(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の記録時に集光される記録光を当該記録光の波長に応じて吸収して焦点近傍を加熱することにより空洞でなる記録マークを形成し、上記情報の再生時に所定の読出光が照射されることに応じた当該読出光の光変調を基に当該情報を再生させる記録領域と、上記記録領域に隣接して設けられ、上記焦点近傍における熱が拡散することを抑制する非記録領域とを有する記録層
を有し、
上記記録領域は、
少なくともモノマー又はオリゴマーと、光重合開始剤とが混合されてなる液状材料を光重合によって硬化させた光硬化型樹脂でなり、
上記液状材料は、
上記モノマー又はオリゴマーに対して上記光重合開始剤を過剰量配合することにより、硬化後の上記記録層に上記光重合開始剤を残留させてなる
光情報記録媒体。
【請求項２】
上記非記録領域は、
上記記録領域を当該記録領域の両側から挟むように設けられている
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
上記記録層は、
複数の上記記録領域と、複数の上記非記録領域とが交互に積層されている
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
上記非記録領域は、
上記記録領域との親和性が低い
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
上記非記録領域は、
上記記録領域と異なる種類の樹脂材料でなる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
上記記録領域は、
上記記録光の波長をλ、当該記録光を集光する対物レンズの開口数をＮＡ、上記記録領域の当該記録光の光軸方向の厚さをｔａ、上記記録領域の屈折率をｎとしたとき、次式を満たす
【数１】
0004487214.tif 000016
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項７】
上記非記録領域は、
上記記録領域よりも高いガラス転移点を有する
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項８】
上記非記録領域は、
上記記録領域よりも３０［℃］以上高いガラス転移点を有する
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項９】
上記記録領域は、
１４０℃以上かつ４００℃以下の気化温度を有する気化材料を含有し、上記情報の記録時に上記焦点近傍の加熱に応じて上記光重合開始剤を気化させることにより上記記録マークを形成する
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報記録媒体に関し、例えば光ビームを用いて情報が記録され、また当該光ビームを用いて当該情報が再生される光情報記録媒体に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光情報記録媒体としては、円盤状の光情報記録媒体が広く普及しており、一般にＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等が用いられている。
【０００３】
一方、かかる光情報記録媒体に対応した光情報記録再生装置では、音楽コンテンツや映像コンテンツ等の各種コンテンツ、或いはコンピュータ用の各種データ等のような種々の情報を当該光情報記録媒体に記録するようになされている。特に近年では、映像の高精細化や音楽の高音質化等により情報量が増大し、また１枚の光情報記録媒体に記録するコンテンツ数の増加が要求されているため、当該光情報記録媒体のさらなる大容量化が求められている。
【０００４】
そこで、光情報記録媒体を大容量化する手法の一つとして、２系統の光ビームを干渉させてなる微小なホログラムを記録マークとし、光情報記録媒体の厚さ方向に複数重ねるように形成することにより、１層の記録層内に複数層に相当する情報を記録するようになされた光情報記録媒体が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−７８８３４公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで光情報記録媒体として、照射された光ビームによって発生する熱により当該光ビームの焦点近傍に空洞（気泡）を形成し、この空洞を記録マークとすることにより１層の記録層内に複数層に相当する情報を記録することができると考えられる。
【０００６】
この光情報記録媒体では、光ビームに対する感度が低く、記録マークを形成するために光ビームをある程度長い時間照射しなければならず、記録速度が低いという問題があった。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、記録速度を向上させ得る光情報記録媒体を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため本発明においては、情報の記録時に集光される記録光を当該記録光の波長に応じて吸収して焦点近傍を加熱することにより空洞でなる記録マークを形成し、情報の再生時に所定の読出光が照射されることに応じた光変調を基に当該情報を再生させる記録領域と、記録領域に隣接して設けられ、焦点近傍における熱が拡散することを抑制する非記録領域とを有する記録層を設け、記録領域は、少なくともモノマー又はオリゴマーと、光重合開始剤とが混合されてなる液状材料を光重合によって硬化させた光硬化型樹脂でなり、液状材料は、モノマー又はオリゴマーに対して光重合開始剤を過剰量配合することにより、硬化後の記録層に光重合開始剤を残留させてなるようにした。
【０００９】
これにより、過剰量配合した光重合開始剤の残渣を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成でき、このとき焦点近傍において上昇した温度を記録領域内に封じ込めて焦点近傍における温度の上昇を速めることができるため、記録マークを形成するまでに必要となる記録時間を短縮することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、過剰量配合した光重合開始剤の残渣を気化させることにより空洞でなる記録マークを形成でき、このとき焦点近傍において上昇した温度を記録領域内に封じ込め、焦点近傍における温度の上昇を速めることができるため、記録マークを形成するまでに必要となる記録時間を短縮することができ、かくして記録速度を向上させ得る光情報記録媒体を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１２】
（１）第１の実施の形態
（１−１）光情報記録媒体の構成
図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、光情報記録媒体１００は、基板１０２及び１０３の間に記録層１０１を形成することにより、全体として情報を記録するメディアとして機能するようになされている。
【００１３】
基板１０２及び１０３はガラス基板でなり、光を高い割合で透過させるようになされている。また基板１０２及び１０３は、Ｘ方向の長さｄｘ及びＹ方向の長さｄｙがそれぞれ  約５０［ｍｍ］程度、厚さｔ２及びｔ３が約０．６〜１．１［ｍｍ］でなる正方形板状又は長方形板状に構成されている。
【００１４】
この基板１０２及び１０３の外側表面（記録層１０１と接触しない面）には、波長が４０５〜４０６［ｎｍ］でなる光ビームに対して無反射となるような４層無機層（Ｎｂ２Ｏ２／ＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５／ＳｉＯ２）のＡＲ（AntiReflection coating）処理を施している。
【００１５】
なお基板１０２及び１０３としては、ガラス板に限られず、例えばアクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂など種々の光学材料を用いることができる。基板１０２及び１０３の厚さｔ２及びｔ３は、上記に限定されるものではなく、０．０５［ｍｍ］〜１．２［ｍｍ］の範囲から適宜選択することができる。この厚さｔ２及びｔ３は、同一の厚さであっても異なっていても良い。また、基板１０２及び１０３の外側表面にＡＲ処理を必ずしも施さなくても良い。
【００１６】
そして基板１０３の上部に例えば重合によってフォトポリマーを形成する未硬化状態の液状材料Ｍ１（詳しくは後述する）が展開された後、当該液状材料Ｍ１上に基板１０２が載置され、図１における記録層１０１に相当する部分が未硬化状態の液状材料Ｍ１でなる光情報記録媒体１００（以下、これを未硬化光情報記録媒体１００ａと呼ぶ）が形成される。
【００１７】
このように未硬化光情報記録媒体１００ａは、硬化前のフォトポリマーである液状材料Ｍ１を透明な基板１０２及び１０３により挟んでおり、全体として薄い板状に構成されている。
【００１８】
液状材料Ｍ１は、その内部にモノマー又はオリゴマー、もしくはその両方（以下、これをモノマー類と呼ぶ）が均一に分散している。この液状材料Ｍ１は、光が照射されると、照射箇所においてモノマー類が重合する（すなわち光重合する）ことによりフォトポリマーとなり、これに伴い屈折率及び反射率が変化するといった性質を有している。また液状材料Ｍ１は、光の照射によりフォトポリマー同士の間に「橋架け」を行い分子量が増加する、いわゆる光架橋が生じることにより、さらに屈折率及び反射率が変化する場合もある。
【００１９】
実際上、液状材料Ｍ１の一部或いは大部分を構成する光重合型、光架橋型の樹脂材料（以下、こららを光硬化型樹脂と呼ぶ）は、例えばラジカル重合型のモノマー類とラジカル発生型の光重合開始剤より構成され、あるいはカチオン重合型のモノマー類とカチオン発生型の光重合開始剤より構成されている。
【００２０】
なおモノマー類としては、公知のモノマー類を使用することができる。例えば、ラジカル重合型のモノマー類として、主にアクリル酸、アクリル酸エステル、アクリル酸アミドの誘導体やスチレンやビニルナフタレンの誘導体等、ラジカル重合反応に用いられるモノマーがある。また、ウレタン構造物にアクリルモノマーを持つ化合物についても適用することができる。また上述したモノマーとして、水素原子の代わりにハロゲン原子に置き換わった誘導体を用いるようにしても良い。
【００２１】
具体的に、ラジカル重合型のモノマー類としては、例えば、アクリロイルモルホリン、フェノキシエチルアクリレート、イソボルニルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールＰＯ変性ジアクリレート、１，９ノナンジオールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレートなど公知の化合物を使用することができる。なおこれらの化合物は、単官能であっても多官能であっても良い。
【００２２】
またカチオン重合型のモノマー類としてはカチオンを発生させるエポキシ基やビニル基などを含有していれば良く、例えば、エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、グリシジルアクリレート、ビニルエーテル、オキセタンなど公知の化合物を使用することができる。
【００２３】
ラジカル発生型の光重合開始剤としては、例えば、２，２−ジメトキシ−１，２ジフェニルエタン−１−オン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標、以下、これをＩｒｇ−と呼ぶ  ）６５１、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−オンオン（Ｉｒｇ−２９５９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイドオン（Ｉｒｇ−８１９、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）など公知の化合物を使用することができる。
【００２４】
カチオン発生型の光重合開始剤としては、例えばジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、トリ−ｐ−トリスルフォニウムヘキサフルオロフォスフェート、クミルトリルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート、クミルトリルヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ホウ素など公知の化合物を使用することができる。
【００２５】
因みにカチオン重合型のモノマー類及びカチオン発生型の光重合開始剤を使用することにより、液状材料Ｍ１の硬化収縮率をラジカル重合型のモノマー類及びラジカル発生型の光重合開始剤を使用した場合と比して低減することができる。また光重合型、光架橋型の樹脂材料としてアニオン型のモノマー類及びアニオン型の光重合開始剤を組み合わせて使用することも可能である。
【００２６】
またこの光重合型モノマー類、光架橋型モノマー類及び光重合開始剤、このうち特に光重合開始剤は、その材料が適切に選定されることにより、光重合を生じやすい波長を所望の波長に調整することも可能である。なお液状材料Ｍ１は、意図しない光によって反応が開始するのを防止するための重合禁止剤や、重合反応を促進させる重合促進剤などの各種添加剤を適量含有しても良い。
【００２７】
そして未硬化光情報記録媒体１００ａは図２に示す初期化装置１において、液状材料Ｍ１が初期化光源２から照射される初期化光Ｌ１により初期化され、記録マークを記録する記録層１０１として機能するようになされている。
【００２８】
具体的に初期化装置１は、初期化光源２から例えば波長３６５［ｎｍ］の初期化光Ｌ１（例えば３００［ｍＷ／ｃｍ２］、ＤＣ（Direct Current）出力）を出射させ、当該初期化光Ｌ１をテーブル３上に載置された板状の光情報記録媒体１００に対して照射させるようになされている。この初期化光Ｌ１の波長及び光パワーは、液状材料Ｍ１に使用される光重合開始剤の種類や記録層１０１の厚みｔ１などに応じて最適となるように適宜選択される。
【００２９】
因みに初期化光源２としては、高圧水銀灯、高圧メタハラ灯、固体レーザや半導体レーザ等の高い光パワーを照射し得る光源が用いられる。
【００３０】
また初期化光源２は、図示しない駆動部を有しており、Ｘ方向（図中の右方向）及びＹ方向（図の手前方向）に自在に移動し、未硬化光情報記録媒体１００ａに対して適切な位置から初期化光Ｌ１を一様に照射し得、未硬化光情報記録媒体１００ａ全体に均一に初期化光Ｌ１を照射するようになされている。
【００３１】
このとき液状材料Ｍ１は、当該液状材料Ｍ１内における光重合開始剤からラジカルやカチオンを発生させることによりモノマー類の光重合反応又は光架橋反応、もしくはその両方（以下、これらをまとめて光反応と呼ぶ）を開始させると共に、モノマー類の光重合架橋反応を連鎖的に進行させる。この結果モノマー類が重合してフォトポリマーとなることにより硬化し、記録層１０１となる。
【００３２】
なおこの液状材料Ｍ１では、全体的にほぼ均一に光反応が生じるため、硬化後の記録層１０１における屈折率は一様となる。すなわち初期化後の光情報記録媒体１００では、いずれの箇所に光を照射しても戻り光の光量が一様となるため、情報が一切記録されていない状態となる。
【００３３】
また記録層１０１として、熱により重合する熱重合型又は熱により架橋する熱架橋型の樹脂材料（以下、これを熱硬化型樹脂と呼ぶ）を用いることができる。この場合硬化前の熱硬化型樹脂である液状材料Ｍ１としては、例えばその内部にモノマー類及び硬化剤が均一に分散している。この液状材料Ｍ１は、高温下又は常温下においてモノマー類が重合又は架橋（以下、これを熱硬化と呼ぶ）することによりポリマーとなり、これに伴い屈折率及び反射率が変化するといった性質を有している。
【００３４】
実際上、液状材料Ｍ１は、例えばポリマーを生成する熱硬化型のモノマー類と硬化剤に対し、上述した光重合開始剤が所定量添加されることにより構成される。因みに熱硬化型のモノマー類及び硬化剤としては、光重合開始剤が気化しないよう、常温硬化若しくは比較的低温で硬化する材料を使用することが好ましい。また、光重合開始剤の添加前に熱硬化樹脂を加熱して予め硬化させておくことも可能である。
【００３５】
なお、熱硬化型樹脂に使用されるモノマー類としては、公知のモノマー類を使用することができる。例えば、フェノール樹脂やメラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などの材料として使用されるような種々のモノマー類を使用することができる。
【００３６】
また熱硬化型樹脂に使用される硬化剤としては、公知の硬化剤を使用することができる。例えば、アミン類、ポリアミド樹脂、イミダゾール類、ポリスルフィド樹脂、イソシアネートなど、種々の硬化剤を使用することができ、反応温度やモノマー類の特性に応じて適宜選択される。なお硬化反応を促進する硬化補助剤など種々の添加物を添加するようにしても良い。
【００３７】
さらに記録層１０１として、熱可塑性の樹脂材料を用いることができる。この場合、基板１０３上に展開される液状樹脂Ｍ１は、例えば所定の希釈溶剤で希釈されたポリマーに対し、上述した光重合開始剤が所定量添加されることにより構成される。
【００３８】
なお、熱可塑性の樹脂材料としては、公知の樹脂を用いることができる。例えば、オレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン、ＡＢＳ（Acrylonitrile Butadiene Styrene Copolymer）樹脂、ポリエチレンテレフタレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール樹脂、ノルボルネン樹脂など、種々の樹脂を使用することができる。
【００３９】
また希釈溶剤は、水、アルコール類、ケトン類、芳香族系溶剤、ハロゲン系溶剤などの各種溶剤若しくはこれらの混合物を用いることができる。なお熱可塑性の樹脂の物理特性を変化させる可塑剤など種々の添加物を添加するようにしても良い。
【００４０】
（１−２）本発明における記録マークの記録及び再生原理
液状材料Ｍ１として光硬化型の樹脂材料を用いた場合は、光重合開始剤がスタータとなり後は連鎖的に光反応が進行するため、理論上、非常に少量の光重合開始剤のみが消費される。しかしながら液状材料Ｍ１の光反応を迅速にかつ十分に進行させるため、一般的に、実際に消費される光重合開始剤と比して過剰な量の光重合開始剤が配合される。
【００４１】
すなわち図３に示すように、初期化後の光情報記録媒体１００における記録層１０１では、モノマー類が重合して生成したポリマーＰ内に形成された空間Ａに、消費されなかった光重合開始剤（以下、これを光重合開始剤残渣と呼ぶ）Ｌが散在した状態にある。
【００４２】
また熱硬化型樹脂及び熱可塑性樹脂に対して光重合開始剤を配合した場合には、当該光重合開始剤が何らかの反応によって消費されることはなく、そのまま記録層１０１内に残留するため、光硬化型樹脂と同様に光重合開始剤残渣が散在した状態にすることができる。さらにベース記録層１０１には、希釈溶剤として使用された溶剤が残留した残留溶剤や硬化処理において残留した未反応のモノマー類が散在することも考えられる。
【００４３】
本発明におけるベース光情報記録媒体１００では、液状材料Ｍ１において、１４０℃〜４００℃（１４０℃以上、４００℃以下を意味する、以下、同様の意味で「〜」を用いる）に沸騰又は分解などにより気化する気化温度を有する光重合開始剤、残留溶剤又はモノマー類などの気化材料を配合することにより、初期化後のベース記録層１０１に１４０℃〜４００℃に気化温度を有する気化材料を散在させておく。
【００４４】
図４に示すようにベース記録層１０１に対物レンズＯＬを介して所定の記録用の光ビームＬ２（以下、これを記録光ビームＬ２ｃと呼ぶ）が照射されると、記録光ビームＬ２ｃの焦点Ｆｂ近傍の温度が局所的に上昇し、例えば１５０℃以上の高温になる。
【００４５】
このとき記録光ビームＬ２ｃは、焦点Ｆｂ近傍のベース記録層１０１に含まれる気化材料を気化させ、その体積を増大させることにより、焦点Ｆｂに気泡を形成する。このとき気化した光重合開始剤残渣は、そのまま記録層１０１の内部を透過し、又は記録光ビームＬ２ｃが照射されなくなることにより冷却され、体積の小さな液体に戻る。このため記録層１０１では、気泡により形成された空洞のみが焦点Ｆｂ近傍に残ることになる。なお記録層１０１のような樹脂は、通常一定の速度で空気を透過させることから、いずれ空洞内は空気によって満たされると考えられる。
【００４６】
すなわちベース光情報記録媒体１００では、記録光ビームＬ２ｃを照射してベース記録層１０１が含有する気化材料を気化させることにより、図４（Ａ）に示すように、焦点Ｆｂに気泡によって形成された空洞でなる記録マークＲＭを形成することができる。
【００４７】
一般的に記録層１０１に使用されるフォトポリマーの屈折率ｎ１０１が１．５程度であり、空気の屈折率ｎＡＩＲが１．０であることから、記録層１０１は、当該記録マークＲＭに対して読出光ビームＬ２ｄが照射されると、図４（Ｂ）に示すように、当該記録マークＲＭの界面における屈折率の差異により、読出光ビームＬ２ｄを反射して比較的光量の大きい戻り光ビームＬ３を生成する。
【００４８】
一方記録層１０１は、記録マークＲＭが記録されていない所定の目標位置に対して読出用の光ビームＬ２（以下、これを読出光ビームＬ２ｄと呼ぶ）が照射されると、図４（Ｃ）に示すように、目標位置近傍が一様の屈折率ｎ１０１でなることにより、読出光ビームＬ２ｄを反射させることはない。
【００４９】
すなわち光情報記録媒体１００では、記録層１０１の目標位置に読出光ビームＬ２ｄを照射し、光情報記録媒体１００によって反射される戻り光ビームＬ３の光量を検出することにより、記録層１０１における記録マークＲＭの有無を検出することができ、記録層１０１に記録された情報を再生し得るようになされている。
【００５０】
（１−３）光情報記録再生装置の構成
図５において光情報記録再生装置１は、全体として光情報記録媒体１００における記録層１０１に対して光を照射することにより、記録層１０１において想定される複数の記録マーク層（以下、これを仮想記録マーク層と呼ぶ）に情報を記録し、また当該情報を再生するようになされている。
【００５１】
光情報記録再生装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）構成でなる制御部６により全体を統括制御するようになされており、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）から基本プログラムや情報記録プログラム、情報再生プログラム等の各種プログラムを読み出し、これらを図示しないＲＡＭ（Random Access Memory）に展開することにより、情報記録処理や情報再生処理等の各種処理を実行するようになされている。
【００５２】
制御部６は、光ピックアップ７を制御することにより、当該光ピックアップ７から光情報記録媒体１００に対して光を照射させ、また当該光情報記録媒体１００から戻ってきた光を受光するようになされている。
【００５３】
光ピックアップ７は、制御部６の制御に基づき、レーザダイオードでなる記録再生光源１０から例えば波長４０５〜４０６［ｎｍ］の光ビームＬ２をＤＣ出力で出射させ、当該光ビームＬ２をコリメータレンズ１１により発散光から平行光に変換した上でビームスプリッタ１２に入射させるようになされている。
【００５４】
因みに記録再生光源１０は、制御部６の制御に従い、光ビームＬ２の光量を調整し得るようになされている。
【００５５】
ビームスプリッタ１２は、反射透過面１２Ｓにより光ビームＬ２の一部を透過させ、対物レンズ１３へ入射させる。対物レンズ１３は、光ビームＬ２を集光することにより、光情報記録媒体１００内の任意の箇所に合焦させるようになされている。
【００５６】
また対物レンズ１３は、光情報記録媒体１００から戻り光ビームＬ３が戻ってきた場合、当該戻り光ビームＬ３を平行光に変換し、ビームスプリッタ１２へ入射させる。このときビームスプリッタ１２は、戻り光ビームＬ３の一部を反射透過面１２Ｓにより反射し、集光レンズ１４へ入射させる。
【００５７】
集光レンズ１４は、戻り光ビームＬ３を集光してピンホール板１５のピンホール１５Ａを通過させる。このときピンホール１５Ａは、所望の仮想記録マーク層において反射された戻り光ビームＬ３のみを選択的に通過させ、レンズ１６を介して当該戻り光ビームＬ３受光素子１７に照射する。
【００５８】
これに応じて受光素子１７は、戻り光ビームＬ３の光量を検出し、当該光量に応じた検出信号を生成して制御部６へ送出する。これにより制御部６は、検出信号を基に戻り光ビームＬ３の検出状態を認識し得るようになされている。
【００５９】
ところで光ピックアップ７は、図示しない駆動部が設けられており、制御部６の制御により、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の３軸方向に自在に移動し得るようになされている。実際上、制御部６は、当該光ピックアップ７の位置を制御することにより、光ビームＬ２の焦点位置を所望の位置に合わせ得るようになされている。
【００６０】
このように光情報記録再生装置５は、光情報記録媒体１００内の任意の箇所に対して光ビームＬ２を集光し、また当該光情報記録媒体１００から戻ってくる戻り光ビームＬ３を検出し得るようになされている。
【００６１】
（１−４）実施例
（１−４−１）実施例１
以下の条件により、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ１〜Ｓ８を作製した。サンプルＳ１〜Ｓ８では、光重合開始剤の気化温度の差異による影響を確認するために、１種類のモノマー類に対して、気化温度の異なる８種類の光重合開始剤を同一重量配合した。
【００６２】
モノマー類としてアクリル酸エステルモノマー（ｐ−クミルフェノールエチレンオキシド付加アクリル酸エステル）とウレタン２官能アクリレートオリゴマーとの混合物（重量比４０：６０）１００重量部に対し、１．０重量部の光重合開始剤を加え、暗室化において混合脱泡することにより液状材料Ｍ１を調整した。以下に、各サンプルにおいて使用した光重合開始剤を示す。
【００６３】
サンプルＳ１：ＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３  （２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）
サンプルＳ２：Ｉｒｇ−１８４  （１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）
サンプルＳ３：Ｉｒｇ−７８４  （ビス（η−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム（チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製））
サンプルＳ４：Ｉｒｇ−９０７  （２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−オン、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）
サンプルＳ５：Ｉｒｇ−３６９（２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製）
サンプルＳ６：ＳＣＴＰ（ソニーケミカルインフォメーションデバイス株式会社製）
サンプルＳ７：Ｘ−３２−２４（ソニーケミカルインフォメーションデバイス株式会社製）
サンプルＳ８：ＵＶＸ４（ソニーケミカルインフォメーションデバイス株式会社製）
【００６４】
そして液状材料Ｍ１を基板１０３上に展開し、基板１０２及び１０３の間に挟み込んで未硬化光情報記録媒体１００ａを作製した。この未硬化光情報記録媒体１００ａに対し、高圧水銀灯でなる第１初期化光源１により初期化光Ｌ１（波長３６５［ｎｍ］においてパワー密度２５０［ｍＷ／ｃｍ２］）を１０［ｓｅｃ］照射することにより、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ１を作製した。なお、各サンプルＳ１〜Ｓ８における記録層１０１の厚さｔ１は０．５［ｍｍ］、基板１０２の厚さｔ２は０．７［ｍｍ］、基板１０３の厚さｔ３は０．７［ｍｍ］であった。
【００６５】
以下に、サンプルＳ１〜Ｓ８に使用した液状材料Ｍ１におけるモノマー類及び光重合開始剤の配合量の一覧を示す。
【００６６】
【表１】
0004487214.tif 000002
【００６７】
光情報記録再生装置５は、光情報記録媒体１００に対して情報を記録する際、図６（Ａ）に示すように、記録再生光源１０（図５）からの記録光ビームＬ２ｃを記録層１０１内に集光する。この場合、光情報記録再生装置５は、光ピックアップ７（図５）のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位置を制御することにより、記録光ビームＬ２ｃ（図６（Ａ））を記録層１０１内の目標とする位置（すなわち目標位置）に合焦させる。
【００６８】
このとき記録層１０１内の目標位置では、記録光ビームＬ２ｃが集光され、温度が局所的に上昇し、記録層１０１における光重合開始剤残渣の温度が光重合開始剤の気化温度以上になることにより、当該光重合開始剤残渣が気化し、目標位置に空洞でなる記録マークＲＭを形成する。
【００６９】
具体的に光情報記録再生装置５は、記録層１０１の表面から深さ２００［μｍ］となる位置を目標位置とし、記録再生光源１０から波長４０５〜４０６［ｎｍ］、光パワー５５［ｍＷ］のレーザ光でなる記録光ビームＬ２ｃを射出し、これをＮＡ（Numerical Aperture）＝０．３の対物レンズ１３により集光し、目標位置に対して照射した。
【００７０】
光情報記録再生装置５は、光情報記録媒体１００から情報を読み出す際、図６（Ｂ）に示すように、記録再生光源１０（図５）からの読出光ビームＬ２ｄを記録層１０１内に集光する。この場合、光情報記録再生装置５は、光ピックアップ７（図５）のＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の位置を制御することにより、読出光ビームＬ２ｄ（図６（Ｂ））を記録層１０１内の目標位置に合焦させる。
【００７１】
このとき光情報記録再生装置５は、記録再生光源１０から記録光ビームＬ２ｃと同波長でなり光パワーが２００［μＷ］又は１．０［ｍＷ］でなる読出光ビームＬ２ｄを出射し、対物レンズ１３により記録層１０１内の記録マークＲＭが形成されているべき目標位置に集光させる。
【００７２】
このとき読出光ビームＬ２ｄは、記録マークＲＭにより反射され、戻り光ビームＬ３となる。光情報記録再生装置５は、対物レンズ１３及びビームスプリッタ１２等を介して当該戻り光ビームＬ３をＣＣＤ（Charge Coupled Device）でなる受光素子１７により検出した。
【００７３】
また光情報記録再生装置５は、サンプルＳ１における目標位置に対し、波長が４０５［ｎｍ］でなる光パワー５５［ｍＷ］の記録光ビームＬｃ２を開口数ＮＡが０．３の対物レンズ１３を介して０．６［ｓｅｃ］照射後、同一波長、同一の開口数ＮＡでなる対物レンズ１３を介して光パワー１．０［ｍＷ］の読出光ビームＬ２ｄを照射した。
【００７４】
このとき受光素子１７は、図７（Ａ）に示すように、十分に検出可能な光量でなる戻り光ビームＬ３を検出することができた。以下、このときの光量を基準光量とし、サンプルＳ１〜Ｓ８に対する戻り光ビームＬ３の検出の有無を確認している。
【００７５】
一方記録光ビームＬｃ２を照射していない目標位置に対し、同様に読出光ビームＬ２ｄを照射した場合、受光素子１７は、図７（Ｂ）に示すように、戻り光ビームＬ３を殆ど検出することができなかった。
【００７６】
なお、サンプルＳ１に使用した光重合開始剤は、紫外線から可視光（１［ｎｍ］〜５５０［ｎｍ］）を吸収することによって励起され、光重合のスタータとなるラジカルを発生させることから、紫外線を吸収する特性を有する。またサンプルＳ２〜Ｓ８に使用した各重合開始剤についても同様である。
【００７７】
記録光ビームＬ２ｃは、その波長が４０５〜４０６［ｎｍ］と紫外線に近い可視光である。従ってサンプルＳ１において使用したＤＡＲＣＵＲ１１７３は記録層１０１内において記録光ビームＬ２ｃを吸収して自ら発熱し、気化温度以上となることにより気化し、気泡でなる記録マークＲＭを形成していると考えられる。
【００７８】
フォトポリマーもその構造から多数の２重結合を有していることが多い。一般的に２重結合は、紫外線を吸収することが知られている。すなわちフォトポリマーは、記録光ビームＬ２ｃを吸収して発熱し、この熱を光重合開始剤に伝達することにより、光重合開始剤の温度を上昇させ、当該光重合開始剤を気化させているものと考えられる。
【００７９】
さらに光情報記録再生装置５は、サンプルＳ１〜Ｓ８の目標位置に対し、波長が４０５〜４０６［ｎｍ］でなる光パワー２０［ｍＷ］、ＤＣ出力の記録光ビームＬｃ２を開口数ＮＡが０．３の対物レンズ１３を介して１０．０［ｓｅｃ］照射後、同一波長、同一の開口数ＮＡでなる対物レンズ１３を介して光パワー１．０［ｍＷ］の読出光ビームＬ２ｄを照射した。
【００８０】
このとき光情報記録再生装置５は、照射時間を０．０５［ｓｅｃ］から１０．０［ｓｅｃ］まで、０．０５［ｓｅｃ］刻みで増大させながら複数の目標位置に記録光ビームＬ２ｃをそれぞれ照射した。
【００８１】
そして光情報記録再生装置５は、目標位置に読出光ビームＬ２ｄを照射し、受光素子１７によって戻り光ビームＬ３の光量を検出した。基準光量以上の光量が受光素子１７によって検出できた記録光ビームＬ２ｃの照射時間のうち、最も短い照射時間を記録時間とした。
【００８２】
表２に、サンプルＳ１〜Ｓ８の記録時間、各サンプルに使用された光重合開始剤の種類、気化温度及び配合割合の一覧を示す。なお、表中に「×」とあるのは、記録光ビームＬ２ｃを１０［ｓｅｃ］照射した目標位置に対して読出光ビームＬ２ｄを照射した場合であっても受光素子１７によって基準光量以上の戻り光ビームＬ３が検出されなかったことを示している。
【００８３】
【表２】
0004487214.tif 000003
【００８４】
なおサンプルＳ１〜Ｓ８までに使用した光重合開始剤の気化温度は、以下の測定条件によるＴＧ／ＤＴＡ（示唆熱・熱重量同時測定）の測定結果を示しており、ＴＧ曲線において最も激しく重量減少が生じた温度を気化温度としている。
【００８５】
雰囲気      ：Ｎ２（窒素雰囲気下）
昇温速度：２０［℃／ｍｉｎ］
測定温度：４０℃〜６００℃
使用装置：ＴＧ／ＤＴＡ３００（セイコーインスツルメンツ株式会社製）
【００８６】
因みに例えば測定対象物が複数の気化温度を有する場合には、最も低温において激しく重量減少が生じた温度を測定対象物の気化温度としている。またＵＶＸ４は、測定範囲（４０℃〜６００℃）において急激な重量減少が確認できず、気化温度が存在しなかったため、気化温度を６００℃超とした。
【００８７】
この結果から、気化温度が１４７℃〜３９４℃でなる光重合開始剤を用いたサンプルＳ１〜Ｓ８のいずれにおいても１［ｓｅｃ］未満（０．２〜０．８［ｓｅｃ］）の記録時間において基準光量以上の戻り光ビームＬ３が検出され、目標位置に記録マークＲＭが形成されていることが確認された。
【００８８】
一方気化温度が５３２℃、６００℃以上でなる光重合開始剤を用いたサンプルＳ７およびＳ８では、記録光ビームＬ２ｃを１０［ｓｅｃ］照射した目標位置に対して読出光ビームＬ２ｄを照射した場合であっても受光素子１７によって基準光量以上の戻り光ビームＬ３が検出されず、目標位置に記録マークＲＭが形成されなかったことが確認された。
【００８９】
すなわち気化温度が低い光重合開始剤を使用した場合には、記録光ビームＬ２ｃの照射によって焦点Ｆｂ付近に存在する光重合開始剤残渣が気化温度程度もしくはそれ以上上昇することにより、光重合開始剤残渣が気化して記録マークＲＭを形成することができたと考えられる。一方、気化温度が高い光重合開始剤を使用した場合には光重合開始剤残渣が気化温度程度にまで上昇して気化することができないため、記録マークＲＭを形成することができないと考えられる。
【００９０】
因みに記録再生光源２２の代わりに２光子吸収などの多光子吸収を引き起こすピコ秒レーザを用い、波長７８０［ｎｍ］、平均出射パワー４３［ｍＷ］、５［ｐｓｅｃ］のパルス出力でなる記録光ビームＬ２ｃを各サンプルＳ１〜Ｓ８に照射した場合であっても、記録時間は同等であった。このことから記録層１０１は多光子吸収を生じさせる材料を殆ど含んでいないといえる。
【００９１】
ここで、３９４℃の気化温度でなる光重合開始剤を用いたサンプルＳ６であっても０．８［ｓｅｃ］で記録マークＲＭが形成されていることから、記録光ビームＬ２ｃの照射時間を最大１［ｓｅｃ］まで許容すると仮定すると、気化温度が４００℃程度以下の光重合開始剤を使用することにより記録マークＲＭを形成することができると考えられる。
【００９２】
また記録光ビームＬ２ｃによって発生する熱により光重合開始剤残渣を気化させており、実際に気化温度の比較的低い重合開始剤の方が気化温度の高い重合開始剤よりも記録時間が短い傾向にあるため、光重合開始剤の気化温度が低ければ低いほど記録マークＲＭを容易に形成できるとも考えられる。
【００９３】
しかしＴＧ／ＤＴＡ測定の結果、気化温度が１４７℃のＤＡＲＯＣＵＲ１１７３であっても、気化温度よりも約６０℃低い約９０℃から徐々に吸熱反応が始まることが確認されている。このことはＤＡＲＯＣＵＲ１１７３を含有するサンプルを約９０℃の温度下で長時間放置した場合に、光重合開始剤残渣が徐々に揮発してしまい、記録マークＲＭを形成したいときに光重合開始剤残渣が残留しておらず、記録光ビームＬ２ｃを照射しても記録マークＲＭを形成できなくなる可能性を示唆している。
【００９４】
一般的に、光情報記録再生装置５のような電子機器は、８０℃程度の温度下で使用されることが想定されている。従って光情報記録媒体１００としての温度安定性を確保するためには、気化温度が８０℃＋６０℃＝１４０℃以上の光重合開始剤を用いることが好ましい。また、１４０℃より５℃程度高い気化温度（すなわち１４５℃）を有する光重合開始剤を用いることにより、温度安定性をさらに向上させることができると考えられる。
【００９５】
以上のことから、液状材料Ｍ１に配合される光重合開始剤の気化温度は、１４０℃〜４００℃であることが好ましく、さらに１４５℃〜３００℃であることが特に好ましい。
【００９６】
なお光重合開始剤の配合量は、光重合反応を十分に進行させると共に、重合開始剤残渣が過剰に存在することによる記録層１０１の弾性率低下などの弊害を防止するため、モノマー類１００重量部に対して０．８重量部〜２０．０重量部であることが好ましく、さらに２．５重量部〜２０．０重量部であることが特に好ましい。
【００９７】
（１−５）動作及び効果
以上の構成において、光情報記録媒体１００は、記録層１０１に１４０℃以上かつ４００℃以下の気化温度を有する光重合開始剤を光重合開始剤残渣として含有するようにした。
【００９８】
これにより、記録層１０１は、情報の記録時に所定の記録光である記録光ビームＬ２ｃが集光されると、記録光ビームＬ２ｃの焦点Ｆｂ近傍に存在する光重合開始剤残渣を加熱して当該光重合開始剤残渣を気化させることにより空洞でなる記録マークＲＭを形成することができる。
【００９９】
この結果、情報の再生時に所定の読出光である読出光ビームＬ２ｄが照射されることに応じ、記録マークＲＭに反射されてなる戻り光としての戻り光ビームＬ３を受光して記録マークＲＭの有無を検出することにより、戻り光を基に当該情報を再生させることができる。
【０１００】
すなわち従来の色素の２光子吸収特性を利用する光情報記録媒体では、多層化を行うために、再生の波長に対する透過率は高いがその倍程度以上の波長に対しては透過率が低い特殊な色素材料と、大型かつ高消費電力な高出力のフェムト秒レーザ又はピコ秒レーザを用いる必要がある。これに対し、光情報記録媒体１００は、レーザダイオードから発射される通常のレーザ光が集光されるだけで、簡易に気泡でなる記録マークＲＭを形成することができ、光情報記録再生装置５を小型化及び省電力化することが可能となる。
【０１０１】
記録層１０１は、少なくともモノマー又はオリゴマーを含むモノマー類と、光重合開始剤とが混合されてなる液状材料Ｍ１を、初期化光Ｌ１の照射による光重合や光架橋などの光反応によって硬化させた光硬化型樹脂でなる。
【０１０２】
ここで光重合開始剤は、重合反応を開始するためのラジカルやカチオンを発生させて液状材料Ｍ１における重合反応を開始させるだけの役割を担っているため、例えばモノマー類１００重量部に対して０．０１重量部〜０．１重量部（すなわち記録層１０１の全重量に対して０．０１％〜０．０９％）程度配合されていれば、理論的に（反応速度などを考慮せず十分な照射時間（例えば１０時間）に渡って初期光ビームＬ１を照射できる場合）モノマー類をフォトポリマーとして硬化させることが可能である。
【０１０３】
液状材料Ｍ１は、モノマー類に対して光重合開始剤を過剰量配合することにより、硬化後の上記記録層に上記光重合開始剤を残留させると共に、光反応の反応速度を上昇させることができる。
【０１０４】
（２）第２の実施の形態
（２−１）光情報記録媒体の構成
図８〜図１７は第２の実施の形態を示すもので、図１〜７に示す第１の実施の形態に対応する部分を同一符号で示している。第２の実施の形態では、記録層１２１の構成が第１の実施の形態における記録層１０１と異なっている。なお光情報記録再生装置５としての構成は第１の実施の形態と同様であるため説明を省略する。
【０１０５】
図８（Ａ）に示すように、光情報記録媒体１２０は、基板１０２及び１０３の間に記録層１２１を挟んだ構成でなる。記録層１２１は、記録光ビームＬ２ｃの照射に応じて記録マークＲＭが形成される記録領域１２１ａと当該記録マークＲＭが形成されない非記録領域１２１ｂとを有しており、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとが厚さ方向（Ｚ方向）に交互に積層されている。
【０１０６】
記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂの層数としては特に制限がなく、例えば各２０層程度が設けられる。この層数は、光情報記録媒体１２０の記憶容量や、記録領域１２１ａ又は非記録領域１２１ｂの記録光ビームＬ２ｃ又は読出光ビームＬ２ｄに対する光吸収率などに応じて適宜選定される。
【０１０７】
ところで図９に示すように記録光ビームＬ２ｃは、対物レンズ１３（図５）の作用により、焦点Ｆｂにおいて光強度が最も大きくなり、焦点Ｆｂから離隔するにつれて徐々に光強度が小さくなる。
【０１０８】
ここで記録光ビームＬ２ｃの波長をλ、当該記録ビームＬ２ｃを集光する対物レンズ１３の開口数をＮＡ、記録層１２１内の屈折率をｎとすると、焦点Ｆｂの光強度に対して記録光ビームＬ２ｃの光強度が１／ｅ２となるときのＺ方向の高さＣＡｈを、次式によって算出することができる。
【０１０９】
【数２】
0004487214.tif 000004
【０１１０】
実際上、記録光ビームＬ２ｃは、高さＣＡｈよりも外側であってもある程度の光強度を有しており、記録領域１２１ａ内に照射される際に当該記録光ビームＬ２ｃによる発熱（以下、これを記録光熱と呼ぶ）を生じさせる可能性がある。この記録光熱を生じさせる記録光ビームＬ２ｃの高さとして、高さＣＡｈの３倍の高さを有効高さＥＡｈとする。
【０１１１】
例えば記録層１２１の屈折率ｎを１．５２とした場合、対物レンズ１３の開口数ＮＡが０．３、記録光ビームＬ２ｃの波長λが４０５［ｎｍ］であることから、高さＣＡｈ＝４．２［μｍ］、有効高さＥＡｈ＝１２．６［μｍ］と算出される。
【０１１２】
記録領域１２１ａは、その厚さｔａが次式に示すように、有効高さＥＡｈ以下となるように形成されている。
【０１１３】
【数３】
0004487214.tif 000005
【０１１４】
また非記録領域１２１ｂは、記録領域１２１ａ内に形成される記録マークＲＭが互いに隣接しすぎることのないように例えば記録領域１２１ａの高さｔａの０．１〜１０倍程度にその高さｔｂ（図８（Ｂ））が選定されている。
【０１１５】
記録領域１２１ａの材料となる液状材料Ｍ１としては、上述した第１の実施の形態と同様の材料が用いられる。
【０１１６】
また非記録領域１２１ｂの材料となる非記録材料Ｍ２としては、液状材料Ｍ１と同様の光硬化型の樹脂材料や、種々の溶剤に溶解する溶解性樹脂、熱により溶融するホットメルト型樹脂や、熱により硬化する熱硬化型樹脂など、種々のタイプの液状樹脂や固形樹脂、さらにはガラスなどの光学用無機材料が用いられる。また非記録材料Ｍ２としては、非記録領域１２１ｂとして記録光ビームＬ２ｃ又は読出光ビームＬ２ｄを高透過率で透過するものが選択される。
【０１１７】
ここで図１０に示すように、第１の実施の形態における記録層１０１では、記録光熱の拡散方向に特に制限がないため、Ｘ、Ｙ及びＺ方向にいわば３次元的に記録光熱を拡散させる。この結果記録層１０１では、焦点Ｆｂ近傍から記録光熱が逃げてしまい、温度上昇が鈍ると考えられる。
【０１１８】
図１１に示すように、本実施の形態における記録層１２１では、非記録領域１２１ｂによって記録光熱がＺ方向に拡散するのを抑制し、焦点Ｆｂ近傍の温度上昇を速めることにより、記録マークＲＭが形成されるまでの記録時間を短縮するようになされている。
【０１１９】
具体的には、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとの間の親和性を低下させる、又は非記録領域１２１ｂのガラス転移点Ｔｇを記録領域１２１ａのガラス転移点Ｔｇを高くすることが挙げられる。まず記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとの間の親和性を低下させる方法について説明する。
【０１２０】
一般的な樹脂は、極性の低い低極性樹脂、極性の高い高極性樹脂、水を吸収して膨張する、若しくは水溶性でなるような超親水性樹脂のように、極性の高さに応じて分類することができる。
【０１２１】
低極性樹脂としては、例えばポリオレフィン樹脂、シクロオレフィン樹脂及びノルボルネン樹脂などの種類が挙げられる。また高極性樹脂としては、ポリアミドイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びポリスチレン樹脂などの種類が挙げられる。超親水性樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂などの種類が挙げられる。
【０１２２】
記録層１２１は、非記録領域１２１ｂの極性を記録領域１２１ａの極性と大きく相違させることにより、非記録領域１２１ｂと記録領域１２１ａとの親和性を低下させることができるため、記録領域１２１ａのうち、記録光熱によって加熱した成分を非記録領域１２１ｂ内に移動させることを抑制することができる。
【０１２３】
この結果非記録領域１２１ｂは、Ｚ方向に記録光熱を逃がさないため、記録光熱を焦点Ｆｂ近傍に留めることができ、当該焦点Ｆｂ近傍の温度を急激に上昇させて記録時間を短縮することができる。
【０１２４】
このとき記録層１２１は、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとして互いに異なる種類の樹脂を選定することにより、その構造の差異に応じて記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとの親和性を比較的容易に低下させることができる。
【０１２５】
なお樹脂の種類としては、主に樹脂が硬化されるときの極性基の種類に応じて分類される。また液状材料Ｍ１として２種類以上の樹脂が混合される場合には、当該液状材料Ｍ１に応じた記録領域１２１ａは最も含有量の多い樹脂の種類に属するものとする。
【０１２６】
次に、非記録領域１２１ｂのガラス転移点Ｔｇを記録領域１２１ａのガラス転移点Ｔｇを高くする方法について説明する。
【０１２７】
一般的な樹脂は、ガラス転移点Ｔｇよりも３０［℃］程度低い温度から分子運動を開始させることが知られている。
【０１２８】
非記録領域１２１ｂは、記録領域１２１ａと比してガラス転移点Ｔｇが例えば３０［℃］以上高い材料で形成されているため、記録光ビームＬ２ｃの照射によって記録領域１２１ａがガラス転移点Ｔｇ以上の温度になった場合であっても、分子運動を開始しないため、記録領域１２１ａからの熱の伝導を抑制することができる。
【０１２９】
この結果非記録領域１２１ｂは、記録領域１２１ａと極性が大きく異なる場合と同様に、記録光熱によって温度上昇した成分を非記録領域１２１ｂ内に移動させることを抑制することができ、当該焦点Ｆｂ近傍の温度を急激に上昇させて記録時間を短縮することができる。
【０１３０】
なお記録領域１２１ａはその厚みｔａが有効高さＥＡｈ以下に形成されることが好ましい。これにより記録層１２１は、当該記録光熱を記録領域１２１ａ内に広く拡散させることなく、非記録領域１２１ｂによって効果的に記録光熱を封じ込めることができる。
【０１３１】
また図１２（Ａ）に示すように、記録層１２１は、記録領域１２１ａの厚みｔａを有効高さＥＡｈ未満にすることにより、有効光領域ＥＡのうち、特にエネルギーの高い部分のみを記録領域１２１ａに照射させることができる。
【０１３２】
特に記録領域１２１ａは、その厚さｔａが次式に示すように、高さＣＡｈ以下となるように形成されることが好ましい。
【０１３３】
【数４】
0004487214.tif 000006
【０１３４】
この結果、記録層１２１は、エネルギーが高く迅速に発生した記録光熱を記録領域１２１ａ内に効果的に封じ込めることができ、焦点Ｆｂ近傍の温度を急激に上昇させ、一段と迅速に記録マークＲＭを形成することができる。
【０１３５】
この場合図１２（Ｂ）に示すように、記録層１２１は、記録領域１２１ａ内にのみ記録マークＲＭを形成するため、当該記録マークＲＭの高さＲＭｈを抑制することができ、当該記録層１２１の厚み方向（Ｚ方向）に記録密度を向上させることができる。
【０１３６】
次に、光情報記録媒体１２０の作製方法の例について説明する。
【０１３７】
まず、記録領域１２１ａがフォトポリマーでなる場合について説明する。なお説明の便宜上、図１３（Ａ）に示すように、記録領域１２１ａを２層の非記録領域１２１ｂによって挟んだ３層構造でなる記録層１２１について説明する。
【０１３８】
図１３（Ｂ）に示すように、基板１０３の上に例えばスピンコート法やスキージ法などにより、光硬化型樹脂でなる非記録材料Ｍ２を展開した後、当該液状材料Ｍ２の上に液状材料１及び非記録材料２を順次展開する。そして非記録材料Ｍ２の上に基板１０２を載置することにより基板１０２及び基板１０３の間に液状材料Ｍ１及び非記録材料Ｍ２を挟み込み、未硬化光情報記録媒体１２０ａを作製する。
【０１３９】
そして図１３（Ｃ）に示すように、初期化光源２により未硬化光情報記録媒体１２０ａに対して初期化光Ｌ１を照射することにより、液状材料Ｍ１及び非記録材料Ｍ２を光反応によって硬化させ、光情報記録媒体１２０を作製する。
【０１４０】
また、記録領域１２１ａが希釈溶媒によって希釈された希釈樹脂でなる場合について、便宜上図１４（Ａ）に示すように、非記録領域１２１ｂと基板１０３とが接着領域１２１ｃによって接着されてなる記録層１２１を用いて説明する。
【０１４１】
図１４（Ｂ）に示すように、基板１０２上に非記録材料Ｍ２を展開し、熱乾燥により希釈溶媒を蒸発させることにより非記録領域１２１ｂを形成する。さらに図１４（Ｃ）に示すように、当該非記録領域１２１ｂ上に液状材料Ｍ１を展開し、初期化光Ｌ１を照射して記録領域１２１ａを形成した後、記録領域１２１ａ上に非記録材料Ｍ２を展開し、熱乾燥により非記録領域１２１ｂを形成する。
【０１４２】
そして図１５（Ａ）に示すように、非記録領域１２１ｂ上に光硬化樹脂でなる接着用材料Ｍ３を展開し、当該接着用材料Ｍ３上に基板１０３を載置し、初期化光Ｌ１を照射（図１５（Ｂ））することにより、光情報記録媒体１２０を作製することができる。
【０１４３】
なお液状材料Ｍ１として、光硬化型樹脂に対して熱硬化型樹脂を混合することも可能である。この場合、予め熱硬化型のモノマー類及び硬化剤を混合して加熱硬化した後、光硬化型樹脂と混合し、光硬化型樹脂を光反応により硬化させる。また熱硬化型樹脂と光硬化型樹脂とを混合した後、熱硬化型樹脂を常温にて硬化させ、さらに光硬化型樹脂を光反応により硬化させることも可能である。
【０１４４】
また非記録材料Ｍ２として、所定の厚みでなるシート状の固形材料を使用することも可能である。この場合、接着領域１２１ｃを基板１０２側に設けることにより、基板１０２と非記録領域１２１ｂとを接着する。さらに基板１０２又は１０３が非記録領域１２１ｂとしての条件を満たす場合には、記録領域１２１ａを基板１０２又は１０３と隣接して設けても良い。
【０１４５】
この光情報記録媒体１２０の作製方法については、特に制限されるものではなく、種々の作製方法を用いて同様の構成でなる光情報記録媒体１２０を設けることができる。
【０１４６】
（２−２）実施例
以下の条件により、液状材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ１〜Ｒ１０を調整した。
【０１４７】
調製樹脂Ｒ１及びＲ２については、ポリマーを所定濃度になるようにトルエンで希釈し、当該ポリマー９８重量部に対して光重合開始剤としてのＩｒｇ−１８４を２重量部加え、暗室化において混合脱泡することにより調製した。
【０１４８】
調製樹脂Ｒ３〜Ｒ５、Ｒ１０については、モノマー類に対して光重合開始剤としてのＩｒｇ−１８４又はＩｒｇ−７８４を加え、暗室化において混合脱泡することにより調製した。
【０１４９】
また調製樹脂Ｒ６については、光硬化型のモノマー類、光重合開始剤、熱硬化型のモノマー類及び硬化剤を混合脱泡した後、常温（２５［℃］）で１０時間放置することにより、熱硬化型のモノマー類であるＳＲ−ＧＬＧ及び硬化剤であるＭＨ−７００を硬化させた。
【０１５０】
非記録材料Ｍ２としての調製樹脂Ｒ２１〜Ｒ２３については、ポリマーを所定濃度になるように希釈溶剤で希釈し、これを暗室化において混合脱泡することにより調製した。なお、希釈溶剤として、調製樹脂Ｒ２１及びＲ２２では純水を用い、調製樹脂Ｒ２３ではキシレン／ブタノール混合液を用いた。
【０１５１】
以下に、調製樹脂Ｒ１〜Ｒ２３の配合量及び当該調製樹脂Ｒ１〜Ｒ２３に使用された各材料の詳細を示す。
【０１５２】
【表３】
0004487214.tif 000007
【０１５３】
Ｄ５４３２      ：アートンＤ４５３２、ノルボルネン樹脂、ＪＳＲ株式会社製
ＭＴ５          ：ポリスチレン、東洋スチレン株式会社製
Ｓ２ＥＧ        ：メタクリレート樹脂（Ｓ，Ｓ（チオジエチレン）ビス（チオメタク                    リレート））、住友精化株式会社製
ＨＸ−６２０    ：アクリル樹脂（２官能アクリルモノマー）、日本化薬株式会社製
ＳＲ−ＧＬＧ    ：特殊エポキシ樹脂（グリセリンポリグリシジルエーテル）、坂本薬
工業株式会社製
ＭＨ−７００    ：リカシッドＭＨ−７００、エポキシ硬化剤（４−メチルヘキサヒ
ロ無水フタル酸）、新日本理化株式会社
ＯＨＸ−１２１  ：特殊アクリルモノマー（オキセタン）、東亞合成株式会社製
ＤＰＣＡ−６０  ：ＫＡＹＡＲＡＤ  ＤＰＣＡ−６０、アクリル樹脂、日本化薬株式
社製
ＲＳ２１１７    ：エクセバールＲＳ３１１７、ポリビニルアルコール樹脂類、クラレ
式会社製
ＡＬ−０６Ｒ    ：ゴーセノールＡＬ−０６Ｒ、ポリビニルアルコール樹脂、日本合
株式会社製
ＨＲ−１５ＥＴ  ：バイロマックスＨＲ−１５ＥＴ、ポリアミドイミド樹脂、東洋紡
株式会社製
【０１５４】
（２−２−１）実施例２
以下の条件により、光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ１１〜Ｓ１５を作製した。図１６に示すように実施例２では、１０層の記録領域１２１ａと、当該記録領域１２１ａに交互に積層された１１層の非記録領域１２１ｂと、最も基板１０３に近い非記録領域１２１ｂと当該基板１０３とを接着する接着領域１２１ｃとからなる記録層１２１を、基板１０２及び１０３によって挟んだ構成でなる光情報記録媒体１２０を作製した。
【０１５５】
サンプルＳ１１について、溶剤引き上げ法により、厚さｔ２＝０．７［ｍｍ］でなるガラス板（基板１０２）に非記録材料Ｍ２としての調製樹脂Ｒ２３を塗布した。そして調製樹脂Ｒ２３を乾燥させることにより、非記録領域１２１ｂとして８０［μｍ］の乾燥塗膜を形成した。
【０１５６】
次に液状材料Ｍ１としての調製材料Ｒ１を塗布後乾燥することにより、記録領域１２１ａとして、記録光ビームＬ２ｃの高さＣＡｈの約１．５倍の厚さｔａでなる６［μｍ］の乾燥塗膜を形成した。そして調製樹脂Ｒ２３を塗布後乾燥させることにより、非記録領域１２１ｂとして１０［μｍ］の乾燥塗膜を形成した。この記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂの形成を交互に繰り返し、合計１０層の記録領域１２１ａと、１１層の非記録領域１２１ｂを形成した。
【０１５７】
さらに調製樹脂Ｒ１の塗膜上に接着材料Ｍ３としての調製樹脂Ｒ３を１０〜１５［μｍ］の厚みで展開し、厚さｔ３＝０．７［ｍｍ］でなるガラス板（基板１０３）を載置した。なお以下に作製する他のサンプルＳ２２〜Ｓ５８のいずれにおいても同様の厚みｔ２及びｔ３でなるガラス板を基板１０２及び１０３としてそれぞれ使用した。
【０１５８】
そして高圧水銀灯でなる初期化光源２によって初期化光Ｌ１（波長３６５［ｎｍ］、照射エネルギー６［Ｊ／ｃｍ２］）を照射することにより、光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ１１を作製した。
【０１５９】
またサンプルＳ２について、液状材料Ｍ１として調製材料Ｒ２を使用し、非記録材料Ｍ２として調製材料Ｒ２２を使用した以外はサンプルＳ１１と同様にして、光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ１２を作製した。
【０１６０】
さらにサンプルＳ１３について、スピンコート法により、基板１０２上に非記録材料Ｍ２としての調製材料Ｒ２２を展開し、非記録領域１２１ｂとしての８０［μｍ］でなる乾燥塗膜を形成した。
【０１６１】
同様にスピンコート法により、液状材料Ｍ１としての調製材料Ｒ３を６［μｍ］の厚みで展開した。さらに非記録材料Ｍ２としての調製材料Ｒ２１を展開し、乾燥させて非記録領域１２１ｂとしての１０［μｍ］の乾燥塗膜を形成した。この液状材料Ｍ１及び非記録領域１２１ｂの積層を交互に繰り返し、合計１０層の液状材料Ｍ１の層と、１０層の非記録領域１２１ｂを形成した。
【０１６２】
さらに調製樹脂Ｒ１の塗膜上に非記録材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ３を１０〜１５［μｍ］の厚みで展開し、基板１０３を載置した。そしてサンプルＳ１１と同様に、初期化光Ｌ１を照射することにより、光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ１３を作製した。
【０１６３】
またサンプルＳ１４及びＳ１５について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ４及びＲ６をそれぞれ使用した以外は、サンプルＳ１３と同様にして光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ１４及びＳ１５をそれぞれ作製した。
【０１６４】
以下に、サンプルＳ１１〜Ｓ１５において記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂとして使用された調製樹脂の一覧を示している。なお表中において、ポリビニルアルコール樹脂及びポリビニルアルコール樹脂類をＰＶＯＨと表記している。
【０１６５】
【表４】
0004487214.tif 000008
【０１６６】
そして記録層１２１と基板１０２との界面から１００［μｍ］の深さ（すなわち基板１０２側から数えて２層目の記録領域１２１ａ）を目標位置ＴＰとして、実施例１と同様に、光情報記録再生装置５により記録光ビームＬ２ｃを照射し、記録マークＲＭを形成すると共に、このときの記録感度を測定した。
【０１６７】
この記録感度は、記録マークＲＭが形成されるまでに要した記録光ビームＬ２ｃの照射エネルギー（以下、これを必要記録エネルギーと呼ぶ）の相対値を表すものである。具体的には、記録光ビームＬ２ｃの出射光強度と記録マークＲＭが形成されるまでの記録時間との乗算値として必要記録エネルギーを算出した。
【０１６８】
なお記録マークＲＭが形成されたことの判断については、光学顕微鏡による各サンプルの目標位置を観察し、明視野モード及び暗視野モード双方において明確に光学反射が確認され、かつ明視野モードによる観察又は各サンプルの目標位置ＴＰにおける切断面をＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）観察し、空洞が形成されていることを確認することにより行った。
【０１６９】
（２−２−２）比較例１
以下の条件により、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ２１〜Ｓ２５を作製した。なお、当該サンプルＳ２１〜Ｓ２５における液状材料Ｍ１は、実施例２におけるサンプルＳ１１〜Ｓ１５における液状材料Ｍ１と同一材料を使用している。
【０１７０】
図１７（Ａ）に示すように、サンプルＳ２１について、液状材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ１を基板１０２上に展開し、乾燥させることにより２５０［μｍ］の乾燥塗膜を作製した。そして調製樹脂Ｒ１の塗膜上に接着材料Ｍ３としての調製樹脂Ｒ３を１０〜１５［μｍ］の厚みで展開し、基板１０３を載置した。
【０１７１】
そして高圧水銀灯でなる初期化光源１により初期化光Ｌ１（波長３６５［ｎｍ］、照射エネルギー６［Ｊ／ｃｍ２］）を照射することにより、非記録領域１２１ｂを有さない記録層１０１を有する光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ２１を作製した。
【０１７２】
サンプルＳ２２について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ２を使用した以外は、サンプルＳ２１と同様にして光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ２２を作製した。
【０１７３】
サンプルＳ２３について、基板１０３上に２５０［μｍ］の厚みでなるスペーサを載置し、液状材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ３を充填した。そして調製樹脂Ｒ３上に基板１０２を載置し、初期化光源１により初期化光Ｌ１（波長３６５［ｎｍ］、照射エネルギー６［Ｊ／ｃｍ２］）を照射することにより、図１７（Ｂ）に示すように、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ２３を作製した。
【０１７４】
サンプルＳ２４及びＳ２５について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ４及びＲ６をそれぞれ使用した以外は、サンプルＳ２３と同様に光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ２４及びＳ２５を作製した。
【０１７５】
以下に、サンプルＳ２１〜Ｓ２５において記録層１０１して使用された調製樹脂の一覧を示している。
【０１７６】
【表５】
0004487214.tif 000009
【０１７７】
そして実施例１と同様にして、光情報記録再生装置５により基板１０２から１００［μｍ］の深さを目標位置ＴＰとして記録マークＲＭを形成し、このときの記録感度を測定した。
【０１７８】
比較例１におけるサンプルＳ２１〜Ｓ２５の記録感度を基準としたときの、実施例２におけるサンプルＳ１１〜Ｓ１５の記録感度の比率（以下、これを記録感度比と呼ぶ）を以下に示す。なお上述したようにサンプルＳ１１〜Ｓ１５とサンプルＳ２１〜Ｓ２５とでは、液状材料Ｍ１としてそれぞれ同一の調製樹脂を使用している。
【０１７９】
【表６】
0004487214.tif 000010
【０１８０】
表６からわかるように、記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂを有するサンプルＳ１１〜Ｓ１５では、記録感度比がいずれも１以下となっている。これは、同一の照射エネルギーで記録光ビームＬ２ｃを照射した場合に、より短時間で記録マークＲＭを形成したことを意味している。すなわちサンプルＳ１１〜Ｓ１５では、非記録領域を持たない記録層１０１を有するサンプルＳ２１〜Ｓ２５と比較して、飛躍的に記録感度を向上させることができた。
【０１８１】
（２−２−３）比較例２
以下の条件により、光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ３１〜Ｓ３４を作製した。この比較例２では、実施例２と同様に、１０層の記録領域１２１ａと、当該記録領域１２１ａに交互に積層された１１層の非記録領域１２１ｂと、最も基板１０３に近い非記録領域１２１ｂと当該基板１０３とを接着する接着領域１２１ｃとからなる記録層１２１を、基板１０２及び１０３によって挟んだ構成でなる光情報記録媒体１２０を作製した。
【０１８２】
サンプルＳ３１〜Ｓ３４について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ４をそれぞれ使用し、非記録材料Ｍ２として調製材料Ｒ３、Ｒ５、Ｒ１０又はＲ２をそれぞれ使用した以外は、実施例１におけるサンプルＳ１３と同様に光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ３１〜Ｓ３４を作製した。
【０１８３】
以下に、サンプルＳ３１〜Ｓ３４において記録層１２１して使用された調製樹脂の一覧を示している。この比較例２では、液状材料Ｍ１及び非記録材料Ｍ２として、いずれも比較的高極性の樹脂を使用している。
【０１８４】
【表７】
0004487214.tif 000011
【０１８５】
比較例１におけるサンプルＳ２４の記録感度を基準としたときの、比較例２におけるサンプルＳ３１〜Ｓ３４の記録感度比を以下に示す。なおサンプルＳ３１〜Ｓ３４とサンプルＳ２４とでは、液状材料Ｍ１としてそれぞれ同一の調製樹脂を使用している。  
【０１８６】
【表８】
0004487214.tif 000012
【０１８７】
サンプルＳ３１〜Ｓ３４では、実施例２と同様に記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂを設けたが、僅かに記録感度の向上が確認されたのみであり、非記録領域が形成されていない記録層１０１を有するサンプルＳ１３と比較して記録感度の大幅な向上はみられなかった。これは、液状材料Ｍ１及び非記録材料Ｍ２として比較的極性の近い調製樹脂を使用したためと考えられる。
【０１８８】
このように、記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂの極性が大きく異なる場合には、非記録領域が形成されていない記録層１００と比較してその記録感度を飛躍的に向上させ得ることが確認された。また、記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂの極性が比較的近い場合には、非記録領域が形成されていない記録層１００と比較してその記録感度を大幅に向上させることはできなかった。
【０１８９】
以上のことから、記録感度を向上させるためには、記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂを設けるだけでなく、当該記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂの極性を大きく相違させることが重要であるといえる。
【０１９０】
（２−２−４）実施例３
実施例３では、非記録領域が形成されていない記録層１０１を有するサンプルＳ５１〜Ｓ５８を作製し、目標位置を変化させて記録光ビームＬ２ｃを照射したときの記録感度の変化について測定した。
【０１９１】
サンプルＳ５２について、基板１０３上に４００［μｍ］の厚みでなるスペーサを載置し、液状材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ３を充填した。そして調製樹脂Ｒ３上に基板１０２を載置し、初期化光源１により初期化光Ｌ１を照射することにより、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ５２を作製した。初期化光Ｌ１を照射する際には、中間段階においてスペーサを除去してから当該調製樹脂Ｒ３を完全に硬化させることにより、完全硬化段階で発生する収縮による歪みを低減させた。
【０１９２】
サンプルＳ５３〜Ｓ５５について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ４、Ｒ５又はＲ１０をそれぞれ使用した以外は、サンプルＳ５２と同様に光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ５３〜Ｓ５５を作製した。
【０１９３】
サンプルＳ５１について、液状材料Ｍ１としての調製樹脂Ｒ２を基板１０２上に展開し、乾燥させることにより３５０［μｍ］の乾燥塗膜を作製した。そして調製樹脂Ｒ２の塗膜上に接着材料Ｍ３としての調製樹脂Ｒ３を５０［μｍ］の厚みで展開し、基板１０３を載置した。そして高圧水銀灯でなる初期化光源１により初期化光Ｌ１を照射することにより、光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ５１を作製した。
【０１９４】
サンプルＳ５６〜Ｓ５８について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ２１、Ｒ２２又はＲ２３を使用した以外は、サンプルＳ５１と同様にして光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ５６〜Ｓ５８を作製した。
【０１９５】
そして記録層１０１と基板１０２との界面付近（界面から５［μｍ］以内）、当該界面から１００［μｍ］の深さ、当該界面から２００［μｍ］の深さをそれぞれ目標位置として、実施例２と同様に、光情報記録再生装置５により記録光ビームＬ２ｃを照射し、記録マークＲＭが形成されるまでに必要とされる必要記録エネルギーを表す記録感度を測定した。
【０１９６】
以下に、サンプルＳ５１〜Ｓ５８について使用された調製樹脂、及び測定された記録感度の一覧を示している。なお記録感度は、サンプルＳ５１における界面から２００［μｍ］の深さにおいて測定された記録感度を「４．０」としたときの相対値として示している。
【０１９７】
【表９】
0004487214.tif 000013
【０１９８】
表９からわかるように、サンプルＳ５１では、深さ２００［μｍ］のときの記録感度と、深さ１００［μｍ］のときの記録感度を比較すると、両者の比率が約４倍となっている。これは記録層１０１自体が記録光ビームＬ２ｃを吸収することにより、深さ２００［μｍ］における記録光ビームＬ２ｃの照射エネルギーが深さ１００［μｍ］における照射エネルギーよりも小さくなるためと推測される。
【０１９９】
サンプルＳ５１では、界面と深さ１００［μｍ］との深さが約１００［μｍ］だけ異なることから、照射エネルギーの差異のみを考慮すると、界面における記録感度（以下、これを界面記録感度と呼ぶ）は同様に深さ１００［μｍ］における記録感度の４倍程度になると考えられる。しかしながら、界面記録感度は深さ１００［μｍ］における記録感度の約４５倍と飛躍的に向上した。
【０２００】
これは上述したようにガラスでなる基板１０２との界面において目標位置に発生する熱が封じ込められることによるものと考えられる。すなわちガラスのガラス転移点Ｔｇが約５００〜１０００［℃］であり、一般的な樹脂材料のガラス転移点Ｔｇ（例えば−５０〜３００［℃］）と比較して遥かに高いことによることに起因するものと推測される。因みにガラスは比較的その極性が高く、高極性樹脂とその極性が比較的近いといえ、極性の差異による現象ではないと考えられる。
【０２０１】
また表９からわかるようにサンプルＳ５２〜Ｓ５８についても同様に、界面記録感度が飛躍的に向上した。すなわちガラス転移点Ｔｇの高い物質との界面近傍においては、界面から離隔した位置と比較して記録感度が飛躍的に向上することが確認された。
【０２０２】
このことから、光情報記録媒体１２０における非記録領域１２１ｂとして、ガラス転移点Ｔｇの高い物質を用いることにより、記録感度を向上させ、記録マークＲＭを形成するまでの記録時間を短縮し得るといえる。
【０２０３】
また目標位置がガラスとの界面のときに飛躍的に記録感度が向上している。ここで目標位置の一面側はガラスに隣接しているものの、ガラスの無い他方側では厚みのある記録層１０１と連接している。このため記録領域１２１ａに対して少なくとも片側に非記録領域１２１ｂを設けることにより、記録感度が向上する効果を得ることができることが明らかになった。
【０２０４】
このように化学的及び物理的に極めて安定であるガラスとの界面における界面記録感度同士を比較することにより、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとを積層して記録層１２１を形成した場合の調製樹脂の記録感度を推定することができ、調製樹脂の選択に有効に利用することができる。
【０２０５】
（２−３）動作及び効果
以上の構成において、光情報記録媒体１２０の記録層１２１は、情報の記録時に集光される記録光である記録光ビームＬ２ｃを当該記録光ビームＬ２ｃの波長に応じて吸収して焦点近傍を加熱することにより空洞でなる記録マークＲＭを形成し、情報の再生時に所定の読出光である読出光ビームＬ２ｄが照射されることに応じた光変調が表れる戻り光ビームＬ３を基に当該情報を再生させる記録領域１２１ａを有している。
【０２０６】
さらに記録層１２１は、記録領域１２１ａに隣接して設けられ、記録光ビームＬ２ｃが照射される際に焦点Ｆｂ近傍の熱が拡散することを抑制する非記録領域１２１ｂを有している。
【０２０７】
これにより記録層１２１は、記録光ビームＬ２ｃの照射エネルギーを焦点Ｆｂ近傍の温度を上昇させるのに効果的に用いて記録領域１２１ａの記録感度を向上させることができ、記録マークＲＭを形成するまでの記録時間を短縮して記録速度を向上させることができる。
【０２０８】
記録層１２１では、記録領域１２１ａの両側から挟むように非記録領域１２１ｂを設けている。
【０２０９】
これにより記録層１２１は、非記録領域１２１ｂによる記録感度を向上させる効果を記録領域１２１ａの両側から奏し得るため、非記録領域１２１ｂを片側にのみ設ける場合と比較して、一段と記録速度を向上させることができる。
【０２１０】
記録層１２１は、記録領域１２１ａを複数有しており、非記録領域１２１ｂを記録領域１２１ａと交互に積層している。
【０２１１】
これにより記録層１２１は、複数の記録領域１２１ａを設けた場合に、非記録領域１２１ｂによって記録領域１２１ａをその両側から挟むことができ、非記録領域１２１ｂによる記録感度を向上させる効果を記録領域１２１ａの両側から奏し得る。
【０２１２】
記録層１２１では、記録領域１２１ａに照射された記録光ビームＬ２ｃの焦点Ｆｂ近傍における熱を当該非記録領域１２１ｂ内に拡散することを抑制することにより、温度上昇の速度を速めて迅速に記録マークＲＭを形成することができる。
【０２１３】
記録層１２１では、記録領域１２１ａとの親和性が低くなるように非記録領域１２１ｂを選定した。
【０２１４】
これにより記録層１２１は、焦点Ｆｂ近傍における温度が上昇した際に記録領域１２１ａの低分子成分が非記録領域１２１ｂ内に移動するのを防止することができるため、非記録領域１２１ｂへの熱の伝達を抑制することができる。この結果記録層１２１は、焦点Ｆｂ近傍における熱を記録領域１２１ａ内にこもらせて当該焦点Ｆｂ近傍の温度を効果的に上昇させ、迅速に記録マークＲＭを形成することができる。
【０２１５】
記録層１２１は、記録領域１２１ａと異なる種類の樹脂材料を用いて非記録領域１２１ｂを形成することにより、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとの親和性を効果的に低下させることができる。
【０２１６】
非記録領域１２１ｂは、記録領域１２１ａよりも高いガラス転移点Ｔｇを有することにより、焦点Ｆｂ近傍における温度が上昇した際に記録領域１２１ａの低分子成分が非記録領域１２１ｂ内に移動するのを防止することができるため、非記録領域１２１ｂへの熱の伝達を抑制することができる。
【０２１７】
以上の構成によれば、記録層１２１は、記録光ビームＬ２ｃの照射によって記録マークＲＭが形成される記録領域１２１ａに隣接して、当該記録領域１２１ａとは異なる材料を用いて形成され、上記記録光ビームＬ２ｃの照射によって記録マークＲＭを形成しない非記録領域１２１ｂを設けることにより、記録マークＲＭを形成するのに必要となる必要記録エネルギーを低減することができ、かくして記録速度を向上させる光情報記録媒体を実現できる。
【０２１８】
（３）第３の実施の形態
第３の実施の形態では、記録光ビームＬ２ｃの照射に伴う焦点Ｆｂ近傍の温度上昇により熱硬化反応を生じさせて当該焦点Ｆｂ近傍の屈折率を変化させることにより、記録マークＲＭを形成する。なお初期化光源２、光情報記録再生装置５及び光情報記録媒体１２０としての構成は第２の実施の形態と同一であるため、説明を省略する。
【０２１９】
光情報記録媒体１２０の記録層１２１Ｘ（図示しない）は、記録領域１２１ａに用いられる未硬化の液状材料Ｍ１として、光硬化型のモノマー類及び光重合開始剤に加え、熱硬化型のモノマー類及び硬化剤（以下、これらを熱硬化成分と呼ぶ）を含有している。
【０２２０】
このため記録層１２１Ｘでは、記録領域１２１ａに対して記録光ビームＬ２ｃが照射されると、焦点Ｆｂ近傍における温度上昇に伴って、熱硬化成分が硬化反応により重合して硬化する。このとき記録層１２１Ｘでは、硬化成分の重合により焦点Ｆｂ近傍の屈折率が変化するため、この屈折率変化を記録マークＲＭとすることができる。
【０２２１】
（３−１）実施例４
以下の条件により、実施例２と同様の構成でなる光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ４１及びＳ４２、並びに比較例１と同様の構成でなる光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ４３及びＳ４４を作製した。
【０２２２】
実施例２と同様にして調製樹脂Ｒ１を調製した。また実施例２における調製樹脂Ｒ６と同様に調製樹脂Ｒ７及びＲ８を調製した。以下に、調製樹脂Ｒ１、Ｒ７及びＲ８の配合を一覧にして示している。
【０２２３】
【表１０】
0004487214.tif 000014
【０２２４】
ＳＸ            ：セルマイクＳＸ、Ｐ，Ｐ−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラ
ド、三協化成株式会社製
Ｍ−３５０      ：アクリル樹脂（トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性
（ｎ≒１）トリアクリレート、東亞合成株式会社製
【０２２５】
サンプルＳ４１及びＳ４２について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ７又はＲ８をそれぞれ使用し、非記録材料Ｍ２として調製材料Ｒ１を使用した以外は、実施例２におけるサンプルＳ１５と同様に光情報記録媒体１２０としてのサンプルＳ４１及びＳ４２を作製した。
【０２２６】
またサンプルＳ４３及びＳ４４について、液状材料Ｍ１として調製樹脂Ｒ７又はＲ８をそれぞれ使用した以外は、比較例１におけるサンプルＳ２１と同様に光情報記録媒体１００としてのサンプルＳ４３及びＳ４４を作製した。
【０２２７】
以下に、サンプルＳ４１〜Ｓ４４において記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂとして使用された調製樹脂の一覧を示している。
【０２２８】
【表１１】
0004487214.tif 000015
【０２２９】
ここで表３に示したように、調製樹脂Ｒ７及びＲ８は、熱硬化成分としてエポキシ樹脂（ＳＲ−ＧＬＧ）及び硬化剤（ＭＨ−７００）を含有している。このサンプルＳ４１〜Ｓ４４に対して記録光ビームＬ２ｃを照射すると、焦点Ｆｂ近傍における温度上昇により、熱硬化成分が硬化反応を生じ、この結果焦点Ｆｂ近傍における屈折率が変化することが確認されている。
【０２３０】
実施例４では、硬化反応に伴う屈折率変化を記録マークＲＭとし、屈折率変化が生じるまでの記録感度を測定した。
【０２３１】
すなわち記録層１２１Ｘと基板１０２との界面から１００［μｍ］の深さ（すなわち基板１０２側から数えて２層目の記録領域１２１ａ）を目標位置として、実施例２と同様に、光情報記録再生装置５により記録光ビームＬ２ｃを照射し、記録マークＲＭが形成されるまでの記録感度を測定した。
【０２３２】
なお記録マークＲＭが形成されたことの判断については、光学顕微鏡による各サンプルの目標位置を観察し、コントラストの異なる強反射領域が確認されたことにより行った。
【０２３３】
非記録領域１２１ｂを有するサンプルＳ４１では、単一の記録層１０１でなるサンプルＳ４３と比して記録感度の向上が確認された。サンプルＳ４２でも同様であり、単一の記録層１０１でなるサンプルＳ４３と比して記録感度の向上が確認された。
【０２３４】
このことから、屈折率変化により記録マークＲＭが形成されるサンプルＳ４１及びＳ４２であっても、非記録領域１２１ｂの存在により、記録光ビームＬ２ｃの焦点Ｆｂ近傍に発生する熱を記録領域１２１ａ内に効果的に封じ込めることができ、実施例２と同様に記録感度を向上させ得ることが確認された。
【０２３５】
（３−２）動作及び効果
以上の構成において、光情報記録媒体１２０の記録層１２１Ｘは、液状材料Ｍ１として熱硬化型樹脂を含有することにより、記録光ビームＬ２ｃが照射されると、当該記録光ビームＬ２ｃの焦点Ｆｂ近傍の屈折率を変化させ、記録マークＲＭを形成する。
【０２３６】
この場合であっても記録層１２１Ｘは、記録領域１２１ａ及び非記録領域１２１ｂを有することにより、第２の実施の形態と同様に記録領域１２１ａの記録感度を向上させて記録速度を向上することができる。
【０２３７】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、記録領域１２１ａと非記録領域１２１ｂとが記録光ビームＬ２ｃの光軸方向に積層されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、記録光ビームＬ２ｃの光軸に垂直な方向に積層されるようにしても良い。
【０２３８】
また上述の実施の形態においては、記録領域１２１ａをその両面側から挟むように非記録領域１２１ｂが形成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、記録領域１２１ａの片面側にのみ、当該記録領域１２１ａに隣接して非記録領域１２１ｂを設けるようにしても良い。
【０２３９】
さらに上述の実施の形態においては、液状材料Ｍ１がモノマー類と光重合開始剤とから構成されるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、液状材料Ｍ１の構成材料としては、熱硬化性のモノマーやこれを硬化させるための硬化剤、バインダポリマーやオリゴマー、光重合を行うための開始剤、さらには必要に応じて増感色素などを加える等しても良く、要は硬化後の記録層１０１に光重合開始剤が含有されていれば良い。
【０２４０】
なお、必要に応じて添加されるバインダ成分としては、エチレングリコール、グリセリンとその誘導体や多価のアルコール類、フタル酸エステルとその誘導体やナフタレンジカルボン酸エステルとその誘導体、リン酸エステルとその誘導体、脂肪酸ジエステルとその誘導体のような、可塑剤として用いることが可能な化合物が挙げられる。このとき用いられる光重合開始剤としては、情報の記録後に、後処理により適宜分解される化合物が望ましい。また増感色素としては、シアニン系、クマリン系、キノリン系色素などが挙げられる。
【０２４１】
さらに上述の実施の形態においては、光重合開始剤を過剰量添加することにより記録層１０１内に光重合開始剤残渣を含有させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録層１０１におけるモノマー類を硬化させるための光重合開始剤とは別の種類の光重合開始剤を添加することにより、記録層１０１に光重合開始剤を含有するようにしても良い。
【０２４２】
さらに上述の実施の形態においては、液状材料Ｍ１の全重量に対して０．７９重量％以上、２８．６重量％以下の割合で光重合開始剤が配合されているようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光重合開始剤の種類、モノマー類の種類、及び添加剤などに応じて、光重合開始剤の配合量は適宜選択される。
【０２４３】
さらに上述の実施の形態においては、１４０℃以上かつ４００℃以下の気化温度を有する光重合開始剤を記録層１０１に含有させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１４０℃以上かつ４００℃以下の気化温度を有するような化合物を記録層１０１に含有させるようにしても良い。
【０２４４】
さらに上述の実施の形態においては、記録層が含有する光重合開始剤及びフォトポリマーが記録光ビームＬ２ｃを吸収して発熱するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光重合開始剤又はフォトポリマーのいずれかが記録光ビームＬ２ｃを吸収して発熱するようにしても良い。また、記録層が含有するフォトポリマーや必要に応じて添加される添加剤などの光重合開始剤以外の化合物が記録光ビームＬ２ｃに応じて化学反応（例えば光又は熱に応じた化合・分解反応など）を生じて発熱することにより、焦点Ｆｂ近傍の温度を上昇させるようにしても良い。
【０２４５】
さらに上述した実施の形態においては、記録層１０１が光硬化型樹脂が硬化してなるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば熱硬化型樹脂でなる記録層に対し、気化することにより気泡を形成する光重合開始剤残渣に相当する気化材料が含有されており、この記録層が第２初期化光ＦＬ２によって化学変化を生じた場合であっても、上述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【０２４６】
さらに上述した実施の形態においては、初期化処理（図２）において平行光でなる初期化光Ｌ１を光情報記録媒体１００に照射するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば拡散光や収束光でなる初期化光Ｌ１を光情報記録媒体１００に照射するようにしても良い。
【０２４７】
さらに上述した実施の形態においては、光情報記録媒体１００の初期化処理を行うための初期化光Ｌ１、当該光情報記録媒体１００に情報を記録するための記録光ビームＬ２ｃ、及び当該光情報記録媒体１００から情報を再生するための読出光ビームＬ２ｄの波長を統一するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄの波長を統一する一方で初期化光Ｌ１の波長を両者と異なるようにし、或いは初期化光Ｌ１、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄの波長を互いに異なるようにしても良い。
【０２４８】
この場合、初期化光Ｌ１としては、記録層１０１を構成する光重合フォトポリマーにおける光化学反応の感度に適した波長であり、記録光ビームＬ２ｃとしては、物質の熱伝導により温度を上昇させるような波長又は吸収されやすいような波長であり、読出光ビームＬ２ｄとしては、最も高い解像度が得られるような波長であることが望ましい。このとき、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄの波長等に応じて対物レンズ１３（図８）のＮＡ等についても適宜調整すれば良く、さらには情報の記録時と再生時とで記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄにそれぞれ最適化された２つの対物レンズを切り換えて用いるようにしても良い。
【０２４９】
また、記録層１０１を構成する光重合フォトポリマーに関しては、初期化光Ｌ１、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄのそれぞれの波長との組み合わせにおいて最も良好な特性が得られるよう、その成分等を適宜調整すれば良い。
【０２５０】
さらに上述の実施の形態においては、記録再生光源２から出射される記録光ビームＬ２２ｃ並びに読出光ビームＬ２ｄの波長を波長４０５〜４０６［ｎｍ］とする以外にも、他の波長とするようにしても良く、要は記録層１０１内における目標位置の近傍に気泡による記録マークＲＭを適切に形成できれば良い。
【０２５１】
さらに上述した実施の形態においては、光情報記録媒体１００の基板１０２側の面から初期化光Ｌ１、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄをそれぞれ照射するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば初期化光Ｌ１を基板１０３側の面から照射するようにする等、各光又は光ビームをそれぞれいずれの面、もしくは両面から照射するようにしても良い。
【０２５２】
さらに上述した第１の実施の形態においては、光情報記録媒体１００をテーブル４に固定し、光ピックアップ７をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に変位させることにより、記録層１０１内における任意の位置を目標位置として記録マークＲＭを形成し得るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば光情報記録媒体１００をＣＤやＤＶＤ等のような光情報記録媒体として構成し、当該光情報記録媒体を回転駆動すると共に光ピックアップ７をＸ方向及びＺ方向に変位させて情報の記録及び再生を行うようにしても良い。この場合、例えば基板１０２と記録層１０１との境界面などに溝状やピットによるトラックを形成してトラッキング制御やフォーカス制御等を行えば良い。
【０２５３】
さらに上述した実施の形態においては、光情報記録媒体１００の記録層１０１を一辺約５０［ｍｍ］、厚さｔ１を約０．０５〜１．０［ｍｍ］の円盤状に形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の任意の寸法とするようにし、或いは様々な寸法でなる正方形板状又は長方形板状、直方体状等、種々の形状としても良い。この場合、Ｚ方向の厚さｔ１に関しては、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄの透過率等を考慮した上で定めることが望ましい。
【０２５４】
これに応じて基板１０２及び１０３の形状については、正方形板状又は長方形板状に限らず、記録層１０１に合わせた種々の形状であれば良い。また当該基板１０２及び１０３の材料については、ガラスに限らず、例えばポリカーボネイト等でも良く、要は初期化光Ｌ１、記録光ビームＬ２ｃ及び読出光ビームＬ２ｄ並びに戻り光ビームＬ３をある程度高い透過率で透過させれば良い。また、戻り光ビームＬ３の代わりに、読出光ビームＬ２ｄの透過光を受光する受光素子を配置して記録マークＲＭの有無に応じた読出光ビームＬ２ｄの光変調を検出することにより、当該読出光ビームＬ２ｄの光変調を基に情報を再生するようにしても良い。さらには、記録層１２１単体で所望の強度が得られる場合等に、光情報記録媒体１２０から当該基板１０２及び１０３を省略しても良い。
【０２５５】
さらに上述した実施の形態においては、記録層としての記録層１２１によって光情報記録媒体としての光情報記録媒体１２０を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる記録層によって光情報記録媒体を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２５６】
本発明は、例えば映像コンテンツや音声コンテンツ等のような大容量の情報を光情報記録媒体等の記録媒体に記録し又は再生する光情報記録再生装置等でも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０２５７】
【図１】光情報記録媒体の構成を示す略線図である。
【図２】初期化光の説明に供する略線図である。
【図３】光重合開始剤残渣の様子を模式的に示す略線図である。
【図４】光ビームの照射の説明に供する略線図である。
【図５】光情報記録再生装置の構成を示す略線図である。
【図６】情報の記録及び再生の説明に供する略線図である。
【図７】戻り光ビームの検出の説明に供する略線図である。
【図８】第２の実施の形態による光情報記録媒体の構成を示す略線図である。
【図９】記録光ビームの有効高さの説明に供する略線図である。
【図１０】第１の実施の形態による記録光熱の拡散の説明に供する略線図である。
【図１１】第２の実施の形態による記録光熱の拡散の説明に供する略線図である。
【図１２】他の実施の形態による記録マークの形成の説明に供する略線図である。
【図１３】第２の実施の形態による光情報記録媒体の作製（１）の説明に供する略線図である。
【図１４】第２の実施の形態による光情報記録媒体の作製（２）の説明に供する略線図である。
【図１５】第２の実施の形態による光情報記録媒体の作製（３）の説明に供する略線図である。
【図１６】実施例２におけるサンプルの構成を示す略線図である。
【図１７】比較例１におけるサンプルの構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【０２５８】
２……初期化光源、５……情報記録再生装置、６……制御部、７……光ピックアップ、１３……対物レンズ、１５……受光素子、１００、１２０……光情報記録媒体、１００ａ、１２０ａ……未硬化光情報記録媒体、１０１、１２１……記録層、１２１ａ……記録領域、１２１ｂ……非記録領域、１０２、１０３……基板、１０４……スペーサ、ｔ１、ｔ２、ｔ３……厚さ、ｔａ……厚さ、Ｃｈａ……高さ、Ｅｈａ……有効高さ、Ｌ１……初期化光ビーム、Ｌ２ｃ……記録光ビーム、Ｌ２ｄ……読出光ビーム、Ｌ３……戻り光ビーム、Ｍ１……液状材料。
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図７】
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