JPS61501351A - 光情報キヤリアおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光情報キャリヤおよびその製造方法 本発明は、光ビームにより光学的に読取りうる情報構造を有する基板と、走査光 ビームに異なる影響を及ぼす異なる特性を有する隣接領域とを具える光情報キャ リヤに関するものである。

この種類の光情報キャリヤは種々の例でまた種々の目的に対し知られている。

特に、写真フィルムの感光層中に光屈折率の局部的な差を形成し、この差が干渉 により透過光ビームの強度変化を生ぜしめるようにすることが知られている。こ のようにすると情報をホログラムの形態で記録しうる。またこのようにすると、 プリズム或いはレンズとして機能する光学的能動素子を形成しうる。

一方、透明層を設けた反射器の表面を微視的に構成することにより干渉パターン を形成することが知られている。

その例は、反射層を有し反射モードで読出されるフィリップス社のコンパクトデ ィスク（商品名）や透過モードで読出されるトムソン−プラント（Ｔｈｏｓ＋５ ｏｎ−Ｂｒａｎｄｔ）のビデオディスクのような光ディスクおよび格子窓である 。

このような構造のものを形成するのは実際にはそれほど簡単ではない。写真フィ ルムはゼラチン質であり、従って機械的に傷つきやすい。ゼラチン質の層は湿気 による影響の下で膨張し、これによりこの層に記録された情報構造すなわち光学 構造を許容しえない程度に急激に歪ませてしまう、従って、このような写真製品 は極めて注意深く処理する必要がある。情報構造の隣接領域の得られる光屈折率 の差は極めて小さく、実際には０．０５よりも小さい。

コンパクトディスクの透明キャリヤは記録すべき情報に相当する凹凸構造を有し 、この凹凸構造が真空中で金属層で被覆される。しかし、反射性の金属層と基板 との間の耐久性のある機械的な接触を達成するのは困難である。

本発明の目的は、上述した種類の光情報キャリヤを上述した問題を回避するよう に構成する手段を提供せんとするにある。

本発明は、光ビームにより光学的に読取りうる情報構造を有する基板と、走査光 ビームに異なる影響を及ぼす異なる特性を有する隣接領域とを具える光情報キャ リヤにおいて、前記の基板上に平坦で光学的に透明な層を存在させ、この透明な 層を情報構造に一敗させて少くとも２つの領域群に分割し、１８Ｍ域群の領域の 光屈折率を互いに同じとし双方の領域群の領域の屈折率を互いに少くとも０．２ だけ相違させ、光学的に透明な層の厚さを、双方の領域群の領域を走査する光ビ ーム間の光路長差が光屈折率の差および走査光ビームの光の波長に依存して２分 の１波長或いはその奇数倍に等しく或いはほぼ等しくなるように選択したことを 特徴とする。

本発明による光情報キャリヤの読取り中、走査光ビームは領域の縁部では消滅す るか或いは少くとも弱められる。

群の領域を経て伝播し、これと同じ走査光ビームの他の部分が他の領域群の領域 を経て伝播する為である。異なる領域間の界面でのこれらの光ビーム部分間の光 路長差の為にこれら双方の光ビーム部分間に干渉が生じ、この為に光ビームが消 滅する。このことは、領域の輪郭が走査処理中暗い線として見えるようになると いうことを意味する。

従って、本発明の実際の適用分野は光学装置、ホログラムおよびビデオ或いはオ ーディオキャリヤに限定されず、ラベル、クレジットカード、マイクロフィッシ ュ等の装置をも含むものである。

本発明の実施例では光情報キャリヤの基板を透明とするのが好ましい。この場合 、得られるものは透過モードで読取る光情報キャリヤである。

光学的に透明な前記の層の厚さは゛、光情報キャリヤの基板を反射性とすれば、 可成り減少せしめうる。この場合、情報キャリヤは反射モードで用いる必要があ ること勿論である。

基板を透明とするかしないかにかかわらず、光学的に透明な前記の層を基板側と は反対側で透明保護層で被覆するのが好ましい。このような保護層は情報の読取 り処理にいかなる影響をも及ぼさない。

製造を比較的簡単とする実施例では、光学的に透明な前記の層中の前記の１領域 群の領域を前記の保護層の材料と同し材料から遣る。この場合、他の９頁域群の 領域を適当な処理により基板上に被着し、その後得られた構造のものに光情報キ ＾リヤを完成させるのに十分な保護層材料を注ぐようにする必要がある。

光情報キャリヤを製造するに際しては多くの場合、光学的に透明な前記の層中の 前記の１ル１域群の領域を無機或いは有機のホトレジストから造るのが好ましい 、このような情報キャリヤは、適切な厚さのホトレジスト層を平坦基板上に被着 し、このホトレジスト層に選択的に照射を行い、その後前記のホトレジスト層を 選択的に腐食して前記の１領域群の領域が残存するようにすることにより製造し うる。

またその後に得られたパターンに透明材料を注ぎ、この透明材料を以って前記の 他の領域群の領域を構成するとともに情報層上の空所をも充填するようにし、こ れによりこの透明材料が保護層として機能するようにすることができる。

しかし、前記の他の領域群の領域に対し流体を用いることもできる。この場合、 比較的大きな屈折率を有する流体を用い、光学的に透明な情報層の全体が極めて 薄い厚さしか有しないようにするのが好ましい、適切な流体は三臭化砒素或いは 二硫化炭素或いは二硫化砒素或いは臭化タリウム或いはヨウ化タリウムである。

珪素或いはゲルマニウム或いはセレン／ゲルマニウムのような屈折率が大きく超 顕微鏡的に分散された固体を有し、流体全体としての屈折率を高めるようにした 光学グリースおよびシリコーン油の双方またはいずれか一方のような流体をも被 着しうる。

光学的に透明な前記の層とこの上に被°着すべき保護層との間で接着手段として も機能する流体を用いるのが好ましい。

本発明は更に上述した種類の光情報キャリヤを製造する方法にも関するものであ る。本発明による光情報キャリヤの製造方法は、１領域群の領域の所望の厚さに 一敗する厚さのホトレジスト層を平坦基板に被着し、その後このホトレジスト層 を選択的に照射し且つ腐食除去して、のホトレジスト層の残存部分を以って前記 の１領域群の領域を形成し、その後少くともこれらの領域の間の中間空所を、被 着したホトレジストの屈折率と少くとも０．２だけ相違する屈折率の材料で充填 することを特徴とする。

本発明の実施例では、充填材料を樹脂とし、この樹脂を、他の領域群の領域を形 成するとともに同時に前記の第１領域群の５頁域の上および前記の他の領域群の ＄１域の上の保護層を形成するような厚さで被着する。

他の領域群の領域中に空気或いはガスが封入されるのを確実に、防止する為には 、前記の中間空所を充填するのに流体を用い、その後に真空中でこの流体上に固 体の保護層を被着するようにすることができる。

層の腐食は既知の種々の方法で行なうことができる。腐食処理をプラズマ中で行 なう場合には、情報担持構造の前記の１領域群の領域の側壁が比較的急峻に延在 し、これと境界を成す輪郭が鮮明となる。

光学的に透明な前記の層を照射するのは可制御電子ビームにより行なうのが好ま しい。

以後本発明をその数例につき詳細に説明する。

第１図は、反射モードで読取る本発明による光情報キャリヤの第１実施例を示す 。

第２図は、透過モードで読取る本発明による光情報キャリヤの第２実施例を示す 。

第３図は、本発明による光情報キャリヤの第３実施例を示す。

第１図は、本発明による光情報キャリヤの一実施例を示す、この情報キャリヤは 反射性の基板を有し、この上に光学的に透明な情報担持層が存在し、この場合こ の情報担持層は領域２と領域３とを存している。領域２は例えばホトレジスト材 料から成っている。領域３は領域２と相俟って基板１上で一体の層を構成してい る。

第１図の光情報キャリヤは一例として研摩したアルミニウム基板１から出発して 形成することができる。この基板ｌには、例えばセレン／ゲルマニウム或いは三 硫化砒素の層を蒸着することによりホトレジスト材料の層を被着する。

この層の被着に当っては、得るべきＳＩ域２の所望の厚さを考慮する。

ホトレジスト層を被着した後、この層に選択的に照射を行なう、この目的の為に は、既知の照射装置における可制御電子ビームを用いることができる。マスクを 経る紫外光による照射も可能である。照射する光の波長は被着したホトレジスト の感度に依存させる。

照射後ホトレジストを腐食し、これによりホトレジスト層の照射されなかった部 分を除去する。この腐食処理の為に、それ自体既知の腐食用流体を用いることが できる。しかし、腐食用のプラズマを用いるのが好ましい。プラズマを用いた腐 食処理によれば、その結果の領域２の側壁の形状、換言すればアンダーエツチン グ（下側腐食）速度等を高精度で制御しうる。

この腐食処理の結果は、領域２のパターンを上に有する研摩されたアルミニウム キャリヤ１となる。第１図の実施例では、この中間生成体をポリエステル樹脂３ で充填する。

この場合注意することは、ポリエステル樹脂層の上側面が領域２の上側面と同一 平面となるようにすることである。

無機のホトレジストの代りに有機のホトレジストを被着する場合には、珪素或い はゲルマニウム或いはセレン／ゲルマニウムを超顕微鏡的に（超微小粒子で）分 散させてポリエステル樹脂中に導入し、これらの領域間の屈折率差を高めるよう にするのが好ましい。

第１図の左側には、情報担持構造の読出し中の状態を示しである。光源（図示せ ず）から生ぜしめられた照射光ビーム４は透明な情報担持層２．３を経て伝播し 、基板１により受光装置（図示せず）に向けて反射される６図示したように光ビ ームが領域２および３間の遷移部に当たると、光ビームの部分４ａは、領域２お よび３に対する材料を選択した為に光ビームの部分４ｂが伝播する光路とは２波 長あるいはその奇数倍だけ相違する光路を伝播する。その結果、光ビームの部分 ４ａおよび４ｂは互いに打消し合い、従って実際に光は受光装置に到達しない。

しかし、第１図の右側に光ビーム４゛により示すように光ビームが一方の領域２ 或いは３に当たる場合には受光装置が反射光ビームを受ける。

第２図は、本発明による光情報キャリヤの他の実施例を示す、この光情報キャリ ヤは透明基板１１、例えばポリテレフタル酸エステルより成る基板を有する。こ のポリテレフタル酸エステルはプレートの形態或いは箔の形態で得ることができ る。この基板上に適切なホトレジストの層を被着する。第２図に示す光情報キャ リヤは透過モードで読出す為のものである為、幾分厚肉のホトレジスト層を被着 する必要がある。その理由は、形成すべき領域１２を幾分厚肉にする必要がある 為である。この厚さは、光情報キャリヤの領域１２の材料と中間部分１３ａとの 間の光の屈折率の差に依存すること勿論である。

ホトレジスト層を被着した後、このホトレジスト層を可制御レーザビームにより 或いはマスクを介する適当な光源により選択的に照射を行なう、その後、ホトレ ジスト層の照射領域を腐食除去し、透明基板１１とその上の分離領域１２とを有 する中間生成体を得る。　゛ 本例ではその後、この中間生成体に、ゲルマニウム或いは珪素或いはセレン／ゲ ルマニウムを超顕微鏡的に分散させてドーピングしたポリエステル樹脂を充填す る。図示の例では、このポリエステル樹脂の層を実際の光情報担持層の上まで延 在させ、この樹脂が一方では情報担持構造に属する領域１３ａを構成し、他方で は部分１３ｂにおいて情報担持構造に対する保護層として機能するようにする。

第１図の光情報キャリヤをも、読出し光ビームにいかなる影響をも及ぼさない保 護層で被覆しうろことに注意すべきである。

第３図は、本発明による光情報キャリヤの更に池の実施例を示す。本例の基板２ １は例えばポリカーボネート箔より成る。この箔には前述したように領域２２を 形成する。これらの領域２２は光情報担持透明層に属する。

領域２２を形成した後、得られた中間生成体を、１．８２の屈折率を有する三臭 化砒素或いは１．８５の屈折率を有する二硫化炭素或いは２．００の屈折率を有 する二硫化砒素或いは２．４の屈折率を有する臭化タリウム或いは２．８の屈折 率を有するヨウ化タリウムのような流体により、又は例えば珪素或いはゲルマニ ウム或いはセレン／ゲルマニウムを超顕微鏡的に分散させたシリコーン油により 湿潤させる。領域２２のホトレジスト材料に対し屈折率が小さい材料を選択した 場合には、領域２２の材料の屈折率と領域２４ａの材料の屈折率との差を０．２ よりも大きくする必要があるという条件が確実に満足される。従って、湿潤流体 を以って層２４を構成し、この層２４上に例えばポリカーボネート箔２３の形態 の保護層を被着する。この層２３は真空中で流体層２４上に被着し、これにより 層２３および２４間に空気の泡が生成するのを防止するとともに、これらの眉間 の粘着力を高めるようにするのが好ましい。

流体層２４には粘着特性を有する流体を用いるのが好ましい、最後に、完成構造 をその縁部（図示せず）で密封し、製品の長寿命化を保証する。

手　続　補　正　書　１゜ 昭和６１年　４月１５日 特許庁長官　宇　賀　道　部　殿 １、事件の表示 光情報キ＋　’Ｊヤおよびその製造方法３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　ドクダータ・エヌ・べ−３゜ 特表昭６１−３０１３５１　（５） 、明細書の第４頁第３行の１前記のにを「他の」に訂正し、 同頁第７行の［１」を「他の」に訂正し、同頁第１０行、第１３行の１池の」を 「１」に訂正する。

同第５頁第２行、第５行、第１９行の７１Ｊを「他の」に訂正し、 同頁第１０行の「他の」を［１，に、同行の「第１１を「１」に訂正し、 同頁第１３行の「他の」を「前記の１」に訂正する。

１、同第８頁第１３行の「照射」を「非照射」に訂正する。

４、請求の範囲を次のとおりに訂正する。

「　請求の範囲 １、　光ビームにより光学的に読取りうる情報構造を有・する基板と、走査光ビ ームに異なる影響を及ぼす異なる特性を有する隣接領域とを具える光情報キャリ ヤにおいて、前記の基板上に平坦で光学的に透明な層を存在させ、この透明な層 を情報構造に一致させて少くとも２つの領域群に分割し、１領域群の領域の光屈 折率を互いに同じとし、双方の領域群の領域の屈折率を互いに少くとも０．２だ け相違させ、光学的に透明な層の厚さを、双方の領域群の領域を走査する光ビー ム間の光路長差が光屈折率の差および走査光ビームの光の波長に依存して２分の １波長或いはその奇数倍に等しく或いはほぼ等しくなるように選択したことを特 徴とする光情報キマリャ。

２、−請求の範囲第１項に記載の光情報キャリヤにおいて、基板は透明であるこ とを特徴とする光情報キャリヤ。

３、　請求の範囲第１項に記載の光情報キャリヤにおいて、基板は反射性である ことを特徴とする光情報キャリヤ。

４、　請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて、 光学的！こ透明な前記の層は基板側とは反対側で透明保護層で被覆されているこ とを特徴とする光情報キャリヤ。

５、　請求の範囲第４項に記載の光情報キーｗリヤにおいて、光学的に透明な前 記の１中の１領域群の領域は前記の保護層の材料と同じ材料から成っていること を特徴とする光情報キャリヤ。

６、　請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて、 他の領域群の領域は有機酸５）は無機のホトレジストから成っていることを特徴 とする光情報キ７゜ ヤにおいて、前記のホトレジストはセレン／ゲルマニウム或いは二硫化砒素を含 有していることを特徴とする光情報キャリヤ。

の領域は、珪素或いはゲルマニウム或いはセレン／ゲルマニウムを超顕微鏡的に 分散させた透明で硬化性で成形性がある流体より成っていることを特徴とする光 情報キヤの領域は流体より成っていることを特徴とする光情報キャリヤ。

１０、　請求の範囲第９項に記載の光情報キャリヤにおいて、被着した流体はシ リコーン油であることを特徴とする光情報キャリヤ。

１１、請求の範囲第９項又は第１０項に記載の光情報キャリヤにおいて、被着し た流体は超顕微鏡的に分散した珪素或いはゲルマニラ行表Ｕ胚１−５０１３５１ 　（６） ム或−）はセレン／ゲルマニラムラ有シて！Ｊ）ることを特徴とする光情報キイ リヤ。

１２、請求の範囲第９項ｊこ記載の光情報キャリヤにおいて、被着した流体は三 臭化砒素、二硫化炭素、二硫化砒素、臭化タリウムおよびヨウ化タリウムの群か み選択されていることを持（数とする光情報キイリャ。

１３３　保護層を有する請求の範囲第９〜１２項のいずれか１項に記載の光情報 キャリヤにおいて、前記の流体が光学的に透明な前記の層と保護層との間の接着 手段の役目を果していることを特徴とする光情報キャリヤ。

記載の光情報キイリャを製造する光情報キアリャ製造方法におｌ　）で、他の領 域群の領域の所望の厚さに一致する厚さのホトレジスト層を平坦基板に被着し、 その後このホトレジスト層を選択的に照射し且つ腐食除去してこのホトレジスト 層の残存部分ヲ以の徒歩くともこれらの領域の間の中間空所を、被着したホトレ ジストの屈折率と少くとも０．２だけ相違する屈折率の材料で充填することを特 徴とする光情報キャリヤの製ヤの製造方法において、充填材料を樹脂と上および 前記の他の領域群の領域の上の保護層を形成するような厚さで被着することヤの 製造方法において、前記の中間空所を充填するのに流体を用い、その後にこの流 体上に真空中で保護層を被着することを特徴とする光情報キャリヤの製造方法。

１７、請求の範囲第１４〜１６項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤの製造 方法において前記のホトレジスト層をプラズマ中で腐食することを特徴とする光 情報キイリャの製記載の光情報キャリヤの製造方法ｊこおし、）で、前記のホト レジスト層を可制御電子ビームで照射することを特徴とする光情報キ＋　’Ｊヤ の製造方法。− ｒ！ｌ　路　！！！　喜　関　牛 ｍ−１−１−＾−一−・　にＴ／ＮＬ　８５７０００２３ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　τ ＥＥ　ＩＮ丁ΣλＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＢ　Ｒ＝ＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. １．光ビームにより光学的に読取りうる情報構造を有する基板と、走査光ビーム に異なる影響を及ぼす異なる特性を有する隣接領域とを具える光情報キャリヤに おいて、前記の基板上に平坦で光学的に透明な層を存在させ、この透明な層を情 報構造に一致させて少くとも２つの領域群に分割し、１領域群の領域の光屈折率 を互いに同じとし、双方の領域群の領域の屈折率を互いに少くとも０．２だけ相 違させ、光学的に透明な層の厚さを、双方の領域群の領域を走査する光ビーム間 の光路長差が光屈折率の差および走査光ビームの光の波長に依存して２分の１波 長或いはその奇数倍に等しく或いはほぼ等しくなるように選択したことを特徴と する光情報キャリヤ。
2. ２．特許請求の範囲第１項に記載の光情報キャリヤにおいて、基板は透明である ことを特徴とする光情報キャリヤ。
3. ３．特許請求の範囲第１項に記載の光情報キャリヤにおいて、基板は反射性であ ることを特徴とする光情報キャリヤ。
4. ４．特許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて 、光学的に透明な前記の層は基板側とは反対側で透明保護層で被覆されているこ とを特徴とする光情報キャリヤ。
5. ５．特許請求の範囲第４項に記載の光情報キャリヤにおいて、光学的に透明な前 記の層中の１領域群の領域は前記の保護層の材料と同じ材料から成っていること を特徴とする光情報キャリヤ。
6. ６．特許請求の範囲第１〜５項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて 、１領域群の領域は有機或いは無機のホトレジストから成っていることを特徴と する光情報キャリヤ。
7. ７．特許請求の範囲第６項に記載の光情報キャリヤにおいて、前記のホトレジス トはセレン／ゲルマニウム或いは三硫化砒素を含有していることを特徴とする光 情報キャリヤ。
8. ８．特許請求の範囲第１〜７項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて 、１領域群の領域は、珪素或いはゲルマニウム或いはセレン／ゲルマニウムを超 顕微鏡的に分散させた透明で硬化性で成形性がある流体より成っていることを特 徴とする光情報キャリヤ。
9. ９．特許請求の範囲第１〜８項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤにおいて 、１領域群の領域は流体より成っていることを特徴とする光情報キャリヤ。
10. １０．特許請求の範囲第９項に記載の光情報キャリヤにおいて、被着した流体は シリコーン油であることを特徴とする光情報キャリヤ。
11. １１．特許請求の範囲第９項又は第１０項に記載の光情報キャリヤにおいて、被 着した流体は超顕微鏡的に分散した珪素或いはゲルマニウム或いはセレン／ゲル マニウムを有していることを特徴とする光情報キャリヤ。
12. １２．特許請求の範囲第９項に記載の光情報キャリヤにおいて、被着した流体は 三臭化砒素、二硫化炭素、二硫化砒素、臭化タリウムおよびヨウ化タリウムの群 から選択されていることを特徴とする光情報キャリヤ。
13. １３．保護層を有する特許請求の範囲第９〜１２項のいずれか１項に記載の光情 報キャリヤにおいて、前記の流体が光学的に透明な前記の層と保護層との間の接 着手段の役目を果していることを特徴とする光情報キャリヤ。
14. １４．特許請求の範囲第１〜１３項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤを製 造する光情報キャリヤ製造方法において、１領域群の領域の所望の厚さに一致す る厚さのホトレジスト層を平坦基板に被着し、その後このホトレジスト層を選択 的に照射し且つ腐食除去してこのホトレジスト層の残存部分を以って前記の１領 域群の領域を形成し、その後少くともこれらの領域の間の中間空所を、被着した ホトレジストの屈折率と少くとも０．２だけ相違する屈折率の材料で充填するこ とを特徴とする光情報キャリヤの製造方法。
15. １５．特許請求の範囲第１４項に記載の光情報キャリヤの製造方法において、充 填材料を樹脂とし、この樹脂を、他の領域群の領域を形成するとともに同時に前 記の第１領域群の領域の上および前記の他の領域群の領域の上の保護層を形成す るような厚さで被着することを特徴とする光情報キャリヤの製造方法。
16. １６．特許請求の範囲第１４項に記載の光情報キャリヤの製造方法において、前 記の中間空所を充填するのに流体を用い、その後にこの流体上に真空中で保護層 を被着することを特徴とする光情報キャリヤの製造方法。
17. １７．特許請求の範囲第１４〜１６項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤの 製造方法において、前記のホトレジスト層をプラズマ中で腐食することを特徴と する光情報キャリヤの製造方法。
18. １８．特許請求の範囲第１４〜１７項のいずれか１項に記載の光情報キャリヤの 製造方法において、前記のホトレジスト層を可制御電子ビームで照射することを 特徴とする光情報キャリヤの製造方法。