(57)【要約】【課題】記録された情報が初期のまま長期にわたって安定して保存され、信号再生時に再生用レーザー光によって信号が損なわれず、通常の長期保存によって変質せず書き込み特性が保持され、製造コストの低減を図ることができ、製造工程におけるマージンを確保することができ、広い線速や記録パワーにわたり良好な記録再生特性を得ることができる光情報記録媒体を提供する。【解決手段】基板１０上に第１の情報記録層１１、中間層１２、第２の情報記録層１３および保護層１４を順次積層して光情報記録媒体１を構成する。第２の情報記録層１３の記録層１３ｂの材料として［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y （０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素）で表される組成のものを用いる。【選択図】図１
2010097639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と保護層との間に２種類以上の複数の情報記録層を有し、
上記複数の情報記録層のうちの上記基板と接しない少なくとも１つの情報記録層が
［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y 
（ただし、０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素）
で表される組成の記録層を有する光情報記録媒体。
【請求項２】
上記少なくとも１つの情報記録層は上記記録層の少なくとも片側の面に接して設けられた誘電体層を有する請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
上記少なくとも１つの情報記録層は上記記録層の両側の面に接して設けられた１対の誘電体層を有する請求項２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
上記記録層の厚さは３ｎｍ以上４０ｎｍ以下である請求項３に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
上記保護層側から上記少なくとも１つの情報記録層の記録再生用のレーザー光が入射する請求項４に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
上記複数の情報記録層のうちの上記基板と接する情報記録層の記録再生用のレーザー光は上記少なくとも１つの情報記録層を透過する請求項５に記載の光情報記録媒体。
【請求項７】
上記少なくとも１つの情報記録層の記録再生用のレーザー光の波長は３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下である請求項６に記載の光情報記録媒体。
【請求項８】
上記複数の情報記録層は中間層を介して互いに積層されている請求項７に記載の光情報記録媒体。
【請求項９】
基板と保護層との間に２種類以上の複数の情報記録層を有し、
上記複数の情報記録層のうちの上記基板と接しない少なくとも１つの情報記録層が
［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y 
（ただし、０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素）
で表される組成の記録層を有する光情報記録媒体の上記少なくとも１つの情報記録層に波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光を入射させることにより記録および／または再生を行うようにした光情報記録媒体の記録再生方法。
【請求項１０】
上記保護層側から上記少なくとも１つの情報記録層に上記レーザー光を入射させる請求項９に記載の光情報記録媒体の記録再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、光情報記録媒体およびその記録再生方法に関し、特に、追記型光情報記録媒体に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
これまで、ＣＤやＤＶＤなどの光情報記録媒体において、追記型光情報記録媒体材料としては有機色素材料が主に使用されてきた。その理由としては、記録再生に用いられるレーザー光の波長域において、規格上比較的高い反射率が望まれるＲＯＭ（read only memory) との互換性を維持するのが、有機色素材料を使用する場合に比較的容易であることが挙げられる。また、有機色素をスピンコートした後に反射層をスパッタリング法により形成するだけの簡単な工程で追記型光情報記録媒体を得ることができるため、設備投資など製造コストの面からも有利であることなども理由として挙げられる。
【０００３】
しかしながら、記録再生に用いられるレーザー光の波長が短くなり青紫色の波長域のレーザー光（波長４００ｎｍ程度）が使用されるようになると事情が異なってきた。すなわち、記録感度や信号特性などの点からこの波長のレーザー光に対応可能な有機色素を合成することは容易なことではなく、光情報記録媒体の層構成もこれまでの単純なものでは容易には対応することができない。さらに、スピンコート法により追記型光情報記録媒体を製造することでランド部とグルーブ部との均一性が保てないことが高密度記録におけるプッシュプル信号やクロストークなどの観点からも不利であることが明らかになってきた。
【０００４】
そこで、これらの要請に応えるために、これまでの有機色素材料ではなく、無機記録材料を用いることが現在盛んに行われている。無機記録材料を用いた追記型光情報記録媒体はこれまで、高反射率のＲＯＭとの互換を取りにくいことや、材料を多層成膜可能とする高価なスパッタ装置が必要とされることなどにより、従来より研究はなされていたものの実用化は見送られてきた。しかしながら、無機記録材料は一般に、有機色素材料ほど使用するレーザー光の波長への依存性が高くない。加えて、近年多く行われている情報記録層の多層化（情報記録層を複数有することで事実上同サイズの光ディスクの記録容量を倍以上とする）が有機色素材料を用いた場合よりも容易である。これらのことから、ここに至り有機色素材料に替わって次世代光記録材料として無機記録材料の使用が主流となりつつあり、実用化もされている。
【０００５】
無機記録材料としては従来より様々なタイプが提案されている。例えば、異なる金属または半金属材料の薄膜を２層以上接して成した形態の記録層を用いた追記型光情報記録媒体が提案されている（特許文献１参照。）。この追記型光情報記録媒体では、レーザー光の照射により発生する熱で多層膜を部分的に合金化して単一膜とすることで記録マークを形成する。この方法の応用として、材料を変えた様々な形態の提案もされている（例えば、特許文献２参照。）。また、酸化物系化合物を記録層に用いた追記型光情報記録媒体も提案されている（例えば、特許文献３、４参照。）。
【０００６】
しかしながら、これらはいずれも追記型光情報記録媒体に必要とされる条件すべてを十分に満たしているとは言い難い。すなわち、追記型光情報記録媒体には、記録された情報が初期のまま長期にわたって安定して保存されること（アーカイバル特性）や信号再生時に再生用レーザー光によって信号が損なわれないこと（再生安定性）や通常の長期保存によって変質せず書き込み特性が保持されること（シェルフ特性）などが望まれる。しかしながら、上記の従来の追記型光情報記録媒体のそれぞれにおいてそれらすべての特性が十分に得られているとは言い難い。また、追記型光情報記録媒体の製造コストや製造工程におけるマージン確保などの観点から、追記型光情報記録媒体を構成する層の数はできるだけ少ないことや工程が単純であることなども望まれる。あるいはまた、記録再生特性の観点から十分な感度と反応速度とが望まれる。これによって広い線速にわたり良好な記録再生信号が保証されるためである。
【０００７】
無機記録材料を用いた追記型光情報記録媒体として、Ｓｂa Ｉｎb Ｓｎc Ｚｎd Ｓｉe Ｏf Ｓh によって表される組成を有し、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００である記録層を用いたものが提案されている（特許文献５参照。）。また、Ｓｂa Ｘb Ｓｎc Ｚｎd Ｓｉe Ｏf Ｓh によって表される組成を有し、Ｘは、Ｉｎ、Ｇｅ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｔｅ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｗ、Ｍｏ、Ｓ、Ｎｉ、Ｏ、Ｓｅ、Ｔｌ、Ａｓ、Ｐ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、ＨｆまたはＶから選択される元素であり、ａ＞０、ｂ＞０、ｃ＞０、ｄ＞０、ｅ＞０、ｆ＞０、ｈ＞０およびａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅ＋ｆ＋ｈ＝１００である記録層を用いたものも提案されている（特許文献６参照。）。
【０００８】
さらに、複数の情報記録層を有する追記型光情報記録媒体として、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ、ＺｎおよびＬａからなる群から選ばれた少なくとも１つの金属Ｍと、記録用のレーザービームが照射されることにより、金属Ｍと結合して、金属Ｍとの化合物の結晶を生成する元素Ｘとを含む記録層を用いたものが提案されている（特許文献７、８参照。）。
【０００９】
【特許文献１】特開昭６２−２０４４４２号公報
【特許文献２】特許第３０６６０８８号明細書
【特許文献３】特公昭５４−７４５８号公報
【特許文献４】特開２００６−２８１７５１号公報
【特許文献５】特開２００３−７２２４４号公報
【特許文献６】特開２００３−１８２２３７号公報
【特許文献７】特開２００５−１２５７２６号公報
【特許文献８】特開２００５−１２９１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述のように、これまでは、記録された情報が初期のまま長期にわたって安定して保存され、信号再生時に再生用レーザー光によって信号が損なわれず、通常の長期保存によって変質せず書き込み特性も保持され、良好な感度と反応速度とを有し、これによって広い線速や記録パワーにわたり良好な記録再生特性を実現することができる追記型光情報記録媒体を安価に得ることは困難であった。
【００１１】
また、複数の情報記録層を有する追記型光情報記録媒体において、基板と接しない情報記録層の記録材料に特許文献５、６に示されている記録材料を用いた場合には、記録を行う場合の変調度が低かったり、繰り返し再生可能な回数が少ないなどの問題があった。
また、複数の情報記録層を有する追記型光情報記録媒体における基板と接しない情報記録層は、基板と接する情報記録層の記録再生用のレーザー光を透過する必要がある。
そこで、この発明が解決しようとする課題は、上記の欠点を解消し、上記の諸条件をすべて満たしうる光情報記録媒体およびその記録再生方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意研究を行った。その結果、基板と保護層との間に２種類以上の複数の情報記録層を有する光情報記録媒体において、基板と接しない情報記録層の少なくとも１つに下記の（１）式を満たす組成の記録材料からなる記録層を用いることを考えた。こうすることで、上記の諸条件をすべて満たすことができ、実験的にもこれを実証した。
［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y   ・・・・・（１）
ただし、０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０であり、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素である。
【００１３】
すなわち、上記課題を解決するために、第１の発明は、
基板と保護層との間に２種類以上の複数の情報記録層を有し、
上記複数の情報記録層のうちの上記基板と接しない少なくとも１つの情報記録層が
［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y 
（ただし、０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素）で表される組成の記録層を有する光情報記録媒体である。
【００１４】
この光情報記録媒体においては、基板と接しない少なくとも１つの情報記録層の記録を行う場合には、レーザー光の照射により記録層に光学定数の変化を伴う質的変化を起こさせることで情報を記録する。
この光情報記録媒体においては、好適には、上記の少なくとも１つの情報記録層の記録層の少なくとも片側の面に誘電体層を有し、あるいは記録層の両側の面に１対の誘電体層を有する。これらの誘電体層により記録層を保護することができる。良好な記録再生特性を得るためには、この記録層の厚さは３ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００１５】
典型的には、上記の少なくとも１つの情報記録層の記録再生用のレーザー光は保護層側から入射するが、これに限定されるものではない。上記の少なくとも１つの情報記録層の記録再生用のレーザー光は保護層側から入射する場合、複数の情報記録層のうちの基板と接する情報記録層の記録再生用のレーザー光は、上記の少なくとも１つの情報記録層を透過する必要がある。
光情報記録媒体の上記の少なくとも１つの情報記録層の記録再生用のレーザー光の波長は、典型的には、３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下であるが、これに限定されるものではない。
複数の情報記録層は、典型的には、中間層を介して互いに積層される。
複数の情報記録層のうちの式（１）で表される組成の記録層を有する情報記録層以外の情報記録層としては、従来公知の追記型情報記録層、書き換え型情報記録層、再生専用型情報記録層などが用いられ、必要に応じて選択される。
【００１６】
第２の発明は、
基板と保護層との間に２種類以上の複数の情報記録層を有し、
上記複数の情報記録層のうちの上記基板と接しない少なくとも１つの情報記録層が
［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y 
（ただし、０＜ｘ≦１．０、０．３≦ｙ≦０．７、０．８≦ｚ≦１．０、ＸはＧａ、Ｔｅ、Ｖ、Ｓｉ、Ｚｎ、Ｔａ、ＳｎおよびＴｂからなる群から選ばれた少なくとも１つの元素）で表される組成の記録層を有する光情報記録媒体の上記少なくとも１つの情報記録層に波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光を入射させることにより記録再生を行うようにした光情報記録媒体の記録再生方法である。
第２の発明においては、第１の発明に関連して説明したことが成立する。
【００１７】
上述のように構成された第１および第２の発明においては、［（ＺｎＳ）x （ＳｉＯ2 ）1-x ］y （Ｓｂz Ｘ1-z ）1-y で表される組成を有する記録層は、安定性に富み、しかもレーザー光、中でも波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光に対して良好な感度と反応速度とを有する。また、
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、次のような種々の効果を得ることができる。すなわち、記録された情報が初期のまま長期にわたって安定して保存され、信号再生時に再生用レーザー光によって信号が損なわれず、通常の長期保存によって変質せず書き込み特性が保持される。また、光情報記録媒体を構成する層の数が少なくて済むだけでなく製造工程が単純であるため、光情報記録媒体の製造コストや製造工程におけるマージンを確保することができる。また、記録再生用レーザー光に対して十分な感度と反応速度とが得られる。これによって、広い線速や記録パワーにわたり良好な記録再生特性を得ることができ、記録再生用レーザー光の波長に依存することが少なく、初期化が不要であり、再生用のレーザー光のパワーに対しても十分に安定であり、環境信頼性も高い。さらに、基板と接しない少なくとも１つの情報記録層は、基板と接する情報記録層の記録再生用のレーザー光を透過するように構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、発明を実施するための最良の形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（光情報記録媒体）
２．第２の実施の形態（光情報記録媒体）
【００２０】
〈１．第１の実施の形態〉
［光情報記録媒体］
図１はこの発明の第１の実施の形態による光情報記録媒体１を示す。この光情報記録媒体１は、２層の情報記録層を有する２層光情報記録媒体である。
【００２１】
図１に示すように、この光情報記録媒体１においては、基板１０上に第１の情報記録層１１、中間層１２、第２の情報記録層１３および保護層１４が順次積層されている。第２の情報記録層１３は、中間層１２上に順次積層された第１の誘電体層１３ａ、記録層１３ｂおよび第２の誘電体層１３ｃからなる。
【００２２】
この光情報記録媒体１に対する記録再生は、保護層１４側からレーザー光、例えば波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光を入出射させることにより行われる。この光情報記録媒体１は、典型的にはディスク形状を有するが、これに限定されるものではない。
【００２３】
基板１０の材料、厚さ、形成方法などは、所望の特性を有する限り任意に選択することができる。基板１０に用いる材料としては、ポリカーボネートやアクリル系樹脂などのプラスチック材料がコストなどの点で優れているが、これに限定されず、他の材料、例えばガラスを用いることもできる。また、上述のように記録再生用のレーザー光が保護層１４側から入射する場合においては、基板１０は透明である必要がないため、基板１０の材料として金属などの非透明材料を用いてもよい。基板１０にプラスチック材料を用いる場合、この基板１０の形成には、例えば、射出成形法（インジェクション法）や紫外線硬化樹脂を使うフォトポリマー法（２Ｐ法）などを用いることができる。基板１０の材料や形成方法は、上記のものに限定されず、所望の形状（例えば、厚さ１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍのディスク形状）と基板１０の表面において光学的平滑性が十分に保証されればいかなるものでも良い。基板１０の厚さは特に限定されないが、特に０．３ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であると好ましい。基板１０の厚さが０．３ｍｍより薄いと光情報記録媒体１の強度が下がったり反りやすくなったりする。逆に基板１０の厚さが１．３ｍｍより厚いと光情報記録媒体１の厚さがＣＤやＤＶＤの厚さ１．２ｍｍより厚くなるので、これらのすべてに対応する記録再生用駆動装置を構成する場合に同じディスクトレイを共用できなくなる可能性がある。
【００２４】
また、基板１０の第１の情報記録層１１が形成される側の面には凹凸の溝トラックやピットなどが形成されていてもよい。こうすることで、この溝により案内されて記録再生用のレーザー光が第１の情報記録層１１上の任意の位置へと移動することやアドレス情報を得ることなどが可能となる。なお、溝形状はスパイラル状、同心円状、ピット列など、各種の形状が適用可能である。
第１の情報記録層１１は、追記型や書き換え型の情報記録層であってもよいし、再生のみ可能な情報記録層であってもよく、従来公知の材料により形成される。
【００２５】
中間層１２は、第１の情報記録層１１と第２の情報記録層１３とを互いに分離するためのものであり、記録／再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない材料からなる。中間層１２の厚さは必要に応じて選ばれ、例えば２０〜３０μｍに選ばれるが、これに限定されるものではない。記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない材料としては、例えば、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない紫外線硬化樹脂などの光硬化性材料を用いることができる。具体的には、中間層１２は、例えば、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない紫外線硬化樹脂をスピンコーターなどで所望の厚さになるように塗布した後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することが可能である。あるいは、中間層１２は、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない光硬化可能なＰＳＡ（pressure sensitive adhesive)を貼り付けたりなどした後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することも可能である。紫外線照射の際に凹凸の溝トラックを有する基板を用いて凹凸の溝トラックを転写してもよい。こうすることで、この溝により案内されて記録再生用のレーザー光が第２の情報記録層１３上の任意の位置へと移動することやアドレス情報を得ることなどが可能である。なお、溝形状は、スパイラル状、同心円状、ピット列など、各種の形状が適用可能である。
【００２６】
第２の情報記録層１３の記録層１３ｂは、上記の式（１）の組成を有する。この記録層１３ｂの形成方法としては、好適にはスパッタリング法が用いられるが、これに限定されるものではない。
第２の情報記録層１３の第１の誘電体層１３ａおよび第２の誘電体層１３ｃは、記録層１３ｂを保護し、記録再生時の光学特性および熱特性を制御するためのものである。第１の誘電体層１３ａおよび第２の誘電体層１３ｃの材料としては、ＳｉＮやＺｎＳ−ＳｉＯ2 やＴａ2 Ｏ5 など、従来公知の光ディスクにおいて一般的に使用可能な誘電体を、所望の特性に応じて任意に選択し使用することが可能である。また、第１の誘電体層１３ａおよび第２の誘電体層１３ｃは、複数種類の誘電体により形成してもよい。
【００２７】
第１の誘電体層１３ａ、記録層１３ｂおよび第２の誘電体層１３ｃからなる第２の情報記録層１３は、これを通して記録再生用のレーザー光により第１の情報記録層１１の記録再生が可能な十分に高い透過性を有する。
【００２８】
上述のように保護層１４側から記録再生用のレーザー光を入射させる場合においては、この保護層１４は、このレーザー光に対して吸収能を極力有しないように構成することが望ましい。具体的には、例えば、この保護層１４の厚さは０．３ｍｍ以下とし、この保護層１４の材料としては、記録再生用のレーザー光に対する透過率が９０％以上の材料を選択することが好ましい。特に、この保護層１４の厚さを３〜１７７μｍとし、この光情報記録媒体１の記録再生用駆動装置の記録再生光学系のレンズの高い開口数ＮＡ（例えば、０．８５）と組み合わせることで、高密度記録を実現することが可能となる。
【００２９】
保護層１４の構成や形成方法も、上記の条件を満たす限り、特に限定されるものではない。具体的には、保護層１４は、例えば、硬化後、記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない紫外線硬化樹脂をスピンコーターなどで０．３ｍｍ以下の所望の厚さ（例えば、０．１ｍｍ）になるように塗布した後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することが可能である。あるいは、保護層１４は、厚さ０．３ｍｍ以下のポリカーボネート樹脂やアクリル系樹脂などのプラスチック材料からなる光学的に十分平滑な光透過性のシート（フィルム）を、例えば５〜１５μｍの厚さにスピンコート法で塗布した紫外線硬化タイプの接着剤の上に乗せ、これに紫外線照射を施すことにより形成したり、上記の光透過性シートをＰＳＡ（pressure sensitive adhesive)などの粘着剤により接着して形成したりすることも可能である。
【００３０】
さらにまた、必要に応じて、保護層１４の表面にゴミが付着したり傷が形成されたりするのを防止する目的で、この保護層１４の表面に有機系あるいは無機系の材料からなる保護層（図示せず）を形成してもよい。この保護層も、記録再生用のレーザー光に対して吸収能を殆ど有しない材料を用いることが望ましい。
【００３１】
〈実施例１〉
開口数０．８５の２群対物レンズと波長４０５ｎｍで発光する半導体レーザー光源を用いた光ディスク記録再生装置により記録再生を行う光情報記録媒体１を以下のようにして作製した。
【００３２】
基板１０として、片面にトラックピッチ０．３２μｍのグルーブを有する厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板を射出成形により作製した。このポリカーボネート基板上に第１の情報記録層１１を形成した。この第１の情報記録層１１上に紫外線硬化タイプの接着剤を２５μｍの厚さにスピンコート法で塗布した後、これにポリカーボネート製スタンパーにより溝トラックを転写し、紫外線照射を施して中間層１２を形成した。この中間層１２上に、第１の誘電体層１３ａとしての厚さ１０ｎｍのＴａ2 Ｏ5 膜、厚さ１０ｎｍの記録層１３ｂおよび第２の誘電体層１３ｃとしての厚さ３０ｎｍのＴａ2 Ｏ5 膜を、スパッタリング法により順次形成して第２の情報記録層１３を形成した。この第２の情報記録層１３上に保護層１４を形成した。こうして、実施例１の光情報記録媒体１を作製した。
【００３３】
記録層１３ｂをスパッタリング法により形成する際には、ＺｎＳ、ＳｉＯ2 、ＳｂおよびＧａを混合して調製された単体ターゲットを用い、Ａｒガスを９５ｓｃｃｍ流した状態で同時スパッタリングを行い、式（１）においてｘ＝０．８、ｙ＝０．３５、ｚ＝０．８で表される組成の記録層１３ｂを形成した。
【００３４】
こうして作製された光情報記録媒体１の評価を行った。評価にはパルステック工業株式会社製ＯＤＵ−１０００（レーザー光波長４０５ｎｍ）、株式会社アドバンテスト製スペクトラムアナライザＲ３２６７、リーダー電子株式会社製ジッタアナライザＬＥ１８７６などを用いた。Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ  ＤＬ５０ＧＢ密度の規格に則した線速度４．９２ｍ／ｓ、チャンネルビット長７４．５０ｎｍで光情報記録媒体１の信号評価を行った。信号の記録は線速度４．９２ｍ／ｓのほか、２倍の線速度９．８４ｍ／ｓおよび４倍の線速度１９．６８ｍ／ｓで行った。
【００３５】
この光情報記録媒体１を記録再生評価したところ、反射率は４．８％、線速度４．９２ｍ／ｓにおいては記録パワー７．１ｍＷにてジッター６．５％であった。また、８Ｔスペース部分の信号レベルＩ８Ｈと８Ｔマーク部分の信号レベルＩ８Ｌに対して（Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ）／Ｉ８Ｈを変調度の定義としたとき、その値は４７％であり、非常に良好な記録再生特性を示した。
【００３６】
２倍の線速度９．８４ｍ／ｓにおいては記録パワー８．４ｍＷにてジッター６．３％、変調度４２％であった。４倍の線速度１９．６８ｍ／ｓにおいては記録パワー１０．０ｍＷにてジッター６．６％、変調度４４％であった。
【００３７】
記録再生評価の結果を図２および図３にまとめて示す。図２からわかるように、光情報記録媒体１は、いずれの線速度においても高い記録感度を持ち、非常に良好な記録再生特性を示している。また、図３からわかるように、記録パワー変動に対するマージンは、ジッター１０．５％を上限とした場合、いずれの線速度においても±１５％程度のパワー変動を許容でき、十分広いパワーマージンを有している。
図４は記録層１３ｂの組成を式（１）で表した場合にｙを変えた時のジッターの変化を示す。図４に示すように、記録層１３ｂの組成を変えることにより、記録再生特性を変えることが可能である。
【００３８】
光情報記録媒体１に所定の記録を行い、８０℃８５％ＲＨの恒温恒湿槽に投入した。その後４００時間経て上記と同様な記録再生特性の測定を行った。その結果、反射率、記録感度、変調度、ジッターなどのいずれの測定値も、投入する前の測定値と変わることがなかった。これにより、この光情報記録媒体１は、厳しい環境下においても良好な特性を長期にわたり保持できることが明らかとなった。
【００３９】
光情報記録媒体１に所定の記録を行い、通常よりも厳しい再生パワー条件により再生を行った。その結果、４倍の線速度１９．６８ｍ／ｓにおいて、１．２ｍＷで１００万回再生を行っても、エラーは変化しなかった。これにより、この光情報記録媒体１は、繰り返し再生時においても良好な記録状態を長期にわたり保持できることが明らかとなった。
【００４０】
〈比較例〉
実施例１の光情報記録媒体１の第２の情報記録層１３の記録層１３ｂの材料として、式（１）で表される組成の記録材料の代わりに特許文献５、６に示される従来のＳｂＩｎＳｎ系記録材料を用いた比較例の光情報記録媒体と、ＺｎＳおよびＳｉＯ2 に加えてＳｂおよびＧａを混合した記録層１３ｂを有する実施例１の光情報記録媒体１とを比較した。
【００４１】
この比較例の光情報記録媒体の評価には、実施例１と同様に、パルステック工業株式会社製ＯＤＵ−１０００（レーザー光波長４０５ｎｍ）、株式会社アドバンテスト製スペクトラムアナライザＲ３２６７、リーダー電子株式会社製ジッタアナライザＬＥ１８７６などを用いた。
【００４２】
比較例の光情報記録媒体および光情報記録媒体１に対して、５０ＧＢ密度の規格に則した線速度４．９２ｍ／ｓの２倍の線速度９．８４ｍ／ｓ、チャンネルビット長７４．５０ｎｍで記録を行った。図５はこうして記録を行った比較例の光情報記録媒体および光情報記録媒体１の反射率に対する変調度の変化を示す。図５から分かるように、特許文献５、６に示される記録材料を用いた比較例の光情報記録媒体では変調度が４０％未満と低いのに対し、式（１）で表される組成の記録材料を用いた実施例１の光情報記録媒体１の変調度は４０〜５５％と高く、実施例１の光情報記録媒体１の優位性が明らかである。
【００４３】
また、比較例の光情報記録媒体および光情報記録媒体１に対して所定の記録を行った後、線速度４．９２ｍ／ｓにおいて通常よりも厳しい再生パワー条件により再生を行った。図６はこうして再生を行った比較例の光情報記録媒体および光情報記録媒体１の再生パワーに対するビットエラーレートが１×１０-4以上となる再生回数の変化を示す。図６から分かるように、式（１）で表される組成の記録材料を用いた実施例１の光情報記録媒体１は、特許文献５、６に示される記録材料を用いた比較例の光情報記録媒体よりも再生可能な繰り返し回数が多く、実施例１の光情報記録媒体１の優位性が明らかである。
【００４４】
以上のように、この第１の実施の形態によれば、第２の情報記録層１３の記録層１３ｂが式（１）の組成を有することにより、記録された情報が初期のまま長期にわたって安定して保存され、信号再生時に再生用レーザー光によって信号が損なわれず、通常の長期保存によって変質せず書き込み特性も保持され、良好な感度と反応速度とを有し、これによって広い線速や記録パワーにわたり良好な記録再生信号特性を実現することができる２層の追記型光情報記録媒体を安価に得ることができる。また、基板１０と接する第１の情報記録層１１の記録再生用のレーザー光は、第２の情報記録層１３を透過して第１の情報記録層１１に入射させることができ、第１の情報記録層１１の記録再生を支障なく行うことができる。この追記型光情報記録媒体は、記録再生に例えば波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光を用いる場合に適用して好適なものである。
【００４５】
〈２．第２の実施の形態〉
［光情報記録媒体］
図７はこの発明の第２の実施の形態による光情報記録媒体２を示す。この光情報記録媒体２は、４層の情報記録層を有する４層光情報記録媒体である。
図７に示すように、この光情報記録媒体２においては、基板２０上に第１の情報記録層２１、第１の中間層２２、第２の情報記録層２３、第２の中間層２４、第３の情報記録層２５、第３の中間層２６、第４の情報記録層２７および保護層２８が順次積層されている。第２の情報記録層２３は、第１の中間層２２上に順次積層された第１の誘電体層２３ａ、記録層２３ｂおよび第２の誘電体層２３ｃからなる。
【００４６】
この光情報記録媒体２に対する記録再生は、保護層２８側からレーザー光、例えば波長が３８５ｎｍ以上４１５ｎｍ以下のレーザー光を入出射させることにより行われる。この光情報記録媒体２は、典型的にはディスク形状を有するが、これに限定されるものではない。
【００４７】
基板２０の材料、厚さ、形成方法などは、所望の特性を有する限り任意に選択することができる。基板２０に用いる材料としては、ポリカーボネートやアクリル系樹脂などのプラスチック材料がコストなどの点で優れているが、これに限定されず、他の材料、例えばガラスを用いることもできる。また、上述のように記録再生用のレーザー光が保護層２８側から入射する場合においては、基板２０は透明である必要がないため、基板２０の材料として金属などの非透明材料を用いてもよい。基板２０にプラスチック材料を用いる場合、この基板２０の形成には、例えば、射出成形法（インジェクション法）や紫外線硬化樹脂を使うフォトポリマー法（２Ｐ法）などを用いることができる。基板２０の材料や形成方法は、上記のものに限定されず、所望の形状（例えば、厚さ１．１ｍｍ、直径１２０ｍｍのディスク形状）と基板２０の表面において光学的平滑性が十分に保証されればいかなるものでも良い。基板２０の厚さは特に限定されないが、特に０．３ｍｍ以上１．３ｍｍ以下であると好ましい。基板２０の厚さが０．３ｍｍより薄いと光情報記録媒体２の強度が下がったり反りやすくなったりする。逆に基板２０の厚さが１．３ｍｍより厚いと光情報記録媒体２の厚さがＣＤやＤＶＤの厚さ１．２ｍｍより厚くなるので、これらのすべてに対応する記録／再生用駆動装置を構成する場合に同じディスクトレイを共用できなくなる可能性がある。
【００４８】
また、基板２０の第１の情報記録層２１が形成される側の面には凹凸の溝トラックやピットなどが形成されていてもよい。こうすることで、この溝により案内されて記録／再生用のレーザー光が第１の情報記録層２１上の任意の位置へと移動することやアドレス情報を得ることなどが可能となる。なお、溝形状はスパイラル状、同心円状、ピット列など、各種の形状が適用可能である。
【００４９】
第１の情報記録層２１、第３の情報記録層２５および第４の情報記録層２７は、追記型や書き換え型の情報記録層であってもよいし、再生のみ可能な情報記録層であってもよく、従来公知の材料により形成される。
第１の中間層２２は、第１の情報記録層２１と第２の情報記録層２３とを互いに分離するためのものである。第２の中間層２４は、第２の情報記録層２３と第３の情報記録層２５とを互いに分離するためのものである。第３の中間層２６は、第３の情報記録層２５と第４の情報記録層２７とを互いに分離するためのものである。第１の中間層２２、第２の中間層２４および第３の中間層２６は、記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない材料からなる。第１の中間層２２、第２の中間層２４および第３の中間層２６の厚さは必要に応じて選ばれ、例えば１０〜３０μｍに選ばれるが、これに限定されるものではない。記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない材料としては、例えば、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない光硬化性樹脂などの光硬化性材料を用いることができる。第１の中間層２２、第２の中間層２４および第３の中間層２６は、例えば、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない紫外線硬化樹脂をスピンコーターなどで所望の厚さになるように塗布した後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することが可能である。あるいは、第１の中間層２２、第２の中間層２４および第３の中間層２６は、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない光硬化可能なＰＳＡ（pressure sensitive adhesive)を貼り付けたりなどした後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することも可能である。
【００５０】
第２の情報記録層２３の記録層２３ｂは、上記の式（１）の組成を有する。この記録層２３ｂの形成方法としては、好適にはスパッタリング法が用いられるが、これに限定されるものではない。
第２の情報記録層２３の第１の誘電体層２３ａおよび第２の誘電体層２３ｃは、記録層２３ｂを保護し、記録再生時の光学特性および熱特性を制御するためのものである。第１の誘電体層２３ａおよび第２の誘電体層２３ｃの材料としては、ＳｉＮやＺｎＳ−ＳｉＯ2 やＴａ2 Ｏ5 など、従来公知の光ディスクにおいて一般的に使用可能な誘電体を、所望の特性に応じて任意に選択し使用することが可能である。また、第１の誘電体層２３ａおよび第２の誘電体層２３ｃは、複数種類の誘電体により形成してもよい。
【００５１】
上述のように保護層２８側から記録再生用のレーザー光を入射させる場合においては、この保護層２８は、このレーザー光に対して吸収能を極力有しないように構成することが望ましい。具体的には、例えば、この保護層２８の厚さは０．３ｍｍ以下とし、この保護層２８の材料としては、記録再生用のレーザー光に対する透過率が９０％以上の材料を選択することが好ましい。特に、この保護層２８の厚さを３〜１７７μｍとし、この光情報記録媒体２の記録再生用駆動装置の記録再生光学系のレンズの高い開口数ＮＡ（例えば、０．８５）と組み合わせることで、高密度記録を実現することが可能となる。
【００５２】
保護層２８の構成や形成方法も、上記の条件を満たす限り、特に限定されるものではない。具体的には、保護層２８は、例えば、硬化後に記録再生用のレーザー光の波長域に吸収を持たない紫外線硬化樹脂をスピンコーターなどで０．３ｍｍ以下の所望の厚さ（例えば、０．１ｍｍ）になるように塗布した後、これに紫外線照射を施して硬化させることにより形成することが可能である。あるいは、保護層２８は、厚さ０．３ｍｍ以下のポリカーボネート樹脂やアクリル系樹脂などのプラスチック材料からなる光学的に十分平滑な光透過性のシート（フィルム）を、例えば５〜１５μｍの厚さにスピンコート法で塗布した紫外線硬化タイプの接着剤の上に乗せ、これに紫外線照射を施すことにより形成したり、上記の光透過性シートをＰＳＡ（pressure sensitive adhesive)などの粘着剤により接着して形成したりすることも可能である。
【００５３】
さらにまた、必要に応じて、保護層２８の表面にゴミが付着したり傷が形成されたりするのを防止する目的で、この保護層２８の表面に有機系あるいは無機系の材料からなる保護層（図示せず）を形成してもよい。この保護層も、記録再生用のレーザー光に対して吸収能を殆ど有しない材料を用いることが望ましい。
【００５４】
〈実施例２〉
開口数０．８５の２群対物レンズと波長４０５ｎｍで発光する半導体レーザー光源を用いた光ディスク記録再生装置により記録再生を行う光情報記録媒体２を以下のようにして作製した。
【００５５】
基板２０として、片面にトラックピッチ０．３２μｍのグルーブを有する厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板を射出成形により作製した。このポリカーボネート基板上に第１の情報記録層１１を形成した。この第１の情報記録層１１上に実施例１に示した方法で厚さ１５μｍの第１の中間層２２を形成した。この第１の中間層２２上に、第１の誘電体層２３ａとしての厚さ１０ｎｍのＴａ2 Ｏ5 膜、厚さ７ｎｍの記録層２３ｂおよび第２の誘電体層２３ｃとしての厚さ２６ｎｍのＴａ2 Ｏ5 膜を、スパッタリング法により順次形成して第２の情報記録層２３を形成した。この第２の情報記録層２３上に第２の中間層２４、第３の情報記録層２５、第３の中間層２６、第４の情報記録層２７および保護層２８を順次形成した。こうして、実施例１の光情報記録媒体２を作製した。第２の中間層２４および第３の中間層２６は第１の中間層２２と同様な方法により形成した。
【００５６】
記録層２３ｂをスパッタリング法により形成する際には、ＺｎＳ、ＳｉＯ2 、ＳｂおよびＧａを混合して調製された単体ターゲットを用い、Ａｒガスを９５ｓｃｃｍ流した状態で同時スパッタリングを行い、式（１）においてｘ＝０．８、ｙ＝０．３５、ｚ＝０．８で表される組成の記録層２３ｂを形成した。
【００５７】
こうして作製された光情報記録媒体２の評価を行った。評価には、実施例１と同様に、パルステック工業株式会社製ＯＤＵ−１０００（レーザー光波長４０５ｎｍ）、株式会社アドバンテスト製スペクトラムアナライザＲ３２６７、リーダー電子株式会社製ジッタアナライザＬＥ１８７６などを用いた。線速度４．９２ｍ／ｓ、チャンネルビット長７４．５０ｎｍで第２の情報記録層２３の記録再生評価を行ったところ、反射率は２．９％、記録パワー９．１ｍＷにてジッター６．８５％であった。また、８Ｔスペース部分の信号レベルＩ８Ｈと８Ｔマーク部分の信号レベルＩ８Ｌに対して（Ｉ８Ｈ−Ｉ８Ｌ）／Ｉ８Ｈを変調度の定義としたとき、その値は４６％であり、非常に良好な記録再生特性を示した。
【００５８】
記録再生評価の結果を図８に示す。図８からわかるように、記録パワー変動に対するマージンは、ジッター１０．５％を上限とした場合、いずれの線速度においても±１５％程度のパワー変動を許容でき、十分広いパワーマージンを有している。
【００５９】
実施例２の光情報記録媒体２に所定の記録を行い、８０℃８５％ＲＨの恒温恒湿槽に投入した。その後４６０時間経て上記と同様な記録再生特性の測定を行った。その結果、反射率、記録感度、変調度、ジッターなどのいずれの測定値も、投入する前の測定値と変わることがなかった。これにより、この光情報記録媒体２は厳しい環境下においても良好な特性を長期にわたり保持できることが明らかとなった。
この第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様な利点を有する４層追記型光情報記録媒体を安価に得ることができる。
【００６０】
以上、この発明の実施の形態および実施例について具体的に説明したが、この発明は、上述の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の第１および第２の実施の形態ならびに実施例１、２において挙げた数値、材料、構造、形状などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じて、これらと異なる数値、材料、構造、形状などを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】この発明の第１の実施の形態による光情報記録媒体の要部を示す概略断面図である。
【図２】実施例１による光情報記録媒体の記録パワーに対する変調度の変化を示す略線図である。
【図３】実施例１による光情報記録媒体の記録パワーに対するジッターの変化を示す略線図である。
【図４】実施例１による光情報記録媒体における記録層の組成と記録再生特性との関係を示す略線図である。
【図５】実施例１による光情報記録媒体の反射率に対する変調度の変化を示す略線図である。
【図６】実施例１による光情報記録媒体の再生パワーに対する再生回数の変化を示す略線図である。
【図７】この発明の第２の実施の形態による光情報記録媒体の要部を示す概略断面図である。
【図８】実施例２による光情報記録媒体の記録パワーに対するジッターおよび変調度の変化を示す略線図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、２…光情報記録媒体、１０…基板、１１…第１の情報記録層、１２…中間層、１３…第２の情報記録層、１３ａ…第１の誘電体層、１３ｂ…記録層、１３ｃ…第２の誘電体層、１４…保護層、２０…基板、２１…第１の情報記録層、２２…第１の中間層、２３…第２の情報記録層、２３ａ…第１の誘電体層、２３ｂ…記録層、２３ｃ…第２の誘電体層、２４…第２の中間層、２５…第３の情報記録層、２６…第３の中間層、２７…第４の情報記録層、２８…保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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