JP2003016690A - 情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents
情報記録媒体及びその製造方法Info
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Abstract
ド型情報記録媒体において、プリピットに色素を充填す
る際し、ピット部の色素が多いために変調度が小さい、
シンメトリーがずれる等を防ぎ、RAM領域の平均膜厚
をROM領域より厚くする、有機色素材料の塗布方法を
変える、等により、RAM領域の吸光度をROM領域の
吸光度より高くする事で良好な信号を検出できる情報記
録媒体を提供する。 【解決手段】 透光性の基板上に直接もしくは下地層を
介して記録層または金属層を設けた情報記録媒体におい
て、情報を記録再生消去するRAM領域(11b)と情
報を予め凹凸のピット列として形成しておいて再生のみ
を行うROM領域(11a)とを含み、記録層または金
属層の平均膜厚が、ROM領域よりRAM領域の方が厚
いことを特徴とする情報記録媒体を主たる構成にしたこ
と。その他7項ある。
Description
の記録再生消去を行う情報記録媒体に関し、特に記録再
生消去可能なRAM領域と再生のみ可能なROM領域と
を備えた光情報記録媒体に関する。
の光情報記録媒体として、登録2596474号公報、
登録2596477号公報、登録2597491号公
報、特開平4−146537号公報、特開平4−146
536号公報、特開平3−241538号公報が知られ
ている。
度、透過率に着目し、改良を施すことで発明を完成させ
た従来例は存在していない。
D−Rなどのように有機色素を記録膜材料に使用し、前
記のハイブリッド媒体を作製するにあたり、ROM領域
のプリピットに色素を充填する際、充填量の目安がなく
困っていた。特に充填量が多い場合、ピット部の色素が
多いために変調度が小さい、シンメトリーがずれる、な
どの問題が起きていた。
本発明では、RAM領域の吸光度をROM領域の吸光度
より高くすることで、変調度が大きく、シンメトリーが
ずれない情報記録媒体を提供することを目的とする。
記の手段により達成される。請求項1によれば、透光性
の基板上に直接もしくは下地層を介して記録層または金
属層を設けた情報記録媒体において、情報を記録再生消
去するRAM領域と、情報を予め凹凸のピット列として
形成しておいて再生のみを行うROM領域とを含み、R
AM領域の記録層の平均膜厚が、ROM領域の記録層ま
たは金属層より厚い情報記録媒体を最も主要な特徴とす
る。
録媒体において、前記記録層または金属層の平均膜厚の
吸光度を測定することで、前記記録層の平均膜厚を所定
の厚さにした情報記録媒体を主要な特徴とする。
情報記録媒体において、記録層が有機色素材料により形
成させている情報記録媒体を主要な特徴とする。
録媒体において、成膜後の色素のλmax の波長において
RAM領域の吸光度がROM領域の吸光度より高い情報
記録媒体を主要な特徴とする。
録媒体において、RAM領域およびROM領域が同一材
料の記録層または金属層で形成されている情報記録媒体
を主要な特徴とする。
録媒体に関して、情報の記録再生に用いる波長におい
て、RAM領域の吸光度がROM領域の吸光度より高い
情報記録媒体を主要な特徴とする。
の情報記録媒体において、RAM領域の吸光度(ABSra
m)とROM領域の吸光度(ABSrom)との関連が、 1≦ABSram/ABSrom≦1.3 である情報記録媒体を主要な特徴とする。
平均膜厚の吸光度を測定した後、前記記録層の平均膜厚
を所定の厚さに形成することを特徴とする情報記録媒体
の製造方法を最も主要な特徴とする。
詳細に説明する。図1は本発明の後述する実施例1乃至
3で説明する光情報記録媒体の要部拡大断面図、図2は
その光情報記録媒体の平面図である。
録媒体は、片面に微細な凹凸状のプリフォーマットパタ
ーン2が形成された透明基板1と、プリフォーマットパ
ターン2内に光エネルギを吸収して熱エネルギに変換す
る材料、若しくはこの種のイオン性の色素材料を少なく
とも一部に含むヒートモード記録材料を充填することに
よって形成される情報記録部3と、情報記録部3上に被
着された金属層4と、金属層4を覆うようにコーティン
グされた保護層5から構成されている。
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルペンテ
ン、エポキシなどの透明樹脂材料を所望の形状に成形
し、その片面に所望のプリフォーマットパターンを転写
したものや、所望の形状に形成されたガラス等の透明セ
ラミックス板の片面に所望のプリフォーマットパターン
が転写された透明樹脂層を密着したものなどの、公知の
透明基板を用いることができる。ディスク状光情報記録
媒体(以下、光ディスクという)を構成する透明基板1
は、図2に示すように、中心部にセンタ孔1aを有する
円盤状に形成される。なお、透明基板1の作製方法につ
いては、公知に属する事項であり、かつ本発明の要旨で
もないので、説明を省略する。
も記録・再生用レーザビームを記録トラックに追従させ
るためのビーム案内部を含んで構成される。図1及び図
2の例では、ビーム案内部が、センタ孔1aと同心の渦
巻状又は同心円状に形成された案内溝2aをもって構成
されており、当該案内溝2aに沿って、アドレスピット
やクロックピット等のプリピット2bが形成されている
(図1参照)。プリピット2bが案内溝2a上に重ねて
形成される場合には、両者を光学的に識別できるように
するため、図1に示すように、案内溝2aとプリピット
2bとがそれぞれ異なる深さに形成される。プリピット
2bが相隣接する案内溝2aの間に形成される場合に
は、両者を同じ深さに形成することもできる。なお、ビ
ーム案内部としては、案内溝2aに代えて、ウォブルピ
ットを記録トラックに沿って形成することもできる。
エネルギに変換する材料、若しくはこの種のイオン性の
色素材料を少なくとも一部に含むヒートモード記録材料
を、前記プリフォーマットパターン2内に充填すること
によって形成される。
は、例えばポリメチン系色素、アントラキノン系色素、
シアニン系色素、フタロシアニン系色素、ナフタロシア
ニン系色素、キサンテン系色素、トリフェニルメタン系
色素、ピリリウム系色素、アズレン系色素、含金属アゾ
染料、アゾ染料等を挙げることができる。これらのうち
では、ジカルボシアニン誘導体、フタロシアニン誘導
体、ナフタロシアニン誘導体、シアニン誘導体、アゾ染
料誘導体が特に好適に用いられる。また、アミニウム系
色素などの各種クエンチャが添加された色素材料を用い
ることもできる。
1種又は2種以上の色素材料を樹脂中に分散したもの
を、情報記録部3の形成材料として用いることもでき
る。色素材料を分散できる樹脂材料としては、アクリル
樹脂、ビニル樹脂、フェノール樹脂、フッ素樹脂、シリ
コーン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂などを挙
げることができる。
マットパターン形成面に、先に例示的に列挙された色素
材料群より選択された色素材料の溶剤溶液をスピンコー
トし形成する。さらに溝状のプリフォーマットパターン
2内に色素材料を充填した後、プリフォーマットパター
ン2の間の図示しないランド部に付着した色素材料を選
択的に除去し、透明基板1の表面を露出すると共に、プ
リフォーマットパターン2内にのみ色素材料を充填する
ことによって形成することも可能である。なお、色素材
料の溶剤としては、アルコール系溶剤あるいはセルソル
ブ系溶剤などを用いることができる。
キレート材を含有し、本発明の目的を達成することもで
きる。たとえば、無機酸類、ジカルボ酸類、オキシカル
ボ酸類、ジオキシ化合物、オキシオキシム類、オキシア
ルデヒドおよび誘導体類、ジケトン類および類似化合
物、オキシキノン類、トロボロン類、N−オキシド化合
物、アミノカルボン酸および類似化合物、ヒドロキシル
アミン類、オキシン類、アルジミン類、オキシオキシム
類、オキシアゾ化合物、ニトロソナフトール類、トリア
ゼン類、ピウレット類、ホルマザン類およびジチゾン
類、ビクアリド類、グリオキシム、ジアミン類および類
似化合物、ヒドラジン誘導体、チオエーテル類がある。
さらに、イミノ基(イミド、アミド)を有する誘導体も
使用可能である。
化し情報の記録ができる相変化型材料も使用可能であ
る。具体的には「A」−「B」−「C」−Ge−Teで
代表されるアモルファス金属、および合金である。ここ
で「A」=Cu,Ag、Au、Sc、Y、Ti、Zr、
V、Nb、Cr、Mo、Mn、Fe、Ru、Co、R
h、Ni、Pd、Hf、Ta、W、Ir、Pt、Hg、
B、C、N、P、O、S、Se、ランタニド元素、アク
チニド元素、アルカリ土類金属元素、不活性ガス元素、
などのうち少なくとも一つの元素を表す。「B」はT
l、Iなどハロゲン元素、およびNaなどのアルカリ金
属元素のうち少なくとも一元素を表す。「C」はSb、
Sn、As、Pb、Bi、Zn、Cd、Si、Al、G
aおよびInのうち少なくとも一元素を表す。
たとえば上記金属元素のTb、Fe、Coなども記録層
として使用可能である。
が、アルミニウム、銀、銅などの金属材料又はこれらを
主成分とする合金材料を使用することができる。特に金
を主体とする金属または合金を用いることが好適であ
る。ここで銀を主体とするとは、銀の含有率が80〜1
00原子%、特に90〜100%であることが好まし
い。
価でありかつコンパクトディスクにおいて使用されて実
績が有ることから、アルミニウムを使用することもでき
る。金属層材料として金属材料又は合金材料を用いる場
合には、スパッタリングや真空蒸着などの真空成膜方法
によって、金属層4を形成することができる。この場
合、真空槽内の真空度を変えて(例えば、10−5torr
程度)スパッタリングを行い、密度または結晶化の状態
の違う膜を形成して金属反射膜の反射率を高くする技術
を適用することもできる。
N等の無機材料や、光硬化性樹脂などの有機材料を用い
て形成することができる。無機保護層は、真空成膜方法
によって形成することができ、有機保護層は、金属層4
上に光硬化性樹脂膜(たとえば、大日本インキ化学工業
(株)のSD1700、SD318、SD301)をス
ピンコートした後、樹脂硬化光を照射することによって
形成できる。
効果を明らかにする。勿論本発明は以下に示す実施例に
よって限定されるものではない。 (実施例1)図1及び図2に示すプリフォーマットパタ
ーンを有するポリカーボネート基板に、フタロシアニン
溶液をスピンコートすることで情報記録部3を形成し
た。この情報記録部3の上にスパッタ法により厚さ10
0nmの金膜を形成し金属層4とした。該金属層上に大日
本インキ化学工業(株)のSD1700(熱伝導率1.
0以下)を膜厚5μmで積層し保護層5とした。さらに
保護層5上に、UV硬化性のインク層15を設けた。具
体的にはDICUVインク(大日本インキ化学工業
(株))を0.67g積層した。
体は、情報の記録エリア11がROM領域11aとRA
M領域(追記領域)11bとに分割された、所謂パーシ
ャルROM型の光情報記録媒体に、本発明を適用したこ
とも特徴のひとつである。
パターン1として、ビーム案内部及びヘッダー部、溝
部、読出し専用の情報信号部、ピット部が必要に応じて
形成される。これに対して、RAM領域(追記領域)1
1bには、プリフォーマットパターン1として、ビーム
案内部及びヘッダー部、トラック上に一定間隔で配置さ
れたヘッダー部の間の未記録部、溝部が必要に応じて配
置され、情報の追記エリアになっている。
変えRAM領域、ROM領域の同一系色素の吸光度を変
えた。それらの媒体の信号特性は下記の表1に示す結果
となった。なお、吸光度は成膜後の色素のλmax の波長
における吸光度である。
am)とROM領域の吸光度(ABSrom)との関連が、 1≦ABSram/ABSrom≦1.3 である時が最も良好な信号特性が得られた。
とで同様の関係を見いだすことが出来る。つまり透過率
Tと吸光度Aは下式の関係にあるので、同様に透過率に
よる制限も可能である。 log 10(100/T)=A
領域とROM領域を異なる色素により形成した。それぞ
れの色素において、吸光度と色素のモル吸光計数から色
素の平均膜厚を算出する。なお、吸光度は成膜後の色素
のλmax の波長における吸光度である。
平均膜厚よりRAM領域の膜厚が厚い場合良好な信号を
検出することができた。このことは、ROM領域のプリ
ピットがRAM領域の案内溝より浅いため、プリピット
に少量の色素を充填した結果得られた。
領域とROM領域を同一の金属材料により記録層を形成
した場合、記録再生に用いる波長において吸光度を測定
し、実施例1同様にRAM領域の吸光度がROM領域よ
り高かい場合、実施例1同様の関係式の範囲で良好な信
号を検出することができた。
体を、図4に基づいて説明する。図4は本例に係る光情
報記録媒体の要部拡大断面図である。この図から明らか
なように、本例の光情報記録媒体は、実施例1同様の構
成としUV硬化性インク上に親水性材料を含有する層1
5を積層した。
リビニルアルコール、体質顔料などを使用することが出
来る。また、UV硬化性インク層および親水性材料を含
有する層は単独または複合でディスクをクランプする。
いわゆるクランピングエリアにも塗布することが出来
る。
体を、図5に基づいて説明する。図5は本例に係る光情
報記録媒体の要部拡大断面図である。この図から明らか
なように、本例の光情報記録媒体は、透明基板1のプリ
フォーマットパターン形成面に下地層6を形成し、下地
層6の表面に形成されるプリフォーマットパターン2と
対応する溝内に色素材料を充填して情報記録部3を形成
した。
の密着性の改善や記録感度の改善、それに情報記録部3
の保護等のために設けられるものであって、例えばポリ
ビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリアクリ
ル酸、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニル
ピロリドン、ポリメタクリル酸、ポリプロピレングリコ
ール、メチルセルロース、ポリビニルナイトレート、ニ
トロセルロースなどの親水性樹脂によって形成される。
下地層6の形成は、親水性樹脂の水溶液を、透明基板1
のプリフォーマットパターン形成面2にスピンコートす
ることによって行える。
いるため、耐水性(耐湿性、透湿性)及び耐熱性が悪
い。したがって、下地層6には、架橋処理や結晶化処理
を施して、耐水性及び耐熱性を改善することが好まし
い。具体的には、親水性樹脂の水溶液に架橋剤を添加し
て下地層6を成膜した後に、光照射による架橋反応や加
熱による架橋反応を起こさせたり、あるいは架橋剤の添
加のない下地層6を熱処理して結晶化(例えば、親水性
樹脂としてポリビニルアルコール(PVA)を用いる場
合には、PVAを変性PVA化する。)させる。
熱による悪影響を透明基板1に与えることがなく、かつ
作業性にも優れていることから、結晶化処理よりも架橋
処理の方が好ましい。以下に、架橋反応の具体例を示
す。実施に際しては、これらの架橋反応から、必要に応
じて任意の例を採用することができる。 (1)架橋剤として、重クロム酸アンモニウムを添加
し、色素表面を処理すると同時に、成膜後反応光を照射
して、下地層6に架橋反応を起こさせる方法。 (2)無機系架橋剤として、例えば銅、ホウ素、アルミ
ニウム、チタン、ジルコニウム、スズ、バナジウム、ク
ロム等を添加する方法。 (3)アルデヒドを用いてアセタール化する方法。 (4)水酸基をアルデヒド化する方法。 (5)活性化ビニル化合物を添加する方法。 (6)エポキシ化合物を添加してエテール化する方法。 (7)酸解媒のもとでジカルボン酸反応を起させる方
法。 (8)コハク酸及び硫酸を添加する方法。 (9)トリエチレングリコール及びアクリル酸メチルを
添加する方法。 (10)ポリアクリル酸及びメチルビニルエテールマレ
イン酸共重合体をブレンドする方法。
層4、保護層5については、前記実施例1と同じである
ので、重複を避けるため、説明を省略する。
の効果を明らかにする。この例では、下地層材料として
ポリビニルアルコールを選択した。この2.0wt%水
溶液をスピンコ−ト法により成膜し、クロムを架橋材と
して安定化させた。その他、透明基板1、情報記録部
3、反射層4、保護層5、UV硬化性インク層10につ
いては、前記実施例1と同じであるので、重複を避ける
ため、説明を省略する。
体を、図6に基づいて説明する。図6は本例に係る光情
報記録媒体の要部拡大断面図である。この図から明らか
なように、本例の光情報記録媒体は、プリフォーマット
パターン2内に色素を充填することによって形成される
情報記録部3上に、中間層7を介して反射層4を積層
し、これら中間層7及び反射層4を覆うように保護層5
をコーティングした。
密着性の改善や記録感度の改善、それに情報記録部3の
保護等のために設けられるものであって、実施例2にお
ける下地層6と同種の親水性樹脂または実施例1の情報
記録部3に含有することのできる、金属膜の酸化還元反
応に対応する電子供与性または受容性を持つ材料を含有
することができる。
場合、その水溶液を、情報記録部3上にスピンコートす
ることによって行える。当該中間層7についても、耐水
性及び耐熱性を改善するため、スピンコートされた中間
層7に、架橋処理や結晶化処理を施すことが好ましい。
架橋処理及び結晶化処理は、実施例2に記載した方法で
行える。
層4、保護層5、UV硬化性インク層10については、
前記実施例1と同じであるので、重複を避けるため、説
明を省略する。
ャートが示されている。S1でガラス円盤を研磨、洗浄
する。ついで、S2でシランコートを行い、S3でガラ
ス円盤上にフォトレジストをスピンコートし、所定の膜
厚を有するレジスト層を形成する。更に、S4で溶剤を
とばすためプリベークを行い、S5でレジスト層に集光
レンズを介してレーザを照射する(カッティング)。次
にS6でこの露光済みガラス円盤の現像処理し、S7で
レジストをTg以上に加熱し溝形状を整形する(第一ベ
ーク)。
を行い(第二ベーク)、S9で蒸着、メッキを行い、S
10でガラス円盤の凹凸面に金属膜を形成し、それを剥
離することによりスタンパを作成する。S11によりス
タンパを用いて射出成形を行い、所定の膜厚を有するレ
プリカ層を形成する。ついで、S12により透明基板の
片側にスピンコート法によりハードコート層を形成す
る。更に、S13で透明基板の片面にスピンコート法に
より下地層を形成する。S14では下地層の上面にスピ
ンコート法により記録層を形成する。S15により記録
層上に反射層を形成する。更にS16で記録層の上層に
スピンコート法により薄層を形成した。S17は単板に
状態にて使用する場合を示し、S18ではそれぞれのデ
ィスクを張り合わせ両面ディスクとする場合を示した。
ついで、S17の単板、S18の張り合わせ両面ディス
クをカートリッジに収納し特性の評価を行う。尚、ディ
スクのカートリッジへの収納及び特性の評価を行うこと
は周知事項であるため、フローチャートには示していな
い。
S8は同時に行うこともできる。溝形状の整形には加熱
温度90度以上180度以下、時間は5から90分で任
意に選択できる。
る記録層形成と保護層形成の詳細を示すフローチャート
である。S21ではレプリカ層、下地層(省略する場合
もある)などを形成した基板(円盤)を準備する。つい
で、S22でフタロシアニン色素、含金属アゾ染料、シ
アニン色素と赤外吸収色素を溶解したアルコール溶液ま
たはセルソルブ溶液を基板上にスピンコートして記録層
を形成する。更に、S23では30〜140℃の温度で
10秒以上アニールし、余剰の溶媒を蒸発させる。S2
4で色素薄膜上を洗浄する。特に外周部の余剰な色素を
洗浄する。S25ではポリビニルアルコール(PVA)
と架橋剤の溶液を記録膜上にスピンコートする。S26
ではPVAの塗膜上に紫外線を1秒以上照射しPVAの
架橋を行う。ついで、S27で架橋後、30〜140℃
の温度で10秒以上アニールし、余剰の溶媒を蒸発させ
る。最後に、S28で余剰の架橋剤を洗浄するため、水
などを架橋PVA塗膜上にスピンコートする。
体を、図9に基づいて説明する。図9は本例に係る光情
報記録媒体の要部拡大断面図である。この図から明らか
なように、本例は基板1を貼り合わせた構造を取る。保
護層5上に接着層12を積層し、第二の中間層13、第
三の中間層14を介して張り合わせる。第二の中間層1
3、第三の中間層14には前記の下地層、中間層に使用
した水溶性樹脂、金属層に使用した金属材料を使用する
ことができる。以上のように作製した媒体に実施例1同
様にUV硬化性インクを同量積層した。得られた結果は
実施例1同様であった。
記録媒体を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれ
に限定されるものではなく、例えばカード状、スティッ
ク状あるいはテープ状など、他の形態の情報記録媒体に
も応用できることは勿論である。
くは下地層を介して記録層または金属層を設けた情報記
録媒体において、情報を記録再生消去するRAM領域と
情報を予め凹凸のピット列として形成しておいて再生の
みを行うROM領域とを含み、RAM領域の記録層の平
均膜厚が、ROM領域の記録層または金属層より厚いこ
とを特徴とする情報記録媒体によれば、ピット部に色素
が充填でき良好な信号を検出できる。
において、前記記録層または金属層の平均膜厚の吸光度
を測定することで、前記記録層の平均膜厚を所定の厚さ
にしたことを特徴とする情報記録媒体によれば、簡便に
膜厚を算出でき、管理が容易となる。
録媒体において、記録層が有機色素材料により形成され
ていることを特徴とする情報記録媒体によれば、簡便に
膜厚を算出することができる。
において、成膜後の色素のλmax の波長においてRAM
領域の吸光度がROM領域の吸光度より高いことを特徴
とする情報記録媒体によれば、RAM領域の平均膜厚が
厚く、プリピットに少量の色素が充填でき良好な信号を
検出できる。
において、RAM領域およびROM領域が同一材料の記
録層または金属層で形成されていることを特徴とする情
報記録媒体によれば、吸光度スペクトルがRAM領域、
ROM領域で同形状とすることができる。
に関して、情報の記録再生に用いる波長において、RA
M領域の吸光度がROM領域の吸光度より高いことを特
徴とする情報記録媒体によれば、ROM領域の平均膜厚
が薄く、プリピットに少量の色素が充填でき良好な信号
を検出できる。
記録媒体において、RAM領域の吸光度(ABSram)とR
OM領域の吸光度(ABSrom)との関連が、 1≦ABSram/ABSrom≦1.3 であることを特徴とする情報記録媒体によれば、良好な
信号を検出することができる。
厚の吸光度を測定した後、前記記録層の平均膜厚を所定
の厚さに決定することを特徴とする情報記録媒体の製造
方法によれば、簡便に膜厚を算出でき、管理が容易とな
る。
の要部拡大断面図である。
の平面図である。
の平面図である。
拡大断面図である。
拡大断面図である。
断面図である。
る。
である。
ある。
Claims (8)
- 【請求項1】 透光性の基板上に直接もしくは下地層を
介して記録層または金属層を設けた情報記録媒体におい
て、情報を記録再生消去するRAM領域と、情報を予め
凹凸のピット列として形成しておいて再生のみを行うR
OM領域とを含み、RAM領域の記録層の平均膜厚が、
ROM領域の記録層または金属層より厚いことを特徴と
する情報記録媒体。 - 【請求項2】 請求項1記載の情報記録媒体において、
前記記録層または金属層の平均膜厚の吸光度を測定する
ことで、前記記録層の平均膜厚を所定の厚さにしたこと
を特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項3】 請求項1又は2記載の情報記録媒体にお
いて、記録層が有機色素材料により形成されていること
を特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項4】 請求項3記載の情報記録媒体において、
成膜後の色素のλmax の波長においてRAM領域の吸光
度がROM領域の吸光度より高いことを特徴とする情報
記録媒体。 - 【請求項5】 請求項1記載の情報記録媒体において、
RAM領域およびROM領域が同一材料の記録層または
金属層で形成されていることを特徴とする情報記録媒
体。 - 【請求項6】 請求項5記載の情報記録媒体に関して、
情報の記録再生に用いる波長において、RAM領域の吸
光度がROM領域の吸光度より高いことを特徴とする情
報記録媒体。 - 【請求項7】 請求項4または6記載の情報記録媒体に
おいて、RAM領域の吸光度(ABSram)とROM領域の
吸光度(ABSrom)との関連が、 1≦ABSram/ABSrom≦1.3 であることを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項8】 記録層または金属層の平均膜厚の吸光度
を測定した後、前記記録層の平均膜厚を所定の厚さに形
成することを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
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