JPH0770093B2 - 光学的情報記録媒体の結晶化方法 - Google Patents
光学的情報記録媒体の結晶化方法Info
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- JPH0770093B2 JPH0770093B2 JP62279233A JP27923387A JPH0770093B2 JP H0770093 B2 JPH0770093 B2 JP H0770093B2 JP 62279233 A JP62279233 A JP 62279233A JP 27923387 A JP27923387 A JP 27923387A JP H0770093 B2 JPH0770093 B2 JP H0770093B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光学的情報記録媒体において結晶状態を得る
方法に係り、特に、該媒体全体を一括して結晶質状態に
するに好適な結晶化方法に関する。
方法に係り、特に、該媒体全体を一括して結晶質状態に
するに好適な結晶化方法に関する。
光学的情報記録媒体に情報を記録するには、例えばレー
ザ光等の光ビームエネルギ等を上記媒体に与えて、該媒
体の一つの構造状態を他の構造状態に物理的に変化させ
て行なうことがてきる。この様な情報記録媒体として
は、カルコゲン化物が知られており、カルコゲン化物は
例えば非晶質状態と結晶質状態の異なる2つの構造をと
ることができる。例えば、光ビームを上記媒体に照射
し、加熱昇温し除冷すると、該媒体は結晶化し、また、
パルス幅の短い光ビームを照射し、急熱急冷すると非晶
質状態となる。
ザ光等の光ビームエネルギ等を上記媒体に与えて、該媒
体の一つの構造状態を他の構造状態に物理的に変化させ
て行なうことがてきる。この様な情報記録媒体として
は、カルコゲン化物が知られており、カルコゲン化物は
例えば非晶質状態と結晶質状態の異なる2つの構造をと
ることができる。例えば、光ビームを上記媒体に照射
し、加熱昇温し除冷すると、該媒体は結晶化し、また、
パルス幅の短い光ビームを照射し、急熱急冷すると非晶
質状態となる。
上記記録媒体を用いた時の記録方法として、非晶質状態
から結晶質状態に変化させて記録を行なう方法と、結晶
質状態から非晶質状態に変化させて記録を行なう方法が
ある。例えば、1μm以下の短波長記録を行なう時に
は、急熱急冷により得られる非晶質状態に変化させて記
録を行なう後者の方法が、記録時におけるピット間の熱
的干渉が少なく、有利である。しかし、情報記録媒体の
製造時には通常、該媒体は非晶質状態であるため、上記
記録方法を用いる場合、該媒体をあらかじめ結晶質状態
にしておく必要がある。
から結晶質状態に変化させて記録を行なう方法と、結晶
質状態から非晶質状態に変化させて記録を行なう方法が
ある。例えば、1μm以下の短波長記録を行なう時に
は、急熱急冷により得られる非晶質状態に変化させて記
録を行なう後者の方法が、記録時におけるピット間の熱
的干渉が少なく、有利である。しかし、情報記録媒体の
製造時には通常、該媒体は非晶質状態であるため、上記
記録方法を用いる場合、該媒体をあらかじめ結晶質状態
にしておく必要がある。
上記の構造変化を生じせしめる方法としては、特公昭47
−26897号公報に示されてあるように、種々形態のエネ
ルギーを使用する方法が挙げられており、例えば、電気
エネルギー、輻射熱閃光ランプの光、レーザ光束のエネ
ルギ等の形における電磁エネルギの様なビーム状エネル
ギ、電子線や陽子線の様な粒子線エネルギ等がある。
−26897号公報に示されてあるように、種々形態のエネ
ルギーを使用する方法が挙げられており、例えば、電気
エネルギー、輻射熱閃光ランプの光、レーザ光束のエネ
ルギ等の形における電磁エネルギの様なビーム状エネル
ギ、電子線や陽子線の様な粒子線エネルギ等がある。
上記エネルギを印加する具体的な方法として、例えば恒
温槽中に情報記録媒体を放置し、該媒体全体を加熱する
方法、あるいは、特開昭61−208648号公報記載のよう
に、上記加熱と同時に電気エネルギを印加する方法等が
提案されている。しかし、上記方法は情報記録媒体を10
0℃〜150℃以上の高温にさらす必要があり、アクリル樹
脂やポリカーボネート樹脂等のプラスチック基板を用い
た情報記録媒体には、変形の点から、適用することは困
難であった。さらにその他の方法においても、情報記録
媒体の全体を一括して、あらかじめ結晶質状態にしてお
くための有効な方法については充分検討されておらず、
生産性の良い方法は見い出されていなかった。
温槽中に情報記録媒体を放置し、該媒体全体を加熱する
方法、あるいは、特開昭61−208648号公報記載のよう
に、上記加熱と同時に電気エネルギを印加する方法等が
提案されている。しかし、上記方法は情報記録媒体を10
0℃〜150℃以上の高温にさらす必要があり、アクリル樹
脂やポリカーボネート樹脂等のプラスチック基板を用い
た情報記録媒体には、変形の点から、適用することは困
難であった。さらにその他の方法においても、情報記録
媒体の全体を一括して、あらかじめ結晶質状態にしてお
くための有効な方法については充分検討されておらず、
生産性の良い方法は見い出されていなかった。
我々は、高出力閃光照射により情報記録媒体の全体を一
括して、あらかじめ結晶質状態にできることを発見し、
検討を進めている。この方法について説明する。第2図
に高出力閃光放射装置により、光ディスクに光線を照射
している様子を示す。5は高出力閃光放射管であり、キ
セノンランプを用いている。光ディスク用記録媒体は主
に半導体レーザ波長域で大きなエネルギ吸収を得ている
ために、閃光ランプとしては、分光エネルギ分布が半導
体レーザ波長である830nm付近に伸びていることが必要
である。キセノンランプの分光エネルギ分布が自然光に
近いばかりでなく、そのエネルギ分布は半導体レーザ波
長域まで充分に伸びており、好適なランプである。第3
図に、第2図に示した閃光放射管の動作回路例を示す。
5はキセノンランプ、C1,C2はコンデンサ、Trはトラン
ス、R1,R2は抵抗、Sはサイリスタ、12はスイッチ回路
である。C1はメインコンデンサであり、充電回路(図示
せず)により所定の電圧まで充電されるようになってい
る。メインコンデンサC1の一方の電極は、キセノンラン
プ5の陽極9に接続され、他方の電極は陰極10に接続さ
れている。スイッチ回路12より、サイリスタSのゲート
端子にオン信号を与えると、トランスTrにコンデンサC2
の放電による電流が流れ、Trの昇圧作用により高電圧が
キセノンランプ5のトリガ電極11に印加される。これに
より、キセノンランプ5内のガスがイオン化され、内部
抵抗が減少し、該キセノンランプ5の両極間に一瞬に放
電が行なわれて発光がなされる。この時の発光時間は0.
5msec〜2msecである。以上、高出力閃光放射装置につい
て説明した。次に、光ディスク製造工程の、どこに上記
結晶化工程を挿入するかについて述べる。
括して、あらかじめ結晶質状態にできることを発見し、
検討を進めている。この方法について説明する。第2図
に高出力閃光放射装置により、光ディスクに光線を照射
している様子を示す。5は高出力閃光放射管であり、キ
セノンランプを用いている。光ディスク用記録媒体は主
に半導体レーザ波長域で大きなエネルギ吸収を得ている
ために、閃光ランプとしては、分光エネルギ分布が半導
体レーザ波長である830nm付近に伸びていることが必要
である。キセノンランプの分光エネルギ分布が自然光に
近いばかりでなく、そのエネルギ分布は半導体レーザ波
長域まで充分に伸びており、好適なランプである。第3
図に、第2図に示した閃光放射管の動作回路例を示す。
5はキセノンランプ、C1,C2はコンデンサ、Trはトラン
ス、R1,R2は抵抗、Sはサイリスタ、12はスイッチ回路
である。C1はメインコンデンサであり、充電回路(図示
せず)により所定の電圧まで充電されるようになってい
る。メインコンデンサC1の一方の電極は、キセノンラン
プ5の陽極9に接続され、他方の電極は陰極10に接続さ
れている。スイッチ回路12より、サイリスタSのゲート
端子にオン信号を与えると、トランスTrにコンデンサC2
の放電による電流が流れ、Trの昇圧作用により高電圧が
キセノンランプ5のトリガ電極11に印加される。これに
より、キセノンランプ5内のガスがイオン化され、内部
抵抗が減少し、該キセノンランプ5の両極間に一瞬に放
電が行なわれて発光がなされる。この時の発光時間は0.
5msec〜2msecである。以上、高出力閃光放射装置につい
て説明した。次に、光ディスク製造工程の、どこに上記
結晶化工程を挿入するかについて述べる。
第4図に、光ディスク製造工程(レプリカ成形以後)を
示す。まず、記録膜形成後13で結晶化を行った。基板は
PC、記録膜はSb−Se−Bi系である。記録膜の結晶化温度
が180℃のディスクにおいては、記録膜を結晶化させう
る閃光放射パワでは、加熱された記録膜の熱拡散によ
り、基板の記録膜との界面が溶融し、ピットが消失して
しまった。15,16の接着膜形成後、貼り合わせ後におい
ては、閃光放射パワが不足し結晶化できなかったが、基
板は熱的ダメージを受け、大きな反りを生じた。保護膜
形成後14においては、閃光放射後、保護膜の厚さによ
り、保護膜にキレツが生じたりした。このため、保護膜
厚値を最適化したところ、閃光放射回数が増加し、保護
膜、基板の記録膜との界面で熱的ダメージが大きくな
り、保護膜と記録膜間の密着性低下、基板からの記録膜
ハクリといった問題が生じた。また同じ理由により基板
のに大きな反りが生じた。
示す。まず、記録膜形成後13で結晶化を行った。基板は
PC、記録膜はSb−Se−Bi系である。記録膜の結晶化温度
が180℃のディスクにおいては、記録膜を結晶化させう
る閃光放射パワでは、加熱された記録膜の熱拡散によ
り、基板の記録膜との界面が溶融し、ピットが消失して
しまった。15,16の接着膜形成後、貼り合わせ後におい
ては、閃光放射パワが不足し結晶化できなかったが、基
板は熱的ダメージを受け、大きな反りを生じた。保護膜
形成後14においては、閃光放射後、保護膜の厚さによ
り、保護膜にキレツが生じたりした。このため、保護膜
厚値を最適化したところ、閃光放射回数が増加し、保護
膜、基板の記録膜との界面で熱的ダメージが大きくな
り、保護膜と記録膜間の密着性低下、基板からの記録膜
ハクリといった問題が生じた。また同じ理由により基板
のに大きな反りが生じた。
上記従来技術は、閃光放射による記録膜近接層への熱的
ダメージについては配慮されておらず、保護膜と記録膜
の密着性低下、基板からの記録膜ハクリ等の問題があっ
た。
ダメージについては配慮されておらず、保護膜と記録膜
の密着性低下、基板からの記録膜ハクリ等の問題があっ
た。
本発明の目的は、小さな閃光放射パワにより、記録膜近
接層への熱的ダメージを低減し、上記問題点を克服する
ことのできる光学的情報記録媒体の結晶化方法を提供す
ることにある。
接層への熱的ダメージを低減し、上記問題点を克服する
ことのできる光学的情報記録媒体の結晶化方法を提供す
ることにある。
上記目的は、記録膜をあらかじめ加熱した状態で閃光照
射を行なうことにより達成される。
射を行なうことにより達成される。
〔作用〕 保護膜形成後、閃光放射した場合、閃光により記録膜は
瞬時に昇温する。これと同時に記録膜界面の保護膜、基
板面に熱拡散が生じる。記録膜を結晶化するには、加熱
時の昇温速度、および結晶化温度以上の温度の保持時間
が、重要な要因となる。あらかじめ、記録膜を加熱する
ことにより記録膜界面の基板面、保護膜面が加熱され高
温となる。この状態で、閃光を照射すると、保護膜面、
基板面への記録膜からの熱拡散が低減される。これは、
記録膜の最高到達温度が、この予備加熱をしないものに
比べ高くなることを示す。すなわち予備加熱をすること
により、しないのと比べ、小さい閃光照射パワで結晶状
態へ転移させることができ、基板、保護膜に対する熱的
ダメージも低減でき、前記問題点が解決できる。
瞬時に昇温する。これと同時に記録膜界面の保護膜、基
板面に熱拡散が生じる。記録膜を結晶化するには、加熱
時の昇温速度、および結晶化温度以上の温度の保持時間
が、重要な要因となる。あらかじめ、記録膜を加熱する
ことにより記録膜界面の基板面、保護膜面が加熱され高
温となる。この状態で、閃光を照射すると、保護膜面、
基板面への記録膜からの熱拡散が低減される。これは、
記録膜の最高到達温度が、この予備加熱をしないものに
比べ高くなることを示す。すなわち予備加熱をすること
により、しないのと比べ、小さい閃光照射パワで結晶状
態へ転移させることができ、基板、保護膜に対する熱的
ダメージも低減でき、前記問題点が解決できる。
〔実施例1〕 以下本発明の一実施例を説明する。
第1図は、本発明の実施に際して用いる結晶化装置であ
る。1は加熱ランプ(消費電力300W)、2は反射鏡、3
は光線、4は透明板、5は閃光放射ランプ(キセノ
ン)、6はPC基板上にSb−Se−Bi系記録膜、保護膜の形
成されたディスク(光学的情報記録媒体)、7はディス
ク送りベルトである。本装置は、予備加熱部と高出力閃
光放射部の2つに分けられる。高出力閃光放射部は、第
2図に示したものと同じであり、その動作は第3図に示
してある。高出力閃光放射用のキセノンランプ5の照射
光線エネルギーW(J)は、ランプ発光効率η、キセノ
ンランプに接続されるメインコンデンサの容量C(F)
と、充電々圧V(v)により であたえられる。発光効率ηはランプによって異なるた
めに、本実施例ではランプの入力エネルギ を目安としている。
る。1は加熱ランプ(消費電力300W)、2は反射鏡、3
は光線、4は透明板、5は閃光放射ランプ(キセノ
ン)、6はPC基板上にSb−Se−Bi系記録膜、保護膜の形
成されたディスク(光学的情報記録媒体)、7はディス
ク送りベルトである。本装置は、予備加熱部と高出力閃
光放射部の2つに分けられる。高出力閃光放射部は、第
2図に示したものと同じであり、その動作は第3図に示
してある。高出力閃光放射用のキセノンランプ5の照射
光線エネルギーW(J)は、ランプ発光効率η、キセノ
ンランプに接続されるメインコンデンサの容量C(F)
と、充電々圧V(v)により であたえられる。発光効率ηはランプによって異なるた
めに、本実施例ではランプの入力エネルギ を目安としている。
予備加熱用白熱ランプ1は、第5図に示す特性を示す。
ディスク6は、PC射出成形基板上に、Sb−Se−Bi系記録
膜をスパッタリングにより形成したもので、その組成は
Sb:Se:Bi=45:45:10である。この膜の結晶化温度は、18
0℃である。この記録膜上に、有機保護膜(大日本イン
キSD−17)を約80μm形成してある。
ディスク6は、PC射出成形基板上に、Sb−Se−Bi系記録
膜をスパッタリングにより形成したもので、その組成は
Sb:Se:Bi=45:45:10である。この膜の結晶化温度は、18
0℃である。この記録膜上に、有機保護膜(大日本イン
キSD−17)を約80μm形成してある。
次に、本装置を用いての、結晶化アルゴリズムを述べ
る。まず、ディスク6を、第1図に示してある様に、予
備加熱白熱ランプ1と閃光放射キセノンランプ5の間に
静止する。そして予備加熱を35秒行ない、それの終了と
同時に閃光放射パワ1500(J)で閃光照射を行ない結晶
化させる。
る。まず、ディスク6を、第1図に示してある様に、予
備加熱白熱ランプ1と閃光放射キセノンランプ5の間に
静止する。そして予備加熱を35秒行ない、それの終了と
同時に閃光放射パワ1500(J)で閃光照射を行ない結晶
化させる。
本発明によれば、1回の閃光照射により結晶化されか
つ、基板の反り、保護膜と記録膜の密着性低下といった
問題が解消され、良好なディスクを作製できる。
つ、基板の反り、保護膜と記録膜の密着性低下といった
問題が解消され、良好なディスクを作製できる。
〔実施例2〕 前記実施例1においては、予備加熱を、白熱ランプ光
を、35秒照射することにより行なった。本実施例では、
予備加熱を、恒温槽内で行ない、閃光照射もその中で行
なう。この様子を第6図に示す。17は恒温槽、18は閃光
放射部、6はディスク、19はベルトコンベア,20は遮光
板である。恒温槽17を、120℃にして、ディスク6を加
熱する。本実施例では、恒温槽長さ2m、ベルト送り速
さ、5cm/Sとした。この様な機構で、閃光照射パワ1500J
で光を照射したところ、1回で結晶化でき、実施例1と
同様の効果を得た。
を、35秒照射することにより行なった。本実施例では、
予備加熱を、恒温槽内で行ない、閃光照射もその中で行
なう。この様子を第6図に示す。17は恒温槽、18は閃光
放射部、6はディスク、19はベルトコンベア,20は遮光
板である。恒温槽17を、120℃にして、ディスク6を加
熱する。本実施例では、恒温槽長さ2m、ベルト送り速
さ、5cm/Sとした。この様な機構で、閃光照射パワ1500J
で光を照射したところ、1回で結晶化でき、実施例1と
同様の効果を得た。
〔比較例1〕 実施例1における予備加熱時間を10秒とした場合を比較
例として示す。白熱ランプ光を10秒照射することによ
り、膜表面は約50℃になる。この時閃光放射パワ1500J
で内光照射を行なったところ、透過率は減少したものの
不充分な値であり、完全に結晶化できていなかった。こ
のため、2回閃光照射を行なった。2回目にして完全に
結晶化した。この時のディスクには、実施例1に比べ大
きな反りが生じた。すなわち、予備加熱をすることによ
り、閃光照射パワを有効に結晶化のためのエネルギとし
て活用できるために小さな閃光照射パワでも、結晶化が
可能となり、基板、保護膜への熱的ダメージも軽減でき
る。また今回はPC基板を用いたために、その熱変形温度
130℃以上に予備加熱することはできないが、ガラス基
板の場合には、より高温にでき、結晶化温度のより高い
記録膜についても予備加熱は有効な手段となる。
例として示す。白熱ランプ光を10秒照射することによ
り、膜表面は約50℃になる。この時閃光放射パワ1500J
で内光照射を行なったところ、透過率は減少したものの
不充分な値であり、完全に結晶化できていなかった。こ
のため、2回閃光照射を行なった。2回目にして完全に
結晶化した。この時のディスクには、実施例1に比べ大
きな反りが生じた。すなわち、予備加熱をすることによ
り、閃光照射パワを有効に結晶化のためのエネルギとし
て活用できるために小さな閃光照射パワでも、結晶化が
可能となり、基板、保護膜への熱的ダメージも軽減でき
る。また今回はPC基板を用いたために、その熱変形温度
130℃以上に予備加熱することはできないが、ガラス基
板の場合には、より高温にでき、結晶化温度のより高い
記録膜についても予備加熱は有効な手段となる。
本発明によれば、高出力閃光照射により、PC基板上に成
膜された非晶質薄膜を結晶化させるのに、高出力閃光照
射による記録膜界面における、熱的ダメージを低減しか
つ、容易に結晶化膜を得ることができる。
膜された非晶質薄膜を結晶化させるのに、高出力閃光照
射による記録膜界面における、熱的ダメージを低減しか
つ、容易に結晶化膜を得ることができる。
第1図は本発明の実施に際して用いる装置例を示す説明
図,第2図は高出力閃光照射部を示す説明図,第3図は
高出力閃光照射部の発光回路を示す回路図,第4図は光
学的情報記録媒体としてのディスク製造プロセスのフロ
ーチャート,第5図は白熱ランプ光照射時の温度と時間
の関係を示す特性図、第6図は本発明の実施に際して用
いる他の装置例を示す説明図,である。 1……加熱ランプ、5……閃光ランプ、17……恒温槽。
図,第2図は高出力閃光照射部を示す説明図,第3図は
高出力閃光照射部の発光回路を示す回路図,第4図は光
学的情報記録媒体としてのディスク製造プロセスのフロ
ーチャート,第5図は白熱ランプ光照射時の温度と時間
の関係を示す特性図、第6図は本発明の実施に際して用
いる他の装置例を示す説明図,である。 1……加熱ランプ、5……閃光ランプ、17……恒温槽。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳宿 伸弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−250533(JP,A) 特開 昭62−20155(JP,A)
Claims (5)
- 【請求項1】非晶質状態と結晶状態との間で何れか一方
の状態から他方の状態へ変わり得る記録媒体を基板上に
形成して成り、前記記録媒体を前記2つの状態の何れか
一方から他方へ変えることにより情報の記録を行う光学
的情報記録媒体において、前記記録媒体を予め一括して
結晶状態に導く光学的情報記録媒体の結晶化方法におい
て、 前記記録媒体を予め加熱し、加熱した状態で高出力の閃
光光線を該記録媒体に照射することにより該記録媒体を
一括して結晶化することを特徴とする光学的情報記録媒
体の結晶化方法。 - 【請求項2】特許請求の範囲第1項記載の光学的情報記
録媒体の結晶化方法において、前記記録媒体の加熱を光
により行うことを特徴とする光学的情報記録媒体の結晶
化方法。 - 【請求項3】特許請求の範囲第1項記載の光学的情報記
録媒体の結晶化方法において、前記記録媒体の加熱を加
熱された気体を介して行うことを特徴とする光学的情報
記録媒体の結晶化方法。 - 【請求項4】特許請求の範囲第1項記載の光学的情報記
録媒体の結晶化方法において、前記記録媒体の加熱温度
を前記基板の熱変形温度より低くすることを特徴とする
光学的情報記録媒体の結晶化方法。 - 【請求項5】特許請求の範囲第4項記載の光学的情報記
録媒体の結晶化方法において、前記基板がPC基板から成
り、前記記録媒体の加熱温度が120℃以下であることを
特徴とする光学的情報記録媒体の結晶化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62279233A JPH0770093B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光学的情報記録媒体の結晶化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62279233A JPH0770093B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光学的情報記録媒体の結晶化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01122043A JPH01122043A (ja) | 1989-05-15 |
| JPH0770093B2 true JPH0770093B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=17608290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62279233A Expired - Fee Related JPH0770093B2 (ja) | 1987-11-06 | 1987-11-06 | 光学的情報記録媒体の結晶化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770093B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993021119A1 (fr) * | 1992-04-16 | 1993-10-28 | Bando Kiko Co., Ltd. | Appareil pour le decoupage de plaques de verre |
| US6060221A (en) * | 1996-02-16 | 2000-05-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method and apparatus for initializing optical recording medium |
| TW514910B (en) * | 1999-07-12 | 2002-12-21 | Matsushita Electric Industrial Co Ltd | Optical information recording medium and method for initializing the same |
| US6587429B1 (en) * | 1999-11-16 | 2003-07-01 | Polaroid Corporation | System and method for initializing phase change recording media |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2513605B2 (ja) * | 1985-07-19 | 1996-07-03 | 富士通株式会社 | 光デイスクの製造方法 |
| JPH083918B2 (ja) * | 1986-04-23 | 1996-01-17 | 株式会社東芝 | 光デイスクの初期結晶化方法 |
-
1987
- 1987-11-06 JP JP62279233A patent/JPH0770093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01122043A (ja) | 1989-05-15 |
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