(57)【要約】      （修正有）【課題】  レーザ光の照射による温度上昇を効率的に行うことができ、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減し、従来のものに比して高密度な多層型光情報記録媒体を提供する。【解決手段】  記録層３１、５１、７１の光照射側に、ぞれぞれ、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層２、４、６を積層する。温度変調層２、４、６は、温度の変化により、光学定数である屈折率ｎ及び／又は消衰係数ｋが可逆的に変化する材料であり、温度上昇に応じてレーザ光の波長における透過率が低下し、反射率が上昇する材料を含んで構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光照射により記録及び／又は再生を行う記録層を少なくとも２層以上有する多層型光情報記録媒体において、
前記記録層の少なくとも１層の光照射側に、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層が積層されていることを特徴とする多層型光情報記録媒体。
【請求項２】
温度変調層及び該温度変調層が積層された記録層からの反射率が、上記温度変調層の温度が高温のときに高くなることを特徴とする請求項１に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項３】
上記温度変調層の室温でのバンドギャップを光の波長換算したときの値λＥが、光源波長λＳに対して、０．８×λＳ≦λＥ≦λＳの関係式を満たすことを特徴とする請求項１または２に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項４】
上記温度変調層が、金属酸化物からなることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項５】
上記温度変調層が、酸化亜鉛からなることを特徴とする請求項４に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項６】
上記温度変調層の厚さが、２０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項７】
上記記録層が、少なくとも、信号を記録したピット列と前記ピット列を覆うように形成された反射層とからなることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項８】
上記反射層が、金属からなることを特徴とする請求項７に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項９】
上記反射層の厚さが、２〜３０ｎｍであることを特徴とする請求項７または８に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項１０】
上記記録層が、少なくとも色素を用いた有機化合物層を含んだ請求項１〜６の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項１１】
上記記録層が、少なくとも光照射により結晶状態と非晶質状態との間に相転移が発生する層を含むことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のであることを特徴とする多層型光情報記録媒体。
【請求項１２】
上記記録層が、少なくとも磁性層を含んでいることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項１３】
上記記録層間の距離が、５μｍ〜７０μｍであることを特徴とする請求項１〜１２の何れか１項に記載の多層型光情報記録媒体。
【請求項１４】
基板上に、光照射により記録及び／又は再生を行う記録層を作成する記録層作成工程と、
前記記録層の光照射側に、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層を積層する温度変調層積層工程とを有することを特徴とする多層型光情報記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光情報記録媒体、特に、光照射により記録及び／又は再生を行う記録層を少なくとも２つ有する多層型光情報記録媒体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報を記録・再生するための記録媒体である光情報記録媒体の大容量化を図るために、多層型の光情報記録媒体が開発されている。この多層型光情報記録媒体では、その片面側から記録用または再生用のレーザ光を照射することにより、所望の層に対して、選択的に情報の書き込みまたは読み取りが行われる。
【０００３】
この場合、レーザ光は、その照射側から見て手前側に位置する層から、奥側に位置する層に向けて順次透過して、目的とする層上に到達し、そこで集光される。このようにして、光情報記録媒体の所望の層に対して、情報の書き込みや読み取りが行われる。
【０００４】
このような従来の光情報記録媒体の一例として、読み取り専用の２層型光情報記録媒体について、図１０を用いて説明する。図１０に示すように、２層型光情報記録媒体は、レーザ光９０１の入射側から見て１層目の記録層９０２と２層目の記録層９０３との２層構造を有する。１層目の記録層９０２は、レーザ光９０１が１層目の記録層９０２を透過して２層目の記録層９０３の信号を読み取れるように半透明膜とし、その膜厚や材料が選択される。また、２層目の記録層９０３は反射膜とする。このような２層型光情報記録媒体では、光ビームの焦点を移動させるだけで、１層目の記録層９０２、２層目の記録層９０３のいずれの信号も片側から読み出すことができる。
【０００５】
また、１層目の記録層９０２と２層目の記録層９０３との間には、これら記録層を一定の厚さで分離する透過性のスペーサ層９０４が設けられる。スペーサ層９０４は、読み取りのためのレーザ光９０１の光路となるため、レーザ光９０１の波長での透過率が高く、基板の屈折率に近い屈折率を持つ材料が用いられる。
【０００６】
このような光情報記録媒体では、１層目の記録層９０２の信号と２層目の記録層９０３の信号とを明確に分離できること、焦点を合わせる際に利用するフォーカスエラー信号（以下、ＦＥＳと称す）の１層目の記録層９０２と２層目の記録層９０３との間での干渉（以下、ＦＥＳの層間干渉と称す）を極力なくすこと、が必要である。これらのためにスペーサ層９０４の厚さ（層間厚み）が適切に設定される。
【０００７】
スペーサ層９０４の厚さが厚い場合には、例えば１層目の記録層９０２に焦点を合わせると、２層目の記録層９０３に照射されるレーザ光は、デフォーカスにより大きく広がり、ピット又は記録マークが解像されない。そのため、２層目の記録層９０３からの反射光は、ピット又は記録マークによる変調をほとんど受けない。よって、２層目の記録層９０３の平均的な反射率に変動が無ければ、読み取った信号からハイパスフィルタで高周波成分を取り出すと、１層目の記録層９０２の信号のみを読み取ることができる。同様に、２層目の記録層９０３に焦点を合わせれば、２層目の記録層９０３の信号のみを読み取ることができる。また、スペーサ層９０４の厚さが厚い場合には、１層目の記録層９０２と２層目の記録層９０３とのＦＥＳの層間干渉をなくすことができる。
【０００８】
しかし、光情報記録媒体の大容量化のために、記録層を多層化してスペーサ層９０４の厚さを薄くした場合には、１層目の記録層９０２にレーザ光の焦点を合わせても、２層目の記録層９０３に照射されるレーザ光があまり広がらないため、２層目の記録層９０３の信号がある程度１層目の記録層９０２の信号に漏れ込むようになる。また、その逆の場合、１層目の記録層９０２の信号が２層目の記録層９０３の信号へ漏れ込むようになる（以下、この漏れ込みを層間クロストークと称す）。また、スペーサ層９０４の厚さが薄い場合には、１層目の記録層９０２と２層目の記録層９０３とのＦＥＳの層間干渉が生じる。
【０００９】
上述の層間クロストークの問題を解決するために、特許文献１では、以下のような多層光ディスクが提案されている。すなわち、ｍ個の信号記録層を有し、このｍ個の信号記録層の各々が、信号を記録したピット列と選択反射膜とからなる多層光ディスクである。この選択反射膜は、前記ピット列を覆うように形成され、室温で透明膜であり、所定の温度以上で反射膜に変化する。このような構造により、信号を再生しようとする信号記録層にレーザ光が照射されると、その信号記録層を構成する選択反射膜のうち、レーザ光が照射された領域だけが温度上昇し、反射膜に変化する。一方、信号を再生しようとする信号記録層以外の信号記録層にはレーザ光は集光されないので、その信号記録層を構成する選択反射膜の温度は上昇せず、透明を保持したままである。従って、信号を再生しようとする信号記録層以外の信号記録層からのクロストークを除去して、各信号記録層から信号を再生することができる。
【特許文献１】特開２００１−１３４９８１号公報（２００１年５月１８日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記の多層光ディスクにおいては、次のような問題点を有している。つまり、上述の効果を実現させるためには、レーザ光の照射により選択反射膜の温度を上昇させることが必要である。しかし、透明膜では光がほとんど透過してしまうために、光から熱への変換効率が非常に悪い。したがって、レーザ光の照射により選択反射膜の温度を上昇させて反射膜にするための熱の利用の観点からすると優れていない。また、特許文献１に示されている、選択反射膜Ａｇ２Ｏ及びＡｇＮＯ３が、透明膜から反射膜に変化することを示すそれぞれの化学式、２Ａｇ２Ｏ→４Ａｇ＋Ｏ２及びＡｇＮＯ３→Ａｇ＋ＮＯ２＋Ｏは、ともに物質の変化を伴っており、さらに気体の発生を伴っている。そのため、透明膜と反射膜との間の変化において、可逆性及び反応速度に乏しい。また、選択反射膜は透明膜と反射膜との間の変化なので、適用される光ディスクのタイプとしては、読み出し（再生）専用型（ＲＯＭ型）のみであり、記録層自身の反射光量の変化を利用する追記型や書き換え可能型、記録層自身のカー回転の偏光を利用する書き換え可能型の光ディスクには利用することができない。
【００１１】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、レーザ光の照射による温度上昇を効率的に行うことができ、温度による反応速度及び可逆性に優れ、ＲＯＭ型、追記型及び書き換え可能型に利用可能であり、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減し、従来のものに比して高密度な多層型光情報記録媒体及びその製造方法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】
【００１２】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記課題を解決するために、光照射により記録及び／又は再生を行う記録層を少なくとも２層以上有する多層型光情報記録媒体において、前記記録層の少なくとも１層の光照射側に、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層が積層されていることを特徴としている。
【００１３】
上記構成によれば、記録層に温度変調層が積層されているので、温度変調層における温度変化を起こすための熱の発生が、温度変調層自身からだけでなく、記録層からも起こる。つまり、記録層は、光を熱に変換する吸熱層としても機能することができる。そのため、熱を効率良く利用することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、光照射側に温度変調膜が積層されているため、照射光が集光されない面（デフォーカス面）からの反射を抑えるようにすることができる。
【００１５】
温度変調層は、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化するので、照射光の集光状態の差による温度変化に応じて、反射率及び／又は透過率を適切に変化させることができる。この場合、光学定数の温度による変化によって反射率及び／又は透過率を変化させているので、物質の変化や気体の発生を伴わない。そのため、反射率及び／又は透過率の変化における反応速度および可逆性に優れている。
【００１６】
また、上記構成は、ＲＯＭ型、追記型及び書き換え可能型の光情報記録媒体に利用することが可能である。
【００１７】
また、温度変調膜を積層するというだけで、容易に現行の多層型光情報記録媒体への応用することができるため、現行の装置を利用して製造することができる。そのため、コスト面で優れている。また、安定性がある現行の多層型光情報記録媒体において、記録層に温度変調層を積層すると、温度変調層は、温度変化に対して可逆性があり安定であるため、安定性に優れた光記録媒体とすることができる。
【００１８】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記温度変調層及び該温度変調層が積層された記録層からの反射率が、上記温度変調層の温度が高温のときに高くなるのが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、入射光がフォーカス状態で温度変調層及び該温度変調層が積層された記録層に照射されると、高温状態の温度変調層及び記録層からの反射率を高くすることができる。また、光がデフォーカス状態で照射されると、温度が低温状態の温度変調層及び記録層からの反射率を低くすることができる。よって、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【００２０】
なお、温度変調層の材料及び膜厚を適宜選択することで入射光がフォーカス状態での反射率を、入射がデフォーカス状態での反射率より高くすることができる。
【００２１】
また、照射光のスポット内での温度差を利用し、実質的な照射光のサイズが縮小されることによる超解像効果を有しているため、従来の多層型光情報記録媒体に比して、高密度な多層型光情報記録媒体とすることができる。
【００２２】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記温度変調層の室温でのバンドギャップを光の波長換算したときの値λＥが、光源波長λＳに対して、０．８×λＳ≦λＥ≦λＳの関係式を満たしていてもよい。
【００２３】
通常、バンドギャップより若干低いエネルギーの光から吸収が起こる。そのため、上記構成のように、温度変調層として光源波長の近辺にバンドギャップを持つ材料を利用すると、温度変調層を通る光の一部が吸収されて温度変調層自身の発熱が起きる。この発熱により、光照射による温度変調層の温度上昇が、より起こりやすくなり、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することに関してより優れた効果を奏する。
【００２４】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記温度変調層が、金属酸化物からなっていてもよい。
【００２５】
上記構成によれば、例えば、蒸着法やスパッタリング法を用いることができるため、容易に温度変調層を形成することができる。
【００２６】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記温度変調層が酸化亜鉛（ＺｎＯ）からなっていてもよい。
【００２７】
上記構成によると、光学定数である屈折率および消衰係数が可逆的に変化することがわかっており、その安定性、反射率及び透過率の変化等が示されているため、温度変調層として、容易に実現することが可能である。また、温度変調層を安価で容易に製造することができる。
【００２８】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記温度変調層の厚さが、２０〜３００ｎｍであってもよい。
【００２９】
温度変調層の厚さが薄すぎると温度による反射率の変化が小さくなり、反対に厚すぎると記録層から発生する熱が十分に伝わらなくなる。そこで、上記構成のようにすることで、より確実に所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【００３０】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記記録層が、少なくとも、信号を記録したピット列と前記ピット列を覆うように形成された反射層とからなっていてもよい。
【００３１】
上記構成によると、ピット列により反射光の量が変化して読み出しを行う読み出し専用型（ＲＯＭ型）の多層型光情報記録媒体において、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【００３２】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記反射層が、金属からなっていてもよい。
【００３３】
上記構成によれば、光源波長として３００〜８００ｎｍの光に対して、比較的反射率が高いため光量を有効に利用することができる。さらに、蒸着法やスパッタリング法により容易に反射層を形成することができる。
【００３４】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記反射層の厚さが、２〜３０ｎｍであってもよい。
【００３５】
ここで、反射層の厚さが薄すぎると所望の記録層からの反射光量が不十分となり、厚すぎると入射光側から見て奥側の記録層に光が届かなくなる。これらいずれの場合も信号の再生が難しくなる。しかし、上記構成のように反射層の厚さを２〜３０ｎｍとすることで、各記録層からの信号の再生をより確実に行うことができる。
【００３６】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記記録層が、少なくとも色素を用いた有機化合物層を含んでいてもよい。
【００３７】
上記構成によると、光照射により有機化合物層の不可逆変化を起こすことで反射光量が変化する追記型の多層型光情報記録媒体において、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減した多層型光情報記録媒体を提供することができる。
【００３８】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記記録層が、少なくとも光照射により結晶状態と非晶質状態との間に相転移が発生する層を含んでいてもよい。
【００３９】
上記構成によると、相転移によって反射光量が変化する相変化を用いた書き換え可能型の多層型光情報記録媒体において、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減した多層型光情報記録媒体を提供することができる。
【００４０】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記記録層が、少なくとも磁性層を含んでいてもよい。
【００４１】
上記構成によると、光照射により磁性層を加熱し漏洩磁界または外部磁界によって磁化の方向を制御することで信号を記録し、また読み出し（再生）には偏光のカー回転を利用する、光磁気を用いた書き換え可能型の多層型光情報記録媒体において、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減した多層型光情報記録媒体を提供することができる。
【００４２】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、上記構成に加え、上記記録層間の距離が、５μｍ〜７０μｍであってもよい。
【００４３】
一般的に光情報記録媒体においては、多層化による高密度化を図るにあたり、記録層を何層でも積層できるわけではなく、ごみの問題やチルトマージンの問題や収差の問題等から記録層を配置できる範囲が限定される。しかし、本発明に係る多層型光情報記録媒体では、最近接の記録層間の距離を、温度変調層を積層しない場合に比して小さくすることができる。よって、上記のような距離とすることができる。そのため、限定された範囲に配置できる記録層の数を増やすことができ、高密度化が可能となる。
【００４４】
本発明に係る多層型光情報記録媒体の製造方法は、上記課題を解決するために、基板上に、光照射により記録及び／又は再生を行う記録層を作成する記録層作成工程と、前記記録層の光照射側に、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層を積層する温度変調層積層工程とを有することを特徴としている。
【００４５】
上記方法によると、記録層に温度変調層が積層されているので、温度変調層における温度変化を起こすための熱の発生が、温度変調層自身からだけでなく、記録層からも起こる。つまり、記録層は、光を熱に変換する吸熱層としても機能することができる。そのため、熱を効率良く利用することができる多層型光情報記録媒体を製造することができる。
【発明の効果】
【００４６】
本発明に係る多層型光情報記録媒体は、以上のように、記録層の少なくとも１層の光照射側に、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化する温度変調層が積層されている。
【００４７】
上記構成によれば、記録層に温度変調層が積層されているので、温度変調層における温度変化を起こすための熱の発生が、温度変調層自身からだけでなく、記録層からも起こる。つまり、記録層は、光を熱に変換する吸熱層としても機能することができる。そのため、熱を効率良く利用することができるという効果を奏する。
【００４８】
また、光照射側に温度変調膜が積層されているため、照射光が集光されない面（デフォーカス面）からの反射を抑えるようにすることができる。
【００４９】
温度変調層は、温度の変化に基づいて屈折率及び／又は消衰係数が変化するので、照射光の集光状態の差による温度変化に応じて、反射率及び／又は透過率を適切に変化させることができる。この場合、光学定数の温度による変化によって反射率及び／又は透過率を変化させているので、物質の変化や気体の発生を伴わない。そのため、反射率及び／又は透過率の変化における反応速度および可逆性に優れている。
【００５０】
また、上記構成は、ＲＯＭ型、追記型及び書き換え可能型の光情報記録媒体に利用することが可能である。
【００５１】
また、温度変調膜を積層するというだけで、容易に現行の多層型光情報記録媒体への応用することができるため、現行の装置を利用して製造することができる。そのため、コスト面で優れている。また、安定性がある現行の多層型光情報記録媒体において、記録層に温度変調層を積層すると、温度変調層は、温度変化に対して可逆性があり安定であるため、安定性に優れた光記録媒体とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
〔実施の形態１〕
以下に、本発明に係る多層型光情報記録媒体の実施の一形態を図１〜６に基づいて詳細に説明する。
【００５３】
本実施の形態の多層型光情報記録媒体１００は、読み出し（再生）専用型（ＲＯＭ型）の多層型光情報記録媒体である。図１は、多層型光情報記録媒体１００の断面図である。図１に示すように、多層型光情報記録媒体１００は、光透過層１と、第１の温度変調層２と、第１の記録層３１と、第２の温度変調層４と、第２の記録層５１と、第３の温度変調層６と、第３の記録層７１と、基板９とをこの順で備える。また、第１の記録層３１と第２の温度変調層４との間及び第２の記録層５１と第３の温度変調層６との間に形成されたスペーサ層８を備える。以下の説明において、第１、第２、第３といった序数詞を省くこともある。つまり、例えば、第１の記録層３１は、単に、記録層３１と記載することもある。
【００５４】
光透過層１及び基板９は、多層型光情報記録媒体１００を傷や酸化から保護する役割を担う保護材である。光透過層１及び基板９のうち、少なくとも記録再生に用いるレーザ光が通過しうる側は、レーザ光に対して光吸収が生じない材料、或いは光吸収が生じても無視できる程度に小さい材料（例えば１０％以下等）を使用するのが好ましい。なぜなら、用いるレーザ光の波長において光吸収が生じると、レーザ光の光量を有効に活用することができず、記録再生時の信号振幅を大きく取る上で不利になる等の理由のためである。
【００５５】
図１に示す多層型光情報記録媒体１００は、光透過層１をレーザ光入射側とし、そのため、光透過層１は、レーザ光に対して光吸収が生じない、或いは生じたとしても無視できる程度に小さい材料を用いる。光透過層１をレーザ光入射側とするので、基板９を構成する材料の光学的特性は、特に限定されるものではなく、透明でも不透明であってもよい。
【００５６】
光透過層１及び基板９を形成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、熱可塑型ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）等の熱可塑性透明樹脂（プラスチック）；熱硬化型ポリイミド、紫外線硬化型アクリル樹脂等の熱硬化性透明樹脂、ガラス、およびこれらの組合せ等が挙げられる。
【００５７】
光透過層１の厚みは特に限定されるものでなく、通常、１〜１００μｍ程度の厚みを有することが適当である。また、光透過層１は、０．１〜１．２ｍｍ程度の厚みを有していてもよく、その場合、多層型光情報記録媒体１００に適当な強度を付与することができる。また、基板９の厚みも、特に限定されるものではなく、多層型光情報記録媒体１００に適当な強度を付与するためには、例えば、０．１〜１．２ｍｍ程度が適当である
第１の記録層３１は、信号を記録した物理的な凸凹であるピット列３１１および、ピット列３１１を覆うように形成された反射膜３１２から成る。また、第２の記録層５１は、信号を記録した物理的な凸凹であるピット列５１１および、ピット列５１１を覆うように形成された反射膜５１２から成る。また、第３の記録層７１は、信号を記録した物理的な凸凹であるピット列７１１および、ピット列７１１を覆うように形成された反射膜７１２から成る。
【００５８】
反射膜３１２は、レーザ光により、反射膜３１２を通して記録層５１及び記録層７１の信号が読み取れて、かつ、記録層３１の信号が読み取れるように、レーザ光の波長である程度の透過率と反射率とを持つことが必要である。例えば、透過率は１０％〜９８％で、反射率は２％〜９０％であればよく、好ましくは、透過率が７０％〜９５％で、反射率が５％〜３０％であればよい。また、反射膜５１２は、レーザ光により、反射膜５１２を通して記録層７１の信号が読み取れて、かつ、記録層５１の信号が読み取れるように、レーザ光の波長である程度の透過率と反射率とを持つことが必要である。例えば、透過率は２０％〜８０％で、反射率は２０％〜８０％であればよく、好ましくは、透過率が３０％〜５０％で、反射率が５０％〜７０％であればよい。反射膜７１２は、レーザ光により記録層７１の信号が読み取れるように、レーザ光の波長である程度の反射率が必要である。例えば、反射率は３０％〜１００％であればよく、好ましくは、８０％〜１００％であればよい。即ち、レーザ光の入射側（光透過層１の側）から最も遠い位置に存在する反射膜７１２のみが、レーザ光を透過する必要がない。
【００５９】
反射膜３１２、５１２、７１２を形成する材料としては、特に限定されるものではないが、好ましくは、Ａｌ合金、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇなどに代表される金属である。これらの金属を用いて反射膜３１２、５１２、７１２を形成することにより、現在の技術で光源波長として考えられる３００〜８００ｎｍの光に対して、比較的反射率が高いため光量を有効に利用できる。加えて、蒸着法やスパッタリング法により容易に反射膜３１２、５１２、７１２を形成することができる。また、反射膜３１２および５１２の厚さについては、特に限定されるものではないが、上述したようにある程度の透過率及び反射率を持つためには、好ましくは、２〜３０ｎｍである。また、反射膜７１２の厚さについては、特に限定されるものではない。
【００６０】
温度変調層２、４、６は、温度の変化により、光学定数である屈折率ｎ及び／又は消衰
係数ｋが可逆的に変化する材料であり、温度上昇に応じてレーザ光の波長における透過率が低下し、反射率が上昇する材料を含んで構成される。
【００６１】
温度変調層２、４、６を構成する材料としては、上記条件を満たすものであれば特に限定されるものではないが、具体例としては、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ、ＳｎＯ２）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）、酸化バナジウム（ＶＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｖ４Ｏ９、Ｖ３Ｏ７、Ｖ６Ｏ１３、Ｖ５Ｏ９、Ｖ６Ｏ１１、Ｖ７Ｏ１３、Ｖ８Ｏ１５、Ｖ２Ｏ４、Ｖ２Ｏ３、Ｖ３Ｏ５、Ｖ３Ｏ４、Ｖ７Ｏ３、Ｖ１６Ｏ３、Ｖ９Ｏ、ＶＯ）などの金属酸化物や、ＧａＮなどの窒化物、ＳｉＣなどの炭化物、及びそれらの混合物等が挙げられる。形成方法が容易であるという点から、金属酸化物が好ましく、その中でも特に、酸化亜鉛（ＺｎＯ）がより好ましい。ここで、化学量論組成は化学式で記載されたものに限定されるものではない。
【００６２】
例えば、温度変調層２、４、６としてＺｎＯを選択したとする。ここで、Blue-ray Discなどの記録再生に用いられている波長４０５ｎｍのレーザ光に対する、ＺｎＯの光学定数である屈折率ｎ及び消衰係数ｋの温度依存性を図２に示す。光学定数である屈折率ｎ及び消衰係数ｋの測定には、サンプルの温度を所望の温度に設定できるエリプソメーターを用いた。図２からわかるように、ＺｎＯの光学定数である屈折率ｎ及び消衰係数ｋは温度により変化する。また、図２に示す屈折率ｎ及び消衰係数ｋの温度変化に可逆性があることは、測定により確認した。つまり、屈折率ｎ及び消衰係数ｋの測定において、温度を上げていく測定と下げていく測定とでは、同じ変化を示した（同じ数値になった）。なお、ＺｎＯにおいて、温度により光学定数が変化する原因は、ＺｎＯの温度が上昇することにより格子間距離が広がり、それによりバンドギャップが小さくなるために、波長４０５ｎｍでの屈折率ｎ及び消衰係数ｋが変化するためと考えられる。
【００６３】
このように、本発明では、光学定数の温度による変化によって反射率および透過率を変化させているので、物質の変化や気体の発生を伴わない。そのため、反射率および透過率の変化における反応速度および可逆性に優れている。
【００６４】
また、温度変調層２、４、６を構成する材料としては、室温でのバンドギャップを光の波長換算したときの値λＥが、光源波長λＳに対して、０．８×λＳ≦λＥ≦λＳの関係式を満たすことが好ましい。なぜなら、通常、バンドギャップより若干低いエネルギーの光から吸収が起こるので、温度変調層として光源波長の近辺にバンドギャップを持つ材料を用いると、温度変調層を通るレーザ光の一部が吸収されて温度変調層自身の発熱が起きる。そのため、レーザ光の照射による温度変調層の温度上昇がより起こりやすくなり、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することに関して、より優れているからである。
【００６５】
また、温度変調層２、４、６の厚さは、特に限定されるものではないが、薄すぎると、屈折率ｎ及び消衰係数ｋの温度変化による反射率及び透過率の変化の効果が小さくなってしまう。反対に厚すぎると、反射膜３１２、５１２、７１２で発生した熱が、それぞれ温度変調層２、４、６に十分伝わらず温度上昇が十分に行われない。従って、温度変調層２、４、６の厚さは、２０〜３００ｎｍであることが好ましい。
【００６６】
この温度変調層２、４、６の材料及び膜厚を調整することにより、温度変調層２及び反射膜３１２、温度変調層４及び反射膜５１２、温度変調層６及び反射膜７１２での反射率を室温のときに低く、高温のときに高くすることが可能である。また、温度変調層２、４、６の材料及び膜厚、反射膜３１２、５１２、７１２の材料及び膜厚を調整することにより、温度変調層２及び反射膜３１２、温度変調層４及び反射膜５１２、温度変調層６及び反射膜７１２での透過率をそれぞれ任意に設定することができる。このように、温度変調層の膜厚の調整で、温度上昇により反射率が上がり透過率が下がるように調整することができる。
【００６７】
例えば、温度変調層２、４、６としてＺｎＯを、反射膜３１２、５１２、７１２としてＡｌを採用したものについて考える。基板９としてのガラス上に８ｎｍの厚さのＡｌ、１３０ｎｍの厚さのＺｎＯをマグネトロンスパッタリング法にて成膜したサンプルに、ＺｎＯ側からレーザ光を入射させたときの、３０℃、１００℃及び２５０℃での反射率及び透過率の波長依存性の違いを図３に示す。測定には分光器を用いた。図３からわかるように、波長４０５ｎｍのレーザ光を入射した際の反射率は、３０℃で３．８％、１００℃で５．６％、２５０℃で７．２％となっている。つまり、温度が高くなると反射率は上昇している。これに対し、波長４０５ｎｍのレーザ光を入射した際の透過率は、３０℃で５２．３％、１００℃で５０．１％、２５０℃で４４．４％となっている。すなわち、温度が高くなると透過率は減少している。
【００６８】
次に、５ｎｍのＡｌ、１３０ｎｍのＺｎＯを成膜したサンプルの、３０℃及び２５０℃での反射率及び透過率の波長依存性の違いを図４に、３０ｎｍのＡｌ、１４０ｎｍのＺｎＯを成膜したサンプルの、３０℃及び２５０℃での反射率及び透過率の波長依存性の違いを図５に示す。図４、図５からわかるように、波長４０５ｎｍのレーザ光を用いた場合、図３と同様、それぞれ温度が高くなると反射率が上昇し、透過率が減少していることがわかる。また、図３、図４、図５を比較してわかるように、ＺｎＯ及びＡｌの膜厚を調整することにより、反射率及び透過率を任意に設定可能であることがわかる。
【００６９】
上記では、温度変調層２、４、６について、光学定数である屈折率ｎ及び消衰係数ｋが可逆的に変化する材料を考えたが、消衰係数ｋだけ、あるいは、屈折率ｎだけ可逆的に変化する材料であってもよい。なお、屈折率ｎと消衰係数ｋとは独立な物理量ではなく相関があるので、通常どちらかが変化してもう一方は変化しないということは考えにくいが、どちらかの変化の効果に対して、もう一方の変化の効果が無視できるほど小さいということも考えられる。
【００７０】
また、上記では、温度変調層２、４、６について、光学定数である屈折率ｎ及び消衰係数ｋが温度上昇に伴い増加する材料を考えたが、屈折率ｎ及び消衰係数ｋが温度上昇に伴い減少する材料でも良く、また、屈折率ｎ及び消衰係数ｋのどちらか一方が温度上昇に伴い増加し、もう一方が減少する材料でも良い。例えば、室温で屈折率がｎ１かつ消衰係数がゼロで、高温で屈折率がｎ２かつ消衰係数がゼロの材料を温度変調層２、４、６として考えたとき、膜厚ｄをｄ＝ｍλ／２ｎ１（λは光源の波長、ｍは整数）になるように調整すると、ｎ２がｎ１より大きくても小さくても、すなわち屈折率ｎが温度上昇に伴い増加しても減少しても、温度変調層２、４、６及び記録層３１、５１、７１からの反射率は高温で増加し、透過率は高温で減少すると思われる。
【００７１】
次に、多層型光情報記録媒体１００の再生について説明する。上記多層型光情報記録媒体１００は、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて再生レーザ光（再生ビーム）を光透過層１側から入射させ、記録層での反射光を光ヘッド（図示せず）で検出することにより再生することができる。
【００７２】
第１の記録層３１の信号を再生するために、第１の記録層３１にレーザ光の焦点を合わせてフォーカス状態とする。すると、反射膜３１２で集光されたレーザ光の一部が熱に変換されて発熱し、また温度変調層２の消衰係数ｋがゼロでない場合は温度変調層２でも、集光されたレーザ光の一部が熱に変換されて発熱し、温度変調層２の温度が上昇する。このとき、第２の記録層５１及び第３の記録層７１は、レーザ光がデフォーカス状態である。その理由は以下のとおりである。
【００７３】
一般的に、レーザ光の焦点深度は、ｎ×λ／（２×ＮＡ＾２）で表される。ここで、ｎは焦点近傍の材料の屈折率、λはレーザ光源の波長、ＮＡは対物レンズの開口数である。ここで、一般にBlue-ray Discなどの記録再生に用いられている光学系であるλ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．８５を上式に代入し、さらにＺｎＯの屈折率約２．０を代入すると、焦点深度は約５６０ｎｍとなる。一般的に多層型光情報記録媒体では、各記録層間の距離は少なくとも数μｍあるので、以上のことより、一つの記録層にレーザ光をフォーカスした状態では、それ以外の記録層はレーザ光がデフォーカス状態にあることになる。従って、レーザ光がデフォーカス状態である第２の記録層５１及び第３の記録層７１においては、ほとんど発熱が起きない。もちろん、第２の記録層５１がフォーカス状態のときは、第１の記録層３１及び第３の記録層７１はデフォーカス状態となり、第３の記録層７１がフォーカス状態のときは、第１の記録層３１及び第２の記録層５１はデフォーカス状態となる。
【００７４】
従って、例えば、温度変調層２として厚さ１３０ｎｍのＺｎＯ、反射膜３１２として５ｎｍの厚さのＡｌを採用し、４０５ｎｍのレーザ光を照射すると次のようになる。記録層３１の信号を再生したいときは、レーザ光を記録層３１でフォーカス状態とするため、温度変調層２の温度が上昇し、集光されたレーザ光のビームスポット内が均一に２５０℃に上昇すれば、それにより約１６％の反射率となる。さらに、２５０℃より高くなれば、反射率はさらに高くなると予想される。実際は、ビームスポット内で温度分布があり、ビーム中心付近で温度が高く、ビームの裾野付近では温度が低い。そのため、反射率にも分布ができるが、レーザ光強度の高いビーム中心での反射率が高くなるため、温度変調層２の温度上昇により反射光量は室温のときより高くなる。また、ビーム内に反射率分布ができることにより、マスク効果が発生し、実質的なビーム径が縮小されることで、光学系より決定される再生可能な最小ピットサイズが小さくなる。よって、記録層３１の面内での記録密度向上にもつながるというメリットもある。
【００７５】
一方、透過率については、フォーカス状態で温度変調層２の温度が上昇している際には、レーザ光強度の高いビーム中心での透過率は減少する。そのため、所望していない記録層５１及び記録層７１へ到達する光量を抑えることができる。それにより記録層５１及び記録層７１からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【００７６】
また、記録層５１又は記録層７１の信号を再生する際には、記録層３１に対してレーザ光はデフォーカス状態となるため、温度変調層２の温度は上昇されず、室温付近のままである。よって、反射率は約１１％となり、フォーカス状態のときに比して反射率が抑えられる。これにより、記録層３１からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。また、透過率はデフォーカス状態の方がフォーカス状態に比して高くなるので、記録層３１を通って記録層５１又は記録層７１に到達する光量が増す。
【００７７】
同様に、温度変調層４、６であるＺｎＯの膜厚および反射膜５１２、７１２であるＡｌの膜厚を調整することにより以下のことが可能である。すなわち、温度変調層４及び反射膜５１２、温度変調層６及び反射膜７１２での反射率を、それぞれ、レーザ光がフォーカス状態で高く、デフォーカス状態で低くすることができる。よって、以下の（１）〜（３）の光量がある一定以上の値を満たすようにすることができる。
（１）レーザ光を記録層３１にフォーカスしたときの、温度変調層２及び反射膜３１２で反射される光量
（２）レーザ光を記録層５１にフォーカスしたときの、温度変調層２及び反射膜３１２を透過し、温度変調層４及び反射膜５１２で反射し、温度変調層２及び反射膜３１２を再度透過する光量
（３）レーザ光を記録層７１にフォーカスしたときの、温度変調層２及び反射膜３１２を透過し、温度変調層４及び反射膜５１２を透過し、温度変調層６及び反射膜７１２で反射し、温度変調層４及び反射膜５１２を再度透過し、温度変調層２及び反射膜３１２を再度透過する光量
これらのことにより、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１００は、各記録層からの信号を再生可能とし、かつ、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【００７８】
スペーサ層８は、記録層間の層間クロストークやＦＥＳの層間干渉を防ぐ目的で、記録層を一定の厚さで分離するために設けられる。スペーサ層８は、レーザ光の光路となるため、レーザ光の波長での透過率が高い材料を用いる必要がある。スペーサ層８を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリカーボネート、熱可塑型ポリイミド、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエーテルニトリル）、ＰＥＳ（ポリエーテルサルホン）等の熱可塑性透明樹脂（プラスチック）、熱硬化型ポリイミド、紫外線硬化型アクリル樹脂等の熱硬化性透明樹脂、ガラス、およびそれらの組合せ等が挙げられる。
【００７９】
スペーサ層８の厚さは、特に限定されるものではないが、温度変調層２、４、６を積層しなかった場合に比して薄くすることができる。その理由について以下に詳細に述べる。通常、多層型光情報記録媒体１００において、光学系が決定されると、ゴミの問題や、チルトマージンの問題、収差の問題等から多層型光情報記録媒体１００の表面から各記録層までの距離にある一定の厚さが必要となる。即ち、上記理由より、光学系を決定すると、多層化のために記録層を配置できる範囲というのが必然的に決定される。その範囲内に何層積層できるかは、各記録層間のスペーサ層８の厚さにより決定され、その厚さは層間クロストークやＦＥＳの層間干渉等より決定される。即ち、温度変調層２、４、６を積層することにより積層しなかった場合に比して、レーザ光がデフォーカス状態の記録層からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減できるので、スペーサ層８の厚さを小さくすることができる。
【００８０】
このようにスペーサ層８の厚さを小さくすることができるのは、スペーサ層に比して温度変調層の膜厚が非常に薄いためである。スペーサ層は現在公にされている光ディスクの規格の中で、最も薄いBlu-ray Disc（商標）においても２５μｍある。これに対し温度変調層の厚さは上記のように、２０〜３００ｎｍが好ましいと書いたとおり、スペーサ層８の厚さに対して約１０２オーダーで小さくなっている。このように薄い温度変調層を積層することで、スペーサ層をどれくらい薄くできるかを考える。デフォーカス面からのクロストークは、信号振幅すなわち反射光量に依存して決まってくるため、例えば、温度の上昇に伴い反射率が２倍になるとすると、少なくとも温度変調層の１０倍オーダー（μｍオーダー）でスペーサ層を減少させることは可能である。
【００８１】
このように、温度変調層を積層することでスペーサ層を薄くできるメリットは、上記理由により、通常多層化のために記録層を配置できる範囲は限られているが、その範囲内により多くの記録層を配置できるため、高密度化が可能になるという点である。
【００８２】
例えばレーザ光源の波長（λ）４０５ｎｍ、対物レンズの開口数（ＮＡ）０．８５の光学系を採用しているBlu-ray discにおいては、２層ディスクの中間層の厚みは２５μｍと定義されている（日経エレクトロニクス ２００３年３月３１日号 ｐｐ１４３−１４４、他）。しかし、Blu-ray disc媒体に温度変調層２、４、６を積層する際には、上述したように、スペーサ層８の厚さを温度変調層２、４、６を積層しない場合に比して小さくすることが可能であるため、スペーサ層８の厚さを２５μｍ以下とすることが可能である。
【００８３】
また、λ＝６５０ｎｍ、ＮＡ＝０．６の光学系を採用しているＤＶＤにおいては、２層ディスクの中間層の厚みは５５μｍ±１５μｍと定義されている（パイオニアのテクニカルガイド「ＤＶＤテクニカルガイド」2.1 Design Concept of the Physical Specification、他）が、ＤＶＤ媒体に温度変調層２、４、６を積層する際には、スペーサ層８の厚さは７０μｍ以下とすることが可能であり、より好ましくは４０μｍ以下とすることが可能である。また、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の光学系における２層媒体の中間層厚は、Blu-ray DiscおよびＤＶＤにて定義されている２層ディスクの中間層厚から光学系で換算しておおよその値を求めると、約３２μｍとなるため、λ＝４０５ｎｍ、ＮＡ＝０．６５の光学系を採用した媒体に温度変調層２、４、６を積層する際には、スペーサ層８の厚さは３２μｍ以下とすることが可能である。
【００８４】
次に、図６（ａ）〜（ｈ）を参照して、多層型光情報記録媒体１００の製造方法の一例について説明する。初めに、図６（ａ）に示すように、まず、スタンパ６０Ａを用いて樹脂６１を射出形成する。次に、図６（ｂ）に示すように、射出成形した樹脂６１をスタンパから取り外すと、基板９の一主面にピット列７１１が形成されたものが作製される。ここでは、樹脂６１で基板９が構成される。そして、図６（ｃ）に示すように、スパッタリング法により、ピット列７１１を覆うように反射膜７１２としてＡｌを、その上に温度変調層６としてＺｎＯを成膜する。このとき、ピット列７１１と反射膜７１２とから第３の記録層７１が形成される。
【００８５】
その後、図６（ｄ）に示すように、スタンパ６０Ａの信号記録面とは異なる信号記録面を有するスタンパ６０Ｂの信号記録面をスペーサ層８で覆う。そして図６（ｅ）に示すように、スペーサ層８に、基板９の一主面に第３の記録層７１及び温度変調層６を形成したものを接触させ、基板９側から紫外線（図示せず）を照射してスペーサ層８を硬化させる。そして、図６（ｆ）に示すように、スタンパ６０Ｂを取り外し、スパッタリング法により、ピット列５１１を覆うように反射膜５１２としてＡｌを、その上に温度変調層４としてＺｎＯを製膜する。このようにすることで、基板９に第３の記録層７１及び温度変調層６、第２の記録層５１及び温度変調層４が形成されたものができる。次に、第２の記録層５１まで作製されると、スタンパ６０Ａ、６０Ｂの信号記録面と異なる信号記録面を有するスタンパ（図示せず）を用いて、図６（ｄ）〜（ｆ）を用いて上記した工程と同様の工程を行うことにより、図６（ｇ）に示すような、基板９に第３の記録層７１及び温度変調層６、第２の記録層５１及び温度変調層４、第１の記録層３１及び温度変調層２が形成されたものができる。そして、図６（ｈ）に示すように、温度変調層２上に光透過層１として紫外線硬化樹脂を形成することにより、多層型光情報記録媒体１００が完成する。
【００８６】
なお、本発明は、上述の構成に限定されるものではなく、温度変調層及び記録層を必須の層として、種々の構成に適用することが可能である。例えば、温度変調層及び／又は記録層のいずれかの界面に別の層（例えば、保護層等）を新たに付加してもかまわない。
【００８７】
また、上記説明においては、温度変調層及び記録層の数はそれぞれ３層として説明したが、本発明に係る多層型光情報記録媒体はこれに限定されず、２層以上の記録層及び少なくとも１層の温度変調層を有するものであれば良い。
〔実施の形態２〕
次に、本発明に係る多層型光情報記録媒体の他の実施の形態を、図７に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に関し、上記実施の形態１の図２に示される構成要素と同一の要素には、図７にて同一の符号を付してその説明を省略し、実施の形態１と異なる点のみ説明することとする。本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０１は、追記型の多層型光情報記録媒体である。図７は、多層型光情報記録媒体１０１の断面図である。
【００８８】
図７に示すように、本願発明に係る多層型光情報記録媒体１０１は、光透過層１と、第１の温度変調層２と、第１の記録層３２と、第２の温度変調層４と、第２の記録層５２と、第３の温度変調層６と、第３の記録層７２と基板９とをこの順で備える。また、第１の記録層３２と第２の温度変調層４との間及び第２の記録層５２と第３の温度変調層６との間に形成されたスペーサ層８を備える。
【００８９】
記録層３２、５２、７２を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、色素を含む有機化合物であれば特に限定されるものではないが、例えば、シアニン系有機感光色素を含む有機化合物などが挙げられる。記録層３２、５２、７２の層厚は、特に限定されるものではないが、数ｎｍ〜数百ｎｍのオーダーが好ましい。本実施形態では、記録層３２、５２、７２にはピットが形成されていなくてもよい。
【００９０】
この追記型の多層型光情報記録媒体１０１における記録方法については、次のように行うことができる。すなわち、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて、所定の記録信号に対応するレーザ光を照射することで、所望の記録層（記録層３２、５２、７２のいずれか）が局所的に不可逆変化を起こすことにより、記録信号を記録することができる。
【００９１】
また、再生時には、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて再生レーザ光（再生ビーム）を光透過層１側から入射させ、記録層での記録信号に対応した反射光量の変化を、光ヘッド（図示せず）で検出することにより再生する（読み取る）ことができる。
【００９２】
よって、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０１は、記録層３２、５２、７２上に温度変調層２、４、６を、その膜厚を調整して形成することにより、次のことが可能である。すなわち、温度変調層２及び記録層３２、温度変調層４及び記録層５２、温度変調層６及び記録層７２での反射率を、それぞれ、レーザ光がフォーカス状態で高く、デフォーカス状態で低くすることができる。
【００９３】
以上のことにより、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０１は、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
〔実施の形態３〕
次に、本発明に係る多層型光情報記録媒体の他の実施の形態を図８に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に関し、上記実施の形態１の図２に示される構成要素と同一の要素には、図８にて同一の符号を付してその説明を省略し、実施の形態１と異なる点のみ説明することとする。本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０２は、相変化を用いた書き換え可能型の多層型光情報記録媒体である。図８は、多層型光情報記録媒体１０２の断面図である。
【００９４】
図８に示すように、本願発明に係る多層型光情報記録媒体１０２は、光透過層１と、第１の温度変調層２と、第１の記録層３３と、第２の温度変調層４と、第２の記録層５３と、第３の温度変調層６と、第３の記録層７３と基板９とをこの順で備える。また、第１の記録層３３と第２の温度変調層４との間及び第２の記録層５３と第３の温度変調層６との間に形成されたスペーサ層８を備える。
【００９５】
第１の記録層３３は、相変化膜３３１と、相変化膜３３１を挟むように形成された保護膜３３２及び３３３とから成る。また、第２の記録層５３は、相変化膜５３１と、相変化膜５３１を挟むように形成された保護膜５３２及び５３３とから成る。また、第３の記録層７３は、相変化膜７３１と、相変化膜７３１を挟むように形成された保護膜７３２及び７３３とから成る。
【００９６】
相変化膜３３１、５３１、７３１を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、相変化を伴う材料であれば特に限定されるものではない。例えば、ＧｅＳｂＴｅ，ＩｎＳｂＴｅ，ＡｇＩｎＳｂＴｅ，ＳｎＳｅＴｅ，ＧｅＴｅＳｅ等、及びこれらの材料にＣｏ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ａｇ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｖ，Ｗ等を少なくとも１種以上微量添加したもの等が挙げられる。
【００９７】
保護膜３３２，３３３，５３２，５３３，７３２，７３３を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２，ＳｉＯ２等が挙げられる。
【００９８】
記録層３３、５３、７３の層厚は、特に限定されるものではないが、数ｎｍ〜数百ｎｍのオーダーが好ましい。本実施形態では、記録層３３、５３、７３にはピットが形成されていなくてもよい。
【００９９】
この書き換えの多層型光情報記録媒体１０２における記録方法については、次のように行うことができる。すなわち、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて、所定の記録信号に対応するレーザ光を照射することで、相変化膜３３１、５３１、７３１が局所的に可逆的に相変化（例えば、アモルファス状態から結晶状態等）を起こすことにより、記録信号を記録することができる。
【０１００】
また、再生時には、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて再生レーザ光（再生ビーム）を光透過層１側から入射させ、記録層での記録信号に対応した反射光量の変化を、光ヘッド（図示せず）で検出することにより再生する（読み取る）ことができる。
【０１０１】
よって、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０２は、記録層３３、５３、７３上に温度変調層２、４、６を、その膜厚を調整して形成することにより、次のことが可能である。すなわち、温度変調層２及び記録層３３、温度変調層４及び記録層５３、温度変調層６及び記録層７３での反射率を、それぞれ、レーザ光がフォーカス状態で高く、デフォーカス状態で低くすることができる。
【０１０２】
以上のことにより、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０２は、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【０１０３】
〔実施の形態４〕
次に、本発明に係る多層型光情報記録媒体の他の実施の形態を図９に基づいて詳細に説明する。本実施の形態に関し、上記実施の形態１の図２に示される構成要素と同一の要素には、図８にて同一の符号を付してその説明を省略し、実施の形態１と異なる点のみ説明することとする。本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０３は、光磁気を用いた書き換え可能型の多層型光情報記録媒体である。図８は、多層型光情報記録媒体１０３の断面図である。
【０１０４】
図９に示すように、本願発明に係る多層型光情報記録媒体１０３は、光透過層１と、第１の温度変調層２と、第１の記録層３４と、第２の温度変調層４と、第２の記録層５４と、第３の温度変調層６と、第３の記録層７４と基板９とをこの順で備える。また、第１の記録層３４と第２の温度変調層４との間及び第２の記録層５４と第３の温度変調層６との間に形成されたスペーサ層８を備える。
【０１０５】
第１の記録層３４は、光入射側から順に形成された、保護膜３４１、磁性膜３４２、保護膜３４３及び反射膜３４４から成る。また、第２の記録層５４は、光入射側から順に形成された、保護膜５４１、磁性膜５４２、保護膜５４３及び反射膜５４４から成る。また、第３の記録層７４は、光入射側から順に形成された、保護膜７４１、磁性膜７４２、保護膜７４３及び反射膜７４４から成る。
【０１０６】
磁性膜３４２、５４２、７４２を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、光磁気記録が可能な材料であれば特に限定されるものではない。例えば、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＧｅＣｏ，ＤｙＦｅＣｏ等、及びそれらの合金にＣｒやＮｉ等の添加物を加えたもの、及びそれらの合金等が挙げられる。
【０１０７】
保護膜３４１，３４３，５４１，５４３，７４１，７４３を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＺｎＳ−ＳｉＯ２，ＳｉＯ２等が挙げられる。
【０１０８】
反射膜３４４，５４４，７４４を構成する材料としては、当該分野で通常使用される材料を用いることができ、特に限定されるものではない。例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ，ＡｌＴｉ，ＡｌＳｉ，ＡｌＭｇ，ＡｇＰｄＣｕ，ＡｇＰｄＴｉ等、及びそれらの合金等が挙げられる。
【０１０９】
記録層３４、５４、７４の層厚は、特に限定されるものではないが、数ｎｍ〜数百ｎｍのオーダーが好ましい。本実施形態では、記録層３４、５４、７４にはピットが形成されていなくてもよい。
【０１１０】
この光磁気を用いた書き換え可能型の多層型光情報記録媒体１０３における記録方法については、次のように行うことができる。すなわち、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて、所定の記録信号に対応するレーザ光を照射することで、磁性膜３４２、５４２、７４２が局所的に加熱され漏洩磁界又は外部磁界によって磁化の方向を制御することにより、記録信号を記録することができる。
【０１１１】
また、再生時には、レーザ光源（図示せず）と集光レンズ等の光学系（図示せず）とを用いて再生レーザ光（再生ビーム）を光透過層１側から入射させ、記録層での記録信号に対応した偏光のカー回転を利用し、光ヘッド（図示せず）で検出することにより再生する（読み取る）ことができる。
【０１１２】
再生時には、偏光のカー回転を利用するのであるが、反射光量も無関係では無いので、よって、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０３は、記録層３３、５３、７３上に温度変調層２、４、６を、その膜厚を調整して形成することにより、次のことが可能である。すなわち、温度変調層２及び記録層３３、温度変調層４及び記録層５３、温度変調層６及び記録層７３での反射率を、それぞれ、レーザ光がフォーカス状態で高く、デフォーカス状態で低くすることができる。
【０１１３】
以上のことにより、本実施の形態の多層型光情報記録媒体１０３は、所望の記録層以外からの層間クロストーク及びＦＥＳの層間干渉を低減することができる。
【０１１４】
なお、本発明は、上述の各実施形態の構成に限定されるものではなく、温度変調層及び記録層を必須の層として、種々の構成に適用することが可能である。例えば、温度変調層及び／又は記録層のいずれかの界面に別の層（例えば、保護層等）を新たに付加してもかまわない。
【０１１５】
また、上記各実施形態の説明においては、温度変調層及び記録層の数はそれぞれ３層として説明したが、本発明に係る多層型光情報記録媒体はこれに限定されず、２層以上の記録層及び少なくとも１層の温度変調層を有するものであれば良い。
【０１１６】
また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明の多層型光情報記録媒体は、ディスク状、いわゆる円盤状の光ディスクのみならず、カード状又はシート状等の形状のものであってもよい。また、本発明の多層型光情報記録媒体において、光情報記録の方式は光学的な方式であれば特に限定されるものではなく、本発明の多層型光情報記録媒体は、光ディスク、光磁気ディスク、相変化型光ディスク等の種々の光情報記録媒体を含みうる。
【０１１７】
また、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の多層型光情報記録媒体は、再生専用面と、記録再生可能な面とが混在する、ハイブリッド媒体としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、例えば、ＣＤ(Compact Disc)、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)、ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、ＤＶＤ−ＲＯＭ(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、ＣＤ−Ｒ(Compact Disc Recordable)、ＣＤ−ＲＷ(Compact Disc ReWritable)、ＤＶＤ−Ｒ(Digital Versatile Disc Recordable)、ＤＶＤ−ＲＷ(Digital Versatile Disc ReWritable)、ＤＶＤ−ＲＡＭ(Digital Versatile Disc Random Access Memory)、ＭＯ(Magneto-Optical disc)、ＭＤ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ、Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ等の光情報記録媒体に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る多層型光情報記録媒体の断面図である。
【図２】本発明に係る温度変調膜であるＺｎＯ膜の光学定数である屈折率ｎおよび消衰係数ｋの温度依存性を示す図である。
【図３】１３０ｎｍのＺｎＯからなる温度変調膜及び８ｎｍのＡｌからなる反射膜での反射率及び透過率の３０℃、１００℃及び２５０℃での波長依存性を示す図である。
【図４】１３０ｎｍのＺｎＯからなる温度変調膜及び５ｎｍのＡｌからなる反射膜での反射率及び透過率の３０℃及び２５０℃での波長依存性を示す図である。
【図５】１４０ｎｍのＺｎＯからなる温度変調膜及び３０ｎｍのＡｌからなる反射膜での反射率及び透過率の３０℃及び２５０℃での波長依存性を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｈ）は、上記多層型光情報記録媒体の製造工程を示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る多層型光情報記録媒体の断面図である。
【図８】図１および図７示す多層型光情報記録媒体とは別の本発明の実施形態に係る多層型光情報記録媒体の断面図である。
【図９】図１、図７および図８に示す多層型光情報記録媒体とは別の本発明の実施形態に係る多層型光情報記録媒体の断面図である。
【図１０】従来の２層型光情報記録媒体の断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１  光透過層
２  第１の温度変調層
４  第２の温度変調層
６  第３の温度変調層
８、９０４  スペーサ層
９  基板
３１、３２、３３、３４、９０１  第１の記録層
５１、５２、５３、５４、９０３  第２の記録層
７１、７２、７３、７４  第３の記録層
６１  樹脂
６０Ａ、６０Ｂ  スタンパ
１００、１０１、１０２、１０３  多層型光情報記録媒体
３１１、５１１、７１１  ピット列
３１２、３４４、５１２、５４４、７１２、７４４  反射膜
３３１、５３１、７３１  相変化膜（相転移が発生する層）
３３２、３３３、３４１、３４３、５３２、５３３、５４１、５４３、７３２、７３３、７４１、７４３  保護膜
３４２、５４２、７４２  磁性膜（磁性層）
９０１  レーザ光
【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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【図９】
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【図１０】
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