(57)【要約】【課題】記録層を有する情報層を２層以上有する多層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、信頼性の優れた多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相変化によって情報を記録しうる記録層を有する情報層を２層以上有する多層相変化型光情報記録媒体において、光が入射される側からみて、最も奥側に形成される情報層以外の情報層の少なくとも１層が、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、かつ、記録再生波長領域での第２保護層の屈折率を、第１保護層のそれよりも小さくする。【選択図】　　　なし【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相変化によって情報を記録しうる記録層を有する情報層を２層以上有する光情報記録媒体において、光が入射される側からみて、最も奥側に形成された情報層以外の情報層の少なくとも１層が、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、かつ、記録再生波長領域での第２保護層の屈折率が、第１保護層のそれよりも小さいことを特徴とする多層相変化型情報記録媒体。
【請求項２】
請求項１記載の多層相変化型情報記録媒体において、第１保護層および第２保護層が、いずれも酸化物、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多層相変化型情報記録媒体。
【請求項３】
請求項１記載の多層相変化型情報記録媒体において、第１保護層および第２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多層相変化型情報記録媒体。
【請求項４】
請求項３記載の多層相変化型情報記録媒体において、第２保護層よりも第１保護層の方がＳｉＯ２の含量が多いことを特徴とする多層相変化型情報記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記記録層が、Ｓｂ、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多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記反射層が、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種を主成分としてなることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体であって、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、前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層膜からなり、かつ、該第１基板側から光を入射させたときの該第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする多層相変化型情報記録媒体。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項記載の多層相変化型情報記録媒体であって、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、前記第１情報層が、前記光透過層に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなり、かつ、該光透過層側から光を入射させたときの該第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする多層相変化型情報記録媒体。
【請求項１１】
請求項１乃至９のいずれか１項記載の多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、前記第１情報層が、前記第１基板に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなる多層相変型情報記録媒体の製造方法であって、第１基板上に第１情報層を、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多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８のいずれか１項、または請求項１０記載の多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多層相変型情報記録媒体の製造方法であって、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多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、特に多層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、特開２０００−２１５５１６号公報、特開２０００−２２２７７７号公報および特開２００１−２４３６５５号公報（特許文献１〜４）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もので、２層ディスクに関するものではない。
【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、記録層を有する情報層を２層以上有する多層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、信頼性の優れた多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相変化によって情報を記録しうる記録層を有する情報層を２層以上有する光情報記録媒体において、光が入射される側からみて、最も奥側に形成された情報層以外の情報層の少なくとも１層が、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、かつ、記録再生波長領域での第２保護層の屈折率が、第１保護層のそれよりも小さいことを特徴とする多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記載の多層相変化型情報記録媒体において、第１保護層および第２保護層が、いずれも酸化物、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多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１記載の多層相変化型情報記録媒体において、第１保護層および第２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多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３記載の多層相変化型情報記録媒体において、第２保護層よりも第１保護層の方がＳｉＯ２の含量が多いことを特徴とする多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１乃至４のいずれか１項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記記録層が、Ｓｂ、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多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記反射層が、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種を主成分としてなることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体において、上記反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする多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項記載の多層相変化型情報記録媒体であって、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、上記第１情報層が、上記第１基板に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなり、かつ、該第１基板側から光を入射させたときの該第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする多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８のいずれか１項記載の多層相変化型情報記録媒体であって、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、上記第１情報層が、上記光透過層に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなり、かつ、該光透過層側から光を入射させたときの該第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることを特徴とする多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９のいずれか１項記載の多層相変化型情報記録媒体で、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、上記第１情報層が、上記第１基板に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなる多層相変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、上記第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多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８のいずれか１項、または請求項１０記載の多層相変化型情報記録媒体で、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、上記第１情報層が、上記光透過層に近い側から順に第１保護層、記録層、第２保護層、反射層、熱拡散層の順に備えた多層薄膜からなる多層相変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多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を順次蓄積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を順次蓄積した構造からなる。この場合は、光透過層６が図１の第１基板３より厚さの薄いシート状物が用いられ、製法が相違するものである。
【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。
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、反射率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】
第１保護層１１、第２保護層１３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。
【００２７】
これらの材料の中で、第１保護層よりも第２保護層の方が記録再生波長領域での屈折率が低いものを選ぶ。第１保護層の記録再生波長領域での屈折率をｎ１、第２保護層の記録再生波長領域での屈折率をｎ２とすると、ｎ２≦ｎ１−０．１であることが好ましい。具体的な材料としては、ＺｎＳとのＳｉＯ２混合物が最も好ましいと考えている。ＳｉＯ２は４００ｎｍ付近の波長で屈折率が１．６程度と小さいため、ＳｉＯ２の含量を変化させることで、ＺｎＳ−ＳｉＯ２の屈折率を調節することができる。このため、第２保護層は第１保護層よりもＳｉＯ２の含量を多くすることによって、屈折率を小さくすることが出来る。光学シミュレーションによれば、第２保護層の膜厚を薄くすることによって、結晶と非晶質のコントラストを上げることができる。しかし、保護層は光干渉効果の役割以外にも、感度、記録線速などを調節する熱的役割も果たす。第２保護層が薄すぎると、感度が低下してしまうばかりでなく、繰り返し記録時に記録層が変形してしまう可能性がある。そのために、第２保護層は、屈折率の小さいものを設け、膜厚が熱的、物理的に十分な厚さであってもコントラストを大きくすることが出来る。一方、第１保護層は、干渉効果が大きい為に膜厚を変えることによって反射率を調整しているが、屈折率の小さな材料を使うと、必然的に膜厚を厚くしなければならず、タクト、面内膜厚バラツキなどの面で問題が生じてくる。
【００２８】
また、ＣＤ−ＲＷやＤＶＤ＋ＲＷでは、通常保護層にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を使用しているが、これは屈折率以外にも、熱的、物理的役割に優れているからである。青色波長領域でＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２はλ＝６６０ｎｍ付近に比べて屈折率が若干高くなるものの熱的、物理的役割を考えると、第１保護層のＳｉＯ２の含量は１０〜３０ｍｏｌ％の範囲であることが好ましい。
【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の厚さは、２０〜２００ｎｍであることが好ましい。２０ｎｍより薄いと、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ている。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、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。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、吸収係数が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１での吸収率が増大し、第２情報層２の記録再生が困難になる。
【００３２】
このような熱拡散層１５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％以下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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、光透過層形成工程と、初期化工程からなり、基本的にはこの順に各工程を行なう。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
光透過層工程として、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。
【００４３】
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。
【００４４】
【実施例】
次に実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例になんら限定されるものではない。
［実施例１〜６、比較例１］
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からなる第１基板上にＺｎＳ−２０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第１保護層１３０ｎｍ、Ｇｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる記録層６ｎｍ、表１に示す第２保護層１５ｎｍ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕからなる反射層１０ｎｍ、ＩＴＯからなる熱拡散層６０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第１情報層を作製した。熱拡散層の製膜に関しては、ＡｒとＯ２の混合ガスを用いた。
また、同様の基板を第２基板として、第２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１３０ｎｍの順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜し、第２情報層を作製した。
【００４５】
ここで、第１情報層の波長４０５ｎｍにおける反射率Ｒａを第１基板側から測定した。次に、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における反射率Ｒｃ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。
【００４６】
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情報層のジッターを測定した。
表１に測定した反射率から求めた反射率差（Ｒｃ−Ｒａ）とジッターの値を示す。
【００４７】
【表１】
2004110913.tif 000002
【００４８】
表１から、本発明による光ディスクが、反射率差が大きく、ジッターも９％以下と優れていることがわかる。さらに１０００回繰り返し記録後のジッターも測定したが、実施例１〜６いずれのディスクもオーバーライト特性の優れていることがわかった。
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、熱拡散層が２０〜２００ｎｍ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。
【００４９】
［比較例２］
第１情報層の第１保護層にＺｎＳ−４０ｍｏｌ％ＳｉＯ２を１３０ｎｍ設けた以外は実施例１と同様にして２層相変化型光ディスクを作製し、実施例１と同様な測定を行なった。
反射率差は８％と大きかったが、１回記録後のジッターは９．４％であった。また、１０００回繰り返し記録後のジッターは１１．５％となり、オーバーライト特性の悪いことがわかった。
【００５０】
［実施例７］
実施例７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１３０ｎｍ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。
【００５１】
このようにして形成した第２情報層上に、２Ｐ（ｐｈｏｔｏ　ｐｏｌｙｍａｒｉｚａｔｉｏｎ）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からなる反射層１０ｎｍ、ＺｎＳ−４０ｍｏｌ％ＳｉＯ２からなる第２保護層１５ｎｍ、Ｇｅ４Ａｇ１Ｉｎ３Ｓｂ７０Ｔｅ２２からなる記録層６ｎｍ、ＺｎＳ−２０ｍｏｌ％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。
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。
【００５２】
ついで、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、初期化前後の反射率を測定した。第１情報層の初期化前の反射率差は８％であった。
【００５３】
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
【００５４】
線密度０．１６μｍ／ｂｉｔでの第１情報層のジッター、および１０００回繰り返し記録後のジッターを測定したところ、どちらも９％以下のジッター値を得ることが出来た。
【００５５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の多層相変化型情報記録媒体によれば、光が入射される側からみて、最も奥側に形成される情報層以外の情報層の少なくとも１層が、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、かつ、記録再生波長領域での第２保護層の屈折率が、第１保護層のそれよりも小さいことから、結晶と非晶質の反射率のコントラストが大きくとれ、再生誤りが少ない信頼性の優れた多層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【００５６】
請求項２の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記記録媒体において、第１保護層および第２保護層が、いずれも酸化物、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から、記録層の劣化変質を防ぎ、接着強度を高め、かつ記録特性を高めることができるのみならず、屈折率のコントロールが可能である。
【００５７】
請求項３の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記記録媒体において、第１保護層および第２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、これら材料が保護層材料として好ましいだけでなく、ＳｉＯ２の含量を変化させることによってＺｎＳ−ＳｉＯ２の屈折率をコンロトールできる。
【００５８】
請求項４の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記記録媒体において、第２保護層よりも第１保護層の方がＳｉＯ２の含量が多いことから、第２保護層の屈折率を第１保護層のそれよりも小さくすることができ、これにより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。
【００５９】
請求項５の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記記録層が、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、さらに性能を向上させるとともにレーザー入射側情報層の透過率を高くすることができる。
【００６０】
請求項６の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記記録層の厚さが、３〜１５ｎｍであることから、均一で、かつ高い透過率のレーザー入射側の情報層を得ることができ、全情報層の記録再生特性の優れた記録媒体を得る。
【００６１】
請求項７の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記反射層が、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、非晶質マークを形成しやすく、全情報層の記録再生特性の優れた記録媒体を得る。
【００６２】
請求項８の多層相変化型情報記録媒体によれば、上記反射層の厚さが、３〜２０ｎｍであることから、均一かつ緻密で、透過率の高いレーザー入射側情報層を得ることができ、全情報層の記録再生特性の優れた記録媒体を得る。
【００６３】
請求項９の多層相変化型情報記録媒体によれば、第１基板側から光を入射させたときの第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることから、第１、第２情報層がともに感度がよく、記録再生特性の優れた多層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【００６４】
請求項１０の多層相変化型情報記録媒体によれば、光透過層側から光を入射させたときの第１情報層の光透過率が４０〜７０％であることから、高ＮＡピックアップでも第１、第２情報層ともに良好に記録再生ができ、高密度記録ができ、再生誤りが少ない信頼性の優れた多層相変化型情報記録媒体を得ることができる。
【００６５】
請求１１の多層相変化型情報記録媒体の製造方法によれば、特定の各工程を含むことから、結晶と非晶質の反射率のコントラストが大きくとれ、再生誤りが少ない信頼性の優れた多層相変化型情報記録媒体を製造することができる。
【００６６】
請求項１２の多層相変化型情報記録媒体の製造方法によれば、特定の各工程を含むことから、高ＮＡピックアップでも良好に記録再生ができ、高密度記録ができ、再生誤りが少ない信頼性の優れた多層相変化型情報記録媒体を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層相変化型情報記録媒体の一例を示す概略断面図。
【図２】本発明の多層相変化型情報記録媒体の別の例を示す概略断面図。
【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　第１保護層
１２　記録層
１３　第２保護層
１４　反射層
１５　熱拡散層
【図１】
2004110913.tif 000003
【図２】
2004110913.tif 000004