JPH0397132A - 光記録媒体の保護層 - Google Patents
光記録媒体の保護層Info
- Publication number
- JPH0397132A JPH0397132A JP1232759A JP23275989A JPH0397132A JP H0397132 A JPH0397132 A JP H0397132A JP 1232759 A JP1232759 A JP 1232759A JP 23275989 A JP23275989 A JP 23275989A JP H0397132 A JPH0397132 A JP H0397132A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- protective layer
- refractive index
- silicon
- substrate
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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。
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〕
本発明は光記録媒体に用いられる新規な保護層に関する
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は高温、高湿
の過酷な環境下での密着性に優れ、剥離の発生が抑制さ
れた光記録媒体の保護層に関するものである。
ものである。さらに詳しくいえば、本発明は高温、高湿
の過酷な環境下での密着性に優れ、剥離の発生が抑制さ
れた光記録媒体の保護層に関するものである。
近年、レーザーなどの光ビームを利用した光記録媒体は
、記録密度が高く、高速アクセスが可能で、かつ信頼性
が高い、非接触型であるなどの理由により、高度情報社
会における記録媒体の中心的役割の担い手として期待さ
れ、積極的に研究が進められている。
、記録密度が高く、高速アクセスが可能で、かつ信頼性
が高い、非接触型であるなどの理由により、高度情報社
会における記録媒体の中心的役割の担い手として期待さ
れ、積極的に研究が進められている。
この記録媒体には、コンパクトディスクやCDROMな
どで代表される再生専用型、文書・画像フィルムなどと
しての情報の記録・再生が可能な追記型、フロッピーデ
ィスク代替が期待される情報の記録、消去、再生が可能
な書き換え型の3種類があり、すでに実用に供されてい
る。
どで代表される再生専用型、文書・画像フィルムなどと
しての情報の記録・再生が可能な追記型、フロッピーデ
ィスク代替が期待される情報の記録、消去、再生が可能
な書き換え型の3種類があり、すでに実用に供されてい
る。
前記の追記型や書き換え型の光記録媒体においては、基
板上に記録層が設けられており、そしてこの記録層につ
いては、記録方法の原理や態様の異なった種々のものが
開発されている。例えば追記型の場合にはナフトキノン
などの有機色素や、Se, Teなどのカルコゲン元素
を主体とした合金や酸化物などを用いた開孔方式のもの
、あるいは、Ga, Ge. Se, In, Sn,
Sb, Te, Pb, Biなどを主体とする合金
を用いた相変化方式のものなど、書き換え型の場合には
、希土類と遷移金属の合金を用いた光磁気方式などが知
られている。
板上に記録層が設けられており、そしてこの記録層につ
いては、記録方法の原理や態様の異なった種々のものが
開発されている。例えば追記型の場合にはナフトキノン
などの有機色素や、Se, Teなどのカルコゲン元素
を主体とした合金や酸化物などを用いた開孔方式のもの
、あるいは、Ga, Ge. Se, In, Sn,
Sb, Te, Pb, Biなどを主体とする合金
を用いた相変化方式のものなど、書き換え型の場合には
、希土類と遷移金属の合金を用いた光磁気方式などが知
られている。
ところで、これらの記録層に用いられる材料は、化学的
に不安定なものが多い上、薄膜で使用されるため、空気
中の酸素や水による酸化を受けやすく、記録や再生の経
時的な信頼性の低下を免れない。このような欠点を解決
するために、通常光記録媒体における記録層の上又は下
もしくはその両方に保護層を設けることが行なわれてい
る。この保護層には、一般に、酸素や水の侵入を効果的
に防止しつるバリア性に優れ、かつ自身も化学的に安定
な誘電体薄膜を用いることが有利であることが知られて
おり、その材料としては例えばマグネシウム、ケイ素、
アルミニウムなどの酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化
物や、これらの複合体、亜鉛などの金属の硫化物やセレ
ン化物、さらにはこれらの混合物などの使用が試みられ
ている。
に不安定なものが多い上、薄膜で使用されるため、空気
中の酸素や水による酸化を受けやすく、記録や再生の経
時的な信頼性の低下を免れない。このような欠点を解決
するために、通常光記録媒体における記録層の上又は下
もしくはその両方に保護層を設けることが行なわれてい
る。この保護層には、一般に、酸素や水の侵入を効果的
に防止しつるバリア性に優れ、かつ自身も化学的に安定
な誘電体薄膜を用いることが有利であることが知られて
おり、その材料としては例えばマグネシウム、ケイ素、
アルミニウムなどの酸化物、窒化物、酸窒化物、フッ化
物や、これらの複合体、亜鉛などの金属の硫化物やセレ
ン化物、さらにはこれらの混合物などの使用が試みられ
ている。
しかしながら、これらの材料からなる保護膜においては
、基板との密着性が低く、剥離を生じやすいという欠点
がある。このような剥離を生じると、その部分の反射率
が低下してエラーを引き起こすばかりか、酸素や水が記
録層に侵入して腐食の原因となる。特に、光記録媒体を
高温、高湿環境下で使用する場合、該媒体の構成要素で
ある基板、保護層、記録層などの熱膨脹率の差や、残留
応力による歪みが保護層と基板との間の剥離を誘発しや
すいなどの問題を生じ、光記録媒体の利用範囲が制限さ
れる。
、基板との密着性が低く、剥離を生じやすいという欠点
がある。このような剥離を生じると、その部分の反射率
が低下してエラーを引き起こすばかりか、酸素や水が記
録層に侵入して腐食の原因となる。特に、光記録媒体を
高温、高湿環境下で使用する場合、該媒体の構成要素で
ある基板、保護層、記録層などの熱膨脹率の差や、残留
応力による歪みが保護層と基板との間の剥離を誘発しや
すいなどの問題を生じ、光記録媒体の利用範囲が制限さ
れる。
本発明は、このような光記録媒体に用いられる従来の保
護膜が有する一矢点を克服し、高い機械的強度を有し、
かつ剥離が発生しに<<、高温、高湿の過酷な環境下で
の使用が可能な光記録媒体を与えうる光記録媒体の保護
膜を提供することを目的としてなされたものである。
護膜が有する一矢点を克服し、高い機械的強度を有し、
かつ剥離が発生しに<<、高温、高湿の過酷な環境下で
の使用が可能な光記録媒体を与えうる光記録媒体の保護
膜を提供することを目的としてなされたものである。
本発明者らは前記の好ましい性質を有する光記録媒体の
保護膜を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、光記録媒体
において基板上に設けられる保護層であって、該保護層
はケイ素またはアルミニウムの酸化物、窒化物、ないし
酸窒化物からなり、かつ波長8 3 0 nmにおける
該保護層の屈折率が2.5以上であるものを使用するこ
とによりその目的を達成しうることを見出した。
保護膜を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、光記録媒体
において基板上に設けられる保護層であって、該保護層
はケイ素またはアルミニウムの酸化物、窒化物、ないし
酸窒化物からなり、かつ波長8 3 0 nmにおける
該保護層の屈折率が2.5以上であるものを使用するこ
とによりその目的を達成しうることを見出した。
以下、本発明をより詳細に説明する。ケイ素やアルミニ
ウムの酸化物、窒化物、あるいは酸窒化物は水や酸素に
対するバリア性に優れ、化学的に安定である、高温、高
湿環境下に放置しても機械的強度が高いなどの長所を有
しているが、一般にプラスチック基板との密着性は悪く
、剥離を生じやすい。一方、プラスチック基板との密着
性という点で優れた物質としては金属があるが、金属は
透明性がないため基板上に直接設ける保護層としては不
適当である。本発明者らはこの点に注目した結果、金属
、半金属とそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の長所を
組み合わせることにより、光記録媒体の基板上に直接設
ける保護層として優れた特性を持つ材料を見出した。
ウムの酸化物、窒化物、あるいは酸窒化物は水や酸素に
対するバリア性に優れ、化学的に安定である、高温、高
湿環境下に放置しても機械的強度が高いなどの長所を有
しているが、一般にプラスチック基板との密着性は悪く
、剥離を生じやすい。一方、プラスチック基板との密着
性という点で優れた物質としては金属があるが、金属は
透明性がないため基板上に直接設ける保護層としては不
適当である。本発明者らはこの点に注目した結果、金属
、半金属とそれらの酸化物、窒化物、酸窒化物の長所を
組み合わせることにより、光記録媒体の基板上に直接設
ける保護層として優れた特性を持つ材料を見出した。
このような材料は該保護層の波長830nmにおける屈
折率を2.5以上とすることにより得られる。ケイ素や
アルミニウムの酸化物、窒化物、酸窒化物は、それらの
化学量論的な組成においては1. 5ないし2、0程度
の屈折率であるが、これを2.5以上とすると金属や半
金属の特性を併せ持つようになり、基板との密着性が向
上する。ただし屈折率があまりに高いと光記録媒体の反
射率が低下する、保護層自体の透明性が悪くなるなどの
問題が発生する。この意味で屈折率は3.0以下、より
好ましくは2.7以下であることが望ましい。
折率を2.5以上とすることにより得られる。ケイ素や
アルミニウムの酸化物、窒化物、酸窒化物は、それらの
化学量論的な組成においては1. 5ないし2、0程度
の屈折率であるが、これを2.5以上とすると金属や半
金属の特性を併せ持つようになり、基板との密着性が向
上する。ただし屈折率があまりに高いと光記録媒体の反
射率が低下する、保護層自体の透明性が悪くなるなどの
問題が発生する。この意味で屈折率は3.0以下、より
好ましくは2.7以下であることが望ましい。
第l図は、本発明を適用した光記録媒体の例を示す断面
図であって、これらは、再生専用型、追記型、あるいは
書き換え型のいずれであってもよい。前記構成における
記録層については特に制限はなく、例えば追記型の場合
は開孔方式や相変化方式のものであってもよいし、有機
色素を用いたものであってもよく、また書き換え型の場
合は光磁気方式のものであってもよいし、相変化方式の
ものであってもよい。さらに、基板材料としては、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂などの
プラスチックを用いた場合に本発明の効果が最も有効に
発揮されるが、これら以外にガラスなども用いることが
できる。
図であって、これらは、再生専用型、追記型、あるいは
書き換え型のいずれであってもよい。前記構成における
記録層については特に制限はなく、例えば追記型の場合
は開孔方式や相変化方式のものであってもよいし、有機
色素を用いたものであってもよく、また書き換え型の場
合は光磁気方式のものであってもよいし、相変化方式の
ものであってもよい。さらに、基板材料としては、アク
リル樹脂、エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂などの
プラスチックを用いた場合に本発明の効果が最も有効に
発揮されるが、これら以外にガラスなども用いることが
できる。
該保護層の形成方法については特に制限はなく、従来薄
膜の形成に慣用されている方法、例えば蒸着法やスパッ
タリング法を用いることができる。
膜の形成に慣用されている方法、例えば蒸着法やスパッ
タリング法を用いることができる。
保護層の膜厚は、通常10〜2 0 0 nmの範囲で
選ばれる。さらに、本発明の光記録媒体においては、所
望に応じ、記録層の酸化及び腐食を防止するため、該記
録層上に保護層を設けてもよい。この保護層を構成する
材料としてはたとえば酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、硫化亜鉛、あるいはこれらの複合物などの
誘電体がよい。記録層上に用いる保護層の場合は基板上
に設ける本発明の保護層と異なり、密着性の制約が少な
いため、必ずしも屈折率2.5以上である必要はなく、
所望により化学量論組成を採用してもよい。
選ばれる。さらに、本発明の光記録媒体においては、所
望に応じ、記録層の酸化及び腐食を防止するため、該記
録層上に保護層を設けてもよい。この保護層を構成する
材料としてはたとえば酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ア
ルミニウム、硫化亜鉛、あるいはこれらの複合物などの
誘電体がよい。記録層上に用いる保護層の場合は基板上
に設ける本発明の保護層と異なり、密着性の制約が少な
いため、必ずしも屈折率2.5以上である必要はなく、
所望により化学量論組成を採用してもよい。
本発明によれば、水や酸素に対するバリア性に優れ、化
学的、機械的に安定なだけでなく、密着性に優れ、基板
との剥離を生じにくい光記録媒体の保護膜を得ることが
できる。
学的、機械的に安定なだけでなく、密着性に優れ、基板
との剥離を生じにくい光記録媒体の保護膜を得ることが
できる。
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本
発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない
。
発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない
。
実施例1
第1図(a)に示すように、直径130nmの案内溝付
きポリカーボネート基板l上に、膜厚80nmの窒化ケ
イ素からなる保護層2、膜厚80nmのTb2。Fet
oCO+aからなる記録層3、および膜厚80nmの窒
化ケイ素からなる保護層4を順次設けてなる光磁気ディ
スクを作成した。保護層2及び4はSiターゲットによ
る反応性RFマグネトロンスバッタ、記録層3は合金タ
ーゲットによるDCマグネトロンスパッタにより作威し
、保護層2の波長830nmにおける屈折率は2.60
となるように反応ガスの流量を設定した。保護層4の屈
折率は1. 9以下であり、ほぼ化学量論組成と推定さ
れる。また比較例として、保護層2の屈折率を2.3と
した以外はすべて同一条件で作成した光磁気ディスクも
作成した。これら2つの光磁気ディスクをホットメルト
系接着剤により2枚貼り合わせ、80℃、90%RHの
加速寿命試験環境下に400時間放置した。
きポリカーボネート基板l上に、膜厚80nmの窒化ケ
イ素からなる保護層2、膜厚80nmのTb2。Fet
oCO+aからなる記録層3、および膜厚80nmの窒
化ケイ素からなる保護層4を順次設けてなる光磁気ディ
スクを作成した。保護層2及び4はSiターゲットによ
る反応性RFマグネトロンスバッタ、記録層3は合金タ
ーゲットによるDCマグネトロンスパッタにより作威し
、保護層2の波長830nmにおける屈折率は2.60
となるように反応ガスの流量を設定した。保護層4の屈
折率は1. 9以下であり、ほぼ化学量論組成と推定さ
れる。また比較例として、保護層2の屈折率を2.3と
した以外はすべて同一条件で作成した光磁気ディスクも
作成した。これら2つの光磁気ディスクをホットメルト
系接着剤により2枚貼り合わせ、80℃、90%RHの
加速寿命試験環境下に400時間放置した。
実施例のディスクにおいては初期の状態から何ら変化が
見られなかったのに対し、比較例のディスクにおいては
基板と保護層2の間で剥離が発生し、記録・再生に支障
をきたした。本実施例より光磁気ディスクの高温、高湿
下での剥離の発生が、基板上に設けられた窒化ケイ素保
護層の屈折率を高めることにより防止できることが示唆
された。
見られなかったのに対し、比較例のディスクにおいては
基板と保護層2の間で剥離が発生し、記録・再生に支障
をきたした。本実施例より光磁気ディスクの高温、高湿
下での剥離の発生が、基板上に設けられた窒化ケイ素保
護層の屈折率を高めることにより防止できることが示唆
された。
実施例2
第1図(b)に示すように、直径1 3 0 mmの案
内溝付きボリカーボネート基板1上に、膜厚80nmの
窒化ケイ素からなる保護層2、膜厚25nmのTbio
FetoCO+oからなる記録層3、及び膜厚40nm
の酸窒化ケイ素からなる保護層4、膜厚50nmのAI
からなる反射層5を順次設けてなる光磁気ディスクを作
成した。保護層2及び4はSiターゲットによる反応性
RFマグネトロンスパッタ、記録層3は合金ターゲット
によりDCマグネトロンスパッタ、反射層5はAIター
ゲットによるRFマグネトロンスバッタにより作成し、
保護層2の波長830nmにおける屈折率は2.30.
2, 40.2. 50,2.60となるように反応ガ
スの流量を4種類設定した。保護層4の屈折率は1.
9以下であり、ほぼ化学量論組成と推定される。これら
の光磁気ディスクを80℃、90%RHの加速寿命試験
環境下に放置し、ピットエラーレート(BER)により
安定性を試験した。結果を第2図に示す。この図から明
らかなように、BERは保護層2の屈折率と相関があり
、屈折率2.50以上では800時間以上変化が認めら
れないのに対し、屈折率2.50未満では基板と保護層
2との間で剥離が発生し、急激なBERの増加が見られ
た。この結果より保護層2の屈折率を2.5以上とする
ことにより基板と保護層2との間の剥離が防止され、安
定性の高い光磁気ディスクが得られることが明らかにな
った。
内溝付きボリカーボネート基板1上に、膜厚80nmの
窒化ケイ素からなる保護層2、膜厚25nmのTbio
FetoCO+oからなる記録層3、及び膜厚40nm
の酸窒化ケイ素からなる保護層4、膜厚50nmのAI
からなる反射層5を順次設けてなる光磁気ディスクを作
成した。保護層2及び4はSiターゲットによる反応性
RFマグネトロンスパッタ、記録層3は合金ターゲット
によりDCマグネトロンスパッタ、反射層5はAIター
ゲットによるRFマグネトロンスバッタにより作成し、
保護層2の波長830nmにおける屈折率は2.30.
2, 40.2. 50,2.60となるように反応ガ
スの流量を4種類設定した。保護層4の屈折率は1.
9以下であり、ほぼ化学量論組成と推定される。これら
の光磁気ディスクを80℃、90%RHの加速寿命試験
環境下に放置し、ピットエラーレート(BER)により
安定性を試験した。結果を第2図に示す。この図から明
らかなように、BERは保護層2の屈折率と相関があり
、屈折率2.50以上では800時間以上変化が認めら
れないのに対し、屈折率2.50未満では基板と保護層
2との間で剥離が発生し、急激なBERの増加が見られ
た。この結果より保護層2の屈折率を2.5以上とする
ことにより基板と保護層2との間の剥離が防止され、安
定性の高い光磁気ディスクが得られることが明らかにな
った。
実施例3
第1図(b)に示すように、直径130mmの案内溝付
きポリカーボネート基板l上に、膜厚80nmの酸窒化
アルミニウムからなる保護層2、膜厚25nmのTb2
。FetoCO+oからなる記録層3、および膜厚40
nmの酸窒化ケイ素からなる保護層4、膜厚50nmの
AIからなる反射層5を順次設けてなる光磁気ディスク
を作成した。保護層2はAIターゲットによる反応性R
Fマグネトロンスパッタ、保護層4はSiターゲットに
よる反応性RFマグネトロンスパッタ、記録層3は合金
ターゲットによるDCマグネトロンスパッタ、反射層5
はAIターゲットによるRFマグネトロンスパッタによ
り作成し、保護層2の波長830nmにおける屈折率は
2. 30 ,2. 40, 2. 50 .2. 6
0となるように反応ガスの流量を4種類設定した。保護
層2中の酸素と窒素の原子数比はほぼ1:lとした。ま
た保護層4の屈折率は1. 9以下であり、ほぼ化学量
論組成と推定される。
きポリカーボネート基板l上に、膜厚80nmの酸窒化
アルミニウムからなる保護層2、膜厚25nmのTb2
。FetoCO+oからなる記録層3、および膜厚40
nmの酸窒化ケイ素からなる保護層4、膜厚50nmの
AIからなる反射層5を順次設けてなる光磁気ディスク
を作成した。保護層2はAIターゲットによる反応性R
Fマグネトロンスパッタ、保護層4はSiターゲットに
よる反応性RFマグネトロンスパッタ、記録層3は合金
ターゲットによるDCマグネトロンスパッタ、反射層5
はAIターゲットによるRFマグネトロンスパッタによ
り作成し、保護層2の波長830nmにおける屈折率は
2. 30 ,2. 40, 2. 50 .2. 6
0となるように反応ガスの流量を4種類設定した。保護
層2中の酸素と窒素の原子数比はほぼ1:lとした。ま
た保護層4の屈折率は1. 9以下であり、ほぼ化学量
論組成と推定される。
これらの光磁気ディスクを80℃、90%RHの加速寿
命試験環境下に放置し、BERにより安定性を試験した
。結果を第3図に示す。保護層2を酸窒化アルミニウム
とした場合もBERはその屈折率と相関があり、屈折率
2.50以上では800時間以上変化が認められないの
に対し、屈折率2.50未満では基板と保護層2との間
で剥離が発生し、急激なBERの増加が見られた。この
結果より保護層2の屈折率を2.5以上とすることによ
り基板と保護層2との間の剥離が防止され、安定性の高
い光磁気ディスクが得られることが明らかになった。
命試験環境下に放置し、BERにより安定性を試験した
。結果を第3図に示す。保護層2を酸窒化アルミニウム
とした場合もBERはその屈折率と相関があり、屈折率
2.50以上では800時間以上変化が認められないの
に対し、屈折率2.50未満では基板と保護層2との間
で剥離が発生し、急激なBERの増加が見られた。この
結果より保護層2の屈折率を2.5以上とすることによ
り基板と保護層2との間の剥離が防止され、安定性の高
い光磁気ディスクが得られることが明らかになった。
第1図は本発明の構成例を示す図、第2図および第3図
は本発明を用いた光磁気ディスクの安定性試験結果を示
す図である。 図中1は基板、2、4は保護層、3は記録層、5は反射
層である。
は本発明を用いた光磁気ディスクの安定性試験結果を示
す図である。 図中1は基板、2、4は保護層、3は記録層、5は反射
層である。
Claims (1)
- 1、光記録媒体において基板上に設けられる保護層であ
って、該保護層はケイ素またはアルミニウムの酸化物、
窒化物、ないし酸窒化物からなり、かつ波長830nm
における該保護層の屈折率が2.5以上であることを特
徴とする光記録媒体の保護層。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232759A JPH0397132A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光記録媒体の保護層 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1232759A JPH0397132A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光記録媒体の保護層 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0397132A true JPH0397132A (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=16944307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1232759A Pending JPH0397132A (ja) | 1989-09-11 | 1989-09-11 | 光記録媒体の保護層 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0397132A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7914711B2 (en) * | 2002-01-24 | 2011-03-29 | Dphi Acquisitions, Inc. | Use of mother stamper for optical disk molding |
-
1989
- 1989-09-11 JP JP1232759A patent/JPH0397132A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7914711B2 (en) * | 2002-01-24 | 2011-03-29 | Dphi Acquisitions, Inc. | Use of mother stamper for optical disk molding |
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