JPH048857B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は情報記録板、特にビデオデイスク、
PCMオーデイオデイスク等のデイスクの製造方
法に関する。 従来情報記録番を製造するためにフオトレジス
トが使用されていた。すなわち表面を研摩したガ
ラス等よりなる原盤を用意し、この原盤を洗浄し
て冷却する（約１時間の工程）。この原盤にフオ
トレジストを薄くコートし、プリベークした後冷
却する（約１時間の工程）。このフオトレジスト
をコートした原盤に記録すべき信号により変調さ
れたレーザビーム等を照射し、信号を記録する
（約１時間乃至２時間の工程）。露光したこの原盤
を現像し、水洗いし、水切りをしてさらにアフタ
ーベークした後冷却する（約１時間の工程）。こ
れにより表面に記録信号に対応したピツトが形成
された原盤が得られる。そしてさらにピツトが形
成された記録表面上に金属の反射膜をコートする
（約45分の工程）。反射膜がコートされた原盤を検
査用再生機にて再生し、ドロツプアウト等の検査
をする（約１時間乃至２時間の工程）。この検査
に合格した原盤のみが大量にレプリカを製作する
ためのスタンパを製造する工程へ回されることに
なる。 しかしながら斯かる従来の方法は、信号の記録
を開始してから検査を終了する迄約４時間乃至５
時間を要し、その時間が経過しなければ良品、不
良品の区別ができなかつた。従つて約４時間乃至
５時間を経過して不良品であることが判明した場
合は、再び最初から同じ時間をかけて情報記録板
を製造する必要があり、極めて非能率的であつ
た。このことはフオトレジストを記録膜として使
用しているために、信号記録後直ちにあるいは信
号記録時において記録信号を同時に再生する所謂
モニターができないことに起因している。また信
号の記録自体は正確に行えたとしても、後の現像
工程で現像時間等を誤まると、結局は不良品とな
つてしまうばかりでなく、フオトレジストが自然
光によつても感光してしまうおそれがあるため
に、明室でのハンドリングが困難となり、歩留り
が極めて悪いものになる欠点があつた。従つて自
然製造コストも高かつた。 斯かる欠点を考慮してモニターが可能な素材を
記録膜として使用する方法が例えば米国特許第
4097895号に提案されている。これはガラス原盤
の上にアルミニウムの反射膜を形成し、その上に
所定の波長に対して著しい吸収性を有する染料
（フルオレセン）よりなる記録膜を形成するもの
である。これにアルゴンレーザを照射すると、こ
の染料はアルゴンレーザの波長に対して著しい吸
収性を有するために昇華したピツトが形成され
る。ピツトが形成された記録膜に、記録時より充
分小さく、染料を昇華させないパワーのアルゴン
レーザを照射すると、ピツトが形成され反射膜が
露出している部分においてはレーザビームは反射
され、ピツトが形成されておらず染料が残つてい
る部分においてはレーザビームは吸収され反射さ
れない（あるいは反射率は充分小さい）ので、そ
の光量差よりピツトの有無従つて信号を再生する
ことが可能となる。 この方法による場合は、モニターもでき、湿式
の現像工程も不要であり、所定の波長に対しての
み吸収性が有するから、明室においてもハンドリ
ングが可能となる。しかしながらこの方法は、染
料の昇華速度が遅く、ピツトの形状がきれいに整
わず、充分なSNを有する情報記録板を得ること
ができない欠点があつた。 これを改良した方法が例えば特開昭55−87595
号公報や、1979年11月22日発行の電子通信学会技
術研究報告（CPM79−59）「色素蒸発記録材料を
用いた実時間レーザ記録」に開示されている。す
なわちポリエステル、ポリエチレン等の透明なフ
イルムあるいはアクリル等の基盤上に、エチルレ
ツド、メチレンブルー、プリリアントグリーン等
の色素増感剤（染料）と、ニトロセルロース（重
合度約80）とをケトン系の溶剤に溶かしたものを
コートし、当該色素増感剤が著しい吸収性を有す
る波長のレーザビームを照射して信号を記録する
ものである。 この方法は単に染料（色素増感剤）のみでな
く、ニトロセルロースを混合してあるため、その
自己酸化効果により昇華速度が速く、低温（低い
パワー）での記録が可能であり、ピツトの形状が
前述した染料のみの場合に較べてきれいに整うと
いう利点を有する。しかしながらこの方法は、前
述したフオトレジストを使用する場合に較べれば
ピツトの形状はまだ充分整えられていないばかり
でなく、反応残渣が出て記録面上にゴミ状の異物
として残り、充分なSNを有する情報記録板を製
造することはできなかつた。従つてこの方法は実
験段階の域を出ず、商品としての情報記録板を大
量に製造するためには前述したフオトレジストを
使用する方法を採用せざるを得なかつた。 さらにまたニトロセルロースと色素増感剤とに
より情報記録層を形成する場合、800乃至900nｍ
の波長を有する半導体レーザに対して著しい吸収
性を呈する色素増感剤が見当らず、半導体レーザ
により情報を記録再生することが可能なデイスク
を実現することが困難であつた。半導体レーザを
使用することができれば、記録再生装置が簡単か
つ極めて小型化することができ、再生は勿論のこ
と記録も可能な民生用機器を実現することが可能
となる。 特開昭57−11090号公報には、半導体レーザに
より情報記録が可能な色素増感剤として、ベンゼ
ンジチオールニツケル錯体が提案されている。し
かしながら上記公報に開示された技術の範囲で追
試を試みたところ、少くともμｍのオーダで高密
度に情報を記録することができる実用可能なデイ
スクを得ることはできなかつた。すなわち高密度
に情報を記録するためにはドロツプアウト等を少
くするために情報記録層の整面性が良好であるべ
きところ、平滑な平面を有する基板上に情報記録
層を形成した時点において色素増感剤の結晶粒が
析出してしまい、情報記録層が凹凸になつてしま
うのであつた。そこで色素増感剤のニトロセルロ
ースに対する混合量を少くすると、結晶粒は少く
なるが感度が下がつてしまい、充分なＣ／Ｎある
いはＳ／Ｎを得ることができなくなつてしまつ
た。 さらにまた従来のデイスクにおいては、記録し
た情報に対応した文字、図形、絵等を情報記録層
に表示することができなかつた。 本発明に斯かる状況に鑑みなされたもので、情
報記録層に文字等を表示できるデイスクの製造方
法を提供することを目的とする。 以下本発明を図を参照して詳述する。先ず色素
増感剤としてベンゼンジチオールニツケル錯体
（例えば三井東圧社製PA1006）を、またバインダ
ー及び反応助剤としてニトロセルロースを各各用
意する。ニトロセルロースは例えばDNRS1/8程
度（硝化度11.7）のものを用いることができる。
ニトロセルロースを所定量（例えば溶剤１c.c.に対
して32mgとなるように）秤量し、溶剤に混合す
る。溶剤としては例えばシクロヘキサノンが好適
である。溶剤としてこの他にアセトン、キシレ
ン、メチルエチルケトン、メチルイリブチルケト
ン、メチルセロソルブ、セロソルブ、セロソルブ
アセテート、ジアセトンアルコール、酢酸エチ
ル、エチレンジクロライドの10種類を使用してみ
たが、これらを使用した場合においてはいずれも
結晶粒が多く出てしまい実用に供することは困難
であつた。すなわち色素増感剤としてベンゼンジ
チオールニツケル錯体を使用する場合において
は、その溶剤が極めて重要であることが判明し
た。溶剤にニトロセルロースを溶融したものを、
例えば40℃にて約４時間振とう（インキユベー
ト）する。しかる後例えば0.2μｍのフイルタにて
フイルトレーシヨンする。一方ベンゼンジチオー
ルニツケル錯体を所定量（例えば溶剤１c.c.に対し
て32mgとなるように）秤量し、これを前記フイル
トレーシヨンした溶液に混合する（従つてこの場
合は溶剤１c.c.に対して32mgのニトロセルロースと
32mgの色素増感剤とが混合されたことになる。）
この混合液を例えば常温にて約１時間振とうした
後、再び例えば0.2μｍのフイルタにてフイルトレ
ーシヨンする。その結果得られた液体が情報記録
層の原液となる。 この原液を材料として基盤上に情報記録層を形
成するのであるが、基盤としてはガラス又はキヤ
ストアクリル（例えば志村化研工業社製、日東樹
脂社製）、さらに平滑性が良好であれば塩化ビニ
ール、ポリカーボネート等の合成樹脂を用いるこ
とができる。情報記録層に情報を記録した後これ
を原盤としてレプリカを製造する場合はガラスが
好ましいが、そのまま１枚の完成したデイスクと
して使用する場合はキヤストアクリルが軽量なの
で好ましい。基盤の表面は面精度が充分得られる
ように研摩される必要があるが、充分な面精度が
得られない（例えばアクリルを基盤とした場合は
ガラスより面精度が劣る）場合は、基盤上にスム
ージング層を所定厚さだけコートしてもよい。ス
ムージング層としては例えばノボラツク樹脂（具
体的には例えば東京応化社製のポジホトレジスト
OFPR−２）を1μｍ程度コートすれば良い。例え
ば35cpのOFPR−２を専用シンナにて１対１に希
釈した溶液を、500r.p.m程度で回転する基盤上に
スピンコートし、60℃で15分間ベーキングしてシ
ンナを蒸発させ固体化する。この様に液体状の合
成樹脂を塗布した後固化させてスムージング層と
しての薄膜を形成することにより、基盤上のキ
ズ、ゴミ等の影響を少くし、表面を平滑にするこ
とができる。 斯かる基盤又は基盤上に形成したスムージング
層上に所定厚の銀、アルミニウム等よりなる反射
膜を形成する。反射膜としては例えば銀を400〓
の厚さにスパツタリングする。この場合アクリル
基盤上に銀を直接スパツタリングするより、スム
ージング層上に銀をスパツタリングした方が、充
分な膜強度とアンカリングを得ることができる。 この反射膜上に情報記録層を形成するには、上
記原液を例えば0.45μｍのフイルタにてフイルト
レーシヨンしたもの10c.c.を反射膜上に滴下し、基
盤を250r.p.mで７秒間回転させてこの液を全面に
塗布させ、さらに600r.p.mで120秒間回転させる。
しかる後例えば60℃で20分間ベーキングして溶剤
を蒸発させ、固体化して常温に戻す。 色素増感剤とバインダーとの混合量並びにスピ
ンコート回転数を変化させた場合における原液及
び情報記録層の特性は表１の如くになつた。 尚表１において原液の特性は500倍に希釈した
場合の値であり、コート状態の特性は情報記録層
の厚さを1000乃至3000〓程度にした場合の値であ
る。また光透過率は波長830nｍの半導体レーザ
に対するものであり、数種のサンプルデイスクの
平均値である。さらにコート状態における光透過
率は情報記録層を一回通過した場合の値であり、
再生時においては後述する如く一旦情報記録層を
通過したレーザ光が反射膜にて反射され再び情報
記録層を通過するから２乗した値となる（80％で
あれば64％（＝0.8²）となる）。 上記表からも明らかな如く、色素増感剤の量を
増大させるとそれだけ情報記録層に残る残留色素
濃度の値を上げる（コート状態における光透過率
を下げる）ことができ、従つて感度が上る（より
高周波の信号を記録することができる）ようにな
る。しかしながら増大させ過ぎるとノイズの原因
となる色素増感剤の結晶粒が出現してコート状態
の表面が悪化する（NGとなる）。64mg／c.c.以上
とすると良好な（OKとなる）平面は殆んど得ら
れなかつた。またバインダーの量を増大させる
と、それだけ情報記録層の膜の均一性が向上する
が、溶液の動粘度が増加し、同一の膜厚を得るた
めにはスピンコート回転数を増大させる必要があ
る。回転数を増大させると残留色素濃度が低下し
てしまうばかりでなく、結晶粒が出現することに
もつながる。 この様にして形成された情報記録層は、800乃
至900nｍの波長の光に対して透過率が最小とな
り（吸収率が最大となり）、その他の可視光領域
の波長の光に対しては大きな透過率を有すること
が確認された。 第１図は斯かる情報記録層を有するデイスクの
構造の一実施例を表わしている。１は1.2mmの厚
さのキヤストアクリルよりなる基盤、２は1μｍ
の厚さに形成されたホトレジストよりなるスムー
ジング層、３は300乃至500〓の厚さに形成された
銀よりなる反射膜、４はニトロセルロースとベン
ゼンジチオールニツケル錯体との混合物よりなる
情報記録層、５は略円形の基盤１の外周と内周と
に配置された厚さ0.1mm程度のスペーサ、６は1.2
mmの厚さの透明なキヤストアクリルよりなる保護
板、７はスペーサ５により形成された空気層、８
は中心孔である。スペーサ５はその下端部を基盤
１と直接接触するようにしたり、基盤１又は保護
板６と一体成形するようにしてもよい。 波長が830nｍの半導体レーザを記録信号によ
り直接変調して回転するデイスクに保護板６を介
してレーザ光を照射すると、情報記録層４の露光
された部分は昇華、溶融あるいは蒸発し、第２図
に示す如く記録情報に対応したピツトＡが形成さ
れる。 情報記録後同一の半導体レーザより放射される
レーザ光を保護板６を介して情報記録層４上に照
射すると（この時記録時における場合よりレーザ
光のパワーを減衰させ、情報記録層４に新たなピ
ツトが形成されないようにする）、ピツトＡがあ
る部分においてはレーザ光は散乱してしまい、反
射膜３にて反射された後捕促される反射光量は少
なくなり、ピツトＡがない部分においては情報記
録層４にて吸収されるが表面が平滑であるため散
乱されず捕促される反射光量は多くなる。従つて
反射光量をホトダイオード等により検出すること
によつて記録情報を再生することができる。記録
再生装置の構成は公知のものと同一でよい。 第２図に示す如き構造のデイスク（色素増感剤
とバインダーの溶剤に対する混合量は共に32mg／
c.c.）を線速度1.25ｍ／ｓで回転させ、固定した周
波数200KHzの短形波信号を、波長830nｍ、
NA0.5の光学系を使用して記録再生したところ、
第３図に示す如き特性を得ることができた。同図
において横軸は記録時における対物レンズより放
射されたレーザ光のピークパワー（従つて平均パ
ワーは示された値の約1/2）、縦軸はそのデイスク
を再生したとき得られた再生信号のレベルとＣ／
Ｎである。ピークパワーで約２ｍｗ（平均パワー
で１ｍｗ）から信号を記録することができた。
Ｃ／Ｎはピークパワーが約４ｍｗ付近の時最大ピ
ークとなる。 第３図における場合と同一のデイスクについて
記録パワーと周波数を変化させて得られた結果が
表２に示されている。表２のうち最も右側のコラ
ムは記録トラツクのピツチを2.3μｍとした場合
を、またその左側４つのコラムは記録トラツクの
ピツチを4.02μｍとした場合を、各々表わしてい
る。尚カツコ内の数字は100KHzにおける再生信
号のレベルを０とした場合のデシベル値を表わし
ている。 第４図は第１図に示したデイスクにガイドトラ
ツクを形成した場合の製造を示している。第１図
における場合と対応する部分には同一符号が付し
てあるのでその詳述は省略する（以下の図におい
ても同様である）。すなわち孔８を中心として同
心円状又はスパイラル状にガイドトラツク９がス
ムージング層２上に形成してある（従つてこの場
合スムージング層２はガイドトラツク形成層とし
ての機能も有する）。ガイドトラツク９が形成さ
れている部分においてはスムージング層２が除去
されているので情報記録層４は、トラツクの中間
部分１０より厚くなつている。 ガイドトラツク９は基盤１上にスムージング層
２として塗布したポジ型レジストにレーザ光を連
続的に照射した後それを現像することにより形成
することができる。またガラス基盤にホトレジス
トを塗布したものにレーザ光を照射し、現像して
ガイドトラツクが形成されたマスター盤を予め用
意しておき、基盤１上に紫外線硬化樹脂よりなる
スムージング層２をスピンコートにて形成し、ス
ムージング層２に上記マスター盤を押圧し、紫外
線を照射してスムージング層２を流体状から固体
状に硬化させることによつても形成することがで
きる。あるいはまたガイドトラツクが形成された
スタンパからインジエクシヨン等により合成樹脂
にガイドトラツクを転写する等して、基盤１と一
体成型することによつても形成することができ
る。勿論デイスクにガイドトラツクを転写するた
めの上記マスター盤あるいはスタンパにおいても
ホトレジストに換え本発明に係る上記色素増感剤
とバインダーとの混合物を利用することもでき
る。 基盤１上にホトレジストよりなるスムージング
層２を形成し、スムージング層２にガイドトラツ
ク９を形成するに際し、基盤１の裏側（スムージ
ング層２が形成されている面と反対の面）に光を
よく吸収するインク（例えば黒色インク）等によ
り文字あるいは絵等を描いておくか、あるいは文
字、絵等が描かれた紙等を基盤１の裏側に当てた
状態にしておくと、ホトレジスト側から露光ビー
ムが照射されたとき文字、絵等が描かれている部
分において他の部分より反射光がより少なくな
る。従つて現像するとインクがあつた部分は他の
部分における場合よりピツトあるいはガイドトラ
ツクの幅が細くなり、裏側のインク、紙等を除去
して裏側あるいは表側より見ると、その文字、絵
等がスカシを入れたようになる。この様にピツト
あるいはガイドトラツクの幅を若干変化させて
も、本来記録再生される信号には殆んど影響がな
い。勿論ガイドトラツクを転写するためのマスタ
ー盤等を作成する時に、その基盤の裏側に同様の
処理を施しておいても、デイスクにガイドトラツ
クあるいはピツトと一緒に上記文字、絵等を転写
することができる。従つて基盤上にホトレジスト
を塗布し、ガイドトラツクを形成することなく直
接信号を記録し、現像してピツトを出現させ、そ
れからスタンパを作成し、スタンパから大量のレ
プリカデイスクを製造するような場合において
も、同様にして文字、絵等を転写することができ
る。 尚デイスクには単なるガイドトラツクの他、ア
ドレスデータ等を記録してもよいことはもとより
である。 またガイドトラツク９が形成されたデイスクに
おいては、記録再生のための光学系をガイドトラ
ツク９に追従させることも、また相隣接するガイ
ドトラツク９に挟まれた中間部分１０に追従させ
ることも可能であるから、情報信号をガイドトラ
ツク９上又は中間部分１０上に記録することがで
きる。バインダーとしてのニトロセルロースの混
合量にもよるが、情報記録層４を形成する原液の
動粘度が大きくなると溝として形成されているガ
イドトラツク９の底角部に記録材料が充分充填さ
れない場所が生じる可能性があるから、斯かる場
合は中間部１０に情報を記録した方が、ドロツプ
アウト等に対して有利となる。 第５図はデイスクの構造の他の実施例である。
この実施例においては、透明な基盤１（保護板６
と考えることもできる）上に情報記録層４が形成
され、その上にアルミニウムよりなる反射膜３が
形成された１対のものが、スペーサ５を介してつ
きあわされている。この実施例においては反射膜
３が情報記録層４を介して基盤１に形成されてお
り、情報記録層４が一種のスムージング層として
も機能するところから、特別なスムージング層は
省略することができる。また記録再生はデイスク
の両面から各々可能である。またこの実施例の場
合第６図に示す如く、反射膜３を情報記録層４と
共に昇華、溶融あるいは蒸発させてピツトＡを形
成するようにしてもよく（この場合反射膜３の厚
さは300〓以下とするのがよい）。また反射膜３に
延展性のよいアルミニウム等の金属を用い、情報
記録層４が昇華、溶融あるいは蒸発するとき発生
する圧力によつて反射膜３をバブル状に膨張させ
るようにしてピツトＢを形成してもよい。ピツト
Ａのように形成した方がピツトＢのように形成し
た場合より再生信号のレベルは大となる。 第７図は第５図に示したデイスクにガイドトラ
ツク９を形成した場合の構造を表わしている。こ
の場合スムージング層２はスムージング層として
の機能とガイドトラツク形成層としての機能を有
していることになる。 以上の如く本発明においては、中心に対してス
パイラル状若しくは同心円状に比較的高密度に形
成されたトラツク又は中心に対してスパイラル状
若しくは同心円状に記録情報に対応して比較的高
密度に形成されたピツトのうち少くともいずれか
一方を有するデイスクにおいて、そのトラツク又
はピツトの幅を、記録再生される信号に実質的に
影響を与えない程度に、文字、図形等に対応して
部分的に変化させるようにしたので、情報記録層
に直接文字、図形等を表示させることができる。

【表】

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図はいずれも本発明に係り、第１図は第１の実
施例のデイスク構造を示す断面図、第２図はその
ピツト形状を示す断面図、第３図はデイスクの特
性を示す特性図、第４図は第２の実施例のデイス
クの断面図、第５図は第３の実施例のデイスクの
断面図、第６図はそのピツト形状を示す断面図、
第７図は第４の実施例のデイスクの断面図を各々
表わす。 １……基盤、２……スムージング層、３……反
射膜、４……情報記録層、５……スペーサ、６…
…保護板、７……空気層、８……中心孔、９……
ガイドトラツク、１０……中間部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板上にレーザ光にて感光可能な情報記録層
   を形成し、該基板の該情報記録層が形成された面
   と反対の面に、該レーザ光に対して比較的吸収性
   の高い材料により描かれた文字、絵を対向させ、
   中心に対してスパイラル状又は同心円状にトラツ
   ク又は記録再生される信号に対応したピツトのう
   ち少くともいずれか一方を形成するように、該レ
   ーザ光を該情報記録層に照射し、該文字、絵のた
   めの該材料がある部分とない部分とに対応する該
   トラツク又はピツトの幅が変化することにより文
   字、絵を表示することを特徴とするデイスクの製
   造方法。