JP2002269851A - 光情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

光情報記録媒体及びその製造方法

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JP2002269851A
JP2002269851A JP2001065462A JP2001065462A JP2002269851A JP 2002269851 A JP2002269851 A JP 2002269851A JP 2001065462 A JP2001065462 A JP 2001065462A JP 2001065462 A JP2001065462 A JP 2001065462A JP 2002269851 A JP2002269851 A JP 2002269851A
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JP2001065462A
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Kenichi Aihara
謙一 相原
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ドライブ開発及び欠陥検査用に好適な光情報
記録媒体及びその製造方法を提供すること。 【解決手段】 円盤状の基板上に、第1誘電体層、記録
層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性樹
脂層をその順に積層してなる相変化型光情報記録媒体に
おいて、該光情報記録媒体面内に、反射率の高い部分を
設けたことを特徴とする光情報記録媒体及び円盤状の基
板上に、反射率の高い部分を設けた後、第1誘電体層、
記録層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化
性樹脂層をその順に積層することを特徴とする光情報記
録媒体の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光情報記録媒体及
びその製造方法に関し、さらに詳しくは、特に光ビーム
を照射することにより記録層材料に相変化を生じさせ、
情報の記録、再生を行い、かつ書き換えが可能な相変化
型の光情報記録媒体及びその製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】電磁波、特にレーザービームの照射によ
る記録、再生及び消去が可能な光メモリー媒体のひとつ
として、結晶−非結晶相間又は結晶−結晶相間の転移を
利用する、いわゆる相変化型の記録媒体が知られてい
る。特に光磁気メモリーでは困難な単一ビームによるオ
ーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学系もより
単純であること等から、最近、その研究開発が活発にな
ってきている。
【0003】一方、近年、CD(コンパクトディスク)
の急速な普及にともない、1回だけの書き込みが可能な
追記型コンパクトディスク(CD−R)が開発され、市
場に普及されはじめた。しかし、CD−Rでは、書き込
み時に一度でも失敗するとその修正が不可能なためにデ
ィスクは使用不能となってしまい、廃棄せざるを得ない
ものであった。したがって、その欠点を補える書き換え
可能なコンパクトディスクの実用化が待望されていた。
【0004】研究開発された一つの例として、光磁気デ
ィスクを利用した書き換え可能なコンパクトディスクが
あるが、オーバーライトの困難さや、CD−ROM、C
D−Rとの互換がとりにくい等の欠点を有するため、原
理的に互換確保に有利な相変化型光ディスクの実用化開
発が活発化してきた。また、1996年10月には、書
き換え可能なコンパクトディスク(CD−RW)とし
て、オレンジブックパ−トIII(ver10)が発行さ
れ、さらに、1998年9月には記録速度を広範囲に規
定したオレンジブックパートIII(ver2.0)が発
行された。
【0005】CD−RWはその反射率が低いため、CD
系プレーヤーでは、CD−RWを認識すると読み取りの
ゲインを上げて読み取ることが特徴である。CD−RW
等の相変化媒体は、誘電体層をスパッタリングにて設け
るが、一般に、誘電体層は、防着板から剥離し易く、そ
れが基板上に付着し、欠陥を生じる。この際、反射膜を
成膜する前に剥離すると、その部分だけ反射率が高い欠
陥が生じる。この欠陥は、ドライブ側にとっては反射率
変動が大きいため、トラッキング外れ等の問題を生じ
る。これは、相変化媒体固有の問題であるため、この欠
陥をゼロにするのは基本的に困難である。そのため、ド
ライブ側でこれに対応していかなくてはならない。しか
しながらこの欠陥を検査していくテストディスクは、こ
れまでに存在しなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の問題を解消し、ドライブ開発及び欠陥検査用に好
適な光情報記録媒体及びその製造方法を提供することを
課題とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために、記録媒体面内に着目して鋭意検討を重
ねた結果、本発明を完成するに到った。
【0008】すなわち、本発明によれば、第1に、円盤
状の基板上に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、
金属又は合金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層
してなる相変化型光情報記録媒体において、該光情報記
録媒体面内に、反射率の高い部分を設けたことを特徴と
する光情報記録媒体が提供される。
【0009】この第1の発明には、該反射率の高い部分
が、基板グルーブサイドに設けられたものである光情報
記録媒体、該反射率の高い部分の反射率が、25%以上
である光情報記録媒体、該反射率の高い部分の周方向の
長さが、10μm以上である光情報記録媒体、該反射率
の高い部分の周方向の長さが、1mm以下である光情報
記録媒体、該反射率の高い部分の厚さが、50nm以上
である光情報記録媒体、該記録層の組成が、少なくとも
Ag、In、Sb及びTeからなるものである光情報記
録媒体及び構造が、CD−RWである光情報記録媒体が
含まれる。
【0010】本発明によれば、第2に、円盤状の基板上
に、反射率の高い部分を設けた後、第1誘電体層、記録
層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性樹
脂層をその順に積層することを特徴とする第1の光情報
記録媒体の製造方法が提供される。
【0011】本発明によれば、第3に、円盤状の基板上
に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、金属又は合
金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層してなる相
変化型光情報記録媒体において、該光情報記録媒体面内
に、反射率の低い部分を設けたことを特徴とする光情報
記録媒体が提供される。
【0012】この第3の発明には、該反射率の低い部分
が、基板グルーブサイドに設けられたものである光情報
記録媒体、該反射率の低い部分の反射率が、15%以下
である光情報記録媒体、該反射率の低い部分の反射率
が、5%以上である光情報記録媒体、該反射率の低い部
分の周方向の長さが、10μm以上である光情報記録媒
体、該反射率の低い部分の周方向の長さが、1mm以下
である光情報記録媒体、該反射率の低い部分が、反射層
を欠如させることによってなるものである光情報記録媒
体、該記録層の組成が、少なくともAg、In、Sb及
びTeからなるものである光情報記録媒体及び構造が、
CD−RWである光情報記録媒体が含まれる。
【0013】本発明によれば、第4に、円盤状の基板上
に、反射率の低い部分を設けた後、第1誘電体層、記録
層、第2誘電体層、金属又は合金層及び、紫外線硬化性
樹脂層をその順に積層することを特徴とする、第3の光
情報記録媒体の製造方法が提供される。
【0014】本発明によれば、第5に、円盤状の基板上
に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、金属又は合
金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層してなる相
変化型光情報記録媒体において、該光情報記録媒体面内
に、該第1誘電体層、該記録層、該第2誘電体層及び該
金属又は合金層の欠如した部分を設けたことを特徴とす
る光清報記録媒体が提供される。
【0015】この第5の発明には、該欠如した部分の反
射率が、5%以下である光情報記録媒体、該欠如した部
分の周方向の長さが、10μm以上である光情報記録媒
体、該欠如した部分の周方向の長さが、1mm以下であ
る光情報記録媒体、該記録層の組成が、少なくともA
g、In、Sb及びTeからなるものである光情報記録
媒体及び構造が、CD−RWである光情報記録媒体が含
まれる。
【0016】本発明によれば、第6に、円盤状の基板上
に、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、金属又は合
金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層してなる相
変化型光情報記録媒体において、該光情報記録媒体面内
の平均反射率が、24〜26%であることを特徴とする
光情報記録媒体が提供される。
【0017】この第6の発明には該平均反射率が、+/
−1%である光情報記録媒体該記録層の組成が、少なく
ともAg、In、Sb及びTeからなるものである光情
報記録媒体及び構造が、CD−RWである光情報記録媒
体が含まれる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の光情報記録媒体及びその
製造方法について、図1、図2に基づいて説明する。図
1は、本発明の光情報記録媒体の一形態である光ディス
クを示す平面図である。1は相変化記録媒体、2は高反
射率エリアである。
【0019】基本的な構成としては、案内溝を有する基
板上に、通常の相変化記録媒体部と高反射率エリア部を
有するものである。図2に、本ディスクの断面図を示
す。案内溝を有する基板3上に、第1誘電体層7、記録
層8、第2誘電体層9、反射放熱層10、オーバーコー
ト層4を形成する。さらに、好ましくは、オーバーコー
ト層4上に、印刷層5、基板鏡面に、ハードコート層6
を有する。
【0020】基板の材料は、通常、ガラス、セラミック
ス、又は樹脂であり、樹脂基板が成型性、コストの点か
ら好適である。樹脂の例としては、ポリカーボネート樹
脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、
アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂等が挙げられるが、成形
性、光学特性、コストの点で優れるポリカーボネート樹
脂、アクリル系樹脂が好ましい。また、基板の形状とし
ては、ディスク状、カード状又はシート状のいずれであ
ってもよい。
【0021】高反射率エリア2は、マスキング等の治具
を用い、スパッタリング等の成膜法によって形成される
ことが望ましく、成膜時に欠如されることによって形成
されることが好ましい。材料は、Al又はAl合金がコ
ストの点も含め、好ましいものである。高反射エリア部
の厚さは、その材料により若干異なるが、分光反射率に
より50nm以上が好ましい。また、その周方向の幅は
10μm以下であると検査の意味をなさなくなり、ま
た、欠陥が1mm以上のディスクは、市場に流通してい
る可能性はほとんどなく、ドライブも対応が難しいた
め、10μm以上であり、かつ1mm以下であることが
好ましい。
【0022】CD−RWの記録層8としては、Ag、I
n、Sb、Teを含む4元系の相変化形記録材料を主成
分として含有する材料が、記録(アモルファス化)感度
・速度、消去(結晶化)感度・速度及び消去比がきわめ
て良好なことから好適なものである。記録層の膜厚とし
ては10〜100nm、好ましくは15〜50nmとす
る。さらに、ジッター等の初期特性、オーバーライト特
性、量産効率を考慮すると、より好ましくは、15〜3
5nmである。10nmより薄いと、光吸収能が著しく
低下し、記録層としての役割を果たさない。
【0023】CD−RWの第1誘電体層7及び第2誘電
体層9の材料としては、SiO、SiO2、ZnO、S
nO2、Al23、TiO2、In23、MgO、ZrO
2等の金属酸化物、Si3N4、AlN、TIn、B
N、ZrN等の窒化物、ZnS、In23、TaS4
の硫化物等が挙げられる。第1誘電体層7の膜厚は、光
学的干渉効果のため、λ/4の整数倍がよいとされてお
り、記録層の熱設計的にその何倍前後になるかが決ま
る。そのため、60〜200nm、好ましくは80〜1
10nmである。第2誘電体層9の膜厚としては、15
〜55nm、好ましくは20〜50nmである。15n
mより薄くなると、耐熱性保護層としての機能を果たさ
なくなり、また、感度の低下を生じる。一方、45nm
より厚くなると、O/W特性を劣化させることになるの
で好ましくない。
【0024】CD−RWの反射放熱層10としては、A
l、Au、Ag、Cu、Ta等の金属材料、又はそれら
の合金等を用いることができる。また、添加元素として
は、Cr、Ti、Si、Cu、Ag、Pd、Ta等が使
用される。
【0025】反射放熱層10の上には、その酸化防止を
目的としてオーバーコート層6を形成することが望まし
い。オーバーコート層4としては、スピンコートで作製
した紫外線硬化性樹脂が一般的である。その厚さは、7
〜15μmが適当である。7μm未満では、オーバーコ
ート層上に印刷層を設ける場合、エラー率の増加の可能
性がある。
【0026】ハードコート層6としては、スピンコート
で作製した紫外線硬化性樹脂が一般的である。その厚さ
は、2〜6μmが適当である。2μm未満では、十分な
耐擦傷性が得られず、6μmを越えるときは、内部応力
が大きくなり、ディスクの機械特性に大きく影響するこ
ととなる。
【0027】本発明の光情報記録媒体の初期化、記録、
再生、消去に用いる電磁波としては、レーザー光、電子
線、X線、紫外線、可視光線、赤外線、マイクロ波等、
種々のものが採用可能である。中でも、小型でコンパク
トな半導体レーザーが最適である。
【0028】
【実施例】以下、実施例を挙げて本説明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれら実施例によって、なんら限
定されるものではない。
【0029】実施例1 幅0.5μm、深さ35nmのグルーブを有する1.2
mm厚のポリカーボネート基体に、基板中央部分と外周
をマスキングするマスクに幅100μmの角棒を付着さ
せ、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層を枚葉形スパ
ッタ装置によって、10秒タクトで連続製膜した。その
後、100μmの角棒を取り除いた基板中央部分と外周
部分をマスキングするマスクで反射層を成膜した。第1
誘電体層は、Zn、S、Si、Oを主成分としたもの
で、膜厚120nmになるように調整した。記録層は、
Ag、In、Sb、Teを主成分とし、添加元素とし
て、N、Oをそれぞれ1wt%添加し、膜厚30nmに
なるように調整した。第2誘電体層は、第1保護層と同
様にZn、S、Si、Oを主成分とし、膜厚40nmに
なるように調整した。そして、反射放熱層は、Al合金
を膜厚100nmになるように調整した。次いで、紫外
線硬化性樹脂のスピンコートによる基板面側ハードコー
トを形成し、さらに、紫外線硬化性樹脂のスピンコート
により、スパッタ膜面側の中間層(約5μm)を形成し
て、相変化型光ディスクを作成した。
【0030】この光ディスクを、大口径LDを有する初
期化装置によってディスクの光情報記憶層の結晶化処理
をおこなった。初期化条件は、飽和反射率の95%以上
を確保できる条件で行った。この光ディスクの反射率を
測定するところ、通常部分で18%、高反射率部分で7
1%であった。
【0031】実施例2 幅0.5μm、深さ35nmのグルーブを有する1.2
mm厚のポリカーボネ基板に、第1誘電体層、記録層、
第2誘電体層を、枚葉形スパッタ装置によって、10秒
タクトで連続製膜した。その後、反射放熱層のみを基板
中央部分と外周をマスキングするマスクに、幅100μ
mの角棒を付着させスパッタ装置によって成膜した。第
1誘電体層は、Zn、S、Si、Oを主成分としたもの
で、膜厚120nmになるように調整した。記録層は、
Ag、In、Sb、Teを主成分とし、添加元素として
N,OをそれぞれWt%添加し、膜厚30nmになるよ
うに調整した。第2誘電体層は、第1保護層と同様にZ
n、S、Si、を主成分とし、膜厚40nmになる、よ
うように調整した。そして、反射放熱層は、A1合金を
膜厚100nmになるように調整した。次いで、紫外線
硬化性樹脂のスピンコートによる基盤面側ハードコート
を形成し、さらに、紫外線硬化性樹脂のスピンコートに
より、スパッタ膜面側の中間層(約5μm)を形成し
て、相変化型光ディスク化した。
【0032】この光ディスクを、大口径LDを有する初
期化装置によってディスクも光情報記憶層の結晶化処理
を行った。初期条件は、飽和反射率95%以上を確保で
きる条件で行った。この光ディスクの反射率を測定した
ところ、通常部分で18%、反射膜欠如部分で6%であ
った。
【0033】実施例3 幅0.5μm、深さ35nmのグルーブを有する1.2
mm厚のポリカーボネ基体に、基板中央部分と外周をマ
スキングするマスクに、幅100μmの角棒を付着さ
せ、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、反射放熱層
を枚葉形スパッタ装置によって、10秒タクトで連続製
膜した。第1誘電体層は、Zn、S、Si、Oを主成分
としたもので、膜厚120nmになるように調整した。
記録層は、Ag、In、Sb、Teを主成分とし、添加
元素としてN、Oをそれぞれ1Wt%添加し、膜厚30
nmになるように調整した。第2誘電体層は、第1保護
層と同様にZn、S、Si、Oを主成分とし、膜厚40
nmになるように調整した。そして、反射放熱層はAl
合金を膜厚100nmになるように調整した。次いで、
紫外線硬化性樹脂のスピンコートによる基盤面側ハード
コートを形成し、さらに、紫外線硬化性樹脂のスピンコ
ートによりスパッタ膜面側の中間層(約5μm)の形成
して、相変化形光ディスクを作成した。
【0034】この光ディスクを、大口径LDを有する初
期化装置によってディスクの光情報記憶層の結晶化処理
を行った。初期化条件は、飽和反射率の95%以上を確
保できる条件で行った。この光ディスクの反射率を測定
したところ、通常部分で18%、膜欠如部分で1%であ
った。
【0035】実施例4 幅0.5μm、深さ35nmのグルーブを有する1.2
mm厚のポリカーボネ基体に、第1誘電体層、記録層、
第2誘電体層、反射層を枚葉形スパッタ装置によって、
10秒タクトで連続製膜した。第1誘電体層は、Zn、
S、Si、Oを主成分としたもので、膜厚150nmに
なるように調整した。記録層は、Ag、In、Sb、T
eを主成分とし、添加元素としてN、Oをそれぞれ1W
t%添加し、膜厚30nmになるように調整した。第2
誘電体層は、第1保護層と同様にZn、S、Si、Oを
主成分とし、膜厚30nmになるように調整した。そし
て、反射放熱層は、A1合金を膜厚140nmになるよ
うに調整した。次いで、紫外線硬化性樹脂のスピンコー
トによりスパッタ膜面側の中間層(約5μm)を形成し
て、相変化形光ディスクを作製した。
【0036】この光ディスクを、大口径LDを有する初
期化装置によってディスクの光情報記憶層の結晶化処理
を行った。初期化条件は、飽和反射率の95%以上を確
保できる条件で行った。この光ディスクの反射率を測定
したところ、面内の平均で24.7%、面内分布+/−
0.7%であった。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、ドライブ開発及び欠陥
検査用に好適な光情報記録媒体及びその製造方法が提供
され、光情報記録分野に寄与するところは、きわめて大
きいものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光情報記録媒体の一形態である光ディ
スクを示す平面図である。
【図2】本発明の光情報記録媒体の一形態である光ディ
スクを示す断面図である。
【符号の説明】
1 相変化記録媒体 2 高反射率エリア 3 基板 4 オーバーコート 5 印刷層 6 ハードコート層 7 第1誘電体層 8 記録層 9 第2誘電体層 10 反射放熱層

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円盤状の基板上に、第1誘電体層、記録
    層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性樹
    脂層をその順に積層してなる相変化型光情報記録媒体に
    おいて、該光情報記録媒体面内に、反射率の高い部分を
    設けたことを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 【請求項2】 該反射率の高い部分が、基板グルーブサ
    イドに設けられたものである請求項1に記載の光情報記
    録媒体。
  3. 【請求項3】 該反射率の高い部分の反射率が、25%
    以上である請求項1又は2に記載の光情報記録媒体。
  4. 【請求項4】 該反射率の高い部分の周方向の長さが、
    10μm以上である請求項1〜3のいずれかに記載の光
    情報記録媒体。
  5. 【請求項5】 該反射率の高い部分の周方向の長さが、
    1mm以下である請求項1〜4のいずれかに記載の光情
    報記録媒体。
  6. 【請求項6】 該反射率の高い部分の厚さが、50nm
    以上である請求項1〜5のいずれかに記載の光情報記録
    媒体。
  7. 【請求項7】 該記録層の組成が、少なくともAg、I
    n、Sb及びTeからなるものである請求項1〜6のい
    ずれかに記載の光情報記録媒体。
  8. 【請求項8】 構造が、CD一RWである請求項1〜7
    のいずれかに記載の光情報記録媒体。
  9. 【請求項9】 円盤状の基板上に、反射率の高い部分を
    設けた後、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、金属
    又は合金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層する
    ことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の光情
    報記録媒体の製造方法。
  10. 【請求項10】 円盤状の基板上に、第1誘電体層、記
    録層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性
    樹脂層をその順に積層してなる相変化型光情報記録媒体
    において、該光情報記録媒体面内に、反射率の低い部分
    を設けたことを特徴とする光情報記録媒体。
  11. 【請求項11】 該反射率の低い部分が、基板グルーブ
    サイドに設けられたものである請求項10に記載の光情
    報記録媒体。
  12. 【請求項12】 該反射率の低い部分の反射率が、15
    %以下である請求項10又は11に記載の光情報記録媒
    体。
  13. 【請求項13】 該反射率の低い部分の反射率が、5%
    以上である請求項10〜12のいずれかに記載の光清報
    記録媒体。
  14. 【請求項14】 該反射率の低い部分の周方向の長さ
    が、10μm以上である請求項10〜13のいずれかに
    記載の光情報記録媒体。
  15. 【請求項15】 該反射率の低い部分の周方向の長さ
    が、1mm以下である請求項10〜14のいずれかに記
    載の光情報記録媒体。
  16. 【請求項16】 該反射率の低い部分が、反射層を欠如
    させることによってなるものである請求項10〜15の
    いずれかに記載の光情報記録媒体。
  17. 【請求項17】 該記録層の組成が、少なくともAg、
    In、Sb及びTeからなるものである請求項10〜1
    6のいずれかに記載の光情報記録媒体。
  18. 【請求項18】 構造が、CD−RWである請求項10
    〜17のいずれかに記載の光情報記録媒体。
  19. 【請求項19】 円盤状の基板上に、反射率の低い部分
    を設けた後、第1誘電体層、記録層、第2誘電体層、金
    属又は合金層及び紫外線硬化性樹脂層をその順に積層す
    ることを特徴とする請求項10〜18のいずれかに記載
    の光情報記録媒体の製造方法。
  20. 【請求項20】 円盤状の基板上に、第1誘電体層、記
    録層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性
    樹脂層をその順に積層してなる相変化型光情報記録媒体
    において、該光情報記録媒体面内に、該第1誘電体層、
    該記録層、該第2誘電体層及び該金属又は合金層の欠如
    した部分を設けたことを特徴とする光情報記録媒体。
  21. 【請求項21】 該欠如した部分の反射率が、5%以下
    である請求項20に記載の光情報記録媒体。
  22. 【請求項22】 該欠如した部分の周方向の長さが、1
    0μm以上である請求項20又は21に記載の光情報記
    録媒体。
  23. 【請求項23】 該欠如した部分の周方向の長さが、1
    mm以下である請求項20〜22のいずれかに記載の光
    情報記録媒体。
  24. 【請求項24】 該記録層の組成が、少なくともAg、
    In、Sb及びTeからなるものである請求項20〜2
    3のいずれかに記載の光情報記録媒体。
  25. 【請求項25】 構造が、CD−RWである請求項20
    〜24のいずれかに記載の光情報記録媒体。
  26. 【請求項26】 円盤状の基板上に、第1誘電体層、記
    録層、第2誘電体層、金属又は合金層及び紫外線硬化性
    樹脂層をその順に積層してなる相変化型光情報記録媒体
    において、該光情報記録媒体面内の平均反射率が、24
    〜26%であることを特徴とする光情報記録媒体。
  27. 【請求項27】 該平均反射率が、+/−1%である請
    求項26に記載の光情報記録媒体。
  28. 【請求項28】 該記録層の組成が、少なくともAg、
    In、Sb及びTeからなるものである請求項26又は
    27に記載の光情報記録媒体。
  29. 【請求項29】 構造が、CD−RWである請求項26
    〜28のいずれかに記載の光情報記録媒体。
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