(57)【要約】【課題】  記録層の層間距離を光の焦点深度より狭くしても、各々の記録層についてデータの記録／再生ができ、かつ、記録されたデータの消去及び書き換えができる記録媒体を提供する。【解決手段】  記録媒体１は、透明電極層Ｅと、この透明電極層Ｅに挟まれた、光スポットの照射によってデータを記録する記録層Ｒとを複数備え、各々の記録層Ｒが、エレクトロクロミック材料からなるアノーディックＥＣ層Ａ及びカソーディックＥＣ層Ｃと、電解質からなるイオン伝導部材Ｉ及び加熱によって電気抵抗が高抵抗の非晶質と低抵抗の結晶とを可逆的に相変化する相変化部材Ｔとを含む電解質層Ｂとを備え、イオン伝導部材Ｉ及び相変化部材Ｔが、光スポットが照射される領域において、透明電極層間で電解質層Ｂを厚さ方向に貫通して形成されていることを特徴とする。【選択図】      図２
2006066019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明電極層と、この透明電極層に挟まれた、光スポットの照射によってデータを記録する記録層とを複数備える記録媒体において、
前記記録層が、
エレクトロクロミック材料からなる第一のエレクトロクロミック層と、
電解質からなるイオン伝導部材と、加熱によって非晶質から結晶に相変化して相対的に高抵抗から低抵抗に、あるいは、結晶から非晶質に相変化して相対的に低抵抗から高抵抗に電気抵抗が可逆変化する相変化部材とを含む電解質層とを備え、
前記イオン伝導部材及び前記相変化部材が、前記光スポットが照射される領域において、前記透明電極層間で前記電解質層を厚さ方向に貫通して形成されていることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】
前記記録層が、エレクトロクロミック材料からなる第二のエレクトロクロミック層を備え、
前記電解質層が、前記第一のエレクトロクロミック層と、前記第二のエレクトロクロミック層とによって挟まれ、
前記第一のエレクトロクロミック層のエレクトロクロミック材料と、前記第二のエレクトロクロミック層のエレクトロクロミック材料とのいずれか一方が酸化によって発色するアノーディックエレクトロクロミック材料であり、他方が還元によって発色するカソーディックエレクトロクロミック材料であることを特徴とする請求項１に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光によってデータを記録・再生する記録媒体に係り、特に、エレクトロクロミック材料を含む記録層を備える記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、記録媒体に記録可能なデータ量を増やすため、光源の短波長化、対物レンズの高ＮＡ（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ；開口数）化、トラック間隔を狭くすることなどが行われているが、記録媒体１枚（記録層１層）あたりの記録容量の増大は２３〜２５ＧＢ程度で限界に達している。そのため、記録媒体１枚あたりの記録層を複数にすること、すなわち多層化が、記録媒体の大容量化のための重要な技術となっている。
【０００３】
そして、複数の記録層を有する記録媒体では、各記録層が光学的な方法で分離される、つまり、１層の記録層に光の焦点を合わせてデータを記録あるいは再生するものが実用化されている。例えば、再生専用のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）型の記録媒体では、２層の記録層を有するものが一般的であり、また、書き換え型の記録媒体でも、２層の記録層を持つことで５０ＧＢの記録容量を実現した記録媒体を使用するシステムの製品化が発表された（非特許文献１参照）。また、１回のみ記録できる追記型（Ｗｒｉｔｅ  Ｏｎｃｅ；ＷＯ）の記録媒体では、４層の記録層を持つことで１００ＧＢの記録容量を実現したものが発表されている（非特許文献２参照）。
【０００４】
また、記録層にエレクトロクロミック材料を用いた記録媒体が開示されている（特許文献１参照）。この記録媒体は、透明電極に挟まれたエレクトロクロミック材料を含む記録層を複数備え、透明電極に電圧を印加することで発色した記録層のみに対して、データを記録することができる。ここで、この記録媒体では、電圧を印加していない記録層は透明であるため光を透過し、電圧の印加によって発色した記録層のみが光を吸収する。そのため、光が吸収された記録層のみで、光の照射領域において穴形成やエレクトロクロミック材料の分解が起こり、マークを形成することができ、また、記録層に電圧を印加しても穴形成やエレクトロクロミック材料の分解が行われた部分は発色しないため、マークを検出することができる。これによって、この記録媒体では、記録層の層間距離が狭く、複数の記録層にわたって光スポットが形成されている場合においても、所望の記録層のみにデータを記録でき、また、記録されたデータを再生することができる。
【特許文献１】特開２００３−３４６３７８号公報（段落番号００１０〜００９５、図２、図１１）
【非特許文献１】日経産業新聞、２００４年７月１日
【非特許文献２】Ｈ．Ｉｎｏｕｅ，ｅｔ  ａｌ．，Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  ｄｉｇｅｓｔ  ｏｆ  ＩＳＯＭ２００３，５０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、各記録層を光学的な方法で分離する従来の多層化方式では、１つの記録層のみに光の焦点を合わせてデータを記録又は再生するので、ある記録層に記録するデータが、隣接する他の記録層に記録されないようにするためには、記録層同士を光の焦点深度に応じて離して形成する必要がある。そのため、この方式の記録媒体では、記録層の層間距離を２０〜３０μｍ程度に設定している。そして、層間距離が短いほど、多くの記録層を積層できるようになるため、光の焦点深度に依存する層間距離が、この方式において１枚の記録媒体に積層できる記録層の数、すなわち、記録容量を制限する要因となっていた。
【０００６】
つまり、光記録媒体の記録・再生特性の評価に用いられてきた装置では、光ヘッドの色収差を押さえるために、深さ方向の焦点可調範囲に制限がある（例えば、（株）シバソク製２層型ＢＤ（ブルーレイディスク）用評価装置ＬＭ３３２Ａでは７０〜１１０μｍ）。そして、その焦点可調範囲内に所定の層間距離を隔てて記録層を配置するため、積層できる記録層の数、すなわち、記録容量が制限される。
【０００７】
例えば、基板（表面カバー層）厚を７０μｍ、記録層の層間距離を２５μｍ、焦点可調範囲を７０〜１１０μｍとし、記録層、その他の各層の厚みは基板厚や記録層の層間距離に比べて充分に薄いので無視することとする。そうすると、積層できる記録層は２層が上限となる（１１０［μｍ］＜７０［μｍ］＋２５［μｍ］×２＝１２０［μｍ］）。
【０００８】
そして、２層の記録層を持つことで５０ＧＢの記憶容量を実現した書き換え型の記録媒体に、映像転送レートが２５Ｍｂｐｓのハイビジョン映像を約４時間３０分記録することができる。地上波のアナログ放送であれば約５倍時間の記録をすることができる。このように、放送メディアにおける技術的進歩とともに、家庭においても多様な、あるいは、長時間のコンテンツを視聴するための大容量記録媒体が製品化されている。
【０００９】
しかし、放送番組を放送波として送出する場合には、放送波の伝搬路における画質の劣化を考慮すると、映像素材の収録時のビットレートは、１４０Ｍｂｐｓは必要である。このビットレートの場合、記録層が１層の記録媒体には、ハイビジョン映像を２０分程度しか記録することができない。また、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ  ２）、Ｌｏｎｇ  ＧＯＰ（Ｇｒｏｕｐ  Ｏｆ  Ｐｉｃｔｕｒｅ）という圧縮方式を用いてハイビジョン映像を４５分間記録することができる、取材用の一体型ハイビジョン光ディスクカメラシステムが発表された。このシステムは、現在使用されているＶＴＲ一体型のハイビジョンカメラシステムを想定して、実用的な録画時間を重視したシステムである。
【００１０】
このように、実用的なシステムとして、ビットレートが５０〜１４０Ｍｂｐｓの映像を記録するための記録媒体がこれまでに発表されているが、現行のハイビジョン映像を非圧縮で記録するには、１．２Ｇｂｐｓのビットレートが必要であり、また、走査線数が４０００本のスーパーハイビジョン映像では、現行のハイビジョン映像の１６倍の情報量であるので、２０Ｇｂｐｓ程度のビットレートが必要となる。このように、現状のビットレート（５０〜１４０Ｍｂｐｓ）での記録の長時間化を図るため、また、ハイビジョン映像の非圧縮での記録のためにも、多層化による記録媒体の大容量化は必要である。
【００１１】
ここで、現行のハイビジョン映像（１．２Ｇｂｐｓ）を非圧縮で１時間記録するためには、以下の式（１）に示すように、５００ＧＢ程度の記録容量が必要となる。
１．２×１０9×６０×６０／８＝５４０［ＧＢ］      …（１）
【００１２】
従って、記録層１層あたりの記録容量の限界が２５ＧＢであるとすると、２２層の多層化が必要となる。しかし、この層数は、各記録層を光学的に分離するために層間距離を２０〜３０μｍ程度とらなければならない従来の方式では実現することができなかった。
【００１３】
また、特許文献１に記載されている、記録層にエレクトロクロミック材料を用いた記録媒体では、記録層に対して穴形成あるいはエレクトロクロミック材料の分解を行うことでマークを形成するため、記録したデータを消去して書き換えることができなかった。
【００１４】
本発明は、前記従来技術の問題を解決するために成されたもので、記録層の層間距離を狭くしても各々の記録層についてデータの記録／再生ができ、かつ、記録されたデータの消去及び書き換えができる記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の記録媒体は、透明電極層と、この透明電極層に挟まれた、光スポットの照射によってデータを記録する記録層とを複数備える記録媒体において、前記記録層が、エレクトロクロミック材料からなる第一のエレクトロクロミック層と、電解質からなるイオン伝導部材と、加熱によって非晶質から結晶に相変化して相対的に高抵抗から低抵抗に、あるいは、結晶から非晶質に相変化して相対的に低抵抗から高抵抗に電気抵抗が可逆変化する相変化部材とを含む電解質層とを備え、前記イオン伝導部材及び前記相変化部材が、前記光スポットが照射される領域において、前記透明電極層間で前記電解質層を厚さ方向に貫通して形成されている構成とした。
【００１６】
かかる構成によれば、記録媒体は、相変化部材の電気抵抗が高抵抗の状態で、ある記録層を挟んで形成された透明電極層間に所定の電圧を印加すると、当該記録層の第一のエレクトロクロミック層が発色する。そして、電圧を印加している状態で、記録媒体に対してレーザ光等の光を照射すると、この光は、電圧が印加されていない記録層を透過し、電圧が印加されている記録層の第一のエレクトロクロミック層において吸収され、熱に変換される。
【００１７】
そして、熱が発生した第一のエレクトロクロミック層の近傍の相変化部材は、この熱と、光の照射によって相変化部材自身が発生する熱とによって相変化し、電気抵抗が高抵抗から低抵抗になる。そのため、電圧が印加されると、電解質層において厚さ方向に電位差が生じるが、この低抵抗の相変化部材の近傍のイオン伝導部材では層の厚さ方向にほぼ等電位となり、このイオン伝導部材に隣接する部分のエレクトロクロミック材料からイオンがイオン伝導部材に戻り、この部分のエレクトロクロミック材料は消色する。これによって、記録媒体の記録層にマークを形成することができる。
【００１８】
そして、当該記録層を挟んで形成された透明電極層間に電圧を印加すると、第一のエレクトロクロミック層は、マークが形成された領域では発色せず、他の領域では発色する。そのため、透明電極層間に電圧を印加して、第一のエレクトロクロミック層の発色しない領域を検出することで、記録層に記録されたマークを再生することができる。
【００１９】
更に、マークが形成された記録層の透明電極層間に所定の電圧を印加して、当該記録層の第一のエレクトロクロミック層を発色させた状態で、マークが形成された部分の記録層に、当該マークの大きさより大きい照射領域を持つ光を照射すると、この光は、第一のエレクトロクロミック層において、マークの周囲の発色している部分で吸収されて熱に変換される。そして、この熱と、光の照射によって相変化部材自身が発生する熱とによって、マークが形成されている領域の相変化部材が相変化し、電気抵抗が低抵抗から高抵抗になる。これによって、記録層に記録されたマークを消去することができる。
【００２０】
なお、エレクトロクロミック材料とは、電圧の印加によって生じる酸化反応又は還元反応にともなって発色する材料である。そして、透明電極層間に負電圧あるいは正電圧が印加されると、エレクトロクロミック材料に透明電極層から電子が流入、あるいは、エレクトロクロミック材料から透明電極層に電子が流出するとともに、電解質層と第一のエレクトロクロミック層との間でも、イオン伝導部材において解離したイオンが移動して、エレクトロクロミック材料が酸化あるいは還元される。その結果、第一のエレクトロクロミック層は発色あるいは消色する。
【００２１】
また、電解質層の相変化部材は、所定の条件で熱を加えることで非晶質から結晶に相変化して、電気抵抗が高抵抗から低抵抗に変化し、また、異なる条件で熱を加えることで結晶から非晶質に相変化して、電気抵抗が低抵抗から元の高抵抗に変化する物質からなる。そして、相変化部材が高抵抗の状態であるときには、透明電極層間に電圧が印加されると、電解質層において厚さ方向に電位差が生じる。しかし、相変化部材が低抵抗の状態であると、透明電極層間に電圧が印加されても、この低抵抗の相変化部材の近傍では電解質層において厚さ方向にほぼ等電位となる。
【００２２】
そのため、透明電極層間に所定の電圧が印加されても、低抵抗の相変化部材の近傍のイオン伝導部材からは隣接する第一のエレクトロクロミック層にイオンが流入しないため、この部分の第一のエレクトロクロミック層は発色しない。
【００２３】
また、請求項２に記載の記録媒体は、請求項１に記載の記録媒体において、前記記録層が、エレクトロクロミック材料からなる第二のエレクトロクロミック層を備え、前記電解質層が、前記第一のエレクトロクロミック層と、前記第二のエレクトロクロミック層とによって挟まれ、前記第一のエレクトロクロミック層のエレクトロクロミック材料と、前記第二のエレクトロクロミック層のエレクトロクロミック材料とのいずれか一方が酸化によって発色するアノーディックエレクトロクロミック材料であり、他方が還元によって発色するカソーディックエレクトロクロミック材料である構成とした。
【００２４】
かかる構成によれば、記録媒体は、各々の記録層において、電解質層を挟んでアノーディックエレクトロクロミック材料からなる層と、カソーディックエレクトロクロミック材料からなる層とを備える。そのため、透明電極層間に所定の電圧を印加すると、この透明電極層間の電解質層において解離した陰イオンはアノーディックエレクトロクロミック材料からなる層に移動し、陽イオンはカソーディックエレクトロクロミック材料からなる層に移動する。
【００２５】
そのため、記録層が、アノーディックエレクトロクロミック材料からなるエレクトロクロミック層あるいはカソーディックエレクトロクロミック材料からなるエレクトロクロミック層のいずれか一方のみを備える場合では、このエレクトロクロミック層を発色させるために陰イオンあるいは陽イオンの一方のみをエレクトロクロミック層に移動させるので、透明電極層間に高い電圧を印加する必要が生じる。しかし、アノーディックエレクトロクロミック材料からなるエレクトロクロミック層とカソーディックエレクトロクロミック材料からなるエレクトロクロミック層との両方を電解質層の両側に備えることで、解離した陽イオンと陰イオンが各々のエレクトロクロミック層に移動しやすくなるため、透明電極層間に印加する電圧を低くすることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る記録媒体では、以下のような優れた効果を奏する。請求項１に記載の発明によれば、記録媒体は、透明電極層間に電圧が印加されていない記録層においては、データの記録、再生あるいは消去のために照射される光を透過し、電圧が印加された記録層のみにおいて吸収されてデータの記録、再生あるいは消去を行うことができるので、照射される光の焦点深度に関係なく記録層の層間距離を設定することができる。そのため、１枚の記録媒体において積層できる記録層の数を増やすことができ、それによって、記録媒体の記録容量を増やすことができる。
【００２７】
また、本発明の記録媒体では、透明電極層間に電圧が印加された記録層のみにおいて、可逆的に相変化する相変化部材の電気抵抗を変えてマークを形成できるため、相変化部材を再度相変化させて元の電気抵抗に戻すことで、マークを消去することができる。そのため、書き換え可能な記録媒体とすることができる。
【００２８】
更に、従来の記録媒体では、電圧の印加を停止しても、エレクトロクロミック材料を用いた層から、隣接する固体電解質の層を隔てて形成された透明電極に放電できないため、エレクトロクロミック材料を消色させるためには、印加していた電圧の極性を反転させて印加するか、あるいは、記録層を短絡する必要があったが、本発明の記録媒体は、電解質層を貫通して相変化部材が形成され、透明電極層間の電圧の印加が停止されると、この相変化部材を介して第一のエレクトロクロミック層から透明電極に放電し、記録層は厚さ方向に等電位となる。そのため、透明電極層間の電圧の印加を停止するだけで、第一のエレクトロクロミック層を消色させることができ、記録層を消色させるための極性を反転させる操作や記録層の短絡が不要となるため、従来のエレクトロクロミック材料を用いた記録媒体に比べて、記録速度を向上させることができる。
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、透明電極層間に印加する電圧を低くすることができるので、記録、再生、消去の際に必要となる電力を省力化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［記録媒体の構成］
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態である記録媒体１の構成について説明する。図１は、記録媒体の構成を模式的に示した模式図、（ａ）は、記録媒体の一部を破断して示した部分破断斜視図、（ｂ）は、（ａ）で示した記録媒体の側面から見た断面の一部を拡大して模式的に示した模式図である。図１（ａ）に示すように、記録媒体１は、図示しないスピンドルモータによって回転され、レーザ光の照射によってデータを記録するものである。ここで、記録媒体１は、中心に中心孔１ａを有する円盤状の形状を有し、基板Ｓと、この基板Ｓの下面において、外周から径方向に所定の幅で形成された記録層形成部２ａと、この記録層形成部２ａより内側に所定の幅で形成された電極接触部２ｂとを備える。
【００３１】
図１（ａ）に示すように、基板Ｓは、中心に中心孔１ａを有する円盤状の板であり、一般的な記録媒体の基板に用いられる材質、例えば、ポリカーボネイトによって形成することができる。
【００３２】
記録層形成部２ａは、基板Ｓの下に形成された反射層Ｕと、この反射層Ｕの下に交互に形成された複数の透明電極層Ｅ及び記録層Ｒと、更にその下に形成された保護層Ｐとを備える。なお、図１（ｂ）では、ｎ＋１層の透明電極層Ｅとｎ層の記録層Ｒとを有する記録媒体１の断面において、透明電極層Ｅと記録層Ｒの一部（透明電極層Ｅ３〜Ｅｍ−１、Ｅｍ＋３〜Ｅｎ−１と記録層Ｒ２〜Ｒｍ−１、Ｒｍ＋２〜Ｒｎ−１（ｍは基板Ｓから何層目かを示す変数である））を省略して示している。また、図１（ａ）に示す記録媒体１の記録層形成部２ａには、図示しない光ヘッドからのレーザ光を案内するための溝であるグルーブ（図示せず）がスパイラル状に形成されているが、図１（ｂ）では、このグルーブ及びランドによる、各層の厚さ方向の段差を省略し、各層を平らな層として示している。
【００３３】
電極接触部２ｂは、下面に露出された複数の電極部（図示せず）を備え、図示しないスピンドルモータ上部に接触して支持される。そのため、電極部を介してスピンドルモータ上部から後記する透明電極層Ｅに電圧を印加することができる。ここでは、電極接触部２ｂは、透明電極層Ｅの各々に対応するｎ＋１本の電極部を備えている。そして、この電極部は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）のような導電性を有する金属等によって形成されており、互いに接触しないように電極接触部２ｂの下面に形成され、かつ、透明電極層Ｅ（Ｅ１〜Ｅｎ＋１）の各々に電気的に接続されている。
【００３４】
次に図１を参照して、記録層形成部２ａの各構成について説明する。反射層Ｕは、記録されたデータの再生の際に外部から照射される再生用のレーザ光を反射するもので、図１に示すように、基板Ｓの下に形成されている。この反射層Ｕは、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）などの金属膜等によって形成することができる。
【００３５】
（透明電極層）
透明電極層Ｅ（Ｅ１〜Ｅｎ＋１）は、透明な電子伝導体または半導体からなる層であり、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ；インジウムドープ酸化スズ）や酸化スズ（ＳｎＯ2）等によって形成することができる。この透明電極層Ｅは、反射層Ｕと後記する保護層Ｐとの間において、後記する記録層Ｒと交互に積層され、また、電極接触部２ｂの電極部（図示せず）に電気的に接続されている。
【００３６】
（記録層）
記録層Ｒ（Ｒ１〜Ｒｎ）は、透明電極層Ｅによって電圧を印加されるとともに、外部からレーザ光を照射されることによって、データを記録するものである。この記録層Ｒは上下を透明電極層Ｅに挟まれ、反射層Ｕと保護層Ｐとの間において、透明電極層Ｅと交互に積層されている。記録層Ｒは、アノーディックＥＣ（エレクトロクロミック）層Ａと、電解質層Ｂと、カソーディックＥＣ層Ｃとを備える。
【００３７】
ここで、図２を参照（適宜図１参照）して、記録層Ｒの各構成について説明する。図２は、基板からｍ層目の記録層Ｒｍの構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、記録層Ｒｍと、この記録層Ｒｍを挟む２層の透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の、側面から見た断面を模式的に示す模式図、（ｂ）は、（ａ）におけるＤ−Ｄ断面での、電解質層Ｂｍのイオン伝導部材及び相変化部材の形状を模式的に示す模式図、（ｃ）は、電解質層の厚さ方向に対して直交する断面における、電解質層Ｂｍのイオン伝導部材及び相変化部材の形状の他の例を示す模式図である。
【００３８】
（アノーディックＥＣ層）
アノーディックＥＣ層（第一又は第二のエレクトロクロミック層）Ａ（Ａ１〜Ａｎ）は、酸化によって所定の色に発色するアノーディックエレクトロクロミック材料によって形成され、例えば、酸化によって青色に発色するプルシアンブルー、褐色に発色するＮｉ（ＯＨ）n、青色に発色するＩｒ（ＯＨ）n等のアノーディックエレクトロクロミック材料によって形成することができる。ここでは、図２（ａ）に示すように、アノーディックＥＣ層Ａ（Ａｍ）は、透明電極層Ｅ（Ｅｍ）の下に積層されている。
【００３９】
なお、このアノーディックＥＣ層Ａは、１種類のアノーディックエレクトロクロミック材料によって形成されていてもよいし、２種類以上のアノーディックエレクトロクロミック材料を均質に混合して、あるいは、アノーディックＥＣ層の厚さ方向に積層して形成することとしてもよい。そして、２種類以上の異なる色に発色するアノーディックエレクトロクロミック材料を均質に混合、あるいは積層することで、発色する波長を調整することができる。そのため、照射するレーザ光の波長に合った吸収波長のアノーディックＥＣ層Ａを形成することができる。ここで、集光レンズによる光スポットの径は、レーザ光の波長と集光レンズの開口数とに依存し、波長が短いほど径が小さくなって、記録密度を増大させることができる。そのため、短い波長、例えば、青紫色レーザの波長である４０５ｎｍを吸収波長とするアノーディックＥＣ層Ａを形成することで、記録密度を増大させることができ、記録媒体１の記録容量の大容量化を図ることができる。
【００４０】
（電解質層）
電解質層Ｂ（Ｂ１〜Ｂｎ）は、アノーディックＥＣ層Ａと後記するカソーディックＥＣ層Ｃとに挟まれて形成され、当該電解質層Ｂの厚さ方向に貫通して形成されたイオン伝導部材Ｉと相変化部材Ｔとを備える。なお、ここでは、図２（ｂ）に示すように、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、所定の径ｄIの六角形の形状を有するイオン伝導部材Ｉが所定の間隔を隔てて分散して形成され、更に、相変化部材Ｔは、その間隙を充填する形状を有している。
【００４１】
そして、この電解質層Ｂは、外部からレーザ光の光スポットが照射される領域において、イオン伝導部材Ｉと相変化部材Ｔとの両方を有する。このように電解質層Ｂを形成するために、イオン伝導部材Ｉの径ｄIを、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、データ記録時に照射される光スポットのサイズより小さく、特に、光スポットの径の１／１０以下とすることが好ましい。例えば、青紫色レーザを使用して、０．１６μｍの径の記録マークを形成する場合には、イオン伝導部材Ｉの径ｄIを１６ｎｍ程度より小さくすることが好ましい。
【００４２】
なお、ここでは、イオン伝導部材Ｉは、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、六角形の形状を有し、相変化部材Ｔは、その間隙を充填する形状を有することとしたが、イオン伝導部材Ｉ及び相変化部材Ｔは、各々電解質層Ｂを厚さ方向に貫通し、かつ、レーザ光の光スポットが照射される領域において両方が形成されていればよい。つまり、レーザ光の光スポットが照射される領域において、厚さ方向におけるイオン伝導部材Ｉの上端面及び下端面のいずれも、相変化部材Ｔによって完全に覆われることなく、電解質層Ｂｍの上下に形成された層に各々接するとともに、相変化部材Ｔの上端面及び下端面のいずれも、イオン伝導部材Ｉによって完全に覆われることなく、電解質層Ｂｍの上下に形成された層に各々接するように、イオン伝導部材Ｉ及び相変化部材Ｔが形成されていればよく、様々な形状とすることができる。
【００４３】
例えば、イオン伝導部材Ｉは、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、多角形あるいは円形の形状を有し、相変化部材Ｔは、その間隙を充填する形状を有することとしてもよいし、逆に、相変化部材Ｔが、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、多角形あるいは円形の形状を有し、イオン伝導部材Ｉが、その間隙を充填する形状を有することとしてもよい。更に、図２（ｃ）に示すように、イオン伝導部材Ｉ及び相変化部材Ｔが、電解質層Ｂの厚さ方向に対して直交する断面において、不定形であってもよい。この場合においても、分散して形成されている各々のイオン伝導部材Ｉの径ｄI’を、光スポットのサイズより小さく、特に、光スポットの径の１／１０以下とすることが好ましい。
【００４４】
＜イオン伝導部材＞
イオン伝導部材Ｉは、イオン伝導性を有する物質、つまり、電解質によって形成され、電解質層Ｂを厚さ方向に貫通して形成されている。このイオン伝導部材Ｉは、リチウムトリフレートや、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）のような固体電解質で構成されることが好ましい。そして、電解質層Ｂの厚さ方向に、このイオン伝導部材Ｉに電位差が生じた場合には、イオン伝導部材Ｉは、当該イオン伝導部材Ｉを構成する陽イオンと陰イオンとが解離して、電位の高いほうに陰イオンが、電位の低いほうに陽イオンが伝導される。
【００４５】
＜相変化部材＞
相変化部材Ｔは、加熱によって相変化し、高抵抗あるいは低抵抗に電気抵抗が可逆的に変化する物質によって形成されている。この相変化部材Ｔは、電解質層Ｂを厚さ方向に貫通して形成されている。ここでは、この相変化部材Ｔは、従来の記録媒体において相変化記録材料として用いられる、ゲルマニウム・アンチモン・テルル（ＧｅＳｂＴｅ）、銀・インジウム・アンチモン・テルル（ＡｇＩｎＳｂＴｅ）等のカルコゲナイド化合物によって構成されることとした。このカルコゲナイド化合物は、加熱温度に応じて、電気抵抗が異なる２つの相に可逆的に相変化する。
【００４６】
つまり、アモルファス（非晶質）状態のカルコゲナイド化合物を、融点（ＧｅＳｂＴｅの場合には約６００℃）以下で、かつ、結晶化温度（ＧｅＳｂＴｅの場合には約４００℃）以上の温度で所定時間（ＧｅＳｂＴｅの場合には５〜１００ｎｓ程度）加熱すると、カルコゲナイド化合物は、電気抵抗が相対的に低い結晶状態に相変化する。このとき、相変化部材Ｔの電気抵抗は１０3から１０5Ω程度低下するが、特に、１０4Ω以上低下するカルコゲナイド化合物によって相変化部材Ｔを構成することが好ましい。また、結晶状態のカルコゲナイド化合物を、融点を超える温度で所定時間（ＧｅＳｂＴｅの場合には５〜１００ｎｓ程度）加熱すると、カルコゲナイド化合物は、電気抵抗が相対的に高いアモルファス（非晶質）状態に相変化する。
【００４７】
（カソーディックＥＣ層）
カソーディックＥＣ層（第二又は第一のエレクトロクロミック層）Ｃは、還元によって所定の色に発色するカソーディックエレクトロクロミック材料によって形成され、例えば、還元によって青色に発色する酸化タングステン（ＷＯ3）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）、ＢＡＹＴＲＯＮ（登録商標）Ｐや、赤紫色に発色するペプチルビオロゲン等のカソーディックエレクトロクロミック材料によって形成することができる。なお、このカソーディックＥＣ層Ｃは、１種類のカソーディックエレクトロクロミック材料によって形成されていてもよいし、２種類以上のカソーディックエレクトロクロミック材料を均質に混合して、あるいは、カソーディックＥＣ層の厚さ方向に積層して形成することとしてもよい。そして、２種類以上の異なる色に発色するカソーディックエレクトロクロミック材料を均質に混合して、あるいは積層することで、発色する波長を調整することができる。そのため、短い波長、例えば、青紫色レーザの波長である４０５ｎｍを吸収波長とするカソーディックＥＣ層Ｃを形成することで、記録媒体１の記録容量の大容量化を図ることができる。
【００４８】
保護層Ｐは、透明電極層Ｅ及び記録層Ｒを保護するための層であり、図１に示すように、最下層の透明電極層Ｅｎ＋１の下に形成されている。この保護層Ｐは、透明電極層Ｅ及び記録層Ｒを物理的な衝撃から保護するとともに、透明電極層Ｅ及び記録層Ｒを空気から遮断することで、酸化等による変質を防ぐことができる。この保護層Ｐは、一般的な記録媒体の保護層に用いられる材質によって形成することができ、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ2、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、Ｇａ2Ｏ3、ＳｉＯ2又はＵＶ硬化樹脂等によって形成することができる。
【００４９】
［記録媒体におけるデータの記録・再生・消去／書き換え動作］
続いて、図３〜図４を参照して、記録媒体１におけるデータの記録・再生・消去／書き換え動作について説明する。
【００５０】
（データの記録）
まず、図３を参照（適宜図１参照）して、本発明の記録媒体１におけるデータの記録の動作について説明する。図３は、データを記録する際における、基板からｍ層目の記録層Ｒｍの構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に電圧を印加した際における記録層Ｒｍの構造と、電子及びイオンの移動を模式的に示す模式図、（ｂ）は、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に電圧を印加して、レーザ光を照射した際における記録層Ｒｍの構造と、電子及びイオンの移動を模式的に示す模式図である。なお、図３では、イオン伝導部材Ｉにおいて、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍに移動する陰イオンａｎ-及び陽イオンｃａ+を、模式的に各相変化部材Ｔに１つずつ示しているが、イオンの数や価数はこれに限定されるものではない。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、まず、記録層Ｒｍにおいて、すべての相変化部材Ｔが、電気抵抗が高抵抗の状態であるアモルファス状態の相変化部材ＴHである場合に、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に所定の電圧を印加すると、電解質層Ｂｍにおいて層の厚さ方向に電位差が生じる。そして、イオン伝導部材Ｉではその構成イオン（ａｎ-、ｃａ+）が解離し、陰イオンａｎ-がアノーディックＥＣ層Ａｍに、陽イオンｃａ+がカソーディックＥＣ層Ｃｍに伝導される。そして、アノーディックＥＣ層Ａｍでは酸化反応が、カソーディックＥＣ層Ｃｍでは還元反応が進行し、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍが発色する。
【００５２】
ここで、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍに含まれるエレクトロクロミック材料の発色について、カソーディックＥＣ層Ｃｍのエレクトロクロミック材料が酸化タングステン（ＷＯ3）である場合を例に挙げて説明する。また、ここでは、イオン伝導部材Ｉから解離したＬｉ+イオンが、カソーディックＥＣ層Ｃｍ内に移動することとした。
【００５３】
透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電位差が生じ、イオン伝導部材ＩからＬｉ+イオンがカソーディックＥＣ層Ｃｍに移動すると、カソーディックＥＣ層Ｃｍでは、以下の式（２）に示す反応が進行する。ここで、ｎは正数である。
ＷＯ3＋ｎＬｉ+＋ｎｅ-  ⇔  ＬｉnＷＯ3          …（２）
【００５４】
この式（２）の反応は可逆反応であり、左辺から右辺への反応が還元反応、右辺から左辺への反応が酸化反応となる。そして、ＷＯ3は内部に空隙を有し、ＷＯ3からなる膜内の空隙にイオンが存在していないときにはＷＯ3は無色であるが、式（２）の反応が右方向へ進行、つまり、還元反応が進行して、空隙にＬｉ+イオンと電子とが占有しＬｉnＷＯ3となると、このＬｉnＷＯ3は青色を呈する。これによって、ＷＯ3からなるカソーディックＥＣ層Ｃｍは、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に対する電圧の印加によって青色に発色する。なお、ここでは、ＷＯ3にＬｉ+イオンが結合する場合について説明したが、結合するイオンはこれに限定されることなく、例えば、Ｈ+イオン、Ｎａ+イオン等のイオン半径の小さい陽イオンを用いることができる。
【００５５】
図３に戻って説明を続ける。図３（ａ）のように、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電圧を印加することで、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍの全面が発色した記録層Ｒｍに対して、照射領域ＦLに外部からレーザ光のパルスを照射すると、このレーザ光は、透明な透明電極層Ｅｍ＋１〜Ｅｎ＋１及び記録層Ｒｍ＋１〜Ｒｎ（図１参照）を透過して、記録層Ｒｍに到達し、発色しているアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍによって吸収される。これによって、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍの照射領域ＦLにおいて熱が発生し、隣接する電解質層Ｂｍを加熱する。
【００５６】
ここで、記録媒体１に対して、アノーディックＥＣ層Ａｍ、相変化部材Ｔ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍによって発生した熱によって、相変化部材Ｔを構成するカルコゲナイド化合物をその融点以下かつ結晶化温度以上の温度で加熱する程度の出力で、所定の時間幅のパルスのレーザ光が照射された場合には、図３（ｂ）に示すように、照射領域ＦLの相変化部材Ｔが、電気抵抗が低抵抗である結晶状態（低抵抗の相変化部材ＴL）に相変化する。このとき、相変化部材Ｔの電気抵抗は、相変化によって１０3から１０5Ω程度低くなるため、低抵抗の相変化部材ＴLに電流が流れ、その周辺の領域である領域ＦBのイオン伝導部材Ｉは電解質層Ｂの厚さ方向にほぼ等電位になる。
【００５７】
そのため、この領域ＦBのイオン伝導部材Ｉに隣接する領域ＦA、ＦCのアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍから陰イオンａｎ-及び陽イオンｃａ+が逆流してイオン伝導部材Ｉに戻り、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍは、領域ＦA、ＦCにおいてのみ消色する。そして、レーザ光の照射を停止した後にも、相変化部材ＴLは低抵抗の結晶状態を維持するため、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に所定の電圧を印加すると、低抵抗の相変化部材ＴLによって等電位となる領域ＦBに隣接する領域ＦA、ＦCのみが消色し、記録層Ｒｍは、この領域ＦA、ＦCをマークとしてデータを記録することができる。
【００５８】
そして、相変化部材Ｔ（ＴH、ＴL）は、電気抵抗が∞ではないため、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に対する電圧の印加を停止すると、記録層Ｒｍは、厚さ方向に等電位となる。そのため、従来のエレクトロクロミック材料を含む記録層を有する記録媒体では、発色した記録層を消色させるために、印加していた電圧の極性を反転させて印加するか、あるいは、記録層を短絡する必要があったが、本発明の記録媒体１では、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に対する電圧の印加を停止するだけで、記録層ＲｍのアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍを消色させることができる。これによって、複数の記録層Ｒに順次記録する場合においても、直前まで記録していた記録層Ｒを消色させるための、極性を反転させた電圧の印加や記録層の短絡のような操作が不要となるため、本発明の記録媒体１は、従来のエレクトロクロミック材料を用いた記録媒体に比べて、記録速度を向上させることができる。
【００５９】
なお、相変化部材Ｔの電気抵抗が∞でないため、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電圧を印加して、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍを発色させる際においても、相変化部材Ｔを介する放電によるイオンのイオン伝導部材Ｉへの逆流が生じるが、電圧を印加し続けている間は、イオン伝導部材Ｉからイオンが供給され続けるためアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍは消色することはない。
【００６０】
（データの再生）
次に、図３（ｂ）を参照（適宜図１参照）して、記録媒体１に記録されたデータの再生の動作について説明する。再生対象となる記録層Ｒｍを挟む透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に所定の電圧を印加すると、前記したデータの記録の動作によって相変化した低抵抗の相変化部材ＴLの周辺の領域ＦBは、電解質層Ｂｍの厚さ方向に等電位となるため、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍにおいて、領域ＦBに隣接する領域ＦA、ＦCのみが消色し、マークの形成されていない他の領域は発色する。そのため、相変化が生じない程度の弱い出力のレーザ光を、外部から当該記録媒体１に照射して、反射層Ｕ（図１参照）によって反射したレーザ光から当該記録層Ｒｍの波長吸収特性を検出することで、消色している領域ＦA、ＦC（マーク）を検出することができる。このとき、電圧を印加していない他の記録層Ｒは透明であるため、電圧を印加している記録層Ｒのみを再生することができる。
【００６１】
（データの消去／書き換え）
続いて、図４を参照（適宜図１参照）して、記録媒体１に記録されたデータの消去及び書き換えの動作について説明する。図４は、基板からｍ層目の記録層Ｒｍに形成されたマークを消去する際の、当該記録層の構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、マークが形成された記録層Ｒｍの構造と、消去のためのレーザ光の照射領域を模式的に示す模式図、（ｂ）は、マークが消去された記録層Ｒｍの構造を模式的に示す模式図である。
【００６２】
図４（ａ）に示すように、データの消去対象となる記録層Ｒｍの一部には、電気抵抗が低抵抗の相変化部材ＴLが形成され、これによって透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電圧を印加しても発色しないマークＭが形成されていることとし、まず、このマークＭを消去する動作について説明する。透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電圧を印加すると、このマークＭ以外の領域におけるアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍが発色する。
【００６３】
そして、図４（ａ）においてＦL’で示した、マークＭより広い範囲に外部からレーザ光のパルスを照射すると、このレーザ光は、透明な透明電極層Ｅｍ＋１〜Ｅｎ＋１及び記録層Ｒｍ＋１〜Ｒｎ（図１参照）を透過して記録層Ｒｍに到達する。すると、発色していないマークＭに照射されたレーザ光は透過するが、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍの発色している領域ＦDに照射されたレーザ光は、この領域ＦDのアノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍにおいて吸収される。
【００６４】
ここで、相変化部材Ｔを構成するカルコゲナイド化合物をその融点以上の温度で加熱することができる程度の出力で、アノーディックＥＣ層Ａｍ、相変化部材Ｔ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍに対して所定の時間幅のパルスのレーザ光が照射された場合に、領域ＦDにおいて発生した熱によってその周囲も加熱され、低抵抗の相変化部材ＴLが融解された後に急冷される。そして、図４（ｂ）に示すように、照射領域ＦL’の相変化部材Ｔが、電気抵抗が高抵抗であるアモルファス状態（高抵抗の相変化部材ＴH）に相変化する。これによって、図４（ａ）に示したマークＭを、記録層Ｒｍから消去することができる。
【００６５】
次に、記録層Ｒｍに記録されたデータを消去しながら書き変える場合について説明する。記録層Ｒｍに記録されたデータを書き変えるためには、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１の間に電圧を印加し、マークＭを記録しない領域においては、マークＭより大きい範囲に光スポットを形成し、相変化部材Ｔを構成するカルコゲナイド化合物をその融点以上の温度で加熱することができる程度の出力で、所定の時間幅のパルスのレーザ光を照射する。また、記録層Ｒにマークを記録する領域においては、マークＭの大きさ程度の範囲に光スポットを形成し、カルコゲナイド化合物をその融点以下、結晶化温度以上の温度で加熱することができる程度の出力で、所定の時間幅のパルスのレーザ光を照射する。これによって、マークＭを記録しない領域においては、相変化部材Ｔがアモルファス化して高抵抗の相変化部材ＴHとなり、マークが消去される。また、マークＭを記録する領域においては、相変化部材Ｔが結晶化して低抵抗の相変化部材ＴLとなり、マークＭが形成される。このようにして、記録媒体１のデータの書き換えを行うことができる。
【００６６】
なお、ここで照射するレーザ光の波長は、７００ｎｍ以下、特に４２０ｎｍ以下であることが好ましく、波長は短いほど集光レンズによる光スポットの径が小さくなって、記録密度を増大させることができる。そして、例えば、相変化部材ＴにＧｅＳｂＴｅを用いた場合において、記録時は、レーザ光の光スポットの径を０．２μｍ以下、パワーレベルを６〜１０ｍＷ、パルスの時間幅を５〜１００ｎｓとし、再生時は、光スポットの径を０．２μｍ以下、パワーレベルを０．１〜１ｍＷとし、更に、消去時は、光スポットの径を２μｍ程度、パワーレベルを２〜５ｍＷ、パルスの時間幅を５〜１００ｎｓとすることで、記録媒体１におけるデータの記録・再生・消去を行うことができた。なお、本発明の記録媒体１に照射されるレーザ光はこの条件に限定されることなく、記録時には相変化部材Ｔが低抵抗の結晶状態に相変化し、再生時には相変化部材Ｔが相変化せず、消去時には相変化部材Ｔが高抵抗のアモルファス状態に相変化する条件を、適宜選択することができる。
【００６７】
［記録媒体の製造方法］
続いて、図１及び図２を参照して、記録媒体１の製造方法について説明する。
（透明電極層の形成）
まず、ポリカーボネイト等によって形成された基板Ｓに反射層Ｕを積層し、更に、透明電極層Ｅを積層する。ここで、反射層Ｕ及び透明電極層Ｅは、例えば、蒸着法・スパッタ法等の一般的な製膜方法によって形成することができる。
【００６８】
（アノーディックＥＣ層の形成）
更に、透明電極層Ｅの上（図１及び図２では下）に、アノーディックＥＣ層Ａを積層する。このアノーディックＥＣ層Ａの形成は、蒸着法・スパッタ法・回転塗布法等の一般的な製膜方法によって行うことができる。ここで、反射層Ｕ、透明電極層Ｅ及びアノーディックＥＣ層Ａそれぞれの厚さは、数ｎｍから数百ｎｍが適当であるが、より多くの記録層Ｒを積層した記録媒体１とするためには、各層の厚さを数十ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００６９】
（電解質層の形成）
続いて、アノーディックＥＣ層Ａの上（図１及び図２では下）に、電解質層Ｂを形成する。ここで、図２に示すように、電解質層Ｂは、相変化部材Ｔと、イオン伝導部材Ｉとを組み合わせた構造をしているため、この２つの部材Ｔ、Ｉを構成する材料は互いに非固溶となる（混じりにくい）組み合わせでなければならない。なお、この２つの材料が固溶すると、相変化部材Ｔにおいて相変化が起こらなくなり、相変化部材Ｔの電気抵抗の変化が生じなくなる。そのため、記録層Ｒにマークを形成できなくなるとともに、電解質に固溶したカルコゲナイド化合物の影響によって、イオン伝導部材Ｉにおいてイオンの移動が妨害されるため、当該電解質層Ｂに隣接するアノーディックＥＣ層Ａ及びカソーディックＥＣ層Ｃの発色が充分に生じなくなる。
【００７０】
ここで、イオン伝導部材Ｉ及び相変化部材Ｔを構成する２つの材料が非固溶であるかを判定する方法について、具体例を挙げて説明する。ここでは、イオン伝導部材Ｉを構成する固体電解質として五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）を、相変化部材Ｔを構成するカルコゲナイド化合物としてゲルマニウム・アンチモン・テルル（ＧｅＳｂＴｅ）を選定した。そして、２つの材料が互いに非固溶であるかを評価するために、２つの材料を交互に積層した周期的多層膜を作成し、この周期的多層膜の熱処理前と熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルに基づいて、熱処理によって２つの材料が固溶しているかを解析した。
【００７１】
まず、組成比がＧｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝５：６９．５：２５．５のＧｅＳｂＴｅと、Ｔａ2Ｏ5とを、２元交互スパッタ法によって積層した。このとき、ＧｅＳｂＴｅの層の厚さを４．５ｎｍ、Ｔａ2Ｏ5の層の厚さを２．９ｎｍとして１層ずつ交互に積層し、各々１０層積層した。
【００７２】
このようにして作成された周期的多層膜について、Ｘ線小角散乱測定を行った。更に、当該周期的多層膜に熱処理を行い、再度、Ｘ線小角散乱測定を行った。なお、ここでは、周期的多層膜に対して、０．１３Ｐａ（１０-3Ｔｏｒｒ）程度の真空雰囲気下において、３００℃で５分間の熱処理を施した。また、Ｘ線小角散乱測定は、散乱角２θ（°）が０〜１０°の範囲で行った。
【００７３】
Ｘ線小角散乱測定によって、図５に示すようなＸ線小角散乱スペクトルが得られた。図５は、相変化部材とイオン伝導部材とを構成する２つの材料を交互に積層した周期的多層膜の、熱処理前及び熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルパターンである。なお、図５において、縦軸は強度、横軸は散乱角２θを示し、熱処理前の周期的多層膜のスペクトルパターン（図５において（ａ）のパターン）を下に、熱処理後のスペクトルパターン（図５において（ｂ）のパターン）を上に、縦軸方向に所定の間隔だけずらして示した。また、散乱角２θが０〜５°のスペクトルパターン（図５において左側のパターン）と、５〜１０°のスペクトルパターン（図５において右側のパターン）とを分けて示し、５〜１０°のスペクトルパターンを縦軸方向に相対的に拡大して示した。更に、図５に示す各々のスペクトルにおいて、ＧｅＳｂＴｅ及びＴａ2Ｏ5に由来するピークの上に丸印を付加し示した。
【００７４】
図５に示すＸ線小角散乱スペクトルにおいて、ＧｅＳｂＴｅ及びＴａ2Ｏ5の周期的多層膜については、丸印を付加したＧｅＳｂＴｅ及びＴａ2Ｏ5に由来するピークが、熱処理前に比べて熱処理後の方が強度が大きくなっている。このことから、ＧｅＳｂＴｅとＴａ2Ｏ5とは互いに固溶しにくく、本発明の記録媒体１の相変化部材Ｔとイオン伝導部材Ｉとを構成する材料に適していることが分かる。なお、２つの材料が固溶する場合には、この２つの材料に由来するピークの強度が、熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルにおいて小さくなる。
【００７５】
図２に戻って説明を続ける。前記のようにして選定された材料を用いて、電解質層Ｂを形成する。ここで、電解質層Ｂの厚さが数十ｎｍ以上の場合には、まず、カルコゲナイド化合物を積層し、次いでエッチングによって、イオン伝導部材Ｉを埋め込む領域を除去して、更にこの領域に固体電解質を形成することで、電解質層Ｂを形成することができる。
【００７６】
ここで、カルコゲナイド化合物は、アモルファス状態と結晶状態とでエッチングレートが異なる。例えば、ＧｅＳｂＴｅの場合には、エッチングレートがアモルファス状態のときに小さく、結晶状態のときに大きくなる。そのため、まず、アモルファス状態のＧｅＳｂＴｅの層を形成し、イオン伝導部材Ｉを埋め込む領域にレーザ光や電子線を照射して、この領域のＧｅＳｂＴｅを結晶化させ、その後にエッチングを行うと、イオン伝導部材Ｉを埋め込む領域のＧｅＳｂＴｅを除去することができる。
【００７７】
そして、この領域に固体電解質を形成することで、カルコゲナイド化合物からなる相変化部材Ｔと、固体電解質からなるイオン伝導部材Ｉとの各々が電解質層Ｂを厚さ方向に貫通し、かつ、レーザ光の光スポットが照射される領域において両方を有する電解質層Ｂを形成することができる。
【００７８】
また、電解質層Ｂの厚さが数ｎｍ以下の場合には、カルコゲナイド化合物と、固体電解質とを同時スパッタ法により製膜することで、電解質層Ｂを形成することができる。ここで、電解質層Ｂの厚さが薄い（数ｎｍ以下）場合には、カルコゲナイド化合物と固体電解質との各々が層の厚さ方向に途切れることなく、貫通して形成される。更に、カルコゲナイド化合物からなる相変化部材Ｔと、固体電解質からなるイオン伝導部材Ｉの各々を、充分に細かく分散させて形成することができる。
【００７９】
（カソーディックＥＣ層の形成）
更に、電解質層Ｂの上（図１及び図２では下）に、カソーディックＥＣ層Ｃを積層する。このカソーディックＥＣ層Ｃの形成は、蒸着法・スパッタ法・回転塗布法等の一般的な製膜方法によって行うことができる。そして、このカソーディックＥＣ層Ｃの厚さも、数ｎｍから数百ｎｍが適当であるが、より多くの記録層Ｒを積層するためには各層の厚さを数十ｎｍ以下とすることが好ましい。
【００８０】
続いて、カソーディックＥＣ層Ｃの上（図１及び図２では下）に、更に、透明電極層Ｅを積層する。そして、前記した方法によって、アノーディックＥＣ層Ａ、電解質層Ｂ、カソーディックＥＣ層Ｃ及び透明電極層Ｅの積層を順に繰り返し行うことで、複数の透明電極層Ｅ及び記録層Ｒを交互に積層することができる。そして、最後に、スパッタ法等によって、保護層Ｐを積層することで、本発明の記録媒体１を形成することができる。
【００８１】
そして、本発明の記録媒体１では、電圧を印加してアノーディックＥＣ層Ａ及びカソーディックＥＣ層Ｃを発色させた記録層Ｒのみに、マークを形成することができるため、光ヘッド（図示せず）から出力されるレーザ光の焦点深度に関係なく記録層Ｒの層間距離を設定することができる。これによって、積層する記録層Ｒの数を増やすことができ、記録媒体１枚あたりの記憶容量を増大させることができる。
【００８２】
ここで、深さ方向の焦点可調範囲が７０〜１１０μｍ（（株）シバソク製２層型ＢＤ用評価装置ＬＭ３３２Ａ）の場合において、従来の記録媒体（基板厚を７０μｍ、記録層の層間距離を２５μｍとする）では、記録層は２層が限界であったが、本発明の記録媒体１によれば、更に多くの記録層Ｒを積層することが可能になる。ここで、例えば、本発明の記録媒体１の基板厚を７０μｍ、記録層Ｒの層間距離を１０μｍとすると、この記録媒体１では、最大５層の記録層Ｒの積層が可能となる（１１０［μｍ］＝７０［μｍ］＋１０［μｍ］×４（層間が４、つまり、記録層Ｒが５層））。また、記録層Ｒの層間距離を０．１μｍとすると、この記録媒体１では、最大４０１層の記録層Ｒの積層が可能となる（１１０［μｍ］＝７０［μｍ］＋０．１［μｍ］×４００（層間が４００、つまり、記録層Ｒが４０１層））。
【００８３】
また、本発明の記録媒体１では、レーザ光の焦点深度の範囲内において複数の記録層Ｒが形成されていても、データを記録しない記録層Ｒの上下の透明電極層Ｅ、Ｅに電圧を印加しなければ、当該記録層Ｒは透明であるので、レーザ光は透過し、マークは形成されない。そのため、ある記録層Ｒに記録する情報が、他の記録層Ｒに重畳（クロストーク）することがない。
【００８４】
なお、以上述べた実施の形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明は、前記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、図６に示すように、上下に透明電極層Ｅを備える記録層Ｒが、当該記録層ＲのアノーディックＥＣ層Ａ及びカソーディックＥＣ層Ｃから発生した熱を吸収する熱緩衝層Ｇを介して複数積層された記録媒体１Ａとしてもよい。ここで、熱緩衝層Ｇは、例えば、ＺｎＯ−ＳｉＯ2やＺｎＯ等によって形成することができる。なお、図６は、他の構成の記録媒体の各層の積層状態を模式的に示した模式図である。
【００８５】
また、ここでは、各記録層Ｒｍ（図３参照）が、アノーディックＥＣ層Ａｍ及びカソーディックＥＣ層Ｃｍとの両方を備える構成としたが、本発明の記録媒体１の各記録層Ｒｍは、エレクトロクロミック材料を含む層（アノーディックＥＣ層Ａｍ又はカソーディックＥＣ層Ｃｍ）を少なくとも１層備えていればよい。また、各記録層Ｒｍが、アノーディックＥＣ層Ａｍ又はカソーディックＥＣ層Ｃｍとの両方を備えることで、イオン伝導部材Ｉにおいて解離した陰イオンａｎ-と陽イオンｃａ+とが、アノーディックＥＣ層ＡｍとカソーディックＥＣ層Ｃｍとに移動しやすくなるため、各記録層Ｒｍが各々１層のみのエレクトロクロミック材料を含む層を備える場合に比べて、透明電極層Ｅｍ、Ｅｍ＋１に印加する電圧を低くすることができ、１Ｖ程度に下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明における記録媒体の構成を模式的に示した模式図、（ａ）は、記録媒体の一部を破断して示した部分破断斜視図、（ｂ）は、（ａ）で示した記録媒体の側面から見た断面の一部を拡大して模式的に示した模式図である。
【図２】本発明における記録媒体の基板からｍ層目の記録層の構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、記録層とこの記録層を挟む２層の透明電極層の、側面から見た断面を模式的に示す模式図、（ｂ）は、（ａ）におけるＤ−Ｄ断面での、電解質層のイオン伝導部材及び相変化部材の形状を模式的に示す模式図、（ｃ）は、電解質層の厚さ方向に対して直交する断面における、電解質層のイオン伝導部材及び相変化部材の形状の他の例を示す模式図である。
【図３】本発明における記録媒体の基板からｍ層目の記録層の、データを記録する際の構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、透明電極層に電圧を印加した際における記録層の構造と、電子及びイオンの移動を模式的に示す模式図、（ｂ）は、透明電極層に電圧を印加して、レーザ光を照射した際における記録層の構造と、電子及びイオンの移動を模式的に示す模式図である。
【図４】本発明における記録媒体の基板からｍ層目の記録層に形成されたマークを消去する際の、当該記録層の構造を模式的に示す模式図、（ａ）は、マークが形成された記録層の構造と、消去のためのレーザ光の照射領域を模式的に示す模式図、（ｂ）は、マークが消去された記録層の構造を模式的に示す模式図である。
【図５】本発明における記録媒体の相変化部材とイオン伝導部材とを構成する２つの材料を交互に積層した周期的多層膜の、熱処理前及び熱処理後のＸ線小角散乱スペクトルパターンである。
【図６】本発明の記録媒体の他の構成における、各層の積層状態を模式的に示した模式図である。
【符号の説明】
【００８７】
１      記録媒体
Ｅ      透明電極層
Ｒ      記録層
Ａ      アノーディックＥＣ層（第一又は第二のエレクトロクロミック層）
Ｂ      電解質層
Ｃ      カソーディックＥＣ層（第二又は第一のエレクトロクロミック層）
Ｉ      イオン伝導部材
Ｔ      相変化部材
【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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