(57)【要約】【課題】深い層と浅い層とで、記録の条件の変化が少なく、かつ、フォーカシングが可能な多層光記録媒体を提供する。【解決手段】情報を記録するための記録光を照射することで、多光子吸収反応が起こり当該照射箇所の蛍光特性の強度が減少する複数の記録層１２と、複数の記録層１２のそれぞれの間に設けられた中間層１３とを有し、中間層１３は、記録光および情報を再生するときに照射される読出光の線形吸収が実質的に無く、記録前および記録後における記録層１２と中間層１３との記録光に対する屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする多層光記録媒体。【選択図】図１
2011204290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録するための記録光を照射することで、多光子吸収反応が起こり当該照射箇所の蛍光特性の強度が減少する複数の記録層と、
前記複数の記録層のそれぞれの間に設けられた中間層とを有し、
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記記録光に対する屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする多層光記録媒体。
【請求項２】
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記読出光に対する屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする請求項１に記載の多層光記録媒体。
【請求項３】
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記読出光の照射により発生する再生光としての蛍光に対する屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多層光記録媒体。
【請求項４】
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との屈折率の差が実質的に０であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多層光記録媒体。
【請求項５】
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との波長λ１の前記記録光に対する屈折率の差Δｎ１は、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との波長λ２の前記読出光に対する屈折率の差Δｎ２よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多層光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層の記録層を有する光記録媒体（多層光記録媒体）に関する。
【背景技術】
【０００２】
光記録媒体は、近年、記録容量を増大するために、記録層を多層化することが行われている（特許文献１，２）。これらの光記録媒体においては、記録層の屈折率と、記録層に隣接する中間層の屈折率に差を設けている。これにより、各層間での界面で光の反射が起こるので、光記録媒体の記録・再生装置において光を照射したときに、反射光強度を利用して所望の層にフォーカシングすることが可能となっている。
【０００３】
また、多層光記録媒体においては、各記録層で別々の情報が記録できるようにするために、光照射時に、深さ方向（記録層の厚み方向のこと）の限られた部分でのみ反応が起こる多光子吸収反応を用いることが行われている（特許文献３）。多光子吸収反応は、記録層にほぼ同時に複数（例えば２つ）の光子が与えられたときに光子を吸収する反応であり、２光子吸収反応においては、光の強度の２乗に比例して光の吸収がなされることから、ビームの焦点付近のみにおいて反応を起こさせることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２２２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−９７０２号公報
【特許文献３】特開２００９−２５９３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１，２のように、記録層と中間層の屈折率差があると、記録層の数が多くなった場合、記録層と中間層の各界面で記録光の反射が起こるために、記録光の照射側から見て深い層まで十分に記録光が届かないという問題がある。この問題は、再生時に照射する読出光においても同様である。
【０００６】
特に、多光子吸収反応を用いて記録を行う場合には、例えば２光子吸収反応であると、記録光の強度の２乗に比例して反応が進むので、記録光の強度に大きく依存する。そのため、浅い位置にある記録層と深い位置にある記録層とで記録光の強度が変化すると、記録層の位置により記録状態が大きく変わって好ましくないという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、多層記録媒体において、各層でのフォーカシングを可能にしつつ、深い記録層にも十分な記録光を届かせることで、より多くの記録層を有する多層光記録媒体を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、本発明の多層光記録媒体は、情報を記録するための記録光を照射することで、多光子吸収反応が起こり当該照射箇所の蛍光特性の強度が減少する複数の記録層と、前記複数の記録層のそれぞれの間に設けられた中間層とを有し、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記記録光に対する屈折率の差が０．０５以下であることを特徴とする。
【０００９】
この多層光記録媒体は、記録層が情報の記録前において蛍光特性を有し、記録光を照射することで蛍光特性の強度が減少する。そのため、蛍光特性の強弱による変調で情報の記録が可能である。そして、記録層には、蛍光特性があるため、記録層と中間層の間の界面反射を用いずとも、蛍光を検出することで当該記録層の位置を特定できるため、所望の層へ記録光をフォーカシングすることも可能である。また、記録前および記録後における記録層と中間層との記録光に対する屈折率の差が０．０５以下であるため、通常の光記録媒体の材料である透明樹脂（屈折率１．３〜１．７）に対しては記録層の上下の界面（２つの界面）における反射を合わせた記録光の反射率が０．１％以下となり、例えば、５０層程度の多くの記録層を設けたとしても、一番深い記録層まで十分に記録光が到達するので、記録層ごとの記録条件が大きく変化せず、信頼性の高い情報の記録が可能である。なお、本明細書でいう屈折率の差は、屈折率の差の絶対値とする。また、本明細書でいう蛍光特性とは、情報の再生のために読出光を照射したときに発生する蛍光の強度の程度をいう。
【００１０】
前記した多層光記録媒体においては、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記読出光に対する屈折率の差が０．０５以下であることが望ましい。
【００１１】
このように、読出光に対しても、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との屈折率の差が０．０５以下であるため、記録層の上下の界面における反射を合わせた反射率が０．１％以下と小さいことで、再生時に、深い記録層まで十分に読出光を照射することができる。
【００１２】
また、前記した多層光記録媒体においては、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との前記読出光の照射により発生する再生光としての蛍光に対する屈折率の差が０．０５以下であることであることが望ましい。
【００１３】
このように、再生光に対しても記録前および記録後における記録層と中間層との屈折率の差が０．０５以下であるため、記録層の上下の界面における反射を合わせた反射率が０．１％以下と小さいことで、再生時に、深い記録層から発した蛍光を、記録媒体の外部で検出しやすい。
【００１４】
前記した多層光記録媒体においては、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との屈折率差が実質的に０であることが望ましい。ここでの屈折率差が０とは、測定可能な範囲で０（差が測定不可能）ということである。なお、屈折率は、アッベ屈折計、分光エリプソメーター等で測定することができる。
【００１５】
記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との屈折率差が実質的に０である場合、これらの界面においては光の反射は起こらない。そのため、記録層と中間層との界面反射に阻害されることなく、記録光および読出光が深い層まで到達することができ、また、深い記録層で発生した再生光を外部に取り出すことができる。
【００１６】
前記した多層光記録媒体においては、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との波長λ１の前記記録光に対する屈折率の差Δｎ１は、記録前および記録後における前記記録層と前記中間層との波長λ２の前記読出光に対する屈折率の差Δｎ２よりも小さいことが望ましい。
【００１７】
記録光の波長と読出光の波長が異なる場合、屈折率の差Δｎ１が屈折率の差Δｎ２よりも小さいことで、特に、記録時に記録層と中間層の界面の反射が小さいので、多光子吸収を用いた記録を安定して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、深い記録層まで記録光を十分に到達させることができるとともに、所望の記録層へのフォーカシングも可能であるので、記録層のより一層の多層化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】多層光記録媒体の断面図である。
【図２】屈折率の差と１つの記録層での反射率の関係を示すグラフである。
【図３】１つの記録層での反射率と、５０層目の記録層に到達する記録光強度の関係を示すグラフである。
【図４】屈折率の差Δｎと、５０層目の記録層に到達する記録光強度の関係を示すグラフである。
【図５】記録層と中間層の屈折率の組合せの例を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、多層光記録媒体１０は、ベース層１１に、多数の記録層１２および中間層１３が設けられ、ベース層１１の反対側は、カバー層１４で覆われている。ベース層１１と記録層１２の間には、トラッキングためのサーボ層１５が設けられている。多層光記録媒体１０の全体形状は、特に限定されず、ディスク状、カード状など、適宜、必要な形状にすることができる。
【００２１】
ベース層１１は、多層光記録媒体１０の支持体となるものであり、数百μｍ〜数ｍｍ程度の比較的厚い基板であってもよいし、より薄い可撓性を有するフィルム状のものであってもよい。ベース層１１の材料は特に限定されないが、ベース層１１側から光を照射して情報の記録・再生を行う場合には、情報の記録・再生に用いる光（記録光、読出光（情報の再生時に記録層１２に照射する光）および再生光（読出光の照射により発生した信号を含む光で、本実施形態においては、発生した蛍光）のことで「記録再生光」と省略して記す。）に対して十分な透過性を有する材料を用いるのが望ましい。
【００２２】
記録層１２は、レーザ光などの光（紫外光、赤外光を含む）により情報を記録可能な記録材料からなる層である。記録層１２は、記録前に蛍光特性を有し、記録光の照射により、多光子吸収反応を起こして当該照射箇所の蛍光の強度が減少（蛍光特性が無くなる場合も含む）するものである。記録層１２は、記録光に対して線形吸収（１光子の吸収）が実質的に無いことが好ましい。別の言い方をすれば、記録光は、記録層１２で線形吸収が無い波長を選択するのが望ましい。そして、記録層１２は、記録再生光に対して屈折率が１．３〜１．７のものを使用することができる。また、記録層１２は、記録の前後において、屈折率の変化が実質的に無い。
【００２３】
なお、本明細書において、実質的に線形吸収が無いとは、１層当たりの吸収率で０．０５％以下の場合を含む。
【００２４】
記録層１２に用いる材料（２光子吸収記録材料）は、例えば、（ａ）読出光の波長に線形吸収帯を有し、該線形吸収帯の線形吸収を励起することで蛍光を発する蛍光性色素、（ｂ）読出光の波長に線形吸収帯を持たない２光子吸収化合物、（ｃ）２光子吸収化合物の２光子励起状態と反応して蛍光消光剤を発生する蛍光消光剤前駆体、の少なくとも３成分を含むことを特徴とする材料であることが好ましい。
【００２５】
（ａ）再生波長に線形吸収帯を有し、該線形吸収帯の線形吸収を励起することで蛍光を発する蛍光性色素（以下、単に蛍光色素とも称する）
本発明の記録材料に用いられる蛍光性色素は、読出光の波長に線形吸収帯を有し、該線形吸収帯の線形吸収を励起することで蛍光を発するものであれば、特に限定されない。
上記読出光の波長は、特に限定されないが、例えば、４００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長範囲が好ましい。
４００ｎｍ〜６６０ｎｍの波長範囲に線形吸収帯を有する蛍光性色素（化合物）の具体例としては、例えばUlrich Brackmann著、Lambdachrome Laser Dyes 3rd Edition, 2000年Lambda Physik AG, Germanyに記載されているレーザ色素が挙げられる。より好ましくは４００ｎｍ〜５００ｎｍに線形吸収帯を有する蛍光性化合物であり、最も好ましくは４００ｎｍ〜４５０ｎｍに線形吸収帯を有する蛍光性化合物である。
本発明に用いられる蛍光色素としては、クマリン系色素、ピレン系色素、オキサジン系色素、ジオキサジン系色素、ローダミン系色素、フルオレセイン系色素、イミダゾール系色素、スチルベン誘導体がある。
【００２６】
（ｂ）読出光の波長に線形吸収帯をもたない２光子吸収化合物（以下、単に２光子吸収化合物とも称する）
本発明に用いる２光子吸収化合物としては、読出光の波長に線形吸収帯をもたないものであれば、特に限定されないが、例えば、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物が挙げられる。
【００２７】
【化１】
2011204290.tif 000003
【００２８】
（一般式（１）中、ＸおよびＹはハメットのシグマパラ値（σｐ値）が共にゼロ以上の値を有する置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、ｎは１〜４の整数を表し、Ｒは置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、ｍは０〜４の整数を表す。）
【００２９】
一般式（１）中、ＸおよびＹはハメット式におけるσｐ値が正の値を取るもの、所謂電子吸引性の基を指し、好ましくは例えばトリフルオロメチル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、などが挙げられ、より好ましくはトリフルオロメチル基、シアノ基、アシル基、アシルオキシ基、またはアルコキシカルボニル基であり、最も好ましくはシアノ基、ベンゾイル基である。これらの置換基のうち、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、およびアルコキシカルボニル基は、溶媒への溶解性の付与等の他、様々な目的で、更に置換基を有してもよく、置換基としては、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。
【００３０】
ｎは１以上４以下の整数を表し、より好ましくは２または３であり、最も好ましくは２である。ｎが５以上になるほど、線形吸収が長波長側に出てくるようになり、７００ｎｍよりも短波長の領域の記録光を用いての非共鳴２光子吸収記録ができなくなる。
Ｒは置換基を表し、置換基としては、特に限定されず、具体的には、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。ｍは０以上４以下の整数を表す。
【００３１】
一般式（１）で表される構造を有する化合物の具体例としては、特に限定されないが、下記の化学構造式Ｄ−１〜Ｄ２１の化合物を使用することができる。
【００３２】
【化２】
2011204290.tif 000004
【００３３】
（ｃ）２光子吸収化合物の２光子励起状態と反応して蛍光消光剤を発生する蛍光消光剤前駆体（以下、単に蛍光消光剤前駆体とも称する）
本発明に用いる蛍光消光剤前駆体としては、２光子吸収化合物の２光子励起状態と反応して蛍光色素との間での励起エネルギー移動消光を誘起することにより該蛍光色素からの蛍光を物理的に消光できる蛍光消光剤を発生するものであれば、特に限定されないが、例えば、酸化により蛍光消光剤が発生するものがある。
【００３４】
当該蛍光消光剤前駆体は、２光子励起状態への直接電子移動により１電子酸化されたラジカル中間体が生成し、次いで該中間体が更に酸化されて蛍光消光剤を生成する化合物であれば特に限定はないが、ロイコキノン化合物類、チアジンロイコ化合物類、オキサジンロイコ化合物類、フェナジンロイコ化合物類およびロイコトリアリールメタン化合物類のいずれかの化合物を少なくとも一種類以上含むことが好ましい。
【００３５】
本発明の２光子吸収記録材料においては、好ましくはバインダーが用いられる。バインダーは組成物の成膜性、膜厚の均一性、保存時の安定性を向上させる等の目的で通常使用される。バインダーとしては、蛍光性色素、２光子吸収化合物、蛍光消光剤前駆体と相溶性の良いものが好ましい。バインダーは、溶媒可溶性の熱可塑性重合体が好ましく、単独又は互いに組み合わせて使用することができる。
【００３６】
バインダーは反応性部位を有して、架橋剤や重合性モノマーやオリゴマーと反応して架橋、硬膜等されても良い。その際の反応性部位としては、ラジカル反応性部位として、アクリル基、メタクリル基に代表されるエチレン性不飽和基、カチオン反応性部位としてオキシラン化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル基、縮重合反応部位としてカルボン酸、アルコール、アミン等が好ましく挙げられる。
【００３７】
本発明に用いるバインダーとして好ましくは例えば、アクリレート及びアルファ−アルキルアクリレートエステル及び酸性重合体及びインターポリマー（例えばポリメタクリル酸メチル及びポリメタクリル酸エチル、メチルメタクリレートと他の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの共重合体）、ポリビニルエステル（例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸／アクリル酸ビニル、ポリ酢酸／メタクリル酸ビニル及び加水分解型ポリ酢酸ビニル）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、飽和及び不飽和ポリウレタン、ブタジエン及びイソプレン重合体及び共重合体及びほぼ４,０００〜１,０００,０００の重量平均分子量を有するポリグリコールの高分子量ポリ酸化エチレン、エポキシ化物（例えば、アクリレート又はメタクリレート基を有するエポキシ化物）、ポリアミド（例えば、Ｎ−メトキシメチルポリヘキサメチレンアジパミド）、セルロースエステル（例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート及びセルロースアセテートブチレート）、セルロースエーテル（例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルベンジルセルロース）、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール（ポリビニルブチラール及びポリビニルホルマール）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、適当なバインダーとして機能する酸含有重合体及び共重合体として、米国特許３,４５８,３１１中及び米国特許４,２７３,８５７中に開示されているものなどが挙げられる。
【００３８】
さらに、ポリスチレン重合体、並びに例えばアクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びそのエステルとの共重合体、塩化ビニリデン共重合体（例えば、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、ビニリデンクロリド／メタクリレート共重合体、塩化ビニリデン／酢酸ビニル共重合体）、ポリ塩化ビニル及び共重合体（例えば、ポリビニルクロリド／アセテート、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体）、ポリビニルベンザル合成ゴム（例えば、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、メタクリレート／アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、２−クロロブタジエン−１,３重合体、塩素化ゴム、スチレン／ブタジエン／スチレン、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体）、コポリエステル（例えば、式ＨＯ(ＣＨ2)nＯＨ（式中ｎは、２〜１０の整数である）のポリメチレングリコール、並びに(１)ヘキサヒドロテレフタル酸、セバシン酸及びテレフタル酸、(２)テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸、(３)テレフタル酸及びセバシン酸、(４)テレフタル酸及びイソフタル酸の反応生成物から製造されたもの、並びに(５)該グリコール及び(ｉ)テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸及び(ii)テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸及びアジピン酸から製造されたコポリエステルの混合物）、ポリＮ−ビニルカルバゾール及びその共重合体、並びにＨ．カモガワらによりJournal of Polymer Science: Polymer Chemistry Edition,18巻、9-18頁(1979)中で開示されているようなカルバゾール含有重合体、ビスフェノール化合物と炭酸エステルからなるポリカーボネート類などが挙げられる。
【００３９】
記録層１２の厚さは、記録材料の感度に応じ、十分なＳ／Ｎ比が得られる程度の厚みで有ればよく、例えば、０．０１〜５μｍである。記録層１２が０．０１μｍ以上であることで信号強度を大きくとって必要なＳ／Ｎ比を得ることが可能であり、５μｍ以下とすることで、記録層１２の層数を多く設けることができて記憶容量を大きくできるとともに、中間層１３の厚みを十分確保して層間クロストーク（隣接する記録層１２からの信号の混ざり合い）を防止することができる。
【００４０】
記録層１２の層数は、多層光記録媒体１０全体として大きな記憶容量を得るため、多数設けられる。記録層１２の層数は、中間層１３の厚さを必要なだけ確保できる限り、１０層、２０層、５０層などできるだけ多い方が望ましい。
【００４１】
中間層１３は、隣接する記録層１２同士の層間クロストークを防止するために設けられる層であり、例えば、３〜２０μｍ程度の厚さで設けるとよい。中間層１３は、記録光および読出光に対して線形吸収が無く、望ましくは、再生光に対しても線形吸収が無い。そして、中間層１３は、記録再生光に対して屈折率が１．３〜１．７のものを使用することができる。また、中間層１３は、記録の前後において、屈折率の変化が実質的に無い。
【００４２】
中間層１３の材料は、記録再生光を十分に透過できるものであれば特に限定されず、例えば、アクリル化合物、メタクリル化合物、ポリ塩化ビニル化合物、ポリビニルアルコール化合物、ポリ酢酸ビニル化合物、ポリスチレン化合物、セルロース等高分子化合物を溶媒に溶解した接着剤、アクリレート化合物やエポキシ化合物、オキセタン化合物等を主成分とする光硬化型接着剤、エチレン酢酸ビニル化合物、オレフィン化合物、ウレタン化合物等を主成分とするホットメルト接着剤、アクリル化合物、ウレタン化合物、シリコーン化合物等からなる粘着剤を用いることができる。
【００４３】
中間層１３に用いる材料としては、多層構造形成における製造の容易さの観点から、記録層１２に用いられている材料を溶解しない溶媒に溶解する材料であることが好ましく、そのような材料の中でも、可視光領域に線形吸収をもたない透明ポリマー材料が好ましい。このような材料としては、水溶性ポリマーが好適に用いられる。
【００４４】
前記水溶性ポリマーの具体例としては、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピリジン、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ゼラチン等を挙げることができる。中でも、好ましくは、ＰＶＡ、ポリビニルピリジン、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ゼラチンであり、最も好ましくは、ＰＶＡである。
【００４５】
カバー層１４は、ベース層１１と反対側の面を覆うように設けられている。カバー層１４は、厚さ、材料など、ベース層１１と同様の構成とすることができる。本明細書では、ベース層１１とカバー層１４に便宜上、別の名称を用いているが、ベース層１１とカバー層１４は、全く同じ構成であっても構わない。逆に、カバー層１４とベース層１１を異なる構成としてもよい。例えば、ベース層１１を厚くしてベース層１１の支持力を大きくし、カバー層１４は、ベース層１１よりも薄くして、ベース層１１の反対側を保護するためにのみ設けてもよい。
【００４６】
カバー層１４の材料は特に限定されないが、カバー層１４側から光を照射して情報の記録・再生を行う場合には、情報の記録・再生に用いる光に対して十分な透過性を有する材料を用いるのが望ましい。カバー層１４の屈折率は、記録層１２および中間層１３の屈折率に近いことが望ましく、特に、カバー層１４に直接接する層との屈折率差が小さいのが望ましい。これにより、カバー層１４と当該カバー層１４と隣接する層との界面での反射を抑制できる。また、カバー層１４は、記録再生光に対し線形吸収が無いことが望ましい。
【００４７】
サーボ層１５は、記録時や再生時に照射する光ビームのトラッキングを制御するために任意的に設けられる。サーボ層１５には、例えば、螺旋状の溝が形成されている。
【００４８】
本実施形態において、記録層１２と中間層１３とは、情報の記録時に照射する記録光に対して、屈折率の差（絶対値）が、記録前および記録後において０．０５以下である。すなわち、記録層１２の記録光に対する屈折率をｎ１Ｒ、中間層１３の記録光に対する屈折率をｎ１Ｍとして、
Δｎ１＝｜ｎ１Ｒ−ｎ１Ｍ｜≦０．０５
である。より望ましくは、屈折率の差Δｎ１は、記録前および記録後において０．０３以下であり、さらに望ましくは記録前および記録後において０．０１以下であり、最も望ましくは、記録前および記録後において０である。
【００４９】
これにより、記録層１２の１層あたりの反射率（記録層１２の隣接する２つの中間層１３との界面の反射率の合計）２Ｒ１は、０．１％以下となり、仮に５０層もの多数の記録層１２を設けたとしても、記録光の照射側から見て最も深い記録層１２でも９０％以上の光が届くことになる。そのため、多光子吸収反応を起こす確率が、最も浅い層と最も深い層とで差が余り大きくならず、全層にわたって安定した情報の記録が可能である。
【００５０】
この反射率の大きさによる、深い層における記録光の到達割合について、図面を参照して説明する。図２に示すように、屈折率の差Δｎ１が０．０５を超えると、反射率２Ｒが急激に大きくなり、Δｎ１が０．０５以下では、反射率２Ｒは、０．１％以下に収まる。ここでの反射率Ｒは、記録層１２の片方の界面の反射率で、
Ｒ＝（ｎ１Ｒ−ｎ１Ｍ）２／（ｎ１Ｒ＋ｎ１Ｍ）２
により求めている。反射率２Ｒは、記録層１２の両方の界面での反射率で、近似的に
２Ｒ＝２×Ｒ
により求めている。
【００５１】
そして、この反射率２Ｒの記録層１２が多数となったときの記録光の到達割合は図３に示すようになる。図３では、仮想的に、記録層１２を十分な層数である５０層とした場合の記録光強度を示している。また、図２と図３に基づき、記録層１２と中間層１３の屈折率の差Δｎと５０層目の記録層１２に到達する記録光強度の関係を示したのが図４である。図３によれば、反射率２Ｒが０〜５％の範囲で、５０層目に到達する記録光の強度は反射率２Ｒが大きくなるにしたがい、急激に減少するが、反射率２Ｒが０．１％以下であれば、５０層目の記録層１２にも、記録光の９０％以上が到達できることが分かる。また、図４によれば、屈折率の差Δｎが０．３〜０．０５の範囲で５０層目に到達する記録光の強度が大きく変化し、０．０５以下では、５０層目に到達する記録光の強度は９０％以上が確保され、変化が少ないことが分かる。
【００５２】
このように、本実施形態の多層光記録媒体１０によれば、記録層１２の層数を十分に大きくしても、最も深い記録層１２まで最も浅い層とほとんど変わらない強度の記録光が到達するので、記録条件を全層でほぼ同じとすることができ、情報の記録を安定させ、多層光記録媒体１０の信頼性を高くすることができる。記録層１２と中間層１３における、このような屈折率の関係は、特に、記録時に多光子吸収反応を用いるため重要であるが、読出光および再生光に対しても同様の条件が満たされるのが望ましい。すなわち、記録層１２と中間層１３の読出光に対する屈折率の差Δｎ２は記録前および記録後において０．０５以下であることが望ましく、より望ましくは、屈折率の差Δｎ２は、記録前および記録後において０．０３以下であり、さらに望ましくは記録前および記録後において０．０１以下であり、最も望ましくは、記録前および記録後において０である。
【００５３】
また、記録層１２と中間層１３の再生光に対する屈折率の差Δｎ３は記録前および記録後において０．０５以下であることが望ましく、より望ましくは、屈折率の差Δｎ３は、記録前および記録後において０．０３以下であり、さらに望ましくは記録前および記録後において０．０１以下であり、最も望ましくは、記録前および記録後において０である。
【００５４】
このように、読出光および再生光に対しても、屈折率の差Δｎ２，Δｎ３が十分に小さいことで、深い層の情報の再生の信頼性を高くすることができる。
【００５５】
そして、記録光および読出光の双方について、上記のような屈折率の関係を満たそうとする場合、記録光は多光子吸収反応に用いるため、特に、記録光に対して反射率２Ｒが小さくなるように調整するのが望ましい。すなわち、波長λ１の記録光に対する記録層１２と中間層１３の屈折率の差Δｎ１は、波長λ２の読出光に対する記録層１２と中間層１３の屈折率の差Δｎ２よりも小さいことが望ましい。
【００５６】
なお、記録層１２と中間層１３の屈折率をこのように近くし、望ましくは０にするためには、記録層１２および中間層１３に用いる材料の配合を調整するとよい。具体的には、記録層１２の材料は、２光子吸収色素、蛍光色素、蛍光色素消光剤前駆色素の３つがポリマー（高分子バインダー）中に混入されているので、各色素または高分子バインダーの屈折率を適切に選択し、それぞれの配合比率を変更することによって屈折率を任意に調整することができる。また、高分子バインダーは、類似の基本構造を有していても重合度が異なると屈折率も変化するため、高分子バインダーの重合度の異なる材料を用いるか、重合度を調整することで屈折率の調整が可能である。さらに、高分子バインダーは、記録光および読出光に対して線形吸収がなければ特に制限が無いため、複数の高分子バインダーをブレンドすることで調整することも可能である。また、屈折率調整剤（無機微粒子等）を添加して屈折率を調整することも効果的である。
【００５７】
中間層１３の屈折率を調整する場合、中間層１３の材料は記録再生光に線形吸収がなければ特に制限はないので、中間層１３に用いるポリマー材料の重合度を制御することで、屈折率を調整することができる。また、前記した中間層１３として使用可能な材料を任意に配合して屈折率を調整したり、屈折率調整剤（無機微粒子）を添加して調整したりすることも可能である。
【００５８】
次に、多層光記録媒体の、各層の屈折率の組合せのバリエーションについて例を挙げて説明する。図５は、本発明に含まれる記録層および中間層の屈折率の組合せを示した表である。屈折率は、波長に依存するので、図５においては、波長λ１＝５２２ｎｍの記録光についてと、波長λ２＝４０５ｎｍの読出光についての双方について反射率２Ｒを算出している。
【００５９】
図５に示すように、屈折率が１．３〜１．７の範囲において、記録層と中間層の屈折率の差が０の場合（実施例１のｎ１，ｎ２）および実質的に０の場合（実施例４のｎ１）には、反射率２Ｒは０であるので、記録光および読出光は、深い層まで行っても記録層と中間層の界面反射によっては減衰せず、浅い層と同じ強度の記録光または読出光を照射することができる。そして、実施例２〜６に示したように、屈折率の差（Δｎ１，Δｎ２）が０．０５以下の場合には、反射率２Ｒ１，２Ｒ２が０．１％以下であるので、５０層程度の多層の記録層を設けても、深い層まで十分な強度の記録光または読出光を到達させることができる。
【００６０】
一方、比較例１のように、屈折率の差Δｎ１が０．０５を超えてしまうと、反射率２Ｒが０．１％を超えてしまい、これをもって直ちに深い層の記録が不可能になるわけではないが、図３に示したように反射率２Ｒの増加によって、深い層に達する記録光の割合は急激に小さくなり、さらに、多光子吸収反応は、例えば、２光子吸収反応であれば、記録光の強度の２乗に比例して反応の量が決まるので、図３に示した反射率２Ｒの増加による強度の低下はさらに２乗に強調され、さらに急激な反応量の低下として現れる。そのため、深い層での記録の信頼性を維持するためには、屈折率の差Δｎ１が０．０５以下であるのが望ましいことが理解されるはずである。
【００６１】
以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能であることはいうまでもない。例えば、サーボ層１５の位置は、ベース層１１と記録層１２の間には限定されず、中間層１３と記録層１２の間や、カバー層１４と記録層１２の間に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０    多層光記録媒体
１１    ベース層
１２    記録層
１３    中間層
１４    カバー層
１５    サーボ層
【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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