WO1989009989A1 - Optical recording medium and method of manufacturing same - Google Patents

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Yuji Kondo
Toshiharu Ishikawa
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Definitions

  • ROM type A layer having an information recording portion consisting of 106 and (d) unevenness caused by holo-dial interference fringes, and (e) unevenness formed by diffraction grating fringes or 108 caused by masking pattern exposure. It is formed by a method described later using an electron beam-curable resin, an ultraviolet-ray curable resin, a thermosetting resin, a photoresist, or the like described later.
  • the information pattern recorded in this layer is, for example, a bit of (5 to 15) X (5 to 20) ⁇ m for ROM type, and a width for DRAW type. These are tracking grooves and recording grooves with a pitch of about 10 to 20 m at 3 to 1 Om.
  • the layer of 104 consists of a supporting substrate and an information pattern such as 106. It is used to adhere to the transparent substrate 101 that has been formed, and is usually used for various types of pressure-sensitive, heat-sensitive, room-temperature reactive adhesives, two-component curing type, urethane-based, epoxy-based, vinyl chloride Etc. are formed.
  • the above method is to form a mask pattern made of a desired metal, for example, a Cr thin film having a pattern of a Cr thin film on a surface of a light-transmitting substrate, such as glass, according to an ordinary method. Further, a positive photo resist is coated on the Cr mask pattern by a spinner, and prebaked at 90 ° C. for about 30 seconds at LOO ° C.
  • a positive pattern is formed on a Cr sputter mask formed by photolithography with a predetermined pattern with a guide track width of 5 m and an information track width of 10 m on the glass.
  • the dist was applied under the following conditions.
  • each optical recording medium obtained by the above-mentioned production methods (I) to (K) is used as an original, and a stamper is created from the original by a plating method, a press method, or the like.
  • the optical recording medium can be duplicated by an induction method, a hot press method, or a resin molding method as described above.
  • the material of the stamper used in this case is Ni, Ai? , Cu, Cr and the like.
  • the resin for duplication is not particularly limited, but a thermoplastic resin is particularly preferably used in a hot press method.

Description

明 細 書 光記録体及びその製造方法 技 術 分 野
本発明は、 光学的な情報記録が可能な光記録体に関し さ らに詳しく は、 レーザ光により情報ビッ トを読取る リ 一 ド * オンリ 一 ， メモリ （R O M ) タイプ、 レーザ光に よる情報の書込みが可能なダイ レク ト ♦ リ ー ド · ァフタ 一 ， ライ ト （D R A W ) タイプ、 あるいは消去ならびに 書込みが可能なタィプの光記録体およびその製造方法に 関する。
背 景 技 術
従来、 ク レジッ トカー ド、 バンク力一 ド等の力一 ド類 に埋設される記録材料と しては、 磁気記録材料が主と し て用いられている。 この磁気記録材料は、 情報の書込み ならびに読出しが容易に行なえるという利点があるが、 その反面、 情報の改竄が比較的容易であり、 しかも高密 度の情報記録ができないという問題があつた。
近年、 高密度情報の記録再生の観点から I Cカー ドや 光力一 ドの開発が進められている。 なかでも光学的な記 録再生方式による光力一 ドによれば記録される情報密度 が従来の磁気方式による ものや I C方式による ものに比 ベて飛躍的に高いという利点がある。 ところでこのような光力一 ドに用いられる光記録体乃 至光記録材料としては従来以下のようなものが提案され ている。
例えば第 1 9図 （A ) に示す例はいわゆる R O M (リ 一ド · オンリーメモリ） 型の光記録体の例であり、· この 場合は光力一ド 5 ◦の上に高反射率部分 5 1 と低反射率 部分 5 2によつて構成される光記録体が形成されており、 低反射率部分 5 2によって情報記録ビッ 卜が構成されて いる。
第 1 9図 （B ) は光カー ド 5 0の断面図であり、 透明 基板 5 4上に写真製版法 （ホ ト リ ソグラフィ ー） によつ て情報記録パターンに応じた光反射材料 5 5を形成し、 —方基林 5 8上に黒色の印刷層 5 7が形成されたものを 接着剤層 5 6を介して接合することによつて光力一 ド 5 0が形成されている。 従ってこの場合は光反射材料 5 5と印刷層 5 7 との光反射率の差異を検知することに よつて情報の読取りが行われる。
また第 2 0図は特公昭 5 8— 4 8 3 5 7号公報に開示 された R 0 M型の光記録体の例であり、 この例の場合は、 —定の基材上に形成されたハロゲン化銀乳剤の膜 6 0に 対して記録情報に応じたバターン露光ならびに現像を行 う ことによって、 周囲の部分 6 1 と光反射率のことなる 情報記録ビッ ト 6 2に形成されている。
また第 2 1図に示す例は情報の書込みの後に現像処理 の必要はなく 、 書いた後に直読することができるいわゆ る D R A W型 （ダイ レク ト ♦ リー ド ， アフター ♦ ライ ト タイプ） の光記録体の例であり、 この場合はホ トポリマ 一 7 1 の片面を凹凸状に形成し、 この凹凸面に沿って T e等の光記録材料 7 2の薄膜を設け、 これを接着剤
7 3により基板 7 4に接着すると共に、 ホ トポリ マー
7 1の上面には光透過性のァク リル樹脂 7 5等を積層す ることによって光記録体が構成されている。
そしてこの光記録体への情報の書込みは、 第 2 2図に 示すように照射されたレーザービーム 7 6により光記録 材料 7 2に凹凸部を走査して、 例えば凸部に位置を合わ せて位置を確認した後、 光記録材料 7 2の凸部にビッ ト 情報を書込んでいく ことによって行われる。
また第 2 3図は特公昭 5 8— 4 8 3 5 7号公報に開示 された D R A W型の光記録体を示すもので、 この場合は 基材上にハロゲン化銀乳剤の膜 8 0を形成し、 この膜
8 0に対してパターン露 ¾と現像を行う ことによって光 反射率の異なる 8 1および 8 2を形成し、 光反射率の相 違により部分 8 1の位置を確認して部分 8 1上にビッ 卜 情報を書込むものである。
また、 このような光記録体をカー ドと して適用し、 力 一 ド表面に別途作成したホログラムを貼付するようにし たものも提案されている。
しかしながら、 これら従来の光記録体はいずれも製造 工程が比較的煩雑であり、 大量に製造、 複製を行う場合、 必ずしも経済的な方法であるとは言えず、 また得られる 光記録体の経時的な保存性、 耐久性の点でも十分満足の いく ものではない。
例えば第 1 9図に示し 光記録体においては、 光反射 材料のパターニングを強酸等による湿式エツチングによ り行うため、 エツチング液の洗浄ならびに乾燥工程が煩 雑で長時間を要し、 また洗浄が不十分の場合には完成後 に経時的に腐食が進行し、 光記録体の寿命を短くする。 またエッチング液の p H管理は通常困難であって、 さら にエッチング液中の異物による障害が発生する等の問題 もある
また第 2 0図に示す光記録体においては、 凸面の形成 においてその高さならびに幅に一定以上の精度を要求さ れることから、 その制御方法はいきおい困難になるとい う問題を有し、 またそのために製造工程が複雑化し、 コ ス トが増大するという問題がある。
また第 2 3図に示した光記録体においては、 トラッ ク の幅のみにおいて精度を要求される点で第 2 0図の記録 体より も製造が容易であると言えるものの、 特殊なハロ ゲン化銀乳剤等の特定の写真材料を必要とするため、 製 造コス トが増大するという問題を有している。
そして、 このような何れの方法により作成した光記録 体を光カー ドに適用した場合には、 情報記録パターンを 顕微鏡等で容易に見ることができるため、 光学的手法に より偽造が可能であるという問題がある。 この点、 光力 一ド表面に別途作成したホログラムを貼付するようにし たものは、 ホログラム部分が電子顕微鏡で読めない効果 はあるが、 表面に露出していると型取りや光学的手法で 複製が可能であると共に、 簡単に剥がされてしま うため 同様に偽造防止に対して必ずしも充分な効果はない。
発 明 の 開 示
本発明は上記問題点を解決するためのもので、 光記録 体の性能に何ら影響を及ぼすことなく 、 情報記録パター ンを形成した記録体の少なく とも一部に回折格子或いは ホログラムより成る別種の情報を重畳させることにより、 作成が容易で低コス ト化が可能であり、 光記録体の偽造 を防止すると共に装飾的効果も得ることが可能な光記録 体及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の光記録体は、 基材上に、 光反射率の差異によ つて識別され得る情報記録パターンが形成された光記録 体であって、 前記情報記録パターンが高反射率部分と低 反射率部分とから構成されるとともに、 該情報記録バタ —ンの少なく と も一部分が回折格子またはホログラムに よつて構成されている こ とを特徴と している。
さ らに、 本発明の光記録体の製造方法は、 基材上に、 光反射率の差異によつて識別され得る情報記録パターン を形成する光記録体の製造方法において、 前記情報記録 パターンを高反射率部分と低反射率部分によつて形成す るとともに、 該情報記録パターンの少なく とも一部分を 回折格子またはホログラムに形成することを特徴として いる。
- 本発明は光反射率の差異によって識別される情報記録 パターン部を有する光記録体、 例えば、 光力一ド、 光デ ィ スク等において、 記録体の少なく とも一部、 例えば情 報記録パターンの低反射率部分に回折格子あるいはホ口 グラムからなる別の情報を記録するようにしたものであ り、 製造コス トを低減化すると共に、 光学的手法による 偽造を防止し、 また色彩的に非常に美しく 、 装飾体をも 兼ねられる効果が得られる。 また、 回折格子またはホロ ダラムは情報パターンと同一面内に形成され、 記録体内 に埋没しているため、 電子顕微鏡で情報パターンは読め たと しても回折格子またはホログラムを読むことができ ず、 光学的に読んだとしても埋没した深さのためにボケ が生じて完全な再生を行う ことはできず、 さらにカー ド に使用して過酷な環境に置かれてもキズがつきにく い。
図面の簡単な説明
第 1図は本発明の光記録体を R 0 Mタィプの光力一ド として構成した場合の例を示す図、 第 2図は光カー ドの 情報記録部にホ口グラムを重ねて記録した場合を示す図、 第 3図は本発明の光記録体を D R A Wタイプの光力一ド と して構成した場合の例を示す図、 第 4図は R O Mタイ プの光力一 ド全面に回折格子を形成した場合を示す図、 第 5図は回折格子のピッチ幅を変えてパターンを形成し た場合を示す図、 第 6図は第 5図の回折格子のピッチ幅 を変えて形成したパターンを情報記録部に重ねて記録し た場合を示す図、 第 7図は光力一 ドの断面図、 第 8図は 干渉縞記録方法を示す図、 第 9図、 第 1 0図、 第 1 1図、 第 1 2図、 第 1 3図、 第 14図、 第 1 5図、 第 1 6図は 本発明の光記録体の製造方法の例を説明するための図、 第 1 7図は本発明の光記録体の書込み方式を説明するた めの図、 第 18図は本発明の光記録体の製造工程で用い る装置の断面図、 第 1 9図は従来の光力一 ドの一例を示 す図で、 第 1 9図 （A) は平面図、 第 1 9図 （B) は断 面図、 第 20図、 第 2 1図は従来の光カー ドの他の例を 示す図、 第 22図は第 2 1図の書込み方式を説明するた めの図、 第 2 3図は従来の光記録体の他の例を示す図で める
発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第 1図は本発明の光記録体を R OMタイプの光力一 ド と して構成した場合の例を示す図で、 1は光カー ド、 2 は情報記録部、 2 aは高反射率部分、 2 bは低反射率部 分、 Pは情報記録ビッ ト、 3はホログラムを示している。
この光カー ド 1では、 高反射率部分 2 aに対して低反 射率部分 2 bからなる情報記録部 2が形成されると共に、 情報記録部 2とは別の場所に後述する方法でホログラム 3が形成されている。
第 2図は光力一ドの情報記録部にホログラム 3を重ね て記録した場合を示す図である。
第 2図の光力一ドの場合には、 後述するように情報記 録部の低反射率部分 2 bにホログラムを形成したもので、 人の目には装飾的効果のある像が観察できるが、 この情 報をレーザー先で読み取る場合に、 ホログラム記録部分 はレーザー光を回折ないし散乱するために黒い部分と し て認識され、 情報の読取り性能の向上に役立ち、 何等の 悪影響を与えない。
第 3図は本発明の光記録体を D R A Wタイプの光力一 ドとして構成した場合の例を示す図で、 情報記録部にホ 口グラムを重ねて記憶すると共に、 情報記録部以外の場 所にもホログラムを記録させた場合を示している。
第 3図において、 高反射率部分 2 aは光により書込み 可能な光記録トラ ッ クを形成し、 低反射率部分 2 bは案 内 トラ ックを形成している。 そして、 この案内 トラッ ク 部分にホログラムを形成している。 なお、 第 3図におい ては光記録トラ ッ ク と案内 トラ ッ クが交互に形成されて いるが、 案内トラッ クの本数を減少させることも可能で ある。 また、 低反射率部分をビッ ト化したプレフォーマ ッ トを形成しておいてもよい。
第 4図は R O Mタイプの光力一ド全面に回折格子を形 成した場合を示し、 回折格子と直交方向に色分散が生じ て見る角度により色々な色で光力一ドが見えることにな る。 また、 第 2図で説明したように読取り用のレーザー 光に対しては回折格子は回折ないし散乱要素と して機能 する。
第 5図は回折格子のピッチ幅を変えた 5 a部分と 5 b 部分を形成し、 それによりパターンを形成したものであ る o
また第 6図は、 第 5図の回折格子のピッチ幅を変えて 形成したパターンを情報記録部に重ねて記録したもので ある。 なお、 回折格子のピッチ幅を変えてパターンを形 成する方法の他に、 一部回折格子の角度を異ならせる方 法、 或いは角度の異なる回折格子を一部二重焼きする方 法によってパターンを形成してもよい。
第 7図は上記光力一 ドの断面図を示す図で、 第 7図 ( A) は第 1図、 第 3図、 第 4図、 第 5図の場合の天地 断面図、 第 7図 （ B ) は微細凹凸の拡大図、 第 7図 （ C ) は回折格子の場合の凹凸の拡大図、 第 7図 （D ) はホロ グラムの場合の凹凸の拡大図である。 更に第 7図 （ E ) は、 別の態様の回折格子の表面凹凸を示す断面図である。 図中、 1 0 1 は透明基材、 1 0 2は型取剤またはフ ォ ト レジス ト層、 1 0 3.は光反射材料または光記録材料層、 1 04は接着剤層、 1 0 5は支持基材、 1 0 6は情報パ ターン、 1 0 7、 1 0 8は微細凹凸である。 透明基材 1 0 1は光透過性のあるプラスチッ クフィ ル ムシー ト、 例えば、 ポリ メ チルメ タク リ レー ト、 ポリ 力 —ボネー ト、 ポリエステル、 ポ リオレフイ ン、 ポ リ スチ レン、 エポキシ等のシー ト、 フィ ルム或いはガラス等か らなり、 その厚みは、 ◦. 2〜 0. 7 m 程度である。 こ の透明基材は、 記録媒体を強度的に支持すると共に、 こ の厚みにより、 微細凹凸 1 08を偽造の目的のために光 学的に複写することができなく なる。
なお、 透明基材の外側表面に表面硬化層を設けること が可能で、 この層は UV硬化性樹脂あるいは電子線硬化 性樹脂により形成すればよい。
1 02の層は、 表面に （ a ) ホログラム干渉縞による 凹凸、 （b) 回折格子縞による凹凸もしく はマスキング パターン露光による凹凸、 （c ) スリガラス等の粗面を 通しての露光により形成した単なる微細な凹凸 （低反射 率部） 1 07を有する情報パターン （DRAW型、
ROM型） 1 06からなる情報記録部と （ d) ホロダラ ム干渉縞による凹凸、 （e ) 回折格子縞からなる凹凸も しく はマスキングパターン露光による凹凸 1 08とを有 する層であり、 この層は後述する電子線硬化樹脂、 紫外 線硬化樹脂あるいは熱硬化性樹脂またはフ オ ト レジス ト 等により後述する方法で形成される。 この層に記録され る情報パターンは、 例えば ROM型であれば （ 5〜 1 5) X ( 5〜 20 ) β m程のビッ ト、 D R A W型であれば巾 3〜 1 O mでピッチ 1 0〜 20 m程の トラ ッキング 溝と記録溝である。 さ らに、 この上に形成される微钿凹 凸 1 0 7は上記 （a ) 、 （b) の凹凸であれば 0. 3〜 1. O /z m、 上記 （ c ) の凹凸であれば◦ , 程度 のピッチを持ち、 深さ （山谷間） は◦ . 1〜 5 ^ ΙΏ程度 のものである。 層と しての厚みは、 最大の厚みを持つパ ターン部の高さで 1 0〜40 ^ m程度である。 また、 微 細凹凸 1 08は通常のレリ ーフホログラムのものと同じ であり、 記録されるホログラムは後述される種々のホロ グラムである。 この様に微細凹凸 1 08 (特にホロダラ ム） と情報パターン 1 06とが同一部材で構成されてい るので、 従来のホログラムラベルの貼着による偽造防止 と異なり、 ホログラムと情報パターンを分離させること ができずに、 極めて高いセキュ リティ 一を持つ。
なお、 透明基材の型取剤との面にはこの両者の接着を 高めるために必要に応じてプライマー層を設けることが できる。 この層は UV硬化性、 電子線硬化性樹脂あるい は熱硬化性樹脂等の樹脂で形成される。
1 03の層は、 ROM、 D R AW型によって後述する 光反射材料または光記録材料を後述する方法によつて形 成させる ものであり、 この層により微細凹凸 1 08 (特 にホログラム） 反射型ホログラムと して観察されること になる。
1 04の層は、 支持基材と情報パターン 1 06等が形 成されている透明基材 1 0 1 とを接着させるもので、 通 常の種々の型の感圧、 感熱、 常温反応型接着剤、 二液硬 化タイプ、 ウレタン系、 エポキシ系、 塩酢ビ等により形 成される。
1 0 5の支持基材は、 ある意味で情報パターン 1 〇 6 と微細凹凸 1 0 8を保護するものであり、 かつ、 記録媒 体の一例であるカー ドにおいてはカー ドの体をなすもの である。 この層 1 0 5は通常プラスチックフィ ルムシ一 トが用いられ、 塩化ビニルフイ ルムが加工上の点から好 的に用いられる。 この層 1 0 5には、 印刷等により、 絵 柄、 文字を設けることができる。 又、 この厚みが記録媒 体の形態により異なるが、 カー ドであれば 0 . 1〜
0 . 5難程度である。
こう して形成した第 7図 （B ) に示す微細な凹凸が回 折格子の場合は第 7図 （C ) に示すように正弦波状もし く はブレーズド形状となり、 ホログラムの場合は第 7図 C D ) のようになる。
また、 マスクパターン露光によって微細凹凸を形成す る場合は、 凹凸形状を第 7図 （E ) に示すような規則的 な矩形波形状にすることができる。 この場合は、 低反射 領域と高反射領域の境界がシャープになるため、 より高 精度のパターンが得られる。
以上のように本発明は、 情報パターンと共に回折格子 或いはホログラムを記録したもので、 言わずミ クロパタ —ンとマクロパターンとを同時に記録しているので、 ミ クロパターンは電子顕微鏡で観察できたと してもマク ロ パターンは観察する こ とはできず、 また後述するよ う に マクロパターンは情報パターンと同じ面内に埋没されて 形成されるので、 光学的に読みだしても記録深さのため にボケが生じ、 完全な再生を行う ことができず偽造を防 止することができる。
次に、 回折格子の作成方法及び、 ホログラム作成方法 について簡単に説明する。
第 8図は回折格子作成方法を示す図で、 レーザー 6か らの光をミ ラー 7 aで反射させ、 ハーフ ミ ラー 7 bで 2 分し、 さ らにビームエキスパンダ一 8 a、 8 bで拡大し た 2光束を感光材料 9上で干渉させて形成する。 この際、 2光束の交差角 を大き く すると格子のピッチは小さ く なり、 Sを小さ くすると格子のピッチは大き く なる。 従 つて Sを変えることにより回折格子のピッチ幅を選択す ることができる。
第 8図はホログラムの記録方法を示す図で、 物体波と 参照波を感光材料 9に照射することにより、 感光材料 9 上には物体波の振幅と位相情報が記録され、 これに再生 用照明波を照射するとその回折波は物体波で変調された ものとなり、 元の物体が再生されて観測することができ る o
なお、 本発明で使用するホログラムと しては、 物体を 透過または反射するフレネル回折波を物体波とし、 感光 材料面から任意の距離にある平行光或いは拡散光を参照 波として記録されるフレネルホ口ダラム、 物体を透過、 あるいは反射する波がフランホォーファー回折波になる 場合に記録されるフラ ンホォーファーホログラム、 記録 · しょう とする物体をレンズ等の結像光学系により感光材 料上に結像するように配置して記録するイメージホログ ラム、 白色光の再生を可能にしたレイ ンボ一ホログラム、 感光材料に対して反対方向から物体波と参照波を照射し、 感光材料の厚み方向に干渉縞を形成するようにしたリ ツ プマンホログラム等のホログラムを適用することが可能 であるが、 複製を行う場合はリ ップマンホログラム以外 のレリーフタイプである必要がある。
また、 本発明の光記録体においては、 ホログラムの少 なく とも一部分が、 レーザ一光の照射によってホログラ ムの再生画像が出現するタイプのホログラム （レーザ一 光再生型ホログラム） によって構成されていてもよい。 このようなホロダラムは、 通常の白色光では結像されず、 レーザー光の照射によってホログラムの再生画像が出現 するので、 偽造防止効果においてすぐれている。
次に、 本発明の光記録体の主たる構成材料について説 明する。 基 材
基材と しては、 従来公知の材料が適宜用いられ得る。 特に光透過性の材料と しては、 ポリ メチルメ タク リ レー ト （ P MMA) 、 ポリ カーボネー ト、 ポリエステル、 ェ ポキシ樹脂、 ポリオレフイ ン、 ポ リ スチレンなどの樹 §匕 やガラスが用いられ得る。 これらの基材の詳細について は、 後述する製造方法 （ I ) 〜 （VI) においても詳述す る 0
光反射材料
上記 R 0 Mタイプに用いる光反射材料と しては基材と 屈折率が異なる材料であればいずれの材料でも使用可能 であり、 例えば、 Αβ 、 T i 、 M n、 F e、 C o、 N i . C u、 Z n、 S e、 M o、 A g、 C d、 I n、 S n、 S b、 T e、 P t、 A u等の金属及びこれらの合金、 化 合物、 その他 T i 0り 、 T i N等に代表される酸化物、 窒化物、 有機系色素薄膜等反射率の高い材料が使用され 得る。
光記録材料
上記 D R AWタイプに用いる光記録材料と しては、 例 えば、 金属系 （T a、 B i 、 I n、 A ？ 、 C ZAJ？ 、
C r Ai？ 、 Z n ZAJ？ 、 S i 、 G e S m S等） 、 カル コゲン系 （ T e、 T e - A s 、 T e - S e、 T e - S e - A s 、 T e - C S。 、 T e - C、 T e複合物、 A s 一 S e - S - G e等酸化物系 （T e O x、 G e O x、 M o O x、 V O 2 等） 、 有機物系 （色素薄膜 +樹脂、 A g +ポリマー、 熱可塑性樹脂、 C u - P c ZT e等） が用いられる。
なお、 消去、 書き込みが可能なタイプに用いる光記録 材料と しては、 光照射により膜を構成する原子間の秩序 状態が可逆的に変化し、 かつ、 両者間の光反射率が異な る材料として、 例えば、 T e - A s、 T e - S e、 T e
S e - A s、 T e - C S T e C、 A s - S e - S - G e等の材料が用いられる。
上記のうちでも、 本発明において、 D RAW型の光記 録材料としては、 一般式 T e 0 X ( Xは正の実数） で表 させるテルルの酸化物からなる第 1の層と、 一般式
T e 0 y ( yは正の実数） で表されるテルルの酸化物か らなる第 2の層とが積層されてなり、 上記一般式におい て Xく yなる関係を有するものが特に好ま しく用いられ 得る。 通常、 上記一般式において、 0く x≤ l . 5であ り、 0. 5≤ y≤ 2の範囲である。
上記のようなテルルの酸化物からなる光記録材料層は、 D RAW型記録層としての安定性、 耐候性に特にすぐれ、 光記録体を密閉型の光力一ドとして構成する場合の記録 感度、 再生感度にすぐれている。
上記のような光記録材料層を製造するにあたつては、 上記第 1ならびに第 2の層を反応性スパッタ リ ング法に より容易に作製することができる。 あるいはその他の方 法と しては、 基材上に真空蒸着によりテルルを蒸発させ ると同時に含酸素ガスからなるイオン ビームを該基材上 に照射することによって上記のような組成を有する各層 を作製するこ とができ、 いずれにしても簡易かつ迅速な 方法により比較的安価に光記録材料層を作製することが できる。
次に、 本発明の光記録体の製造方法について具体的に 説明する。 なお、 本発明においては回折格子またはホロ グラムの記録は記録媒体の任意の場所でよいが、 以下で は情報記録部に形成し、 回折格子またはホログラムが低 反射率部分を構成する例について説明する。
製造方法 （ I )
本発明の第一の態様に係る製造方法においては基材上 に、 高反射率部分と低反射率部分とから構成される情報 記録パターンが形成された光記録体を製造するにあたり、 前記低反射率部分を、 情報記録パターンに応じた回折格 子またはホログラムの記録による粗面化処理によって形 成する ものであり、 この情報記録パターンに応じて干渉 縞が形成されて低反射率部分の形成工程が、 以下の工程 力、らなる。
(ィ） 基材上にフォ 卜 レジス 卜層を形成する工程、 (口） 情報記録パターンに応じたマスクを介して上記 フォ ト レジス ト層に対して第 1の露光 （パターニング露 光） を行う工程、 (ハ） 次いで、 上記第 1の露光が行われたフォ ト レジ ス ト層に対して、 回折格子またはホログラムの記録のた めの第 2の露光 （干渉縞形成粗面化露光） を行う工程、 (二） 上記第 2の露光が行われたフォ ト レジス ト層に 対して現像を行う ことによって、 表面に干渉縞を形成さ れた低反射率部分からなる情報記録パターンを得る工程。
さらに、 本発明の方法においては、 上記工程で得られ た低反射率部分を覆うようにして基材の全面または一部 に前述した光反射材料層または光記録材料層を積層する 工程を含んでいてもよい。
第 9図は、 上記製造方法の具体例を示す工程断面図で あり、 この図に従って具体的に説明するとまず、 光透過 性の基材 1 0上に回転フォ ト レジス ト塗布機により フォ ト レジス ト層 1 1を 40 0 0〜 2 0 0 0 Aの厚さで均一 に塗布する。 次にマスク合わせ装置を用いて、 情報記録 パターンに応じて形成したフォ トマスク 1 2をフオ ト レ ジス 卜層 1 1に重ね合わせた後、 第 1の露光 （パター二 ング露光） を行う （第 9図 （ a ) ；) 。
次に、 第 9図 （b ) に示すように、 回折格子またはホ ログラムの記録のために再び露光 （干渉縞形成による粗 面化露光） する。
次いで、 第 9図 （ c ) に示すように、 フォ ト レジス 卜 層 1 1 'を現像、すると、 ポジタイプのレジス トを用いた場 合では、 紫外線の当たつたところのフ ォ ト レジス トは流 れ去り、 当たらない部分のレジス 卜が残り、 フ ォ トマス ク 1 2のパターンが光透過性の基材 1 0上に転写される これにより、 表面が粗面化されたフォ ト レジス ト層 1 1 が、 第 1図で示した情報記録ピッ ト Pあいるいは第 3図 で示した案内 トラ ッ クの形状と して、 例えば、 幅 5 程 度、 ピッチ 1 5 程度で形成される。
次に、 第 9図 （ d ) に示すように、 光反射材料または 光記録材料 1 3の薄膜層を蒸留、 スパッ タ リ ング或いは 化学的方法等により形成する。
次に、 第 9図 （ e ) に示すように、 ポリ塩化ビニール 等の基板 1 5を接着し、 高反射率部分 1 3 b と低反射率 部分 1 3 cを有する光記録体を得る。 なお、 上記露光ェ 程 （ a ) および （ b ) の間に現像工程を設け、 一旦フ ォ ト レジス 卜を残した後該フオ ト レジス トに干渉縞形成の ための露光をするようにしてもよいし、 露光過程 （ a ) および （ b ) の順序を逆にしてもよい。 また、 上記例に おいては、 基材 1 0が光透過性材料からなっているが、 基板 1 5を光透過性にして基板 1 5側から光を照射して 読み取ることも可能であり、 この場台、 基材 1 0は光透 過性材料でなく てもよい。
本発明においては、 第 9図 （ b ) に示すような露光方 法の代わりに、 第 9図 （ f ) に示すように、 フ ォ トマス ク 1 2より もさ らに微細な規則的パター ンを有するマス ク 1 2 0を介して露光を行う ことにより回折格子の形成 を行う こともできる。 また、 この場合の _マスク 1 2 〇の ノ、。ターン形状の例としては、 情報記録パターンピッ 卜の 径が 1 〇 mの場合、 これより微細なピッチであれば足 り るが、 ピッチ径が 0 . 1 m以下になると逆に粗面化 効果が不十分となる。 したがって、 通常は、 ◦ . 3〜 3 mの範囲が好ま しい。 第 9図 （ g ) 、 （h ) および ( i ) は、 上記の回折格子形成用のマスグパターンの形 状の例である。 たとえば、 第 9図 （g ) の例の場合は、 ピッチ径を 0 , 5 mとすると、 一つの情報ピッ 卜中に 2 0 0個の凹部ないし凸部が形成されることになる。 な お、 本発明においては、 これら格子状の形状の他に、 任 意の形状のものが使用できる。
また、 上述したような露光用のマスクパターンは、 フ ォ ト リ ソグラフィ 一法に使用される通常のマスク作製方 法によって製造され得る。 例えば、 クロム原版上に E B (エレク トロン ' ビーム） 用のレジス トを塗布し、 E B 描画装置によつて任意のパターンを露光して、 現像エツ チングを行う ことにより、 所望パターンのク ロムマスク を製作することができる。 この他にも、 ドライエツチン グ法を用いる方法、 銀塩フィ ルムを用いる方法によって も微細パターンを有するマスクを作成することができる, 本発明においては、 上記のようなフォ トマスクを用い て露光を行う場合、 情報記録パターンを、 （ a ) 該情報 記録パタ一ンを構成する情報ピッ 卜のサイズからなるパ ター ン と （ b ) 前記情報記録パター ンを構成する情報ピ ッ 卜のサイズより も小さい規則的パターン、 の双方を同 —マスク中に有するマスクを介して露光することによつ て、 種類のことなる情報を同時に形成することが可能と なる。 上記の第 9図の例について言えば、 第 9図 （ a ) のフォ トマスク 1 2中に、 さ らに第 9図 （ g ) 、 （ h ) あるいは （ i ) に示すような微細パターンが複合的に形 成されたマスクを用いて露光することによって、 一回の 露光によって、 視覚情報と ビッ ト情報を同時に形成する ことが可能となる。
この他にも、 本発明においては、 上述したマスク 1 2 とマスク 1 2 0とを重ね、 これらのマスクにさ らに絵柄 などのマクロサイズのマスクを重ねて露光してもよい。 また、 マスク 1 2 〇 とはピッチの異なる別のフ 才 トマス クを用意し、 このマスクを上記マスク 1 20とは異なる 領域に配置して露光することもできる。 さ らに、 本発明 においては、 上記のような複数種類の形状ないし ピッチ のパターンを同一マスク中に形成したマスクを用いて露 光を行つてもよい。
本発明の光記録体は、 光透過性の基材 1 0から光が入 射されると、 例えば、 高反射率部分 1 3 bにおいては光 が強く反射され、 低反射率部分 1 3 c においては表面が 干渉縞形成により粗面化されたフオ ト レジス 卜の存在に より、 反射率が低下することになる。 そ して R O Mタイ プのカー ドを製造する場合には、 層 1 3として前述した 光反射材料を採用することにより、 低反射率部分 1 3 c に第 1図で示した情報記録ビッ ト Pを形成し、 一方、 D R A Wタイプのカー ドを製造する ことにより、 高反射 率部分 1 3 bに第 3図で示した光記録トラ ッ クを形成し、 低反射率部分 1 3 c に案内 トラッ クを形成することがで き る 0
上記方法で使用するフオ ト レジス ト 1 1 としては、 ォ ルソキノ ンジアジ ド Zノ ボラ ッ ク系、 ァジ ド Zゴム系、 p - ジァゾジフヱニルア ミ ン ♦ パラホルムアルデヒ ド縮 合系、 アジ ドポリマー系、 ポリケィ皮酸ビニル系、 ポリ シンナミ リデン酢酸ビニル系等の材料が用いられる。
そして、 上記のようにして製造した R 0 Mタイプの光 記録体においては、 低光反射率の情報記録ビッ トをライ ンセンサ （例えば C C Dライ ンセンサ） 或いはレーザビ —ムにより読み取ることになる。 なお、 R 0 Mタイプの 光記録体においては、 案内 卜ラックは必ずしも必要でな く、 情報記録ビッ 卜列を案内 トラッ クとして使甩できる。 また、 上記のようにして製造した D R A Wタイプの光 記録体においては、 光記録トラッ ク 1 3 b と案内 トラ ッ ク 1 3 c との光反射率を、 4 0 0〜 7 0 0 n mの白色光 ラ ンプを用いて測定した結果、 例えば、 光記録トラ ック 1 3 b は 5 ◦ %程度、 案内トラ ッ ク 1 3 c は 1 0 %程度 の光反射率となった。 光記録体にビッ ト情報を書き込む 場合には、 2 ビーム或いは 3 ビームを用いるが、 3 ビー 厶を用いる例においては第 1 7図に示すように、 両側の ビーム A、 Cによ り案内 トラ ッ ク 1 3 c と光記録体 ト ラ ック 1 3 bの反射率の差を検出するこ とによ り、 案内 ト ラ ッ ク 1 3 c、 1 3 cの位置を確認して左右にずれない よう に して、 真中のビーム Bにより光記録 トラ ッ ク 1 3 b に ビッ ト情報を書き込むもので、 制御方式が 1 ビーム のものと比較して簡単となる。 なお、 案内 トラ ッ ク 1 3 c は必ずしも光記録トラ ッ ク 1 3 b と交互に形成するこ とな く 、 案内 トラ ッ クの本数を間引いてもよい。 この場 合には、 案内 トラ ッ ク 1 3 cの距離を演算して光記録 ト ラ ッ ク 1 3 bの位置を決め、 ビッ ト情報を書き込むもの でめ O
製造方法 （ Π )
本発明の第 2の態様に係る製造方法においては基材上 に、 高反射率部分と低反射率部分とから構成される情報 記録パターンが形成された光記録体を製造するにあたり、 前記低反射率部分を、 情報記録パターンに応じた回折格 子またはホロダラムの記録による粗面化処理によつて形 成する ものであり、 この情報記録パター ンに応じて粗面 化された低反射率部分の形成工程が、 以下の工程からな 0
(ィ） 回折格子またはホログラムの記録によって表面 に微細な凹凸が形成された原版基材上にフ オ ト レジス 卜 層を形成する工程、
(口） 情報記録パターンに応じたマスクを介して上記 フォ 卜レジス ト層に対してパター二ング露光を行う工程、 (ハ） 上記パターニング露光が行われたフ ォ ト レジス ト層に対して現像を行う ことによって微細な凹凸面を有 する基材の表面を情報記録バターンに応じて露出させて、 情報記録パタ一ンが形成された光記録体を得る工程。
さらに、 本発明の方法においては、 上記工程で得られ た低反射率部分を覆うようにして基材の全面または一部 に前述した光反射材料層または光記録材料層を積層する 工程を含んでいてもよい。
第 1 0図は、 上記製造方法の具体例を示す工程断面図 であり、 この図に従って具体的に説明するとまず、 第 1 0図 （ a ) に示すように、 別途回折格子またはホログ ラムの記録によつて微細に粗面化したガラス扳 1 7上に、 回転式フォ ト レジス ト塗布機により フ ォ ト レジス ト層 1 1を 4 0 0 〇〜 2 0 0 0 O Aの厚さで均一に塗布した 後、 マスク合わせ装置を用いてフオ トレジス ト 1 2をフ オ ト レジス ト層 1 1に重ね合わせた後、 露光する。 次に 第 5図 （ b ) に示すよう に、 フ ォ ト レジス ト層 1 1を現 像すると、 ポジタイプのレジス トでは、 紫外線が照射さ れたところのフォ ト レジス トは流れ去り、 当たらない部 分のレジス 卜が残り、 フ ォ トマスク 1 2のパターンがガ ラス板 1 7上に転写される。 これにより、 フ ォ ト レジス ト層 1 1 に幅 5 程度、 ピッチ 1 5 程度の開口が形成 されてガラス板 1 7の粗面がパターン状に露出すること によつて.本発明の光記録体を得る。
さ らに、 本発明においては、 上記光記録体を原版と し てさ らに光記録体を複製することができる。
すなわち、 第 1 0図 （ c ) に示すように、 光透過性の 基材 1 ◦上に、 例えば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 1 6を介して第 1 0 図 （ b ) で作った原版を積層してプレス機でプレスを行 つた後、 第 1 0図 （ d ) に示すように、 原版と型取り剤 1 6とを剥離、 硬化または、 第 1 ◦図 （ c ) の状態で所 定の硬化手段にて硬化後剥離させるこ とによ り、 型取り 剤 1 6上に突部の表面が粗面化された例えば情報記録ビ ッ 卜が幅 5 程度、 長さ 2 0 程度で形成される。
次いで、 第 1 0図 （ e ) に示すよ う に、 膜厚 5 0 0〜 1 0 0 0 Aの光反射材料または光記録材料 1 3の薄膜層 を蒸留、 スパッ夕 リ ング或いは化学的方法等により形成 させる。 次に、 第 1 0図 （ f ) に示すように、 ポ リ塩化 ビニル等の基板 1 5を接着剤等を使用して接着し、 高反 射率部分 1 3 b と低反射率部分 1 3 cを有する光記録体 を製造する。 そして、 第 9図の具体例と同様に、 R O M タイプの力一 ドを製造する場合には、 層 1 3 と して光反 射材料を採用する こ とによ り、 低反射率部分 1 3 c に第 1図で示した情報記録ビッ ト Pを形成し、 一方、 D R A Wタイプのカー ドを製造する場合には、 層 1 3と して光記録材料を採用する ことにより、 高反射率部分 1 3 bに第 3図で示した光記録トラックを形成し、 低反 射率部分 1 3 c に案内 トラックを形成するものである。
なお、 上記具体例において、 光反射率部分 1 3 bには 図示のように榭脂部分 1 6が存在しているが、 これは必 ずしも必要ではなく、 低反射率部分 1 3 cに粗面化され た樹脂が存在していれば足り る。
上記方法において用いる型取り用樹脂としては以下の ようなものが用いられ得る。
( A ) 電離性放射線光樹脂
①電子線硬化型樹脂
ウ レタンァク リ レー ト、 オリ ゴエステルァク リ レー ト、 ト リ メチロールプロノヽ。ン ト リァク リ レー ト、 ネオペンチ ノレグリ コールジァク リ レー ト、 エポキシァク リ レー トポ リ エステルァク リ レー ト、 ポリエーテルァク リ レー ト、 メ ラ ミ ンァク リ レー ト等ァク リ ロイル基をもつ重合性ォ リ ゴマーモノマーとアク リル酸、 アク リ ルア ミ ド、 ァク リ ロ二 ト リル、 スチレン等重合性ビニル基を含む単官能 もしく は多官能モノマーとを配合したもの。
②紫外線硬化樹脂
上記①の樹脂組成に光重合開始剤、 増感剤もしく は所 望の添加剤を添加したもの。 ( B ) 熱硬化性樹脂
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、 フヱノ ー ル/フ ォルマ リ ン樹脂。
製造方法 （ΙΠ ) - 第 3に態様に係る製造方法においては、 情報記録パ夕 ー ンの形成は次のように行われ得る。
(ィ） 回折格子またはホログラムの記録により表面に 微細な凹凸が形成された基材上にフ ォ ト レジス ト層を形 成する工程、
(口） 情報パター ンに応じたマスクを介して上記フ ォ 卜 レジス ト層に対してパターニング露光を行う工程、
(ハ） 次いで、 現像ならびにエッチングを行う ことに よって、 基材のレジス 卜層が存在しない部分を選択的に 粗面化も しく は平面化することによって、 情報記録バタ 一ンが形成された光記録体を得る。
第 1 1 図および第 1 2図は、 上記第 1 0図の具体例と 同様の型取り タイプの他の例を示している。 これらの具 体例においてはプレス型の耐久性が向上するメ リ ッ トを 有する。
第 1 1図において、 回折格子またはホロダラムの記録 によって微細に粗面化したガラス板 1 7上に、 フ ォ ト レ ジス 卜層 1 1を塗布した後、 フォ トマスク 1 2をラオ 卜 、 レジス 卜層 1 1 に重ね台わせたのち露光し （第 1 1図 ( a ) ) 、 次に、 フォ ト レジス ト層 1 1を現像 （第 1 1 図 （ b ) ) 後、 フッ化アンモニゥム Z硝酸の水溶液等の ガラスのエツチング液にて湿式ェツチングを 1分〜 1時 間行い （第 1 1図 （ c ) ) 、 ガラス扳 1 7のフォ ト レジ ス 卜 ない開口部分の粗面を平滑化する。 この際、 ガラ スのエツチング液はエツチング面が平滑化されるもので あれば他のものでもよく、 エツチング深さも平面化され るまで行いとく に規定されない。 この状態で光記録体と して使用し得る。
さらに本発明においては、 第 1 1図 （ d ) に示すよう に、 レジス 卜を除去した後、 第 1 1図 （ e ) に示すよう に、 光透過性の基材 1 0上に、 後述する電離性放射線硬 化樹脂或いは熱硬化樹脂からなる型取り剤 1 6を介して 第 1 1図 （ d ) で作った原版を積層してプレス機でプレ スを行った後、 電子線、 紫外線を照射または加熱し、 硬 化後、 第 1 1図 （ f ) に示すように、 原版と型取り剤 1 6とを剥離させることにより、 型取り剤 1 6上の一部 に干渉縞により表面が粗面化された例えば情報記録ビッ トが形成され、 その後、 第 1 0図 （ e ) および （ f ) の 工程と同様にして光記録体を製造する。
前記型取り剤 1 6の例を下記に示す。
(A) 電離性放射線光樹脂
①電子線硬化型樹脂
ウ レタ ンァク リ レ一 ト、 エポキシァク リ レー ト、 ポリ エステルァク リ レー ト、 ポ リ エーテルァク リ レー ト、 メ ラ ミ ンァク リ レー ト等ァク リ ロイル基をもつ重合性オリ ゴマー、 モノマーと、 アク リル酸、 アク リルア ミ ド、 ァ ク リ ロニ ト リ ル、 スチレ ン等重合性ビニル基を含む単官 能又は多官能モノマ一を配合したもの。
②紫外線硬化樹脂
上記①の樹脂組成に光重合開始剤を添加したもの。 ( B ) 熱硬化性樹脂
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、 フエノ ー ル /フ ォルマ リ ン樹脂。
第 1 2図に示す具体例が上記第 1 1図の具体例と相違 する点は、 第 1 2図 （ c ) のエッチングによりガラス扳 1 7上に、 粗面を形成し、 情報記録ビッ トまたは案内 卜 ラ ッ ク部分を形成する点である。 この場合のエッチング と しては、 ドライエッチング、 湿式エッチングのいずれ もが用いられ得る。 ドライエッチング法と しては、 C F 4プラズマ、 H Fガス等を用いてガラスのエッチング面 が粗面化する様にエッチングするこ とによ り行われ得る C さ らに、 湿式ェツチングと しては、 上記第 1 1 図の例で 用いたエツチング液の他に高濃度のフ ッ酸溶液、 たとえ ば、 酸性フ ッ化ァンモニゥム Z鉱酸系溶液が用いられ得 る o
第 1 3図の具体例は、 第 1 ◦図〜 1 2図の具体例が光 反射材料または光記録材料 1 3を型取り剤 1 6上に形成 したものに対して、 基材 1 ◦上に光反射材料または光記 録材料 1 3を蒸留、 スパッタ リ ング、 メ ツキ法により形 成し、 粗面を形成した型取り剤 1 6および基材 1 5を積 層したものの例である。
第 1 0図〜 1 2図、 第 1 4図の具体例においては、 基 材 1 0、 基材 1 5のどちら側からでも読み込み、 書き込 みが可能であるが、 本具体例においては、 基板 1 5側か らのみ読み込み、 書き込みを行う。
製造方法 （IV )
次に、 第 1 4図に示した具体例について説明する。 本 具体例においては、 '第 1 ◦図 （ c ) の型取り工程の前に、 第 1 4図 （ c ) に示すように、 メ ッキエ程を設けフォ ト レジス ト層 1 1を覆うように金属メ ッキ層 1 8を形成し た後、 該金属メ ツキ層 1 8を剥離して、 金属メ ツキ層 1 8上に回折格子またはホ口ダラムの記録により表面が 粗面化された情報記録ビッ トまたは案内 トラ ッ クのパ夕 ーンを形成する。 次いでこれを原版として第 1 4図 ( d ) に示すように、 成型樹脂 1 9にプレスを行なった後、 同 ( e ) に示すように、 原版と成型樹脂 1 9 とを剥離、 硬 化させることにより、 成型樹脂 1 9上に干渉鎬が形成さ れて表面が粗面化された情報記録パターンが形成され、 次いで、 光反射材料または光記録材料 1 3の薄膜層を形 成させる ものである n なお、 上記具体例においては、 プレスの原版と して金 ' 属メ ツキ 1 8を用いているが、 精密エッチングされた金 板をプレス型と して用いてもよい。 また、 上記金板に応 用し射出成形により、 表面に回折格子またはホログラム の記録により粗面化された情報記録パターンが形成され た成形樹脂を得ること もできる。 さ らに、 第 1 5図に示 すように、 基材 1 0に光反射材料または光記録材料 1 3 を蒸留、 スパッタ リ ング、 メ ツキ法により形成し、 前記 金扳をプレス型と してパターンを型押した後基板 1 5を 積層するよ う にしてもよい。
製造方法 （V )
本発明においては、 情報パタ一ンに応じて粗面化され た低反射率部分の形成工程を、 第 1 6 A図に示すように、 以下の工程に従って行う ことができる。
(ィ） 光透過性基材 3 0上に情報記録パターンに応じ たマスクパター ン 3 1を形成する工程 （第 1 6 A図
( a ) )
(口） 上記光透過性基材 3 0の表面に、 前記マスクパ ター ン 3 1を覆うようにしてフォ ト レジス ト層 3 3を形 成する工程 （第 1 6 A図 （ b ) ) 、
(ハ） 上記光透過性基材 3 0のフ ォ ト レジス ト層 3 3 と反対側の面から第 1の露光 （パターニング露光） を行 う工程 （同 （ b ) ) 、
(二） 次いで、 上記第 1 の露光が行われたフ ォ ト レジ ス ト層 3 3に対して、 回折格子またはホログラムの記録 のため、 該フォ ト レジス ト層 3 3側から第 2の露光 （粗 面化露光） を行う工程 （同 （ c ) ) 、
(ホ） 上記第 2の露光が行われたフ ォ ト レジス ト層 3 3に対して現像を行う こ とにより干渉縞が形成され表 面が粗面化された低反射率部分からなる情報記録バタ— ンを得る工程 （同 （ d ) ) 。
. 上記方法をさらに具体的に説明すると、 例えばガラス 等の光透過性基板の表面に、 常法に従って、 所望の金属、 たとえば C r薄膜のパターンからなる C r製マスクパ夕 ーンを形成する。 さ らにこの C rマスクパターン上に、 ポジ型フォ ト レジス トをスピンナ一によつてコ一 ト し、 9 0〜： L O O °Cで 3 0秒程度プリベークする。
次に、 このようにして形成されたフォ ト レジス ト層に 対して、 裏面の光透過性基板側から超高圧水銀灯 （4 k W) によって 8 0 cmの距離から 8秒間露光する （パター ニング露光） 。 次いで、 フォ ト レジス ト層側の表面に回 析格子またはホログラムの記録のための第 2露光 （干涉 縞形成による粗面化露光） を行う。 さ らに、 所定の現像 液 （たとえばアルカ リ現像液） を用いて 3 0分程度で現 像処理を施して、 C rマスクパターン上に粗面化された 表面を有するレジス ト層が積層された構造の情報パター ンを得る ことができる。 ' 、
上記の方法は、 パター二ングの際の密着むらが解消さ れる点で極めてすぐれていいる。 すなわち、 上記の方法 によれば、 粗面化露光がレジス 卜層パターンの精度を上 げると共にレジス ト層の表面を良好な粗面化状態に仕上 げることが可能となる。
この具体例を次に説明する。
① ガラス扳上に案内 トラ ッ ク幅 5 ^ m、 情報 トラ ッ ク 幅 1 0 mの所定のパターンをフォ ト リ ソグラフィ 一法 によ り形成した C r スパッ タマスクに、 ポジ型フ ォ ト レ ジス トを以下の条件で塗布した。
ス ピンコー ト ： 2 0 0 0 r p m、 2 0秒
レジス ト ： シプレーマイ ク ロポジ ッ ト 1 4 0 〇 厚み ： 1. 5 m
② 塗布後、 プリべークを 9 ◦ °Cで 2 0分間行った。
③ 次に、 C rマスクのガラス側よりパターン露光を以 下の条件で行った。
超高圧水銀灯 ： 4 k W (8 0 W/cm) 、 8秒
④ 次に、 回折格子またはホログラムの記録により粗面 化露光を C rマスクの レジス ト側より行った。
⑤ 露光後、 シプレーマイ クロポジッ トデベロ ツバに 6 0秒浸漬し、 水洗して現像を行った。
⑥ ポス トべークは 9 0 °Cで 2 0分行い、 これによ り粗 面化原版が得られた。
さ らに複製について説明する。
⑦ マザ一マスク複製 材 料
基材 ： 透明性のある平面性の良い基板、 1 2m/in ァ ク リル扳 （上記の他、 上記特性のあるものであれば特に 材質は間わない。 ）
マザ一マスク樹脂 ：
ϋ V硬化性樹脂 （諸星イ ンキ製、 S E L - X A) (ポ リエステルァク リ レー トオリ ゴマーとネオペンチルグリ コールジァク リ レー トモノマーを主体と し、 光重合開始 剤 （ィルガキュア一 184を添加したもの。 ）
粘度 l O O c p s (低粘度 5 C！〜 1 ◦ 0 0 c p s程度 であれば他の UV硬化性樹脂でも可能である。 離型性に よっては離型剤等を添加する。 ）
複製方法
上記透明基材と、 （⑥で作製したレジス ト粗面化原版 の間にマザ一マスク樹脂をはさみ込み、 プレス 5 kg/cil、
30 s e c後、 ϋ V 2 k W高圧水銀灯距離 4◦ 0 ra/m で
1分間照射後レジス ト粗面化原版と透明基材を離型し透 明基材側にパターンを複製する。
⑧ 複製
材 料
複製用樹脂として UV硬化性樹脂 （スリーボン ド用、 S S - 1 2 C ウレタンァク リ レー ト系） を使用。
粘度 80〜 1 00 c p s (低粘度であれば他の ϋ V硬 化性樹脂でも可能である。 ） 複製方法
0. 4雇厚のアク リル板に U V硬化性プライマー （ス リーボン ド R— 4 28— 2 0 ) を 1 m設けた透明基材 のプライマー側と、 ⑧で作製したマザ一マスクの U V硬 化樹脂側の間に複製用樹脂 （ S S — .1 2 0 ) をはさみ込 み、 プレス 5ligZci!、 3 0 s e c後、 U V ( 2 k W高圧 水銀灯） 距離 4 0 0 m/m で 1分間照射後、 透明基材とマ ザ一マスクを剥離し透明基材側にパターンを複製した。 尚 U V硬化樹脂層の厚みは 2 5 mであった。
⑨ 光記録材料層の形成
T e O x膜と T e O y膜 （但し、 x - 0 , 5、 y = 1. 8) の積層膜を形成した。
上記積層膜の形成は下記の条件で行った。 例えば、 反 応性スパッ夕 リ ング装置を用いた。
(ィ） T e 0 X膜
( 1 ) チャ ンバ一内を 1 X 1 0 uT o r r程度の真空 度まで排気する。
( 2 ) A r と 0 Q ガスを以下の流量でチヤ ンバ一内に 導入し、 真空度を 5 x 1 0— 3に調整する。
A r ： 3 cc/mi π 、 0 2 0. 5 cc/ rai n
( 3 ) スパッ タ リ ング開始
投入電力 1 0 0 W
成膜時間 2 0秒 (口） T e 0 x膜
( 1) 同上
( 2 ) A r ： 2 cc/ ιηίη 、
Ο 2 ： 1. 5 ce/min
( 3 ) 投入電力 1 00 W
成膜時間 20秒
⑩ ラ ミネ一 ト方法
塩化ビニル、 ？ £丁等0. 3111/111 の基材に印刷された カー ド基材と上記 （5) で作製した記録層を設けた基材 に接着剤 （二液硬化タイプ、 ウ レタン系、 東レ製 UH— 1 2060 C ) を介してラ ミ ネー トを行い本発明の一例 である D RAW型光力一ドを得た。
さらに、 次のようにして R OM型光カー ドを得ること ができる。
①のパターンを 1 0 X 20 mのピッ トノヽ。ターンと し た以外は⑥の工程まで同様に行つた。
⑥の工程まで同様に行った。
⑦⑧の工程は、 透明基板として 0 4 mのポリ力一 ボネ— ト扳を使った以外同様に行った。
⑨の光反射材料層は以下の様に行つた。
⑨の次に、 光反射材料層の形成を以下の条件で行い、 UV硬化樹脂層上に形成した。 直流 2極スパッ タ リ ング 装置を用いて厚さ 500 Aの層を形成 （ A£ スパッ タ リ ング） ⑩のラ ミ ネ一 ト工程は D RAW型の場合と同様に行い R 0 M型光力一 ドを得た。
製造方法 （VI)
本発明においては、 情報パターンに応じて粗面化され た低反射率部分の形成工程を、 第 1 6 B図に示すように. 以下の工程で行う ことができる。
(ィ） 光透過性基材 3 0上に金属マスク層 3 1 を形成 する工程 （第 1 6 B図 （ a ) ) 、
(口） 上記金属マスク層 3 1の表面にフォ 卜 レジス ト 層 3 3を形成する工程 （同 （ b ) ) 、
(ハ） 上記フォ ト レジス ト層 3 3の側からフォ トマス ク 1 2を介して第 1 の露光 （パタ一ニング露光） を行う 工程 （同 （ c ) ) 、
(二） 次いで、 上記第 1の露光が行われたフ ォ ト レジ ス ト層 3 3に対して現像を行う こ とによつて情報記録パ ターンに応じたフ ォ ト レジス ト層 3 3を形成する工程 (同 （ d ) ) 、
(ホ） 更に、 金属マスク層 3 1をエッチングすること によって、 情報記録パターンに応じたフ ォ ト レジス ト層 3 3と金属マスク層 3 1 の積層物を形成する工程 （同 ( e ) ) ,
(へ） フォ ト レジス ト層 3 3に対して、 回折格子また はホ口グラムの記録のための第 2の露光 （干渉縞形成に よる粗面化露光） を行う工程 （同 （ f ) ) 、 ( ト） 上記第 2の露光が行われたフ ォ ト レジス ト層 3 3に対して更に現像を行う ことによって表面が粗面化 された低反射率部分からなる情報記録パターンを得るェ 程 （同 （ g ) ) 、
なお、 上記光透過性基材、 マスク層等の材料としては、 前記製造方法 （V ) の材料が同様に用いられ得る。
製造方法 （W)
本発明に係る光記録体は、 それ自体、 製造工程の簡略 化においてすぐれているが、 本発明においては次のよう な方法を採用することによって、 工業的規模における大 量生産、 大量複製に一層適したものとなる。
たとえば、 この態様における製造方法においては、 前 記製造方法 （ I ) ないし （VI) において得られたところ の、 回折格子またはホログラムの記録により表面が粗面 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 されてなる光記録体を粗面化用原版とし、 さらにこの粗 面化用原版から型取りプレス等の方法により光記録体を 複製する ことができる。
ざらに、 本発明においては、 上記粗面化原版から一旦 マザ一マスクを作製し、 このマザ一マスクを大量複製用 の複製原版として用いて、 型取りによって光記録体を得 ることができる。
このようなマザ一マスクを介した光記録体の製造方法 は、 粗面化用原版が機械的ないし化学的に弱い材料によ つて形成される場合において特に有用である。
上記のようなマザ一マスクを複製用原版と して用いて 型取りによって得られた光記録体は、 さ らに光記録体の 低反射率部分を覆うようにして基材の全面または一部に 光反射材料層または光記録材料層を積層することができ また、 大量複製に関して言えば、 第 1 8図に示すよう に、 マザ一マスク 2 1 ◦を円筒体ロール 2 0 ◦に設置し、 ロール 2◦ 4から供給された支持フィ ルムに樹脂液
2 0 1を塗布して紫外光源 2 0 6からの紫外線照射によ り樹脂液を硬化させ、 回折格子またはホログラムをマザ 一マスク 2 0 6から転写記録してロール 2 0 7 bで巻き 取るこ とによ り、 例えば R O M型の光カー ドを、 巻き取 り方式で連続的に大量に製造することが可能となる。 な お、 樹脂塗布量、 樹脂や支持フィ ルムの性質等により光 源 2◦ 6だけでは硬化が充分でない場合は、 さ らに光源 2 0 8により紫外線照射して硬化するようにしてもよい。 製造方法
本発明においては、 上記製造方法 （ I ) 〜 （K ) で得 られた各々の光記録体を原版と して、 この原版からメ ッ キ、 プレス法等によ り スタ ンパーを作成し、 このスタ ン パーを用いて、 さ らにイ ンジヱク シ ヨ ン法、 熱圧プレス 法あるいは前述したような樹脂型取り法により、 光記録 体を複製することができる。 この場合に用いるスタ ンパーの材質としては、 N i 、 A i？ 、 C u、 C rなどの金属が挙げられる。 一方、 複製 用の樹脂としては、 特に限定されるものではないが、 特 に熱圧プレス法において熱可塑性樹脂が好ま しく-用いら れ" S。■
本発明の使用するホログラムとしては、 物体を透過ま たは反射するフ レネル回析波を物体波とし、 感光材料面 から任意の距離にある点光源から生ずる波を参照波とし て記録されるフ レネルホログラム、 物体を透過、 あるい は反射する波がフラ ンホォーファー回析波になる場合に 記録されるフランホォーファーホログラム、 記録使用と する物体をレンズ等の結像光学系により感光材料上に結 像するように配置して記録するイメージホログラム、 白 色光の再生を可能にしたレイ ンボーホログラム、 感光材 料に対して反対方向から物体波と参照波を照射し、 感光 材料の厚み方向に干渉縞を形成するようにしたリ ップホ ログラム等各種のホログラムを適用することが可能であ る o
なお、 上記説明では情報記録部を構成する低反射率部 分を回折格子またはホロダラムの記録による粗面化処理 のみによって形成する例について述べたが、 例えば第 1 図においては情報記録部の低反射率部分はスリガラスの 微細の凹凸、 微細な明暗パタ一ンを有する透明体を利用 して形成した微細な凹凸等他の粗面化処理により形成す る等、 適宜他の粗面化処理と組合せるようにしてもよい。 以上のように本発明によれば、 光反射率の差異によつ て識別される情報記録パターン部を有する光記録体の少 なく とも一部、 例えば情報記録パターンの低反射率部分 に回折格子あるいはホロダラムからなる別の情報を記録 することにより、 エッチング等による工程の煩雑化を極 力避けることができ、 製造工程が簡易化し、 かつ原料に 関しても特定の光記録材料に限定されることがなく 、 更 に工業的規模での大量複製にも適しているので製造コス 卜の低減化の点でも優れた効果を有している。 また保存 性、 耐久性ならびに経時的な安定性の点でも優れている。 さ らに、 光学的手法による偽造を防止し、 色彩的にも非 常に美しく 、 装飾体をも兼ねられる効果が得られる。 ま た、 回折格子またはホログラムを情報パターンと同一面 内に形成したので、 電子顕微鏡で情報パター ンは読めた と しても回折格子またはホログラムを読むことができず、 また回折格子またはホログラムは記録体内に埋没して情 報パターンと同一層に形成されているため、 光学的に読 んだと しても埋没した深さのためにボケが生じて完全な 再生を行う ことはできず、 その結果偽造防止に多大な効 果が得られ、 またカー ドに使用して過酷な環境に置かれ てもキズがっかないという利点がある。
産業上の利用可能性
本発明の光記録体はフレキシブルディ スク、 力一 ド、 テープ等の様々な形態の光記録材料として利用すること ができ、 例えば以下の用途に適用される。
( 1 ) 金属流通産業： キャ ッ シングカー ド、 ク レジッ トカー ド、 プリペイ ドカ一 ド。
(2) 医療健康産業 ： 健康証書、 カルテ、 医療カー ド、 緊急カー ド。
( 3 ) 娯楽産業 ： ソフ トウヱァ媒体、 会員カー ド、 入 場券、 遊戯機械制御媒体、 テレ ビゲーム用媒体、 力ラオ ケ用媒体、 ゴルフスコアカー ド。
(4 ) 運輸旅行産業 ： 旅行者カー ド、 免許証、 定期券、 パスポー ト、 運転記録カー ド。
( 5 ) 出版産業 ： 電子出版。
(6) 情報処理産業 .' 電子機械の外部記憶装置、 フ ァ ィ リ ング。
(7 ) 教育産業： 教材プログラム、 成鑌管理カー ド、 キャ ンパスカー ド、 身分証明書、 図書館の入出管理およ び書籍管理。
(8) 自動車産業： 整備記録、 運行管理、 動作記録力 — ド、 ナビゲー ト用カー ド。
( 9 ) F A ： M C、 N C、 ロボッ ト等のプログラム記 録媒体、 メ ンテナンスパーツカー ド。
(10) その他 ： ビルコ ン トロール、 ホームコン ト ロー ル、 I Dカー ド、 自動販売機用媒体、 住所録カー ド、 ク ッキングカー ド、 社員力ー ド。

Claims

1 . 基材上に、 光反射率の差異によって識別され得 る情報記録パターンが形成された光記録体であつて、 前 記情報記録パターンが高反射率部分と低反射率部分とか ら構成されるとともに、 該情報記録パターンの少なく と も一部分が回折格子またはホログラムによって構成され 青
ている光記録体。
2 . 前記情報記録パターンの低反射率部分が、 回折 格子またはホログラムからなる、 請求項 1の光記録体。
3 . 前記情報記録パターンが回囲折格子を含み、 該回 析格子の一部のピッチ幅を変化させるようにしてパター ンを形成してなる、 請求項 1の光記録体。
4 . 前記情報記録パター ンが回折格子を含み、 該回 析格子の角度の一部を変化させるようにしてパターンを 形成してなる、 請求項 1の光記録体。
5 . 前記情報記録パター ンが回折格子を含み、 角度 の異なる回折格子を一部分 2重焼きするこ とによって形 成されたパターンが形成されてなる、 請求項 1の光記録 体。
6 . 前記光記録体が光カー ドである、 請求項 1 の光 球体。
7 . 前記光記録体が光ディ スクである、 請求項 1 の 光 じ録体。
8 . 前記情報記録パターン部分を被覆するようにし て基材の全面もしく は一部に光反射性材料層が積層され てなる、 請求項 1の光記録体。
9 . 前記情報記録パターン部分を被覆するようにし て基材の全面もしく は一部に光記録材料層が積層されて なる、 請求項 1の光記録体。
1 0 . 前記ホログラムの少なく とも一部分が、 レー ザ一光の照射によってホログラムの再生画像が出現する タイプのホログラムからなる、 請求項 1の光記録体。
1 1 . 基材上に、 光反射率の差異によって識別され 得る情報記録パターンを形成する光記録体の製造方法に おいて、 前記情報記録パターンを高反射率部分と低反射 率部分によって形成するとともに、 該情報記録パターン の少なく とも一部分を回折格子またはホログラムに形成 する光記録体の製造方法。
1 2 . 前記情報記録パターンの低反射率部分を、 干 渉性のある 2光束あるいは物体波と参照波とで露光する ことにより形成する、 請求項 1 1の光記録体の製造方法 (
1 3 . 前記情報記録パターンの低反射率部分を、 該 低反射率部分のサイズより も小さい規則的パターンを有 するマスクを介して露光することにより形成する、 請求 項 1 1の光記録体の製造方法。
1 4 . 前記情報記録パターンの低反射率部分を、 ( a ) 該情報記録パターンを構成する情報ピッ 卜のサイ ズからなるパターンと （ヒ） 前記情報記録パターンを構 成する情報ピッ ト のサイズより も小さい規則的パターン、 の双方を同一マス ク中に有するマス クを介して露光する ことにより形成する、 請求項 1 1の光記録体の製造方法。
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