JP2556351B2

JP2556351B2 - 光記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2556351B2
Application number: JP63127171A
Authority: JP
Inventors: 優神尾
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1996-11-20
Anticipated expiration: 2011-11-20
Also published as: JPH01298542A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、光学的に情報の記録・再生を行なう光記録
媒体に関するものである。

［従来の技術］近年、社会の情報化が進み、多種多様の情報を効率良
く取扱う手段として、光ディスク、光カード、光テープ
等の光学的情報の記録又は再生を行う情報記録担体及び
情報の記録・再生装置が多く提案されている。前記情報
記録担体には、二値化された情報が反射率の変化、ピッ
ト（穴）の有無の様な表面形状の変化に伴う反射光の強
度の変化に交換して検出できるものがある。

光学的反射率の変化に依る記録担体としては、記録層
にレーザービームなとのエネルギービームをスポット状
に照射して記録層の一部を状態変化させて記録する、所
謂ヒートモード記録材料が提案されている。これらの記
録材料は情報の書き込み後、現像処理などの必要がな
く、「書いた後直読する」事のできる、所謂DRAW〔ダイ
レクトリードアフターライト（direct read afte
r write）〕媒体であって高密度記録が可能であり、追
加書き込みも可能である。

光学的な情報の記録・再生装置に於いて、書き込み・
読み出しのトラックサーボのため、基板表面にあらかじ
め一定の間隔で溝を形成しておく方式がある。この方式
では溝が読み出しの案内役を果たすため、レーザービー
ムのトラック制御精度が向上し、従来の溝無し基板を用
いた方式よりも高速アクセスが可能となる。

トラック溝の基板への形成には、基板が熱可塑性樹脂
である場合には、融点以上の温度での射出成型や熱プレ
ス成型等の方法によりスタンパー型を熱転写する方法、
或いは基板上に光硬化性樹脂組成物を塗布し、スタンパ
ー型を密着させ、紫外線等を照射して該光硬化性樹脂組
成物を硬化させる方法によりスタンパー型を光転写する
方法が従来より知られている。

第３図は従来の光記録媒体の１つである光カードの模
式的断面図である。同第３図に於いて、６は透明樹脂基
材、７はトラック部、８は光記録層、４は接着層、５は
カード基材である。同第３図に於いて、情報の記録・再
生は透明樹脂基材６及びトラック部７を通して光学的に
書き込みと読み出しを行なう。

従来の光カードに於いては、前述した熱転写法の場
合、トラック部７は透明樹脂基材６と一体化されていて
同一材料であるのに対し、光転写法の場合、トラック部
７は、透明樹脂基材６と同一材料ではなく、接着された
状態にある。いずれにしても、光の案内溝に相当するト
ラック溝があらかじめ形成されており、微細な凹凸を利
用してレーザービームの位相差によりトラッキングを行
なえる様にしてある。また、トラック部７上に光記録層
８を形成し、カード基材５を接着層４を介して貼り合わ
せて光カードは容易に製造されるものである。

［発明が解決しようとする課題］上記の様に、従来の光カードは、凹凸形状より成るト
ラック部を設けた透明樹脂基材上に光記録層を形成した
構成となっているために、まず透明樹脂基材上に凹凸形
状を形成しなければならない。

その場合、スタンパー型の転写の歩留り、転写時間、
スタンパー型の耐久性およびコスト等が光カードの量産
性を困難にし、また価格を高くする問題となっている。

さらに、光記録層の記録感度が膜厚に依存するので均
一成膜が必要されるが、トラック部の凹凸形状の上に光
記録層を形成することになるので膜厚の均一性を得るこ
とがむずかしい。また、凹凸形状が、その上に光記録層
を形成することにより、光記録層を形成した後の形状の
再現性が困難な問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためになされたもの
であり、透明基板上にトラック部を設けることなく、記
録層をストライプ状パターン化して設けることにより、
従来よりも簡単な工程で、構成の単純な光記録媒体を提
供することを目的とするものである。

さらに、他の目的は記録層のパターン化の効率を向上
させた光記録媒体を提供することにある。

［課題を解決するための手段］すなわち、本発明は、基板上にパターン状に配置され
た記録層を有する光記録媒体において、該記録層が感光
性樹脂組成物の硬化物と該記録層を650〜900nmの波長域
の光によって光記録可能となす有機色素とを含有するこ
とを特徴とする光記録媒体である。

また、本発明は、基板上にパターン状に配置された、
650〜900nmの波長域の光によって情報記録の可能な記録
層を有する光記録媒体の製造方法において、紫外線、電
子線又はＸ線によって感光する感光性樹脂、及び650〜9
00nmの波長域の光に対して感光性を有する有機色素を含
有する感光性樹脂層を基板上に形成する工程、該感光性
樹脂層に該パターンに対応する様に選択的に露光を行な
う工程、及び露光した該感光性樹脂層を現像してパター
ニングされた、該感光性樹脂層の硬化物及び該有機色素
とを含有する記録層を形成する工程を有し、該有機色素
は該感光性樹脂層のパターニング工程によっても650〜9
00nmの波長域の光に対する吸収能を失うことのないもの
を用いることを特徴とする光記録媒体の製造方法であ
る。

以下、本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明の光記録媒体の中の光カードの一例
を示す模式的断面図である。同第１図に於いて、本発明
に係わる光カードは、透明基板１上に、色素を含有する
感光性樹脂層をパターニングしてなる記録層２を形成
し、該記録層２のパターニングされていない部分にはト
ラック溝部２が形成され、その記録層２の上に接着層４
を介してカード基材５を貼り合わせてなるものである。

トラック溝部２の幅は２〜４μｍ程度、記録層３はス
トライプ状となっており、その線幅は３〜10μｍ程度が
好ましい。

次に、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る光カード
のストライプ状にパターン化された記録層の形成法を示
す概略工程図である。

先ず、第２図（ａ）に示す工程で、透明基板１上に色
素を分散させた感光性樹脂の薄膜９を形成する。次い
で、第２図（ｂ）に示す工程で、前記第２図（ａ）で得
られた色素を分散させた感光性樹脂の薄膜９に、該感光
性樹脂の薄膜９が感光する波長の光11を遮光マスク10を
通して照射し露光を行なう。その後、第２図（Ｃ）に示
す工程で、前記第２図（ｂ）で露光された感光性樹脂の
薄膜９を、現像処理ことにより、光11の照射された部分
が記録層３として残留し、光11の照射されない部分がト
ラック溝部２として除去される。

本発明において、記録層のストライプ状のパターン形
成は、ストライプパターンの形成された遮光マスクを用
いてアライナーで露光してもよいし、またはレーザー光
による干渉を用いて露光することも可能である。露光終
了後、現像することによりストライプパターンを形成す
ることができる。

ストライプパターン形成後、トラック溝部２には色素
を分散した感光性樹脂は殆どないか、または多少あった
としても非常に薄いのでトラック溝部２の反射率と記録
層３の反射率は、透明基板１側からの入射光で、例えば
それぞれ５％、15％程度となる様に形成することができ
る。したがって、トラック溝部２の反射率が低く充分に
トラッキング信号を検出することは可能である。また、
記録層３の反射率がトラック溝部の３倍もある事から、
充分にオートフォーカスを働かせる事も可能である。

さらに、この位相差と反射率の差（振幅差）の相互作
用を用いて、トラッキング信号を検出することも可能で
ある。

本発明において、透明基板１としては光学的な記録・
再生に於いて不都合の少ないものが好ましく、使用する
光に対して透過率の高いものであればよく、例えば、ア
クリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ビニル系樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリイミド系樹
脂、ポリアセタール樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリア
ミド樹脂、セルロース誘導体などを用いることができ
る。

記録層３としての色素を分散した感光性樹脂の薄膜９
は、使用する光の波長付近、例えば、再生光のエネルギ
ービームの波長が650nm〜900nmである場合には、記録部
であるピット等に於ける反射率と未記録部のそれとの差
が大きいものが好ましい。また、記録するためには、上
記の波長域に吸収のあることが必要である。また、エネ
ルギービームの照射によって反射率の変化が生ずるのに
必要とされるエネルギーが低い方が好ましい。また、再
生光のエネルギービームによって記録部（ピット等）お
よび未記録部の反射率が変化し難いものが好ましい。

エネルギービームで光学的な物性変化が可能な色素を
分散した感光性樹脂の薄膜は、溶液による連続塗膜が可
能で、量産製造できるものが好ましい。このような色素
としては、例えば、アントラキノン誘導体（特にインダ
スレン骨格を有する物）、ジオキサジン化合物及びその
誘導体、トリフェノジチアジン化合物、フェナンスレン
誘導体、シアニン化合物、メロシアニン化合物、ピリリ
ウム系化合物、キサンテン系化合物、トリフェニルメタ
ン系化合物、クロコニウム系色素、アゾ色素、クロコン
類、アジン類、インジゴイド類、メチン系色素、アズレ
ン類、アクアリウム誘導体、硫化染料及び金属のジチオ
ラート錯体等を挙げることができる。

かかる色素を分散させた感光性樹脂としては、紫外
線，遠紫外線，電子線,X線感光性樹脂が用いられ、ポジ
型レジスト又はネガ型レジストを用いることができる
が、好ましくはネガ型レジストが良い。このようなレジ
ストとしては、例えばOMR83,ONNR-20,22,ODUR120,OEBR-
100（以上、東京応化工業）、CIR-700,JSRMES（以上、
日本合成ゴム）、RV-1000N,RU-1100N,RD-2000N,RE-4000
N（以上、日立化成工業）、SEL−Ｎ（ソマール工業）、
COP（メード社:Mead社）CMS-EX（Ｓ）（東洋曹達工業）
等を挙げることができる。

かかる色素を分散した感光性樹脂薄膜は、公知の塗布
方法により形成される。例えばディップコート、スプレ
ーコート、スピナーコート、バーコート、ブレードコー
ト、ロールコート、カーテンコート等の方法を挙げるこ
とができる。該薄膜の厚さが概ね500〜2000Å位であ
り、好ましくは1000Å前後である。特に記録感度の点か
らは厚さは薄く、再生のS/N比の点からは厚めの方が望
ましく、色素を分散した感光性樹脂の種類によりその最
適膜厚は異る。

カード基材５としては、通常のカード基材として用い
ることができるあらゆる材料が使用可能であり、具体的
にはポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリ塩化ビニリデン、ポリメタクリル酸メチル等の
アクリル重合体、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリ
カーボネート、エポキシ、アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体などが用いられる。場合によって
は、鉄、ステンレス、アルミニウム、スズ、銅、亜鉛等
の金属シート、合成紙、紙等も使用可能である。更に
は、上記の様な材料の積層体も使用可能である。これら
カード基材５には、必要に応じてコロナ放電処理、プラ
ズマ処理、プライマー処理などの接着性改良のための前
処理をしてもよい。

接着層４は、例えばホットメルトタイプのエチレン−
酢酸ビニル共重合体及びその変性樹脂、エチレン−エチ
ルアクリレート共重合体、酢酸ビニル−アクリレート共
重合体、ポリイミド系樹脂等が挙げられる。熱硬化，光
硬化，光・熱併用硬化タイプの接着剤は、光記録層を侵
す場合があるので直接ベタ貼りは出来ないので、部分接
着や保護膜で被覆した後にベタ貼りを行なうことができ
る。これらの接着剤は公知のもので良く、特に限定され
ない。

光記録媒体には、必要に依っては、磁気記録層、ICメ
モリー、彫刻画像、写真、文字、マーク、インク、イン
クプリントと称する浮き出し文字などをカードの表面又
は裏面に併設しても良い。更には、透明基板１の表面に
は、傷防止の為のハードコートを施す事もある。

［作用］本発明の光記録媒体は、透明基板上に色素を含有する
感光性樹脂をパターニングしてなる記録層を有するの
で、パターニングされている部分には記録層が、パター
ニングされていない部分はトラック溝部が形成され、記
録層を従来の様にトラック部の凹凸形状上に形成する事
がなく、平滑な透明基板上に形成できる為、膜厚の均一
性が得られ、安定した記録感度を得ることができる。

さらに、色素を分散させた感光性樹脂によるストライ
プパターンからなる記録層の形成により、トラック溝用
スタンパー型が必要なく、露光・現像といった簡便なフ
ォトリソ工程で記録層と共にトラック溝のストライプパ
ターンを形成でき、スタンパー型の設計・製作が必要な
くコストダウンが可能である。

［実施例］以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に説明す
る。

実施例１厚さ0.4mmのポリメチルメタクリレート（以下、PMMA
と略記する）基板上に、下記構造式からなるポリメチン
系化合物10重量部をネガ型フォトレジストのOMR83（東京応化製）90重量部
に分散させた液をスピナーコーティング法により塗布し
た後、100℃、30分間加熱し、1000Åの層を形成した。
その後、マスクアライナーを用いて、溝幅2.5μｍ、溝
間隔12μｍの案内溝のパターンのあるクロムマスクを用
いて露光した。

その後、前記ネガ型フォトレジストOMR専用現像液で
現像し、OMR専用リンス液でリンスした。次いで、カー
ド基材として、厚さ0.3mmのPMMAの板を用い、エチレン
−酢酸ビニル共重合体からなる厚さ0.05mmの熱可塑性接
着剤を介して前記光記録層に重ね合せて接着して光カー
ドを得た。

得られた光カードに発振波長830nmの半導体レーザー
を用いて、基板側より記録層にスポットサイズ1.5μｍ
φ、記録パワー6mW、記録周波数2MHzで情報を書き込
み、読み出しパワー0.8mWで再生し、その再生波形をス
ペクトル解析（スキャニングフィルター、バンド幅30KH
z）してC/N比を測定した所、0.45〜0.50の結果が得られ
た。

実施例２厚さ0.4mmのPMMA基板上に、下記構造式からなるポリ
メチン系化合物15重量部を、ネガ型フォトレジストのHR-100（ハント社製）85重量部
に分散させた樹脂をロールコーティング法により塗布し
た後、120℃、30分間加熱し、1500Åの層を形成した。
その後、マスクアライナーを用いて、溝幅2.5μｍ、溝
間隔12μｍの案内溝のパターンのあるクロムマスクを用
いて露光した。

次いで、前記ネガ型フォトレジストのHR専用現像液で
現像し、HR専用リンス液でリンスした。その後、実施例
１と同様にカード基板を接着して光カードを得た。得ら
れた光カードを実施例１と同様に評価した結果、C/N比
0.5〜0.6であった。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明の光記録媒体は簡単な構成
でDRAW型の光カードを得ることができ、トラック溝を凹
凸形状からなる高価なスタンパー型の転写により成型す
ることなく、記録層をストライプ状のパターンとするこ
とにより、トラッキング、オートフォーカス、記録、再
生を実施できるDRAW型の光カードを容易に提供できる
為、スタンパー型の転写歩留り、転写時間、スタンパー
型の耐久性、コストによる量産性の悪さと高価格を解消
することができる。

また、記録層を従来の様にトラック部の凹凸形状上に
形成する事がなく、平滑な基板上に形成できる為、膜厚
の均一性が得られ、安定した記録感度を得ることができ
る。さらに従来の様にスタンパー型の転写により得られ
た凹凸形状の上に記録層を形成する事により、その形状
が再現できなくなることがなく、高感度のストライプ状
トラック溝を形成できる。

さらに、色素を分解させた感光性樹脂によりストライ
プパターンを形成するので、トラック溝用スタンパー型
が必要なく、露光・現像といった簡便なフォトリソ工程
でストライプパターンを形成でき、スタンパー型の設計
・製作の必要性がなくコストダウンが可能である。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の光記録媒体の一例を示す模式的断面
図、第２図（ａ）〜（ｃ）は本発明におけるストライプ
状にパターン化された記録層の形成法を示す概略工程図
および第３図は従来の光記録媒体の模式的断面図であ
る。１……透明基板、２……トラック溝部３……記録層、４……接着層５……カード基材、６……透明樹脂基材７……トラック部、８……光記録層９……感光性樹脂の薄膜、10……遮光マスク 11……光

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 7/24 ５７１ 8721−5ＤＧ１１Ｂ 7/26 7/26 7416−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 Ｙ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にパターン状に配置された記録層を
有する光記録媒体において、該記録層が感光性樹脂組成
物の硬化物と該記録層を650〜900nmの波長域の光によっ
て光記録可能となす有機色素とを含有することを特徴と
する光記録媒体。
【請求項２】基板上にパターン状に配置された、650〜9
00nmの波長域の光によって情報記録の可能な記録層を有
する光記録媒体の製造方法において、紫外線、電子線又
はＸ線によって感光する感光性樹脂、及び650〜900nmの
波長域の光に対して感光性を有する有機色素を含有する
感光性樹脂層を基板上に形成する工程、該感光性樹脂層
に該パターンに対応する様に選択的に露光を行なう工
程、及び露光した該感光性樹脂層を現像してパターニン
グされた、該感光性樹脂層の硬化物及び該有機色素とを
含有する記録層を形成する工程を有し、該有機色素は該
感光性樹脂層のパターニング工程によっても650〜900nm
の波長域の光に対する吸収能を失うことのないものを用
いることを特徴とする光記録媒体の製造方法。