JPH0575595B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、レーザ光等のエネルギー線を照射す
ることによつて、記録層のエネルギー線照射部が
溶融等により変形または除去されることによつて
生じる反射率もしくは透過率の変化を利用して光
学的に情報の記録、再生を行うのに適した記録媒
体に関するものである。 光デイスク等の光記録媒体に要求される性質と
しては、記録光源に用いるレーザの波長領域での
記録感度が高いこと、再生信号のSN比が高いこ
と、記録密度が高いこと、保存安定性にすぐれて
いること、及び毒性が低いことが挙げられる。 レーザ光照射部の温度上昇により記録層が溶解
し、ピツトを形成するいわゆるヒートモード型記
録媒体に於て、記録感度を高くするためには、記
録層の分光吸収率が高いこと、融点、比熱および
熱伝導率が低いことが必要で、また記録層の厚さ
は薄いことが望ましい。再生信号のSN比を高く
するためには、ビツトの形状、大きさが揃つてい
て、ピツト周辺に乱れが無いこと、及び再生に反
射光を使用する場合には、記録部と未記録部との
反射率の差が大きいこと、また記録密度を高くす
るためには、熱伝導率が低いことが要求される。
また保存安定性にすぐれた記録媒体を得るために
は、記録層の酸化安定性及び耐湿性が高いことが
要求される。 レーザ用記録媒体として現在最もすぐれている
とされているのは、ガラスまたはプラスチツク基
板上に記録層としてテルルまたはテルル−砒素合
金等のテルル合金薄膜を形成したものである。テ
ルル及びテルル合金薄膜は、可視−近赤外の波長
領域で光の吸収率が高く、低熱伝導率、低融点で
あるため記録感度が高く、またピツトの形状、大
きさも揃い易く、且つ可視−近赤外の波長領域で
適当な反射率を有しているため、反射光によつて
SN比の高い再生信号が得られるなど、ヒートモ
ード型レーザ記録媒体に極めて適した性質を持つ
ている。しかしテルル薄膜及びテルル−砒素合金
薄膜には、酸化安定性が低いこと及び毒性が高い
等の欠点がある。酸化安定性の改良にはテルルま
たはテルル−砒素合金にセレンを添加したり、テ
ルル低酸化物を用いる等の方法が試みられている
が、現在まで充分なものは得られておらず、また
毒性に関しては効果的な対策は見出されていな
い。 毒性の点では、テルル系記録媒体に比較して有
利なものに、ガラスまたはプラスチツク基板上、
もしくは該基板上に設けたアルミニウム等の反射
層の上に色素または色素をポリマーに分散した層
を形成した記録媒体がある。しかし、一般に色素
の吸収波長は、赤色光より短波長側にあり、今後
記録用光源の主流となると予想されている半導体
レーザの発振波長域である750nmm〜850nmの領
域で大きな吸収を示す安定な色素が得られないた
め、半導体レーアを記録用光源とする色素系記録
媒体で実用的なものは得られていない。 本発明者等は、毒性が低く、酸化安定性及び耐
水性にすぐれた光記録媒体の完成を目的として鋭
意研究を進めた結果、酸化安定性及び耐水性にす
ぐれた特定の金属もしくは半導体の微粒子が、科
学的安定性にすぐれた金属酸化物薄膜中に分散し
た複合層と、この複合層の少なくとも一方の表面
に接触した特定の半導体からなる記録層を用いる
ことによつて高感度で再生信号のSN比が極めて
高く、且つ安定でしかも毒性の低い光記録媒体が
得られることを見出し、本発明に到達した。 本発明の要旨とするところは、基板上に、金属
酸化物薄膜中に金属もしくは半導体の微粒子が分
散した複合層と、該複合層の少なくとも一方の表
面に接触する厚さ20Å以上、100Å以下のGe層
(以下、半導体層と呼ぶ)とからなる記録層が形
成されていることを特徴とする光記録媒体の機構
と構成にある。 第1図に、本発明の光記録媒体の層構成の一例
を示す。第1図に於ては、基板上に、金属酸化物
中に金属もしくは半導体の微粒子が分散した複合
層(以下複合層と呼ぶ)が設けられており、該複
合層の表面に半導体層が形成されている。この光
記録媒体に於ては基板側もしくは基板と反対側か
ら入射したエネルギー線は、半導体層及び複合層
に吸収され発生した熱により複合層が融解し、こ
の複合層の融解部分が半導体層のこれに接した部
分を併つて移動することによつて形成されるピツ
トによつて生じる媒体のエネルギー線が照射され
た部分の光の反射率、透過率等の光学的性質の変
化を利用して記録、再生が行われる。 本発明の光記録媒体に於ける複合層に用いられ
る金属もしくは半導体の例としては、Sn、In、
Pb、Al、Zn、Cu、Ag、Au、Sb、Bi、Se、Te、
Ge及びこれらを主成分とする合金が挙げられる
が、低毒性の観点から好ましい金属もしくは半導
体の例としては、Sn、In、Sb、Pb、Al、Zn、
Cu、Ag、Au、Ge及びこれらを主成分とする合
金が挙げられる。上記金属もしくは半導体の特徴
は半導体レーザの発振波長域での反射率が高い、
融点が低い、毒性が低い、及び空気中での安定性
が高い等であるので、これらの金属もしくは半導
体を主成分とする合金を用いる場合は、上記特徴
が失われないように注意する必要がある。 本発明の光記録媒体に於ける複合層に用いられ
る金属酸化物は、化学的安定性にすぐれ、熱伝導
率の低いものであることが必要で、好ましい例と
しては、Sn、In、Al、Zr及びZnの酸化物が挙げ
られるが、時にSnまたはInの酸化物を用いると、
空気中での安定性がすぐれ、高感度且つ再生信号
のSN比が高い記録媒体が得られる。SnまたはIn
酸化物の例としては化学式でSnO2、In2O3及び
SnO2-x、In2O3-x等の低酸化物や、Sn1-yMyO2、
In2-zNzO3等のSnO2、In2O3に異種金属がドーピ
ングされたものが挙げられる。ここでx、zは
0.5以下、yは0.25以下の正の数、MはSb、In、
NはSn、Ge、Pb、Zn等の金属を示す。 上記複合層に於ける金属もしくは半導体の充填
率は0.3以上、0.95以下であることが必要である。
充填率が0.3以下であると、複合層の吸収係数が
低下し、且つ複合層が溶融流動化する温度も高く
なり、得られる光記録媒体の記録感度が低下す
る。充填率が0.95以上となると、複合層に分散し
ている金属もしくは半導体粒子間の接触が始ま
り、金属もしくは半導体粒子の粒子径が大きくな
り、そのため記録ピツトの大きさ、形状が不揃い
になり、再生信号のSN比が低下し、また複合層
の熱伝導率も大きくなるため記録感度が低下す
る。 本発明の光記録媒体に於ける複合層の一層の厚
さは10Å以上、500Å以下が望ましい。複合層の
一層の厚さが10Å以下であると、複合層のエネル
ギー線照射部の溶融流動化による半導体層のピツ
ト形成が進行し難くなり、記録媒体の記録感度が
低下する。また複合層の一層の厚さが500Å以上
であると、複合層エネルギー線照射部の溶融流動
化に必要なエネルギーが大きくなるため記録媒体
の記録感度が低下する。特に複合層の一層の厚さ
が30Å以上、300Å以下の場合、高感度で再生信
号のSN比の高い記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体に用いられる半導体層の例
としては、Ge、Si、Se等の元素半導体及び、
AlSB、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb等の化
合物半導体が挙げられる。特に半導体にGeを用
いた場合は、均質且つ750nm〜850nmの波長域
で光の吸収係数の大きい層が得られるため、高感
度且つ再生信号のSN比が高い記録媒体が得られ
る。またGe層は薄膜の場合でも酸化安定性及び
耐湿性がすぐれており、毒性も低い点で本発明の
光記録媒体に用いられる半導体層として好適であ
る。更に本発明の光記録媒体には、GeにGa、In
またはSb等をドーピングした薄膜からなる半導
体層を用いることもできる。 本発明の光記録媒体に於ける半導体層の一層の
厚さは20Å以上、100Å以下が望ましい。半導体
層の一層の厚さが10Å以下であると、得られる記
録媒体の750nm〜850nmの波長域での光の反射
率、吸収率が低くなり、記録部と未記録部とのコ
ントラストが大きくできず、再生信号のSN比が
低くなる。半導体層の一層の厚さが200Å以上で
あると、複合層のエネルギー線照射部が溶融流動
化しても、半導体層のピツト形成が進行し難くな
るため、記録媒体の記録感度が低下する。特に半
導体層の一層の厚さが20Å以上、100Å以下の場
合SN比の高い記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体の一つの実施態様は、基板
上に複合層を形成させ、更にこの複合層の表面に
半導体層を形成させたものである。基板として
は、アルミニウム等の金属板、ガラス板、あるい
はポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リアミド及びエポキシ樹脂、ジアリルフタレート
重合体、ジエチレングリコールビスアルリカーボ
ネート重合体、ポリフエニレンサルフアイド、ポ
リフエニレンオキサイド、ポリイミド等の熱可塑
性、又は熱硬化性樹脂のシート又はフイルムが用
いられる。特に本発明の光記録媒体を記録光、再
生光を基板を通して照射する形式の光デイスクと
して使用する場合に於ては、基板にはメチルメタ
クリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリカーボネート、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート重合体、エポキシ樹
脂等の透明プラスチツクのシートを用いる必要が
ある。また、基板にガラス板、又はアルミニウム
等の金属板を使用する場合は、これら基板上にポ
リマー層を設けた後に複合層及び半導体層からな
る記録層を形成させると高感度の光記録媒体が得
られる。上記ポリマーの例としては、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリイソブチル
メタクリレート等が挙げられる。 本発明の光記録媒体の層構成の例を第2図〜第
5図に示す。以下本発明の記録媒体の製造方法を
層構成の例図を用いて説明する。 第2図に示す構成の記録媒体は、基板3の上に
半導体層2を形成させた後に、この半導体層2の
上に複合層1を形成させ、次いでこの操作をくり
返した後最外層に半導体層を形成することによ
り、半導体層をn層、複合層をn−1層積層させ
ることによつて得られる(ここでnは性の整数を
示す。)。半導体層及び複合層を形成させるために
は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、イオンプレー
テイング法、スパツタ法、クラスターイオンビー
ム法等を利用する。複合層を形成させる場合は、
金属もしくは半導体金属酸化物とを別々のルツボ
に入れ、1×10-3mmHg以下の真空度に於て同時
に蒸発させ蒸着を行う。また上記真空蒸着工程で
蒸発粒子をイオン化し、半導体層表面に衝突させ
るイオン化蒸着法、またはイオン化と同時に基板
側に直流電圧を印加してイオン化粒子を加速させ
るイオンプレーテイング法を用いることもでき
る。また金属もしくは半導体のターゲツトと金属
酸化物のターゲツトを用いて同時スパツタを行う
ことによつて複合層を形成させることもできる。
いずれの場合も複合層の形成時には、各蒸発源、
ターゲツトの比較的近傍に水晶膜厚センサ等のセ
ンサヘツドを設置し、金属もしくは半導体及び金
属酸化物の蒸着速度、スパツタリング速度を別々
に検知、制御することにより、所定の金属もしく
は半導体の充填率及び厚さの複合層が得られる。 第3図に示す構成の記録媒体は、基板3の上に
複合層1を形成させた後、この複合層1の上に半
導体層2を形成させ、次いでこの操作をくり返す
ことにより複合層をn層、半導体層をn層積層さ
せることによつて得られる。第4図に示す構成の
記録媒体は、第2図に示す構成の記録媒体を製造
する場合と同様の操作を行い、基板3の上に半導
体層2をn層、複合層1をn層積層させることに
よつて得られる。第5図に示す構成の記録媒体
は、第3図に示す構成の記録媒体を製造する場合
と同様の操作を行い、基板3の上に複合層1をn
層、半導体層2をn−1層積層させることによつ
て得られる。 第2図〜第5図に示す構成の本発明の光記録媒
体に於ては、記録層の厚さ(複合層及び半導体層
を積層した全体の厚さ)が50Å以上、2000Å以下
であることが望ましい。記録層の厚さが2000Å以
上になると、記録層のエネルギー線照射部の体積
が大きくなるため、エネルギー線を照射した場合
に吸収されるエネルギーの密度が低下するため、
記録媒体の記録感度が低下し、さらに形成される
ピツト周辺の形状が乱れ易くなり、再生信号の
SN比に悪影響を与える。記録層の厚さが50Å以
下であると、記録媒体の記録部と未記録部の反射
率及び透過率の差が小さくなり、コントラストが
低くなるため、再生信号のSN比を高くすること
ができない。本発明の光記録媒体を反射型光デイ
スクに使用する場合、記録層のより好ましい厚さ
の範囲は70Å以上、500Å以下である。 第2図〜第5図に示す構成の本発明の光記録媒
体に於ては、複合層の一層の厚さが10Å〜500Å、
半導体層の厚さが10Å〜200Å、複合層と半導体
層が積層された記録層の厚さが50Å〜2000Åの範
囲内であれば、nの値は1以上の任意の整数で良
い。特に半導体層にGeを使用し、第2図に示す
構成でnが2以上の場合、空気中での安定性及び
耐湿性の特にすぐれた光記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体に於ける記録層は、通常の
環境下では極めて安定であり、特に保護層を設け
る必要は無いが、機械的衝撃等に対する保護や、
塵埃等の付着により、記録、再生に支障が生じる
のを防ぐことを目的として、保護層を記録層の上
に設けることが可能である。保護層としては、
SiO2、Al2O3、TiO2等の無機材料及び有機高分
子材料が用いられる。 第2図〜第5図に示す本発明の光記録媒体に於
ては、基板3を透明なものとした場合は、記録光
及び再生光を図の上方から入射させても、下方か
ら入射させても良い。 本発明の光記録媒体は、低毒性で高感度であ
り、空気中での安定性及び耐湿性がすぐれている
と同時に再生信号のSN比が極めて高い点に特徴
がある。本発明の光記録媒体が上記の如くすぐれ
た特徴を示す理由は現時点では必ずしも明確で無
いが、以下の様に推定することができる。本発明
の光記録媒体の記録層は、それぞれ光学定数の異
なる複合層と半導体層との積層膜から成り立つて
いるため、記録層がそれぞれ複合もしくは半導体
層単独で成り立つている場合に比較して、記録層
の厚さが極めて小さい場合でもエネルギー線の吸
収率及び反射率が高くなる。このため記録層のエ
ネルギー線が照射される部分に於けるエネルギー
密度が大きくなり、記録感度が高くなると同時
に、記録部と未記録部とのコントラストが大きく
なり、再生時のSN比が高くなる。さらに記録層
を構成している複合層は金属酸化物とこの酸化物
に分散した粒径が光の波長以下の極めて微細な金
属もしくは半導体の粒子から成り立つているた
め、バルクの金属もしくは半導体に比較して低い
温度で隣接する半導体層を伴つて容易に流動化す
る。この記録層の流動化した部分は、金属もしく
は半導体単独の溶融体に比較して大きな表面エネ
ルギーを有しており、流動化した記録層とこれに
接触する基板との表面との表面エネルギーの差が
大きくなり、流動化した記録層の移動がスムーズ
に起り、ピト形成が容易になる。この流動化した
記録層の移動は、流動化した部分とその周囲の固
相との表面エネルギーの差によつて起ると考えら
れているが(特開昭55−132536号参照)、本発明
の光記録媒体に於ては、半導体層の無定形もしく
は微結晶構造をとり易く、複合層では、金属もし
くは半導体の粒子が極めて小さいため、ピツトの
大きさ形状に大きな影響を与えると考えられ、し
かも一般の金属薄膜で多く見られる大きな結晶に
よる結晶粒界の影響が無くなる。この結果、低い
照射エネルギーで形状、大きさの揃つた周辺部の
乱れの小さいピツトが形成されるものと考えられ
る。 さらに本発明の光記録媒体における記録層を構
成する半導体層は熱伝導率が低く、複合層中で
は、金属もしくは半導体の微粒子は、酸化物中に
互いに孤立して存在しているため、複合層の熱伝
導率も低くなり、記録媒体の感度は高くなる。ま
た複合層中の金属の充填率、半導体層、複合層の
厚さを適切に選択することにより、最適な分光吸
収率、分光反射率の記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体の記録層に使用さる金属も
しくは半導体及び金属酸化物等は、いずれも空気
中及び水中で極めて安定で、且つ毒性が低いた
め、本発明の光記録媒体は低毒性で保存安定性も
すぐれている。 本発明の光記録媒体は、記録再生用光デイスク
として画像フアイル、文書フアイル、データフア
イル及びコンピユータの外部メモリとして用いら
れるばかりでなく、レーザ光で直接書き込み、読
み取りが可能なテープ、カード、マイクロフイツ
シユ等として用いることができる。 以下、本発明の詳細を実施例によつて示すが、
本発明はこれ等の例に限定されるものではない。 尚、以下の実施例で示す充填率とは、複合層中
で金属もしくは半導体微粒子の占める体積の割合
である。 実施例 1 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメタク
リル酸メチルからなるデイスク状基板を真空蒸着
装置のチヤンバーに取り付け、三つのルツボにそ
れぞれ、Ge(フルウチ化学製、30φ×10mmt、純
度99.999%)、Sn(フルウチ化学製、30φ×10mm
t、純度99.99%)、SnO2(フルウチ化学製、18φ
×5mmt、純度99.99%)を入れ、この基板を
20rpmの速度で回転させながら、真空度1×10-6
mmHgの条件に於て、電子ビーム蒸着法を用い、
まづGeを30Åの厚さに蒸着し、次いでSn及び
SnO2にそれぞれ別の電子銃より電子線を照射し、
Sn及びSnO2の蒸発速度を調節しながら蒸着を行
い、Snの充填率0.8で膜厚60ÅのSn及びSnO2の複
合層をGe層の上に形成し、続いて同様の操作を
行うことにより、このSnとSnO2の複合層上に厚
さ20ÅのGe層、厚さ60ÅのSnとSnO2の複合層及
び厚さ30ÅのGe層を順次積層し、第2図に於て
n=3に相当する構成で厚さ200Åの記録層を有
するデイスク状光記録媒体を製作した。 得られたデイスク状光記録媒体を毎分1800回転
の回転速度で回転させながら、くりかえし周波数
5MHzで100nsecのパルス巾に変調した半導体レー
ザ(日立製作所製HLP−1600、発振波長830nm)
の発振光をコリメーターレンズ、集光レンズ及び
基板を通して記録層にビーム径1μmまで集光し
て照射することにより記録を行つたところ、短径
がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要なデ
イスクの記録面上に於けるレーザ光強度は6mW
であつた。また記録信号を1mWのレーザ光で再
生を行い、基準信号5MHz、バンド巾100KHzの条
件でスペクトラムアナライザで測定したCN比は
56dBであつた。 上記の如くして記録を行つた記録済のデイスク
状記録媒体を60℃、95%RHの恒温恒質層内に入
れ、120日間の耐湿熱性試験を行つたところ、
CN比に変化は認められなかつた。 比較例 1 実施例1に用いたのと同様のポリメタクリル酸
メチルのデイスク状基板を3枚用意し、実施例1
と同様に基板回転速度20rpm、真空度1×10-6mm
Hgに於て、電子ビーム蒸着法を用い、これら基
板上にSn及びSnO2を各々、蒸発速度を調節しな
がら共蒸着し、Snの充填率が0.8で、各々膜厚が
100Å、180Å及び300ÅのSnO2中にSn微粒子が分
散した複合層のみを有する3種類の試料を得た。 得られた3種類の試料について実施例1と同様
の方法で記録再生を行つた結果を第1表に示す。
ることによつて、記録層のエネルギー線照射部が
溶融等により変形または除去されることによつて
生じる反射率もしくは透過率の変化を利用して光
学的に情報の記録、再生を行うのに適した記録媒
体に関するものである。 光デイスク等の光記録媒体に要求される性質と
しては、記録光源に用いるレーザの波長領域での
記録感度が高いこと、再生信号のSN比が高いこ
と、記録密度が高いこと、保存安定性にすぐれて
いること、及び毒性が低いことが挙げられる。 レーザ光照射部の温度上昇により記録層が溶解
し、ピツトを形成するいわゆるヒートモード型記
録媒体に於て、記録感度を高くするためには、記
録層の分光吸収率が高いこと、融点、比熱および
熱伝導率が低いことが必要で、また記録層の厚さ
は薄いことが望ましい。再生信号のSN比を高く
するためには、ビツトの形状、大きさが揃つてい
て、ピツト周辺に乱れが無いこと、及び再生に反
射光を使用する場合には、記録部と未記録部との
反射率の差が大きいこと、また記録密度を高くす
るためには、熱伝導率が低いことが要求される。
また保存安定性にすぐれた記録媒体を得るために
は、記録層の酸化安定性及び耐湿性が高いことが
要求される。 レーザ用記録媒体として現在最もすぐれている
とされているのは、ガラスまたはプラスチツク基
板上に記録層としてテルルまたはテルル−砒素合
金等のテルル合金薄膜を形成したものである。テ
ルル及びテルル合金薄膜は、可視−近赤外の波長
領域で光の吸収率が高く、低熱伝導率、低融点で
あるため記録感度が高く、またピツトの形状、大
きさも揃い易く、且つ可視−近赤外の波長領域で
適当な反射率を有しているため、反射光によつて
SN比の高い再生信号が得られるなど、ヒートモ
ード型レーザ記録媒体に極めて適した性質を持つ
ている。しかしテルル薄膜及びテルル−砒素合金
薄膜には、酸化安定性が低いこと及び毒性が高い
等の欠点がある。酸化安定性の改良にはテルルま
たはテルル−砒素合金にセレンを添加したり、テ
ルル低酸化物を用いる等の方法が試みられている
が、現在まで充分なものは得られておらず、また
毒性に関しては効果的な対策は見出されていな
い。 毒性の点では、テルル系記録媒体に比較して有
利なものに、ガラスまたはプラスチツク基板上、
もしくは該基板上に設けたアルミニウム等の反射
層の上に色素または色素をポリマーに分散した層
を形成した記録媒体がある。しかし、一般に色素
の吸収波長は、赤色光より短波長側にあり、今後
記録用光源の主流となると予想されている半導体
レーザの発振波長域である750nmm〜850nmの領
域で大きな吸収を示す安定な色素が得られないた
め、半導体レーアを記録用光源とする色素系記録
媒体で実用的なものは得られていない。 本発明者等は、毒性が低く、酸化安定性及び耐
水性にすぐれた光記録媒体の完成を目的として鋭
意研究を進めた結果、酸化安定性及び耐水性にす
ぐれた特定の金属もしくは半導体の微粒子が、科
学的安定性にすぐれた金属酸化物薄膜中に分散し
た複合層と、この複合層の少なくとも一方の表面
に接触した特定の半導体からなる記録層を用いる
ことによつて高感度で再生信号のSN比が極めて
高く、且つ安定でしかも毒性の低い光記録媒体が
得られることを見出し、本発明に到達した。 本発明の要旨とするところは、基板上に、金属
酸化物薄膜中に金属もしくは半導体の微粒子が分
散した複合層と、該複合層の少なくとも一方の表
面に接触する厚さ20Å以上、100Å以下のGe層
(以下、半導体層と呼ぶ)とからなる記録層が形
成されていることを特徴とする光記録媒体の機構
と構成にある。 第1図に、本発明の光記録媒体の層構成の一例
を示す。第1図に於ては、基板上に、金属酸化物
中に金属もしくは半導体の微粒子が分散した複合
層(以下複合層と呼ぶ)が設けられており、該複
合層の表面に半導体層が形成されている。この光
記録媒体に於ては基板側もしくは基板と反対側か
ら入射したエネルギー線は、半導体層及び複合層
に吸収され発生した熱により複合層が融解し、こ
の複合層の融解部分が半導体層のこれに接した部
分を併つて移動することによつて形成されるピツ
トによつて生じる媒体のエネルギー線が照射され
た部分の光の反射率、透過率等の光学的性質の変
化を利用して記録、再生が行われる。 本発明の光記録媒体に於ける複合層に用いられ
る金属もしくは半導体の例としては、Sn、In、
Pb、Al、Zn、Cu、Ag、Au、Sb、Bi、Se、Te、
Ge及びこれらを主成分とする合金が挙げられる
が、低毒性の観点から好ましい金属もしくは半導
体の例としては、Sn、In、Sb、Pb、Al、Zn、
Cu、Ag、Au、Ge及びこれらを主成分とする合
金が挙げられる。上記金属もしくは半導体の特徴
は半導体レーザの発振波長域での反射率が高い、
融点が低い、毒性が低い、及び空気中での安定性
が高い等であるので、これらの金属もしくは半導
体を主成分とする合金を用いる場合は、上記特徴
が失われないように注意する必要がある。 本発明の光記録媒体に於ける複合層に用いられ
る金属酸化物は、化学的安定性にすぐれ、熱伝導
率の低いものであることが必要で、好ましい例と
しては、Sn、In、Al、Zr及びZnの酸化物が挙げ
られるが、時にSnまたはInの酸化物を用いると、
空気中での安定性がすぐれ、高感度且つ再生信号
のSN比が高い記録媒体が得られる。SnまたはIn
酸化物の例としては化学式でSnO2、In2O3及び
SnO2-x、In2O3-x等の低酸化物や、Sn1-yMyO2、
In2-zNzO3等のSnO2、In2O3に異種金属がドーピ
ングされたものが挙げられる。ここでx、zは
0.5以下、yは0.25以下の正の数、MはSb、In、
NはSn、Ge、Pb、Zn等の金属を示す。 上記複合層に於ける金属もしくは半導体の充填
率は0.3以上、0.95以下であることが必要である。
充填率が0.3以下であると、複合層の吸収係数が
低下し、且つ複合層が溶融流動化する温度も高く
なり、得られる光記録媒体の記録感度が低下す
る。充填率が0.95以上となると、複合層に分散し
ている金属もしくは半導体粒子間の接触が始ま
り、金属もしくは半導体粒子の粒子径が大きくな
り、そのため記録ピツトの大きさ、形状が不揃い
になり、再生信号のSN比が低下し、また複合層
の熱伝導率も大きくなるため記録感度が低下す
る。 本発明の光記録媒体に於ける複合層の一層の厚
さは10Å以上、500Å以下が望ましい。複合層の
一層の厚さが10Å以下であると、複合層のエネル
ギー線照射部の溶融流動化による半導体層のピツ
ト形成が進行し難くなり、記録媒体の記録感度が
低下する。また複合層の一層の厚さが500Å以上
であると、複合層エネルギー線照射部の溶融流動
化に必要なエネルギーが大きくなるため記録媒体
の記録感度が低下する。特に複合層の一層の厚さ
が30Å以上、300Å以下の場合、高感度で再生信
号のSN比の高い記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体に用いられる半導体層の例
としては、Ge、Si、Se等の元素半導体及び、
AlSB、GaAs、GaSb、InP、InAs、InSb等の化
合物半導体が挙げられる。特に半導体にGeを用
いた場合は、均質且つ750nm〜850nmの波長域
で光の吸収係数の大きい層が得られるため、高感
度且つ再生信号のSN比が高い記録媒体が得られ
る。またGe層は薄膜の場合でも酸化安定性及び
耐湿性がすぐれており、毒性も低い点で本発明の
光記録媒体に用いられる半導体層として好適であ
る。更に本発明の光記録媒体には、GeにGa、In
またはSb等をドーピングした薄膜からなる半導
体層を用いることもできる。 本発明の光記録媒体に於ける半導体層の一層の
厚さは20Å以上、100Å以下が望ましい。半導体
層の一層の厚さが10Å以下であると、得られる記
録媒体の750nm〜850nmの波長域での光の反射
率、吸収率が低くなり、記録部と未記録部とのコ
ントラストが大きくできず、再生信号のSN比が
低くなる。半導体層の一層の厚さが200Å以上で
あると、複合層のエネルギー線照射部が溶融流動
化しても、半導体層のピツト形成が進行し難くな
るため、記録媒体の記録感度が低下する。特に半
導体層の一層の厚さが20Å以上、100Å以下の場
合SN比の高い記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体の一つの実施態様は、基板
上に複合層を形成させ、更にこの複合層の表面に
半導体層を形成させたものである。基板として
は、アルミニウム等の金属板、ガラス板、あるい
はポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポ
リアミド及びエポキシ樹脂、ジアリルフタレート
重合体、ジエチレングリコールビスアルリカーボ
ネート重合体、ポリフエニレンサルフアイド、ポ
リフエニレンオキサイド、ポリイミド等の熱可塑
性、又は熱硬化性樹脂のシート又はフイルムが用
いられる。特に本発明の光記録媒体を記録光、再
生光を基板を通して照射する形式の光デイスクと
して使用する場合に於ては、基板にはメチルメタ
クリレート系重合体、スチレン系重合体、ポリ塩
化ビニル、ポリカーボネート、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート重合体、エポキシ樹
脂等の透明プラスチツクのシートを用いる必要が
ある。また、基板にガラス板、又はアルミニウム
等の金属板を使用する場合は、これら基板上にポ
リマー層を設けた後に複合層及び半導体層からな
る記録層を形成させると高感度の光記録媒体が得
られる。上記ポリマーの例としては、ポリスチレ
ン、ポリメチルメタクリレート、ポリイソブチル
メタクリレート等が挙げられる。 本発明の光記録媒体の層構成の例を第2図〜第
5図に示す。以下本発明の記録媒体の製造方法を
層構成の例図を用いて説明する。 第2図に示す構成の記録媒体は、基板3の上に
半導体層2を形成させた後に、この半導体層2の
上に複合層1を形成させ、次いでこの操作をくり
返した後最外層に半導体層を形成することによ
り、半導体層をn層、複合層をn−1層積層させ
ることによつて得られる(ここでnは性の整数を
示す。)。半導体層及び複合層を形成させるために
は、真空蒸着法、イオン化蒸着法、イオンプレー
テイング法、スパツタ法、クラスターイオンビー
ム法等を利用する。複合層を形成させる場合は、
金属もしくは半導体金属酸化物とを別々のルツボ
に入れ、1×10-3mmHg以下の真空度に於て同時
に蒸発させ蒸着を行う。また上記真空蒸着工程で
蒸発粒子をイオン化し、半導体層表面に衝突させ
るイオン化蒸着法、またはイオン化と同時に基板
側に直流電圧を印加してイオン化粒子を加速させ
るイオンプレーテイング法を用いることもでき
る。また金属もしくは半導体のターゲツトと金属
酸化物のターゲツトを用いて同時スパツタを行う
ことによつて複合層を形成させることもできる。
いずれの場合も複合層の形成時には、各蒸発源、
ターゲツトの比較的近傍に水晶膜厚センサ等のセ
ンサヘツドを設置し、金属もしくは半導体及び金
属酸化物の蒸着速度、スパツタリング速度を別々
に検知、制御することにより、所定の金属もしく
は半導体の充填率及び厚さの複合層が得られる。 第3図に示す構成の記録媒体は、基板3の上に
複合層1を形成させた後、この複合層1の上に半
導体層2を形成させ、次いでこの操作をくり返す
ことにより複合層をn層、半導体層をn層積層さ
せることによつて得られる。第4図に示す構成の
記録媒体は、第2図に示す構成の記録媒体を製造
する場合と同様の操作を行い、基板3の上に半導
体層2をn層、複合層1をn層積層させることに
よつて得られる。第5図に示す構成の記録媒体
は、第3図に示す構成の記録媒体を製造する場合
と同様の操作を行い、基板3の上に複合層1をn
層、半導体層2をn−1層積層させることによつ
て得られる。 第2図〜第5図に示す構成の本発明の光記録媒
体に於ては、記録層の厚さ(複合層及び半導体層
を積層した全体の厚さ)が50Å以上、2000Å以下
であることが望ましい。記録層の厚さが2000Å以
上になると、記録層のエネルギー線照射部の体積
が大きくなるため、エネルギー線を照射した場合
に吸収されるエネルギーの密度が低下するため、
記録媒体の記録感度が低下し、さらに形成される
ピツト周辺の形状が乱れ易くなり、再生信号の
SN比に悪影響を与える。記録層の厚さが50Å以
下であると、記録媒体の記録部と未記録部の反射
率及び透過率の差が小さくなり、コントラストが
低くなるため、再生信号のSN比を高くすること
ができない。本発明の光記録媒体を反射型光デイ
スクに使用する場合、記録層のより好ましい厚さ
の範囲は70Å以上、500Å以下である。 第2図〜第5図に示す構成の本発明の光記録媒
体に於ては、複合層の一層の厚さが10Å〜500Å、
半導体層の厚さが10Å〜200Å、複合層と半導体
層が積層された記録層の厚さが50Å〜2000Åの範
囲内であれば、nの値は1以上の任意の整数で良
い。特に半導体層にGeを使用し、第2図に示す
構成でnが2以上の場合、空気中での安定性及び
耐湿性の特にすぐれた光記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体に於ける記録層は、通常の
環境下では極めて安定であり、特に保護層を設け
る必要は無いが、機械的衝撃等に対する保護や、
塵埃等の付着により、記録、再生に支障が生じる
のを防ぐことを目的として、保護層を記録層の上
に設けることが可能である。保護層としては、
SiO2、Al2O3、TiO2等の無機材料及び有機高分
子材料が用いられる。 第2図〜第5図に示す本発明の光記録媒体に於
ては、基板3を透明なものとした場合は、記録光
及び再生光を図の上方から入射させても、下方か
ら入射させても良い。 本発明の光記録媒体は、低毒性で高感度であ
り、空気中での安定性及び耐湿性がすぐれている
と同時に再生信号のSN比が極めて高い点に特徴
がある。本発明の光記録媒体が上記の如くすぐれ
た特徴を示す理由は現時点では必ずしも明確で無
いが、以下の様に推定することができる。本発明
の光記録媒体の記録層は、それぞれ光学定数の異
なる複合層と半導体層との積層膜から成り立つて
いるため、記録層がそれぞれ複合もしくは半導体
層単独で成り立つている場合に比較して、記録層
の厚さが極めて小さい場合でもエネルギー線の吸
収率及び反射率が高くなる。このため記録層のエ
ネルギー線が照射される部分に於けるエネルギー
密度が大きくなり、記録感度が高くなると同時
に、記録部と未記録部とのコントラストが大きく
なり、再生時のSN比が高くなる。さらに記録層
を構成している複合層は金属酸化物とこの酸化物
に分散した粒径が光の波長以下の極めて微細な金
属もしくは半導体の粒子から成り立つているた
め、バルクの金属もしくは半導体に比較して低い
温度で隣接する半導体層を伴つて容易に流動化す
る。この記録層の流動化した部分は、金属もしく
は半導体単独の溶融体に比較して大きな表面エネ
ルギーを有しており、流動化した記録層とこれに
接触する基板との表面との表面エネルギーの差が
大きくなり、流動化した記録層の移動がスムーズ
に起り、ピト形成が容易になる。この流動化した
記録層の移動は、流動化した部分とその周囲の固
相との表面エネルギーの差によつて起ると考えら
れているが(特開昭55−132536号参照)、本発明
の光記録媒体に於ては、半導体層の無定形もしく
は微結晶構造をとり易く、複合層では、金属もし
くは半導体の粒子が極めて小さいため、ピツトの
大きさ形状に大きな影響を与えると考えられ、し
かも一般の金属薄膜で多く見られる大きな結晶に
よる結晶粒界の影響が無くなる。この結果、低い
照射エネルギーで形状、大きさの揃つた周辺部の
乱れの小さいピツトが形成されるものと考えられ
る。 さらに本発明の光記録媒体における記録層を構
成する半導体層は熱伝導率が低く、複合層中で
は、金属もしくは半導体の微粒子は、酸化物中に
互いに孤立して存在しているため、複合層の熱伝
導率も低くなり、記録媒体の感度は高くなる。ま
た複合層中の金属の充填率、半導体層、複合層の
厚さを適切に選択することにより、最適な分光吸
収率、分光反射率の記録媒体が得られる。 本発明の光記録媒体の記録層に使用さる金属も
しくは半導体及び金属酸化物等は、いずれも空気
中及び水中で極めて安定で、且つ毒性が低いた
め、本発明の光記録媒体は低毒性で保存安定性も
すぐれている。 本発明の光記録媒体は、記録再生用光デイスク
として画像フアイル、文書フアイル、データフア
イル及びコンピユータの外部メモリとして用いら
れるばかりでなく、レーザ光で直接書き込み、読
み取りが可能なテープ、カード、マイクロフイツ
シユ等として用いることができる。 以下、本発明の詳細を実施例によつて示すが、
本発明はこれ等の例に限定されるものではない。 尚、以下の実施例で示す充填率とは、複合層中
で金属もしくは半導体微粒子の占める体積の割合
である。 実施例 1 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメタク
リル酸メチルからなるデイスク状基板を真空蒸着
装置のチヤンバーに取り付け、三つのルツボにそ
れぞれ、Ge(フルウチ化学製、30φ×10mmt、純
度99.999%)、Sn(フルウチ化学製、30φ×10mm
t、純度99.99%)、SnO2(フルウチ化学製、18φ
×5mmt、純度99.99%)を入れ、この基板を
20rpmの速度で回転させながら、真空度1×10-6
mmHgの条件に於て、電子ビーム蒸着法を用い、
まづGeを30Åの厚さに蒸着し、次いでSn及び
SnO2にそれぞれ別の電子銃より電子線を照射し、
Sn及びSnO2の蒸発速度を調節しながら蒸着を行
い、Snの充填率0.8で膜厚60ÅのSn及びSnO2の複
合層をGe層の上に形成し、続いて同様の操作を
行うことにより、このSnとSnO2の複合層上に厚
さ20ÅのGe層、厚さ60ÅのSnとSnO2の複合層及
び厚さ30ÅのGe層を順次積層し、第2図に於て
n=3に相当する構成で厚さ200Åの記録層を有
するデイスク状光記録媒体を製作した。 得られたデイスク状光記録媒体を毎分1800回転
の回転速度で回転させながら、くりかえし周波数
5MHzで100nsecのパルス巾に変調した半導体レー
ザ(日立製作所製HLP−1600、発振波長830nm)
の発振光をコリメーターレンズ、集光レンズ及び
基板を通して記録層にビーム径1μmまで集光し
て照射することにより記録を行つたところ、短径
がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要なデ
イスクの記録面上に於けるレーザ光強度は6mW
であつた。また記録信号を1mWのレーザ光で再
生を行い、基準信号5MHz、バンド巾100KHzの条
件でスペクトラムアナライザで測定したCN比は
56dBであつた。 上記の如くして記録を行つた記録済のデイスク
状記録媒体を60℃、95%RHの恒温恒質層内に入
れ、120日間の耐湿熱性試験を行つたところ、
CN比に変化は認められなかつた。 比較例 1 実施例1に用いたのと同様のポリメタクリル酸
メチルのデイスク状基板を3枚用意し、実施例1
と同様に基板回転速度20rpm、真空度1×10-6mm
Hgに於て、電子ビーム蒸着法を用い、これら基
板上にSn及びSnO2を各々、蒸発速度を調節しな
がら共蒸着し、Snの充填率が0.8で、各々膜厚が
100Å、180Å及び300ÅのSnO2中にSn微粒子が分
散した複合層のみを有する3種類の試料を得た。 得られた3種類の試料について実施例1と同様
の方法で記録再生を行つた結果を第1表に示す。
【表】
要な、デイスク面上に於けるレーザ光強度
比較例 2 実施例1に用いたのと同様のポリメタクリル酸
メチルのデイスク状基板を2枚用意し、実施例1
と同様に基板回転速度20rpm、真空度1×10-6mm
Hgの条件で電子ビーム蒸着法を用い、これら基
板上にGeを蒸着し、Geの膜厚が80Å及び300Å
の記録層がGeのみの2種類の試料を得た。得ら
れた2種類の試料について実施例1と同様の条件
で記録することを試みたが、いずれの試料もレー
ザ光強度12mWではピツトは形成されず、記録す
ることはできなかつた。 実施例1と比較例1及び2より明らかな如く、
比較例1に示す記録層がSnとSnO2の複合薄膜の
みからなる試料は、実施例1に示す本発明の光記
録媒体に比較して感度、CN比共に低く、また記
録層がGe薄膜のみからなる比較例2に示す試料
は、本発明の光記録媒体に比較して著しく感度が
低い。 実施例 2 実施例1と同様の方法を用いて、ポリメタクリ
ル酸メチルのデイスク状基板上に、第2表に示す
金属及び金属酸化物からなり、第2表に示す膜厚
が有する複合層と、第2表に示す膜厚のGeから
なる半導体層とを、第2表に示す層構成に積層し
た記録層を形成することによつて、第2表の試料
番号2−1〜2−13で示す13種類の光記録媒体を
製作した。 得られた上記13種類のデイスク状光記録媒体に
ついて、実施例1と同様の方法を用いて測定した
記録感度とCN比を第2表に示す。耐湿性はnが
2以上の場合特にすぐれた結果を示した。
比較例 2 実施例1に用いたのと同様のポリメタクリル酸
メチルのデイスク状基板を2枚用意し、実施例1
と同様に基板回転速度20rpm、真空度1×10-6mm
Hgの条件で電子ビーム蒸着法を用い、これら基
板上にGeを蒸着し、Geの膜厚が80Å及び300Å
の記録層がGeのみの2種類の試料を得た。得ら
れた2種類の試料について実施例1と同様の条件
で記録することを試みたが、いずれの試料もレー
ザ光強度12mWではピツトは形成されず、記録す
ることはできなかつた。 実施例1と比較例1及び2より明らかな如く、
比較例1に示す記録層がSnとSnO2の複合薄膜の
みからなる試料は、実施例1に示す本発明の光記
録媒体に比較して感度、CN比共に低く、また記
録層がGe薄膜のみからなる比較例2に示す試料
は、本発明の光記録媒体に比較して著しく感度が
低い。 実施例 2 実施例1と同様の方法を用いて、ポリメタクリ
ル酸メチルのデイスク状基板上に、第2表に示す
金属及び金属酸化物からなり、第2表に示す膜厚
が有する複合層と、第2表に示す膜厚のGeから
なる半導体層とを、第2表に示す層構成に積層し
た記録層を形成することによつて、第2表の試料
番号2−1〜2−13で示す13種類の光記録媒体を
製作した。 得られた上記13種類のデイスク状光記録媒体に
ついて、実施例1と同様の方法を用いて測定した
記録感度とCN比を第2表に示す。耐湿性はnが
2以上の場合特にすぐれた結果を示した。
【表】
【表】
実施例 3
三台の電子銃を装備した真空蒸着装置のチヤン
バー内に厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート重合体
(商品名CR−39)からなるデイスク状基板を取り
付け、チヤンバー内の四つのルツボにそれぞれ
Ge、Sn、Au及びSnO2を入れ、上記基板を
20rpmの回転速度で回転させながら、真空度1×
10-6mmHgの条件に於て、まづGeを50Åの厚さに
蒸着し、次いでSn、Au及びSnO2にそれぞれ別の
電子銃より電子線を照射し、Sn、Au及びSuO2そ
れぞれの蒸発速度を調節しながら、三成分を同時
に蒸着することによつて、SnO2中にSnが90重量
%、Auが10重量%からなるSn−Au合金微粒子が
分散し、合金微粒子の充填率が0.7で、厚さ150Å
の複合層を形成し、続いてこの複合層上に再び50
Åの厚さにgeを蒸着することによつて、第2図
に於てn=2に相当する構成で厚さ250Åの記録
層を有するデイスク状光記録媒体を製作した。 得られた光記録媒体について実施例1と同様の
方法で測定した記録再生特性を第3表の試料番号
3−1に示す。 また第3表に示す試料番号3−2〜3−6の光
記録媒体は試料番号3−1と同様の方法で製作
し、複合層中の合金の種類及び合金組成が第3表
に示すものである以外は、基板、半導体層の種
類、厚さ、複合層中の合金微粒子の充填率、複合
層の厚さ、記録層の構成及び記録層の厚さはいず
れも試料番号3−1の場合と同一のものである。
試料番号3−2〜3−6の光記録媒体について実
施例1と同様の条件で測定した記録再生特性を第
3表に示す。 安定性、耐湿性について実施例1と同様に測定
したが良好であつた。
バー内に厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート重合体
(商品名CR−39)からなるデイスク状基板を取り
付け、チヤンバー内の四つのルツボにそれぞれ
Ge、Sn、Au及びSnO2を入れ、上記基板を
20rpmの回転速度で回転させながら、真空度1×
10-6mmHgの条件に於て、まづGeを50Åの厚さに
蒸着し、次いでSn、Au及びSnO2にそれぞれ別の
電子銃より電子線を照射し、Sn、Au及びSuO2そ
れぞれの蒸発速度を調節しながら、三成分を同時
に蒸着することによつて、SnO2中にSnが90重量
%、Auが10重量%からなるSn−Au合金微粒子が
分散し、合金微粒子の充填率が0.7で、厚さ150Å
の複合層を形成し、続いてこの複合層上に再び50
Åの厚さにgeを蒸着することによつて、第2図
に於てn=2に相当する構成で厚さ250Åの記録
層を有するデイスク状光記録媒体を製作した。 得られた光記録媒体について実施例1と同様の
方法で測定した記録再生特性を第3表の試料番号
3−1に示す。 また第3表に示す試料番号3−2〜3−6の光
記録媒体は試料番号3−1と同様の方法で製作
し、複合層中の合金の種類及び合金組成が第3表
に示すものである以外は、基板、半導体層の種
類、厚さ、複合層中の合金微粒子の充填率、複合
層の厚さ、記録層の構成及び記録層の厚さはいず
れも試料番号3−1の場合と同一のものである。
試料番号3−2〜3−6の光記録媒体について実
施例1と同様の条件で測定した記録再生特性を第
3表に示す。 安定性、耐湿性について実施例1と同様に測定
したが良好であつた。
【表】
比較例 3
実施例1で用いたものと同様の厚さ1.2mm、外
形300mm、内径35mmのポリメタクリル酸メチルか
ら成るデイスク状基板を真空蒸着装置のチヤンバ
ーに取り付け、装置内の4つのルツボにそれぞれ
Bi、Sn、Au及びMgOを入れ、基板を120rpmで
回転させながら、真空度2×10-6Torrの条件で
MgOとAuを厚さ500Å、Auの充填率0.2に成るよ
うに共蒸着し、次いでBiを250Å、Snを100Åの
厚さで蒸着させた後、再び、MgOとAuを厚さ
500Å、Auの充填率0.5と成るように共蒸着して、
(特開昭57−41997号公報の実施例1に示されたも
のと同様の)デイスク状の試料を得た。 得られたデイスク状の試料を、本願実施例1と
同様にして、1800rpmの回転速度で回転させなが
ら、繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に
変調した半導体レーザの発振光をコリメーターレ
ンズ、集光レンズ及び基板を通して記録層にビー
ム径1μmまで集光して照射を行なつたが、記録
面におけるレーザ光強度を12mWまで上昇させて
も記録することはできなかつた。 一方、上記のデイスク状の試料を、450rpmの
回転速度で回転させながら繰り返し周波数1MHz
で、500nsecのパルス巾に変調した半導体レザの
発振光をコリメーターレンズ及び集光レンズを通
して直接記録層上にビーム径1μmに集光し照射
を行なつたところ、短径がほぼ1μmのピツトを
形成させるのに必要な記録層上におけるレーザ光
強度は4mWであつた。また、記録信号を1mW
のレーザ光で再生を行ない、スペクトラムアナラ
イザで測定したCN比は、45dBであつた。 これらの事実から、比較例3で得られた情報記
録媒体は、比較的低い回転速度で低周波数の信号
の記録再生には用いることができるが、本願発明
の実施例に示したような高速回転で高周波数の信
号の記録には感度が不足していることが理解でき
る。 比較例 4 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメタク
リル酸メチルから成るデイスク状基板を真空蒸着
装置のチヤンバーに取り付け、4つのルツボにそ
れぞれTiO2、Al2O3、Ge及びBiを入れた基板を
120rpmで回転させながら真空度2×10-6Torrの
条件で、TiO2を厚さ60Å、Geを30Å、TiO2を、
30Å、Geを30Å、Biを30Å及びAl2O3を50Åの順
に蒸着を行ない、(特開昭57−135197号公報の実
施例3のサンプルAと同様の)デイスク状の試料
を得た。 得られたデイスク状の試料を、本願実施例1と
同様にして、1800rpmの回転速度で回転させなが
ら、繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に
変調した半導体レーザの発振光をコリメーターレ
ンズ、集光レンズ及び基板を通して記録層面でビ
ーム径1μmに集光して照射を行なつたが、記録
面におけるレーザ光強度を12mWまで上昇させて
も記録することができなかつた。 一方、比較例4で得られたデイスク状の試料を
回転速度450rpmで回転させながら、繰り返し周
波数1MHzで500nsecのパルス巾に変調した半導体
レーザの発振光を基板を通して記録層面でビーム
径1μmに集光して照射を行なつたところ、短径
がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な記
録層上におけるレーザ光強度は5mWであつた。
また、記録信号を1mWのレーザ光で再生を行な
い、スペクトラムアナライザで測定したCN比
は、46dBであつた。 これらの事実から、比較例3で得られた情報記
録媒体は、比較的低い回転速度で低周波数の信号
の記録再生には用いることができるが、本願発明
の実施例に示したような高速回転で高周波数の信
号の記録には感度が不足していることが理解でき
る。 比較例 5 厚さ100μm、外径300mm、内径35mmのポリエチ
レンテレフタレートフイルムを厚さ1.2mm、外径
300mm、内径35mmのガラス板に表面が平滑になる
ように貼り付けた基板を真空蒸着装置のチヤンバ
ーに取り付け、3つのルツボにそれぞれSn、SnS
及びInを入れ、基板を20rpmの速度で回転させな
がら、5×10-6Torrの真空度において、ポリエ
チレンテレフタレート表面上にSnとSnSを厚さ
500Å、SnとSnSとの体積比が3:1と成るよう
に共蒸着し、次いでInを100Åに蒸着して、(特開
昭57−189894号公報の実施例に示されたものと同
様の)デイスク状の試料を得た。 得られたデイスク状の試料を本願実施例1と同
様にして1800rpmの回転速度で回転させながら、
繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に変調
した半導体レーザの発振光をコリメーターレン
ズ、集光レンズ及び基板を通して記録層にビーム
径1μmまで集光して照射を行なつたところ、短
径がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な
記録層上におけるレーザ光強度は6mWであつた。
一方、レーザ光で再生を行ないスペクトラムアナ
ライザーで再生信号のCN比を測定したところ
40dBであつた。 比較例 6 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメチル
メタクリル酸メチルから成るデイスク状基板を真
空蒸着装置のチヤンバーに取り付け、3つのルツ
ボにそれぞれIn、Sn及びSnO2を入れ、基板を
20rpmで回転させながら、本願発明の実施例1と
同様の条件及び方法で蒸着を行ない、基板上に厚
さ30ÅのIn層、Snの充填率0.8で厚さ60ÅとSnと
SnO2の複合層、厚さ20ÅのIn層、Snの充填率0.8
で厚さ60ÅのSnとSnO2の複合層及び厚さ30Åの
Ge層を順次積層し、厚さ200Åの記録層を有する
デイスク状の資料を得た。 得られたデイスク状の試料のの記録再生特性を
本願実施例1と同様の条件で測定したところ、単
径がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な
試料の記録面上におけるレーザ光強度は5mWで
あつた。また、再生信号のCN比は、42dBであつ
た。 比較例5及び比較例6の評価結果から、比較例
5で得られた情報記録媒体は、感度は高い値を示
すものの、CN比が40dBと低く、また、本願発明
の実施例1において用いたGeを、Inに代えた以
外は、記録層の組成、構造、膜構成が実施例1と
同一である比較例6で得られた情報記録媒体も、
感度は高い値を示すが、CN比が42dBと低く、比
較例5及び比較例6で得られた情報記録媒体は、
いずれも、本願発明の目的である高CN比が未達
成であることが理解できる。
形300mm、内径35mmのポリメタクリル酸メチルか
ら成るデイスク状基板を真空蒸着装置のチヤンバ
ーに取り付け、装置内の4つのルツボにそれぞれ
Bi、Sn、Au及びMgOを入れ、基板を120rpmで
回転させながら、真空度2×10-6Torrの条件で
MgOとAuを厚さ500Å、Auの充填率0.2に成るよ
うに共蒸着し、次いでBiを250Å、Snを100Åの
厚さで蒸着させた後、再び、MgOとAuを厚さ
500Å、Auの充填率0.5と成るように共蒸着して、
(特開昭57−41997号公報の実施例1に示されたも
のと同様の)デイスク状の試料を得た。 得られたデイスク状の試料を、本願実施例1と
同様にして、1800rpmの回転速度で回転させなが
ら、繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に
変調した半導体レーザの発振光をコリメーターレ
ンズ、集光レンズ及び基板を通して記録層にビー
ム径1μmまで集光して照射を行なつたが、記録
面におけるレーザ光強度を12mWまで上昇させて
も記録することはできなかつた。 一方、上記のデイスク状の試料を、450rpmの
回転速度で回転させながら繰り返し周波数1MHz
で、500nsecのパルス巾に変調した半導体レザの
発振光をコリメーターレンズ及び集光レンズを通
して直接記録層上にビーム径1μmに集光し照射
を行なつたところ、短径がほぼ1μmのピツトを
形成させるのに必要な記録層上におけるレーザ光
強度は4mWであつた。また、記録信号を1mW
のレーザ光で再生を行ない、スペクトラムアナラ
イザで測定したCN比は、45dBであつた。 これらの事実から、比較例3で得られた情報記
録媒体は、比較的低い回転速度で低周波数の信号
の記録再生には用いることができるが、本願発明
の実施例に示したような高速回転で高周波数の信
号の記録には感度が不足していることが理解でき
る。 比較例 4 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメタク
リル酸メチルから成るデイスク状基板を真空蒸着
装置のチヤンバーに取り付け、4つのルツボにそ
れぞれTiO2、Al2O3、Ge及びBiを入れた基板を
120rpmで回転させながら真空度2×10-6Torrの
条件で、TiO2を厚さ60Å、Geを30Å、TiO2を、
30Å、Geを30Å、Biを30Å及びAl2O3を50Åの順
に蒸着を行ない、(特開昭57−135197号公報の実
施例3のサンプルAと同様の)デイスク状の試料
を得た。 得られたデイスク状の試料を、本願実施例1と
同様にして、1800rpmの回転速度で回転させなが
ら、繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に
変調した半導体レーザの発振光をコリメーターレ
ンズ、集光レンズ及び基板を通して記録層面でビ
ーム径1μmに集光して照射を行なつたが、記録
面におけるレーザ光強度を12mWまで上昇させて
も記録することができなかつた。 一方、比較例4で得られたデイスク状の試料を
回転速度450rpmで回転させながら、繰り返し周
波数1MHzで500nsecのパルス巾に変調した半導体
レーザの発振光を基板を通して記録層面でビーム
径1μmに集光して照射を行なつたところ、短径
がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な記
録層上におけるレーザ光強度は5mWであつた。
また、記録信号を1mWのレーザ光で再生を行な
い、スペクトラムアナライザで測定したCN比
は、46dBであつた。 これらの事実から、比較例3で得られた情報記
録媒体は、比較的低い回転速度で低周波数の信号
の記録再生には用いることができるが、本願発明
の実施例に示したような高速回転で高周波数の信
号の記録には感度が不足していることが理解でき
る。 比較例 5 厚さ100μm、外径300mm、内径35mmのポリエチ
レンテレフタレートフイルムを厚さ1.2mm、外径
300mm、内径35mmのガラス板に表面が平滑になる
ように貼り付けた基板を真空蒸着装置のチヤンバ
ーに取り付け、3つのルツボにそれぞれSn、SnS
及びInを入れ、基板を20rpmの速度で回転させな
がら、5×10-6Torrの真空度において、ポリエ
チレンテレフタレート表面上にSnとSnSを厚さ
500Å、SnとSnSとの体積比が3:1と成るよう
に共蒸着し、次いでInを100Åに蒸着して、(特開
昭57−189894号公報の実施例に示されたものと同
様の)デイスク状の試料を得た。 得られたデイスク状の試料を本願実施例1と同
様にして1800rpmの回転速度で回転させながら、
繰り返し周波数5MHzで100nsecのパルス巾に変調
した半導体レーザの発振光をコリメーターレン
ズ、集光レンズ及び基板を通して記録層にビーム
径1μmまで集光して照射を行なつたところ、短
径がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な
記録層上におけるレーザ光強度は6mWであつた。
一方、レーザ光で再生を行ないスペクトラムアナ
ライザーで再生信号のCN比を測定したところ
40dBであつた。 比較例 6 厚さ1.2mm、外径300mm、内径35mmのポリメチル
メタクリル酸メチルから成るデイスク状基板を真
空蒸着装置のチヤンバーに取り付け、3つのルツ
ボにそれぞれIn、Sn及びSnO2を入れ、基板を
20rpmで回転させながら、本願発明の実施例1と
同様の条件及び方法で蒸着を行ない、基板上に厚
さ30ÅのIn層、Snの充填率0.8で厚さ60ÅとSnと
SnO2の複合層、厚さ20ÅのIn層、Snの充填率0.8
で厚さ60ÅのSnとSnO2の複合層及び厚さ30Åの
Ge層を順次積層し、厚さ200Åの記録層を有する
デイスク状の資料を得た。 得られたデイスク状の試料のの記録再生特性を
本願実施例1と同様の条件で測定したところ、単
径がほぼ1μmのピツトを形成させるのに必要な
試料の記録面上におけるレーザ光強度は5mWで
あつた。また、再生信号のCN比は、42dBであつ
た。 比較例5及び比較例6の評価結果から、比較例
5で得られた情報記録媒体は、感度は高い値を示
すものの、CN比が40dBと低く、また、本願発明
の実施例1において用いたGeを、Inに代えた以
外は、記録層の組成、構造、膜構成が実施例1と
同一である比較例6で得られた情報記録媒体も、
感度は高い値を示すが、CN比が42dBと低く、比
較例5及び比較例6で得られた情報記録媒体は、
いずれも、本願発明の目的である高CN比が未達
成であることが理解できる。
第1図、第2図、第3図、第4図及び第5図は
本発明の光記録媒体の断面図である。 各図において、1は複合層、2は半導体層、3
は基板を示す。
本発明の光記録媒体の断面図である。 各図において、1は複合層、2は半導体層、3
は基板を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 基板上に、金属酸化物薄膜中に金属もしくは
半導体の微粒子が分散した複合層と、該複合層の
少なくとも一方の表面に接触する厚さ20Å以上、
100Å以下のGe層とからなる記録層が形成されて
いることを特徴とする光記録媒体。 2 金属もしくは半導体の微粒子が、Sn、In、
Sb、Pb、Al、Zn、Cu、Ag、Au及びGeから成る
群から選ばれる金属またはこれら金属もしくは半
導体を主成分とする合金の微粒子である特許請求
の範囲第1項に記載の光記録媒体。 3 金属酸化物がSn、In、Al、Zr及びZnから成
る群から選ばれる金属の酸化物より選ばれた少な
くとも一種の金属酸化物である特許請求の範囲第
1項に記載の光記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099577A JPS59225992A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 光記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58099577A JPS59225992A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 光記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59225992A JPS59225992A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH0575595B2 true JPH0575595B2 (ja) | 1993-10-20 |
Family
ID=14250955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58099577A Granted JPS59225992A (ja) | 1983-06-06 | 1983-06-06 | 光記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59225992A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0829616B2 (ja) * | 1984-10-05 | 1996-03-27 | 株式会社日立製作所 | 情報の記録用部材 |
| JP2827201B2 (ja) * | 1987-03-18 | 1998-11-25 | 東レ株式会社 | 光記録媒体 |
| US7479363B2 (en) | 2002-04-26 | 2009-01-20 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for optically recording data in the same |
| US6996055B2 (en) | 2002-04-30 | 2006-02-07 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for optically recording data in the same |
| US7231649B2 (en) | 2002-05-31 | 2007-06-12 | Tdk Corporation | Optical recording medium and method for optically recording data in the same |
| JP4059714B2 (ja) | 2002-07-04 | 2008-03-12 | Tdk株式会社 | 光記録媒体 |
| JP4092147B2 (ja) | 2002-07-04 | 2008-05-28 | Tdk株式会社 | 光記録媒体及び光記録方法 |
| JP2005044395A (ja) | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Tdk Corp | 光情報記録媒体 |
| JP2005071402A (ja) | 2003-08-25 | 2005-03-17 | Tdk Corp | 光情報記録媒体 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5741997A (en) * | 1980-08-27 | 1982-03-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Information recording member |
| JPS57135197A (en) * | 1981-02-16 | 1982-08-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Information recording medium |
| JPS57189894A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Thermal recording material |
-
1983
- 1983-06-06 JP JP58099577A patent/JPS59225992A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59225992A (ja) | 1984-12-19 |
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