JP4092147B2 - 光記録媒体及び光記録方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体及び光記録方法に関し、特に、積層された複数の情報記録層を有する光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。このような光記録媒体に要求される記録容量は年々増大し、これを達成するために種々の提案がなされている。かかる提案の一つとして、光記録媒体に含まれる情報記録層を２層構造とする手法が提案され、再生専用の光記録媒体であるＤＶＤ−ＶｉｄｅｏやＤＶＤ−ＲＯＭにおいて実用化されている。このような再生専用の光記録媒体においては、基板表面に形成されたプレピットが情報記録層となり、このような基板が中間層を介して積層された構造を有している。
【０００３】
また近年、ユーザによるデータの記録が可能な光記録媒体に対しても情報記録層を多層構造とする手法が提案されており、例えば、特開２００１−２４３６５５号公報には、書き換え型光記録媒体において情報記録層を２層構造とする技術が開示されている。同公報に記載された光記録媒体においては、相変化記録膜及びこれを挟んで形成された誘電体膜（保護膜）が情報記録層として用いられ、かかる情報記録層が中間層を介して積層された構造を有している。
【０００４】
このような、情報記録層が２層構造である書き込み可能な光記録媒体にデータを記録する場合、レーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせ、その強度を再生パワー（Ｐｒ）よりも十分に高い記録パワー（Ｐｗ）に設定することによって、当該情報記録層に含まれる記録膜の状態を変化させこれによって所定の部分に記録マークを形成する。このようにして形成された記録マークは、記録マークが形成されていないブランク領域とは異なる光学特性を有することから、再生パワー（Ｐｒ）に設定されたレーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせ、その反射光量を検出することによって記録されたデータを再生することができる。
【０００５】
このように、情報記録層が２層構造である書き込み可能な光記録媒体においては、レーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせることによってデータの記録／再生が行われることから、光入射面から遠い側の情報記録層（以下、「Ｌ１層」という）に対してデータの記録／再生を行う場合、光入射面から近い側の情報記録層（以下、「Ｌ０層」という）を介してレーザビームが照射されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、２層の情報記録層を有する光記録媒体においては、下層であるＬ１層に対するデータの記録／再生を行う場合、上層であるＬ０層を介してＬ１層にレーザビームが照射されることから、Ｌ１層に到達するレーザビーム光量及びＬ１層からの反射光量はＬ０層の影響を受けることになる。具体的には、Ｌ０層のうち記録マークが形成されている領域とブランク領域とで光透過率が大きく異なると、Ｌ１層にレーザビームのフォーカスを合わせた場合に、Ｌ０層のうちレーザビームが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによって、Ｌ１層に到達するレーザビーム光量及びＬ１層からの反射光量が大きく異なってしまう。このため、レーザビームが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによってＬ１層に対する記録特性やＬ１層より得られる信号振幅が変化し、安定した記録／再生の妨げになるという問題があった。
【０００７】
このような問題は、Ｌ１層に対するデータの再生時において、Ｌ０層のうちレーザビームが通過する部分に記録領域と未記録領域との境界が含まれる場合により顕著となる。すなわち、このような場合にはレーザビームのスポット内における反射率分布が一定とならず、このため、反射光量の安定した検出が大きく妨げられてしまう。
【０００８】
以上の問題を解決するためには、Ｌ０層における記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差を小さくすればよい。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、複数の情報記録層を有する書き込み可能な光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法であって、記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差が小さい記録膜を備える光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、光入射面を構成する光透過層と、前記光透過層とは反対側の面を構成する基体と、前記光透過層と前記基体との間に設けられた複数の情報記録層とを備え、前記光入射面から２００ｎｍないし４５０ｎｍの波長のレーザビームを照射することによって各情報記録層に対するデータの記録及び／又は再生が可能な光記録媒体であって、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜が少なくともＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜とを含み、前記光入射面から前記レーザビームが照射されたときに、前記第１の無機反応膜に含まれるＣｕと前記第２の無機反応膜に含まれるＳｉとが不可逆的に混合して、記録マークが形成されるように構成されたことを特徴とする光記録媒体によって達成される。
【００１１】
本発明者により、情報記録層に含まれる記録膜がＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜を含んでいる場合には、次世代型の光記録媒体に用いられるレーザビームの波長領域において、これら無機反応膜が積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を４％以下まで小さくできることが見出されており、したがって、本発明によれば、光記録媒体は、複数の情報記録層のうち光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜が少なくともＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜とを含み、光入射面からレーザビームが照射されたときに、第１の無機反応膜に含まれるＣｕと第２の無機反応膜に含まれるＳｉとが不可逆的に混合して、記録マークが形成されるように構成されているから、記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差を小さくすることができ、下層に位置する情報記録層に対してデータの記録／再生を行う場合において、上層の情報記録層の状態による記録／再生特性の変化を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、環境負荷を抑制することも可能となる。
本発明において、前記第１の無機反応膜にＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇ及びＡｕからなる群より選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることがより好ましい。これによれば、再生信号のノイズレベルをより低く抑えることができるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００１３】
また、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層とは異なる少なくとも一つの情報記録層にＡｇを主成分としこれにＣが添加されてなる反射膜が含まれていることがさらに好ましい。これによれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。これにより、光入射面に近い情報記録層に対する記録／再生特性と光入射面から遠い情報記録層に対する記録／再生特性とを両立させることが可能となる。
【００１４】
本発明において、第１及び第２の無機反応膜が積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差が４％以下であることが好ましい。
【００１５】
記録マーク形成領域における光透過率とブランク領域における光透過率との差が４％以下である場合には、下層に位置する情報記録層に対してデータの記録／再生を行う場合において、上層の情報記録層の状態による記録／再生特性の変化を抑制することができる。
【００１６】
本発明の前記目的はまた、光入射面を構成する光透過層と、前記光透過層とは反対側の面を構成する基体と、前記光透過層と前記基体との間に設けられた複数の情報記録層とを備え、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層とは異なる少なくとも一つの情報記録層に含まれる記録膜が複数の無機反応膜を備えている光記録媒体に対し、前記光入射面からレーザビームを照射することによって各情報記録層に対するデータの記録及び／又は再生を行うことを特徴とする光記録方法によって達成される。この場合、前記レーザビームの波長を２００ｎｍ〜４５０ｎｍに設定することが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体１０の構造を概略的に示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施態様にかかる光記録媒体１０は、ディスク状の支持基体１１と、透明中間層１２と、光透過層１３と、透明中間層１２と光透過層１３との間に設けられたＬ０層２０と、支持基体１１と透明中間層１２との間に設けられたＬ１層３０とを備える。Ｌ０層２０は、光入射面１３ａから近い側の情報記録層を構成し、支持基体１１側から反射膜２１、第２の誘電体膜２２、Ｌ０記録膜２３及び第１の誘電体膜２４が積層された構造を有する。また、Ｌ１層３０は、光入射面１３ａから遠い側の情報記録層を構成し、支持基体１１側から反射膜３１、第４の誘電体膜３２、Ｌ１記録膜３３及び第３の誘電体膜３４が積層された構造を有する。このように、本実施態様にかかる光記録媒体１０は、積層された２層の情報記録層（Ｌ０層２０及びＬ１層３０）を有している。
【００２０】
Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合、光入射面１３ａから近い側のＬ０層２０を介してレーザビームＬが照射されることになるため、Ｌ０層２０は十分な光透過率を有している必要がある。具体的には、データの記録／再生に用いられるレーザビームＬの波長において、３０％以上の光透過率を有している必要があり、４０％以上の光透過率を有していることが好ましい。データの記録／再生に用いられるレーザビームＬの波長としては、ビームスポット径を充分に小さく絞るため２００ｎｍ〜４５０ｎｍであることが好ましく、現在提案されている次世代型の光記録媒体においては、約４０５ｎｍ程度に設定される。尚、本明細書において、「Ａ〜Ｂ（Ａ及びＢは、いずれも同じ単位（ｎｍ等）を有する数値）」とは、Ａ以上であってＢ以下であることを意味する。
【００２１】
支持基体１１は、光記録媒体１０の機械的強度を確保する役割を果たし、その表面にはグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが設けられている。これらグルーブ１１ａ及び／又はランド１１ｂは、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合におけるレーザビームＬのガイドトラックとしての役割を果たす。特に限定されるものではないが、グルーブ１１ａの深さとしては１０ｎｍ〜４０ｎｍに設定することが好ましく、グルーブ１１ａのピッチとしては０．２μｍ〜０．４μｍに設定することが好ましい。支持基体１１の厚みは約１．１ｍｍに設定され、その材料としては、上記各層を支持しうる材料であれば特に限定されず、例えば、ガラス、セラミックス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのうち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このような樹脂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、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加工性などの点からポリカーボネート樹脂が特に好ましい。尚、支持基体１１は光入射面１３ａとは反対側の面を構成することから、特に光透過性を備える必要はない。
【００２２】
透明中間層１２は、Ｌ０層２０とＬ１層３０とを物理的及び光学的に十分な距離をもって離間させる役割を果たし、その表面にはグルーブ１２ａ及びランド１２ｂが設けられている。これらグルーブ１２ａ及び／又はランド１２ｂは、Ｌ０層２０に対してデータの記録／再生を行う場合におけるレーザビームＬのガイドトラックとしての役割を果たす。グルーブ１２ａの深さやピッチは、支持基体１１に設けられたグルーブ１１ａの深さやピッチと同程度に設定すればよい。透明中間層１２の厚みとしては５μｍ〜５０μｍに設定することが好ましく、１０μｍ〜４０μｍに設定することが特に好ましい。また、透明中間層１２の材料としては特に限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。透明中間層１２は、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合にレーザビームＬの光路となることから、十分に高い光透過性を有している必要がある。
【００２３】
光透過層１３は、レーザビームＬの光路となるとともに光入射面１３ａを構成し、その厚みとしては、３０μｍ〜２００μｍに設定することが好ましい。光透過層１３の材料としては、特に限定されるものではないが、透明中間層１２と同様、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。上述のとおり、光透過層１３はレーザビームＬの光路となることから、十分に高い光透過性を有している必要がある。
【００２４】
次に、Ｌ０層２０及びＬ１層３０を構成する各膜について詳述する。
【００２５】
本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、Ｌ０層２０に含まれるＬ０記録膜２３及びＬ１層３０に含まれるＬ１記録膜３３は、支持基体１１側に位置する無機反応膜５１と光透過層１３側に位置する無機反応膜５２とが積層された構造を有している。Ｌ０記録膜２３又はＬ１記録膜３３のうち未記録状態である領域は、図２（ａ）に示すように無機反応膜５１と無機反応膜５２がそのまま積層された状態となっているが、所定以上のパワーを持つレーザビームが照射されると、その熱によって、図２（ｂ）に示すように無機反応膜５１を構成する元素及び無機反応膜５２を構成する元素がそれぞれ部分的又は全体的に混合されて記録マークＭとなる。このとき、記録層において記録マークＭの形成された混合部分とそれ以外の部分とでは再生光に対する反射率が異なるため、これを利用してデータの記録・再生を行うことができる。
【００２６】
したがって、高い再生信号出力を得るためには無機反応膜５１、５２の材料として、用いられるレーザビームの波長に関し、積層状態である場合（図２（ａ）参照）の反射率と混合状態である場合（図２（ｂ）参照）の反射率との差が大きい材料を用いる必要があるが、Ｌ０記録膜２３において積層状態である場合の光透過率と混合状態である場合の光透過率との差が大きいと、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生において既に説明した問題が生じてしまう。したがって、Ｌ０記録膜２３を構成する無機反応膜５１、５２の材料としては、用いられるレーザビームの波長に関して、積層状態である場合と混合状態である場合とで反射率差が大きく、且つ、光透過率差が小さい材料を選択する必要がある。具体的には、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うためには、上記光透過率差を４％以下に抑えることが好ましく、２％以下に抑えることがより好ましい。
【００２７】
この点を考慮して、本実施態様では、Ｌ０記録膜２３を構成する無機反応膜５１の材料としてＣｕ及びＳｉの一方を主成分とする材料を用い、無機反応膜５２の材料としてＣｕ及びＳｉの他方を主成分とする材料を用いている。これにより、レーザビームの波長λが２００ｎｍ〜４５０ｎｍである場合において、積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を４％以下とすることができ、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うことができる。このような材料を用いた場合、特に、次世代型の光記録媒体に用いられる波長λ＝約４０５ｎｍのレーザビームに対しては、積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を１％以下とすることができる。また、主成分がＣｕおよびＳｉであることから、環境負荷を抑制することも可能となる。尚、この場合、無機反応膜５１の主成分がＣｕであり、無機反応膜５２の主成分がＳｉであることが好ましい。
【００２８】
また、無機反応膜５１及び無機反応膜５２のうち主成分がＣｕである反応膜には、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ＭｇまたはＡｕが添加されていることが好ましい。このような元素を添加すれば、再生信号のノイズレベルがより低く抑えられるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。尚、本明細書において「主成分」とは、当該膜中において最も含有率（原子％＝ａｔｍ％）の高い元素を指す。
【００２９】
尚、Ｌ１記録膜３３を構成する無機反応膜５１及び無機反応膜５２の材料としては、記録の前後における光透過率差を考慮する必要はないが、Ｌ０記録膜２３を構成する上記材料と同じ材料を用いればよい。
【００３０】
ここで、Ｌ０記録膜２３は、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合にレーザビームＬの光路となることから、十分な光透過性を有している必要があり、このためＬ０記録膜２３の膜厚は、Ｌ１記録膜３３の膜厚と比べて薄く設定することが好ましい。
【００３１】
具体的には、Ｌ１記録膜３３の膜厚を２ｎｍ〜４０ｎｍに設定することが好ましく、Ｌ０記録膜２３の膜厚を２ｎｍ〜１５ｎｍに設定することが好ましい。これは、無機反応膜５１及び５２の積層体からなるＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３の膜厚が２ｎｍ未満であるとこれらを混合する前後における光学特性の差が十分に得られなくなる一方、Ｌ０記録膜２３の膜厚が１５ｎｍを超えるとＬ０層２０の光透過率が低下し、Ｌ１層３０に対するデータの記録特性及び再生特性が悪化してしまうからであり、また、Ｌ１記録膜３３の膜厚が４０ｎｍを超えると、記録感度が悪化してしまうからである。
また、無機反応膜５１の膜厚と無機反応膜５２の膜厚との比（無機反応膜５１の膜厚／無機反応膜５２の膜厚）は、０．２〜５．０であることが好ましい。
【００３２】
尚、Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３は、無機反応膜５１及び無機反応膜５２からなる２層構造とすることは必須でなく、Ｃｕを主成分とする反応膜とこれに隣接するＳｉを主成分とする反応膜を有するものであれば、３層以上の無機反応膜を含む積層体としても構わない。例えば、Ｃｕからなる２つの無機反応膜と、これら２つの無機反応膜の間に配置されたＳｉからなる１つの無機反応膜とからなる３層構造としても構わない。また、無機反応膜５１と無機反応膜５２との間に、無機反応膜５１を構成する材料と無機反応膜５２を構成する材料とが混合されてなる混合膜が介在していても構わない。さらに、上記の例においては、無機反応膜５１と無機反応膜５２とが互いに接しているが、必要に応じてこれらの間に薄い他の膜（例えば誘電体膜）を介在させても構わない。
【００３３】
一方、Ｌ０記録膜２３を挟むように設けられた第１の誘電体膜２４及び第２の誘電体膜２２は、Ｌ０記録膜２３に対する保護膜として機能し、Ｌ１記録膜３３を挟むように設けられた第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２は、Ｌ１記録膜３３に対する保護膜として機能する。
【００３４】
第１の誘電体膜２４、第２の誘電体膜２２、第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２の厚みとしては、特に限定されるものではないが、１ｎｍ〜５０ｎｍに設定することが好ましい。これら誘電体膜の厚みを１ｎｍ未満に設定すると保護膜としての機能が不十分となり、一方、これら誘電体膜の厚みを５０ｎｍ超に設定すると、成膜時間が長くなって生産性が低下したり、膜の応力によってＬ０記録膜２３やＬ１記録膜３３にクラックが発生するおそれがある。
【００３５】
尚、これら第１の誘電体膜２４、第２の誘電体膜２２、第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２は、１層の誘電体膜からなる単層構造であってもよいし、２層以上の誘電体膜からなる積層構造であってもよい。例えば、第１の誘電体膜２４を屈折率の異なる２層の誘電体膜からなる積層構造とすれば、より大きな光干渉効果を得ることが可能となる。これら誘電体膜の材料としては特に限定されないが、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＴａＯ、ＺｎＳ、ＣｅＯ２等、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｔａ等の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物を用いることが好ましく、特に、ＺｎＳ・ＳｉＯ２からなる誘電体を主成分とすることがより好ましい。ここで、「ＺｎＳ・ＳｉＯ２」とは、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を意味する。
【００３６】
反射膜２１は、光入射面１３ａから入射されるレーザビームＬを反射し、再び光入射面１３ａから出射させる役割を果たすとともに、レーザビームＬの照射によってＬ０記録膜２３に生じた熱を効果的に放熱させる役割を果たす。一方、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を行う場合には、光入射面１３ａから入射されるレーザビームＬはかかる反射膜２１を通ってＬ１層３０に照射されることから、反射膜２１の材料としては、光透過率が高く且つ熱伝導性が高い材料を用いる必要がある。さらに、反射膜２１の材料としては、長期にわたる保存信頼性が高いことも要求される。
【００３７】
このような要求に応えるべく、反射膜２１の材料としては、主成分であるＡｇ（銀）にＣ（炭素）が添加された材料（ＡｇＣ）を用いることが好ましい。主成分であるＡｇにＣを添加すると、Ａｇが本来備えている高い光透過率及び高い熱伝導性を大きく損なうことなく、長期にわたる保存信頼性を大幅に改善することが可能となる。また、Ｃを添加することによって材料コストが大幅に増大することもない。このように、反射膜２１の材料としてＡｇＣを用いれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。
【００３８】
ここで、主成分であるＡｇに対するＣの添加量が多くなればなるほど光透過率及び熱伝導性が低下する傾向がある一方で、Ａｇに対するＣの添加量が所定値以下である場合にはＣの添加量が多くなるほど保存信頼性が向上し、Ｃの添加量が上記所定値を越えるとそれ以上の量のＣを添加しても保存信頼性の向上効果は飽和してしまう。したがって、主成分であるＡｇに対するＣの添加量としては、Ｃの添加による光透過率及び熱伝導性の低下とＣの添加による保存信頼性の向上との関係において定める必要がある。
【００３９】
具体的には、Ｃの添加量が５．０ａｔｍ％以下であれば、Ｌ０層２０用の反射膜の材料として十分なレベルの光透過率及び熱伝導性を確保することができ、特にＣの添加量が４．０ａｔｍ％以下であれば純粋なＡｇに近い光透過率を得ることができ、Ｃの添加量が２．５ａｔｍ％以下であれば純粋なＡｇとほぼ同等の光透過率を得ることができる。一方、信頼性については僅かなＣの添加によって顕著な向上効果が見られる。つまり、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％以下の領域においては、添加量に応じた信頼性の向上は著しく、このため、０．５ａｔｍ％程度の添加でも信頼性は大きく向上する。しかしながら、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％を越える領域においては、添加量に応じた信頼性の向上効果はそれほど得られない。
【００４０】
以上を考慮すれば、主成分であるＡｇに対するＣの添加量は５．０ａｔｍ％以下であることが好ましく、０．５ａｔｍ％〜５．０ａｔｍ％であることがより好ましく、０．５ａｔｍ％〜４．０ａｔｍ％であることがさらに好ましく、約２ａｔｍ％であることが特に好ましい。但し、実際にＡｇに添加されるＣの量は、製造ばらつきによって±０．５ａｔｍ％程度変動すること、並びに、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％以下の領域においては、実際に添加されたＣの量に応じて信頼性の向上効果が大きく影響を受けることを考慮すれば、Ｃの添加量としては２．５ａｔｍ％程度に設定することが最も好ましいと言える。
【００４１】
尚、反射膜２１の膜厚としては、Ｃの添加量によって光透過率及び熱伝導性が変化するためこれを考慮して定めればよいが、一般的には、２０ｎｍ未満とすることが好ましく、５ｎｍ〜１５ｎｍとすることがより好ましい。
【００４２】
但し、本発明において反射膜２１をＡｇＣによって構成することは必須ではなく、ＡｇやＡｌ等の熱伝導性の高い金属を主成分とし、これにＡｕ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｍｇ等、耐食性を向上させる元素を添加した材料を用いても構わない。さらに、十分な再生信号が得られる場合には、かかる反射膜２１を省略しても構わない。
【００４３】
また、図１には示されていないが、透明中間層１２と反射膜２１との間に下地保護膜を介在させても構わない。このような下地保護膜を設ければ、反射膜２１と透明中間層１２とが物理的に分離されることから、Ｌ０層２０に対するデータの記録時における透明中間層１２への熱ダメージを緩和することができる。このような下地保護膜の材料としては、第１の誘電体膜２４等の材料として好ましく用いることができる材料と同じ材料を用いることができ、その膜厚としては、２ｎｍ〜１５０ｎｍに設定することが好ましい。
【００４４】
さらに、図１には示されていないが、光透過層１３と第１の誘電体膜２４との間に、第１の誘電体膜２４よりも熱伝導性が高い材料からなる透明放熱膜を介在させても構わない。このような透明放熱膜を設ければ、Ｌ０層２０の放熱性をより向上させることが可能となる。透明放熱膜の厚さとしては、１０ｎｍ〜２００ｎｍに設定することが好ましい。また、このような透明放熱膜を設ける場合、さらに、透明放熱膜と光透過層１３との間に、屈折率が透明放熱膜とは異なる誘電体膜を設けても構わない。透明放熱膜と光透過層１３との間にこのような誘電体膜を設ければ、より大きな光干渉効果を得ることが可能となる。
【００４５】
反射膜３１は、光入射面１３ａから入射されるレーザビームを反射し、再び光入射面１３ａから出射させる役割を果たすとともに、Ｌ１記録膜３３に生じた熱を効果的に放熱させる役割を果たし、その膜厚は２０ｎｍ〜２００ｎｍに設定することが好ましい。反射膜３１の膜厚が２０ｎｍ未満であると充分な放熱効果を得ることができず、また、２００ｎｍ超であると、成膜に長い時間がかかることから生産性を低下させたり、内部応力等によってクラックが発生するおそれが生じる。反射膜３１の材料としては特に限定されないが、反射膜２１と同様の材料を用いることができる。但し、反射膜３１については、Ｌ０層２０に用いる反射膜２１のように光透過率を考慮する必要はない。
【００４６】
以上が本実施態様にかかる光記録媒体１０の構造であり、このような構造を有する光記録媒体１０に記録されたデータを再生する場合、光入射面１３ａからレーザビームＬが照射され、その反射光量が検出される。すなわち、Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３は、未混合領域と混合領域（記録マークＭ）とで光反射率が異なっていることから、レーザビームＬを光入射面１３ａから照射してＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３の一方にフォーカスを合わせ、その反射光量を検出すれば、レーザビームが照射された部分におけるＬ０記録膜２３またはＬ１記録膜３３が混合領域であるか未混合領域であるかを判別することができる。
【００４７】
ここで、下層であるＬ１層３０に対するデータの再生を行う場合、上層であるＬ０層２０を介してＬ１層３０にレーザビームＬが照射されるが、本実施態様においては、記録マークＭが形成されている領域とブランク領域との光透過率差が小さいため、レーザビームＬが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによってＬ１層３０より得られる信号振幅が大きく変化しない。さらに、Ｌ１層３０に対するデータの再生時において、Ｌ０層２０のうちレーザビームが通過する部分に記録領域と未記録領域との境界が含まれている場合であっても、レーザビームＬのスポット内における反射率分布が大きくばらつくことがない。このため、Ｌ１層３０に記録されたデータの再生を安定的に行うことが可能となる。以上はＬ１層３０に対してデータの記録を行う場合も同様であり、Ｌ１層３０に対するデータの記録を安定的に行うことが可能となる。
【００４８】
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法について説明する。
【００４９】
図３〜図６は、光記録媒体１０の製造方法を示す工程図である。
【００５０】
まず、図３に示すように、スタンパ４０を用いてグルーブ１１ａ及びランド１１ｂを有する支持基体１１を射出成形する。次に、図４に示すように、支持基体１１のうちグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが形成されている面のほぼ全面に、スパッタリング法等の気相成長法によって、反射膜３１、第４の誘電体膜３２、Ｌ１記録膜３３（無機反応膜５１、５２）及び第３の誘電体膜３４を順次形成する。これにより、Ｌ１層３０が完成する。当然ながら、スパッタリング直後におけるＬ１記録膜３３は２層の無機反応膜５１、５２が未混合状態となっている。次に、図５に示すように、Ｌ１層３０上に、紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、その表面にスタンパ４１を被せた状態でスタンパ４１を介して紫外線を照射し、スタンパ４１を剥離することにより、グルーブ１２ａ及びランド１２ｂを有する透明中間層１２を形成する。次に、図６に示すように、グルーブ１２ａ及びランド１２ｂが形成された透明中間層１２のほぼ全面に、スパッタリング法等の気相成長法によって、反射膜２１、第２の誘電体膜２２、Ｌ０記録膜２３（無機反応膜５１、５２）及び第１の誘電体膜２４を順次形成する。これにより、Ｌ０層２０が完成する。上述と同様、当然ながら、スパッタリング直後におけるＬ０記録膜２３は２層の無機反応膜５１、５２が未混合状態となっている。
【００５１】
そして、図１に示すように、Ｌ０層２０上に、紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、紫外線を照射することによって光透過層１３を形成する。以上により、光記録媒体１０の製造が完了する。
【００５２】
このようにして製造された光記録媒体１０に対しては、上述の通り、レーザビームＬのフォーカスをＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３のいずれかに合わせて記録マークを形成することにより、所望のデジタルデータを記録することができる。また、光記録媒体１０のＬ０記録膜２３及び／又はＬ１記録膜３３にデータを記録した後は、上述の通り、レーザビームＬのフォーカスをＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３のいずれかに合わせてその反射光量を検出することにより、記録されたデジタルデータを再生することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、Ｌ０層２０に含まれるＬ０記録膜２３の材料としてＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いていることから、記録マークＭが形成されている領域とブランク領域との反射率差を十分に確保しつつ、光透過率差を小さく抑えることが可能となる。このため、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うことが可能となる。また、Ｃｕを主成分とする反応膜にＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ＭｇまたはＡｕを添加すれば、再生信号のノイズレベルをより低く抑えることができるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００５４】
さらに、反射膜２１の材料としてＡｇＣを用いれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。特に、主成分であるＡｇに添加するＣの量が５．０ａｔｍ％以下、好ましくは０．５ａｔｍ％〜５．０ａｔｍ％、より好ましくは０．５ａｔｍ％〜４．０ａｔｍ％、さらに好ましくは約２．５ａｔｍ％に設定すれば、非常に高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。これにより、Ｌ０層２０に対する記録／再生特性とＬ１層３０に対する記録／再生特性とを両立させることが可能となる。
【００５５】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、上記実施態様においては、２層の情報記録層を有する光記録媒体について説明したが、本発明の適用が可能な光記録媒体がこれに限定されるものではなく、３層以上の情報記録層を有する光記録媒体に対しても本発明を適用することも可能である。この場合、光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜として、Ｃｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いればよい。但し、このことは光入射面から最も遠い情報記録層に含まれる記録膜にＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いるべきではない旨を意味するものではなく、光入射面から最も遠い情報記録層の記録膜にＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いても構わない。
【００５７】
また、上記実施態様においては、Ｌ０層２０及びＬ１層３０とも、無機反応膜５１、５２の積層体からなる記録膜を有しているが、本発明では、Ｌ１層３０の構成については特に制限されず、例えば、記録層を備えない再生専用の情報記録層であっても構わない。この場合、支持基体１１上にプリピットが設けられ、かかるプリピットによってＬ１層３０に情報が保持される。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５９】
［光記録媒体の準備１］
（実施例１）
以下に示す手順により、図１に示す光記録媒体１０とほぼ同様の構成を有する光記録媒体を作製した。
【００６０】
まず、射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００６１】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ１００ｎｍの反射膜（３１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ４０ｎｍの第４の誘電体膜（３２）、Ｃｕからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第３の誘電体膜（３４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ１層（３０）が完成した。
【００６２】
次に、Ｌ１層が形成されたポリカーボネート基板をスピンコート装置にセットし、回転させながら、Ｌ１層上にアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。次いで、Ｌ１層上にスピンコートされた樹脂層の表面にグルーブ及びランドを有するスタンパを載置し、このスタンパを介して樹脂溶液に紫外線を照射することによって樹脂溶液層を硬化させ、スタンパを剥離した。これにより、グルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）を有する厚さ２０μｍの透明中間層（１２）が完成した。
【００６３】
次に、Ｌ１層及び透明中間層が形成されたポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、その表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２８ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ０層（２０）が完成した。
【００６４】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ８０μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００６５】
なお、第１の誘電体膜（２４）、第２の誘電体膜（２２）、第３の誘電体膜（３４）及び第４の誘電体膜（３２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００６６】
以上により、実施例１による光記録媒体が完成した。
【００６７】
（実施例２）
Ｌ１層及びＬ０層に含まれる無機反応膜（５１）の材料としてＣｕを主成分としこれにＡｌ及びＡｕが添加された材料を用いるとともに、これら無機反応膜（５１）の厚さを５ｎｍに設定した以外は実施例１と同様にして実施例２にかかる光記録媒体を作製した。無機反応膜５１におけるＡｌの添加量は２３ａｔｍ％とし、Ａｕ添加量は１３ａｔｍ％とした。
【００６８】
（実施例３）
射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００６９】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ１００ｎｍの反射膜（３１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ３８ｎｍの第４の誘電体膜（３２）、Ｃｕを主成分としこれにＭｇが添加された材料からなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳからなる厚さ２１ｎｍの第３の誘電体膜（３４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ１層（３０）が完成した。ここで、無機反応膜５１におけるＭｇの添加量は２１ａｔｍ％とした。
【００７０】
次に、Ｌ１層が形成されたポリカーボネート基板をスピンコート装置にセットし、回転させながら、Ｌ１層上にアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。次いで、Ｌ１層上にスピンコートされた樹脂層の表面にグルーブ及びランドを有するスタンパを載置し、このスタンパを介して樹脂溶液に紫外線を照射することによって樹脂溶液層を硬化させ、スタンパを剥離した。これにより、グルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）を有する厚さ２０μｍの透明中間層（１２）が完成した。
【００７１】
次に、Ｌ１層及び透明中間層が形成されたポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、その表面にＡｇを主成分としこれにＣが添加された材料からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ３２ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕを主成分としこれにＭｇが添加された材料からなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳからなる厚さ３２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ０層（２０）が完成した。無機反応膜５１におけるＭｇの添加量は２１ａｔｍ％とした。
【００７２】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ８０μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００７３】
なお、第２の誘電体膜（２２）及び第４の誘電体膜（３２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００７４】
以上により、実施例３による光記録媒体が完成した。
【００７５】
［特性比較試験１］
特性比較試験１では、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、未記録状態のＬ０層を介してＬ１層にレーザビームを照射した場合の反射光量および記録状態のＬ０層を介してＬ１層にレーザビームを照射した場合の反射光量をもとに、Ｌ０層によるＬ１層への影響を調べた。具体的な測定手順は次の通りである。
【００７６】
まず、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、未記録状態のＬ０層を介してＬ１層に波長λ＝４０５ｎｍのレーザビームを照射し、その反射光量に基づいてＬ１層の反射率（Ｒ１）を算出した。レーザビームの照射においては、開口数（ＮＡ）が０．８５である対物レンズを使用した。この場合、当然ながらＬ０層上のビームスポット内には記録マークは存在しない。
【００７７】
次に、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれのＬ０層に対し、１，７ＲＬＬ変調方式における２Ｔ〜８Ｔのランダム信号を記録した。
【００７８】
次に、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、ランダム信号が記録されたＬ０層を介してＬ１層に波長λ＝４０５ｎｍのレーザビームを照射し、その反射光量に基づいてＬ１層の反射率（Ｒ２）を算出した。この場合、Ｌ０層上のビームスポット内にはランダムな記録マークが均一に分布している。
【００７９】
そして、このようにして算出した反射率から反射率差（△Ｒ）を求めた。結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
表１に示すように、実施例１〜３の光記録媒体においては、未記録状態のＬ０層を介したＬ１層の反射率（Ｒ１）と記録状態のＬ０層を介したＬ１層の反射率（Ｒ２）との差（△Ｒ）が０．３％以下と非常に小さい値となった。以上より、Ｃｕを主成分とする無機反応膜とＳｉを主成分とする無機反応膜との積層体からなる記録膜は、記録マークが形成された領域とブランク領域との光透過率差が非常に小さいことが確認された。
【００８１】
［光記録媒体の準備２］
以下に示す手順により、図１に示す光記録媒体１０からＬ１層３０及び透明中間層１２を削除した構成を有するサンプルを作製した。
【００８２】
まず、射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００８３】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２８ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。
【００８４】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ１００μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００８５】
なお、第１の誘電体膜（２４）及び第２の誘電体膜（２２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００８６】
［特性比較試験２］
特性比較試験２では、上記光記録媒体サンプルを用いて、２層の無機記録膜（５１、５２）が積層状態である場合と混合状態である場合との間の光透過率差を、種々の波長λについて測定した。具体的な測定手順は次の通りである。
【００８７】
まず、上記光記録媒体サンプルに対して、波長λ＝３５０ｎｍ〜８００ｎｍのレーザビームを照射し、得られる透過光量を測定した。これに基づいて、２層の無機記録膜（５１、５２）が積層状態である場合の光透過率を波長ごとに算出した。
【００８８】
次に、２層の無機記録膜（５１、５２）の所定の領域に高レベルに設定されたレーザビームを照射し、これによって当該領域における２層の無機記録膜（５１、５２）を混合した。
【００８９】
そして、上記領域に波長λ＝３５０ｎｍ〜８００ｎｍのレーザビームを照射し、得られる透過光量を測定した。これに基づいて、２層の無機記録膜（５１、５２）が混合状態である場合の光透過率を波長ごとに測定した。
【００９０】
そして、このようにして算出した光透過率から光透過率差（△Ｔ）をレーザビームの波長ごとに求めた。結果を図７に示す。
【００９１】
図７に示すように、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４５０ｎｍである場合には、光透過率差（△Ｔ）は４％以下に抑えられた。特に、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４２０ｎｍである場合には光透過率差（△Ｔ）は２％以下に抑えられ、さらに、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４１０ｎｍである場合には光透過率差（△Ｔ）は１％以下に抑えられた。
【００９２】
以上より、本発明は、次世代型の光記録媒体のようにレーザビームの波長λが約４０５ｎｍに設定される場合において非常に効果的であることが確認された。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、積層された複数の情報記録層を備える光記録媒体において、光入射面に近い情報記録層に含まれる記録膜としてＣｕを主成分とする無機反応膜とＳｉを主成分とする無機反応膜との積層体を用いていることから、下層の情報記録層に対するデータの記録／再生を安定的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体１０の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３を拡大して示す部分断面図であり、（ａ）は未記録状態、（ｂ）は記録マークＭが形成された状態を示している。
【図３】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図４】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図５】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図６】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図７】レーザビームの波長と光透過率差（△Ｔ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 光記録媒体
１１ 支持基体
１１ａ，１２ａ グルーブ
１１ｂ，１２ｂ ランド
１２ 透明中間層
１３ 光透過層
１３ａ 光入射面
２０ Ｌ０層
２１ 反射膜
２２ 第２の誘電体膜
２３ Ｌ０記録膜
２４ 第１の誘電体膜
３０ Ｌ１層
３１ 反射膜
３２ 第４の誘電体膜
３３ Ｌ１記録膜
３４ 第３の誘電体膜
４０，４１ スタンパ
５１，５２ 無機反応膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体及び光記録方法に関し、特に、積層された複数の情報記録層を有する光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、デジタルデータを記録するための記録媒体として、ＣＤやＤＶＤに代表される光記録媒体が広く利用されている。このような光記録媒体に要求される記録容量は年々増大し、これを達成するために種々の提案がなされている。かかる提案の一つとして、光記録媒体に含まれる情報記録層を２層構造とする手法が提案され、再生専用の光記録媒体であるＤＶＤ−ＶｉｄｅｏやＤＶＤ−ＲＯＭにおいて実用化されている。このような再生専用の光記録媒体においては、基板表面に形成されたプレピットが情報記録層となり、このような基板が中間層を介して積層された構造を有している。
【０００３】
また近年、ユーザによるデータの記録が可能な光記録媒体に対しても情報記録層を多層構造とする手法が提案されており、例えば、特開２００１−２４３６５５号公報には、書き換え型光記録媒体において情報記録層を２層構造とする技術が開示されている。同公報に記載された光記録媒体においては、相変化記録膜及びこれを挟んで形成された誘電体膜（保護膜）が情報記録層として用いられ、かかる情報記録層が中間層を介して積層された構造を有している。
【０００４】
このような、情報記録層が２層構造である書き込み可能な光記録媒体にデータを記録する場合、レーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせ、その強度を再生パワー（Ｐｒ）よりも十分に高い記録パワー（Ｐｗ）に設定することによって、当該情報記録層に含まれる記録膜の状態を変化させこれによって所定の部分に記録マークを形成する。このようにして形成された記録マークは、記録マークが形成されていないブランク領域とは異なる光学特性を有することから、再生パワー（Ｐｒ）に設定されたレーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせ、その反射光量を検出することによって記録されたデータを再生することができる。
【０００５】
このように、情報記録層が２層構造である書き込み可能な光記録媒体においては、レーザビームのフォーカスをいずれか一方の情報記録層に合わせることによってデータの記録／再生が行われることから、光入射面から遠い側の情報記録層（以下、「Ｌ１層」という）に対してデータの記録／再生を行う場合、光入射面から近い側の情報記録層（以下、「Ｌ０層」という）を介してレーザビームが照射されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、２層の情報記録層を有する光記録媒体においては、下層であるＬ１層に対するデータの記録／再生を行う場合、上層であるＬ０層を介してＬ１層にレーザビームが照射されることから、Ｌ１層に到達するレーザビーム光量及びＬ１層からの反射光量はＬ０層の影響を受けることになる。具体的には、Ｌ０層のうち記録マークが形成されている領域とブランク領域とで光透過率が大きく異なると、Ｌ１層にレーザビームのフォーカスを合わせた場合に、Ｌ０層のうちレーザビームが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによって、Ｌ１層に到達するレーザビーム光量及びＬ１層からの反射光量が大きく異なってしまう。このため、レーザビームが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによってＬ１層に対する記録特性やＬ１層より得られる信号振幅が変化し、安定した記録／再生の妨げになるという問題があった。
【０００７】
このような問題は、Ｌ１層に対するデータの再生時において、Ｌ０層のうちレーザビームが通過する部分に記録領域と未記録領域との境界が含まれる場合により顕著となる。すなわち、このような場合にはレーザビームのスポット内における反射率分布が一定とならず、このため、反射光量の安定した検出が大きく妨げられてしまう。
【０００８】
以上の問題を解決するためには、Ｌ０層における記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差を小さくすればよい。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、複数の情報記録層を有する書き込み可能な光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法であって、記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差が小さい記録膜を備える光記録媒体及びこのような光記録媒体に対する光記録方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のかかる目的は、光入射面を構成する光透過層と、前記光透過層とは反対側の面を構成する基体と、前記光透過層と前記基体との間に設けられた複数の情報記録層とを備え、前記光入射面から２００ｎｍないし４５０ｎｍの波長のレーザビームを照射することによって各情報記録層に対するデータの記録及び／又は再生が可能な光記録媒体であって、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜が少なくともＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜とを含み、前記光入射面から前記レーザビームが照射されたときに、前記第１の無機反応膜に含まれるＣｕと前記第２の無機反応膜に含まれるＳｉとが不可逆的に混合して、記録マークが形成されるように構成されたことを特徴とする光記録媒体によって達成される。
【００１１】
本発明者により、情報記録層に含まれる記録膜がＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜を含んでいる場合には、次世代型の光記録媒体に用いられるレーザビームの波長領域において、これら無機反応膜が積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を４％以下まで小さくできることが見出されており、したがって、本発明によれば、光記録媒体は、複数の情報記録層のうち光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜が少なくともＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜とを含み、光入射面からレーザビームが照射されたときに、第１の無機反応膜に含まれるＣｕと第２の無機反応膜に含まれるＳｉとが不可逆的に混合して、記録マークが形成されるように構成されているから、記録マーク形成領域の光透過率とブランク領域の光透過率との差を小さくすることができ、下層に位置する情報記録層に対してデータの記録／再生を行う場合において、上層の情報記録層の状態による記録／再生特性の変化を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、本発明によれば、環境負荷を抑制することも可能となる。
本発明において、前記第１の無機反応膜にＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇ及びＡｕからなる群より選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることがより好ましい。これによれば、再生信号のノイズレベルをより低く抑えることができるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００１３】
また、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層とは異なる少なくとも一つの情報記録層にＡｇを主成分としこれにＣが添加されてなる反射膜が含まれていることがさらに好ましい。これによれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。これにより、光入射面に近い情報記録層に対する記録／再生特性と光入射面から遠い情報記録層に対する記録／再生特性とを両立させることが可能となる。
【００１４】
本発明において、第１及び第２の無機反応膜が積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差が４％以下であることが好ましい。
【００１５】
記録マーク形成領域における光透過率とブランク領域における光透過率との差が４％以下である場合には、下層に位置する情報記録層に対してデータの記録／再生を行う場合において、上層の情報記録層の状態による記録／再生特性の変化を抑制することができる。
【００１６】
本発明の前記目的はまた、光入射面を構成する光透過層と、前記光透過層とは反対側の面を構成する基体と、前記光透過層と前記基体との間に設けられた複数の情報記録層とを備え、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層とは異なる少なくとも一つの情報記録層に含まれる記録膜が複数の無機反応膜を備えている光記録媒体に対し、前記光入射面からレーザビームを照射することによって各情報記録層に対するデータの記録及び／又は再生を行うことを特徴とする光記録方法によって達成される。この場合、前記レーザビームの波長を２００ｎｍ〜４５０ｎｍに設定することが好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施態様について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体１０の構造を概略的に示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施態様にかかる光記録媒体１０は、ディスク状の支持基体１１と、透明中間層１２と、光透過層１３と、透明中間層１２と光透過層１３との間に設けられたＬ０層２０と、支持基体１１と透明中間層１２との間に設けられたＬ１層３０とを備える。Ｌ０層２０は、光入射面１３ａから近い側の情報記録層を構成し、支持基体１１側から反射膜２１、第２の誘電体膜２２、Ｌ０記録膜２３及び第１の誘電体膜２４が積層された構造を有する。また、Ｌ１層３０は、光入射面１３ａから遠い側の情報記録層を構成し、支持基体１１側から反射膜３１、第４の誘電体膜３２、Ｌ１記録膜３３及び第３の誘電体膜３４が積層された構造を有する。このように、本実施態様にかかる光記録媒体１０は、積層された２層の情報記録層（Ｌ０層２０及びＬ１層３０）を有している。
【００２０】
Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合、光入射面１３ａから近い側のＬ０層２０を介してレーザビームＬが照射されることになるため、Ｌ０層２０は十分な光透過率を有している必要がある。具体的には、データの記録／再生に用いられるレーザビームＬの波長において、３０％以上の光透過率を有している必要があり、４０％以上の光透過率を有していることが好ましい。データの記録／再生に用いられるレーザビームＬの波長としては、ビームスポット径を充分に小さく絞るため２００ｎｍ〜４５０ｎｍであることが好ましく、現在提案されている次世代型の光記録媒体においては、約４０５ｎｍ程度に設定される。尚、本明細書において、「Ａ〜Ｂ（Ａ及びＢは、いずれも同じ単位（ｎｍ等）を有する数値）」とは、Ａ以上であってＢ以下であることを意味する。
【００２１】
支持基体１１は、光記録媒体１０の機械的強度を確保する役割を果たし、その表面にはグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが設けられている。これらグルーブ１１ａ及び／又はランド１１ｂは、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合におけるレーザビームＬのガイドトラックとしての役割を果たす。特に限定されるものではないが、グルーブ１１ａの深さとしては１０ｎｍ〜４０ｎｍに設定することが好ましく、グルーブ１１ａのピッチとしては０．２μｍ〜０．４μｍに設定することが好ましい。支持基体１１の厚みは約１．１ｍｍに設定され、その材料としては、上記各層を支持しうる材料であれば特に限定されず、例えば、ガラス、セラミックス、あるいは樹脂を用いることができる。これらのうち、成形の容易性の観点から樹脂が好ましい。このような樹脂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、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂等が挙げられる。中でも、加工性などの点からポリカーボネート樹脂が特に好ましい。尚、支持基体１１は光入射面１３ａとは反対側の面を構成することから、特に光透過性を備える必要はない。
【００２２】
透明中間層１２は、Ｌ０層２０とＬ１層３０とを物理的及び光学的に十分な距離をもって離間させる役割を果たし、その表面にはグルーブ１２ａ及びランド１２ｂが設けられている。これらグルーブ１２ａ及び／又はランド１２ｂは、Ｌ０層２０に対してデータの記録／再生を行う場合におけるレーザビームＬのガイドトラックとしての役割を果たす。グルーブ１２ａの深さやピッチは、支持基体１１に設けられたグルーブ１１ａの深さやピッチと同程度に設定すればよい。透明中間層１２の厚みとしては５μｍ〜５０μｍに設定することが好ましく、１０μｍ〜４０μｍに設定することが特に好ましい。また、透明中間層１２の材料としては特に限定されるものではないが、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。透明中間層１２は、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合にレーザビームＬの光路となることから、十分に高い光透過性を有している必要がある。
【００２３】
光透過層１３は、レーザビームＬの光路となるとともに光入射面１３ａを構成し、その厚みとしては、３０μｍ〜２００μｍに設定することが好ましい。光透過層１３の材料としては、特に限定されるものではないが、透明中間層１２と同様、紫外線硬化性アクリル樹脂を用いることが好ましい。上述のとおり、光透過層１３はレーザビームＬの光路となることから、十分に高い光透過性を有している必要がある。
【００２４】
次に、Ｌ０層２０及びＬ１層３０を構成する各膜について詳述する。
【００２５】
本実施態様においては、図２（ａ）に示すように、Ｌ０層２０に含まれるＬ０記録膜２３及びＬ１層３０に含まれるＬ１記録膜３３は、支持基体１１側に位置する無機反応膜５１と光透過層１３側に位置する無機反応膜５２とが積層された構造を有している。Ｌ０記録膜２３又はＬ１記録膜３３のうち未記録状態である領域は、図２（ａ）に示すように無機反応膜５１と無機反応膜５２がそのまま積層された状態となっているが、所定以上のパワーを持つレーザビームが照射されると、その熱によって、図２（ｂ）に示すように無機反応膜５１を構成する元素及び無機反応膜５２を構成する元素がそれぞれ部分的又は全体的に混合されて記録マークＭとなる。このとき、記録層において記録マークＭの形成された混合部分とそれ以外の部分とでは再生光に対する反射率が異なるため、これを利用してデータの記録・再生を行うことができる。
【００２６】
したがって、高い再生信号出力を得るためには無機反応膜５１、５２の材料として、用いられるレーザビームの波長に関し、積層状態である場合（図２（ａ）参照）の反射率と混合状態である場合（図２（ｂ）参照）の反射率との差が大きい材料を用いる必要があるが、Ｌ０記録膜２３において積層状態である場合の光透過率と混合状態である場合の光透過率との差が大きいと、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生において既に説明した問題が生じてしまう。したがって、Ｌ０記録膜２３を構成する無機反応膜５１、５２の材料としては、用いられるレーザビームの波長に関して、積層状態である場合と混合状態である場合とで反射率差が大きく、且つ、光透過率差が小さい材料を選択する必要がある。具体的には、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うためには、上記光透過率差を４％以下に抑えることが好ましく、２％以下に抑えることがより好ましい。
【００２７】
この点を考慮して、本実施態様では、Ｌ０記録膜２３を構成する無機反応膜５１の材料としてＣｕ及びＳｉの一方を主成分とする材料を用い、無機反応膜５２の材料としてＣｕ及びＳｉの他方を主成分とする材料を用いている。これにより、レーザビームの波長λが２００ｎｍ〜４５０ｎｍである場合において、積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を４％以下とすることができ、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うことができる。このような材料を用いた場合、特に、次世代型の光記録媒体に用いられる波長λ＝約４０５ｎｍのレーザビームに対しては、積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差を１％以下とすることができる。また、主成分がＣｕおよびＳｉであることから、環境負荷を抑制することも可能となる。尚、この場合、無機反応膜５１の主成分がＣｕであり、無機反応膜５２の主成分がＳｉであることが好ましい。
【００２８】
また、無機反応膜５１及び無機反応膜５２のうち主成分がＣｕである反応膜には、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ＭｇまたはＡｕが添加されていることが好ましい。このような元素を添加すれば、再生信号のノイズレベルがより低く抑えられるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。尚、本明細書において「主成分」とは、当該膜中において最も含有率（原子％＝ａｔｍ％）の高い元素を指す。
【００２９】
尚、Ｌ１記録膜３３を構成する無機反応膜５１及び無機反応膜５２の材料としては、記録の前後における光透過率差を考慮する必要はないが、Ｌ０記録膜２３を構成する上記材料と同じ材料を用いればよい。
【００３０】
ここで、Ｌ０記録膜２３は、Ｌ１層３０に対してデータの記録／再生を行う場合にレーザビームＬの光路となることから、十分な光透過性を有している必要があり、このためＬ０記録膜２３の膜厚は、Ｌ１記録膜３３の膜厚と比べて薄く設定することが好ましい。
【００３１】
具体的には、Ｌ１記録膜３３の膜厚を２ｎｍ〜４０ｎｍに設定することが好ましく、Ｌ０記録膜２３の膜厚を２ｎｍ〜１５ｎｍに設定することが好ましい。これは、無機反応膜５１及び５２の積層体からなるＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３の膜厚が２ｎｍ未満であるとこれらを混合する前後における光学特性の差が十分に得られなくなる一方、Ｌ０記録膜２３の膜厚が１５ｎｍを超えるとＬ０層２０の光透過率が低下し、Ｌ１層３０に対するデータの記録特性及び再生特性が悪化してしまうからであり、また、Ｌ１記録膜３３の膜厚が４０ｎｍを超えると、記録感度が悪化してしまうからである。
また、無機反応膜５１の膜厚と無機反応膜５２の膜厚との比（無機反応膜５１の膜厚／無機反応膜５２の膜厚）は、０．２〜５．０であることが好ましい。
【００３２】
尚、Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３は、無機反応膜５１及び無機反応膜５２からなる２層構造とすることは必須でなく、Ｃｕを主成分とする反応膜とこれに隣接するＳｉを主成分とする反応膜を有するものであれば、３層以上の無機反応膜を含む積層体としても構わない。例えば、Ｃｕからなる２つの無機反応膜と、これら２つの無機反応膜の間に配置されたＳｉからなる１つの無機反応膜とからなる３層構造としても構わない。また、無機反応膜５１と無機反応膜５２との間に、無機反応膜５１を構成する材料と無機反応膜５２を構成する材料とが混合されてなる混合膜が介在していても構わない。さらに、上記の例においては、無機反応膜５１と無機反応膜５２とが互いに接しているが、必要に応じてこれらの間に薄い他の膜（例えば誘電体膜）を介在させても構わない。
【００３３】
一方、Ｌ０記録膜２３を挟むように設けられた第１の誘電体膜２４及び第２の誘電体膜２２は、Ｌ０記録膜２３に対する保護膜として機能し、Ｌ１記録膜３３を挟むように設けられた第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２は、Ｌ１記録膜３３に対する保護膜として機能する。
【００３４】
第１の誘電体膜２４、第２の誘電体膜２２、第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２の厚みとしては、特に限定されるものではないが、１ｎｍ〜５０ｎｍに設定することが好ましい。これら誘電体膜の厚みを１ｎｍ未満に設定すると保護膜としての機能が不十分となり、一方、これら誘電体膜の厚みを５０ｎｍ超に設定すると、成膜時間が長くなって生産性が低下したり、膜の応力によってＬ０記録膜２３やＬ１記録膜３３にクラックが発生するおそれがある。
【００３５】
尚、これら第１の誘電体膜２４、第２の誘電体膜２２、第３の誘電体膜３４及び第４の誘電体膜３２は、１層の誘電体膜からなる単層構造であってもよいし、２層以上の誘電体膜からなる積層構造であってもよい。例えば、第１の誘電体膜２４を屈折率の異なる２層の誘電体膜からなる積層構造とすれば、より大きな光干渉効果を得ることが可能となる。これら誘電体膜の材料としては特に限定されないが、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＮ、ＴａＯ、ＺｎＳ、ＣｅＯ２等、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｅ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｔａ等の酸化物、窒化物、硫化物、炭化物あるいはそれらの混合物を用いることが好ましく、特に、ＺｎＳ・ＳｉＯ２からなる誘電体を主成分とすることがより好ましい。ここで、「ＺｎＳ・ＳｉＯ２」とは、ＺｎＳとＳｉＯ２との混合物を意味する。
【００３６】
反射膜２１は、光入射面１３ａから入射されるレーザビームＬを反射し、再び光入射面１３ａから出射させる役割を果たすとともに、レーザビームＬの照射によってＬ０記録膜２３に生じた熱を効果的に放熱させる役割を果たす。一方、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を行う場合には、光入射面１３ａから入射されるレーザビームＬはかかる反射膜２１を通ってＬ１層３０に照射されることから、反射膜２１の材料としては、光透過率が高く且つ熱伝導性が高い材料を用いる必要がある。さらに、反射膜２１の材料としては、長期にわたる保存信頼性が高いことも要求される。
【００３７】
このような要求に応えるべく、反射膜２１の材料としては、主成分であるＡｇ（銀）にＣ（炭素）が添加された材料（ＡｇＣ）を用いることが好ましい。主成分であるＡｇにＣを添加すると、Ａｇが本来備えている高い光透過率及び高い熱伝導性を大きく損なうことなく、長期にわたる保存信頼性を大幅に改善することが可能となる。また、Ｃを添加することによって材料コストが大幅に増大することもない。このように、反射膜２１の材料としてＡｇＣを用いれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。
【００３８】
ここで、主成分であるＡｇに対するＣの添加量が多くなればなるほど光透過率及び熱伝導性が低下する傾向がある一方で、Ａｇに対するＣの添加量が所定値以下である場合にはＣの添加量が多くなるほど保存信頼性が向上し、Ｃの添加量が上記所定値を越えるとそれ以上の量のＣを添加しても保存信頼性の向上効果は飽和してしまう。したがって、主成分であるＡｇに対するＣの添加量としては、Ｃの添加による光透過率及び熱伝導性の低下とＣの添加による保存信頼性の向上との関係において定める必要がある。
【００３９】
具体的には、Ｃの添加量が５．０ａｔｍ％以下であれば、Ｌ０層２０用の反射膜の材料として十分なレベルの光透過率及び熱伝導性を確保することができ、特にＣの添加量が４．０ａｔｍ％以下であれば純粋なＡｇに近い光透過率を得ることができ、Ｃの添加量が２．５ａｔｍ％以下であれば純粋なＡｇとほぼ同等の光透過率を得ることができる。一方、信頼性については僅かなＣの添加によって顕著な向上効果が見られる。つまり、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％以下の領域においては、添加量に応じた信頼性の向上は著しく、このため、０．５ａｔｍ％程度の添加でも信頼性は大きく向上する。しかしながら、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％を越える領域においては、添加量に応じた信頼性の向上効果はそれほど得られない。
【００４０】
以上を考慮すれば、主成分であるＡｇに対するＣの添加量は５．０ａｔｍ％以下であることが好ましく、０．５ａｔｍ％〜５．０ａｔｍ％であることがより好ましく、０．５ａｔｍ％〜４．０ａｔｍ％であることがさらに好ましく、約２ａｔｍ％であることが特に好ましい。但し、実際にＡｇに添加されるＣの量は、製造ばらつきによって±０．５ａｔｍ％程度変動すること、並びに、Ｃの添加量が約２ａｔｍ％以下の領域においては、実際に添加されたＣの量に応じて信頼性の向上効果が大きく影響を受けることを考慮すれば、Ｃの添加量としては２．５ａｔｍ％程度に設定することが最も好ましいと言える。
【００４１】
尚、反射膜２１の膜厚としては、Ｃの添加量によって光透過率及び熱伝導性が変化するためこれを考慮して定めればよいが、一般的には、２０ｎｍ未満とすることが好ましく、５ｎｍ〜１５ｎｍとすることがより好ましい。
【００４２】
但し、本発明において反射膜２１をＡｇＣによって構成することは必須ではなく、ＡｇやＡｌ等の熱伝導性の高い金属を主成分とし、これにＡｕ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ｓｂ，Ｔｉ，Ｍｇ等、耐食性を向上させる元素を添加した材料を用いても構わない。さらに、十分な再生信号が得られる場合には、かかる反射膜２１を省略しても構わない。
【００４３】
また、図１には示されていないが、透明中間層１２と反射膜２１との間に下地保護膜を介在させても構わない。このような下地保護膜を設ければ、反射膜２１と透明中間層１２とが物理的に分離されることから、Ｌ０層２０に対するデータの記録時における透明中間層１２への熱ダメージを緩和することができる。このような下地保護膜の材料としては、第１の誘電体膜２４等の材料として好ましく用いることができる材料と同じ材料を用いることができ、その膜厚としては、２ｎｍ〜１５０ｎｍに設定することが好ましい。
【００４４】
さらに、図１には示されていないが、光透過層１３と第１の誘電体膜２４との間に、第１の誘電体膜２４よりも熱伝導性が高い材料からなる透明放熱膜を介在させても構わない。このような透明放熱膜を設ければ、Ｌ０層２０の放熱性をより向上させることが可能となる。透明放熱膜の厚さとしては、１０ｎｍ〜２００ｎｍに設定することが好ましい。また、このような透明放熱膜を設ける場合、さらに、透明放熱膜と光透過層１３との間に、屈折率が透明放熱膜とは異なる誘電体膜を設けても構わない。透明放熱膜と光透過層１３との間にこのような誘電体膜を設ければ、より大きな光干渉効果を得ることが可能となる。
【００４５】
反射膜３１は、光入射面１３ａから入射されるレーザビームを反射し、再び光入射面１３ａから出射させる役割を果たすとともに、Ｌ１記録膜３３に生じた熱を効果的に放熱させる役割を果たし、その膜厚は２０ｎｍ〜２００ｎｍに設定することが好ましい。反射膜３１の膜厚が２０ｎｍ未満であると充分な放熱効果を得ることができず、また、２００ｎｍ超であると、成膜に長い時間がかかることから生産性を低下させたり、内部応力等によってクラックが発生するおそれが生じる。反射膜３１の材料としては特に限定されないが、反射膜２１と同様の材料を用いることができる。但し、反射膜３１については、Ｌ０層２０に用いる反射膜２１のように光透過率を考慮する必要はない。
【００４６】
以上が本実施態様にかかる光記録媒体１０の構造であり、このような構造を有する光記録媒体１０に記録されたデータを再生する場合、光入射面１３ａからレーザビームＬが照射され、その反射光量が検出される。すなわち、Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３は、未混合領域と混合領域（記録マークＭ）とで光反射率が異なっていることから、レーザビームＬを光入射面１３ａから照射してＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３の一方にフォーカスを合わせ、その反射光量を検出すれば、レーザビームが照射された部分におけるＬ０記録膜２３またはＬ１記録膜３３が混合領域であるか未混合領域であるかを判別することができる。
【００４７】
ここで、下層であるＬ１層３０に対するデータの再生を行う場合、上層であるＬ０層２０を介してＬ１層３０にレーザビームＬが照射されるが、本実施態様においては、記録マークＭが形成されている領域とブランク領域との光透過率差が小さいため、レーザビームＬが通過する部分が記録領域であるか未記録領域であるかによってＬ１層３０より得られる信号振幅が大きく変化しない。さらに、Ｌ１層３０に対するデータの再生時において、Ｌ０層２０のうちレーザビームが通過する部分に記録領域と未記録領域との境界が含まれている場合であっても、レーザビームＬのスポット内における反射率分布が大きくばらつくことがない。このため、Ｌ１層３０に記録されたデータの再生を安定的に行うことが可能となる。以上はＬ１層３０に対してデータの記録を行う場合も同様であり、Ｌ１層３０に対するデータの記録を安定的に行うことが可能となる。
【００４８】
次に、本実施態様にかかる光記録媒体１０の製造方法について説明する。
【００４９】
図３〜図６は、光記録媒体１０の製造方法を示す工程図である。
【００５０】
まず、図３に示すように、スタンパ４０を用いてグルーブ１１ａ及びランド１１ｂを有する支持基体１１を射出成形する。次に、図４に示すように、支持基体１１のうちグルーブ１１ａ及びランド１１ｂが形成されている面のほぼ全面に、スパッタリング法等の気相成長法によって、反射膜３１、第４の誘電体膜３２、Ｌ１記録膜３３（無機反応膜５１、５２）及び第３の誘電体膜３４を順次形成する。これにより、Ｌ１層３０が完成する。当然ながら、スパッタリング直後におけるＬ１記録膜３３は２層の無機反応膜５１、５２が未混合状態となっている。次に、図５に示すように、Ｌ１層３０上に、紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、その表面にスタンパ４１を被せた状態でスタンパ４１を介して紫外線を照射し、スタンパ４１を剥離することにより、グルーブ１２ａ及びランド１２ｂを有する透明中間層１２を形成する。次に、図６に示すように、グルーブ１２ａ及びランド１２ｂが形成された透明中間層１２のほぼ全面に、スパッタリング法等の気相成長法によって、反射膜２１、第２の誘電体膜２２、Ｌ０記録膜２３（無機反応膜５１、５２）及び第１の誘電体膜２４を順次形成する。これにより、Ｌ０層２０が完成する。上述と同様、当然ながら、スパッタリング直後におけるＬ０記録膜２３は２層の無機反応膜５１、５２が未混合状態となっている。
【００５１】
そして、図１に示すように、Ｌ０層２０上に、紫外線硬化性樹脂をスピンコートし、紫外線を照射することによって光透過層１３を形成する。以上により、光記録媒体１０の製造が完了する。
【００５２】
このようにして製造された光記録媒体１０に対しては、上述の通り、レーザビームＬのフォーカスをＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３のいずれかに合わせて記録マークを形成することにより、所望のデジタルデータを記録することができる。また、光記録媒体１０のＬ０記録膜２３及び／又はＬ１記録膜３３にデータを記録した後は、上述の通り、レーザビームＬのフォーカスをＬ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３のいずれかに合わせてその反射光量を検出することにより、記録されたデジタルデータを再生することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施態様にかかる光記録媒体１０においては、Ｌ０層２０に含まれるＬ０記録膜２３の材料としてＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いていることから、記録マークＭが形成されている領域とブランク領域との反射率差を十分に確保しつつ、光透過率差を小さく抑えることが可能となる。このため、Ｌ１層３０に対するデータの記録／再生を安定的に行うことが可能となる。また、Ｃｕを主成分とする反応膜にＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、ＭｇまたはＡｕを添加すれば、再生信号のノイズレベルをより低く抑えることができるとともに、長期間の保存に対する信頼性を高めることが可能となる。
【００５４】
さらに、反射膜２１の材料としてＡｇＣを用いれば、材料コストの増大を抑制しながら、高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。特に、主成分であるＡｇに添加するＣの量が５．０ａｔｍ％以下、好ましくは０．５ａｔｍ％〜５．０ａｔｍ％、より好ましくは０．５ａｔｍ％〜４．０ａｔｍ％、さらに好ましくは約２．５ａｔｍ％に設定すれば、非常に高い光透過率、熱伝導性及び保存信頼性を確保することが可能となる。これにより、Ｌ０層２０に対する記録／再生特性とＬ１層３０に対する記録／再生特性とを両立させることが可能となる。
【００５５】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００５６】
例えば、上記実施態様においては、２層の情報記録層を有する光記録媒体について説明したが、本発明の適用が可能な光記録媒体がこれに限定されるものではなく、３層以上の情報記録層を有する光記録媒体に対しても本発明を適用することも可能である。この場合、光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜として、Ｃｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いればよい。但し、このことは光入射面から最も遠い情報記録層に含まれる記録膜にＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いるべきではない旨を意味するものではなく、光入射面から最も遠い情報記録層の記録膜にＣｕを主成分とする反応膜とＳｉを主成分とする反応膜との積層体を用いても構わない。
【００５７】
また、上記実施態様においては、Ｌ０層２０及びＬ１層３０とも、無機反応膜５１、５２の積層体からなる記録膜を有しているが、本発明では、Ｌ１層３０の構成については特に制限されず、例えば、記録層を備えない再生専用の情報記録層であっても構わない。この場合、支持基体１１上にプリピットが設けられ、かかるプリピットによってＬ１層３０に情報が保持される。
【００５８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００５９】
［光記録媒体の準備１］
（実施例１）
以下に示す手順により、図１に示す光記録媒体１０とほぼ同様の構成を有する光記録媒体を作製した。
【００６０】
まず、射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００６１】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ１００ｎｍの反射膜（３１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ４０ｎｍの第４の誘電体膜（３２）、Ｃｕからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第３の誘電体膜（３４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ１層（３０）が完成した。
【００６２】
次に、Ｌ１層が形成されたポリカーボネート基板をスピンコート装置にセットし、回転させながら、Ｌ１層上にアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。次いで、Ｌ１層上にスピンコートされた樹脂層の表面にグルーブ及びランドを有するスタンパを載置し、このスタンパを介して樹脂溶液に紫外線を照射することによって樹脂溶液層を硬化させ、スタンパを剥離した。これにより、グルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）を有する厚さ２０μｍの透明中間層（１２）が完成した。
【００６３】
次に、Ｌ１層及び透明中間層が形成されたポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、その表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２８ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ３ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ０層（２０）が完成した。
【００６４】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ８０μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００６５】
なお、第１の誘電体膜（２４）、第２の誘電体膜（２２）、第３の誘電体膜（３４）及び第４の誘電体膜（３２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００６６】
以上により、実施例１による光記録媒体が完成した。
【００６７】
（実施例２）
Ｌ１層及びＬ０層に含まれる無機反応膜（５１）の材料としてＣｕを主成分としこれにＡｌ及びＡｕが添加された材料を用いるとともに、これら無機反応膜（５１）の厚さを５ｎｍに設定した以外は実施例１と同様にして実施例２にかかる光記録媒体を作製した。無機反応膜５１におけるＡｌの添加量は２３ａｔｍ％とし、Ａｕ添加量は１３ａｔｍ％とした。
【００６８】
（実施例３）
射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００６９】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ１００ｎｍの反射膜（３１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ３８ｎｍの第４の誘電体膜（３２）、Ｃｕを主成分としこれにＭｇが添加された材料からなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳからなる厚さ２１ｎｍの第３の誘電体膜（３４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ１層（３０）が完成した。ここで、無機反応膜５１におけるＭｇの添加量は２１ａｔｍ％とした。
【００７０】
次に、Ｌ１層が形成されたポリカーボネート基板をスピンコート装置にセットし、回転させながら、Ｌ１層上にアクリル系紫外線硬化性樹脂を滴下し、これをスピンコートした。次いで、Ｌ１層上にスピンコートされた樹脂層の表面にグルーブ及びランドを有するスタンパを載置し、このスタンパを介して樹脂溶液に紫外線を照射することによって樹脂溶液層を硬化させ、スタンパを剥離した。これにより、グルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）を有する厚さ２０μｍの透明中間層（１２）が完成した。
【００７１】
次に、Ｌ１層及び透明中間層が形成されたポリカーボネート基板をスパッタリング装置にセットし、その表面にＡｇを主成分としこれにＣが添加された材料からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ３２ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕを主成分としこれにＭｇが添加された材料からなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳからなる厚さ３２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。以上により、Ｌ０層（２０）が完成した。無機反応膜５１におけるＭｇの添加量は２１ａｔｍ％とした。
【００７２】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ８０μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００７３】
なお、第２の誘電体膜（２２）及び第４の誘電体膜（３２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００７４】
以上により、実施例３による光記録媒体が完成した。
【００７５】
［特性比較試験１］
特性比較試験１では、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、未記録状態のＬ０層を介してＬ１層にレーザビームを照射した場合の反射光量および記録状態のＬ０層を介してＬ１層にレーザビームを照射した場合の反射光量をもとに、Ｌ０層によるＬ１層への影響を調べた。具体的な測定手順は次の通りである。
【００７６】
まず、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、未記録状態のＬ０層を介してＬ１層に波長λ＝４０５ｎｍのレーザビームを照射し、その反射光量に基づいてＬ１層の反射率（Ｒ１）を算出した。レーザビームの照射においては、開口数（ＮＡ）が０．８５である対物レンズを使用した。この場合、当然ながらＬ０層上のビームスポット内には記録マークは存在しない。
【００７７】
次に、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれのＬ０層に対し、１，７ＲＬＬ変調方式における２Ｔ〜８Ｔのランダム信号を記録した。
【００７８】
次に、実施例１〜３の光記録媒体のそれぞれについて、ランダム信号が記録されたＬ０層を介してＬ１層に波長λ＝４０５ｎｍのレーザビームを照射し、その反射光量に基づいてＬ１層の反射率（Ｒ２）を算出した。この場合、Ｌ０層上のビームスポット内にはランダムな記録マークが均一に分布している。
【００７９】
そして、このようにして算出した反射率から反射率差（△Ｒ）を求めた。結果を表１に示す。
【００８０】
【表１】
【００８１】
［光記録媒体の準備２］
以下に示す手順により、図１に示す光記録媒体１０からＬ１層３０及び透明中間層１２を削除した構成を有するサンプルを作製した。
【００８２】
まず、射出成型法により、厚さ：１．１ｍｍ、直径：１２０ｍｍであり、表面にグルーブ及びランド（トラックピッチ（グルーブのピッチ）＝０．３２μｍ）が形成されたディスク状のポリカーボネート基板（１１）を作成した。
【００８３】
次に、このポリカーボネート基板（１１）をスパッタリング装置にセットし、グルーブ及びランドが形成されている側の表面にＡｇ、Ｐｄ及びＣｕの合金からなる厚さ８ｎｍの反射膜（２１）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２８ｎｍの第２の誘電体膜（２２）、Ｃｕからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５１）、Ｓｉからなる厚さ５ｎｍの無機反応膜（５２）、ＺｎＳとＳｉＯ２の混合物からなる厚さ２２ｎｍの第１の誘電体膜（２４）を順次スパッタ法により形成した。
【００８４】
そして、第１の誘電体膜（２４）上に、アクリル系紫外線硬化性樹脂をスピンコート法によりコーティングし、これに紫外線を照射して厚さ１００μｍの光透過層（１３）を形成した。
【００８５】
なお、第１の誘電体膜（２４）及び第２の誘電体膜（２２）においてＺｎＳとＳｉＯ２のモル比率は、ＺｎＳ：ＳｉＯ２＝８０：２０となるようにした。
【００８６】
［特性比較試験２］
特性比較試験２では、上記光記録媒体サンプルを用いて、２層の無機記録膜（５１、５２）が積層状態である場合と混合状態である場合との間の光透過率差を、種々の波長λについて測定した。具体的な測定手順は次の通りである。
【００８７】
まず、上記光記録媒体サンプルに対して、波長λ＝３５０ｎｍ〜８００ｎｍのレーザビームを照射し、得られる透過光量を測定した。これに基づいて、２層の無機記録膜（５１、５２）が積層状態である場合の光透過率を波長ごとに算出した。
【００８８】
次に、２層の無機記録膜（５１、５２）の所定の領域に高レベルに設定されたレーザビームを照射し、これによって当該領域における２層の無機記録膜（５１、５２）を混合した。
【００８９】
そして、上記領域に波長λ＝３５０ｎｍ〜８００ｎｍのレーザビームを照射し、得られる透過光量を測定した。これに基づいて、２層の無機記録膜（５１、５２）が混合状態である場合の光透過率を波長ごとに測定した。
【００９０】
そして、このようにして算出した光透過率から光透過率差（△Ｔ）をレーザビームの波長ごとに求めた。結果を図７に示す。
【００９１】
図７に示すように、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４５０ｎｍである場合には、光透過率差（△Ｔ）は４％以下に抑えられた。特に、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４２０ｎｍである場合には光透過率差（△Ｔ）は２％以下に抑えられ、さらに、レーザビームの波長λが３５０ｎｍ〜４１０ｎｍである場合には光透過率差（△Ｔ）は１％以下に抑えられた。
【００９２】
以上より、本発明は、次世代型の光記録媒体のようにレーザビームの波長λが約４０５ｎｍに設定される場合において非常に効果的であることが確認された。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、積層された複数の情報記録層を備える光記録媒体において、光入射面に近い情報記録層に含まれる記録膜としてＣｕを主成分とする無機反応膜とＳｉを主成分とする無機反応膜との積層体を用いていることから、下層の情報記録層に対するデータの記録／再生を安定的に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施態様にかかる光記録媒体１０の構造を概略的に示す断面図である。
【図２】Ｌ０記録膜２３及びＬ１記録膜３３を拡大して示す部分断面図であり、（ａ）は未記録状態、（ｂ）は記録マークＭが形成された状態を示している。
【図３】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図４】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図５】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図６】光記録媒体１０の製造工程の一部を示す図である。
【図７】レーザビームの波長と光透過率差（△Ｔ）との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 光記録媒体
１１ 支持基体
１１ａ，１２ａ グルーブ
１１ｂ，１２ｂ ランド
１２ 透明中間層
１３ 光透過層
１３ａ 光入射面
２０ Ｌ０層
２１ 反射膜
２２ 第２の誘電体膜
２３ Ｌ０記録膜
２４ 第１の誘電体膜
３０ Ｌ１層
３１ 反射膜
３２ 第４の誘電体膜
３３ Ｌ１記録膜
３４ 第３の誘電体膜
４０，４１ スタンパ
５１，５２ 無機反応膜
Claims (4)
- 光入射面を構成する光透過層と、前記光透過層とは反対側の面を構成する基体と、前記光透過層と前記基体との間に設けられた複数の情報記録層とを備え、前記光入射面から２００ｎｍないし４５０ｎｍの波長のレーザビームを照射することによって各情報記録層に対するデータの記録及び／又は再生が可能な光記録媒体であって、前記複数の情報記録層のうち前記光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる記録膜が少なくともＣｕを主成分とする第１の無機反応膜とＳｉを主成分とする第２の無機反応膜とを含み、前記光入射面から前記レーザビームが照射されたときに、前記第１の無機反応膜に含まれるＣｕと前記第２の無機反応膜に含まれるＳｉとが不可逆的に混合して、記録マークが形成されるように構成されたことを特徴とする光記録媒体。
- 前記第１の無機反応膜にＡｌ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇ及びＡｕからなる群より選ばれた少なくとも一つの元素が添加されていることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体。
- 前記光入射面から最も遠い情報記録層以外の情報記録層に含まれる前記記録膜が２ｎｍないし１５ｎｍの厚さに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光記録媒体。
- 前記第１及び第２の無機反応膜が積層状態である場合と混合状態である場合との光透過率差が４％以下であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光記録媒体。
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