JPS62219246A - 光情報記録デイスク - Google Patents

光情報記録デイスク

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JPS62219246A
JPS62219246A JP61059441A JP5944186A JPS62219246A JP S62219246 A JPS62219246 A JP S62219246A JP 61059441 A JP61059441 A JP 61059441A JP 5944186 A JP5944186 A JP 5944186A JP S62219246 A JPS62219246 A JP S62219246A
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JP
Japan
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layer
optical information
heat insulating
information recording
insulating layer
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JP61059441A
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English (en)
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Akira Goto
明 後藤
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばコンパクトディスクやビデオディスク
それにコンピュータ用光デイスクメモリなど、光ビーム
を照射することによって情報の記録再生を行う光情報′
ｉ２録ディスクに関する。
〔従来技術〕
第３図はこの種の光情報記録ディスクの一例を示す一部
切断した拡大断面図であって、ディスク基板１１の片面
にトラッキング信号に対応するプレグルーブ１２及びア
ドレス信号に対応するプレピット１３が転写されており
、当該プレグルーブ１２及びプレピット１３の転写面に
ヒートモード用記録材料から成る記録層１４が設けられ
ている。
上記プレピット１３は、上記プレグルーブ１２上に形成
されており、両者の深さの差によってそれぞれの信号が
読み出される。
上記した光情報記録ディスクに情報を記録する場合には
、上記ディスク基板１１側から上記プレグルーブ１２及
びプレピット１３に沿ってトラッキング用レーザビーム
を入射し、上記記録層１４からの反射光強度を検知する
ことによってトラッキング情報及びアドレス情報を検出
する。そして。
所定のトラック及びセクタに所定の情報信号によって変
調された記録用レーザビームを照射し、上記？２録層１
４に融解、蒸発、収縮などの熱的変形を生じさせて、ピ
ッ１−の形で情報を記録する。また、上記光情報記録デ
ィスクに記録された情報を読み出す場合は、上記ディス
ク基板１１側から上記プレグルーブ１２に沿って再生用
レーザビームを入射し、上記記録層１４からの反射光強
度を検知することによってトラッキング情報及びアドレ
ス情報を検出しつつ情報信号を検出する。
近年、この種の光情報記録ディスクに適用されるディス
ク基板材料としては、（Ｄ生産性が高く、安価に製造で
きる、≦１軽量にして破損しに＜＜。
搬送や取扱いが容易である１等の理由から、ＰＭＭＡ　
（ポリメチルメタクリレート）やＰＣ（ポリカーボネー
ト）、それにエポキシといった高分子材料を成形したも
のが主流となりつつある。
然るに、これらの高分子材料は比較的耐熱性が低いため
、繰返し再生用レーザビームを照射すると、ディスク基
板１１に転写されたプレグルーブ１２及びプレピット１
３の形状が徐々に変形し、時間の経過とともに当該部分
から読み出される反射光強度のコントラストが低下して
ＣＮ比が低下するという問題が指摘されている。
従来、記録時におけるディスク基板１１の熱変形を防止
し、記録ピット形成部の周辺におけるディスク基板１１
の盛り上がりやこれに基づくピットの形状の乱れを未然
に防止し、ＣＮ比の高い記録を行うため、ディスク基板
１１と記録層１４との間に、記録時の温度よりも高い耐
熱性を有し、かつ熱伝導率が低く断熱効果を有する物質
、例えばＳｅ、Ｓの何れかを４０［子％以上含むＣｕ　
Ｓ　ｅやＡｓ２５ｅｓ等の物質から成る光透過性の断熱
層を設けた情報記録媒体が提案されている（特開昭５７
−１８９３５６）。
〔発明が解決しようとする問題点〕
然るに、本願発明者らの研究によると、記録層１４の下
地層の耐熱性の優劣は記録感度の優劣に重大な影響をも
っており、記録層１４の熱的変形は下地層（ディスク基
板１１）の熱的変形によって促進されること、即ち、下
地層が全く熱的変形を生じないと記録層１４の記録感度
が著しく低下することが判明した。例えばガラス製のデ
ィスク基板上に直接記録層を形成した場合には、ＰＭＭ
Ａ製のディスク基板上に直接記録層を形成した場合に比
べて、記録感度が著しく低下する。
従って、上記公知例のように、ディスク基板１１と記録
層１４との間に記録時の温度に対して全く熱的変形を生
じない断熱層を形成すると、ディスク基板１１の熱的変
形が防止でき、ＣＮ比の劣化を防止することができるが
、その反面、記録感度が著しく低下し、記録パワーを大
きくしなくてはならないという問題を惹起する。
〔問題点を解決するための手段〕
かように、繰り返し再生用レーザ光を照射した場合にも
ディスク基板に転写された凹凸パターンが熱変形せずか
つ記録感度を向上するためには、少なくともディスク基
板の凹凸パターン転写面を繰り返し再生時の熱によって
変形しない高耐熱性の物質にて形成するとともに、記録
層のレーザ光入射側に記録層よりも低い温度で融解また
は分解する物質を介在させる必要がある。
本発明は上記の知見に基づいてなさ、１したものであっ
て、ディスク基板の凹凸パターン形成面に。
当該基板の熱変形温度よりも耐熱性に催乳た光透過性の
断熱層と、記録層よりも低い温度で融解または分解する
光透過性のトリガー層と、記録層とを順次積層したこと
を特徴とするものである。
〔実施例〕
まず１本発明の概略を第１図に基づいて説明する。第１
図は本発明にかかる光情報記録ディスクの概略を示す断
面図であって、１はディスク基板、２は凹凸パターン、
３は断熱層、４はトリガー層、５は記ａ層を示している
。
ディスク基板１は、ＰＭＭＡ、ＰＣ，エポキシ等の高分
子物質を用いて、中央部に中央孔１ａを有する所定直径
の円板状に形成される。このディスク基板ｌの片面には
、トラッキング情報に対応するプレグルーブ及びアドレ
ス信号に対応するプレピット等の凹凸パターン２が転写
される。かかるディスク基板１の製造方法は、材料に合
せて任意の成形方法を採ることができるが、ＰＭＭＡ。
ＰＣについては射出成形法、またエポキシについては注
型法が適する。
上記記録層５は、例えばＴ　ｅ　、またはＴｅを主成分
とする合金などの低融点金属をもって形成される。この
Ｉ１１！録ＷＩ５の形成手段としては、真空蒸着法、ス
パッタ法、電子ビーム法、プラズマ重合法など、公知に
属する任意の薄膜形成手段を用いることができる。
断熱層３は、上記ディスク基板１よりも耐熱性に優れ、
かつ熱伝導率が低い光透過性の物質によって形成される
。ただし、光学系からのノイズやシステムとしてのＳ／
Ｎ比を考慮した場合、再生用レーザパワーは大きいほど
好ましく１例えば波長が８３０　ｎｍの半導体レーザ（
２０ｍＷ）を用いた場合には、記録膜面上で１ｍＷ以上
のレーザパワーを必要とする。かかるパワーを有する再
生用レーザを操り返し照射した場合にもディスク基板１
に熱的変形を生じさせないためには、１１０℃以上の耐
熱性を有する断熱層３を設ける必要がある。また、熱伝
導率は低いほど記録感度を向上することができ、上記２
０ｍＷのレーザの下（記＠膜面上で約９ｍＷ以下）で実
用上必要とさ九ろ記録感度を実現するためには、　　８
　Ｋｃａｌ／ｍ・ｈ・℃以下とする必要がある。
具体的には、ディスク基板１がＰＭＭＡまたはＰＣまた
はエポキシから形成され、記録層５がＴ　ｅを主成分と
する低融点金属にて形成されている場合においては、断
熱層３をＺｎＳ、Ｚｒ０ｚ、ＳｉＯ，５ｉＯｚ、’ｒｉ
０２．ＭｇＦ２から選択された少なくとも１種の無機材
料、またはポリイミド、ポリアミドイミドから選択され
た少なくとも１種の有機材料によって形成し、またトリ
ガー層４をポリ四フッ化エチレン、ニトロセルロース。
グアニン、それに炭化水素やベンゼンモノマー。
それにｌ＼キサメチルジシラザンモノマーのプラズマ重
合膜から選択された少なくとも１種の有機材料から形成
することが好ましい。上記断熱層３の形成手段としては
、スパッタ法が優れる。また。
上記トリガー層４の形成手段としては、原料によってス
パッタ法、真空蒸着法、スピンコード法。
プラズマ重合法が適宜採られる。
第１表に本発明の光情報記録ディスクに適用可能なディ
スク基板材料、記録材料、断熱層材料、それに１−リガ
一層材料を例示し、これらの融点または分解温度、熱変
形温度、それに熱伝導率を示す。
以下、本発明の具体的実施例を示し１本発明の効果に言
及する。
断熱層材料、トリガー層材料を適宜組合せて。
下記第２表に示す１３例の実施例を作製した。但し、デ
ィスク基板としては各実施例ともＰＣを射出成形したも
のを用い、また、記録層は各実施例ともＴ　ｅ　Ｓ　ｅ
を約３００人の厚さにスパッタリングした。
第１実施例 射出成形したｐｃ製のディスク基板ｌの片面に。
スパッタ法により３００人の厚さの５ｉＯｚ断熱層３を
形成した。このときのスパッタ条件は、アルゴンガス圧
を２　Ｘ　Ｉ　Ｏ−”Ｔｏｒｒ　、故ｆｆ１ｆｆｉ力を
２００Ｗとした。次いで、このＳ　ｉ　Ｑ　２断熱層３
上に、スパッタ法により約２００人の厚さのポリ四フッ
化エチレントリガー層４を形成した。このときのスパッ
タ条件は、アルゴンガス圧を５×１０−’　Ｔｏｒｒ　
、放ｆｌ電力を６０Ｗとした。次いで。
このポリ四フッ化エチレントリガーＮ１４の表面にＴ　
ｅ　Ｓ　ｅ系合金による記録層５を形成した。このとき
のスパッタ条件は、アルゴンガス圧を５×１０−Ｔ　ａ
ｒｔ　、放電電力を４０Ｗとした。
第２実施例 上記第１実施例と全く同様の条件でディスク基板１の片
面に５ｉＯｚ断熱層３を形成し１次いでこの５ｉＯｚ断
熱！Ｉ３上に、真空蒸着法によって約２００人の厚さの
グアニン製トリガー層４を形成した。このときの蒸１条
件は、加熱方式が低抗加熱方式、真空度を８　Ｘ　１０
−６Ｔｏｒｒとした。次いで、このグアニン製トリガー
Ｒ４上に、上記第１実施例と同様の条件の下で、３００
人の厚さの記録層５を形成した。
第３実施例 上記第１実施例と全く同様の条件でディスク基板１の片
面に５１０２！断熱層３を形成し、次いでこの５ｉＣＬ
ｚ断熱層３上に、スピンコード法によって約１０００人
の厚さのニトロセルロース製トリガー層４を形成した。
ディスク基板の回転数は。
９００ｒｐｍとした。次いで、このニド・ロセルロース
製トリガーｗＪ４上に、上記第１実施例と同様の条件の
下で、３００人の厚さの記録層５を形成した。
第４実施例 上記第１実施例と全く同様の条件でディスク基板１の片
面に５ｔＯｚ断熱層３を形成し１次いでこの８１０：断
熱層３上に、プラズマ重合法によって約２００人の厚さ
のメタン製トリガー層４を形成した。このときの蒸着車
件は、放電ガスとし。
てメタンガスを用い真空度を０　、２　”Ｉ’ｏｒｒ　
、放電電力を８０Ｗとした６次いで、このメタン製トリ
ガー層４上に、上記第１実施例と同様の条件の下で、３
００人の厚さの記＠Ｍ５を形成した。
第５実施例 上記第１実施例と全く同様の条件でディスク基板１の片
面に５ｉＯｚ断熱層３を形成し１次いでこの５ＬＯ２断
熱層３上に、プラズマ重合法によって約２００λの厚さ
のベンゼン製トリガー層４を形成した。このときの蒸着
条件は、放電ガスとしてベンゼンモノマーを用い真空度
を０．１５’Ｌ”ｏｒｒ　、故？！１ｆｌｌ力を１００
Ｗとした。次いで、このベンゼン製トリガー層４上に、
上記第１実施例と同様の条件の下で、３００人の厚さの
記録層５を形成した。
第６実施例 上記第１実施例と全く同様の条件でディスク基板１の片
面にＳｉＯ２断熱ｐａ３を形成し１次いでこの５ｉＯｚ
断熱層３上に、プラズマ重合法によって約２００人の厚
さのヘキサメチルジシラザン製トリガー層４を形成した
。このときの蒸着条件は、放電ガスとしてヘキサメチル
ジシラザンモノマーを用い、真空度を０．　ＯＬ　Ｔａ
ｒｔ　、放電電力を１４０Ｗとした。次いで、このヘキ
サメチルジシラザン製トリガー層４上に、上記第１実施
例と同様の条件の下で、３００人の厚さの記録層５を形
成した。
第７実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板ｌの片面に。
スパッタ法により３００人の厚さのＳｉＯ断熱層３を形
成した。このときのスパッタ条件は、アルゴンガス圧を
２Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ　、放電電力を２００Ｗとした
０次いで、このＳｉＯ断熱層３上に、第１実施例と全く
同様の条件の下でポリ四フッ化エチレントリガー層４と
Ｔ　ｅ　Ｓ　ｅ記録層５とを順次積層した。
第８実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板１の片面に。
スパッタ法により３００人の厚さのＺ　ｒ　Ｏ２断熱層
３を形成した。このときのスパッタ条件は、アルゴンガ
ス圧を２　Ｘ　１０−２Ｔｏｒｒ　、放電電力を２００
Ｗとした。次いで、このＺ　ｒ　Ｏ２断熱層３上に、第
１実施例と全く同様の条件の下で約２００人の厚さのポ
リ四フッ化エチレントリガー層４と２Ｔ　ｅ　Ｓ　ｅ系
の記録Ｊｉ５とを順次積層した。
第９実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板ｌの片面に。
スパッタ法により３００人の厚さのＺｎＳ断熱層３を形
成した。このときのスパッタ条件は、アルゴンガス圧を
２　Ｘ　１０−”Ｔｏｒｒ　、放１！電力を２００Ｗと
した０次いで、このＺｎＳ断熱層３上に、第１実施例と
全く同様の条件の下でポリ四フッ化エチレントリガー層
４とＴ　ｅ　Ｓ　ｅ記録層５とを順次積層した。
第１０実施例 射出成形したＩ）Ｃ製のディスク基板１の片面に。
スパッタ法により約３００人の厚さのＴ　ｉ　Ｏｚ断熱
層３を形成した。このときのスパッタ条件は。
アルゴンガス圧を２　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　、放電電
力を３００Ｗとした０次いで、このＴ’ｒＯｚ断熱層３
３００Ｗとした。次いで、このＴ　ｉ　Ｏｚ断熱層３上
に第１実施例と全く同様の条件でポリ四フッ化エチレン
トリガー層４とＴｅ５ｅ記録層５とを順次積層した。
第１１実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板ｌの片面に。
スパッタ法により約３００人の厚さのＭ　ｇ　Ｆ　２断
熱層３を形成した。このときのスパッタ条件は、アルゴ
ンガス圧を５　Ｘ　１０−３Ｔｏｒｒ　、放電電力を１
５０Ｗとした８次いで、このＭ　ｇ　Ｆ　ｚ断熱層３上
に第１実施例と全く同様の条件でポリ四フッ化エチレン
トリガー層４とＴ　ｅ　Ｓ　ｅ記録層５とを順次積層し
た。
第１２実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板ｌの片面に。
スパッタ法により約３００人の厚さのポリイミド断熱！
３を形成した。このときのスパッタ条件は。
アルゴンガス圧を５　Ｘ　１０−’Ｔｏｒｒ　、放ｆｆ
１ｆｆｉ力を１４０Ｗとした。次いで、このポリイミド
断熱層３上に第１実施例と全く同様の条件でポリ四フッ
化エチレントリガーＭ！４とＴ　ｅ　Ｓ　ｅ記＠ＩＪ！
ｆ５とを順次積層した。
第１３実施例 射出成形したＰＣ製のディスク基板１の片面に。
スパッタ法により約３００人の厚さのポリアミドイミド
断熱層３を形成した。このときのスパッタ条件は、アル
ゴンガス圧を５×１０−″Ｔｏｒｒ、放電電力を１３０
Ｗとした。次いで、このポリアミドイミド断熱層３上に
第１実施例と全く同様の条件でポリ四フッ化エチレント
リガー層４とＴ　ｅ　Ｓ　ｅ記録層５とを順次積層した
。
第３表に、上記第１実施例乃至第１３実施例の光情報記
録ディスクについて、１０時間連続再生を行った場合に
、出力信号の変動は±１０％以下となる最大のレーザパ
ワーを示し、断熱層が形成されていない従来品と比較す
る。ただし、本試験に適用した再生用レーザビームの波
長は８３０ｎｍである。
第３表 第３表に示したように、本実施例の光情報記録ディスク
は、いずれも１０時間連続再生を行った場合に信号レベ
ルの変動を±ｌＯ％以下に押える最大のレーザパワーが
１．ＯＷ以上になっており、ＣＮ比の良好な再生を行う
上で実用上必要とされる１、ＯＷの再生レーザパワーで
使用可能であることが判る。尚、上記各実施例における
断熱層とトリガー層の組合せでは、５ｉＯｚの断熱層と
メタンプラズマ重合膜のトリガー層との組合せ（第４実
施例）が最も耐熱性に優れ４次いで５ｉＯｚの断熱層と
グアニンのトリガー層との組合せ（第２実施例）、５ｉ
Ｏｚの断熱層とニトロセルロースのトリガー層との組合
せ（第３実施例）。
５ｉ０２の断熱層とベンゼン重合膜のトリガー層との組
合せ（第５実施例）、及びＴ　ｉ　０２の断熱層とポリ
四フッ化エチレンのトリガー層との組合せ（第１０実施
例）が耐熱性に優れていることが判る。
第２図に、上記した第１実施例乃至第６実施例の光情報
記録ディスクにレーザビームを照射することによって開
設されるピットの変調度と、断熱層３及びトリガー層４
が形成されていない従来の光情報記録ディスクにレーザ
ビームを照射することによって開設されるピットの変調
度の比較を示す。ただし、′ｉ２＠用レーザビームは波
長が８３０ｎｍのものを使用し、ディスクを１２０ｏｒ
ｐｍにて回転駆動した。このグラフにおいて、ＨＡ軸は
記録膜面上における記録用レーザパワーを示し７゜縦軸
は変調度を示す。ここで、ピットの変調度とは、ピット
の大きさ、即ちピットの開き易さを示す度数であって、
ピットが開設されていない部分の反射率をＡ、記録膜が
形成されていない部分の反射率をＢ、所定のレーザパワ
ーを照射することによって開設されたピットの部分の反
射率をＸとした場合。
（Ａ−Ｘ）／　（Ａ−Ｂ） をもって表わされろものをいう。
この図から明らかなように、断熱層３及びトリガーＭ４
が形成された本発明の光情報記録ディスクは、いずれも
断熱層３及びトリガー層４が形成されていない従来品に
対して一定パワーのレーザパワーに対する変調度が大き
く、ピットが開設され易いことが判る。また２本発明品
のうちでは。
Ｓ　ｉ　ＯＺの断熱層とニトロセルロースのトリガー層
との組合せ（第３実施例）が最も一定パワーのレーザパ
ワーに対する変調度が大きく、以下。
５ｉＯｚの断熱層とポリ四フッ化エチレンのトリガー層
との組合せ（第１実施例）、５ｔＯ２の断熱層とグアニ
ンのトリガー層との組合せ（第２実施例）、５ｔＯｚの
断熱層とへキサメチルジシラザン重合膜のトリガー層と
の組合せ（第６実施例）、　Ｓ　’ｒ　Ｏ＝の断熱層と
ベンゼン重合膜のトリガー層との組合せ（第５実施例）
、５ｉＯｚの断熱層とメタンプラズマ重合膜のトリガー
層との組合せ（第４実施例）の順で、ピットが開き易い
ことが判った。
尚１本発明の要旨は、ディスク基板の凹凸パターン形成
面２に基板１の熱変形温度よりも耐熱性に優れる断熱３
１３を形成すると共に、記録層５の凹凸パターン形成面
側に記録層５よりも融点または分解温度が低い光透過性
のトリガー層４を設けた点に存するのであって、上記断
熱層３及びトリガー層４を構成する材料が上記実施例に
掲げたものに限゛定されるものではない。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の光情報記録ディスクは、
ディスク基板の凹凸パターン形成面にディスク基板の熱
変形温度よりも耐熱性に優れる断熱層を形成すると共に
、記録層の凹凸パターン形収面側に記録層よりも融点ま
たは分解温度が低い光透過性のトリガー層を設けたので
、再生用レーザビーム照射時の熱がディスク基板の凹凸
パターン形成面に伝達され難くなり、ディスク基板に転
写された凹凸パターンが熱的変形してＣＮ比が時間の経
過とともに劣化することがない、また、記録層の凹凸パ
ターン形成面側に記録層の融解温度よりも低い温度で融
解または分解するトリガー層を形成したので、記録用レ
ーザビームを照射したとき記録層の熱的変形を促進し５
記録層度を向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明にかかる光情報記録ディスクの概略を示
す断面図、第２図は本発明にかかる光情報記録ディスク
及び公知例の光情報記録ディスクの変調度の比較を示す
グラフ、第３図は従来知られている光情報記録ディスク
の一例を示す拡大断面図である。 ｌ：ディスク基板、２：凹凸パターン、３：断熱層、４
ニドリガ一層、５：記録層 第１図 １　ニ　　テ″イス２λ（、ｉ４　　：　　１−リガー
、４２：凹凸ハ０ヌーン　５：１こ葬漫 ３　：　　径生４６７層 第３図 第２図 τ−！レーゴｒ゛−パワー　　（ｍＷ）　　　　　　　
　　　　　　　　　　　７手続補正書印発） 事件の表示 特１１昭６１　５９４４１、 発明の名称 光情報記録ディスク 補正をする者 事件との関係　　出願人

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ディスク基板の凹凸パターン形成面に、該基板の
    熱変形温度よりも耐熱性に優れた光透過性の断熱層と、
    記録層よりも低い温度で融解または分解する光透過性の
    トリガー層と、記録層とを順次積層したことを特徴とす
    る光情報記録ディスク。
  2. （２）特許請求の範囲第１項記載の光情報記録ディスク
    において、断熱層が１１０℃以上の耐熱性と、８Ｋｃａ
    ｌ／ｍ・ｈ・℃以下の熱伝導率を有する物質から形成さ
    れていることを特徴とする光情報記録ディスク。
  3. （３）ディスク基板がＰＭＭＡまたはＰＣまたはエポキ
    シから形成された特許請求の範囲第１項及び第２項記載
    の光情報記録ディスクにおいて、断熱熱層がＺｎＳ、Ｚ
    ｒＯ＿２、ＳｉＯ、ＳｉＯ＿２、ＴｉＯ＿２、ＭｇＦ＿
    ２から選択された少なくとも１種の無機材料、またはポ
    リイミド、ポリアミドイミドから選択された少なくとも
    １種の有機材料から形成されていることを特徴とする光
    情報記録ディスク。
  4. （４）記録層がＴｅまたはＴｅを主成分とする低融点金
    属にて形成された特許請求の範囲第１項乃至第３項記載
    の光情報記録ディスクにおいて、トリガー層がニトロセ
    ルロース、ポリ四フッ化エチレン、グアニン、あるいは
    炭化水素、ベンゼンモノマー、ヘキサメチルジシラザン
    モノマーをベーパーソースとするプラズマ重合材料から
    選択された少なくとも１種の有機材料にて形成されてい
    ることを特徴とする光情報記録ディスク。
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