JP3156261B2 - 情報記録媒体 - Google Patents
情報記録媒体Info
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Description
ーザビームを用いての情報の記録(書込み)と再生(読
取り)が可能な色素を含む記録層、該記録層の上に金属
からなる反射層、そして該反射層の上に保護層が順次設
けられた情報記録媒体に関するものである。
ー密度のビームを用いる情報記録媒体が開発され、実用
化されている。この情報記録媒体は光ディスクと称さ
れ、ビデオ・ディスク、オーディオ・ディスク、さらに
は大容量静止画像ファイル及び大容量コンピュータ用デ
ィスク・メモリなどとして使用されている。
成樹脂などからなる円板状の基板と、この上に設けられ
たBi、Sn、In、Te等の金属又は半金属;又はシ
アニン系、金属錯体系、キノン系等の色素からなる記録
層とを有する。なお、記録層が設けられる側の基板表面
には通常、基板の平面性の改善、記録層との接着力の向
上あるいは光ディスクの感度の向上などの点から、高分
子物質からなる中間層が設けられることが多い。
目的で、記録層上に保護層を設けたり、あるいはディス
ク構造として、二枚の円板状基板のうちの少なくとも一
枚の基板上に記録層を設け、この二枚の基板を、記録層
が内側に位置し、かつ空間を形成するようにリング状内
側スペーサとリング状外側スペーサとを介して接合して
なるエアーサンドイッチ構造が提案されている。このよ
うな保護層が設けられた光ディスクやエアーサンドイッ
チ構造を有する光ディスクでは、記録層は直接外気に接
することがなく、情報の記録、再生は基板を透過するレ
ーザ光で行なわれるために、記録層が物理的又は化学的
な損傷を受けたり、あるいはその表面に塵埃が付着して
情報の記録、再生の障害となることがないとの利点があ
る。
び読み取りは通常下記の方法により行なわれる。即ち、
情報の書き込みはレーザビームをこの光ディスクに照射
することにより行なわれ、記録層の照射部分がその光を
吸収して局所的に温度上昇し、物理的あるいは化学的な
変化(たとえば、ピットの生成)が生じてその光学的特
性を変えることにより情報が記録される。情報の読み取
りもまた、レーザビームを光ディスクに照射することに
より行なわれ、記録層の光学的特性の変化に応じた反射
光又は透過光を検出することにより情報が再生される。
る記録材料として上記のように金属類や色素等が知られ
ている。色素を用いた情報記録媒体は、金属等の記録材
料に比べて高感度であるなど記録媒体自体の特性におい
て長所を有する他に、記録層を塗布法により簡単に形成
することができるという製造上の大きな利点を有してい
る。しかしながら、色素からなる記録層は、一般に反射
率が低い、あるいは高いC/Nが得られ難いとの欠点が
ある。
の欠点を改良するために、この記録層の上に金属からな
る反射層を設けることが提案されている。しかしなが
ら、金属からなる反射層は、色素からなる記録層や一般
に有機物からなる保護層との密着性が悪く、色素からな
る記録層の上に金属からなる反射層を設けた情報記録媒
体、及びこの反射層の上に更に保護層を設けた情報記録
媒体は、一般に耐久性の低いものであった。
上に、色素からなる記録層、金属からなる反射層、そし
て保護層がこの順に設けられた情報記録媒体であって、
該金属反射層と色素記録層との密着性、そして該金属反
射層と該保護層との密着性がいずれも優れ、これにより
耐久性を向上させた情報記録媒体を提供することを目的
とする。
に、レーザ光により情報の記録と再生が可能な色素を含
む記録層が設けられ、該記録層の上に蒸着、スパッタリ
ングまたはイオンプレーティングすることにより形成さ
れた金属反射層、そして該反射層の上に保護層が順次設
けられた情報記録媒体であって、該反射層が、Au、A
g、Pt、及びMgからなる群より選ばれる少なくとも
一種の金属と、Be、B、C、Si、Sc、Ti、V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Y、Z
r、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、H
f、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、La、
Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、E
r、Tm、Yb、及びLuから選ばれる元素物質であっ
て、前記金属の融点よりも100℃以上高い融点を有す
る元素物質とからなり、該金属:該元素物質の重量比が
100:0.1〜8の範囲にあることを特徴とする情報
記録媒体にある。
下記の通りである。 (1)該金属:該元素の重量比が100:0.3〜6の
範囲にあることを特徴とする上記の情報記録媒体。
g又はPtであって、後者の元素物質がSi、Cu、G
e、Mo、Rh、Pd、Au(但し、金属AがAgの場
合)、Ta、及びWからなる群より選ばれる少なくとも
一種の元素物質である上記の情報記録媒体。
して0.1〜8重量部のSi、Cu、Ge、Mo、R
h、Pd、Ta、W、及びNiからなる群より選ばれる
少なくとも一種の元素物質から形成されたものである上
記の情報記録媒体。
属Aの融点よりも100℃以上高い融点を有する元素と
の組合せからなることを特徴とする上記の情報記録媒
体。
好ましくは40〜300nm、更に好ましくは60〜2
00nmの膜厚を有することを特徴とする上記の情報記
録媒体。
好ましくは20nm以上の穴を有しないことを特徴とす
る上記の情報記録媒体
レニウム系色素、スクワリリウム系色素、フタロシアニ
ン系色素、ピリリウム系色素、チオピリリウム系色素、
インドフェノール系色素、インドアニリン系色素、トリ
フェニルメタン系色素、キノン系色素、アミニウム系色
素、ジインモニウム系色素、金属錯塩系色素、などから
選ばれる色素の一種又は二種以上からなることを特徴と
する上記の情報記録媒体。
に、色素記録層、金属反射層、そして保護層がこの順に
設けられた基本構成を有する。
記録媒体の基板として用いられている各種の樹脂材料か
ら任意に選択することができる。基板の光学的特性、平
面性、加工性、取扱い性、経時安定性及び製造コストな
どの点から、基板材料の例としては、セルキャストポリ
メチルメタクリレート、射出成形ポリメチルメタクリレ
ート等のアクリル樹脂;ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共
重合体等の塩化ビニル系樹脂;エポキシ樹脂;ポリカー
ボネート樹脂、アモルファスポリオレフィン及びポリエ
ステルを挙げることができる。好ましくは、ポリカーボ
ネート、ポリオレフィン及びセルキャストポリメチルメ
タクリレートを挙げることができる。
面性の改善、接着力の向上、基板の耐溶剤性の改善及び
記録層の変質の防止の目的で、下塗層が設けられてもよ
い。下塗層の材料としてはたとえば、ポリメチルメタク
リレート、アクリル酸・メタクリル酸共重合体、スチレ
ン・無水マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール、
N−メチロールアクリルアミド、スチレン・スルホン酸
共重合体、スチレン・ビニルトルエン共重合体、クロル
スルホン化ポリエチレン、ニトロセルロース、ポリ塩化
ビニル、塩素化ポリオレフィン、ポリエステル、ポリイ
ミド、酢酸ビニル・塩化ビニル共重合体、エチレン・酢
酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リカーボネート等の高分子物質;シランカップリング剤
などの有機物質;及び無機酸化物(SiO2 、Al2 O
3 等)、無機フッ化物(MgF2 )などの無機物質を挙
げることができる。
に溶解又は分散して塗布液を調製したのち、この塗布液
をスピンコート、ディップコート、エクストルージョン
コートなどの塗布法により基板表面に塗布することによ
り形成することができる。下塗層の層厚は一般に0.0
05〜20μmの範囲にあり、好ましくは0.01〜1
0μmの範囲である。
キング用溝又はアドレス信号等の情報を表わす凹凸の形
成の目的で、プリグルーブ層及び/又はプリピット層が
設けられてもよい。プリグルーブ層等の材料としては、
アクリル酸のモノエステル、ジエステル、トリエステル
及びテトラエステルのうちの少なくとも一種のモノマー
(又はオリゴマー)と光重合開始剤との混合物を用いる
ことができる。
れた母型(スタンパー)上に上記のアクリル酸エステル
及び重合開始剤からなる混合液を塗布し、さらにこの塗
布液層上に基板を載せたのち、基板又は母型を介して紫
外線の照射により液層を硬化させて基板と液相とを固着
させる。次いで、基板を母型から剥離することによりプ
リグルーブ層の設けられた基板が得られる。プリグルー
ブ層の層厚は一般に0.05〜100μmの範囲にあ
り、好ましくは0.1〜50μmの範囲である。本発明
のように、基板材料がプラスチックの場合は、射出成形
あるいは押出成形などにより直接基板にプリグルーブ及
び/又はプリピットが設けられてもよい。
ーザ光により情報の記録及び/又は再生が可能な色素を
含む記録層が設けられる。本発明に使用される色素は特
に限定されるものではなく、どのようなものでも良い。
例えば、シアニン系色素、アズレニウム系色素、スクワ
リリウム系色素、フタロシアニン系色素、ピリリウム系
色素、チオピリリウム系色素、インドフェノール系色
素、インドアニリン系色素、トリフェニルメタン系色
素、キノン系色素、アミニウム系色素、ジインモニウム
系色素、金属錯塩系色素、などを挙げることができる。
好ましくは、シアニン系色素及びフタロシアニン系色素
を挙げることができる。
近赤外光を発振する半導体レーザの利用が実用化されて
いる点から、700〜900nmの近赤外領域の光に対
する吸収率が高い色素が好ましい。
種以上の混合物として用いてもよい。また、シアニン系
色素を用いる場合に、上記金属錯塩系色素又はアミニウ
ム系色素やジインモニウム系色素をクエンチャーとして
一緒に用いることが好ましい。その場合、クエンチャー
は全色素1モル部に対して0.001〜0.1モル部含
むことが好ましい。
より結合剤を溶剤に溶解して塗布液を調製し、次いでこ
の塗布液を基板表面に塗布して塗膜を形成したのち乾燥
することにより行なうことができる。
酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテートなどのエ
ステル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチ
ルイソブチルケトンなどのケトン、ジクロルメタン、
1,2−ジクロルエタン、クロロホルムなどのハロゲン
化炭化水素、テトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジ
オキサンなどのエーテル、エタノール、n−プロパノー
ル、イソプロパノール、n−ブタノールなどのアルコー
ル、ジメチルホルムアミドなどのアミド、2,2,3,
3−テトラフロロプロパノール等フッ素系溶剤などを挙
げることができる。なお、これらの非炭化水素系有機溶
剤は、50容量%以内である限り、脂肪族炭化水素溶
剤、脂環族炭化水素溶剤、芳香族炭化水素溶剤などの炭
化水素系溶媒を含んでいてもよい。
剤、可塑剤、滑剤など各種の添加剤を目的に応じて添加
してもよい。
例えばゼラチン、ニトロセルロース、酢酸セルロース等
のセルロース誘導体、デキストラン、ロジン、ゴムなど
の天然有機高分子物質;及びポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリイソブチレン等の炭化水素系
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化
ビニル・ポリ酢酸ビニル共重合体等のビニル系樹脂、ポ
リアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メチル等のアク
リル樹脂、ポリビニルアルコール、塩素化ポリオレフィ
ン、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ゴム誘導体、フェ
ノール・ホルムアルデヒド樹脂等の熱硬化性樹脂の初期
縮合物などの合成有機高分子物質を挙げることができ
る。
ート法、ディップ法、ロールコート法、ブレードコート
法、ドクターロール法、スクリーン印刷法などを挙げる
ことができる。色素の良好な配向状態を形成するために
は、スピンコート法を用いることが好ましい。
に、結合剤に対する色素の比率は一般に0.01〜99
%(重量比)の範囲にあり、好ましくは1.0〜95%
(重量比)の範囲にある。
素記録層の上に更に金属からなる反射層が設けられてい
る。反射層を設けることにより、反射率の向上の効果、
情報に再生時におけるS/Nの向上及び記録時における
感度の向上の効果も得ることができる。
射層を構成する成分に特徴を有するものである。即ち、
上記反射層が前記のような特定の構成を有することによ
って、上記の反射層によりもたらされる効果を何等損な
うことなく、反射層と色素記録層との密着性が著しく改
良される。更に、反射層の上に更に保護層が設けられた
場合には、反射層と保護層との密着性も著しく改良され
る。その結果、情報記録媒体の耐久性は著しく向上する
ことになる。
は、記録又は再生波長において3以下の屈折率と2以上
の消衰係数とを有する金属Aと、該金属Aの融点よりも
高い融点を有する元素とからなり、金属A:元素の重量
比は100:0.1〜8である。
tが好ましい。
o、Ge、Rh、Pd、Au、Ta、W、及びNiから
なる群より選ばれる少なくとも一種の元素物質が好まし
い(但し、後者元素物質の融点−前者金属の融点>10
0℃)。
れているが、これらの金属が上記元素として選択された
場合には、金属Aと区別するために、本明細書において
は金属Bとして示す。
金属Aと上記元素とは、上記元素の融点が選択された特
定の金属Aの融点よりも高くなるように、好ましくは1
00℃以上高くなるように、上記元素を選択して組合わ
せる。このような金属Aと高融点の元素を組合わせるこ
とにより、金属反射層が形成される際に、その反射層の
表面に微細な結晶粒が形成されるため、反射層表面に細
かい凹凸が現われるようになり、これが金属反射層と色
素記録層との間の密着性、そして金属反射層と保護層と
の間の密着性、特に後者の密着性の顕著な向上に結び付
くものと推定される。ただし、優れた反射性を示す金属
Aの割合が少なくなると、レーザにより記録と再生を行
なう情報記録媒体にとって必須な高い光反射性が低下す
るため、金属Aに組合わせる高融点元素の量は金属Aに
対して重量比で8/100以下とする必要がある。一
方、金属Aに対して、金属Aよりも融点の低い元素を組
合わせると、組成物の融点が低くなるため、結晶粒が大
きくなる傾向があり、密着性の向上に寄与する微細な表
面凹凸が少なくなり、従って、密着性改良の効果が小さ
くなるものと考えられる。
いて、金属A:元素の重量比は100:0.1〜8であ
ることが必要である。金属A:元素の重量比は100:
0.3〜6であることが好ましい。上記元素の量が上記
範囲よりも多いと、消衰係数が小さくなり反射率が低下
するために好ましくない。
記の条件を満足するように選定した金属Aと元素との合
金又は混合物を使用する他は、従来の情報記録媒体の反
射層形成方法、例えば、蒸着、スパッタリング、イオン
プレーティングなどの方法によって形成することができ
る。
m、特に40〜300nm、更に特に60〜200nm
であることが好ましい。
り保護層を設ける場合には、保護層形成用塗布液中の溶
剤により記録層の色素が流出し情報記録媒体のC/N値
が低下する虞があるので、上記反射層は、穴径50nm
以上、好ましくは穴径20nm以上の穴を実質的に有し
ないことが好ましい。このような穴を実質的に有しない
反射層は、例えば、特願平2−224112号の特許出
願明細書に記載の方法によって形成することができる。
としスパッタガス圧をP(Pa)とするとき、LとPと
が下記式: L×P≦30 を満足するような条件下で、上記の膜厚の反射層が形成
されるように、上記のような反射層形成材料をスパッタ
することにより形成させることができる。
パッタ、マグネトロンスパッタ、及びイオンビームスパ
ッタ等の何れの方法によっても行なうことができる。特
に、直流マグネトロンスパッタにより行なうことが好ま
しい。また、上記スパッタは、10-2〜102 Paのス
パッタガス圧で行なうことが好ましい。
層の上に、記録層及び情報記録媒体全体を物理的及び化
学的に保護する目的で保護層が設けられる。また、同様
の保護層は、耐傷性や耐湿性を高めるために、基板の記
録層が設けられていない側にも設けられていてもよい。
機物質としては、SiO、SiO2 、SiN4 、MgF
2 、SnO2 等を挙げることができる。また、有機物質
としては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、UV硬化性樹
脂等を挙げることができ、好ましくはUV硬化性樹脂で
ある。本発明においては、上記物質を塗布により設けた
場合に顕著な効果を得ることができる。特に上記有機物
質を塗布により設けた場合に有効である。
どを適当な溶剤に溶解して塗布液を調製したのち、この
塗布液を塗布し、乾燥することによっても形成すること
ができる。UV硬化性樹脂の場合には、そのままもしく
は適当な溶剤に溶解して塗布液を調製したのちこの塗布
液を塗布し、UV光を照射して硬化させることによって
も形成することができる。UV硬化性樹脂としては、ウ
レタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリ
レート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メ
タ)アクリレートのオリゴマー類、(メタ)アクリル酸
エステル等のモノマー類等さらに光重合開始剤等の通常
のUV硬化性樹脂を使用することができる。これらの塗
布液中には、更に帯電防止剤、酸化防止剤、UV吸収剤
等の各種添加剤を目的に応じて添加してもよい。本発明
では、UV硬化性樹脂を用いることが好ましい。保護層
の層厚は一般には0.1〜100μmの範囲にある。
チックの押出加工で得られたフィルムを接着層を介して
記録層の上にラミネートすることにより形成することが
できる。あるいは真空蒸着、スパッタリング、塗布等の
方法により設けられてもよい。
載する。ただし、これらの各例は本発明を制限するもの
ではない。
れた円板状のポリカーボネート基板(外径:120m
m、内径:15mm、厚さ:1.2mm、トラックピッ
チ:1.6μm、グルーブの深さ:80nm)を用意し
た。
(A)を、2,2,3,3−テトラフロロプロパノール
に溶解して、色素(A)を2.25重量%含有する記録
層形成用塗布液を調製した。
をスピンコート法により基板回転数1000r.p.m.の速
度で塗布した後、回転数を2000r.p.m.にして1分間
乾燥して、膜厚130nmの記録層を形成した。
金属Aとして金(Au)と、金属Bとしてタングステン
(W)との合金(Au:Wの重量比は、100:5)
を、スパッタガスとしてArを使用し、ターゲット−基
板距離L=187mm、スパッタガス圧0.2Pa、ス
パッタ速度100nm/50秒でDCスパッタして、膜
厚が100nmの反射層を形成した。
により10μm×10μmの範囲について観察したとこ
ろ、反射層に穴径50nm以上の穴は全く存在していな
かった。
としてUV硬化性樹脂(商品名:UV3070、スリー
ボンド社製)をスピンコート法により回転数1500rp
m の速度で塗布した後、高圧水銀灯にて紫外線を照射し
て硬化させ、層厚2μmの保護層を形成し、保護層を有
する情報記録媒体を製造した。
法によりミラー部反射率を測定したところ、80%であ
った。また、下記の方法により反射層と保護層との密着
性を評価したところ、「優」の評価であった。なお、こ
の密着性試験で、反射層と記録層との間の剥離は生じな
かった。
ニウム板をリファレンスとして、分光光度計(株式会社
島津製作所製UV130)を使用して測定した。
×1cmの正方形の部分を、カッターで10×10個の
碁盤目に切れ目を入れ、その上にセロファンテープを貼
った後セロファンテープを剥離して、セロファンテープ
に付着した保護層の碁盤目細片の数で密着性を評価し
た。
u)と金属Bとしてのニッケル(Ni)との合金(A
u:Niの重量比は、100:7)に変えた他は、実施
例1におけると同様にして、基板に記録層、反射層及び
保護層が設けられた情報記録媒体を製造した。
反射層を観察したところ、反射層に穴径50nm以上の
穴は全く存在していなかった。
法によりミラー部反射率を測定したところ、78%であ
った。また、前記の方法により反射層と保護層との密着
性を評価したところ、「優」の評価であった。なお、こ
の密着性試験で、反射層と記録層との間の剥離は生じな
かった。
u)と金属Bとしてのタンタル(Ta)との合金(A
u:Taの重量比は、100:4)に変えた他は、実施
例1におけると同様にして、基板に記録層、反射層及び
保護層が設けられた情報記録媒体を製造した。
反射層を観察したところ、反射層に穴径50nm以上の
穴は全く存在していなかった。
法によりミラー部反射率を測定したところ、80%であ
った。また、前記の方法により反射層と保護層との密着
性を評価したところ、「優」の評価であった。なお、こ
の密着性試験で、反射層と記録層との間の剥離は生じな
かった。
99.9%)のみに変えた(金属Aに組合せる元素を使
用しない)他は、実施例1におけると同様にして、基板
に記録層、反射層及び保護層が設けられた情報記録媒体
を製造した。
反射層を観察したところ、反射層に穴径50nm以上の
穴は全く存在していなかった。
法によりミラー部反射率を測定したところ、83%であ
った。また、前記の方法により反射層と保護層との密着
性を評価したところ、「劣」の評価であった。なお、こ
の密着性試験で、反射層と記録層との間の剥離は生じな
かった。
が、レーザ光に高い反射性を示す金属を主成分とし、こ
れに該金属よりも高い融点を示す元素が少量添加されて
いるため、その金属反射層はレーザ光に対する高い反射
性を維持しながら、その下側の色素記録層および上側の
保護層とに対して優れた密着性を示す。従って、本発明
の情報記録媒体は、記録・再生特性に優れ、かつ優れた
耐久性を示す。
Claims (3)
- 【請求項1】 円板状基板上に、レーザ光により情報の
記録と再生が可能な色素を含む記録層が設けられ、該記
録層の上に蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーテ
ィングすることにより形成された金属反射層、そして該
反射層の上に保護層が順次設けられた情報記録媒体であ
って、該反射層が、Au、Ag、Pt、及びMgからな
る群より選ばれる少なくとも一種の金属と、Be、B、
C、Si、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、
Ni、Cu、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、R
u、Rh、Pd、Ag、Hf、Ta、W、Re、Os、
Ir、Pt、Au、La、Nd、Pm、Sm、Eu、G
d、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、及びLuか
ら選ばれる元素物質であって、前記金属の融点よりも1
00℃以上高い融点を有する元素物質とからなり、該金
属:該元素物質の重量比が100:0.1〜8の範囲に
あることを特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項2】 前者の金属がAu、Ag、又はPtであ
って、後者の元素物質がSi、Cu、Ge、Mo、R
h、Pd、Au(ただし、前者の金属がAgの場合)、
Ta、及びWからなる群より選ばれる少なくとも一種の
元素物質である請求項1に記載の情報記録媒体。 - 【請求項3】 該反射層が、100重量部のAu、そし
て0.1〜8重量部のSi、Cu、Ge、Mo、Rh、
Pd、Ta、W、及びNiからなる群より選ばれる少な
くとも一種の元素物質から形成されたものである請求項
1に記載の情報記録媒体。
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JP03925191A JP3156261B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 情報記録媒体 |
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JPH04255930A JPH04255930A (ja) | 1992-09-10 |
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Family Applications (1)
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JP03925191A Expired - Lifetime JP3156261B2 (ja) | 1991-02-08 | 1991-02-08 | 情報記録媒体 |
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Families Citing this family (2)
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- 1991-02-08 JP JP03925191A patent/JP3156261B2/ja not_active Expired - Lifetime
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