JP2000339774A

JP2000339774A - 光学的情報記録媒体

Info

Publication number: JP2000339774A
Application number: JP11154117A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Hachiki; 木茂男蜂; Katsumi Mizuno; 野勝美水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】安定性、耐候性及び記録感度において優れる
テルルの中間酸化物（ＴｅＯｘ）からなる記録膜を備え
た光学的情報記録媒体であって、光記録特性と記録膜背
後の可視情報に対する視認性との両方を満足させる光学
的情報記録媒体を提供すること。【解決手段】本発明の光学的情報記録媒体Ｃは、テル
ルの中間酸化物からなる記録膜２を備えた光学的情報記
録媒体である。前記記録膜２は、波長６３２．８ｎｍの
光に対する屈折率が２．９乃至３．０の範囲内、かつ、
膜厚が３００オングストローム〜４００オングストロー
ムの範囲内となるように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光ビームにより情
報の記録および／または再生が可能な光学的情報記録媒
体に係り、とりわけ、光情報領域内に可視情報が記録さ
れている光学的情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】光記録膜の背後に可視情報を設けた光記
録媒体に関する従来技術としては、例えば特開平２−３
０５９５号公報に記載された情報記録媒体がある。この
情報記録媒体は、基板と、可視光領域の記録層と、可視
情報を含む裏基板とから構成されており、記録層の材質
としては、有機色素が開示されている。また、記録層の
膜厚としては、通常５００〜２０００オングストロー
ム、好ましくは６００〜１２００オングストロームとな
っている。

【０００３】また、特開平６−５５８８６号公報には、
光カードが開示されている。この光カードは、光透過性
の基材と、光記録材料層と、接着剤と、印刷層を含むカ
ード基材とから構成されている。光記録材料層の材質と
しては、ＴｅＯｘとＴｅＯｙの２層膜が開示されてい
る。光記録材料層の膜厚は、５００オングストロームと
されている。

【０００４】また、特開平５−２５４２８３号公報に
は、光カードおよびその読取装置が開示されている。こ
の光カードは、透明層と、光透過性の記録層と、可視情
報（印刷）を含む基板とから構成されている。記録層の
材質等については、特に示唆されていない。

【０００５】また、特開平６−５５８８７号公報には、
光学的情報記録媒体が開示されている。この光学的情報
記録媒体は、光透過層と、光透過性の光記録材料と、可
視情報記録層と、カード基材とから構成されている。光
記録材料の材質としては、Ｔｅ−Ｓｅ合金が開示されて
いる。記録材料の透過率については、１％以上、好まし
くは１０％以上との開示がある。

【０００６】一方、テルル酸化物からなる光記録材料に
関する従来技術としては、例えば特開平５−３２５２６
６号公報に記載された光カードがある。この光カード
は、光透過性の基材と、パターンと、光記録層とから構
成されており、光記録層がテルルの中間酸化物で形成さ
れている。この光記録層は、シリコンウエハ上で波長７
８０ｎｍのレーザ光で測定した屈折率が、２．７乃至
３．５となっている。

【０００７】また、特公昭５４−３７２５号公報には、
光学記録用部材が開示されている。この光学記録用部材
は、基板と、テルル低酸化物ＴｅＯｘ（０＜ｘ＜２）と
から構成されている。テルル低酸化物の膜厚について
は、３００オングストローム乃至３０００オングストロ
ームとの記載があるが、屈折率についての示唆はない。
また、透過スペクトルの開示はあるが、膜厚との関係に
ついては示唆がない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】可視情報を透過性の記
録膜の背後に設ける場合において、記録膜の特性と可視
情報の視認性との関連は、未だ十分に検討がなされてい
なかった。例えば、特開平２−３０５９５号公報では、
有機色素によって構成された記録膜の膜厚（好ましくは
６００〜１２００オングストローム）についての開示が
あるのみで、記録膜の他の特性と可視情報の視認性との
関連についての開示及び示唆はない。同様に、特開平６
−５５８８６号公報では、ＴｅＯｘとＴｅＯｙの２層膜
によって構成された光カードの膜厚（５００オングスト
ローム）についての開示があるのみで、記録膜の他の特
性と可視情報の視認性との関連についての開示及び示唆
はない。

【０００９】一方、テルル低酸化物からなる光記録膜に
レーザ等の光を照射することでデータビットを記録でき
ることは、例えば前述の特開平６−５５８８７号公報や
特開平５−３２５２６６号公報等から公知であるが、市
販の半導体レーザ等でデータビットとそれ以外の部分と
のコントラストを十分もたせ高い光記録特性を実現する
のに適した記録膜の特性については、未だ十分な検討が
なされていなかった。

【００１０】本発明は、このような点を考慮してなされ
たものであり、安定性、耐候性及び記録感度において優
れるテルルの中間酸化物（ＴｅＯｘ）からなる記録膜を
備えた光学的情報記録媒体であって、光記録特性と記録
膜背後の可視情報に対する視認性との両方を満足させる
光学的情報記録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、テルルの中間
酸化物からなる記録膜を備えた光学的情報記録媒体であ
って、前記記録膜は、波長６３２．８ｎｍの光に対する
屈折率が２．９乃至３．０の範囲内、かつ、膜厚が３０
０オングストローム〜４００オングストロームの範囲内
となるように形成されていることを特徴とする光学的情
報記録媒体である。

【００１２】本発明によれば、実用上十分な光記録特性
及び光記録部背後の可視情報に対する視認性を両立する
光学的情報記録媒体を提供することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例であるＷ
ＯＲＭタイプの光カードの断面図であり、これは図２に
示す光カードＣのｘ−ｙ断面図に相当する。

【００１４】図１に示される光カードＣは、光透過性の
基材５の片面（背面側）に光透過性のパターン樹脂層１
及び光記録材料層２（記録膜）がこの順に形成され、更
に接着剤層３を介してカード基材４（可視情報層）が積
層されている。また、前記基材５の光記録材料層２が設
けられた側と反対側の表面には、光透過性の表面硬化層
６が積層されている。

【００１５】前記カード基材４は、オーバーシート４
ａ、コアシート４ｂ、オーバーシート４ｃを順に積層し
た３層構造のものが使用され、前記光記録材料層２側の
オーバーシート４ａとコアシート４ｂとの間に印刷層７
ａ，７ｂが、またオーバーシート４ｃとコアシート４ｂ
との間に印刷層７ｃが設けられている。各印刷層７ａ、
７ｂ、７ｃには、文字や絵柄等の可視情報が印刷されて
いる。

【００１６】光記録材料層２は、テルルの中間酸化物で
あるＴｅＯｘ膜（０＜ｘ＜２）からなり、その厚さは３
００〜４００オングストロームである。

【００１７】図１の光カードＣは、図３に示す工程で作
成されたものである。以下、この工程を順に説明する。

【００１８】まず、特公平７−６４１４１号公報に開示
されているような常法を用いて、情報記録パターンに応
じて粗面化された低反射率部分を有する粗面化原版を作
成する。

【００１９】第１段階として、透明基材（厚さ４００μ
ｍのアクリル板）に回転型フォトレジスト塗布機により
フォトレジストを５０００オングストロームの厚さで均
一にコーティングして、フォトレジスト層を形成する
（レジストコート）。フォトレジストとしては、ポジ型
レジスト（キノンジアジド系）である「シプレー社製マ
イクロポジット１４００」を使用した。

【００２０】次に、第２段階として、情報記録パターン
に応じて形成したフォトマスクをマスク合わせ装置を用
いてフォトレジスト層に重ね合わせた後、紫外線による
最初の露光（パターニング露光）を行う。

【００２１】続いて、第３段階として、片面が微細な凹
凸状に粗面化されたガラス板（平均粗さ０．３μｍ、＃
３０００研磨ガラス）を用いて再び露光（粗面化露光）
する。

【００２２】露光後、第４段階として、フォトレジスト
層を現像する。これにより、紫外線の当たったところの
フォトレジストが流れ去り、当たらない部分のフォトレ
ジストが残り、フォトマスクのパターンが透明基材の上
に転写される。この結果、表面が粗面化されたフォトレ
ジスト層が、案内トラックの形状として、例えば、幅
２．５μｍ程度、ピッチ１２μｍ程度で形成される。

【００２３】次に、表面が粗面化された低反射率部分か
らなる情報記録パターンが形成されている光記録体を、
粗面化原版とし、この粗面化原版から型取りプレスによ
りマザーマスクを複製する。

【００２４】具体的には、透明基材（厚さ１．２ｍｍの
アクリル板）の上に、電離性放射線硬化樹脂或いは熱硬
化樹脂の成型樹脂からなる型取り剤を介して、上記で作
成した粗面化原版を積層してプレス機でプレスを行った
状態で紫外線を照射した後、粗面化原版と透明基材を離
型して、透明基材側にパターンを複製してマザーマスク
を形成する。本実施例では、成型樹脂としてＵＶ硬化性
樹脂（ザ・インクテック製、ＳＥＬ−ＸＡ（ポリエステ
ルアクリレートオリゴマーとネオペンチルグリコールジ
アクリレートモノマーを主体とし、イルガキュアー１８
４（光重合開始剤）を添加したもの））を使用した。

【００２５】その他の型取り剤の例を以下に列挙する。
電離性放射線硬化樹脂のうちの電子線硬化型樹脂として
は、ウレタンアクリレート、オリゴエステルアクリレー
ト、トリメチロールプロパントリアクリレート、ネオペ
ンチルグリコールジアクリレート、エポキシアクリレー
ト、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレ
ート、メラミンアクリレート等アクリロイル基をもつ重
合性オリゴマー若しくはモノマー、前記のオリゴマー若
しくはモノマーとアクリル酸、アクリルアミド、アクリ
ロニトリル、スチレン等重合性ビニル基を含む単官能ま
たは多官能モノマーを配合したもの。

【００２６】電離性放射線硬化樹脂のうちの紫外線硬化
樹脂としては、電子線硬化型樹脂として列挙した樹脂組
成に、光重合開始剤、増感剤若しくは所望の添加剤を添
加したもの。

【００２７】熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、
ユリア樹脂、アミド樹脂、フェノール／フォルマリン樹
脂。

【００２８】一方、光カードＣの透明保護層５となる透
明基材に表面硬化層６を形成しておく。

【００２９】ここで、基材５として、厚さ４００μｍの
ポリカーボネイト（ＰＣ）を使用した。他に、ポリメタ
クリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、アクリロニトリル−スチ
レン共重合体（ＡＳ樹脂）、セルロースプロピオネート
（ＣＰ）、セルロースアセテートブチレート（ＣＡ
Ｂ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステル等が使
用できるが、本実施例では複屈折の少ないＰＣを使用し
ている。表面硬化層６としては、アクリル系のＵＶ硬化
性ハードコート剤（東レ製、ＵＨ−００１）を使用し
た。他に、ＵＶ硬化性樹脂（オリゴマー、モノマー開始
剤）、メラミン系等の熱硬化性樹脂等を使用することも
できる。

【００３０】次いで、上記マザーマスクを大量複製用の
複製原版として用いて、型取りによって前記基材５の裏
面側に光透過性のパターン樹脂層１を複製する。

【００３１】具体的には、基材５の裏側面（背面）とマ
ザーマスクのパターン面との間に複製用樹脂を挟み込
み、プレス機でプレスした状態で紫外線を照射した後、
基材５とマザーマスクを離型して基材５側にパターンを
複製する。このようにして複製用樹脂の表面に低反射率
部分が形成され、この複製用樹脂が光カードＣにおける
光透過性のパターン樹脂層１となる。そして、パターン
樹脂層１、基材５及び表面硬化層６が、光透過性の保護
層となる。

【００３２】本実施例では、複製樹脂として紫外線硬化
樹脂（スリーボンド社製、ＳＳ−１２０、ウレタンアク
リレート系）を使用したが、その他、マザーマスク形成
のところで説明した各種の電離性放射線硬化樹脂を用い
てもよい。

【００３３】続いて、複製用樹脂で構成された光透過性
のパターン樹脂層１における低反射率部分を覆うように
して、光記録材料層２を積層する。具体的には、ＴｅＯ
ｘ膜を反応性スパッタリング装置を用いて、３００〜４
００オングストロームの厚さとなるように光記録材料層
２を形成した。

【００３４】ここで、光記録材料層２の積層方法につい
て詳述すると、型取り剤から形成されるパターン樹脂層
１と一体になった基材５に、金属製のマスクを重ね合わ
せ、スパッタリング装置の基板ホルダー内に設置して１
×１０^-5Ｔｏｒｒ台の圧力にまで排気し、ＡｒガスとＯ
₂ ガスを流量計で制御しながら導入する。次に、グロー
放電を安定して持続させるためにメインバルブを調節し
て１×１０^-3Ｔｏｒｒ台の圧力とし、スパークを起こし
てスパッタリングを生じさせる。電源には、１ｋｗ容量
のＲＦ電源を用い、ターゲットは、直径１０インチのテ
ルル（Ｔｅ）を用いた。成膜の前にターゲット表面を雰
囲気中で一定の状態に安定化させるため、シャッターを
閉じたまま５分間のプリスパッタを行い、その後、１２
分間の成膜を行った。

【００３５】このときのＲＦ出力は、３１０Ｗであり、
酸素投入量は５０５ｓｃｃｍであり、アルゴン投入量は
９０ｓｃｃｍであった。

【００３６】この場合、マスク上に耐熱テープでＳｉウ
エハを固定しておき、触針式段差膜厚計にて膜厚を測定
した結果、３００オングストロームであった。さらにこ
れをエリプソメータにより、波長６３２．８ｎｍのレー
ザ光（Ｈｅ−Ｎｅレーザ）で屈折率を測定したところ、
図４に示すような結果が得られた。図４は、テルルの酸
化度を変化させた場合の、テルルの酸化度（ＴｅＯｘの
ｘ値）と屈折率との関係を示している。さらに、レーザ
による書き込み試験を行ったところ、屈折率が２．９〜
３．０の範囲で書き込み性能及び経時安定性に優れてい
ることが判明した。この時、記録ビットのコントラスト
が０．４以上及び波長７８０ｎｍの光（半導体レーザ）
に対する反射率２５％が実現され、リードライドエラー
率は１×１０^-4程度となり、記録応答性及び記録ビット
形状に優れる。図１では、光記録部を８ａ、非記録部を
８ｂとして示している。

【００３７】なお、記録ピットのコントラストとは、図
５に示すように、完全な黒レベルＡに対する記録ビット
レベルＢの比、すなわちＢ／Ａで、無単位の量である。
例えば光カードＣをリーダライタに入れてＲＥＡＤモー
ドにして、ＲＥＡＤ波形（図５）をオシロスコープ等で
観測して計測される。

【００３８】さて、上記一連の工程とは別に、カード基
材４を作成しておく。本実施例でのカード基材は、コア
シート４ｂの両面に印刷層７ａ，７ｂ，７ｃを設け、そ
の上にオーバーシート層４ａ，４ｂを貼り合わせて形成
する。

【００３９】コアシート４ｂとしては、乳白塩化ビニ
ル、ポリカーボネイト、セルロースアセテートブチレー
ト（ＣＡＢ）、セルロースアセテートプロピオネート
（ＣＡＰ）等の物質を使用でき、また厚みは１８０〜２
２０μｍ程度でよい。

【００４０】本実施の形態では、このコアシート４ｂ上
の光記録材料層２に対応した部分に通常の印刷を施した
印刷層７ｂが設けられている。

【００４１】この印刷層７ｂに用いるインクとしては、
アクリル用、軟質塩化ビニル用、硬質塩化ビニル用等の
シルクインキ、例えば、ＳＳ−８シリーズ（東洋インキ
製造製）、セリコールＣＡＤシリーズ（帝国インキ製）
が挙げられるが、特に制限はない。これらのインクを用
いたシルクスクリーン印刷により、コアシート４ｂ上の
全面に所望の図柄・文字等が印刷されて、印刷層７ｂが
形成される。カード上への印刷は、通常シルクスクリー
ン印刷とオフセット印刷とが用いられているが、オフセ
ット印刷では、熱プレス時にオーバーシート４ａがコア
シート４ｂと接合しない。よって、この場合、熱プレス
時に接合のよいシルクスクリーン印刷により印刷層７ｂ
を形成することが好ましい。

【００４２】また、印刷層７ａやコアシート反対側の印
刷層７ｃも、印刷層７ｂと略同様に形成される。

【００４３】各印刷層７ａ，７ｂ，７ｃを保護する目的
で、各印刷層７ａ、７ｂ、７ｃの上にさらにオーバーシ
ート層４ａ，４ｃが設けられている。このオーバーシー
ト層４ａ、４ｃは、透明塩化ビニルや、透明ＣＡＢ、お
よび透明ＣＡＰ等の材料からなる。コアシート４ｂの両
側にオーバーシート層４ａ、４ｃを設けると、カード基
材４は３層構造となるので、熱プレス時に反りを生ずる
ことが防止される。

【００４４】そして、光記録材料層２を設けた基材１に
接着剤層３を介して上記カード基材４を接着ラミネート
する。具体的には「東レ製ＵＨ−１２６０Ｃ」（二液硬
化タイプ）を使用し、常温で６０μｍの厚さで接着し
た。この場合、接着剤層３はカード基材４のオーバーシ
ート４ａ（透明ポリ塩化ビニル）と全面に渡って直に接
しているので、しっかりと接着される。なお、接着剤
は、ホットメルトタイプを使用してもよい。

【００４５】以上のようにして作製された原反を打抜き
加工して、図１及び図２に示す光カードＣを作製する。
この状態で表面硬化層６の上方から、印刷層７ａ、７ｂ
の絵柄を十分視認できた、この時、光記録材料層２、パ
ターン樹脂層１、基材５及び表面硬化層６は、波長５５
０ｎｍの光に対する光透過率２２％以上を達成した。こ
こで、波長５５０ｎｍとは、人間の視感度のピーク波長
（可視光の代表）という意味を有している。

【００４６】以上のように、本実施の形態によれば、実
用上十分な光記録特性及び光記録部背後の可視情報に対
する視認性を両立させることができる。

【００４７】また、カード形状である本実施の形態の場
合、カードの片面の大部分を光記録膜領域が占有するた
め、その領域に文字情報や画像などの可視情報も設ける
ことによって、意匠の自由度を顕著に拡大することがで
きる。

【００４８】なお、本件発明者は、本発明に至る過程に
おいて、記録膜の感度を決定する主要因は屈折率であ
り、屈折率が所定の範囲に収まっていれば、膜厚がうす
い程、可視情報の視認性が高まることを知見する一方
で、本件発明者は、膜厚が薄すぎると記録感度が低下す
ることも知見した。これらの知見に基づいて、本発明の
各数値限定の臨界性について補足すれば、以下のように
説明できる。

【００４９】記録膜の膜厚が実質的に４００オングスト
ロームより大きい場合、記録膜の透過率が低くなって、
記録膜背後の可視情報が見にくくなる。一方、記録感度
はさほど良くならない。

【００５０】記録膜の膜厚が実質的に３００オングスト
ロームより小さい場合、記録膜の反射率が低くなって、
記録感度が低下する、すなわち、記録ビットのコントラ
ストが低下する。

【００５１】記録膜の波長６３２．８ｎｍの光に対する
屈折率が実質的に３．０より大きい場合、記録膜の記録
感度及び反射率は向上するが、記録膜の透過率が低くな
る。

【００５２】記録膜の波長６３２．８ｎｍの光に対する
屈折率が実質的に２．９より小さい場合、記録膜の反射
率が低くなり、記録感度が低下する、すなわち、記録ビ
ットのコントラストが低下する。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、実用上十分な光記録特
性及び光記録部背後の可視情報に対する視認性を両立す
る光学的情報記録媒体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による光学的情報記録媒体の第１の実施
の形態を示す断面図。

【図２】図１の光学的情報記録媒体を示す全体概略図。

【図３】図１の光学的情報記録媒体を作成する工程図。

【図４】テルルの酸化度と屈折率の関係を示すグラフ。

【図５】記録ビットのコントラストについての説明図。

【符号の説明】

Ｃ光カード１パターン樹脂層２光記録材料層（記録膜）３接着剤層４カード基材４ａ、４ｃオーバーシート４ｂコアシート５基材６表面硬化層７ａ、７ｃ印刷層７ｂ光記録部に対応する印刷層８ａ光記録部８ｂ非記録部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テルルの中間酸化物からなる記録膜を備え
た光学的情報記録媒体であって、前記記録膜は、波長６３２．８ｎｍの光に対する屈折率
が２．９乃至３．０の範囲内、かつ、膜厚が３００オン
グストローム〜４００オングストロームの範囲内となる
ように形成されていることを特徴とする光学的情報記録
媒体。
【請求項２】前記記録膜の背面側に、可視情報層が設け
られていることを特徴とする請求項１に記載の光学的情
報記録媒体。
【請求項３】前記可視情報層は、可視情報が印刷された
印刷層であることを特徴とする請求項２に記載の光学的
情報記録媒体。
【請求項４】前記記録膜と前記可視情報層とは、光透過
性の接着剤層によって接着されていることを特徴とする
請求項２または３に記載の光学的情報記録媒体。
【請求項５】前記記録膜は、記録ビットのコントラスト
が０．４以上であり、波長７８０ｎｍの光に対する反射
率が２５％以上となるように形成されていることを特徴
とする請求項１乃至４のいずれかに記載の光学的情報記
録媒体。
【請求項６】前記記録膜は、波長５５０ｎｍの光に対す
る光透過率が２２％以上となるように形成されているこ
とを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の光学
的情報記録媒体。
【請求項７】前記記録膜の前面側に、光透過性の保護層
が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のい
ずれかに記載の光学的情報記録媒体。
【請求項８】前記記録膜と前記保護層とは、波長５５０
ｎｍの光に対する光透過率が２２％以上となるように形
成されていることを特徴とする請求項７に記載の光学的
情報記録媒体。
【請求項９】全体がカード状に形成されていることを特
徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の光学的情報
記録媒体。