JPS6369039A - 光カ−ド記録媒体 - 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】 ［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・再生か行われる様にな
った。更に、最近では、これらの記録媒体よりも携帯性
に優れ、且つ比較的大容量であるカート状の光学的情報
記録媒体（以下、光カードと称する）を利用した情報記
録再生が注げされ始めてきている。

第３図は光カート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か設けられており、該記Ｑ慴域２はバント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ビット程度の
情報容量を有している。また、各ハンド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ト１の
移動方向であり、矢印Ｃは再生時における光ヘッドによ
る情報読取り走査方向である。

第４図は以上の様な記録７オーマツトを有する光カード
を再生するための装置の概略４１Ｉ成図である。

同第４図において、光力〜ト１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ｌ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１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ｌ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上Ｏ
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かセンサアレイ１０に結
像されているうちに数回読取り走査か行なわれる。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
録情報の再生が行なわれ、これか完了すると続いて光ヘ
ッド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が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１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が知られており
、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Ｆ！膜を
加熱し溶解除去してピ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。

特にピット記録を行なう媒体としては、支持体」二に７
ｅ、　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
ラデヒドロコリン系、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ａ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
記録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ドによる状
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、ピット記録を行なうことができるが、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で、ピット周辺に表面張力により
凝集状態が生じ、均一で高解像力を有する切れのよいピ
ット記録を行なうことができない欠点があった。

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が大きい程、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が望まれているが、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があ
り、特に金属層を樹脂等に分散した記録媒体では一層の
反射率の低下が引き起こされ、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、情報トラックと情報ト
ラック以外の部分の反射率の差が著しく大きい新規の光
カード記録媒体を提供することにある。

本発明の他の目的は、従来の光カードへの記録情報トラ
ックよりも極めて高い解像力を得る目的で、解像力が２
５００本／ｍｍ以上であるカルコゲン元素から成る化合
物を記録媒体として使用した光カード記録媒体を提供す
ることである。

［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
積層して形成した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である金属層１３を
設け、さらにその上に光ビームの散乱吸収層であるカル
コゲンガラス層を積層してなるものである。

本発明はカルコゲンガラスを用いたカルコゲンガラス層
を使用した光カート記録媒体からなることを特徴の１つ
とするものである。

本発明に云う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のことであ
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、　Ｂ
１−５系、　Ｂ１−３ｅ系、　Ｂｊ−Ｔｅ系などの二元
カルコゲンガラスまたはＡｓ−５−Ｔｅ系。

Ａｓ−５ｅ−Ｔｅ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ｆｆ１（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、　Ｓｃまたはこれらの
合金か挙げられ、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〜ｏ、ｏｏ
ｓ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
〜１００ｍｇである。特に解像力について２ＪＬ以上を
得るためには約８００ｍμ〜１００■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ＣＩル〜
？　１００ルが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１ｅル以上の厚さが望ましい。

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
使用する光ビームの波長によっても異なるか、　１５％
〜９０％のものが好適に用いられる。

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、金属層１３としては、Ｔｅ、　Ｂｉ、　Ｓｎ、　
Ｓｂ。

Ｔｎ、　Ａｇ、　Ｐｔ、　Ｃｒ、八ｕ、　Ａｊ＋等の金
属の中から反射率の高い金属が選定される。

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。

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
うにガラス状物質であり、結晶構造を有していない。

従って、カルコゲ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、情報トラッ
ク以外の部分での反射率を高める必要性からカルコゲン
元素から成る記録媒体であってもガラス状物質である方
が結晶状態よりも反射率が同じ物質であっても低いため
に本発明にとっては有効な性質である。

例えば、これらカルコゲンガラスを用いて構成する光カ
ードの記録媒体としての構成は、第１図に示すようにカ
ルコゲンガラス層１２、金属層１３及び基板１４からな
る感光部材であるが、ここに示すカルコゲンガラス層１
２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
を提供することになる。

また、カルコゲンガラスの感度を高感度にする目的で、
前記の種々の元素が添加されるが、添加する元素によっ
ても反射率を種々に変えることができる。

［実施例］ 実施例１ 白色塩化ビニル板（厚さ２Ｉｌｆｆｉ）上に金の蒸着膜
を　１３０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の蒸着膜を１２００人の膜厚に
積層して、第１図に示す構成の光カート記録媒体を形成
した。

この状態での光カードは、基板か白色で表面は赤褐色を
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バターニングを行なった。

バターニングプロセスは、第２図（ａ）〜（Ｃ）に示す
通りに行なった。

先ず、第２図（ａ）に示すように３００Ｗ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１分間行なっ
た。

次にパターン露光後、エツチング処理を行なった。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０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
が用いられる。そこでエツチング溶液として０．５Ｎ−
ＮａＯｔ（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、金属層はアルカリ水溶液には全くエツチング
されないので、下地の反射層である金属層が露出し、第
２図（ｂ）に示すような情報パターン記録を行なうこと
ができた。この場合、金属の反射率は９０％、カルコゲ
ンガラスの反射率は３０％で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
たので、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、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、
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
パターンに傷等がついたり、読み出しエラーを生ずるの
を防ぐことかてきる。

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２
００人、カルコゲンガラス層としてＡ’；５ｏｓｔ。

を、蒸着速度５００ｍμ／ｗｉｎ、基板温度常温、真空
度２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ、ボート温度３３０℃て蒸
着した。カルコゲンガラスの蒸着膜厚は７００ｍｇであ
った。

また、情報トラックのパターン露光を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５程
度でカルコゲンガラスを溶解除去することかできた。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ＡＩ！て７５％、カルコゲンガラス層
で３５％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では暗赤色であり、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ＡＩ
！の白色〜銀色の反射色と加えて目立たない情報トラッ
クとすることができる。また、解像力は２ルが可能であ
った。

実施例３ Ｃｕの蒸着膜を２００人とし、カルコゲンガラス層の蒸
着膜を１５００ｍｇとし、白色増化ビニルの基板上に形
成した。

カルコゲンガラスはＡｓ、。Ｓ：１ＱＳｅ２０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。

この場合の反射率はＣｕの８５％に対し、Ａ　ｓ　−Ｓ
　−Ｓ　ｅ合金のカルコゲンガラスの２０％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
カートの色調は、Ｃｕの薄茶色に対しカルコゲンガラス
もまた赤褐色〜褐色であるのて、情報トラックの記録部
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
いものが得られた。

以上の実施例に示したＡｕ、　Ａ４．　Ｃｕの金属層の
他にｋｇ、　Ｃｒ等の他の反射率の高い金属も用いるこ
とができる。

また、カルコゲンガラス層もＡｓ−５系、　、Ａｓ−５
ｅ系、　Ａｓ−３−３ｅ系の前記各実施例に示す他に種
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る高コントラストの光カード記録
媒体を構成することがてきる。

［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って、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が可能となる。

また、カルコゲンガラスの中で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かできる 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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る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の情報
記録再生方法を示す工程図、ＦｆＳ３図は従来例に於け
る光カードの記録フォーマットの一例を示す模式的平面
図および第４図は従来例に於ける光カード再生装置の概
略的構成図を示す。 Ｉ・・・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・・・光ヘッド １２・・・カルコゲンガラス層 １３・・・金属層 １４・・・基板 Ｉ５・・・フォトマスク 代理人　　渡　　辺　　徳　　廣 第２図

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
   て形成したことを特徴とする光カード記録媒体。