(57)【要約】【課題】情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなる相変化型光記録媒体において、光入射側の記録層を薄くした場合でも結晶と非晶質とのコントラストを大きくでき、再生誤りが少なく、信頼性の優れた２層相変化型光記録媒体とその製造方法を得る。【解決手段】光の入射によって結晶状態と非晶質状態との可逆的相変化により情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなり、光入射手前側に位置する第１情報層は、光が入射される側からみて、少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、光入射奥側に位置する第２情報層は、光が入射される側からみて少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層の順からなる２層相変化型情報記録媒体において、前記第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率を、前記第２情報層の第１保護層のそれよりも小さくする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の入射によって結晶状態と非晶質状態との可逆的相変化により情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなり、光入射手前側に位置する第１情報層は、光が入射される側からみて少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、光入射奥側に位置する第２情報層は、光が入射される側からみて少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層の順からなる２層相変化型情報記録媒体において、前記第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率が、前記第２情報層の第１保護層のそれよりも小さいことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率が、２．４以下であることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項３】
請求項２記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層が酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれかを主成分としてなることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項４】
請求項１または２記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層および第２情報層の第１保護層がいずれもＺｎＳおよびＳｉＯ２を主成分とする混合物からなることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項５】
請求項４記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層の方が、第２情報層の第１保護層よりもＳｉＯ２の含量が多いことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層が、ＳｂおよびＴｅを主体とし、かつ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、ＣおよびＰからなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、ＡｌおよびＴａからなる群から選択される少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体で、かつ、第１基板上に、少なくとも第１情報層、中間層、第２情報層、第２基板をこの順に備えた２層相変化型情報記録媒体の製造方法であって、前記第１基板上に第１情報層を、前記第２基板上に第２情報層をそれぞれ積層する成膜工程と、該第１情報層及び該第２情報層を記録可能な初期状態に初期化する工程と、該第１情報層と該第２情報層とが向かい合うように中間層を介して貼り合わせる密着工程とを含むことを特徴とする２層相変型情報記録媒体の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体で、かつ、基板上に少なくとも、第２情報層、中間層、第１情報層、光透過層をこの順に備えた２層相変化型情報記録媒体の製造方法であって、前記基板上に第２情報層を積層する第１成膜工程と、該第２情報層上に中間層を形成する工程と、該中間層上に第１情報層を積層する第２成膜工程と、該第１情報層上に光透過層を形成する工程と、該第１情報層および該第２情報層を記録可能な初期状態に初期化する工程とを含むことを特徴とする２層相変型情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザーなどの光により情報の記録あるいは再生などを行なう情報記録媒体に関し、特に情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなる相変化型情報記録媒体とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲやＣＤ−ＲＷなどの光ディスクは、ポリカーボネートなどのプラスチックの円形基板の上に記録層を設け、さらにその上にアルミニウムや金、銀などの金属を蒸着またはスパッタリングして反射層を形成したもので、基板面側からレーザー光を入射して、信号の記録、再生を行なう。近年、コンピューター等で扱う情報量が増加したことから、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷのような、光ディスクの信号記録容量の増大、および信号情報の高密度化が進んでいる。ＣＤの記録容量は６５０ＭＢ程度で、ＤＶＤは４．７ＧＢ程度であるが、今後、更なる高記録密度化が要求されている。
【０００３】
このような高記録密度媒体を実現するために、使用するレーザー波長を青色光領域まで短波長化することが提案されている。また、記録再生を行なうピックアップに用いられる対物レンズの開口数を大きくすることで、光記録媒体に照射されるレーザー光のスポットサイズを小さくして、高記録密度が可能となる。しかしながら、レーザーの短波長化や対物レンズの開口数の増大などにより、スポットサイズを小さくして記録密度を高める方法には限界があり、情報記録層を片面に２層設けることによって容量を高める技術が、例えば特許第２７０２９０５号公報（特許文献１）、特開２０００−２１５５１６号公報（特許文献２）、特開２０００−２２２７７７号公報（特許文献３）および特開２００１−２４３６５５号公報（特許文献４）などで提案されている。
【０００４】
しかしながら、２層相変化光ディスクは学会などで発表されてはいる（たとえばＯＤＳ２００１　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ　Ｐ２２（非特許文献１））が、多くの課題が存在する。例えば、レーザー光照射側から見て手前にある記録層をレーザー光が透過しなければ、奥側にある記録層を記録、再生できない。そのためにＡｇやＡｌなどの金属反射層をなくすか、光が透過するくらい極薄にしなければならない。また、記録層も１層の相変化光ディスクより薄くしなければならない。しかし、このようにした場合、記録層の結晶状態とアモルファス状態の反射率の差が小さくなる、すなわちコントラストがとれなくなり、記録したデータを再生する際、エラーになる可能性がある。
【０００５】
特開平５−６７３５１号公報（特許文献５）では記録層を薄くしたときに光入射側の保護層に屈折率の低い材料を使ってコントラストを上げることが提案されている。この提案では、光入射側の保護層は、透明基板程度の屈折率、具体的には１．７以下の材料を用いると記載されているが、特にレーザー光の波長が青色程度の短波長領域では、このような低屈折率材料は限られており、コントラストの大きな光ディスクが得られたとしても、繰り返し記録特性、保存信頼性などが低下する可能性が大きい。また、この提案は１層の相変化型光ディスクに関する技術であり、２層ディスクに関する提案は見られない。
【０００６】
【特許文献１】
特許第２７０２９０５号公報
【特許文献２】
特開２０００−２１５５１６号公報
【特許文献３】
特開２０００−２２２７７７号公報
【特許文献４】
特開２００１−２４３６５５号公報
【特許文献５】
特開平５−６７３５１号公報
【非特許文献１】
ＯＤＳ２００１　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ　Ｐ２２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなる相変化型光記録媒体において、従来技術における前記した課題を解決し、光入射側の記録層を薄くした場合でも結晶と非晶質とのコントラストを大きくでき、再生誤りが少なく、信頼性の優れた２層相変化型光記録媒体とその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記従来技術の問題点を解決するために鋭意検討を重ねた結果、上記目的に合致する相変化型情報記録媒体とその製造方法を見出し本発明に至った。
すなわち、本発明によれば、第一に、請求項１では、光の入射によって結晶状態と非晶質状態との可逆的相変化により情報を記録する記録層を有する情報層が２層からなり、光入射手前側に位置する第１情報層は、光が入射される側からみて少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、光入射奥側に位置する第２情報層は、光が入射される側からみて少なくとも第１保護層、記録層、第２保護層、反射層の順からなる２層相変化型情報記録媒体において、上記第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率が、上記第２情報層の第１保護層のそれよりも小さいことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【０００９】
第二に、請求項２では、上記請求項１記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率が、２．４以下であることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１０】
第三に、請求項３では、上記請求項２記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層が酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれかを主成分としてなることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１１】
第四に、請求項４では、上記請求項１または２記載の２層相変化型情報記録媒体におい上記第１情報層および第２情報層の第１保護層がいずれもＺｎＳおよびＳｉＯ２を主成分とする混合物からなることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１２】
第五に、請求項５では、上記請求項４記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の第１保護層の方が、上記第２情報層の第１保護層よりもＳｉＯ２の含量が多いことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１３】
第六に、請求項６では、上記請求項１乃至５のいずれか１項記載２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層が、ＳｂおよびＴｅを主体とし、かつ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、ＣおよびＰからなる群から選択される少なくとも１種を含むことを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１４】
第七に、請求項７では、上記請求項１乃至６のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１５】
第八に、請求項８では、上記請求項１乃至７のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、ＡｌおよびＴａからなる群から選択される少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１６】
第九に、請求項９では、上記請求項１乃至８のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１７】
第十に、請求項１０では、上記請求項１乃至９のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする２層相変化型情報記録媒体が提供される。
【００１８】
第十一に、請求項１１では、上記請求項１乃至１０のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体で、かつ、第１基板上に、少なくとも第１情報層、中間層、第２情報層、第２基板をこの順に備えた２層相変化型情報記録媒体の製造方法であって、上記第１基板上に第１情報層を、前記第２基板上に第２情報層をそれぞれ積層する成膜工程と、該第１情報層及び該第２情報層を記録可能な初期状態に初期化する工程と、該第１情報層と該第２情報層とが向かい合うように中間層を介して貼り合わせる密着工程とを含むことを特徴とする２層相変型情報記録媒体の製造方法が提供される。
【００１９】
第十二に、請求項１２では、上記請求項１乃至１０のいずれか１項記載の２層相変化型情報記録媒体で、かつ、基板上に少なくとも、第２情報層、中間層、第１情報層、光透過層をこの順に備えた２層相変化型情報記録媒体の製造方法であって、上記基板上に第２情報層を積層する第１成膜工程と、該第２情報層上に中間層を形成する工程と、該中間層上に第１情報層を積層する第２成膜工程と、該第１情報層上に光透過層を形成する工程と、該第１情報層および該第２情報層を記録可能な初期状態に初期化する工程とを含むことを特徴とする２層相変型情報記録媒体の製造方法が提供される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係わる２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。第１基板３の上に、第１情報層１、中間層４、第２情報層２、第２基板５を順次積層した構造からなるものである。第１情報層１は、第１保護層１１、記録層１２、第２保護層１３、反射層１４、熱拡散層１５からなり、第２情報層２は、第１保護層２１、記録層２２、第２保護層２３、反射層２４からなる。尚、本発明は、上記構成になんら限定されるものではない。
また図２にも、本発明の一実施形態に係わる２層相変化型情報記録媒体の概略断面図を示す。光透過層６の上に、第１情報層１、中間層４、第２情報層２、基板７を順次積層した構造からなる。
【００２１】
第１基板３の材料は通常ガラス、セラミックスあるいは樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。樹脂の例としてはポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などがあげられるが、成形性、光学特性、コストの点で優れるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ましい。第１情報層１を形成する面には案内溝などの凹凸パターン（グルーブ）が形成されることが好ましく、射出成形または、フォトポリマー法などによって成型される。厚さは特に限定されないが、０．０５〜１．２ｍｍ程度が好ましい。
【００２２】
第２基板５、基板７の材料としては、第１基板３と同様の材料を用いても良いが、記録再生光に対して不透明な材料を用いても良く、第１基板３とは、材質、厚さ、溝形状が異なっても良い。
【００２３】
中間層４、光透過層６は、記録再生のために照射する光の波長における光吸収が小さいことが好ましく、材料としては、ポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が成形性、コストの点で好適であり、紫外線硬化性樹脂、遅効性樹脂、熱可塑性樹脂なども用いることができる。また光透過層６あるいは中間層４にグルーブが形成されてもよく、射出成形または、フォトポリマー法などによって成形される。光透過層６の厚さは特に限定されないが、０．０５〜０．４ｍｍ程度が好ましい。中間層４は、記録再生を行なう際に、ピックアップが第１情報層と第２情報層とを識別し、光学的に分離可能とする厚さであり、１０〜５０μｍが好ましい。１０μｍより薄いと、層間クロストークが生じてしまう。５０μｍより厚いと、第２情報記録層を記録再生する際に、球面収差が発生し、記録再生が困難になってしまう。
【００２４】
記録層１２、２２の材料としては、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ系などのカルコゲン系合金薄膜を用いることが多いが、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系薄膜が、記録（アモルファス化）感度・速度、及び消去比が極めて良好なため、記録層の材料として適している。これらの記録層材料にはさらなる性能向上、信頼性向上などを目的にＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、Ｃ、Ｐなど他の元素や不純物を添加することができる。これらの記録層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。記録層１２の厚さは、３〜１５ｎｍであることが好ましい。３ｎｍより薄いと、均一な膜にするのが困難となる。１５ｎｍより厚いと、透過率が低下してしまう。
【００２５】
反射層１４、２４としては、入射光を効率良く使い、冷却速度を向上させて非晶質化しやすくするなどの目的から、熱伝導率の高い金属、たとえば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａなど、またはそれらの合金などを用いることができる。また、添加元素としては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｄなどが使用される。第１情報層は高い透過率が必要とされるため、反射層１４は、屈折率の低く、熱伝導率の高いＡｇまたはその合金が好ましい。このような反射層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。
なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。反射層２４は、５０〜２００ｎｍ、好適には８０〜１５０ｎｍとするのがよい。５０ｎｍより薄くなると繰り返し記録特性が低下し、２００ｎｍより厚くなると感度の低下を生じる。反射層１４の厚さは、３〜２０ｎｍであることが好ましい。３ｎｍより薄いと、厚さが均一で緻密な膜を作ることが困難になる。２０ｎｍより厚いと、透過率が減少し、第２情報層の記録再生が困難になる。
【００２６】
保護層１１、１３、２１、２３は記録層１２の劣化変質を防ぎ、接着強度を高め、かつ記録特性を高めるなどの作用を有するもので、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイアモンドライクカーボンあるいは、それらの混合物があげられる。これらの材料は、単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでもよい。保護層の融点は記録層よりも高いことが必要である。具体的には、ＺｎＳとＳｉＯ２混合物が最も好ましいと考えている。ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ＋ＲＷでは、保護層にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２が通常用いられている。これは、屈折率による干渉効果の違いを利用して反射率を調節するというような光学的役割のほか、熱的、物理的役割にも適しているからである。ＺｎＳは屈折率の大きいことで知られているが、ＳｉＯ２は４００ｎｍ付近の波長で屈折率が１．６程度と小さいため、ＳｉＯ２の含量によって、ＺｎＳ−ＳｉＯ２の屈折率も変化する。すなわち、ＳｉＯ２の含量が多いほどＺｎＳ−ＳｉＯ２の屈折率は小さくなる。
【００２７】
第１情報層の透過率を上げるため、記録層１２と反射層１４の膜厚を薄くしなければならないが、そのために、結晶と非晶質のコントラストがとれないという問題が生じる。この問題を解決するために、本発明では第１保護層として屈折率の小さい材料を用いる。第１保護層１１の屈折率を小さくすることによって、第１保護層１１と記録層１２の界面における反射を大きくし、干渉効果を増大できるからである。以上のことから、第１保護層１１は、屈折率が２．４以下であることが好ましく、なかでもＺｎＳを主体とし、ＳｉＯ２を２５ｍｏｌ％以上含有した材料が最も好ましい。ＺｎＳ−ＳｉＯ２以外でも屈折率が２．４以下であれば、前述した酸化物、窒化物、硫化物、炭化物でもなんら問題はない。
【００２８】
次に第２情報層の第１保護層２１について説明する。第２情報層を記録再生する際、レーザー光は第１情報層を透過しなければならない。第２情報層のみの反射率をＲ２、第１情報層の透過率をＴ１とすると、第１情報層を通過して第２情報層を再生する際の反射率はＲ２×Ｔ１×Ｔ１となる。第１情報層の透過率Ｔ１が５０％だとすると、ドライブ側で検出される再生光の反射率は、第２情報層のみの反射率Ｒ２の１／４程度になってしまい、この反射率が小さすぎると、フォーカシングが不安定になったり、再生エラーが生じる可能性が生じる。そのため、Ｒ２を大きくする必要がある。Ｒ２を大きくするためには第１保護層２１の屈折率を大きくするのが効果的であることがわかった。屈折率を大きくすることによって、中間層４と第１保護層での反射を大きくできるからである。第１保護層２１は、屈折率が２．４以上、具体的にはＺｎＳを主体とし、ＳｉＯ２を２５ｍｏｌ％未満含有した材料が最も好ましい。
【００２９】
このような保護層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。第１保護層１１、２１の厚さは、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。２０ｎｍ以下であると、記録時の熱によって、基板または光透過層が変形してしまい、繰り返し記録特性が低下する。２００ｎｍより厚いと、量産性に問題が生じてくる。これらの範囲で、最適な反射率になるように、膜厚の設計を行なう。
【００３０】
第２保護層１３、２３の膜厚は、３〜４０ｎｍであることが好ましい。３ｎｍより薄いと、記録感度が低下してしまう。４０ｎｍより厚いと、放熱効果が得られなくなってしまう。
【００３１】
熱拡散層１５としては、レーザー照射された記録層を急冷させるために、熱伝導率が大きいことが望まれる。また、奥側の情報層が記録再生できるよう、レーザー波長での吸収率が小さいことも望まれる。以上のことから、窒化物、酸化物、硫化物、窒酸化物、炭化物、弗化物の少なくとも１種を含むことが好ましい。
例えば、ＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、ＳｉＮ、ＩＴＯ（酸化インジウム−酸化スズ）、ＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）、ＢＮなどがあげられるが、ＩＴＯが最も好ましいと考えられる。酸化スズは、１〜１０重量％含まれていることが好ましい。これより少ないか、若しくは多いと熱伝導率および透過率が低下してしまう。また、保存信頼性の向上などを目的に他の元素を添加してもよい。
これらの元素は、光学的性質に影響を与えない範囲で添加することができ、０．１〜５重量％含まれているのが好ましい。これより少ないと、効果が得られなくなる。また、これより多いと光吸収が大きくなり、透過率が減少してしまう。また、情報の記録再生に用いるレーザー光の波長において、消衰係数が１．０以下であることが好ましい。さらには、０．５以下であるのが好ましい。１．０より大きいと第１情報層での吸収率が増大し、第２情報層の記録再生が困難になる。
【００３２】
このような熱拡散層は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。熱拡散層１５の膜厚は、２０〜２００ｎｍが好ましい。２０ｎｍより薄いと、放熱効果が得られなくなる。２００ｎｍより厚いと、応力が大きくなり、繰り返し記録特性が低下するばかりでなく、量産性にも問題が生じる。
【００３３】
また、本発明の２層相変化型情報記録媒体の第１情報層１は、記録・再生に用いるレーザー光波長での光透過率は４０〜７０％であるのが好ましい。さらには４５〜６０％であるのが好ましい。初期化後に、記録を行なった２層相変化型情報記録媒体では、記録層がアモルファス状態である面積が結晶状態である面積よりも小さいので、アモルファスでの光透過率は結晶状態での光透過率よりも小さくても構わない。
【００３４】
以下、本発明の相変化型情報記録媒体の製造方法について説明する。
本発明の２層相変化型情報記録媒体の製造方法のひとつは、成膜工程、初期化工程、密着工程からなり、基本的にはこの順に各工程を行なう。
成膜工程としては、第１基板３のグルーブが設けられた面に第１情報層１を、第２基板５のグルーブが設けられた面に第２情報層２をそれぞれ成膜する。第１情報層１、第２情報層２は、各種気相成長法、たとえば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。なかでも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。スパッタリング法は、一般にアルゴンなどの不活性ガスを流しながら成膜を行なうが、その際、酸素、窒素などを混入させながら、反応スパッタリングさせてもよい。
【００３５】
初期化工程として、第１情報層１、第２情報層２に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより全面を初期化、すなわち記録層を結晶化させる。初期化工程の際にレーザー光エネルギーにより膜が浮いてきてしまうおそれがある場合には、初期化工程の前に、第１情報層、第２情報層の上にＵＶ樹脂などをスピンコートし、紫外線を照射して硬化させ、オーバーコートを施しても良い。また、次の密着工程を先に行なった後に、第１基板側から、第１情報層、第２情報層を初期化させても構わない。
【００３６】
密着工程として、第１情報層と第２情報層とを向かい合わせながら、第１基板と第２基板とを中間層４を介して貼り合わせる。例えば、いずれか一方の膜面にＵＶ樹脂を塗布し、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧、密着させ、紫外線を照射して樹脂を硬化させることができる。
【００３７】
また、本発明のもうひとつの２層相変化型情報記録媒体の製造方法は、第１成膜工程、中間層形成工程、第２成膜工程、光透過層形成工程、初期化工程とからなり、基本的にはこの順に各工程を行なう。
第１成膜工程として、基板７上のグルーブの設けられた面に第２情報層を成膜する。成膜方法は、前述の通りである。
中間層形成工程として、第２情報層上にグルーブを有する中間層を形成する。
例えば、第２情報層上にＵＶ樹脂を全面に塗布し、ガラスなどの光を透過することのできる材料でつくられたスタンパを押し当てたまま紫外線を照射して硬化させて、溝を形成することができる。
第２成膜工程として、中間層４上に第１情報層を成膜する。成膜方法は、前述の通りである。
【００３８】
光透過層形成工程として、第１情報層上に、光透過層を形成する。例えば、ＵＶ樹脂を塗布し、紫外線を照射して硬化させて光透過層とすることができるが、膜厚むらの問題があることから、光透過フィルムと基板とを、ＵＶ樹脂を介して貼り合わせて光透過層を形成してもよい。
初期化工程として、光透過層側から、第１情報層１、第２情報層２に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより全面を初期化、すなわち記録層を結晶化させる。第２情報層の初期化工程は、中間層形成工程直後に行なってもよい。
【００３９】
【実施例】
次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
［実施例１〜５、比較例１〜２］
第１基板として、直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つポリカーボネート樹脂、第１保護層１１、第２保護層１３としてＺｎＳ−ＳｉＯ２、記録層１２としてＧｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２、反射層１４としてＡｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、熱拡散層１５としてＩＴＯを用いて図１に示す第１情報層を作製した。
【００４０】
図３に、このときの光学シミュレーション結果を示す。ここで、各層の膜厚は、記録層１２が６ｎｍ、第２保護層１３が１０ｎｍ、反射層１４が１０ｎｍで一定とした。そして、熱拡散層１５を０〜１６０ｎｍ、保護層１１を１００〜１４０ｎｍで変化させて、記録層１２が結晶のときの反射率Ｒｃと非晶質のときの反射率Ｒａとの差ΔＲを光学計算した。横軸は熱拡散層１５の膜厚であり、Ｒｃが１０％の値をとる保護層１１の膜厚でのΔＲを示している。黒丸が保護層１１の屈折率が２．５のときで、白丸が保護層１１の屈折率が２．３のときである。熱拡散層１５が２０ｎｍ、１２０ｎｍ前後以外では、屈折率が低い方がΔＲが大きくなっていることがわかる。
【００４１】
上記した材料を使って実際に図１に示す第１情報層を作製した。保護層１１のＳｉＯ２含量、膜厚、および熱拡散層１５の膜厚は表１に示すとおりである。各層の成膜にはバルザース社製スパッタ装置を用い、保護層１１，１３、記録層１２、反射層１４の成膜は、Ａｒガス雰囲気中で、熱拡散層１５に関しては、ＡｒとＯ２の混合ガスを用いた。
【００４２】
また、同様に第２基板として直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つポリカーボネート樹脂、第１保護層２１、第２保護層２３としてＺｎＳ−ＳｉＯ２、記録層２２としてＧｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２、反射層２４としてＡｌ−Ｔｉを用いて図１に示す第２情報層を作製した。図４に、このときの光学シミュレーション結果を示す。ここで、各層の膜厚は、記録層２２が１５ｎｍ、第２保護層２３が１２ｎｍ、反射層１４が８０ｎｍで一定とした。そして、保護層２１を０〜１６０ｎｍで変化させて、記録層２２が結晶のときの反射率Ｒｃを光学計算した。横軸は保護層２１の膜厚である。黒丸が保護層２１の屈折率が２．１のときで、白丸が保護層２１の屈折率が２．５のときである。屈折率の高い方が、第２情報層の反射率を高くすることができる。
【００４３】
上記した材料を使って実際に図１に示す第２情報層を作製した。保護層２１のＳｉＯ２含量および膜厚は表１に示すとおりである。成膜は、Ａｒガス雰囲気中のスパッタ法を用いた。
島津社製分光光度計を用いて第１情報層の波長４０５ｎｍにおける透過率、反射率を第１基板側から測定した後に、第１情報層、第２情報層に対して、それぞれ第１基板側、第２情報層膜面側からレーザー光を照射させ、初期化処理を行なった。ここでまた、第１情報層の波長４０５ｎｍにおける透過率、反射率を測定した。次に、第１情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂を塗布し、第２基板の第２情報層面側を貼り合わせてスピンコートし、第１基板側から紫外線光を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて中間層とし、２つの情報層を有する２層相変化型情報記録媒体を作製した。中間層の厚さは３０μｍとした。
【００４４】
作製された各ディスクについて下記条件で記録した。
レーザー波長　４０５ｎｍ
ＮＡ＝０．６５
線速　６．０ｍ／ｓ
トラックピッチ　０．４０μｍ
線密度０．１８μｍ／ｂｉｔでの第１情報層と第２情報層の３ＴのＣ／Ｎを測定した。表１に測定した透過率と、反射率から求めた反射率差ΔＲ（＝Ｒｃ−Ｒａ）とＣ／Ｎの値を示す。
【００４５】
【表１】
2004110911.tif 000003
【００４６】
本発明の光ディスクは第１情報層のΔＲを７％以上と大きくでき、かつ第２情報層の反射率も上げられ、第１情報層のＣ／Ｎが５０ｄＢ以上かつ、第２情報層のＣ／Ｎが４７ｄＢ以上と改善できることがわかった。
また、その他の試作実験からも、第１情報層の記録層膜厚が３〜１５ｎｍ、反射層が３〜２０ｎｍの範囲であると、第１情報層、第２情報層ともに良好な記録再生ができ、また、第２情報層を良好に記録再生するためには、第１情報層の透過率が４０％以上必要であることが確認された。
【００４７】
［実施例６］
実施例６として、直径１２ｃｍ、厚さ１．１ｍｍで表面に連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つポリカーボネート樹脂からなる基板上にＡｌ−Ｔｉからなる反射層を１２０ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層２０ｎｍ、Ｇｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる記録層１２ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層６０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第２情報層を形成した。
【００４８】
このようにして形成した第２情報層上に、２Ｐ（ｐｈｏｔｏ　ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）法によって、連続溝によるトラッキングガイドの凹凸を持つ中間層を形成した。中間層の厚さは３０μｍである。さらにその上にＩＴＯからなる熱拡散層６０ｎｍを設け、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる反射層１０ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層１５ｎｍ、Ｇｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる記録層６ｎｍ、ＺｎＳ−３５ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層１３０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第１情報層を形成した。熱拡散層に関しては、ＡｒとＯ２の混合ガスをスパッタガスとし、電気伝導率、透過率が大きくなるＡｒガスとＯ２ガスの比で成膜を行なった。
【００４９】
さらに第１情報層膜面上に直径１２ｃｍ、厚さ５０μｍのポリカーボネートフィルムを、４５μｍの厚さの両面粘着シートを介して貼り合わせて光透過層とし、２層相変化型情報記録媒体を作製した。
【００５０】
次いで、大口径の半導体レーザーを有する初期化装置によって、ディスクの記録層の初期化処理を行なった。また、これとは別に、厚さ１．１ｍｍの基板に第１情報層と光透過層を同様に設け、初期化前後の透過率、反射率を測定したところ、初期化前の透過率は４４％、初期化後の透過率は４８％、初期化前後の反射率差ΔＲは７．６％であった。
【００５１】
作製された各ディスクについて下記条件で記録した。
レーザー波長　４０５ｎｍ
ＮＡ＝０．８５
線速　６．５ｍ／ｓ
トラックピッチ　０．３２μｍ
線密度０．１６μｍ／ｂｉｔでの第１情報層と第２情報層の３ＴマークのＣ／Ｎを測定したところ、どちらも５０ｄＢ以上と良好であった。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の２層相変化型情報記録媒体によれば、第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率が、第２情報層の第１保護層のそれよりも小さいことから、第１情報層の記録層の結晶と非晶質の反射率のコントラストを大きくすることができ、かつ第２情報層の反射率を大きくできるので、再生誤りが少ない信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【００５３】
請求項２の２層相変化型情報記録媒体によれば、第１情報層の第１保護層の記録再生波長領域での屈折率を、２．４以下とすることから、該第１保護層と記録層の界面における反射を大きくし、干渉効果を増大することができるため、該記録層の結晶と非晶質の反射率のコントラストを大きくすることができる。
【００５４】
請求項３の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記のように第１情報層の第１保護層の屈折率を２．４以下とすることから、酸化物、窒化物、硫化物、炭化物のいずれの構成であっても上述した効果を得ることができる。
【００５５】
請求項４の２層相変化型情報記録媒体によれば、第１情報層および第２情報層の第１保護層がいずれもＺｎＳおよびＳｉＯ２を主成分とする混合物からなることから、屈折率による干渉効果の違いに基づいて反射率を調節することができる上、熱的、物理的役割にも好ましい保護層を形成することができる。
【００５６】
請求項５の２層相変化型情報記録媒体によれば、第１情報層の第１保護層の方が、第２情報層の第１保護層よりもＳｉＯ２の含量が多いことから、該第１情報層の第１保護層は該第２情報層の第１保護層より屈折率の小さい保護層を得ることができ、該第１保護層と記録層界面における反射率を大きくし、干渉効果を増大させることができる。
【００５７】
請求項６の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層が、ＳｂおよびＴｅを主体とするため、記録感度、記録速度、及び消去比が良好であり、さらに、Ａｇ、Ｉｎ等の元素や不純物を添加するため、さらなる性能の向上した第１情報層を得ることができる。
【００５８】
請求項７の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることから、均一で、かつ透過率の高い第１情報層を得ることができる。
【００５９】
請求項８の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層が、屈折率が低く、熱伝導率が高いＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａのいずれかからなることから、透過率の高い第１情報層を得ることができる。
【００６０】
請求項９の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることから、均一でかつ緻密で、透過率の高い第１情報層を得ることができる。
【００６１】
請求項１０の２層相変化型情報記録媒体によれば、上記２層相変化型情報記録媒体において、第１情報層の光透過率が４０〜７０％と高いことから、両情報層ともに感度がよく、記録再生特性の優れたものとすることができる。
【００６２】
請求項１１の２層相変化型情報記録媒体の製造方法によれば、再生誤りが少ない信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【００６３】
請求項１２の２層相変化型情報記録媒体の製造方法によれば、高ＮＡピックアップでも良好に記録再生ができ、高密度記録で、再生誤りが少ない信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の２層相変化型情報記録媒体の一例を示す概略断面図。
【図２】本発明の２層相変化型情報記録媒体の別の例を示す概略断面図。
【図３】本発明の記録媒体の第１情報層の光学シミュレーション結果を示すグラフ。
【図４】本発明の記録媒体の第２情報層の光学シミュレーション結果を示すグラフ。
【符号の説明】
１　第１情報層
２　第２情報層
３　第１基板
４　中間層
５　第２基板
６　光透過層
７　基板
１１、２１　第１保護層
１２、２２　記録層
１３、２３　第２保護層
１４、２４　反射層
１５　熱拡散層
【図１】
2004110911.tif 000004
【図２】
2004110911.tif 000005
【図３】
2004110911.tif 000006
【図４】
2004110911.tif 000007