiques. Une autre variante de l'invention consiste à utiliser des techniques de pressage pour transférer les informations et/ou les hologrammes dans la résine. Pour ce faire, on dépose une couche de résine par exemple photopolymérisable ou thermopolymérisable sur le substrat en verre et on presse les informations etîou les hologrammes dans cette résine à l'aide d'une matrice comportant les informations et/ou les hologrammes. On obtient ainsi dans la résine des microstructures et des micro cuvettes représentant le signal souhaité. On les transfère ensuite dans le verre, comme précédemment, grâce à une gravure par plasma réactif, puis on enlève la résine résiduelle. On obtient alors le disque maître en question qui, une fois revêtu d'une fine couche conductrice donnera naissance, par une étape de galvanoplastie, à la matrice de pressage désirée. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi qu'on pourra utiliser toute combinaison entre les techniques lithographiques et les techniques de pressage. On peut par exemple déposer une couche de résine photosensible sur un substrat, y transférer un hologramme par pressage, enregistrer l'information au moyen d'un faisceau laser, développer cette résine et graver hologramme et informations en même temps dans le verre. C'est dire que l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une matrice de pressage de disques optiques perfectionnés comportant à la fois des informations et un ou plusieurs hologrammes caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: dépôt sur un support (1) en verre d'une couche de résine (2) sensible à une contrainte (3), - enregistrement des informations à dupliquer dans cette couche de résine (2) sensible par application de cette contrainte (3), - élimination par dissolution chimique ou par tout autre moyen approprié des zones (4) de résine ainsi transformée, - transfert des informations à dupliquer dans les zones (6) non recouvertes de résine du support (1) en verre, par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor étant obtenus à partir de trifluorométhane gazeux, - élimination des zones de résine résiduelle par tout moyen approprié, de préférence par plasma à oxygène, dépôt sur le support gravé ainsi obtenu d'une couche de résine (8) sensible à une contrainte (9), - enregistrement du ou des hologrammes dans cette couche de résine (8) et dans des zones différentes de celles où ont été préalablement enregistrées les informations, par application de cette contrainte (9), - élimination par dissolution chimique ou par tout autre moyen approprié des zones (10) de résine ainsi transformée par la contrainte (9), - transfert du ou des hologrammes par gravure chimique ou par gravure par plasma réactif, de préférence par plasma réactif d'ions argon et d'ions fluor, les ions fluor étant obtenus à partir de triofluorométhane gazeux, ce transfert étant effectué dans les zones (11) du support en verre où la résine a été éliminée, - élimination par dissolution chimique ou par plasma à oxygène ou analogue des zones (12) de résine résiduelle afin d'obtenir un disque maître (13) comportant à la fois des informations et un ou plusieurs hologrammes, ce disque maître (13) étant ensuite revêtu d'une fine couche d'un matériau (14) conducteur tel que l'argent, le nitrure de titane, le nickel ou autre avant de procéder au dépôt par galvanoplastie d'une couche telle qu'une couche de nickel, ce qui permet d'obtenir une matrice de pressage (16) après séparation de la couche (15) déposée par galvanoplastie et du disque maître. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on enregistre et transfère dans le support (1) en verre d'abord le ou les hologrammes puis on enregistre et transfère dans le support (1) en verre les informations à dupliquer, toutes les autres étapes du procédé étant par ailleurs conservées. 3. Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que les deux couches de résine sont de même nature, les informations et le ou les hologrammes étant enregistrés par application du même type de contrainte. 4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux couches de résine sont de nature différente, les informations et le ou les hologrammes étant enregistrés par application de deux types de contrainte différents. 5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on enregistre successivement le ou les hologrammes puis les informations à dupliquer ou, les informations à dupliquer puis le ou les hologrammes dans la même couche de résine sensible mais, dans des zones de cette couche de résine différentes, ce qui permet de procéder en une seule étape à l'élimination des zones de résine transformée puis au transfert des informations et du ou des hologrammes dans le support en verre par gravure afin d'obtenir un disque maître puis une matrice de pressage. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des couches de résine est une résine photosensible, la contrainte appliquée pour enregistrer les informations et/ou le ou les hologrammes étant alors un ou plusieurs faisceaux laser modulé en fonction du signal à enregistrer etlou une insolation telle qu'une insolation UV au travers d'un masque ou analogue. 7. Procédé selon rune des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une au moins des couches de résine est une résine photopolymérisable ou thermopolymérisable, la contrainte appliquée pour l'enregistrement des informations et/ou du ou des hologrammes étant alors une pression appliquée au moyen d'une matrice de pressage comportant les informations ou le ou les hologrammes. 8. Disque maître obtenu par le procédé selon l'une des revendications précédentes. 9. Matrice de pressage obtenue par le procédé selon l'une des revendications précédentes. 10. Disque optique obtenu grâce à l'utilisation du disque maître selon la revendication 7, et/ou l'utilisation de la matrice de pressage selon la revendication 8.