特表 2025-501679 超薄型データキャリアおよび読出し方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-23

(54)【発明の名称】超薄型データキャリアおよび読出し方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/24035 20130101AFI20250116BHJP

   G11B 7/24047 20130101ALI20250116BHJP

   G11B 7/2534 20130101ALI20250116BHJP

   G11B 7/257 20130101ALI20250116BHJP

   G11B 7/24012 20130101ALI20250116BHJP

   G11B 7/0033 20060101ALI20250116BHJP

   G11B 7/0045 20060101ALI20250116BHJP

   G06K 19/06 20060101ALI20250116BHJP

【ＦＩ】

G11B7/24035

G11B7/24047

G11B7/2534

G11B7/257

G11B7/24012

G11B7/0033

G11B7/0045 Z

G06K19/06 037

G06K19/06 159

G06K19/06 121

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024531241

(86)(22)【出願日】2022-12-09

(85)【翻訳文提出日】2024-07-18

(86)【国際出願番号】 EP2022085082

(87)【国際公開番号】W WO2023110647

(87)【国際公開日】2023-06-22

(31)【優先権主張番号】21214387.9

(32)【優先日】2021-12-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】22156829.8

(32)【優先日】2022-02-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＱＲコード

(71)【出願人】

【識別番号】522055832

【氏名又は名称】セラミック・データ・ソリューションズ・ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】ＣＥＲＡＭＩＣ ＤＡＴＡ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】フラウム， クリスティアン

(72)【発明者】

【氏名】クンツェ， マルティン

【テーマコード（参考）】

5D090

【Ｆターム（参考）】

5D090AA03

5D090CC01

5D090CC04

5D090KK02

5D090KK06

(57)【要約】

本発明は、長期データ保存のための超薄型プラスチックデータキャリアおよびそのようなデータキャリアの読み出し方法に関する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する第１および第２の表面を有しており最大５００μｍの厚さを有するプラスチック基板を備え、
前記基板の前記第１の表面が第１のコーティングで被覆されており、
前記第１のコーティングの材料が前記基板の材料とは異なり、
前記第１のコーティングが、情報を符号化する複数のレーザアブレーション加工された凹部を含む、
データキャリア。

【請求項2】

前記基板の厚さが最大２００μｍ、好ましくは最大１５０μｍである、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項3】

前記基板の前記第２の表面が第２のコーティングで被覆されており、
前記第２のコーティングの材料が前記基板の材料とは異なり、
前記第２のコーティングが、情報を符号化する複数のレーザアブレーション加工された凹部を含む、
請求項１または２に記載のデータキャリア。

【請求項4】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの厚さが、最大１０μｍ、好ましくは最大１μｍ、より好ましくは最大１００ｎｍ、さらにより好ましくは最大５０ｎｍである、
請求項１～３のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項5】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、最大１０μｍ、好ましくは最大１μｍ、より好ましくは最大１００ｎｍ、さらにより好ましくは最大５０ｎｍの深さを有する、
請求項１～４のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項6】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さよりも小さい深さを有する、または、前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さに実質的に等しい深さを有する、または、前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さよりも大きい深さを有する、
請求項１～５のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項7】

各凹部が、最大１μｍ、好ましくは最大１００ｎｍ、より好ましくは最大５０ｎｍの深さで前記基板内に延在する、
請求項６に記載のデータキャリア。

【請求項8】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングが、以下の材料、すなわち、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ等の金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮ等の金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ等の金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３等の金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４等の金属ホウ化物、またはＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉ等の金属ケイ化物、のうちの一つまたは組み合わせを含む、
請求項１～７のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項9】

前記基板が、以下の材料、すなわち、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、フルオロエチレンプロピレン、エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－テトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリメチペンテン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンのうちの一つまたは組み合わせを含む、
請求項１～８のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項10】

前記データキャリアがロール状に巻かれている、
請求項１～９のいずれか一項に記載のデータキャリア。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のデータキャリアを製造する方法であって、
プラスチック基板を提供するステップと、
第１のコーティングおよび／または第２のコーティングで前記基板のいずれかまたは両方の表面を被覆するステップと、
レーザアブレーションによって前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングに複数の凹部を生成するステップと、
を含む方法。

【請求項12】

前記基板が、レーザアブレーションに使用されるレーザ光の波長に対して透明であり、
前記レーザアブレーションが、前記基板を透過したレーザ光を用いて行われる、
請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のデータキャリアの読出し方法であって、
第１の波長の光で前記データキャリアを照射するステップと、
前記データキャリアを透過した光および／または前記データキャリアによって反射された光を検出するステップと、
前記データキャリアの複数の前記凹部に符号化された情報を復号するために、前記検出された光を分析するステップと、
を含む方法。

【請求項14】

前記データキャリアが、プラスチック基板と、前記基板の一方の表面にあり、レーザアブレーション加工された複数の凹部を有するコーティングと、を備え、
前記基板が前記第１の波長に対して透明であり、
前記基板を透過した光が検出される、
請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記データキャリアが前記コーティングとは反対側から照射される、および／または前記データキャリアによって反射された光が、前記コーティングの反対側で検出される、
請求項１４に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、超薄型データキャリアおよびそのような超薄型データキャリアを製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

人間は、平均して１日当たり約２５０京バイトを生成すると推定される。前記データの大部分は短期使用のためだけに生成されるかも知れないが、長期データ保存に対する需要は日々高まっている。明らかに、フラッシュ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、および磁気テープなどの最先端のデータキャリアは、長期保存の観点から理想的ではない。したがって、マイクロソフト社などの企業は、現在、代替保存技術のための代替技術を模索している（例えば、いわゆる「Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｓｉｌｉｃａ」および米国特許第１０，７１９，２３９号明細書を参照されたい）。

【0003】

国際公開第２０２１／０２８０３５号には、情報の長期保存のための異なる技術が記載されている。前記技術は、異なる材料の層で被覆されたセラミック基板の使用と、前記被覆された基板の局所領域を処理するために、例えばレーザを使用することによって、前記被覆された基板に情報を符号化すること、とに基づく。この技術は、湿気、電磁場、酸性物質および腐食性物質などに対して耐久性が極めて高い情報保存を可能にすることが証明されており、そのため、符号化された書き込み可能なセラミックプレートは、他の一般的に使用される情報記憶媒体からは得られない耐久性を提供する。しかしながら、前記技術の一つの潜在的な欠点は、約１ｍｍの厚さを有するかなり大きなセラミックプレートを使用することである。したがって、単位体積当たりのデータ記録密度は、現在使用されているデータキャリアのデータ記録密度に届かない可能性がある。

【0004】

したがって、長期間の使用および保存に適したデータキャリアのさらなる改善が必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０２１／０２８０３５号

【発明の概要】

【0006】

ここで、本発明の発明者らは、驚くべきことに、国際公開第２０２１／０２８０３５号に記載されている技術が、特定のプラスチック材料で作られた薄い基板に同じ様に使用できることを見出した。

【0007】

第１の態様によれば、本発明は、対向する第１および第２の表面を有しており最大５００μｍ、好ましくは最大２００μｍ、より好ましくは最大１５０μｍの厚さを有するプラスチック基板を備えるデータキャリアに関し、基板の第１の表面は第１のコーティングで被覆されており、第１のコーティングの材料は基板の材料とは異なり、第１のコーティングは、情報を符号化する、複数の、好ましくはレーザアブレーション加工された凹部を含む。

【0008】

複数の凹部によって符号化された情報は、アナログおよび／またはデジタル情報であってもよい。例えば、複数の凹部は、連携して、アナログ画像、テキスト、数字などを形成してもよい。あるいは、複数の凹部は、例えば、ＣＤ、ＤＶＤ ブルーレイディスクまたはデータマトリクスコードに符号化されたデジタル情報と同様のデジタル情報を符号化してもよい。いずれの場合でも、符号化された情報は、好ましくは、肉眼によって視覚的に、または顕微鏡などの適切な光学系の助けを借りて、または光学デコーダによって、光学的に復号できる。

【0009】

これらの凹部は、国際公開第２０２２／００２４１８号に詳述されているように、レーザ光によって生成され、様々な形状および／または深さを有してもよいが、この文献は、特に、凹部の深さによって情報を符号化する方法を詳細に説明するその文献中の任意の開示に関して、参照することにより本明細書に完全に組み込まれる。この第１の態様の最も単純な形態では、各凹部はほぼ同じ深さを有し、光学デコーダは、凹部のない基板領域と凹部との間の差を、例えば、位相差を測定することによって、または（例えば、基板表面が研磨され、凹部の底部が湾曲または粗面化されている場合）、反射率の変化を検出することによって、検出する。薄いコーティング材料の歪を最小限にするために、凹部は、可能な限り小さい深さ、例えば、最大１００ｎｍ、好ましくは最大５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍの深さを有することが好ましい。また、各凹部の深さは、基板の厚さの１％未満、好ましくは０．１％未満、より好ましくは０．０５％未満であることが好ましい。

【0010】

容易に検出し得る明確な凹部を形成するために、凹部は、ピコ秒またはフェムト秒パルスレーザを利用するレーザアブレーションによって生成することが好ましい。実際、そのようなパルスレーザを使用すると、各凹部の周縁頂部に溶融した材料のエッジがない円筒状の凹部が生じる。

【0011】

第１のコーティングの材料は、基板の光学特性と比較して異なる光学特性を有してもよい。例えば、基板の材料が明るい色または白色を呈する一方で、第１のコーティングの材料が暗い色または黒色を呈する場合、基板に向かってまたは基板内にも延在する凹部を形成するように第１のコーティングの材料をアブレーション加工すると、一方では第１のコーティングの表面全体と、他方では各凹部と、の間に強い光学的コントラストが生じる。このコントラストは、（例えば、肉眼で）視認可能で、画像、テキストなどの印象を生成したり、または、光学デコーダによって容易かつ確実に復号されるデジタル符号化（凹部対凹部以外）を提供したりできる。

【0012】

しかしながら、本発明のデータキャリアの想定される長期使用を考慮すると、好ましくは基板が曲げられたりロール上に巻き取られたりしても、第１のコーティングが基板に確実に付着したままであることを確認しなければならない。したがって、最大１０μｍ、好ましくは最大１μｍ、より好ましくは最大２００ｎｍ、さらにより好ましくは最大１５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大１００ｎｍ、さらにより好ましくは最大５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍ、最も好ましくは最大２０ｎｍの厚さを有するかなり薄いコーティング層を塗布することが好ましい。例えば光学的コントラストによって実現される光学効果に関しては、実質的な吸収、多重散乱、反射などを可能にする厚さを備えると十分である。

【0013】

コーティングプロセス、特に復号／読み取りプロセスの容易さの観点から、基板表面およびコーティング表面の両方の平均粗さＲａは、１０ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ未満、より好ましくは３ｎｍ未満であることが好ましい。Ｒａは、評価長さに沿った中心線に対する偏差から求めたフィルタ処理された粗さプロファイルの算術平均値である。

【0014】

基板上の第１のコーティングはデータキャリアに歪みを生じさせることがあるため、対称的な歪みを実現するために基板の両面をコーティングすると有益な場合がある。したがって、基板の第２の表面は第２のコーティングで被覆され、第２のコーティングの材料は基板の材料とは異なる（また、好ましくは第１のコーティングの材料と同一である）ことが好ましい。もちろん、第２のコーティングを設ける場合、前記第２のコーティングを使用して追加情報を符号化し、これによって、データキャリアに記録されるデータの量を２倍にできる。したがって、第２のコーティングも、情報を符号化する複数の、好ましくはレーザアブレーション加工された凹部を含むことが好ましい。

【0015】

上述したように、第１の態様によるデータキャリアは、乱されていないコーティングの領域と、凹部を有する領域と、の間に光学的コントラストまたは光学特性の別の差異を提供することができる。この目的のために、第１および／または第２のコーティングの各凹部は、それぞれのコーティングの厚さ以上の深さを有することが好ましい。換言すれば、コーティング材料は、基板の材料を（例えば、肉眼、顕微鏡、カメラ、またはより洗練された光学デコーダもしくは読取装置によって）光復号に利用可能にするために、各凹部において実質的に完全にアブレーション加工される（または蒸発させる、または別の方法で除去される）ことが好ましい。これに関連して、基板に影響を与えることなく、凹部位置ですべてのコーティング材料を正確に除去することが理想的であろう。しかし、このことは、確実かつ再現可能に制御することが困難な場合がある。したがって、例えば、第１および／または第２のコーティングの各凹部がそれぞれのコーティングの厚さよりもわずかに大きい深さを有するように、アブレーションに使用されるレーザシステムを制御することが好ましいことがある。例えば、各凹部の深さとそれぞれのコーティングの厚さとの比は、１．０１から１．２の間、好ましくは１．０１から１．１の間、より好ましくは１．０２から１．０５の間の範囲であってもよい。好ましくは、各凹部は、最大１μｍ、好ましくは最大１００ｎｍ、より好ましくは最大５０ｎｍ、さらにより好ましくは最大３０ｎｍ、さらにより好ましくは最大２０ｎｍ、最も好ましくは最大１０ｎｍの深さで基板内に延在する。

【0016】

第１および／または第２のコーティングの各凹部は、それぞれのコーティングの厚さよりも小さい深さを有することが好ましいこともある。例えば、各凹部の深さは、凹部が基板に決して接触しないように、また同時に、上述した光学的コントラストを実現するために、それぞれのコーティングの凹部の下の底部材料が、特定の波長のレーザ光がそれでも少なくとも部分的に前記コーティング材料を透過して基板の材料に到達するのに十分なほど薄くなるように、最適化されてもよい。この目的のために、各凹部の深さとそれぞれのコーティングの厚さとの比は、０．９から０．９９の間、好ましくは０．９５から０．９９の間、より好ましくは０．９７から０．９９の間の範囲であることが好ましい。あるいは、第１および／または第２のコーティングの各凹部は、それぞれのコーティングの厚さよりもかなり小さい深さを有してもよい。この場合、基板は単にキャリア基板として機能し、符号化および復号は、完全にコーティング材料に関してのみ行われる。

【0017】

好ましくは、第１および／または第２のコーティングは、以下の材料、すなわち、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ、金属窒化物、例えば、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮ等、金属炭化物、例えば、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ等、金属酸化物、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３等、金属ホウ化物、例えば、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４等、または金属ケイ化物、例えば、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉ等、のうちの一つまたは組み合わせを含む。

【0018】

好ましくは、基板が、以下の材料、すなわち、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、フルオロエチレンプロピレン、エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－テトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリメチペンテン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンのうちの一つまたは組み合わせを含むか、または、それらからなる。

【0019】

好ましくは、基板は、可視スペクトル内の少なくとも一つの波長範囲、好ましくは可視スペクトル全体にわたって、すなわち４００ｎｍから７００ｎｍの間、および／または、ＵＶスペクトル内の少なくとも一つの波長範囲、好ましくはＵＶスペクトル全体にわたって、すなわち１００ｎｍから４００ｎｍの間、に対して透明である。好ましくは、基板は、可視スペクトル内の少なくとも一つの波長範囲、好ましくは可視スペクトル全体にわたって、すなわち４００ｎｍから７００ｎｍの間、および／または、ＵＶスペクトル内の少なくとも一つの波長範囲、好ましくはＵＶスペクトル全体にわたって、すなわち１００ｎｍから４００ｎｍの間、に対して、少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、より好ましくは少なくとも９５％の透過率を示す。

【0020】

本発明のデータキャリアは、薄いシートで提供されてもよく、それらは互いに積み重ねられてよい。例えば、各データキャリアは、円形、ディスク状、長方形、または方形シート、例えば１０ｃｍ×１０ｃｍのシートであってもよい。そのようなシートは、符号化および復号中に容易に取り扱うことができ、例えば、５０枚またはさらには５００枚のシートを用いて互いに積み重ねて一つのスタックを形成することができる。

【0021】

あるいは、データキャリアは、細長いフィルムであってもよく、それはロール状に巻かれてよい。この目的のために、基板（および好ましくはデータキャリア全体）が最大８０ＧＰａ、好ましくは最大７５ＧＰａのヤング率を有すると特に有利である。データキャリアは、１００ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ、より好ましくは２５ｍｍ、より好ましくは１０ｍｍ、より好ましくは５ｍｍ、より好ましくは２．５ｍｍの曲率半径で破損しないことがさらに好ましい。これらの機械的特性を実現するために、データキャリアを可能な限り薄くすることが好ましい。好ましくは、データキャリアの厚さは、最大１３０μｍ、より好ましくは最大１１０μｍ、さらにより好ましくは最大１００μｍ、さらにより好ましくは最大９０μｍ、最も好ましくは最大８０μｍである。

【0022】

上述したように、凹部は、任意の形状を有してもよく、楕円形、円形、長方形、正方形などであってもよい。異なる形状の異なる凹部を利用して、情報を符号化してもよい。しかしながら、その最も単純で簡単な手法では、レーザビームによって、好ましくはピコ秒またはフェムト秒のレーザパルスを使用して、複数の本質的に同一で実質的に丸い凹部が生成される。これらの凹部は、デジタル情報を符号化するために、長方形、正方形、または六角形のパターンなどの規則的なパターンで配置されてもよい。好ましくは、前記凹部の直径は、可能な限り小さくても、適切な復号が可能なほど十分に大きい。好ましくは、各凹部は、最大１μｍ、好ましくは最大５００ｎｍ、より好ましくは最大３００ｎｍ、さらにより好ましくは最大２００ｎｍ、最も好ましくは最大１５０ｎｍの、各凹部の深さに垂直な最大延在部を有する。

【0023】

好ましくは、データキャリアは、ｃｍ^２当たり（基板表面当たり）少なくとも１０メガバイトの符号化情報、より好ましくはｃｍ^２当たり少なくとも１００メガバイトの符号化情報、さらにより好ましくはｃｍ^２当たり少なくとも１ギガバイトの情報を含む。

【0024】

本発明はさらに、上述のようなデータキャリアを製造する方法に関する。第１の態様によるデータキャリアを製造するために、プラスチック基板を提供し、基板のいずれかまたは両方の表面を第１および／または第２のコーティングで被覆し、好ましくはレーザアブレーションによって、より好ましくはピコ秒またはフェムト秒レーザパルスを使用して、第１および／または第２のコーティングに複数の凹部を生成する。

【0025】

好ましくは円筒状の凹部を実現するために、ガウシアンまたはベッセル形状のレーザ光を用いることが好ましい。

【0026】

第１および／または第２のコーティングによる基板のいずれかまたは両方の表面のコーティングは、様々な既知の技術によって実施されてもよい。特に好ましい技術は、物理蒸着法または化学蒸着法である。

【0027】

基板は、以下の技術、すなわち、加熱、スパッタリング、ＨｉＰＩＭＳ（高出力インパルスマグネトロンスパッタリング）、窒素および／または水素などのフォーミングガスの適用、のうちの一つまたは複数で基板のいずれかまたは両方の表面を処理してもよい。これらの技術は、基板表面の品質を改善する、および／または基板とコーティングとの間の結合をより強くする、ことができる。

【0028】

基板は、好ましくは、レーザアブレーションに使用されるレーザ光の波長に対して透明であり、また、レーザアブレーションは、好ましくは、基板を透過したレーザ光で行われる。したがって、データキャリアがアブレーション加工された材料と光学系との間にバリアを形成することから、アブレーション中に発生したデブリは、アブレーションに使用される光学系に影響を及ぼすことができない。

【0029】

本発明はさらに、上述のようなデータキャリアの読出し方法に関する。本方法によれば、第１の態様のデータキャリアは、第１の波長の光で照射される。データキャリアの複数の凹部に符号化された情報を復号するために、データキャリアを透過した光および／またはデータキャリアによって反射された光が検出および分析される。例えば、複数の凹部を通過する光と、凹部が存在しない場所でデータキャリアによって（例えば、不透明基板または不透明コーティングによって）遮断される光と、が組み合わせられ、ＱＲコードなどのパターン（明／暗）を生成し、そして、このパターンは公知の技術を使用して復号することができる。

【0030】

好ましくは、データキャリアは、基板と、基板の一方の表面にあり、レーザアブレーション加工された複数の凹部を有するコーティングと、を含み、基板は第１の波長に対して透明であり、基板を透過した光が検出される。このことは、透過モードと反射モードの両方で起こり得る。特に、データキャリアは、好ましくは、コーティングとは反対側から基板を通して照射されてもよい。さらに、凹部から生じる光は、コーティングとは反対側から基板を通して検出されてもよい。この技術では、凹部を有するコーティングの反対側が通常はよりきれいであり、および／または画像化を容易にするより滑らかな表面を有するため、信号対雑音比が改善される。凹部を含む側に粉塵粒子が存在する可能性がある場合、光ビームに対する粉塵粒子（または他の不純物）の影響を最小限に抑えるために、照射および／または検出焦点が凹部の底部に位置付けられた状態で反対側から照射し、反対側で検出することが特に有利である。

【0031】

次に、本発明の一例について、以下の図を示す図面を参照して説明する。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、１００倍の倍率での例示的なデータキャリアの明視野顕微鏡画像である。

【図2】図２は、１００倍の倍率での例示的なデータキャリアの背面照射顕微鏡画像である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

例では、１０ｍｍ×１０ｍｍのサイズおよび５００μｍの厚さを有するポリカーボネート基板を、物理蒸着法（ＰＶＤ）によって１００ｎｍの厚さを有するＣｒＮのコーティングで被覆した。約１μｍの直径を有する円形凹部を、波長５１４ｎｍの３００フェムト秒レーザを用いてコーティングからアブレーション加工した。

【0034】

得られたデータキャリアを、それぞれ図１および図２に示すように、Ｓｅｎｓｏｆａｒ Ｓｎｅｏｘを用いて前面および背面から１００倍の倍率で撮像した。

【0035】

これらの図から明らかなように、ポリカーボネート基板の材料（透明）とコーティング層の材料（光吸収性）との間の優れた光学的コントラストを実現するように、コーティングに凹部を確実かつ不可逆的に形成することが可能である。さらに、ＣｒＮコーティングはポリカーボネート基板に確実に接着し、機械的に動かすことはできなかった。

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2024-07-25

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対向する第１および第２の表面を有しており最大５００μｍの厚さを有するプラスチック基板を備え、
前記基板の前記第１の表面が第１のコーティングで被覆されており、
前記第１のコーティングの材料が前記基板の材料とは異なり、
前記第１のコーティングが、情報を符号化する複数のレーザアブレーション加工された凹部を含む、
データキャリア。

【請求項2】

前記基板の厚さが最大２００μｍである、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項3】

前記基板の前記第２の表面が第２のコーティングで被覆されており、
前記第２のコーティングの材料が前記基板の材料とは異なり、
前記第２のコーティングが、情報を符号化する複数のレーザアブレーション加工された凹部を含む、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項4】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの厚さが最大１μｍである、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項5】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が最大１００ｎｍの深さを有する、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項6】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さよりも小さい深さを有する、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項7】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さに実質的に等しい深さを有する、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項8】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングの各凹部が、それぞれの前記コーティングの厚さよりも大きい深さを有する、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項9】

各凹部が最大１００ｎｍの深さで前記基板内に延在する、
請求項８に記載のデータキャリア。

【請求項10】

前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングが、以下の材料、すなわち、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖ等の金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮ等の金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ等の金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３等の金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４等の金属ホウ化物、またはＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉ等の金属ケイ化物、のうちの一つまたは組み合わせを含む、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項11】

前記基板が、以下の材料、すなわち、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエステル、フルオロエチレンプロピレン、エチレン－プロピレンコポリマー、エチレン－テトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシポリマー、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリメチペンテン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンのうちの一つまたは組み合わせを含む、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項12】

前記データキャリアがロール状に巻かれている、
請求項１に記載のデータキャリア。

【請求項13】

請求項１に記載のデータキャリアを製造する方法であって、
プラスチック基板を提供するステップと、
第１のコーティングおよび／または第２のコーティングで前記基板のいずれかまたは両方の表面を被覆するステップと、
レーザアブレーションによって前記第１のコーティングおよび／または前記第２のコーティングに複数の凹部を生成するステップと、
を含む方法。

【請求項14】

前記基板が、レーザアブレーションに使用されるレーザ光の波長に対して透明であり、
前記レーザアブレーションが、前記基板を透過したレーザ光を用いて行われる、
請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

請求項１に記載のデータキャリアの読出し方法であって、
第１の波長の光で前記データキャリアを照射するステップと、
前記データキャリアを透過した光および／または前記データキャリアによって反射された光を検出するステップと、
前記データキャリアの複数の前記凹部に符号化された情報を復号するために、前記検出された光を分析するステップと、
を含む方法。

【請求項16】

前記データキャリアが、プラスチック基板と、前記基板の一方の表面にあり、レーザアブレーション加工された複数の凹部を有するコーティングと、を備え、
前記基板が前記第１の波長に対して透明であり、
前記基板を透過した光が検出される、
請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記データキャリアが前記コーティングとは反対側から照射される、および／または前記データキャリアによって反射された光が、前記コーティングの反対側で検出される、
請求項１６に記載の方法。

【国際調査報告】