JPS6369038A - 光カ−ド記録媒体 - Google Patents

光カ−ド記録媒体

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JPS6369038A
JPS6369038A JP61213438A JP21343886A JPS6369038A JP S6369038 A JPS6369038 A JP S6369038A JP 61213438 A JP61213438 A JP 61213438A JP 21343886 A JP21343886 A JP 21343886A JP S6369038 A JPS6369038 A JP S6369038A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
chalcogen glass
metal
optical card
chalcogen
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Application number
JP61213438A
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English (en)
Inventor
Hisashi Nakatsui
久 中津井
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Canon Inc
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、光ビームを用いて光学的に情報の記録及び再
生を行なう新規な光カード記録媒体に関する。
[従来の技術] 近年、光ファイル、コンパクトディスク等の光学的情報
記録媒体を利用した情報の記録・再生が行われる様にな
った。更に、最近ては、これらの記録媒体よりも携帯性
に優れ、且つ比較的大6縫であるカード状の光学的情報
記録媒体(以下、光カードと称する)を利用した情報記
録再生か注目され始めてきている。
第3図は光カードの記録フォーマットの一例を示す模式
的平面図である。
同第3図において、記録媒体である光カード1上には記
録領域2が設けられており、該記録領域2はハント3が
複数配列されて形成されている。
更に各バント3は情報トラック4か多数配列されて形成
され、各情報トラック4は数10〜100ビウト程度の
情報容量を有している。また、各バント3はレファレン
スライン(以下、Rラインと称する)5によって区切ら
れている。なお、矢印Aは再生時における光カード1の
移動方向てあり、矢印Cは再生時における光ヘットによ
る情報読取り走査方向である。
第4図は以上の様な記録フォーマットを有する光カード
を再生するための装置の概略構成図である。
同第4図において、光カードlは回転機構6によって矢
印A方向に往復移動可能である。光カード1に記録され
た情報は、トラック毎に光ヘッド11によって読取られ
再生される。まず、 LED等の光源7からの光がレン
ズ系8によって集光され。
光カードlを照明する。該光カード1のトラックの像は
結像光学系9によって一次元センサアレイ10上に結像
する。光カード1が矢印A方向に移動しているので、こ
れに対応してセンサアレイ】0上における情報トラック
の像は移動する。センサアレイlOにおいては各情報ト
ラックがセンサアレイ10に結像されているうちに数回
読取り走査が行なわれる。この様にして、あるバンド内
のいくつかの情報トラックの記録情報の再生か行なわれ
、これが完了すると続いて光ヘット11が矢印C方向に
適宜移動して他の目的とするバンド内の情報トラックか
センサアレイ上に結像される様にし、上記と同様にして
記録情報の再生が行われる。
一方、第3図に示す光カードlの様な記録媒体としては
、ハロゲン化銀を主体とした光記録媒体か知られており
、InSb、 GdTb等の光磁気記録媒体、またレー
ザービームの照射によりIn、 Te等の金属薄膜を加
熱し溶解除去してビット記録をするレーザー記録媒体、
染料や顔料をレーザー加熱により昇華又は蒸発させる感
熱記録媒体等が知られている。
特にビット記録を行なう媒体としては、支持体上にTe
、 Bi、 Sn、 Sb、In等の低融点金属を、ま
たシアニン系、スチリル系、フタロシアニン系、テトラ
デヒトロコソン系、ナフトキノン系、各種錯体等の染顔
料を積層するとか、金属とこれら染顔料とを組み合わせ
て積層したものとか種々の構成が知られている。
更にまた、特開昭50−43947号公報に開示されて
いるようなカルコゲン元素、例えば、硫黄(S)。
セレン(Se)、テルル(Te)等の少なくとも1つを
主成分とするガラス状物質が知られている。
この材料は、高解像記録ができること、及びレーザー光
記Q媒体としても高感度である等の点で知られている。
[発明が解決しようとする問題点] しかし、これらの薄膜はレーザービームの照射を受け、
その熱エネルギー吸収率に応じてヒートモートによる状
態変化を惹起し、構造変化及び蒸発あるいは昇華を起し
て、ビット記録を行なうことかできるが、この場合、薄
膜を構成する物質がレーザーの熱エネルギーを吸収して
溶融し除去される課程て、ビット周辺に表面張力により
凝集状態か生じ、均一で高解像力を有する切れのよいビ
ット記録を行なうことかできない欠点かあった。
また、第3図に示す情報トラック4を読み出す場合に、
情報トラック4の部分と情報トラック4以外の部分との
反射率の大きさの差か大きい程、コントラストが高い読
み出し信号を得ることができる。しかしながら、従来の
前述の記録媒体では高感度、高コントラストのものは未
だ作成されていないために、信号の読み出しエラーを少
なくすることができないという欠点を有している。
一方、従来の光カード記録媒体においては、ROMの場
合に効率の良い反射率を得ることか望まれているが、情
報トラックとして金属層と基板層との反射率の差を利用
しているために、金属層自体の反射率を低める傾向かあ
り、特に金属層を樹脂等に分散した記録媒体では一層の
反射率の低下か引き起こされ、高コントラストの情報ト
ラックの読み出しを困難にしていた。
本発明は、上記の様な従来技術の欠点を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、情報ト
ラック4と情報トラック4以外の部分の反射率の差か著
しく大きい新規の光カード記録媒体な提供することにあ
る。
また、本発明の他の目的は、従来の光カードへの記録情
報トラック4よりも極めて高い解像力を有する新規な光
カード記録媒体を提供するものである。高解像性は、カ
ルコゲンガラス層の持つ特性から生ずるもので、通常2
500木/m11以上の解像力を有することか確かめら
れている。従って高密度記録媒体として、現在知られて
いる媒体の中でも最も高解像性を有する光カード記録媒
体を提供するものである。
[問題点を解決するための手段]及び[作用]即ち、本
発明は光ビームを用いて情報を記録・再生する光カード
記録媒体において、基板上に光ビームの反射層として金
属層を、光ビームの散乱吸収層にカルコゲンガラス層を
蹟層し、さらに該カルコゲンガラス層に接して拡散性金
属層を蹟層してなることを特徴とする光カード記録媒体
である。以下、本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明の光カード記録媒体の一例を示す断面図
である。同第1図において、本発明の光カード記録媒体
は基板14の上に光ビームの反射層として金属層13と
、光ビームの散乱吸収層としてカルコゲンガラス層12
を蹟層し、さらに該カルコゲンガラス層12の上に拡散
性金属層15を設けてなるものである。
本発明に用いられるカルコゲンガラス層を形成するカル
コゲンガラスとは、カルコゲン元素、即ち、硫黄(S)
、セレン(Se)、テルル(Te)の少なくとも1つを
主成分とするガラス状物質を意味する。
本発明において有効な代表例はS、 Se、^s−3系
As−3e系、 As−Te系、 5−3e系、 5b
−3e系、 5b−Te系、 B1−5系、 B1−5
e系、 B1−Te系などの二元カルコゲンガラスまた
はAs−5−Te系、へ5−8e−Tc系などの三元カ
ルコゲンガラスである。
前記カルコゲンガラスを用いてカルコゲンガラス層を形
成する場合、必要に応じて、ハロゲン、Ge、 Si、
 TI  などの元素を活性剤として少量(1モル%以
下)加えることもまた有効である。また、添加剤として
、少量の金属を添加することは光感度の点で有効である
。添加する金属としては、代表的なものはAg、 Cu
、 Zn、 Cd、 Mn、 Ga。
In、 Bi、 Sb、 Te、 Seまたはこれらの
合金が挙げられ、特にAg及びCuか好適である。金属
の添加量はカルコゲンガラスを構成する原子数 100
に対し、1〜0.0001原子数、特に0.5〜0.0
05原子数が好適である。
通常、カルコゲンガラス層は薄く設定され約10000
〜loOmgである。特に解像力について2p以上を得
るためには約800m3〜!00+ルに設定される。層
厚範囲の下限は均一層を形成するための製造上の限界に
よって規定される。
カルコゲンガラスの溶融体を塗布した場合には数色〜数
100ルか得やすい厚さであり、又ウェハーとして切り
出される場合には10ル以上の厚さとなる。
本発明において、拡散性金属層とカルコゲンガラス層と
から構成される記録部材は拡散性金属層とカルコゲンガ
ラス層との二層構成に限らず、光照射による相互拡散効
果の効率を高めるべく、露光強度の範囲内において三層
以りの構成で拡散性金属層とカルコゲンガラス層が交互
に積層された態様であってもよい。拡散性金属層は光に
よってカルコゲンガラス層中に拡散し得る金属を与える
層として規定される。
カルコゲンガラス層中に拡散し得る金属は金属全般に及
び、特に実用性の点から代表的な金属を挙げればLi、
 Na、 K、 Rb及びCsなどのアルカリ金属、B
e、 Mg、 Ca、 Sr及びBaなどのアルカリ土
類金属、Ag、 Zn、 Cd、 Mn、 Ga、 N
i、 Cr、 Cu、  In、 Sn及びTIなどの
金属及びこれらの金属或いは金属イオンを解離発生せし
める各化合物である。これらの化合物として、好適なも
のは、金属の硫化物、セレン化物、テルル化物、酸化物
及びハロゲン化物などである。これらの具体例として、
特に好ましい化合物はCLI:Is 、 Ag2S 、
 Ag2Se 、八g2Te、 ZnO。
5rF=、 CaF2. KCI、 LiSr、 Li
Cl、 LiF、 Lit、 NaCl。
八g+、  八gBr、  八gNoff、  Pb1
2.  KΔgds、  RbAgdt。
NHJg41s、 CdS、 lnS、 1nseなど
である。
拡散性金属層としては、Ag又はCu、八gとCu又は
八gおよび/またはCuを含む合金が特に有効な結果を
与える。合金としては次のような例か挙げられる。
Cu4oAg6o、 CIJ+oAg9o、 CLI2
oAgao、 CuzoAgyo。
C1lC11soA * CLlsoAg<o r C
IICll7oA l CIJaoAg2o +CLI
9oAg+o+ AgzyGa72.^gsHgq+i
、 Agzoln7o。
八gs+L!9.  八g7Pl)9z、  八gz<
、4Te75.a、  八g+  5TI915.5+
Ct11)Gaa7.  Cu2Hg9a、  Cu5
ln9s+  CutSn9z。
(:u+5Tea4. CL15Sng、、、 CLl
z、5Pbq7.sなどである。
拡散性金属層は照射光強度との関係で好適な厚さに選ば
れる必要かあるか、一般に極めて薄い10〜500mg
の範囲か必要てあり、 500m#Lをこえる厚さの場
合には完全に相互拡散させて、拡散性金属層全体を拡散
効果により消失せしめること、即ち異種物質に変化せし
めることのためには、光照射時間を長く要するので好ま
しくない。又、lOmμ未満のように極端に薄くなった
場合、拡散性金属層の一様性が若干孔れてくるので好ま
しくない。
15〜100mgの範囲はあらゆる点に関して好適であ
る。
本発明においては、このようなカルコゲンガラス層に、
拡散性金属層を粒層した記録媒体か利用されている。こ
の記録部材の感光特性は、金属のカルコゲンガラス層中
への光による拡散によって種ノl変化する。
拡散した金属はカルコゲンガラス層をアルカリに対して
不溶化させるように作用する。これによってカルコゲン
ガラス層の未露光部と露光部とのアルカリ溶解度差を顕
著ならしめて、アルカリエツチングによるパターン形成
に高解像性を与える。
金属のカルコゲンガラス中への拡散には相対的なカルコ
ゲンガラスの金属への拡散か伴い、現象的には拡散性金
属層とカルコゲンガラス層との間に相互拡散か生じ、露
光部において異種物質の拡散層が形成されることか認め
られる。この拡散層は金属とカルコゲンガラスとの混在
層となっている。また金属の拡散効果は、他方において
記録媒体の用途を多様化させる。それは拡散性金属層の
金属により生ずる電気抵抗、先主導性、光起電性の変化
などの電気的特性等の各種の特性において、カルコゲン
ガラス層と比較して大幅に相違していると共に前述の如
く、耐酸性、アルカリ溶出性等の化学的性質の変化、光
学濃度或いは結晶化性等の物理特性も大幅に相違してい
る。
本発明に用いられるカルコゲンガラスは既に記述したよ
うにガラス状物質てあり、単結晶あるいは多結晶のよう
な結晶構造を有していない。
従って、カルコケンガラスに付与するエネルギーによっ
てガラス状物質;結晶に状態変化を起すか、情報トラ・
ンク以外の部分での反射率な高める必要性から、カルコ
ゲン元素から成る記録媒体てあってもガラス状物質であ
る方か、結晶状態よりも反射率か回じ物質てあっても低
いために、本発明にとっては有効な必須の性質である。
更に、本発明の様にカルコゲンガラス中に拡散性金属を
露光により拡散することによって、カルコゲンガラス単
体ての反射率よりも更に反射率を低下させることかでき
る。
反射率の低下は拡散性金属層の厚さによっても異るが露
光時間によって、任意にコントロールすることかてきる
例えば、第5図に拡散性金属層としてAgの金属膜を用
いて露光時間(分)と相対反射率(%)との関係を求め
たクラ7を示す。
ここに示すカルコゲンガラス層12は結晶構造としては
アモルファスであるからランダムネットワークを形成し
ており、入射光は直ちには反射されず散乱又は屈折する
。従って極めて反射率の低い部材を提供することかでき
る。
また、カルコゲンガラスの感度を高感度にする目的で種
々の元素が添加されるが、添加する元素によっても反射
率が種々に変化するので光カードとして最も有効な組成
のカルコゲンガラスを使用する必要かある。
本発明において使用されるカルコゲンガラスの反射率は
使用する波長によっても異るか、15%〜90%のもの
が得られる。
しかし、本発明の目的のためには、15%〜50%のも
のが好適に用いられる。
また、本発明てはこのカルコゲンガラス中に更に拡散性
金属を露光によって拡散することができるが、カルコゲ
ンガラス中に拡散した金属はカルコゲンガラスのネット
ワーク中に分散して存在しており、表面から内部に入る
にしたがって拡散した金属の濃度は少なくなっている。
従って拡散する金属の種類と濃度とによって金属を拡散
したカルコゲンガラスの反射率を任意にコントロールす
ることがてきる。
一方、金属層13としては、Te、 Bi、 Sn、 
Sb。
In、 Ag、 PL、 Cr、八u、 AI!等の金
属の中から反射率の高い金属か選定される。
更に、基板14としては、ガラス、セラミックス、ポリ
カーボネート、塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリスチレン等の各種プラスチック板あるいは上記
金属層13に用いた金属及びそれらの合金から成る金属
板が用いられる。
[実施例] 以下、実施例を示し未発用なさらに具体的に説明する。
実施例【 白色塩化ビニル板(厚さ2■)上に金の薄着膜を 13
0人の厚さに積層した後、更にカルコゲンガラス層とし
てAS2Se3を、拡散性金属層としてAgの蒸着膜を
、夫々1200人及び300Aの膜厚に積層して第1図
に示す構成の光カード記録媒体を形成した。
この状態での光カードは、基板か白色で表面は灰白色を
示している。これに光カードとしての必要な情報を記録
するために情報トラックのパターニングを行った。
パターニングプロセスは、次の通りである。
先ず、第2図(a)に示すように500Wの高圧水銀灯
を用いて情報トラックのパターン露光を約5分間行なっ
た。
次に、パターン露光後、エツチング処理を行った。
先ず、該露光により露光部にある拡散性金属層gは、カ
ルコゲンガラス中に完全に拡散してしまうため表面には
A’g金属層は残っていないが、未露光部には第2図(
b)に示すようにAg金属層が残っている。
従ってAg金属層のエツチング除去を行った。
金属層の除去には1通常フッ酸、硝酸、塩酸、硫酸それ
らの混合液、例えばフッ酸と硝酸の混液、王水、重クロ
ム酸と硫酸混液などの酸、特にAgに対しては、クロム
酸−硫酸混液(K2Cr20アー112SO,)、硫酸
銅−硫酸溶液(Cu5O4−t12SOJ、硝酸第二鉄
溶液、赤血塩−ブロムカリ溶液(継続してチオ硫酸ソー
ダ溶液を適用)、Cuに対しては塩化第二鉄溶液などが
採用される。
本実施例ては、0.2Nの硝酸第二鉄水溶液を用いてA
g層の溶解除去を行った。15秒程度で完全に未露光部
のAg層を除去することかできた。
拡散性金属層及びカルコゲンガラス層は通常、耐酸性で
ある。
一方、カルコゲンガラスはアルカリ性溶媒を用いて溶解
除去されることか知られている。
例えば、Li、 Na及びKなどの水酸化アルカリの水
もしくはアルコール等の有機溶液か用いられる。そこて
エツチング処理として0.58−Na011水溶液を用
い、約10秒間エツチング液に浸漬することによってき
れいなエツチングパターンを形成した。
その結果、金属層I3はアルカリ水溶液には全くエツチ
ングされないのて、下地の反射層である金属層!3か露
出し、第2図(c)に示すような情報パターン記録を行
なうことかてきた。
この場合、金属層の反射率は90%、金属拡散カルコゲ
ンガラス層12aの反射率は15%て極めてコントラス
トの高い情報パターン記録を行なうことができた。また
、バターニングマスクの解像力を5μと設定していたの
て、高密度の情報パターン記録を行なうことができた。
情報パターンの読み出しは、第2図(c)に示すように
AU層の反射率の大きさと、金属拡散カルコゲンガラス
層の反射率の大きさによって決定される。
記録情報パターンを長期間保存したい目的のためには、
該金属拡散カルコゲンガラス層上にMgO等の無機化合
物から成る蒸着層、あるいはポリエチレンテレフタレー
ト等の有機化合物から成る塗布層等によってオーバーコ
ートし、情報パターンに傷等かつき、読み出しエラーを
生ずるのを防ぐことかできる。また、未露光部光カード
記録媒体の色は暗赤色を呈している。
実施例2 実施例1に示す白色塩化ビニル板にAI!の蒸着層を 
200人、カルコゲンガラス層としてAS3oS7゜を
、蒸着速度500B/win、基板温度常温、真空度2
×10−’Torr、ボート温度330°Cで蒸着した
。カルコゲンガラスの蒸着膜厚は7Q(1層ルであった
。また、拡散性金属層として厚さ400人のAg蒸蒸成
膜らなる金属層を形成した。
更に、また情報トラックのパターン露光は7分行ない、
エツチング処理は実施例1と同じエツチング液を用いて
溶解除去することができた。リンスを普通の水で行なっ
た後、乾燥させた。このときの反射率の大きさは八βで
75%、金属拡散カルコゲンガラス層で15%であった
。この場合光カードの記録部の色調が明るい特色がある
実施例1では暗流色であり、実施例2では薄い黄緑色で
あるので基板の白色と近い色調をしていること、及びA
I!の白色〜銀色の反射色と加えて目立たない情報トラ
ックとすることかできた。また、解像力は2JLが可能
であった。
実施例3 拡散性金属層としてCuの蒸着膜を200人とし。
カルコゲンガラスの蒸着膜を150(lagとし、金属
層をCuとし、白色塩化ビニルの基板上に端層記録媒体
を構成した。カルコゲンガラスはAS5oSzoSez
の3元合金を用いた。
実施例1に示すカルコゲンガラスよりも高感度であった
・ 一方、金属反射層としてCuを用いたが蒸着膜2000
人として、この場合の反射率はCuの85%てあった。
 Cuを光ドーピングしたAs−5−5eのカルコゲン
ガラスの反射率15%が得られ、高コントラストの光カ
ードを記録することができた。光カードの色調は、Cu
の薄茶色に対し、カルコゲンガラスもまた赤褐色〜褐色
であるので、情報トラ・ンクの記録部とその他の部分と
の差はほとんど区別することはできなかった。
以上の実施例に示した^u、 Aj)、 Ct+の反射
金属層の他に八g、 Cr等の他の反射率の高い反射金
属層があるが、本発明はこれらの反射金属層が用いられ
ることはち然である。更に、拡散性金属層もAg。
Cuの例について示したか、他に種々の金属を拡散させ
ることはもちろん可能である。
また、カルコゲンガラス層もAs−3系、 As−3e
系、 As−3−5e系の上記の実施例に示したものの
他に、種々のカルコゲンガラスか用いられ、全く同様に
光吸収層としての役割りを演じ、高コントラストの光カ
ード記録媒体を構成することができる。
カルコゲンガラスとしては、1層構成の実施例を示した
が、中間に拡散性金属層を挟持する2層以上の場合にも
適用可能であり、反射金属層を厚膜とし、拡散性金属層
を薄膜として薄膜拡散性金属層のみをカルコゲンガラス
層の1層又は2層積層の最下部層として構成することも
可能であり。
高反射コントラストを得る効果としては何等変らないも
のである。
[発明の効果] 本発明の光カード記録媒体は散乱吸収層にカルコゲンガ
ラス層を用いることによつて、情報トラックとして従来
の光カードにおける様に金属層を直接エツチング等によ
り金属表面を改質することを避けることができること、
また金属を直接エツチングしないため情報トラックの解
像力がカルコゲンガラスの解像力に依存し、従来の記録
密度より数倍以上の高密度記録か可能となる。
また、カルコゲンガラスの中て着色しているものを用い
ることによって、光カードに着色表示部を形成し、記録
部を明確に区別することも、逆に反射層と同系色にする
ことによって区別しないことも可能となる。
総じて、金属層の反射率を十分に活用することができ、
しかもカルコゲンガラスの反射特性を最大限に利用する
ことによって高感度、高解像力、高コントラストの新規
の光カード記録媒体を提供することができる さらに、光カード記録媒体の基板に何を選択しようと反
射層が金属であるので基板材料により特性を悪くするこ
とはない長所を有している。
更に、拡散性金属層の存在は、カルコゲンガラス表面へ
の金属粒子の拡散となって示されるところから、カルコ
ゲンガラス表面での反射率を更に低下させることがてき
、しかも拡散性金属層の厚みと、露光時間のコントロー
ルによって拡散性金属の量を変化させることができるの
で、所望の反射率を制御した形で得ることかできる特徴
を有している。
また、拡散性金属の種類によっても反射率の変化を行う
ことができるので、本発明の光カード記録媒体の実用性
を一層高める効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
f51図は本発明の光カード記録媒体の一例を示す断面
図、第2図(a)〜(C)は光カード記録媒体へ情報を
記録する方法を示す工程図、第3図は従来例に於ける光
カードの記録フォーマットを示す模式的平面図、第4図
は従来例に於ける光カード再生装置の概略的構成図およ
び第5図は拡散性金属の露光時間と相対反射率との関係
の一例を示すグラフである。 l・・・光カード     2・・・記録領域3・・・
バント      4・・・情報トラック5・・・レフ
ァレンスライン 6・・・回転機構     7・・・光源8・・・レン
ズ系     9・・・結像光学系10・−・センサア
レイ 11・・・光へウド 12・・・カルコゲンガラス層 12a・・・金属拡散カルコゲンガラス層13・・・金
属層 14・・・基板 15・・・拡散性金属層 16・・・フォトマスク 17・・・Uv光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 光ビームを用いて情報を記録・再生する光カード記録媒
    体において、基板上に光ビームの反射層として金属層を
    、光ビームの散乱吸収層にカルコゲンガラス層を積層し
    、さらに該カルコゲンガラス層に接して拡散性金属層を
    積層してなることを特徴とする光カード記録媒体。
JP61213438A 1986-09-10 1986-09-10 光カ−ド記録媒体 Pending JPS6369038A (ja)

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JP61213438A JPS6369038A (ja) 1986-09-10 1986-09-10 光カ−ド記録媒体

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032393A (en) * 1988-05-11 1991-07-16 Glaxo Group Limited Drug adsorbates

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032393A (en) * 1988-05-11 1991-07-16 Glaxo Group Limited Drug adsorbates

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