JP2006107579A - 多層相変化型情報記録媒体とその初期化装置、初期化方法、記録再生方法及び記録再生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多層相変化型情報記録媒体において、どの情報層に対しても好適な初期化が可能な片面多層相変化型情報記録媒体、その初期化方法、及びその記録再生方法を提供する。
【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がＮ層（Ｎ：２以上の整数）設けられた光情報記録媒体において、それぞれの情報層を、光が入射される側からみて、第１情報層、第２情報層、〜第Ｎ情報層としたとき、第Ｎ情報層以外の、少なくとも１層の情報層が、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、熱拡散層は、キャリア濃度が１０²⁰〜１０²²ｃｍ^-3の導電性の酸化物であることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明はレーザーなどの光により情報の記録、再生などを行なうことができる多層相変化型情報記録媒体とその初期化方法、記録再生方法および初期化装置、記録再生装置に関し、特に、多層相変化型情報記録媒体の熱拡散層の物性を特徴とする多層相変化型情報記録媒体と初期化装置、初期化方法、記録再生方法及び記録再生装置に関する。

ＣＤ−ＲＷなどの相変化型光ディスク（相変化型情報記録媒体）は、一般的にプラスチック基板の上に相変化型材料からなる記録層を設け、その上に記録層の光吸収率を向上させ、かつ熱拡散効果を有する反射層を形成したものを基本構成とし、基板面側からレーザー光を入射して、情報の記録再生を行なう。

相変化型材料は、レーザー光照射による加熱とその後の冷却によって、結晶状態と非晶質状態の間で相変化し、急速加熱後急冷すると非晶質となり、除冷すると結晶化するものであり、相変化型情報記録媒体は、この性質を情報の記録再生に応用したものである。

更に光照射による加熱によって起こる記録層の酸化、蒸散或いは変形を阻止する目的で、通常、基板と記録層の間に下部保護層（下部誘電体層ともいう）、及び記録層と反射層の間に上部保護層（上部誘電体層ともいう）を設ける。更に、これらの保護層は、その厚さを調節することによって、記録媒体の光学特性の調節機能を有するものであり、また下部保護層は、記録層への記録時の熱によって基板が軟化するのを防止する機能を併せ持つものである。

近年、コンピューター等で扱う情報量が増加したことによって、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ＋ＲＷのような、光ディスクの信号記録容量が増大し、信号情報の高密度化が進んでいる。現在のＣＤの記録容量は６５０ＭＢ程度であり、ＤＶＤは４．７ＧＢ程度であるが、今後、更に高記録密度化の要求が高まることが予想される。

このような相変化型情報記録媒体を高記録密度化する方法として、例えば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、或いは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ＮＡを大きくして、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することが提案されている。

記録媒体自体を改良して記録容量を高める方法としては、基板の片面側に少なくとも記録層と反射層からなる情報層を２つ重ね、これら情報層間を紫外線硬化樹脂等で接着した構造の２層相変化型情報記録媒体が提案されている（例えば特許文献１〜４参照）。

この情報層間の接着部分である分離層（本発明においては中間層という）は、２つの情報層を光学的に分離する機能を有するもので、記録再生用レーザー光がなるべくロスされずに奥側の情報層に到達する必要があるため、レーザー光をなるべく吸収しないような材料から構成されている。

この２層相変化型情報記録媒体については、学会などでも発表されている（例えば非特許文献１参照）が、未だ多くの課題が存在している。例えば、レーザー光照射側から見て手前側にある情報層（第１情報層）をレーザー光が十分に透過しなければ、奥側にある情報層（第２情報層）の記録層に情報を記録し再生することができないため、第１情報層を構成する反射層をなくすか又は極薄にするか、或いは第１情報層を構成する記録層を極薄にすることが考えられる。

相変化型情報記録媒体による記録は、記録層の相変化型材料にレーザー光を照射して急冷し、結晶を非晶質に変化させてマークを形成することにより行なわれるので、反射層を無くすか又は１０ｎｍ程度と非常に薄くすると、熱拡散効果が小さくなって、非晶質マークを形成することが困難になってしまう。

特にＣＤ−ＲＷなどの相変化型情報記録媒体に広く用いられている材料の１つであるＳｂ−Ｔｅ共晶系記録材料は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物系記録材料に比べて消去比が優れ、また高感度であるため、記録マークのアモルファス部の輪郭が明確であるという点で優れている。

しかしながら、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系記録材料は、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ化合物系記録材料に比べて材料の結晶化速度が速いので、非晶質化するには、より単時間で急冷しなければならず、急冷構造をとることが必要な材料であり、反射層が薄い構造では、マーク形成が困難になる。

そこで、比較的熱伝導率が大きく光吸収率の小さな窒化物や炭化物等を用いて、反射層が担っていた熱拡散機能を補助する層（熱拡散層という）を反射層の上に更に設ける方法が、単層相変化型情報記録媒体に関する方法（例えば特許文献５参照）で、２層相変化型情報記録媒体に関する方法では、特許文献３などで提案されており、この方法は第１情報層を構成する反射層を薄くした場合に発生する前記のような欠点を解消するのに有効な方法であると考えられる。

ところで、書き換え可能な相変化型の情報記録媒体は、初期状態（消去状態）は、結晶相であるが、成膜された記録層は一般に非晶相であるために、これを結晶化させる処理が必要である。これが初期化工程である。従来の初期化装置は、特定の波長を有するレーザー光源がレーザーを発し、記録層の初期化を行なうが、このような初期化装置を用いて上述の片面情報層２層の光記録媒体を初期化する場合、手前側の情報層はレーザー光の半分程度を透過してしまうため、初期化中うまくフォーカシングできず、初期化による反射率ムラが生じてしまう可能性がある。反射率ムラがあると、ノイズが増加し、ジッター悪化に繋がりエラーとなる。

特許文献１〜５、非特許文献１では、初期化に関する課題については触れられていない。
特許第２７０２９０５号公報 特開２０００−２１５５１６号公報 特開２０００−２２２７７７号公報 特開２００１−２４３６５５号公報 特許第３３１３２４６号公報 ＯＤＳ２００１ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｐ２２

本発明は、上述した実情を考慮してなされたもので、どの情報層に対しても好適な初期化が可能な片面多層相変化型情報記録媒体、初期化装置、初期化方法、記録再生方法及び記録再生装置の提供することを目的とする。

本発明者等は、前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、次のような解決手段を見出した。即ち、上記課題は、下記に示す発明によって解決される。

請求項１に記載の発明は、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がＮ層（Ｎ：２以上の整数）設けられた光情報記録媒体において、それぞれの情報層を、光が入射される側からみて、第１情報層、第２情報層、・・・第Ｎ情報層としたとき、第Ｎ情報層以外の、少なくとも１層の情報層が、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、熱拡散層は、キャリア濃度が１０²⁰〜１０²²ｃｍ^-3の導電性の酸化物である多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、上記情報層の熱拡散層がIZO(酸化インジウム-酸化亜鉛)又はITO（酸化インジウム-酸化スズ）を主成分とする材料からなる請求項１記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、上記熱拡散層の厚さが５〜２００nmである請求項１又は２記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、上記情報層の記録層が、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系材料を主成分とし、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、Ｃ、Ｐのうちの少なくとも１種を含む請求項１〜３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、上記情報層の記録層が、ＧｅＴｅを主成分とし、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、Ｃ、Ｐのうちの少なくとも１種を含む請求項１〜３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、上記情報層の記録層の厚さが３〜１５ｎｍである請求項１〜５の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、上記情報層の反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａの少なくとも１種を主成分とする請求項１〜６の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、上記情報層の反射層の厚さが３〜２０ｎｍである請求項１〜７の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、第１基板と第２基板の間に２つの情報層を有し、かつこの２つの情報層の間に中間層を有する２層相変化型情報記録媒体であって、第１情報層は第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、第１反射層、第１熱拡散層を含み、第２情報層は、第２下部保護層、第２記録層、第２上部保護層、第２反射層を含み、記録再生光が入射する側から、第１基板、第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、第１反射層、第１熱拡散層、中間層、第２下部保護層、第２記録層、第２上部保護層、第２反射層、第２基板の順で配置されている請求項１〜８の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％で、波長９００nm以上の光に対して５０％以下である請求項９記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、第１基板と第１下部保護層との間に透明層を有する請求項９又は１０記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、第１上部保護層と第１反射層との間及び／又は第２上部保護層と第２反射層との間にバリア層を有する請求項９〜１１の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、第１基板の厚さが１０〜６００μｍである請求項９〜１２の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体を特徴とする。

また、請求項１４に記載の発明は、請求項９〜１３の何れかに記載の２層相変化型情報記録媒体の初期化方法であって、第１情報層に対し波長９００ｎｍ以上の光ビームを入射させて初期化を行い、第２情報層に対し波長９００ｎｍ未満の光ビームを入射させて初期化を行なう多層相変化型情報記録媒体の初期化方法を特徴とする。

また、請求項１５に記載の発明は、請求項９〜１３の何れかに記載の２層相変化型情報記録媒体の初期化装置であって、第１情報層に対し波長９００ｎｍ以上の光ビームを入射させて初期化を行い、第２情報層に対し波長９００ｎｍ未満の光ビームを入射させて初期化を行なう多層相変化型情報記録媒体の初期化装置を特徴とする。

また、請求項１６に記載の発明は、請求項１〜１３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体の各情報層に対し、第１情報層側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録再生を行なう多層相変化型情報記録媒体の記録再生方法を特徴とする。

また、請求項１７に記載の発明は、請求項１〜１３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体の記録再生を行なう装置であって、波長３５０〜７００ｎｍの前記レーザー光を発生させる光源と、各情報層に基板側から入射した前記レーザー光によってマークを形成及び検出するための層認識手段及び層切り替え手段とを備えた光記録媒体の記録再生装置を特徴とする。

本発明によれば、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がＮ層（Ｎ：２以上の整数）設けられた光情報記録媒体において、それぞれの情報層を、光が入射される側からみて、第１情報層、第２情報層、〜第Ｎ情報層としたとき、第Ｎ情報層以外の、少なくとも１層の情報層が、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、熱拡散層は、キャリア濃度が１０²⁰〜１０²²ｃｍ^-3の導電性の酸化物であることを特徴とする多層相変化型情報記録媒体により、良好に初期化を行なえる多層相変化型情報記録媒体と初期化装置、初期化方法、記録再生方法及び記録再生装置を提供することが可能となる。

更に、それぞれの層の反射率、記録感度、及び透過率（第Ｎ層をのぞく）を、記録、再生条件に合わせて最適化することができ、全情報層に対して大容量の記録再生特性の優れた、安定にトラッキングができ、各情報層に対して良好に記録・再生を行なうことのできる多層相変化型情報記録媒体とその初期化方法、記録再生方法及び記録再生装置を提供することができる。

以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明の多層相変化型情報記録媒体は、基板上にＮ層（Ｎ：２以上の整数）の情報層を有し、該情報層は光照射によって結晶状態と非晶質状態との間で相変化する材料からなる記録層を有し、かつ各情報層の間に中間層を有する記録再生可能な多層相変化型情報記録媒体であって、記録再生光が入射する側からみて最も奥側に形成された情報層以外の少なくとも１つの情報層が、順に積層された下部保護層、記録層、上部保護層、反射層及び熱拡散層で構成され、熱拡散層は、キャリア濃度が１０²¹〜１０²²ｃｍ^-3の導電性の酸化物であることを特徴とするものである。

下部保護層、相変化型材料からなる記録層、上部保護層及び反射層については、従来公知の技術が適用可能であるが、熱拡散層に上記材料を用いることにより上記課題を解決した点に基本的特徴を有する。

ここで、複数ある情報層のうち、光入射側からみて最も奥側に形成される情報層については、光を透過させる必要はなく、従って反射層を厚くできるので熱拡散層を設ける必要はない。また、もしも最も奥側の情報層に熱拡散層を設ける場合には、熱拡散層を構成する材料、膜厚は上記のようである必要はない。

また、Ａｇ系材料は、例えばＩＳＯＭ２００１ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｇｅｓｔ Ｐ２０２に記載されているように、青色波長領域でも屈折率ｎが０．５以下と小さく、光吸収を小さく抑えることができるため、多層相変化型情報記録媒体の反射層の好ましい材料として従来から知られている。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を更に詳細に説明する。
図１は、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であり、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下部保護層１１、第１記録層１２、第１上部保護層１３、第１反射層１４、第１熱拡散層１５からなり、第２情報層２は、第２下部護層２１、第２記録層２２、第２上部保護層２３、第２反射層２４からなる。第１上部保護層１３と第１反射層１４との間及び／又は第２上部保護層２３と第２反射層２４との間にバリア層（図示せず）を設けても構わない。また、図２のように、記録層に隣接して上部界面層及び/又は下部界面層を設けても構わない。なお、本発明の第１情報層及び第２情報層は、上記層構成に限定されるものではない。

図３は、本発明の２層相変化型情報記録媒体の他の例を示す概略断面図であり、第１基板３と第１下部保護層１１との間に透明層６を設けたものである。このような透明層は、第１基板に厚さの薄いシート状物を用い、製法が図１の記録媒体と相違する場合に設けられる。

第１基板は、記録再生光が十分透過できる材質とする必要があるが、当該技術分野において従来から知られているものを用いればよい。その材料としては、通常ガラス、セラミックス、樹脂等が用いられるが、特に樹脂が成形性、コストの点で好適である。

樹脂としては、例えば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挙げられるが、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基板の情報層を形成する面には、必要に応じて、レーザー光のトラッキング用のスパイラル状又は同心円状の溝などであって通常グルーブ部及びランド部と称される凹凸パターンが形成されていてもよく、これは通常、射出成形法又はフォトポリマー法などによって成型される。

また、第１基板の厚さは、１０〜６００μｍ程度が好ましい。この範囲であれば、対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも良好に記録再生を行なうことが可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。

第２基板の材料としては、第１基板と同じ材料を用いることができるが、記録再生光に対して不透明な材料を用いても良く、第１基板とは、材質、溝形状が異なっても良い。

第２基板の厚さは特に限定されないが、第１基板との合計の厚さが１．２ｍｍになるように第２基板の厚さを選択することが好ましい。第２基板は、第１基板と同様に、射出成形又はフォトポリマー法などによって成形される、グルーブ、案内溝などの凹凸パターンが形成されていてもよい。

中間層、透明層は、記録再生光の波長における光吸収が小さい方が好ましく、材料としては、樹脂が成形性、コストの点で好適であり、例えば紫外線硬化性樹脂、遅効性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。また、透明層はグルーブ、案内溝などの凹凸パターンを形成する必要がない場合には、常温で圧着して接着できる接着剤、例えば天然ゴムらＳＢＲ、ポリイソブチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリビニルエーテル、ポリビニルイソビチエーテル等を主成分とし、これにロジン、ロジンエステル、クロマン樹脂、テルペン樹脂、炭化水素樹脂、油用性フェノール樹脂などの接着付与剤や老化防止剤、安定化剤が加えられたものが挙げられる。

中間層には、第１基板と同様に、射出成形又はフォトポリマー法などによって成形される、グルーブ、案内溝などの凹凸パターンが形成されていてもよい。
中間層は、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情報層とを識別して光学的に分離可能とするものであり、その厚さは１０〜７０μｍが好ましい。１０μｍより薄いと層間クロストークが生じ、また７０μｍより厚いと、第２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る傾向がある。

透明層の厚さは特に限定されないが、図１のような透明層を設けない製法により作製した光情報記録媒体の最適な第１基板の厚さと、図３のような製法の異なる光情報記録媒体の第１基板と透明層の厚さの合計が同程度となるように、第１基板と透明層の厚さを調整する必要がある。これにより、第１基板の厚さが薄い場合でも容易に製造可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。例えば、ＮＡ＝０．８５の場合であって、図１の光情報媒体の第１基板の厚さが１００μｍで良好な記録、消去性能が得られたとすると、図３の光情報媒体の第１基板の厚さが５０μｍならば、透明層の厚さを５０μｍとすることが好ましい。

第１記録層と第２記録層の材料としては、光照射による加熱と冷却によって、結晶と非晶質の間で相変化する材料であれば特に限定はなく、当該技術分野において従来から知られているものが適用される。例えば、Ｇｅ−Ｔｅ系、Ｇｅ−Ｔｅ−Ｓｂ系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｔｅ系などのカルコゲン系合金、及びＳｂ−Ｔｅ共晶系材料を主成分とする薄膜を挙げることができる。ここで、主成分とは薄膜材料全体の９０原子％以上を占めることを意味する。

記録（アモルファス化）感度・速度、及び消去比の点では、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系材料を用いることが好ましい。更なる性能向上、信頼性向上などを目的としてＡｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、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。

また、ＧｅＴｅ化合物材料は、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系材料に比べて透過率が高く、結晶-アモルファスのコントラストが大きいという点で好ましい。ただ、結晶化速度が比較的遅いので、記録層に隣接して界面層を設けたりして、結晶促進を向上させた方が好ましい。ＧｅＴｅ化合物材料も、更なる性能向上、信頼性向上などを目的としてＡｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、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、例えば真空蒸着法、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が、中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記録層の厚さは特に限定されないが、３〜１５ｎｍであることが好ましい。３ｎｍ未満では、均一な膜にするのが困難となる傾向があり、１５ｎｍを超えると透過率が低下してしまう傾向がある。

第２記録層の厚さも特に限定されないが、３〜２５ｎｍであることが好ましい。３ｎｍ未満では、均一な膜にするのが困難となる傾向があり、２５ｎｍを超えると記録感度が低下してしまう傾向があるので、好ましくない。

第１反射層、第２反射層は、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易くするなどの機能を有するものであり、そのために通常、熱伝導率の高い金属が用いられ、例えば、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａ又はそれらの合金などを用いることができる。また、これらの元素の少なくとも１種を主成分とし、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｐｄ、Ｔａ、Ｎｄ、Ｚｎなどから選ばれた少なくとも１種の元素を添加した材料を用いてもよい。ここで主成分とは、反射層材料全体の９０原子％以上、好ましくは９５原子％以上を占めることを意味する。

中でもＡｇ系材料は、青色波長領域でも屈折率が小さく、光吸収を小さく抑えることができるので、本発明のような多層の情報記録媒体の、特に第１情報層の反射層に用いる材料として好ましいものである。

このような反射層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、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。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。

第１情報層は高い透過率が必要とされるため、第１反射層の材料として、屈折率が低く熱伝導率の高いＡｇ又はその合金を用いることが好ましい。また、その厚さは、３〜２０ｎｍ程度であることが好ましい。３ｎｍ未満にすると、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。

また、第２情報層を構成する第２反射層の厚さは、５０〜２００ｎｍ、好適には８０〜１５０ｎｍとするのがよい。５０ｎｍ未満に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傾向があるので好ましくない。

第１下部保護層と第２下部保護層及び第１上部保護層と第２上部保護層の機能と材質は、単層相変化型情報記録媒体の場合と同様であり、第１記録層と第２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などの作用を有する。材料の具体例としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂などの酸化物；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；ダイヤモンドライクカーボン；或いはそれらの混合物が挙げられる。

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。最も好ましいのは、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物である。
このような保護層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、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。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。

第１下部保護層と第２下部保護層の厚さは、３０〜２００ｎｍであることが好ましい。３０ｎｍ未満では、記録時の熱によって、第１基板又は中間層が変形してしまう恐れがあるし、２００ｎｍより厚いと、量産性に問題が生じる傾向がある。従って、上記の範囲で、最適な反射率になるように膜厚の設計を行なう。

また、第１上部保護層と第２上部保護層の厚さは、３〜４０ｎｍであることが好ましい。３ｎｍ未満になると記録感度が低下し、４０ｎｍより厚くなると放熱効果が得られなくなる傾向がある。

本発明の多層相変化型情報記録媒体は、上部保護層と反射層との間にバリア層を設けても構わない。バリア層の設置により、反射層の腐食を抑えた保存信頼性の優れた２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。

前述のように、反射層としては、Ａｇ合金、保護層としては、ＺｎＳとＳｉＯ₂の混合物が最も好ましいが、この２層が隣接した場合、保護層中の硫黄が反射層のＡｇを腐食させる可能性があり、保存信頼性が低下する恐れがある。この不具合をなくすために、反射層にＡｇ系材料を用いた場合にはバリア層を設けることが好ましい。バリア層は、硫黄を含まず、かつ融点が記録層よりも高い必要があり、具体的にはＳｉＯ、ＳｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＭｇＯ、ＺｒＯ₂などの酸化物；Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物；ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ₄Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物；或いはそれらの混合物が挙げられる。中でもＳｉＣが好ましい。また、これらのバリア層は、レーザー波長での吸収率が小さいことが望ましい。

バリア層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、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。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
バリア層の厚さは、２〜１０ｎｍであることが好ましい。２ｎｍ未満になると、Ａｇの腐食を防止する効果が得られなくなり保存信頼性が低下する。１０ｎｍより厚くなると、放熱効果が得られなくなったり透過率が低下する傾向がある。

熱拡散層は、本発明の特徴であり、電気伝導性を示す酸化物を主成分とする材料からなり、キャリア濃度が１０²¹〜１０²²ｃｍ^-3の範囲であることによって、特定の初期化装置を用いて第１情報層を良好に初期化することができ、かつ、熱拡散層としての機能を発揮することができる。キャリア濃度がこの範囲であると、波長９００ｎｍ以上の光に対して、プラズマ共鳴による反射が生じる。すなわち、熱拡散層が反射層の役割を果たすので、この波長領域で初期化を行なえば、光を透過することなく効率的に初期化を行なえるので、反射率ムラが生じない。一方、記録再生を行う時には、９００ｎｍ未満の波長を用いれば、透過率が高いので、第２情報層に光が達し、記録再生を行なうことができる。

また、熱拡散層としては、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。熱伝導率は、０．５Ｗ/ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、より好ましくは１．０Ｗ/ｍ・Ｋ以上である。また、奥側の情報層を記録再生できるように、記録再生用レーザー光波長での吸収率が小さいことも望まれる。情報の記録再生用レーザー光波長において、消衰係数が０．５以下であることが好ましく、より好ましくは０．３以下である。０．５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。また、熱拡散層の屈折率ｎ_Hは中間層の屈折率ｎ_Iより大きくないことが好ましい。これより小さいと、透過率が減少し、第２情報層の記録再生が困難となる。また、クラックや腐食、剥離などを生じない良好な膜であるべきことは言うまでもない。

以上のことから、熱拡散層としては具体的には、ITO（酸化インジウム-酸化スズ）、IZO（酸化インジウム-酸化亜鉛）を主成分とする材料が好ましい。ここで、主成分とは薄膜材料全体の９０原子％以上を占めることを意味する。

熱拡散層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、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。中でも、スパッタリング法が、量産性、膜質等に優れている。
また、第１情報層は、記録再生用レーザー光波長３５０〜７００ｎｍでの光透過率が４０〜７０％であることが好ましく、より好ましくは、４５〜６０％である。

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、アモルファス状態での光透過率は結晶状態での光透過率より小さくても構わない。

次に、本発明の多層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一つは、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。図４に示すのが、この方法により製造した２層相変化型情報記録媒体の概略断面図であり、第１基板、第２基板にグルーブが形成されている。

成膜工程としては、第１基板のグルーブが設けられた面に第１情報層を形成したものと、第２基板のグルーブが設けられた面に第２情報層を形成したものを別途作成する。

第１情報層、第２情報層のそれぞれを構成する各層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、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される。中でも、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。

初期化工程としては、第１情報層、第２情報層に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより記録層全面を初期化（結晶化）する。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恐れがある場合には、初期化工程の前に、第１情報層及び第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情報層を初期化しても構わない。

次に、以上のようにして初期化した、第１基板面上に第１情報層を形成したものと、第２基板面上に第２情報層を形成したものとを、第１情報層と第２情報層を向かい合わせながら、中間層を介して貼り合わせる。

例えば、何れか一方の膜面に中間層となる紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、膜面同士を向かい合わせて両基板を加圧、密着させた上で、紫外線を照射して樹脂を硬化させる。

また、図３に示すような本発明に係る２層相変化型情報記録媒体を製造するための他の方法について説明する。この方法は、第一成膜工程、中間層形成工程、第二成膜工程、基板貼り合わせ工程及び初期化工程からなり、基本的にこの順に各工程を行なう。図５に示すのが、この方法により製造した２層相変化型情報記録媒体の概略断面図であり、中間層、第２基板にグループが形成されている。

第一成膜工程としては、第２基板上の案内溝の設けられた面に第２情報層３２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は、第２情報層上に案内溝を有する中間層を形成する。例えば、第２情報層上に紫外線硬化性樹脂を全面に塗布し、紫外線を透過することのできる材料で作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、溝を形成することができる。

第二成膜工程としては、中間層上に第１情報層を成膜する。成膜方法は、前述の通りである。基板貼り合わせ工程としては、第１情報層と第１基板を、透明層を介して貼り合わせる。例えば、第１情報層上又は第１基板上に、透明層の材料である紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、第１情報層と第１基板とを貼り合わせてから、紫外線を照射して硬化させる。また、透明層を形成せずに、第１基板の材料である樹脂を第１情報層上に塗布し、硬化させることによって、第１基板を形成してもよい。

初期化工程として、第１基板側から、第１情報層、第２情報層に対して、レーザー光などのエネルギー光を出射することにより記録層全面を初期化（結晶化）する。第２情報層に対しては、中間層形成工程直後に初期化を行なっても何ら問題はない。

初期化方法においては、第１情報層に対し波長９００ｎｍ以上の光ビームを入射させて初期化を行い、第２情報層に対し波長９００ｎｍ未満の光ビームを入射させて初期化を行なうことにより、対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも良好に記録再生を行なうことが可能な２層相変化型情報記録媒体を提供することができる。

更に、図６に示されるような、３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体の製造は、次のような工程順で行なわれる。第一成膜工程（第１基板３に第１情報層１、第２基板５に第３情報層３３を成膜）→中間層形成工程（第２基板５の第３情報層３３の上に第２中間層４２を形成する）→第二成膜工程（第２基板の第２中間層４２の上に第２情報層２を成膜）→密着工程（第１基板と第２基板を第１情報層と第２情報層を向かい合わせながら、第１中間層４１を介して貼り合わせる）→初期化工程。なお初期化工程は、各情報層を成膜した直後でもよい。

次に、図７に示されるような、３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体の製造は、次のような工程順で行なわれる。第一成膜工程（第３情報層を成膜）→第一中間層形成工程（第２中間層を形成）→第二成膜工程（第２情報層を成膜）→第二中間層形成工程（第１中間層を形成）→第三成膜工程（第１情報層を成膜）→第１基板貼り合わせ工程（透明層を介して貼り合わせる）→初期化工程。

なお、初期化工程については、第３情報層は第一成膜工程後又は第一中間層形成直後、第２情報層は第二成膜工程後又は第二中間層形成直後、第１情報層は第三成膜工程後でもよい。

次に、本発明の２層相変化型情報記録媒体を初期化する初期化装置について説明する。本発明の初期化装置は、少なくともレーザー６０と対物レンズ６１から構成されている光ヘッド５３、５４が、２つ設けられている。２つの光ヘッドは、それぞれ波長９００ｎｍ以上および波長９００ｎｍ未満の発光がなされる半導体レーザーとフォーカシング機能を持つ光学系装置とを組み合わせて構成されており、第１情報層に対してが波長９００ｎｍ以上の半導体レーザーを有する第１の光ヘッドを用い、第２情報層に対してはもう一方の第２の光ヘッドを用いて初期化を行なう。この方法により、２層相変化型情報記録媒体に対して良好に初期化を行なうことのできる初期化装置を提供することができる。

概略構成図を図８に示す。スピンドルモータ５１によって情報記録媒体５２を回転させながら、内周から外周へ２つの光ヘッド５３、５４が移動し（図の矢印の方向）初期化を行なう。図９、１０は本実施例の初期化装置（図８）の上面図であるが、第１の光ヘッド５３と第２の光ヘッド５４の相対位置は、図９のように相変化型情報記録媒体５２の直径となる直線上に、中心を挟んで設けてもよく、図１０のように隣り合わせに設けてもよい。どのような場合でも光ヘッドは、相変化型情報記録媒体の直径となる直線上に内周から外周へ移動する。

第１の光ヘッドのレーザー光波長は、４００〜８５０ｎｍの範囲であることがより好ましく、第２の光ヘッドのレーザー光波長は、１０００〜１６００ｎｍの範囲がより好ましい。

図１１は、本発明に係る多層相変化型情報記録媒体の記録・再生を行なうための装置の概略図である。多層相変化型情報記録媒体５２をスピンドルモーター５１からなる駆動手段により回転駆動し、光源駆動手段であるレーザー駆動回路５５により半導体レーザーからなる光源を駆動し、記録再生用ピックアップ５６にて、図示していない光学系を介して、該半導体レーザー光源から情報記録媒体に電磁波としてレーザー光を照射することにより、情報記録媒体の記録層に相変化を生じさせ、情報記録媒体からの反射光を記録再生用ピックアップで受光して情報記録媒体に対する情報の記録や再生を行う。波形処理回路５７では再生されたＨＦ信号の信号レベルが測定され、ＰｅｃｗやＰｗｏを求める演算が行われる。記録再生用ピックアップの最適記録パワーは、記録パワー設定手段としての記録パワー設定回路５８・消去パワー設定回路５９により設定される。

情報記録媒体の記録再生装置は、記録再生用ピックアップにて電磁波としてレーザー光を情報記録媒体に照射することにより情報記録媒体の記録層に相変化を生じさせ、情報記録媒体に対する情報の記録、再生を行い、かつ、書き換えが可能である相変化型情報記録再生装置であり、記録すべき信号を変調部で変調し記録再生用ピックアップにて情報記録媒体に記録を行う記録手段を備えている。

以下、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より何ら限定されるものではない。

［実施例１］
予備実験として、ガラス基板上に熱拡散層に用いられるＩＺＯターゲット（（Ｉｎ₂Ｏ₃）₉₀・（ＺｎＯ）₁₀）を、Balzers社製枚葉スパッタ装置を用いてスパッタし、２００nm程度の膜を設けた。その際、ArとO₂の混合ガスをスパッタガスとして、Arガス流量を一定にしたままO₂ガス流量を変えながらスパッタを行ない、薄膜の電気抵抗率が最も低くなるO₂ガス流量を求めた。電気抵抗率の測定は四端子法を用いた。このときのキャリア濃度は７×１０²⁰ｃｍ^-3であった。

直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍでトラックピッチ０．４３μｍの連続溝によるトラッキングガイド用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）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第１下部保護層（厚さ１２０ｎｍ）、Ｇｅ₄Ａｇ₁Ｉｎ₃Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₂からなる第１記録層（厚さ６ｎｍ）、（ＺｎＳ）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第１上部保護層（厚さ１５ｎｍ）、Ａｇ₉₈Ｐｄ₁Ｃｕ₁からなる第１反射層（厚さ１０ｎｍ）、ＩＺＯ（（Ｉｎ₂Ｏ₃）₉₀・（ＺｎＯ）₁₀）からなる第１熱拡散層（厚さ４０ｎｍ）の順にＢａｌｚｅｒｓ社製枚葉スパッタ装置を用いてＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜した。本発明の熱拡散層に関しては、予備実験で求めた流量のＡｒとＯ₂の混合ガスを用いた。
次に、第１基板と同じ構成の第２基板上にＡｇ₉₈Ｐｄ₁Ｃｕ₁からなる第２反射層（厚さ１２０ｎｍ）、ＳｉＣからなる第１バリア層（３ｎｍ）、（ＺｎＳ）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第２上部保護層（厚さ２０ｎｍ）、Ｇｅ₄Ａｇ₁Ｉｎ₃Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₂からなる第２記録層（厚さ１２ｎｍ）、（ＺｎＳ）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第２下部保護層（厚さ１３０ｎｍ）の順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜した。

次に、第１情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂（日本化薬社製ＤＶＤ００３）を塗布し、第２基板の第２情報層面側と貼り合わせてスピンコートし、第１基板側から紫外線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成した。中間層の厚さは３５μｍとした。

次に、第１情報層、第２情報層に対して、図８に示すような初期化装置を用いて、それぞれの情報層に対し初期化処理を行った。第１の光ヘッドは、波長１４８０ｎｍ、第２の光ヘッドは波長８１０ｎｍの発光がなされる半導体レーザーが設けられている。２層相変化型情報記録媒体を回転させながら、内周から外周へ２つの光ヘッドが移動し、初期化を行なうが、波長１４８０nmの光ヘッドは、波長８１０nmの光ヘッドより1秒遅れて外周へ移動するように設定した。この初期化装置を用い、２層相変化型光ディスクの第１情報層については第１の光ヘッドを用い、第２情報層については第２の光ヘッドでほぼ同時に初期化を行なった。

初期化された２層光ディスクの各情報層の信号をオシロスコープで観察した。ＲＦ信号は、各層とも、変動がすくなく良好であった。また、記録再生を行なった。評価条件は、レーザー波長４１０nm、ＮＡ０．６５、線速６．０ｍ/ｓ、線密度０．１８μｍ/bitで評価した結果、第１情報層、第２情報層ともに、ジッター９．０％以下の良好な特性が得られた。

［実施例２］
予備実験として、ガラス基板上に熱拡散層に用いられるＩＴＯターゲット（（Ｉｎ₂Ｏ₃）₉₀・（ＳｎＯ）₁₀）を、Balzers社製枚葉スパッタ装置を用いてスパッタし、２００nm程度の膜を設けた。その際、ArとO₂の混合ガスをスパッタガスとして、Arガス流量を一定にしたままO₂ガス流量を変えながらスパッタを行ない、薄膜の電気抵抗率が最も低くなるO₂ガス流量を求めた。電気抵抗率の測定は四端子法を用いた。このときのキャリア濃度は８×１０²⁰ｃｍ^-3であった。

熱拡散層に予備実験で用いたターゲットとガス流量条件を用いた以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作成した。初期化に関しても、実施例１と同様に行なった。

初期化された２層光ディスクの各情報層の信号をオシロスコープで観察した。ＲＦ信号は、各層とも、変動がすくなく良好であった。また、記録再生を行なった。評価条件は、レーザー波長４１０nm、ＮＡ０．６５、線速６．０ｍ/ｓ、線密度０．１８μｍ/bitで評価した結果、第１情報層、第２情報層ともに、ジッター９．０％以下の良好な特性が得られた。

（比較例１）
予備実験として、ガラス基板上に熱拡散層に用いられるＴｉＯ₂を、Balzers社製枚葉スパッタ装置を用いてＡｒガス雰囲気中でスパッタし、２００nm程度の膜を設けた。この薄膜のキャリア濃度を測定したところ、５×１０¹⁸ｃｍ^-3であった。

熱拡散層にＴｉＯ２ターゲットを用い、Ａｒガス雰囲気中で３０ｎｍ成膜した以外は、実施例１と同様にして、２層相変化型情報記録媒体を作成した。初期化に関しても、実施例１と同様に行なった。初期化された２層光ディスクの各情報層の信号をオシロスコープで観察した。ＲＦ信号は、第２情報層に関しては、変動がすくなく良好であったが、第１情報層に関しては、変動が大きくかった。また、記録再生を行なった。評価条件は、レーザー波長４１０nm、ＮＡ０．６５、線速６．０ｍ/ｓ、線密度０．１８μｍ/bitで評価した結果、第１情報層はジッターが９．０％以上となり、実施例１，２よりも劣っていることがわかった。

［実施例３］
第１反射層にＡｇを用い、第１上部保護層と第１反射層との間にバリア層として膜厚３ｎｍのＳｉＣを設けた点以外は実施例１と同様にして、サンプルＮｏ．３−１の２層相変化型情報記録媒体を作製した。
また、バリア層を設けない点以外は、Ｎｏ．３−１と同様にして、サンプルＮｏ．３−２の２層相変化型情報記録媒体を作製した。
作成された各サンプルについて実施例１と同条件で初期化、記録を行い、第１情報層、第２情報層の３Ｔ再生信号のジッターを測定した。更に保存信頼性を調べるために、初期記録した各サンプルを８０℃、８５％ＲＨで３００時間保存した後の初期記録マークのジッターを測定した。結果は表１に示す通りであり、バリア層を設けたサンプルＮｏ．３−１の保存後のジッター上昇は０．５％ほどであり、光記録媒体としてより好ましい構成であることが分った。以上のことから、上部保護層に硫黄を含む材料、反射層にＡｇを用いた場合には、保存信頼性を向上させるために、バリア層を設けることが好ましいことがわかった。

［実施例４］
直径１２ｃｍ、厚さ１．１ｍｍで表面にトラックピッチ０．３２μｍの連続溝によるトラッキングガイド用の凹凸を持つポリカーボネート樹脂からなる第２基板上に、Ａｌ₉₉−Ｔｉ₁からなる第２反射層（厚さ１２０ｎｍ）、（ＺｒＯ₂）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第２上部保護層（厚さ２０ｎｍ）、Ｇｅ₅Ａｇ₁Ｉｎ₂Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₂からなる第２記録層（厚さ１２ｎｍ）、（ＺｒＯ₂）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第２下部保護層（厚さ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。

この第２情報層上に樹脂（日本化薬社製ＤＶＤ００３）を塗布し、２Ｐ（ｐｈｏｔｏ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ、光重合）法によって、連続溝によるトラッキングガイド用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。

更にその上に、実施例１と同様のターゲットを用いて第１熱拡散層（厚さ３５ｎｍ）を設け、Ａｇ₉₈Ｐｄ₁Ｃｕ₁からなる第１反射層（厚さ１０ｎｍ）、（ＺｒＯ₂）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第１上部保護層（厚さ１０ｎｍ）、Ｇｅ₄Ａｇ₁Ｉｎ₃Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₂からなる第１記録層（厚さ６ｎｍ）、（ＺｒＯ₂）₇₀・（ＳｉＯ₂）₃₀からなる第１下部保護層（厚さ１２０ｎｍ）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。

更に第１情報層膜面上に、直径１２ｃｍ、厚さ４０μｍのポリカーボネートフィルムからなる第１基板を、４５μｍの厚さの両面粘着シートからなる透明層を介して貼り合わせて、２層相変化型情報記録媒体を作成した。

上記のようにして作成した記録媒体に対し、下記の条件で記録を行った。
・レーザー波長：４０５ｎｍ
・ＮＡ＝０．８５
・線速：５．３ｍ／ｓ
線密度０．１２μｍ／ｂｉｔでの第１情報層、第２情報層のジッター、及び、１００回オーバーライト後の第１情報層、第２情報層のジッターを測定したところ、第１情報層、第２情報層共に９％以下で、良好に記録再生を行なうことができた。

［実施例５〜１１］
第１反射層、第１記録層の膜厚をそれぞれ変えた点以外は実施例４と同様にして２層相変化型情報記録媒体を作成した。（それぞれの膜厚は表２に記載した通りである）作成された各記録媒体について、実施例４と同様の条件で第１情報層、第２情報層のジッター、及び１００回オーバーライト後の第１情報層、第２情報層のジッターを測定した結果を表２に示すが、１回記録後、１００回オーバーライト後のジッター共に９％以下となり、光記録媒体として優れていることが分った。

以上のことから、本発明の光記録媒体は、記録再生を行なう対物レンズの開口数ＮＡが変化した場合でも、第１基板の厚さを１０〜６００μｍの範囲で調整することによって、良好に記録再生を行なうことが出来る。
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情報層共に良好に記録再生ができた。特に、第１情報層の記録層膜厚、反射層膜厚がそれぞれ１５ｎｍ、２０ｎｍより厚いと初期化後の光透過率を４０％以上にすることが出来ないために、第２情報層を良好には記録することができなかった。

［実施例１２］
直径１２ｃｍ、厚さ０．６ｍｍで表面にトラックピッチ０．７４μｍの連続溝によるトラッキングガイド用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）₈₀・（ＳｉＯ₂）₂₀からなる第１下部保護層（厚さ５０ｎｍ）、Ｇｅ₅Ａｇ₁Ｉｎ₂Ｓｂ₇₀Ｔｅ₂₂からなる第１記録層（厚さ６ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀・（ＳｉＯ₂）₂₀からなる第１上部保護層（厚さ１５ｎｍ）、Ａｇ₉₉Ｚｎ₁Ａｌ₁からなる第１反射層（厚さ１０ｎｍ）、実施例１と同様のターゲットを用いてＩＺＯ（Ｉｎ₂Ｏ₃-１０ｗｔ％ＺｎＯ）からなる第１熱拡散層（厚さ８０ｎｍ）の順にＢａｌｚｅｒｓ社製枚葉スパッタ装置を用いて製膜した。
次に、第１基板と同じ構成の第２基板上にＡｌ₉₉Ｔｉ₁からなる第２反射層（厚さ８０ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀・（ＳｉＯ₂）₂₀からなる第２上部保護層（厚さ２０ｎｍ）、Ｇｅ₄Ａｇ₁Ｉｎ₃Ｓｂ₆₇Ｔｅ₂₅からなる第２記録層（厚さ１２ｎｍ）、（ＺｎＳ）₈₀・（ＳｉＯ₂）₂₀からなる第２下部保護層（厚さ８０ｎｍ）の順にＡｒガス雰囲気中のスパッタ法で製膜した。ここで、第１情報層の波長６６０ｎｍでの光透過率を、ＳＨＩＭＡＤＺＵ製分光光度計を用いて第１基板側から測定した。

次に、第１情報層の膜面上に紫外線硬化樹脂（日本化薬社製ＤＶＤ００３）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成した。中間層の厚さは５０μｍとした。

次に、第１情報層、第２情報層に対して、実施例１と同様の初期化装置を用いて、初期化を行なった。
本実施例の第１情報層は、初期化前の波長６６０ｎｍでの透過率が５６％、初期化後の透過率が５０％であった。
上記のようにして作成した記録媒体に対し、下記の条件で記録を行った。
・レーザー波長：６６０ｎｍ
・ＮＡ＝０．６５
・線速：３．４９ｍ／ｓ
線密度０．２６７μｍ／ｂｉｔでの第１情報層、第２情報層のジッター、及び１００回オーバーライト後の第１情報層、第２情報層のジッターを測定したところ、第１情報層、第２情報層共に良好に記録再生を行なうことができた。

本発明の２層情報記録媒体の一例を示す概略断面図である。 本発明の２層情報記録媒体の他の例を示す概略断面図である。 本発明の２層情報記録媒体の他の例を示す概略断面図である。 第１基板及び第２基板にグルーブ溝が設けられた２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。 第１基板及び中間層にグルーブ溝が設けられた２層相変化型情報記録媒体の概略断面図である。 本発明に係る３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体を示す概略断面図である。 本発明に係る他の３つの情報層を有する相変化型情報記録媒体を示す概略断面図である。 本発明の初期化装置の一例を示す概略断面図である。 本発明の初期化装置の他の例を示す概略断面図である。 本発明の初期化装置の他の例を示す概略断面図である。 本発明の記録再生装置の一例を示す概略断面図である。

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 透明層
１１ 第１下部保護層
１２ 第１記録層
１３ 第１上部保護層
１４ 第１反射層
１５ 第１熱拡散層
２１ 第２下部護層
２２ 第２記録層
２３ 第２上部保護層
２４ 第２反射層
３３ 第３情報層
４１ 第１中間層
４２ 第２中間層
５１ スピンドルモータ
５２ 相変化型情報記録媒体
５３ 第１の光ヘッド
５４ 第２の光ヘッド
５５ レーザー駆動回路
５６ 記録再生用ピックアップ
５７ 波形処理回路
５８ 記録パワー設定回路
５９ 消去パワー設定回路
６０ レーザー
６１ 対物レンズ

Claims (17)

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がＮ層（Ｎ：２以上の整数）設けられた光情報記録媒体において、それぞれの情報層を、光が入射される側からみて、第１情報層、第２情報層、〜第Ｎ情報層としたとき、第Ｎ情報層以外の、少なくとも１層の情報層が、下部保護層、記録層、上部保護層、反射層、熱拡散層の順からなり、熱拡散層は、キャリア濃度が１０²⁰〜１０²²ｃｍ^-3の導電性の酸化物であることを特徴とする多層相変化型情報記録媒体。
2. 上記情報層の熱拡散層がIZO(酸化インジウム-酸化亜鉛)又はITO（酸化インジウム-酸化スズ）を主成分とする材料からなることを特徴とする請求項１記載の多層相変化型情報記録媒体。
3. 上記情報層の熱拡散層の厚さが５〜２００nmであることを特徴とする請求項１又は２記載の多層相変化型情報記録媒体。
4. 上記情報層の記録層が、Ｓｂ−Ｔｅ共晶系材料を主成分とし、Ａｇ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、Ｃ、Ｐのうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
5. 上記情報層の記録層が、ＧｅＴｅを主成分とし、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ｄｙ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、Ｃ、Ｐのうちの少なくとも１種を含むことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
6. 上記情報層の記録層の厚さが３〜１５ｎｍであることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
7. 上記情報層の反射層が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、Ａｌ、Ｔａの少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
8. 上記情報層の反射層の厚さが３〜２０ｎｍであることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
9. 第１基板と第２基板の間に２つの情報層を有し、かつこの２つの情報層の間に中間層を有する２層相変化型情報記録媒体であって、第１情報層は第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、第１反射層、第１熱拡散層を含み、第２情報層は、第２下部保護層、第２記録層、第２上部保護層、第２反射層を含み、記録再生光が入射する側から、第１基板、第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、第１反射層、第１熱拡散層、中間層、第２下部保護層、第２記録層、第２上部保護層、第２反射層、第２基板の順で配置されていることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
10. 前記第１情報層の光透過率が、波長３５０〜７００ｎｍの光に対して４０〜７０％で、波長９００nm以上の光に対して５０％以下であることを特徴とする請求項９記載の多層相変化型情報記録媒体。
11. 第１基板と第１下部保護層との間に透明層を有することを特徴とする請求項９又は１０記載の多層相変化型情報記録媒体。
12. 第１上部保護層と第１反射層との間及び／又は第２上部保護層と第２反射層との間にバリア層を有することを特徴とする請求項９〜１１の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
13. 第１基板の厚さが１０〜６００μｍであることを特徴とする請求項９〜１２の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体。
14. 請求項９〜１３の何れかに記載の２層相変化型情報記録媒体の初期化方法であって、第１情報層に対し波長９００ｎｍ以上の光ビームを入射させて初期化を行い、第２情報層に対し波長９００ｎｍ未満の光ビームを入射させて初期化を行なうことを特徴とする多層相変化型情報記録媒体の初期化方法。
15. 請求項９〜１３の何れかに記載の２層相変化型情報記録媒体の初期化装置であって、第１情報層に対し波長９００ｎｍ以上の光ビームを入射させて初期化を行い、第２情報層に対し波長９００ｎｍ未満の光ビームを入射させて初期化を行なうことを特徴とする多層相変化型情報記録媒体の初期化装置。
16. 請求項１〜１３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体の各情報層に対し、第１情報層側から波長３５０〜７００ｎｍの光ビームを入射させて情報の記録再生を行なうことを特徴とする多層相変化型情報記録媒体の記録再生方法。
17. 請求項１〜１３の何れかに記載の多層相変化型情報記録媒体の記録再生を行なう装置であって、波長３５０〜７００ｎｍの前記レーザー光を発生させる光源と、各情報層に基板側から入射した前記レーザー光によってマークを形成及び検出するための層認識手段及び層切り替え手段とを備えたことを特徴とする光記録媒体の記録再生装置。

Images