JP4412273B2 - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents
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無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
隣接膜が、
チタンおよびシリコンからなる第1の隣接膜と、
第1の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜と
を備え、
第1および第2の隣接膜のうち第2の隣接膜が酸化物膜側となるように設けられ、
第1および第2の隣接膜の組成をそれぞれTiSix、TiSiyと表した場合、TiSix、TiSiyがx<yの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体である。
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
隣接膜の成膜工程は、
チタンおよびシリコンからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
第1の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と第2の隣接膜とが隣接するように成膜され、
第1および第2の隣接膜の組成をそれぞれTiSix、TiSiyと表した場合、TiSix、TiSiyがx<yの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
無機記録膜を有する光記録媒体であって、
無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
隣接膜が、
アルミニウムからなる第1の隣接膜と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜と
を備え、
第1および第2の隣接膜のうち第2の隣接膜が酸化物膜側に設けられていることを特徴とする光記録媒体である。
無機記録膜を有する光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
隣接膜の成膜工程は、
アルミニウムからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
を備え、
酸化物膜および隣接膜の成膜工程では、酸化物膜と第2の隣接膜とが隣接するように成膜されることを特徴とする光記録媒体の製造方法である。
光記録媒体の構成
図1は、この発明の第1の実施形態による光記録媒体の一構成例を示す概略断面図である。この光記録媒体10は、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。
以下、光記録媒体10を構成する基板1、無機記録膜6、誘電体膜4および光透過層5について順次説明する。
基板1は、中央に開口(以下、センターホールと称する)が形成された円環形状を有する。この基板1の一主面は、凹凸面11となっており、この凹凸面11上に無機記録膜6が成膜される。以下では、基板1の一主面に対して窪んだ凹部をイングルーブ11G、基板1の一主面に対して突出した凸部をオングルーブ11Lと称する。
無機記録膜6は、基板1の凹凸面11上に順次積層された金属膜2および酸化物膜3からなる。金属膜2は、第1の金属膜2aおよび第2の金属膜2bからなり、第2の金属膜2bが酸化物膜3と接するように設けられている。
第1の誘電体膜4aおよび第2の誘電体膜4bは、無機記録膜6上に積層されて、無機記録膜6の光学的、機械的保護、すなわち耐久性の向上や、記録時の無機記録膜6の変形、すなわちふくらみの抑制等を行うためのものである。
また、膜厚を23nm以上にすることで、より良好なジッターを得ることができる。一方、膜厚を53nm以下にすることで、より良好な反射率を得ることができる。
光透過層5は、例えば、円環形状を有する光透過性シート(フィルム)と、この光透過性シートを基板1に対して貼り合わせるための接着層とから構成される。接着層は、例えば紫外線硬化樹脂または感圧性粘着剤(PSA:Pressure Sensitive Adhesive)からなる。光透過層5の厚さは、好ましくは10μm以上177μm以下の範囲内から選ばれ、例えば100μmに選ばれる。このような薄い光透過層5と、例えば0.85程度の高NA(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
次に、この発明の一実施形態による光記録媒体の製造方法について説明する。
(基板の成形工程)
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。基板1の成形の方法としては、例えば射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)などを用いることができる。
次に、基板1を、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板1上に第1の金属膜2aを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜3kW
ガス種:Arガス
ガス流量:10〜40sccm
次に、基板1を、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板1上に第2の金属膜2bを成膜する。なお、この第2の金属膜2bの成膜工程では、第1の金属膜2aの成膜工程にて用いられるターゲットとは組成の異なるものが用いられる。また、第2の金属膜2bの成膜工程にて用いられるターゲットは、第1の金属膜2aの成膜工程にて用いられるものよりも高いSiの含有率を有する。例えば、第1の金属膜2a、第2の金属膜2bを成膜するためのターゲットの組成をそれぞれ、TiSix、TiSiyと表した場合、TiSix、TiSiyがx<yの関係を満たす。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜3kW
ガス種:Arガス
ガス流量:10〜40sccm
次に、基板1を、例えばGe酸化物からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、第2の金属膜2b上に酸化物膜3を成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜3kW
ガス種:Arガス
Arガス流量:10〜80sccm
次に、基板1を、例えばZnS−SiO2からなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、酸化物膜3上に第1の誘電体膜4aを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜5kW
ガス種:Arガス
Arガス流量:6sccm
次に、基板1を、例えばSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、第1の誘電体膜4a上に第2の誘電体膜4bを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜4kW
ガス種:Arガスおよび窒素ガス
Arガス流量:50sccm
窒素ガス流量:37sccm
次に、円環形状の光透過性シートを、例えば、このシート一主面に予め均一に塗布された感圧性粘着剤(PSA)を用いて、基板1上の凹凸面11側に貼り合わせる。これにより、基板1上に積層された積層膜を覆うように、光透過層5が形成される。
以上の工程により、図1に示す光記録媒体10が得られる。
以下に、酸化物膜3を成膜するためのターゲットの構成について説明する。酸化物膜3を成膜するためのターゲットは、半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末との混合物を加圧焼成することによりなるものである。このターゲットは、例えば円盤形状を有し、その直径は、例えば200mmに選ばれ、厚さは、例えば6mmに選ばれる。
以下、酸化物膜3を成膜するためのターゲットの製造方法について説明する。
(秤量・混合)
半導体粉末であるGe粉末と半導体酸化物粉末であるGe酸化物粉末とをそれぞれ所定量秤量した後、例えば混合乾式を行う。ここで、Ge粉末とGe酸化物粉末との混合比は、加圧焼成後の酸素の含有量が45原子%以上60原子%以下となるように調整することが好ましい。
次に、上述のようにして得られた混合粉末をカーボン製の型に投入し、例えばホットプレス装置によって加圧焼成を行って、焼成体を得る。ここでは、ホットプレス装置は一般的に使用されているものでよく、この装置を用いて、一定圧力および一定の焼成温度で、非酸素雰囲気中にて所定時間焼成が行われる。
上述のようにして得られた焼成体に対して、所定サイズの円盤形状になるように機械加工を施す。以上により、目的とするターゲットを得ることができる。
光記録媒体の構成
この光記録媒体10は、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5を順次基板1上に積層した構成を有する。無機記録膜6は、金属膜2、酸化物膜3を基板2上に順次積層して構成される。金属膜2以外は上述の第1の実施形態と同様であるので、以下では無機記録膜6についてのみ説明する。
次に、この発明の一実施形態による光記録媒体の製造方法について説明する。
(基板の成形工程)
まず、一主面に凹凸面11が形成された基板1を成形する。基板1の成形の方法としては、例えば射出成形(インジェクション)法、フォトポリマー法(2P法:Photo Polymerization)などを用いることができる。
次に、基板1を、例えばAlからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板1上に第1の金属膜2aを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜3kW
ガス種:Arガス
ガス流量:10〜40sccm
次に、基板1を、例えばTiSiからなるターゲットが備えられた真空チャンバ内に搬送し、真空チャンバ内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバ内にプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタリングして、基板1上に第2の金属膜2bを成膜する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1〜0.6Pa
投入電力:1〜3kW
ガス種:Arガス
ガス流量:10〜40sccm
これ以降の工程は、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
光記録媒体の構成
この第3の実施形態による光記録媒体10は、上述の第1の実施形態と同様に、基板1上に、無機記録膜6、誘電体膜4、光透過層5が順次積層された構成を有する。基板1およびその上に積層された各層を構成する材料および厚さなどは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略する。
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第1の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。
まず、光記録媒体10を、その光透過層5の側が光ピックアップ22に対向するようにして、図示を省略したターンテーブルに載置する。次に、モータ21を駆動して光記録媒体10を所定速度で回転させる。
光記録媒体の構成
この第4の実施形態による光記録媒体10はBCAを有し、このBCA14には識別情報が記録されている。この識別情報は、レーザ光を基板1側から照射することにより、基板1上に積層された積層膜を溶融除去することにより形成される。これ以外の光記録媒体10の構成に関しては上述の第3の実施形態と同様であるので説明を省略する。
基板の成形工程から光透過層の形成工程までは、上述の第3の実施形態と同様であるので説明を省略し、以下では光透過層の形成工程の次工程である識別情報の記録工程について説明する。また、識別情報の記録に用いられる記録装置は、光路長補償素子を光ピックアップ22に備える以外のことは上述の第3の実施形態と同様であるので説明を省略する。なお、光ピックアップ22に備えられる光路長補償素子は、上述の第3の実施形態とは異なる基板1側からレーザ光を照射することを考慮して設けたものである。
また、吸収係数の測定には、エリプソメータ(ルドルフ社製、商品名:Auto EL-462P17)を用いた。なお、吸収係数は、410nmの波長におけるものである。
図5は、実施例1の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。図5においては、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を省略している。なお、以下の実施例および比較例の断面図においても、基板1に設けられたイングルーブ11Gおよびオングルーブ11Lの図示を同様に省略する。この実施例1の光記録媒体10は、TiSi膜2a、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
図6は、実施例2の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例2の光記録媒体10は、上述の実施例1と同様に、TiSi膜2a、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。この実施例2の光記録媒体10は、第1の金属膜2aの膜厚が22nmであり、第2の金属膜2bの膜厚が5nmである点において、上述の実施例1のものとは異なる。
図7は、比較例1の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この比較例1の光記録媒体10は、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。この比較例1の光記録媒体10は、TiSi膜2aが省略されている点において、上述の実施例1のものとは異なる。
図9は、実施例3の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例3の光記録媒体10は、Al膜2a、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件の一例を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
そして、これ以降の工程は上述の実施例1とすべて同様にして光記録媒体10を得た。
図10は、実施例4の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この実施例2の光記録媒体10は、上述の実施例3と同様に、Al膜2a、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。この実施例4の光記録媒体10は、第1の金属膜2aの膜厚が7nmであり、第2の金属膜2bの膜厚が20nmである点において、上述の実施例3のものとは異なる。
図11は、比較例2の光記録媒体の膜構成を示す模式的断面図である。この比較例2の光記録媒体10は、TiSi膜2b、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。この比較例2の光記録媒体10は、Al膜2aが省略されている点において、上述の実施例3のものとは異なる。
(3)青色レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、青色レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
この実施例5の光記録媒体10は、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4a、SiN膜4b、光透過層5を基板1上に順次積層した構成を有する。
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:3kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.2Pa
投入電力:2kW
Arガス流量:30sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.1Pa
投入電力:1kW
Arガス流量:6sccm
この成膜工程における成膜条件を以下に示す。
真空到達度:5.0×10-5Pa
雰囲気:0.3Pa
投入電力:4kW
Arガス流量:50sccm
N2ガス流量:37sccm
次に、波長800nm帯のレーザ光を照射して記録マークを形成する以外のことは上述の実施例5とすべて同様にして、BCAにバーコードが形成された光記録媒体10を得た。
(4)赤外レーザによるBCAの形成方法の検討
次に、赤外レーザによるBCAの形成方法について検討を行った。以下に、この検討内容について説明する。
まず、上述の実施例5とすべて同様にして複数の光記録媒体10を得た。次に、上述のようにして得られた複数の光記録媒体10ごとに光学ヘッドスキャンスピードを3m/s〜11m/sの範囲で変えて、出力パワー4000mW、波長810nmのレーザ光をパルス状に変調して、基板1側からBCAに照射した。これにより、TiSi膜2、GeO膜3、ZnS−SiO2膜4aおよびSiN膜4bを溶融除去され、BCAにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体10を得た。なお、ビーム幅を約30μm、レーザ照射パワーを4000mW、1回転あたりのビーム送り量を2μmとした。
出力パワー3400mWにする以外のことは上述の実施例7〜11とすべて同様にして、BCAにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体10を得た。
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例7〜11とすべて同様にして、BCAにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体10を得た。
光透過層側からBCAにレーザ光を照射する以外のことは実施例12〜16とすべて同様にして、BCAにバーコード状の記録マークが形成された複数の光記録媒体10を得た。
これに対して、基板1側からレーザ光を照射した場合には、光学ヘッドスキャンスピードを5m/s〜9m/s、レーザパワーを3400mW〜4000mWの範囲とすることにより、BCA部の信号レベルが比較的均一で、且つ、記録マークの境界部分に急激に反射率が高くなる領域がないことが分かる。
2 金属膜
2a 第1の金属膜
2b 第2の金属膜
3 酸化物膜
4 誘電体膜
5 光透過層
6 無機記録膜
10 光記録媒体
Claims (10)
- 無機記録膜を有する光記録媒体であって、
上記無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
上記酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
上記隣接膜が、
チタンおよびシリコンからなる第1の隣接膜と、
上記第1の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜と
を備え、
上記第1および第2の隣接膜のうち第2の隣接膜が酸化物膜側となるように設けられ、
上記第1および第2の隣接膜の組成をそれぞれTiSix、TiSiyと表した場合、上記TiSix、TiSiyがx<yの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記酸化物膜に上記識別情報に応じた記録マークを形成することにより記録されていることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。 - 識別情報が記録された識別情報記録領域を有し、
上記識別情報は、上記無機記録膜を上記識別情報に応じたパターンで除去することにより記録されていることを特徴とする請求項1記載の光記録媒体。 - 無機記録膜を有する光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記隣接膜の成膜工程は、
チタンおよびシリコンからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
上記第1の隣接膜とは組成が異なるチタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記第2の隣接膜とが隣接するように成膜され、
上記第1および第2の隣接膜の組成をそれぞれTiSix、TiSiyと表した場合、上記TiSix、TiSiyがx<yの関係を満たすことを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項4記載の光記録媒体の製造方法。
- 波長350nm以上450nm以下のレーザ光を上記酸化物膜側から上記光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項4記載の光記録媒体の製造方法。
- レーザ光を上記隣接膜側から上記光記録媒体に対して照射することにより、識別情報を記録する工程をさらに備えることを特徴とする請求項4記載の光記録媒体の製造方法。
- 無機記録膜を有する光記録媒体であって、
上記無機記録膜が、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜と、
上記酸化物膜に隣接する隣接膜と
を備え、
上記隣接膜が、
アルミニウムからなる第1の隣接膜と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜と
を備え、
上記第1および第2の隣接膜のうち第2の隣接膜が酸化物膜側に設けられていることを特徴とする光記録媒体。 - 無機記録膜を有する光記録媒体の製造方法であって、
ゲルマニウムの酸化物からなる酸化物膜を成膜する工程と、
金属からなる隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記隣接膜の成膜工程は、
アルミニウムからなる第1の隣接膜を成膜する工程と、
チタンおよびシリコンからなる第2の隣接膜を成膜する工程と
を備え、
上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程では、上記酸化物膜と上記第2の隣接膜とが隣接するように成膜されることを特徴とする光記録媒体の製造方法。 - 上記酸化物膜および上記隣接膜の成膜工程を連続して行うことを特徴とする請求項9記載の光記録媒体の製造方法。
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