(57)【要約】  本発明は、光学的なデータ記憶媒体を製造する装置および方法に関する。特に最近開発された光学的なデータ記憶媒体（１３０）（たとえばブルーレイディスク）では、情報層および／またはカバー層（１３２，１３４）の厚みは、数十分の一ミリメートルの範囲で変動している。そのような層厚は、従来の射出成形法ではもはや容易に達成できない。したがって本発明の課題は、比較的小さな厚みを有する最近の光学的なデータ記憶媒体（１３０）を製造できる装置および方法を提供することである。さらに望ましくはそのような光学的なデータ記憶媒体（１３０）を提供することが挙げられる。この課題を解決するための方法および装置によれば、公知の流し込み技術を用いて、キャビティに配置されたエレメントに、カバー層または情報層を形成しつつ、低粘性材料で流し込むか、または層を製作して、該層を別の層と接着する。
2008535132.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記憶させるための光学的なデータ記録媒体を製造する方法であって、
少なくとも部分的に反射性の層を有する少なくとも１つの情報層が設けられており、情報層の情報が、交互に位置するピット／グルーブおよびランドの連続によって１トラックに保持されており、有利には最も外側の情報層に、光透過性のカバー層が取り付けられている方式のものにおいて、
情報層またはカバー層を、硬化前に低粘性の材料をキャビティに導入することによって製作し、次いで情報層またはカバー層を、光学的なデータ記録媒体の別の構成部分と結合することを特徴とする、光学的なデータ記録媒体を製造する方法。
【請求項２】
情報層またはカバー層が、０．５ｍｍより小さな厚み、特に０．３ｍｍより小さな厚み、特に０．２ｍｍより小さな厚みを有している、請求項１記載の方法。
【請求項３】
先ず支持層を成形し、
硬化前に低粘性の材料で、少なくとも１つの情報層またはカバー層を形成し、
支持層と少なくとも１つの情報層とを、直接的または間接的に接着剤で接着する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
接着剤が、ＵＶ硬化性接着剤、ポリウレタン材料、アクリルラッカ、クリアラッカまたは溶媒含有材料である、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
支持層と、少なくとも情報層とを、キャビティ内で、規定の相互間隔を有して位置決めして、保持し、
硬化性接着剤を、中間室に充填する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
硬化後に光透過性または反射性または部分反射性になる接着材料を選択する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
接着材料が周囲に流出せずに、中間層を形成するように、周囲に対して中間室をシールする、請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
複数の情報層またはカバー層を、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法に従って、段階的に支持層に接着する、請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
情報を記憶させるための光学的なデータ記録媒体を製造する方法であって、
少なくとも部分的に反射性の層を有する少なくとも１つの情報層が設けられており、情報層の情報が、交互に位置するピット／グルーブおよびランドの連続によって保持されており、有利には少なくとも１つの情報層に、光透過性のカバー層が取り付けられている方式のものにおいて、
少なくとも２つの情報層を成形し、少なくとも１つの情報層を、硬化前に低粘性の材料、特にポリウレタンをキャビティに導入することによって製作し、
少なくとも２つの情報層を接着材料で接着することを特徴とする、光学的なデータ記録媒体を製造する方法。
【請求項１０】
接着材料が、ＵＶ硬化性接着材料、ポリウレタン材料、クリアラッカ、アクリルラッカなどである、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
情報層またはカバー層が、０．５ｍｍより小さな厚み、特に０．３ｍｍより小さな厚み、特に０．２ｍｍより小さな厚みを有している、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
先ず第１の情報層を備えた部分を成形し、
硬化前に低粘性の材料で、少なくとも１つの第２の情報層を形成し、
第１の情報層を備えた部分と、少なくとも１つの別の情報層またはカバー層とを、直接的または間接的に接着材料で接着する、請求項９から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
硬化後に光透過性または反射性または部分反射性になる接着材料を選択する、請求項９から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも２つの情報層を、キャビティ内で、規定の相互間隔を有して互いに位置決めして、保持し、
接着材料を、相互間隔によって規定された中間室に充填する、請求項９から１３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
接着剤が周囲に流出せずに、中間層を形成するように、周囲に対して中間室をシールする、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
接着前に、情報層の、情報を有する表面に、全反射性または部分反射性の薄い反射層をコーティングする、請求項１から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
支持層、情報層または接着剤層から成る層の少なくとも１つを、カラーに形成し、特に着色し、有利には該層に顔料を付ける、請求項１から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
支持層、情報層または接着剤層から成る層の少なくとも２つの間に、記録可能な光学的なデータ記録媒体のための着色剤層を取り付ける、請求項１から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
２つの層を接合するまえに、または１層を別の１層に取り付けるまえに、スパッタリングによるコーティングを行う、請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
あとで透過する方向でみて最上位のカバー層を、光透過性材料、特にポリウレタン材料から形成する、請求項１から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
情報を記憶させるための光学的なデータ記録媒体を製造する方法であって、
少なくとも部分的に反射性の層を有する少なくとも１つの情報層が設けられており、情報層の情報が、交互に位置するピット／グルーブおよびランドの連続によって保持されており、有利には少なくとも１つの情報層に、光透過性のカバー層が取り付けられている方式のものにおいて、
光学的なデータ記録媒体の、キャビティに配置された構成部分を、情報層および／またはカバー層を形成しつつ、低粘性で硬化性の材料で流し込み被覆することを特徴とする、光学的なデータ記録媒体を製造する方法。
【請求項２２】
キャビティに配置された構成部分が、支持層、情報層、支持層と情報層との組み合わせ、または様々な情報層の組み合わせである、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
先ず支持層または情報層を形成し、
支持層または情報層を、支持層または情報層の少なくとも片側でギャップを形成しつつ、第１のキャビティ内で位置決めし、
支持層または情報層を、第２のキャビティのギャップに低粘性材料を導入することによって流し込み被覆する、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
支持層および情報層を、流し込み被覆するまえに、第２の型の別のキャビティに形成し、
支持層または情報層を、第１のキャビティ内で位置決めするまえに、別のキャビティから少なくとも部分的に離型する、請求項２１から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
ギャップを形成しつつ、少なくとも部分的に離型し、かつその時点までに形成された製品をキャビティ内に配置するステップ、ならびに低粘性材料による流し込み被覆を少なくとも一度繰り返し、複数の層を形成する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
キャビティを形成する際に、ギャップの、支持層または情報層とは反対側に、情報を有するスタンパを配置し、低粘性材料を導入することによって情報層を形成する、請求項２１から２５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
情報層またはカバー層として、硬化後に光透過性、反射性または部分反射性になる材料を選択する、請求項２１から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
キャビティに形成されたギャップを周囲に対してシールして、流し込みのために導入される材料が周囲に流出しないようにする、請求項２１から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
流し込み被覆のまえに、情報層の、情報を有する表面に、全反射性または部分反射性の薄い反射層をコーティングする、請求項２１から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
支持層、情報層または中間層から成る層の少なくとも１つを、カラーに形成し、特に着色し、有利には該層に顔料を付ける、請求項２１から２９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３１】
支持層、情報層またはカバー層から成る層の少なくとも２つの間に、記録可能な光学的なデータ記録媒体のための着色剤層を取り付ける、請求項２１から３０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
２つの層を接合するまえに、または１層を別の１層に取り付けるまえに、スパッタによるコーティングを行う、請求項２１から３１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３３】
あとで透過する方向でみて最上位のカバー層を、光透過性材料、特にポリウレタン材料から形成する、請求項１から３２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３４】
支持層または第１の情報層を形成するまえに、レーベルを、第１のキャビティに挿入し、次いで支持層または情報層の材料を、第１のキャビティに導入する、請求項１から３３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３５】
透過性の支持層または情報層の片側に、印刷物またはレーベルを設け、次いでこの片側に、少なくとも別の層、特に情報層を配置する、請求項１から３４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３６】
流し込み被覆ために、硬化後に透過性、部分反射性、全反射性または色透過性になる低粘性材料を使用する、請求項１から３５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３７】
カバー層または情報層が、０．４ｍｍより小さい、特に０．３ｍｍより小さい、有利には０．２ｍｍより小さい、請求項２１から３６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３８】
低粘性材料が、ポリウレタン材料、ＵＶ硬化性材料、クリアラッカ、アクリルラッカまたは溶媒含有材料である、請求項２１から３７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３９】
請求項１から３８までのいずれか１項記載の方法に従って光学的なデータ記録媒体を製造する装置において、
キャビティを備えた型が設けられており、該キャビティに、薄いディスク状の中空室を形成しつつ、光学的なデータ記録媒体のディスク状の構成部分が挿入可能または配置可能になっており、充填ユニットが設けられており、該充填ユニットによって、硬化性で、硬化状態で透過性かつ硬化前に低粘性の材料が、中空室に充填可能であり、充填時にディスク状の構成部分が流し込み被覆されるようになっていることを特徴とする、光学的なデータ記録媒体を製造する装置。
【請求項４０】
ディスク状の構成部分を形成するために、別の型が設けられており、該型に、硬化性材料が導入可能になっている、請求項３９記載の装置。
【請求項４１】
第１のキャビティおよび／または第２のキャビティにスタンパが設けられており、該スタンパが、光学的なデータ記録媒体に記憶可能な情報を有しており、該情報が、キャビティに材料を導入する際に表面に形成されるようになっている、請求項３９または４０記載の装置。
【請求項４２】
請求項１から３８までのいずれか１項記載の方法に従って光学的なデータ記録媒体を製造する装置において、
キャビティが設けられており、該キャビティに、支持層および情報層、または２つの情報層を規定の相互間隔を有して配置して保持することができるようになっており、規定の相互間隔を有する配置および保持により形成された中間室が、周囲に対してシールされており、充填ユニットが設けられており、該充填ユニットによって、接着材料が中間室に充填可能になっていることを特徴とする、光学的なデータ記録媒体を製造する装置。
【請求項４３】
キャビティを備えた型が形成されており、キャビティ内で形成されるキャビティギャップが、光学的なデータ記録媒体のディスク状の構成部分に隣接するか、または光学的なデータ記録媒体の、キャビティに収容された２つの構成部分の間で、０．５ｍｍより小さな厚み、特に０．３ｍｍより小さな厚み、特に０．２ｍｍより小さな厚みを有している、請求項３９から４２までのいずれか１項記載の装置。
【請求項４４】
閉鎖装置が設けられており、該閉鎖装置に、光学的なデータ記録媒体の少なくとも２つの異なる層を形成するための少なくとも２つの型が設けられており、両方の型が、周期的に充填可能になっている、請求項３９から４３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項４５】
キャビティ室が、周囲に対してシールされている、請求項３９から４４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項４６】
支持層または情報層に部分反射性または全反射性の層をコーティングするための装置が設けられている、請求項３９から４５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項４７】
色層を支持層または情報層にコーティングするための装置が設けられており、該色層に、あとで情報が取付可能になっている、請求項３９から４６までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１、９、２１、３９もしくは４２の上位概念に記載の形式の、光学的なデータ記録媒体を製造する装置および方法に関する。
【０００２】
情報を記憶させるための光学的なデータ記録媒体は、最近では日々の生活に欠かせないものとなっている。特別な形式で、ＣＤ（Compact Disc）およびＤＶＤ（Digital Versatile Disc）は、マスメモリとして構築されている。特にコンピュータなどの作業メモリのために使用される、短いアクセスメモリを備えたデータメモリに対して、光学的なデータ記録媒体は、増加するデータ流れを処理するために用いられるマスメモリとして使用される。
【０００３】
光学的なデータ記録媒体の実際の使用開始は、１９８０年まで遡り、いわゆるレーザディスクが開発された。その後漸次１９８２年にオーディオＣＤが、１９８５年にＣＤ−ＲＯＭが、１９８８年にＭＯ−ＤＩＳＣ（Magneto-Optische Disc）が、１９８９年にＣＤ−Ｒが、１９９４／１９９５年にＤＶＤが、１９９６年にＤＶＤ−ＲW、ＤＶＤビデオおよびＤＶＤ−ＲＯＭが、そして１９９７年〜２００２年にＤＶＤオーディオ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷおよびＤＶＤ＋Ｒが開発された。
【０００４】
現在ではいわゆるブルーレイディスク（ＢｌｕＲａｙ−Ｄｉｓｃ）の開発を終了する別の段階が迫っている。ブルーレイディスクの開発は、既に２００３年に終了した。ブルーレイディスクは、使用されるレーザから名付けられ、レーザは、青色領域に位置する４０５ｎｍの波長を有している。ブルーレイディスクに対して選択的に、ブルーＤＶＤとも呼ばれるいわゆる高容量（High-Capacity）ＤＶＤが存在する。
【０００５】
オーディオＣＤでは、４４．１ｋＨｚの走査周波数、１６Ｂｉｔの解像度で約８０分の音楽情報を記憶させることができた。ＣＤ−ＲＯＭでは、約７００ＭＢの記憶容量がみられた。ＤＶＤでは、比較的小さな構造に基づいて記憶容量が数倍高められた。たとえばいわゆる片面単層ＤＶＤ（ＤＶＤ−５）は４．７ＧＢを有する。両面２層ＤＶＤでは約１７ＧＢになる。
【０００６】
ＣＤでもＤＶＤでも、記憶される情報は、いわゆる「ピット」（ｐｉｔ）または「グルーブ」（ｇｒｏｏｖｅ）（書き込み可能な光学的なデータ記録媒体の場合）および「ランド」（ｌａｎｄ）（基面領域）の構成をした螺旋形のトラック（溝）に格納される。「ピット／グルーブ」および「ランド」を有する情報層は、全反射性または部分反射性に形成されている。この場合穴（ピット）は、弱い反射性を有している。「ランド」は、２つの「ピット」の間の面を表していて、かつ強い反射性を有している。これに対して「バンプ」は、レーザ側からみた「ピット」を表している。
【０００７】
従来慣用の光学的なデータ記録媒体（ＣＤ／ＤＶＤ）上の情報を走査する（読み取る）際の作動形式を、図１につき説明する。レーザダイオード１０が、特定の波長（ＣＤ：７８０ｎｍ；ＤＶＤ：６５０ｎｍ；ブルーレイ：４０５ｎｍ）のレーザ光を照射する。このレーザ光は、レンズ１２を通って偏光ビームスプリッタ１４にガイドされ、偏光ビームスプリッタ１４を通っていわゆるλ／４板に到達し、λ／４板によって、レーザビームの偏光が変換される。レンズ１８によって、ビームは、光学的なデータ記録媒体２０のトラックに集束される。適当な位置に「ピット」が存在するか、または「ランド」が存在するかに応じて、レーザビームは、比較的強く（ランド）または比較的弱く（ピット）反射される。反射されたレーザビームは、再びレンズ１８を通ってλ／４板に向けられ、そこで偏光が再度変換される。偏光の変換によって、ビームスプリッタ１４は、レーザダイオード１０に向かう入射を防止して、反射されたレーザビームを、レンズ２２を介してフォトダイオード２４に向け、フォトダイオード２４は、レーザビームが反射されたものか、そうでないかを評価する。光学的なデータ記録媒体２０の情報に応じて、フォトダイオードを介して適当な電気信号が形成される。
【０００８】
従来慣用のＣＤおよびＤＶＤの寸法全体は、原則として同じである。図２に示したように、両方の光学的なデータ記録媒体２０は、１２０ｍｍの直径と１５ｍｍの中心孔３０とリング状のデータ領域２６とを備えており、この場合リング厚みは約３４ｍｍである。ＣＤとＤＶＤとの間の違いは技術データにみられる。したがってＣＤでは、トラックピッチは１．６μｍで、ピット幅は０．５μｍで、最小ピット長さは０．８３μｍで、最大ピット長さは３．０５μｍである。読取速度は、ＣＤでは１．２ｍ／ｓ〜１．４ｍ／ｓである。
【０００９】
ＤＶＤ（たとえば単層片面ＤＶＤ）では、トラックピッチは０．７４μｍで、ピット幅は０．３２μｍで、最小ピット長さは０．４μｍで、最大ピット長さは１．８７μｍである。読取速度は、約３．４９ｍ／ｓである。開口数（ＮＡ）およびレーザの透過する厚み（Ｔ）に関する別のデータは、図７から看取することができる。
【００１０】
図８には、ＣＤ（左側）における構造とブルーレイ（右側）における構造との違いについて拡大図で示した。ＣＤは、実質的に基板７０から形成されており、基板７０の下面に、情報層（「ピット」および「ランド」の連続）が形成されている。情報層は、反射層７２で被覆されている。次いで薄い保護層が、多くの場合クリアラッカ７４として取り付けられている。クリアラッカ７４に、一般的にさらにレーベルが取り付けられる。ＣＤは、上方から基板７０を通って透過される。基板７０は、約１．１ｍｍの厚みを有している。この場合開口数は０．４５である。したがって表面に擦過傷が存在しても、傷は光信号に多大な影響を及ぼさない。
【００１１】
これに対してブルーレイでは、透過されるカバー層は、０．１ｍｍの厚みしか有していない。次いで反射層７２’’が位置し、その下方に支持層７４’’が位置する。ブルーレイでは、専ら上位の０．１ｍｍの薄層が透過され、ここは０．８５の開口数が存在する。したがって表面の擦過傷は、信号品質に不都合な影響を及ぼす恐れがある。
【００１２】
ＤＶＤ−５とブルーレイとの間の違いについて、図６に示した。両方の光学的なデータ記録媒体は、基板層５０を備えており、基板層５０は、ＤＶＤ（左側）では０．６ｍｍの範囲で、ブルーレイでは１．１ｍｍの範囲に位置する。次いで「ピット」の配置された情報層５２が配置されている。次いで（図６の下側）透過性のカバー兼保護層５４が設けられており、カバー兼保護層５４は、ＤＶＤでは、ここでも０．６ｍｍの範囲に位置するが、ブルーレイでは０．１ｍｍの範囲に位置する。ＤＶＤでは０．４μｍの最小ピット長さは符号５６で、０．７４μｍのトラックピッチは符号５８で示した。ブルーレイでは、０．１５μｍの最小ピット長さは符号６０で、０．３２μｍのトラックピッチは符号６２で示した。ＤＶＤの別の部分断面図は、図３から看取される。
【００１３】
ＤＶＤに関するさらなるデータフォーマットは、図５のａ〜ｄから看取される。図５のａに示した概略図は、片面単層ＤＶＤであり、図５のｂは片面２層ＤＶＤであり、図５のｃは両面単層ＤＶＤであり、図５のｄは両面２層ＤＶＤである。これに関して片面の意味するところによれば、情報がＤＶＤの片面に取り付けられていて、かつ片面から読み取りが行われる。他方の面は、ダミー面である。両面の意味するところによれば、情報がＤＶＤの両面に含まれていて、両面から読み取りを行う必要がある。再生時に、ＤＶＤは、別の面の情報を読み取るために裏返す必要がある。
【００１４】
単層の意味するところによれば、ＤＶＤ（一般的な光学的なデータ記録媒体）の片面に１つの情報層が設けられている。２層の意味するところによれば、ＤＶＤ（一般的な光学的なデータ記録媒体）の片面に、２つの情報層が配置されている。この場合上位の情報層は半透過性に形成されているので、上位の情報層に向けられたレーザは、適当な集束処理で、下位の情報層に向けることができ、そこから情報を読み取ることができる。
【００１５】
ＣＤは、従来通常射出成形プロセスで製造された。この場合先ず射出成形機の型のキャビティにスタンパが配置されており、スタンパに、ＣＤに伝達しようとする情報が形成されている。キャビティにプラスチック材料を射出する際に、スタンパの構造がＣＤ素材に型押しされ、これによってスタンパの情報がプラスチック材料に伝達される。次いで構造／情報を有する面に、反射層が取り付けられ、別のステップでラッカ付けが行われる。ＣＤおよびピット構造では、１．１ｍｍの範囲の基板プラスチック材料の厚みに基づいて、成形は、射出成形プロセスで簡単に行うことができる。適当な製造設備は、長年来問題なく機能している。
【００１６】
比較的大きな問題は、ＤＶＤ製造において生じる。なぜならばピット寸法が比較的小さいからである。しかもレーザの透過するカバー層を比較的薄く選択する必要がある。このことは特にレーザ光の波長および開口数の選択と関連する。ＣＤでは一般的に７８０ｎｍの波長を有する赤外レーザが用いられ、ＤＶＤでは６３５ｎｍ〜６５０ｎｍの波長が用いられる。その結果として、光学的なデータ記録媒体の最終的な１２ｍｍの範囲の厚みでは、それぞれ約０．６ｍｍの厚みで２つの部分ディスクを製作する必要があり、部分ディスクは互いに接着される。既に０．６ｍｍの比較的薄いディスクを製造する際に製造上の問題が生じ、溶融状態でも比較的高い粘性で提供される熱可塑性プラスチック材料によるピットジオメトリは、もはや要求精度で形成することができない。さらに接着プロセスが問題となることが判った。ＤＶＤ製造の当初においては、ＤＶＤの５０％までが欠陥品として取り除かねばならなかった。なぜならば接着層に多くの場合気泡がみられたからである。今日でもＤＶＤの欠陥品は、一部で依然として１５〜２０％程度存在する。
【００１７】
さらに反射層もしくは部分反射層を取り付ける際に困難が生じる。もちろん反射層（鏡面層）は、その下に位置するピット−ランド−構造と同一に再現するのが望ましい。コーティング過程（たとえばいわゆるスパッタリングの際）に応じて、その下に位置するピット−ランド−構造ともはや同一でない層構造が形成される。
【００１８】
前述の構成に関する記載から、ブルーレイの製造時に生じるような問題を理解することができる。この新たな光記憶媒体では、透過される透過性のカバー層は、たった０．１ｍｍの範囲の厚みにする必要がある。さらにトラックピッチは、既に記載したように、０．３２μｍに低減され、最小ピット長さは、０．１６μｍ〜０．１３８μｍの範囲に低減される。図７〜９においてこれらの違いを説明した。０．１ｍｍの層厚は、射出成形過程ではもはや製作することはできない。このような理由から、スピンコーティング法でカバー層をコーティングする最初の試みが行われた。この場合カバー層量が取り付けられ、データ記録媒体は高速回転され、これによってカバー層量は、遠心力によって均等に外向きに分配される。もちろん層厚は、一方では絶対的に均等ではない、ということが判っている。他方では、層厚みは、絶対的な精度で０．１ｍｍを達成することはできない。接着性の箔を用いた別の試みが行われた。しかしながらこの試みでも満足できる結果は得られない。
【００１９】
したがって本発明の課題は、従来のみならず将来的な光学的なデータ記録媒体、特に薄層と微細構造とを有する光学的なデータ記録媒体を極めて精確に、かつ問題なく製造することのできる装置および方法を提供することである。さらに本発明の課題は、適当な光学的なデータ記録媒体を提供することである。
【００２０】
この課題は、請求項１、９、２１、３９および４２に記載した特徴を有する方法技術もしくは装置技術によって解決される。
【００２１】
従来慣用の製造では、基板もしくは情報層が、先ずポリカーボネートから射出成形される。ポリカーボネートは、透過性の熱可塑性材料であり、これは先ず射出成形機の可塑化装置内で溶融されて、次いで溶融状態でキャビティに導入される。既にＤＶＤの製造において、顕著にはブルーレイディスクの製造において、溶融状態でもポリカーボネートの比較的高い粘性に基づいてもはや簡単に実現することのできない情報層の層厚が要求される。同時に射出成形プロセスでは重要な成形段階において、形状付与するポリカーボネートは、既に冷却され、したがって粘性によって、成形プロセスにとってネガティブな影響が生じる。
【００２２】
発明者は、薄層を備えた最新の光学データ記録媒体を製造するための解決手段を求める過程で、別の技術分野から期待のもてる多くの適用例を見出しており、したがってたとえばインサートを、キャビティ内で、ポリウレタンもしくはクリアラッカで流し込みまたは流し込み被覆（Ueberfluten、Fluten）（型のキャビティ内で、インサート上に低粘性材料を流し込んで、キャビティ内のインサートを被覆すること）することが実現される。これに関してはドイツ連邦共和国特許公開第１９６５０８５４号明細書ならびにドイツ連邦共和国特許公開第１０３０９８１４号明細書を参照されたい。
【００２３】
本発明の基本思想によれば、閉じられたキャビティにおける流し込みまたは閉じられたキャビティに配置された部分の流し込み被覆によって、光学的なデータ記録媒体の層に関して精確に規定された層厚を達成することができ、これによってピット構造の精確な型押しを含む、要求される薄い情報層の特に精確な製作が保証されている。流し込みの材料として、溶融状態または流動状態で導入する際に比較的低粘性の粘度で提供される材料が適しており、この場合材料は、導入後に架橋するか、または硬化することができ、架橋／硬化のあとで透過性または全反射性もしくは部分反射性になる。特にこのために、ポリウレタン材料、クリアラッカ（ＵＶ硬化性クリアラッカも）またはアクリルラッカが適している。溶媒を含有する材料も考えられる。ここでは比較的低い粘性とは、溶融されたポリカーボネートの粘性よりも明らかに下回り、適当な薄いギャップ（たとえば０．１ｍｍの厚み）を、場合によっては特定の圧力を用いて、簡単に充填するのに適した粘性を意味している。
【００２４】
キャビティにおける流し込み技術を前提として、光学的なデータ記憶媒体の多種多様な製造方法または多種多様なフォーマットが得られる。硬化可能で有利には光学的に透過性の流し込み材料の利点は、薄層を製作できるとういことのみならず、比較的小さな構造（ピット）を精確に成形できることにもある。したがって本発明を適用することによって、従来の熱可塑性ポリカーボネート材料を使用する場合に生じた問題を解消することができる。
【００２５】
流し込みによる薄層の製造技術によって、特に薄い層を製作することができる。さらに流し込みに使用される材料に反射体を設けることができるので、このようにして全反射または部分反射性の薄層を実現することができる。これによって場合によって生じる個別的なコーティングによる反射層の取付の個別的なステップを省略することができる。カラーの材料、たとえば顔料を有する材料を使用することも考えられ、そのような材料は、硬化したあとで特定の光透過性または反射特性を有する。
【００２６】
別の利点によれば、相互結合しようとする構成部分の間で流し込みするための中間室を形成することができる。このために製造しようとする光学的なデータ記録媒体の２つの構成部分は、型に挿入されて、そこで配置され、それも型を閉じたあとで両方の構成部分の間に精確に規定の厚みを有するギャップが残るように配置される。このギャップに流し込みが行われる。この場合流し込み材料は、硬化したあとでは接着剤として役立つ。そのような方法によって、極めてコンパクトで気泡のない接着層を形成することができる。従来慣用の接着技術による問題だけでも、多くの場合高い廃棄率につながる。このような廃棄率は、本発明では大幅に低減することができる。硬化したあとで反射性または部分反射性の状態を占める材料を導入することと、接着剤の方法ステップとを組み合わせることによって、同時に反射機能を満たす接着剤を簡単に形成することができ、その結果個別的なコーティングは不要となる。
【００２７】
流し込みプロセス技術は、その都度の要求に応じて特別なオプティカルフォーマットにアレンジすることのできる公知の多くの装置と組み合わせることができる。したがっていわゆるターニングプレート−、ターンテーブル−またはスライドテーブル−閉鎖ユニットを備えたプラスチック機械を使用することができる。閉鎖ユニットの様々な構成要素に、異なる型部分が配置されており、型部分は、協働して所望のキャビティを形成することができる。このキャビティ内で、製造しようとするデータ記録媒体の様々な層を製作することができる。たとえば第１のキャビティ内で、支持層を製作することができる。この支持層は、従来慣用の熱可塑性材料から形成することができる。硬化したあとで、支持層は、別のキャビティにもたらされ、このキャビティでは、支持層を導入したあとで、片側に薄いディスク状のキャビティが形成される。薄いディスク状のキャビティに前述の低粘性の材料を充填することによって、支持層は、流し込み被覆することができる。キャビティ内で支持層に対向して一般的なスタンパ（Stamper）が存在する場合、薄層に情報が形成され、これによってこの層は情報層を成す。さらに反射性の粒子がこの層に設けられている場合、同時に反射層が形成される。その時点で形成された製品は、別のキャビティにもたらすことができ、この場合同様に情報面に薄いディスク状のキャビティが形成される。再度の流し込み被覆によって、別の層を形成することができる。このようにして光学的なデータ記録媒体の、層構造が実現され、ここでは極めて薄い層を形成することもできる。この場合もちろんキャビティからの離型プロセスのまえに、形成された層の硬化または少なくとも部分硬化を行う必要がある。
【００２８】
別の側でそのように形成された製品は、型の一部に留まるので、別のキャビティを形成するための別の型部分だけを交換すればよい。層の形成される型インサートだけを取り扱うようにすることもできる。これによって光学的なデータ記録媒体の、その都度形成される構成部分の取扱が簡単になる。なぜならば比較的小さなユニットを取り出すか、もしくは搬送する必要がないからである。特に様々な層のためのサイクルタイムが異なる場合、個別的に取扱可能な型インサートによって、サイクルタイムの差を補償することができる。これによってターニングプレート−、ターンテーブル−またはスライドテーブル−閉鎖ユニットと同様に製品に使用することができる。
【００２９】
書き込み可能な光学的なデータ記録媒体（ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ）で一般的なように、生産方法に応じて、２つの層の間に色層を簡単に配置することもできる。この場合そのような色層は、後続処理（流し込み被覆、接着）のまえに情報層に取り付ける必要がある。
【００３０】
その都度新たな層を形成しつつ、歩進的に行われる流し込みによる、前述の漸次形成される層構造に対して選択的に、層の個別的な形成を行うこともでき、層は、前述の形式でキャビティ内で互いに接着される。これについて詳しく述べると、たとえば次のように行われ、先ずキャビティに、第１の層が形成され、別個の第２のキャビティに、場合によっては極めて薄い第２の層が形成される（たとえばブルーレイディスクの最上位のカバー層では０．１ｍｍの層）。次いで両方の層が型に導入され、型内で、閉鎖によって、両方の層の間に薄い中間室が形成され、中間室に、既に記載したように、接着材料が導入される。０．１ｍｍの薄い層を破損しないようにするために、層は、層の形成された型の一部に留まり、この場合この型部分は、あとの型の一部を成す。これによってこの型自体が、操作部分として役立つ。もちろん操作部分は、個別的に操作することのできる型のインサートであってよい。
【００３１】
次に図面につき本発明の実施例を詳しく説明する。
【００３２】
以下に特に図１０ａ〜ｇ、図１２ａ、ｂ、図１３ａ、ｂおよび図１４ａ〜ｃにつき、様々なデータ記録媒体を製造する種々異なる実施例を説明する。ここでは特に種々異なる製造法および種々異なる製造装置に関して述べるが、製造装置においては、射出ユニットと閉鎖ユニットとを備えた設備全体は示していない。設備全体の説明は、本発明を述べるに当たり不要である。
【００３３】
既に説明したように、本発明の主な特徴は、基板を流し込み被覆するために、硬化するまえにできるだけ低粘性の材料を使用することであり、この場合低粘性の材料は、硬化したあとでは均等に透過性であり、かつレーザの透過を実現する高い光学等級を有する。
【００３４】
図１０のａには、ＣＤを概略的に示しており、ＣＤは約１．２ｍｍの厚みを有している。ＣＤは、従来の形式で、主に約１．１ｍｍの厚みを有する基板１００から成っている。この基板に、公知の射出成形プロセスの間に、情報構造（図面で上側）が取り付けられる。この情報構造に、反射層１０２が形成（スパッタ層）されるので、レーザによる照射に際して、「ピット」または「ランド」の存在に応じて適当な反射が生ぜしめられる。次いで反射層１０２の取付のあとで、さらに約０．１ｍｍの保護層が設けられるので、総じて１．２ｍｍの厚みが得られる。従来慣用の形式で、基板層は、射出成形プロセスで製造され、ここでは溶融されたポリカーボネート材料が、スタンパの配置されたキャビティに導入される。保護層１０４として反射性の保護層が用いられると、反射性のスパッタ層１０２を省略することができる。
【００３５】
もちろん基板として、反応性ポリウレタン材料を選択することができ、反応性ポリウレタン材料は、適当なキャビティに導入される。キャビティにスタンパが存在する場合、ここでも情報が適当に形成される。情報を有する表面に、同時に反射層および保護層として、別のポリウレタン層またはクリアラッカを、流し込み被覆によって取り付けることができる。この場合反射性粒子を有する材料が使用されるので、硬化した状態で、反射層１０２が形成される。このような反射層は、同時に保護層１０４の機能も担う。このようにして本発明によって、反射性の表面を取り付けるための個別的な層形成ステップが省略される。
【００３６】
本発明を用いた別の実施例を、図１０のｂに示した。図１０のｂには、ＤＶＤ−５（片面単層）を示した。ＤＶＤ−５は、第１の（ここでは上位の）層を有しており、第１の層は、単に支持機能しか有しておらず、したがって「ダミー層」１０８と呼ばれる。この層は、通常射出成形によって製作され、かつ約０．６ｍｍの層厚みを有している。もちろんこの層も、主にポリウレタン材料から製造することができる。
【００３７】
この光学的なデータ記録媒体自体の情報は、情報層１１０に取り付けられており、情報層１１０もまた約０．６ｍｍの厚みを有している。情報層は、同時にカバー層を成す。要求される耐傷性は、特に耐傷性の層を取り付けることによって、たとえばＴＤＫ社によって開発された（層厚２μｍ）形式で製作することができる。この情報層１１０は、従来の形式で、個別的な射出成形によって製造することもできる。この層がポリウレタンから製作される場合、既に耐傷性が所与され、耐傷性層の個別的な形成は不要である。
【００３８】
前述の両方の層１０８，１１０、つまりダミー層１０８および情報層１１０が提供されると、層１０８，１１０は型に収容され、精確に規定された形式で（たとえば０．１ｍｍの幅のギャップを有して）相互間隔を有して配置することができる。周囲に対しても閉じられた型に、流動性の接着剤を導入することができる。これにはポリウレタンだけでなく、ＵＶ硬化性の接着剤または別の溶媒を含有する接着液が適している。ＵＶ硬化性材料から成るか、またはポリウレタンから成るかに関係なく、このような接着剤層が反射性の粒子を有している場合、必要な、反射層１１２を省略することができる。このことはコスト削減だけでなく、効率化ももたらす。
【００３９】
図１０のｂに示したように、ＤＶＤ−５を実現する別の実施例も存在する。たとえば先ずダミー層１０８が形成される（射出成形または注型）。このダミー層１０８は、片側でキャビティのギャップが解放したまま、キャビティに挿入することができる。このキャビティギャップに、ダミー層１０８を流し込み被覆する際に層１１４を形成するためのポリウレタン材料またはクリアラッカ接着剤が導入される。この場合キャビティの、ダミー層とは反対側に、スタンパが配置されており、スタンパの構造は、注入したあとで層１１４に再現される。層１１４が硬化したあとで、ダミー層１０８と層１１４との組み合わせは、別のキャビティに挿入され、そこでもまた寸法設定で精確に製作しようとする情報層に対応するキャビティのギャップが維持される。そこで情報層は、カバー層として形成される。なぜならば情報が、既に層１１４の表面に存在するからである。層１１０の材料もまた、硬化性で高透過性のポリウレタン材料から形成することができる。
【００４０】
そのような方法は、特に最新のターニングプレート−またはターンテーブル−機械で実現される。これに関して述べておくと、特に流し込み技術では大きな閉鎖力を吸収する必要がないので、比較的小さな閉鎖力を有する閉鎖装置を用いることができる。
【００４１】
図１０のｃには、ＤＶＤ（両面単層）の場合の、本発明の使用例を示した。ここでもＤＶＤは、１．２ｍｍの層厚を有していて、かつ主に約０．５９ｍｍの厚みを有する２つの情報層を備えている。図１０のｂに示したＤＶＤ−５に対して、図１０のｃに示したＤＶＤは、２つの情報層１１８，１２０から成っており、情報層１１８，１２０は、互いに接着されている。ここで述べておくと、情報の読み取りは、両側から行われる。
【００４２】
製造時に通常のポリカーボネート材料で上位の情報層１１８を射出成形することができる。したがって情報層はキャビティに挿入することができ、この場合ポリウレタン材料の注入されるキャビティのギャップは維持される。たとえばポリウレタン材料は、両面で反射が得られるように形成することができる。さらにまた第２の層の表面に別の情報を形成することができるので、その時点で別の情報層が形成されている。層１２０は、ここでもまた第１の情報層１１８と第２の情報層１２６とから成る組み合わせを、別のキャビティギャップを形成しつつ別のキャビティに挿入することによって、流し込み被覆によって製作することができる。もちろんここでも離型のまえに、各層を硬化するか、または少なくとも部分的に硬化することができる。したがって光学的なデータ記録媒体を製造したあとで、第１の透過層１１８および第２の透過層１２０が提供され、第１の透過層１１８は、同時に第１のカバー層として役立ち、第２の透過層は、同時に第２のカバー層として役立つ。その間に反射層が配置されている。情報面は、一方では層１１８と層１２６との間の移行部に、他方では層１２０と層１２６との間の移行部に配置されている。完成品では、どの層を情報層と呼ぶかについては、もはや容易に確認することはできない。図１０のｃに示した光学的なデータ記録媒体では、層に形成された情報は、概略的にレンズおよびレーザビームで示唆したように、両側から読み取られる。
【００４３】
選択的に両方の情報層１１８，１２０は、個別的な射出成形プロセスで製造することができ、次いで規定のギャップ／間隔を有してキャビティ内で互いに方向調整することができる。次いでキャビティに配置された両方の情報層１１８，１２０の間のギャップに、反射性でＵＶ硬化性の材料または反射性のポリウレタン材料が導入され、この材料は、硬化する際に両方の情報層１１８，１２０を互いに接着する。両方の実施例では、各情報層のコーティングが残る。なぜならば反射層１２２，１２４は、反射性の接着剤層１２２によって実現されるからである。
【００４４】
図１０のｄには、本発明の別の適用例を示した。図１０のｄには、最新のブルーレイディスクを概略的に示しており、ここでは基板厚は約１．１ｍｍであり、カバー層は０．１ｍｍの範囲である。本発明によるブルーレイディスクの製造は、極めて簡単である。
【００４５】
先ず従来慣用の形式でも行われるように、情報層を有する基板１３０が射出成形で製作される。このためにポリカーボネート材料が、スタンパを備えたキャビティに射出される。次いで表面に金属層１３２が設けられ、金属層１３２はたとえばスパッタリングによって取り付けることができる。続いて基板層１３０は、比較的小さなキャビティギャップを形成しつつキャビティに挿入される。さらに情報面の流し込み被覆が行われ、その厚みは、適当に調節されたギャップに基づいて精確に０．１ｍｍである。カバー層としてポリウレタンを使用することによって、比較的高い耐傷性が達成される。もちろんここでもカバー層に、硬化するまえに比較的低粘性の別の材料を用いることができ、この材料は、硬化したあとで透過性であり、かつ所望の屈折率を有する比較的高い光学品質を有する。これに関して述べておくと、屈折率の選択は、層の材料厚に影響を及ぼすことになる。なぜならば屈折率によってレーザビームの集束が変化するからである。
【００４６】
もちろん射出成形プロセスによるブルーレイの情報構造の製作に際して問題の発生する恐れがあるので、射出成形プロセスの代わりに、ポリウレタン（または特に硬化するまえに低粘性の別の材料）をキャビティに注入することによって、第１のステップを行うことができる。これに関しては、図１０のａに示した方法とは逆である。ここでも層１３０の材料として硬化したあとに反射性の材料を使用すると、反射層による個別的な層（たとえばスパッタ層）を省略することができる。
【００４７】
個別的なコーティング法を省略できる別の実施例を、図１０のｆに示した。図１０のｂに示した実施例と同様に、ブルーレイディスクの製造でも、先ずダミー基板層１５０を製作することができる（たとえば射出成形によって）。このダミー基板層は、既に記載した形式で、ポリウレタン材料または同等の流動性材料１５２で情報を形成しつつキャビティ内で流し込み被覆され、この場合この層は、硬化したとで反射性である。ダミー層１５０と反射層１５２とから成る組み合わせは、次いで再度キャビティ内で精確に０．１ｍｍのカバー層で流し込み被覆されるので、光学的な要求が満たされる。
【００４８】
上述の方法は、極めて簡単な形式で、ターニングプレート−、ターンテーブル−またはスライドテーブル−配置構造で実現される。最初の射出成形過程のまえに、レーベルがキャビティに導入（In-Mold-Labeling；イン−モールド−ラベリング）されるので、ブルーレイディスクは、たとえばターニングプレート機械で、３ステップを有する１つのサイクルで製造することができ、この場合第３ステップが終了すると完成したディスクが提供される。これに関してターニングプレート機械を用いた製造方法を短く説明する。
【００４９】
図１５には、ターニングプレート−閉鎖ユニット３００の、本発明を説明するのに必要な構成部分だけを概略的に示した（平面図）。本発明を説明するのに重要でない構成部分は、理解を容易にするために省略した。図１５に示したように、閉鎖ユニット３００の中央に、回動可能に配置されたキューブ（Wuerfel）が設けられている。キューブの４面に、それぞれ型部分３０４が配置されており、全ての型部分３０４は同一に形成されている。さらに３つの緊締板３０９，３１０，３１１が設けられており、緊締板３０９．３１０，３１１は、互いに９０°づつ変位して配置されていて、かつそれぞれ直線的に前進運動および後退運動可能である（矢印参照）。各型緊締板に、別の型部分３０６，３０７，３０８が配置されており、型部分３０６，３０７，３０８は、それぞれ異なって形成されている。型部分３０６と型部分３０４とを閉鎖することによって、第１のキャビティが形成され、型部分３０７と型部分３０４とを閉鎖することによって、第２のキャビティが形成され、型部分３０８と型部分３０４とを閉鎖することによって、第３のキャビティが形成される。緊締板３１０とは反対側に、取出のためのロボット装置３１２が設けられている。上述したように、図１０のｆに示したブルーレイディスクを製造する際に、先ず第１のキャビティの閉鎖状態で、層１５０が製作される（可塑化装置および射出装置はここでは図示していない）。この場合第１のキャビティを閉鎖するまえに、レーベルが挿入される。第１のキャビティを閉鎖したあとで、溶融されたポリカーボネート材料またはポリウレタン材料が注入される。層１５０が硬化したあとで、第１のキャビティが開かれ、この場合層１５０は、型部分３０４に留まり、専ら型部分３０６から離型される。次いでキューブは、図示していない駆動装置によって、反時計回り方向で９０°回動される（図１５）。型部分３０７の移動によって、第２のキャビティが形成され、第２のキャビティには層１５０が収容されている。この場合上述した薄いキャビティギャップが形成される。さらに型部分３０７にスタンパ（図示していない）が嵌め込まれている。反射性粒子を含有するポリウレタン材料の充填／注入によって、層１５０の流し込み被覆に際して層１５２を製作することができる。層１５２が硬化したあとで、第２のキャビティが開かれ、この場合層１５２の流し込み被覆された層１５０から成る組み合わせは、型部分３０４に留まり、専ら型部分３０７から離型される。次いでキューブは、駆動装置によって反時計回り方向でさらに９０°回動される。型部分３０８の移動によって、第３のキャビティが形成され、第３のキャビティ内で、ＵＶ硬化性のクリアラッカまたはポリウレタン材料による層１５２の流し込みによって層１５４が形成される。この層１５４が硬化したあとで、型が開かれて、次いでキューブ３０２がさらに９０°回動される。この時点で完成したブルーレイディスクがロボットアーム３１２によって取り出される。もちろん第１のキャビティ、第２のキャビティ、第３のキャビティにおける製造ステップならびにロボットアームによる取り出しは、同時に進行できるので、９０°回動する度にキューブの各面で作業ステップが行われ、９０��回動する度に完成したディスクを取り出すことができる。従来慣用のＤＶＤ設備に対して、反射層のための取付装置だけでなく、ボンディングステーションを含んだ後続の装置全体を省略することができる。
【００５０】
図１５につき説明した方法に対して、第１の流し込み過程のあとで型が０．１ｍｍ開かれて、第２の流し込み過程が行われる場合、キャビティの１つを省略することができる。もちろんこの表面にもピット構造を形成することができる。ピット構造は、あとから行われるラッカ付けによって「充填」することができる。この場合最上位のラッカ層の光学特性とその下に位置する層の光学特性とは、できるだけ同一にするのが望ましく、その結果として不都合な形式で形成されたピット構造による障害がみられることになる。
【００５１】
同様に本発明によって、図１０のｅに示したような、将来的にさらに開発が予想されるブルーレイ２層ディスクを製造することができ、この場合基板層１４０は、熱可塑性プラスチックで射出成形されるか、またはＰＵＲ材料で製造することができる。
【００５２】
さらに情報層１４４は、別個にたとえば独自のキャビティ内で、クリアラッカまたはポリウレタン材料から製作することができる。両方の構成部分は、別のキャビティに、特定の相互間隔を有して収容して、たとえば真空を介して保持することができる。両方の層１４０と層１４４との間の間隔は、接着材料で充填される。その光学作用から、層１４０は、全反射性に形成され、層１４８は部分反射性に形成されるので、移行部１４２，１４６に適当なレーザ反射が生じる。
【００５３】
特に０．１ｍｍの範囲の層厚を有する層の取扱は、従来極めて困難であった。これに関して、あとで図１４につき説明するが、薄層を個別的に製造する際に、薄層が、完成品を製造するまで型に留まると、有利である。
【００５４】
図１０のｇには、本発明の適用される将来的な実施例を示した。ここでは情報を有する４層１６０，１６２，１６４，１６６は、互いに上下に接合されている。各層は、生産ステップで段階的に新たに追加される。先ず第１の情報層１６０がキャビティに形成される。第１の情報層１６０は、別のキャビティ内で、低粘性の材料、たとえばポリウレタンを流し込み被覆することによって、第２の情報層を有するディスクに形成することができる。この製品を別のキャビティに挿入することによって、新たな流し込み被覆によって、別の情報層１６４を形成することができ、再度の流し込み過程によって、別のキャビティに第４の情報層１６６を形成することができる。もちろん取り出して新たに流し込み被覆するまえに、望ましくは、それまでに形成された層は、望ましくは少なくとも部分的に硬化される。最後の情報層１６６は、クリアラッカまたは透過性のポリウレタンで流し込み被覆される。
【００５５】
新たな情報層を形成する際に、もちろんキャビティに、その都度の情報内容を有するスタンパが配置されるので、表面構造は、その都度の情報層によって、所望の形式で成形される。ここで留意しておくと、内側の情報層１６２〜１６６は、部分透過性にする必要があるので、下側に位置する層への集束が可能である。このことは、たとえば各情報層を形成したあとでその都度コーティングすることによって達成され、この場合第１の情報層１６０は、反射性に形成することができるので、この層１６０と情報層１６２との間に独自の反射層は不要である。選択的にもちろん内側の情報層自体は、硬化したあとで部分反射性であるように選択することもできる。
【００５６】
いずれにせよ本発明によるこの実施例（図１０のｇ）から判るように、規定のキャビティ内で流し込み被覆することによって段階的に高品質の光学的なデータ記録媒体を実現することができる。したがって図１０に示した多層ブルーレイディスクは、１００ＧＢの記憶容量を有することができる。
【００５７】
図１１のａには、特別な構成の問題点を示した。反射層を実現するために、基板１７０は、従来一般的な形式でスパッタリング過程によってコーティングされる。理想的には、スパッタ層は、特に図１１のａで示したように（概略的に示した、集束されたレーザビーム参照）、読み取りの行われる場合に、望ましくは幾何学的に精確に、基板に形成された構造に設置される。所望される理想的な層は、符号１７２で示した。層１７２は、通常特に極めて小さな構造では達成されない。むしろ符号１７４を付して波線で示したような層が形成される。この現象は、構造が小さいほど大きく生じるので、この現象は、特に０．１５μｍの範囲のピットサイズが提供されるようなブルーレイディスクで特に問題である。
【００５８】
不精確なジオメトリ形成の欠点は、既に多くの実施例で説明して、図１１のｂにおいて再度正確に示したように、層自体が反射層として形成されると、回避することができる。この場合反射境界は、幾何学的に精確に層境界に相当する。これによって簡単な形式で不精確なジオメトリ形成の問題を解決することができる。さらにスパッタ設備および追加的な方法ステップに関する投資を節約することができる。
【００５９】
図１０のａ〜ｇに、様々な光学的なデータ記録媒体、つまりＣＤ（図１０のａ）、ＤＶＤ（図１０のｂ）、ＤＶＤ両面（図１０のｃ）、ブルーレイ（図１０のｄ）、ブルーレイ２層（図１０のｅ）などに関する本発明の適用例を示したが、図１６のａ〜ｇに関して、簡単なブルーレイディスクにつき本発明の適用例を説明する。
【００６０】
図１６のａに概略的に示した方法では、第１のステップで、第１の層は、熱可塑性材料で、従来の形式で射出成型プロセスによって製作され、この場合データ構造が表面に形成される。第２のステップで、データ構造を有する表面に、スパッタリング過程によって、反射層がコーティングされる。第３のステップで、既に説明したようにＰＵＲ流し込み過程によって、透過性の（アクティブな）読取層の形成が行われる。
【００６１】
図１６のｂに示した方法では、第１のステップで、ダミー層が、射出成形ステップまたは注型ステップで製作され、ダミー層は単に支持機能を有している。第２のステップで、情報層は、ＰＵＲ材料によるダミー層の流し込み被覆によって取り付けられ、この場合データ構造が表面に形成される。第３のステップで、表面に、スパッタリング過程によって反射層が設けられる。第４のステップで、図１６のａに示した方法と同様に、流し込み過程によってアクティブな読取層が取り付けられる。
【００６２】
図１６のｃに示した方法は、図１６のｂに示した方法とほぼ同等のものであるが、第２のステップでダミー層が、硬化したあとで全反射性になるＰＵＲ材料で流し込み被覆される点で異なっている。このようにすると反射層のためのコーティングステップが省略される。
【００６３】
図１６のｄに示した方法は、図１６のａに示した方法に対応するが、その違いによれば、既に第１のステップで、注型過程によってＰＵＲ材料を備えた第１の層が製作される。
【００６４】
図１６のｅに示した方法では、図１６のｄに示した方法に対して、反射層によるコーティングステップが省略される。図１６のｅで示した方法の第１のステップで、既に第１の層は反射性に形成されるので、第２のステップでは、流し込み過程によってアクティブな読取層を取り付けるだけでよい。
【００６５】
図１６のｆに示した方法では、先ず射出成形法または注型法によって、熱可塑性材料で透過性のダミー層が製作される。したがって第２のステップで、逆順印刷でレーベルが取り付けられ、レーベルは、透過性のダミー層を通って認識することができる。第３のステップで、情報層が、逆順印刷物の流し込み被覆によって製作され、この場合情報構造は、表面に形成される。この情報層は、第４のステップで、アクティブな読取面を形成するために、ＰＵＲ層で流し込み被覆される。
【００６６】
図１６のａ〜ｆに示した方法では、光学的なデータ記録媒体の組立は層ごとに行われるが、この方法とは異なって、図１６のｇに示した方法では、第１のステップで、先ずあとで透過性でアクティブな読取層を形成する層が製作される。読取層には、既に情報構造が形成されている。個別的にダミー層が製作され、ダミー層は、第２のステップで、第１の層に対して間隔を有して位置決めされる。間隔を有して位置決めしたことによって形成された中間室は、次いで反射性のＰＵＲ材料で流し込まれ、この場合外側の両方の層が相互結合される。
【００６７】
もちろん図１６のａ〜ｇに示した、別の光学的なデータ記録媒体を製造するための方法ステップは、場合によっては任意に組み合わせることができ、これによってたとえば複数の情報層を有する光学的なデータ記録媒体を製造することができる。これに関して異なる材料、たとえば異なるＰＵＲ層の組み合わせも考えられ、異なる特性、たとえば屈折率、色、反射、透過性は、互いに結合することができ、これによってたとえばレーザの反射もしくは集束を改善することができ、このことは特に多層の情報層構造で極めて有意義である。
【００６８】
図１２〜１４には、既に図１５に関して説明したように、製造順序を簡単に示しており、図１０のａ〜ｇに説明した光学的なデータ記録媒体を製造法に関して、さらに正確に理解することができる。
【００６９】
図１２のａおよびｂにつき、ブルーレイディスクの製造を説明する。このために型半部２００，２０２から成る型に、スタンパ２０８が挿入され、スタンパ２０８に、データ記録媒体に取り付けようとする情報がマスタフォーム（Masterform）で含まれている。型の閉鎖状態で、図１２のａに示したように、たとえばポリカーボネート材料が注入され、この場合右側の表面に情報構造が形成される。ポリカーボネート材料２０６が硬化したあとで、型は開かれ、別の型半部２０４の当接によって、情報表面に隣接して０．１ｍｍの厚みを有する薄いギャップ２１０が形成される。ギャップ２１０は、クリアラッカまたはポリウレタン材料で流し込むことができる。流し込み被覆および硬化のあとで、ディスクは、型から取り出すことができる。図１２のａおよびｂには、反射層による情報面２０８の必要なコーティングは図示していない。コーティングは、たとえば一般的にスパッタリングによって達成することができる。選択的に層２０６は予め反射性に形成することができる。この場合個別的なコーティングは省略される。
【００７０】
追加的なコーティングを省略できる選択的な実施例は、図１３のａ，ｂに示した。ここでは型半部２２０，２２２を備えた型に、予め個別的に製作されたダミー層２２４が挿入されている。ダミー層２２４の右側表面と型２２２との間に、薄いギャップの構成をしたキャビティ領域２２６が露出しており、キャビティ領域２２６に、スタンパ２２８に記憶された情報を形成しつつ、低粘性で硬化した状態で反射性の材料が導入され、この材料は、ダミー２２４に流し込み被覆される。この場合スタンパ２２８の構造は、この層に成形される。
【００７１】
図１３のｂには、型半部２２２は、別の型半部２３０に置き換えられており、これによって別のキャビティギャップ２３２が反射性の情報層２２６’の右側に形成される。このキャビティギャップに、硬化した状態で透過性であり、レーザによる透過を情報層２２６’もしくはその表面２２８’まで許容する材料を導入することができる。適当に形成された型半部２２０，２３０の使用によって、キャビティギャップ２３２は、要求されるように精確に０．１ｍｍの厚みに調節することができるので、極めて精確に光学的なデータ記録媒体、ここではブルーレイを形成することができる。
【００７２】
図１４のａ〜ｃには、２倍のデータ記録媒体層を備えたブルーレイディスク別の製造方法を示した。図１４のａには、予め図１２のａで説明したように、比較的厚い情報層２５４を示した。特に両方の型半部２５０，２５２から成る型に、先ず基板層が形成され、基板層に、スタンパ２５６を介して適当な情報が成形される。
【００７３】
並行して、または個別的に、型半部２５８，２６０から成る別の型に、硬化するまえに低粘性の材料を注入することによって、０．１ｍｍの厚みを有する情報層が形成され、情報層は、左側に同様に成形された情報２６４を有している。両方の層２５４，２６２は、規定の相互間隔を有して別の型に配置される。別の型は、ここでは型半部２７０．２７１を備えており、この場合有利には、型半部２６０，２７１は同一であるので、０．１ｍｍの厚みを有する層は、型から剥離する必要はない。両方の型半部２７０，２７１を接合すると、両方の情報層の間に規定の間隔が提供される。周囲に対して閉じられたキャビティ容量に、流動性の接着材料が導入され、接着材料は、部分反射性のポリウレタン材料または硬化性で硬化した状態で部分反射性の層の一部である。第１の層２５４が全反射性に形成されると、２層ブルーレイディスクは最終的に取り出すことができ、この場合別の処理ステップはもはや不要である。
【００７４】
製造方法のバリエーションは、多種多様の形式で発展させることができる。したがって簡単な形式で、図１２のａに示した製造ステップに際して、基板層２０６を製作するまえに、レーベルを型に挿入することができ、レーベルは、次いで後方から射出成形される。この場合ディスクは、最後の層を製作したあとで最終的に（コーティングも）型から取り出すことができ、しかも後から印刷する必要がない。
【００７５】
レーベルは、必ずしも表面に取り付ける必要がなく、したがってたとえば基板層２２４（図１３のａ）の右側の面に、レーベルを（ホログラムとしても）反射性に逆順印刷して、基板２２４自体を透過性に形成することもできる。印刷されたレーベルに、次いで前述のように、別の層２２６’ならびにカバー層が配置される。この場合ガラス絵と同様の効果が得られ、この場合レーベルは、透過性の基板を通ってみられる。このような方法でも、あとで行われる印刷は省略される。
【００７６】
総じて流し込み技術によって（この場合層はキャビティ内で規定の厚みに流し込み被覆されるか、または薄層が個別に形成されて、次いでキャビティ内で接着される）、有利な形式で、流通しているあらゆる光学的なデータ記録媒体および将来的な光学的なデータ記録媒体を、高品質で製造することができる。部分的に従来必要とされた追加ステップ（スパッタ）が省略されるので、後続の装置の省略によってコスト削減が達成され、また一部で生産効率化も簡単に実現される。
【００７７】
総じて本発明によって、従来公知のデータ記録媒体および新たなデータ記録媒体を製造する際に多様性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】光学的なデータ記録媒体に記憶された情報を読み取るための読取装置を概略的に示す図である。
【図２】光学的なデータ記録媒体半部の寸法設定を概略的に示す図である。
【図３】ＤＶＤ−５（片面単層）の構造を示す図である。
【図４】ＤＶＤの表面（半面）を概略的に示す図である。
【図５】ａ，は、片面単層ＤＶＤの構造を概略的に示す図であり、ｂは、片面２層ＤＶＤの構造を概略的に示す図であり、ｃは、両面単層ＤＶＤの構造を概略的に示す図であり、ｄは、両面２層ＤＶＤの構造を概略的に示す図である。
【図６】ブルーレイディスクとＤＶＤ−５との間の異なる寸法設定と異なる構造とを示す図である。
【図７】ＣＤとＤＶＤとブルーレイディスクとの間の様々なデータを示す図である。
【図８】ブルーレイディスクの障害発生を概略的に示す図である。
【図９】ＣＤとＤＶＤとブルーレイディスクとの比較を示す図である。
【図１０】ａ〜ｇは、本発明による光学的なデータ記録媒体の様々な実施例を概略的に示す図である。
【図１１】ａ、ｂは、スパッタ層を取り付ける際ならびにスパッタ層を剥離する際に生じる問題を示す図である。
【図１２】ａ、ｂは、第１の製造方法によるブルーレイディスクの製造ステップを概略的に示す図である。
【図１３】ａ、ｂは、別の製造方法によるブルーレイディスクの製造ステップを概略的に示す図である。
【図１４】ａ〜ｃは、２層ブルーレイディスクの製造を概略的に示す図である。
【図１５】本発明による製造方法を実施するためのターニングプレート閉鎖ユニットの使用を概略的に示す図である。
【図１６】ブルーレイディスクを製造するための様々な製造方法工程を概略的に示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０  レーザダイオード
１２  レンズ
１４  ビームスプリッタ
１６  λ／４板
１８  レンズ
２０  光学的なデータ記録媒体
２２  レンズ
２４  フォトダイオード
２６  データ領域
２８  非データ領域
３０  中心孔
３２  ポリカーボネートからの視点
３４  接着剤層
３６  アルミニウム
３８  ランド
４０  ピット
４２  ピット−トラックのピッチ
５０  基板
５２  情報層
５４  光透過性の層および保護層
５６  ＤＶＤにおける最小ピット長さ（０．４ｍｍ）
５８  ＤＶＤにおけるトラックピッチ（０．７４ｍｍ）
６０  ブルーレイにおける最小ピット長さ（０．１５ｍｍ）
６２  ブルーレイにおけるトラックピッチ（０．３２ｍｍ）
７０，７０’，７０’’  光透過性のカバー層
７２，７２’，７２’’  情報層
７４，７４’，７４’’  基板
１００  光透過性の基板層
１０２  反射層
１０４  カバー層（たとえば印刷される）
１０８  基板層
１１０  光透過性の層
１１２  反射層
１１４  接着剤層
１１８  基板層
１２０  光透過性の層
１２２  第１の反射層
１２４  第２の反射層
１２６  接着剤層
１３０  基板層
１３２  反射層
１３４  光透過性のカバー層
１４０  基板層
１４２  第１の反射層
１４４  光透過性のカバー層
１４６  第２の反射層
１４８  接着剤層
１５０  基板層
１５２  情報支持層（反射性ＰＵＲから成る）
１５４  光透過性のカバー層（光透過性ＰＵＲから成る）
１６０  ベース層
１６２  中間層１
１６４  中間層２
１６６  中間層３
１６８  カバー層
１７０  基板
１７２  理論的に所望される反射層
１７４  実際に達成される反射層
１７６  光透過性のカバー層
１８０  反射性の基板
１８２  光透過性のカバー層
２００  第１の型半部
２０２  第２の型半部
２０６  基板層
２０８  マスタ−スタンパ
２１０  透過性の表面層
２２０  第１の型半部
２２２  第２の型半部
２２４  ダミー層
２２６  薄いキャビティギャップ
２２６’  情報層
２２８  スタンパ
２２８’  ピット構造
２３０  第３の型半部
２３２  薄いキャビティギャップ
２５０  第１の型半部
２５２  第２の型半部
２５４  基板層
２５６  第１のスタンパ
２５８  第３の型半部
２６０  第４の型半部
２６２  情報層
２６４  第２のスタンパ
２７０  第５の型半部
２７２  部分反射性の接着剤層
３００  ターニングプレート−閉鎖ユニット
３０２  ターニングプレート−キューブ
３０４  第１の型半部（それぞれ同一）
３０６  第２の型半部
３０７  第３の型半部
３０８  第４の型半部
３０９  第１の緊締板
３１０  第２の緊締板
３１１  第３の緊締板
３１２  ロボット
【図１】
2008535132.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008535132.tif 000005
【図４】
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【図５ａ】
2008535132.tif 000007
【図５ｂ】
2008535132.tif 000008
【図５ｃ】
2008535132.tif 000009
【図５ｄ】
2008535132.tif 000010
【図６】
2008535132.tif 000011
【図７】
2008535132.tif 000012
【図８】
2008535132.tif 000013
【図９】
2008535132.tif 000014
【図１０ａ】
2008535132.tif 000015
【図１０ｂ】
2008535132.tif 000016
【図１０ｃ】
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【図１０ｄ】
2008535132.tif 000018
【図１０ｅ】
2008535132.tif 000019
【図１０ｆ】
2008535132.tif 000020
【図１０ｇ】
2008535132.tif 000021
【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１４】
2008535132.tif 000028
【図１５】
2008535132.tif 000029
【図１６ａ】
2008535132.tif 000030
【図１６ｂ】
2008535132.tif 000031
【図１６ｃ】
2008535132.tif 000032
【図１６ｄ】
2008535132.tif 000033
【図１６ｅ】
2008535132.tif 000034
【図１６ｆ】
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【図１６ｇ】
2008535132.tif 000036
【国際調査報告】
2008535132.tif 000037
2008535132.tif 000038
2008535132.tif 000039
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