JPWO2017094227A1 - 光記録媒体 - Google Patents

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Abstract

光記録媒体は、複数の情報信号層を備え、複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、記録層と、記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層とを備える。第１誘電体層および第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、第１誘電体層のスズの原子濃度は、第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い。
【選択図】図２

Description

本技術は、複数の情報信号層を備える光記録媒体に関する。
近年では、光記録媒体においては、記録容量をさらに増大させるために、情報信号層を多層化する技術が広く採用されている。多層光記録媒体では、媒体表面から最奥以外の情報信号層には、透過率が高く、かつ記録前後の透過率変化が小さいことが望まれる。
多層光記録媒体では、媒体表面から最奥以外の情報信号層について様々な膜構成が検討されている。例えば特許文献１では、透過型記録層の少なくとも一方の面に酸化インジウムおよび酸化スズを主成分とする保護層（誘電体層）を設けた膜構成が提案されている。
特開２００９−１２９５２６号公報
本技術の目的は、情報信号層の透過率を向上し、かつ記録前後における情報信号層の透過率変動を抑制できる光記録媒体を提供することにある。
上述の課題を解決するために、第１の技術は、複数の情報信号層を備え、複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、記録層と、記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層とを備え、第１誘電体層および第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、第１誘電体層のスズの原子濃度は、第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体である。
第２の技術は、複数の情報信号層を備え、複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、記録層と、記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層とを備え、第１誘電体層および第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、第１誘電体層の光入射側の界面近傍における第１誘電体層のスズの原子濃度は、第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体である。
以上説明したように、情報信号層の透過率を向上し、かつ記録前後における情報信号層の透過率変動を抑制できる。
図１Ａは、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の外観の一例を示す斜視図である。図１Ｂは、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の構成の一例を示す概略断面図である。 図２は、各情報信号層の構成の一例を示す模式図である。 図３は、本技術の一実施形態の変形例に係る光記録媒体の構成の一例を示す模式図である。 図４は、サンプル１Ｂ、２Ｂのｉ−ＭＬＳＥの記録パワー依存性を示すグラフである。 図５Ａは、保存試験前後におけるサンプル１Ｂのｉ−ＭＬＳＥの記録パワー依存性を示すグラフである。図５Ｂは、保存試験前後におけるサンプル２Ｂのｉ−ＭＬＳＥの記録パワー依存性を示すグラフである。 図６は、サンプル３Ｂ、４Ｂのｉ−ＭＬＳＥの記録パワー依存性を示すグラフである。 図７は、サンプル５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ、８Ｂのｉ−ＭＬＳＥの記録パワー依存性を示すグラフである。
本技術では、光記録媒体としては、複数の情報信号層は基板上に設けられ、情報信号層上にカバー層が設けられているものが好ましい。このカバー層の厚さは特に限定されるものではなく、カバー層には、基板、シート、コーティング層などが含まれる。高密度の光記録媒体では、高ＮＡの対物レンズが用いられるため、カバー層としてシート、コーティング層などの薄い光透過層を採用し、この光透過層の側から光を照射することにより情報信号の記録および再生を行うことが好ましい。この場合、基板としては、不透明性を有するものを採用することも可能である。情報信号を記録または再生するための光の入射面は、光記録媒体のフォーマットに応じてカバー層側および基板側の表面の少なくとも一方に適宜設定される。
本技術では、光記録媒体としては、複数の情報信号層を含む２枚のディスクが貼合層を介して貼り合わされた貼合型のものも好ましい。この構成の場合、各情報信号層間にはスペーサ層が設けられていることが好ましい。また、ディスクとしては、複数の情報信号層が基板上に設けられ、それらの情報信号層上に光透過層としてのカバー層が設けられているものが好ましい。この貼合型の光記録媒体の場合、情報信号を記録または再生するための光の入射面は、光記録媒体の両面に設定される。
本技術の実施形態について以下の順序で説明する。
１ 光記録媒体の構成
２ 光記録媒体の製造方法
３ 効果
４ 変形例
［１ 光記録媒体の構成］
図１Ａに示すように、本技術の一実施形態に係る光記録媒体１０は、中央に開口（以下「センターホール」という。）が設けられた円盤形状を有する。なお、光記録媒体１０の形状はこの例に限定されるものではなく、カード状などとすることも可能である。
図１Ｂに示すように、光記録媒体１０は、いわゆる多層の追記型光記録媒体であり、情報信号層Ｌ０、中間層Ｓ１、情報信号層Ｌ１、・・・、中間層Ｓｎ、情報信号層Ｌｎ、カバー層である光透過層１２がこの順序で基板１１の一主面に積層された構成を有する。情報信号層Ｌ０が光透過層１２側の表面Ｃを基準として最も奥に位置し、その手前に情報信号層Ｌ１〜Ｌｎが位置している。但し、ｎは、例えば１以上の整数、好ましくは２以上または３以上の整数である。
この一実施形態に係る光記録媒体１０では、光透過層１２側の表面Ｃからレーザ光を各情報信号層Ｌ０〜Ｌｎに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。例えば、４００ｎｍ以上４１０ｎｍ以下の範囲の波長を有するレーザ光を、０．８４以上０．８６以下の範囲の開口数を有する対物レンズにより集光し、光透過層１２の側から各情報信号層Ｌ０〜Ｌｎに照射することにより、情報信号の記録または再生が行われる。情報信号層Ｌ０〜Ｌｎは、例えば、波長４０５ｎｍ、集光レンズの開口数ＮＡ０．８５に対して２５ＧＢ以上の記録容量を有する。このような光記録媒体１０としては、例えば多層のブルーレイディスク（ＢＤ：Blu-ray Disc（登録商標））が挙げられる。以下では、情報信号層Ｌ０〜Ｌｎに情報信号を記録または再生するためのレーザ光が照射される表面１０Ｓを光照射面１０Ｓという。
以下、光記録媒体１０を構成する基板１１、情報信号層Ｌ０〜Ｌｎ、中間層Ｓ１〜Ｓｎ、および光透過層１２について順次説明する。
（基板）
基板１１は、例えば、中央にセンターホールが設けられた円盤形状を有する。この基板１１の一主面は、例えば、凹凸面となっており、この凹凸面上に情報信号層Ｌ０が成膜される。以下では、凹凸面のうち凹部をイングルーブＧin、凸部をオングルーブＧonという。
このイングルーブＧinおよびオングルーブＧonの形状としては、例えば、スパイラル状、同心円状などの各種形状が挙げられる。また、イングルーブＧinおよび／またはオングルーブＧonが、例えば、線速度の安定化やアドレス情報付加などのためにウォブル（蛇行）されている。
基板１１の径（直径）は、例えば１２０ｍｍに選ばれる。基板１１の厚さは、剛性を考慮して選ばれ、好ましくは０．３ｍｍ以上１．３ｍｍ以下、より好ましくは０．６ｍｍ以上１．３ｍｍ以下、例えば１．１ｍｍに選ばれる。また、センターホールの径（直径）は、例えば１５ｍｍに選ばれる。
基板１１の材料としては、例えば、プラスチック材料またはガラスを用いることができ、コストの観点から、プラスチック材料を用いることが好ましい。プラスチック材料としては、例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂などを用いることができる。
（情報信号層）
情報信号層Ｌ１〜Ｌｎは、光照射面Ｃから見て奥側の情報信号層Ｌ０〜Ｌｎ−１に対する記録または再生が可能なように、情報信号の記録または再生を行うためのレーザ光を透過可能に構成された透過型情報信号層である。
図２に示すように、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎは、上面（第１の主面）および下面（第２の主面）を有する記録層２１と、記録層２１の下面に隣接して設けられた第１誘電体層２２と、記録層２１の上面に隣接して設けられた第２誘電体層２３とを備える。このような構成とすることで、情報信号層Ｌ０〜Ｌｎの保存信頼性を向上することができる。ここで、上面とは、記録層２１の両主面のうち、情報信号を記録または再生するためのレーザ光が照射される側の主面をいい、下面とは、上述のレーザ光が照射される側とは反対側の主面、すなわち基板側の主面をいう。
記録層２１は、金属酸化物を含む無機記録材料を主成分として含んでいる。この無機記録材料は、例えば、酸化マンガンを含む無機記録材料（ＭｎＯ系材料）、酸化パラジウムを含む無機記録材料（ＰｄＯ系材料）、酸化銅を含む無機記録材料（ＣｕＯ系材料）または酸化銀を含む無機記録材料（ＡｇＯ系材料）である。
ＭｎＯ系材料は、酸化マンガン以外に、酸化タングステンおよび酸化モリブデンの一方または両方と、酸化ジルコニウムとをさらに含んでいることが好ましい。ＭｎＯ系材料が、酸化マンガン以外のこれらの酸化物と共に、または酸化マンガン以外のこれらの酸化物とは別に、酸化ニッケルおよび酸化マグネシウムの一方または両方をさらに含んでいてもよい。
ＰｄＯ系材料は、酸化パラジウム以外に、酸化タングステンおよび酸化銅をさらに含んでいることが好ましく、酸化タングステン、酸化銅および酸化亜鉛をさらに含んでいることがより好ましい
第１、第２誘電体層２２、２３がガスバリア層として機能することで、記録層２１の耐久性を向上することができる。また、記録層２１の酸素の逃避やＨ2Ｏの侵入を抑制することで、記録層２１の膜質の変化を抑制し、記録層２１の膜質を確保することができる。
第１、第２誘電体層２２、２３は、酸化インジウムおよび酸化スズの混合体（以下「ＩＴＯ」という。）を含んでいる。記録層２１の下面に設けられた第１誘電体層２２におけるスズの原子濃度は、記録層２１の上面に設けられた第２誘電体層２３のスズの原子濃度に比べて高い。第１、第２誘電体層２３、２３のスズの原子濃度差は、例えば０atomic％より大きく１atomic％以下、好ましくは０atomic％より大きく０．５atomic％以下である。より具体的には、記録層２１の下面側の界面近傍における第１誘電体層２２のスズの原子濃度が、記録層２１の上面側の界面近傍における第２誘電体層２３のスズの原子濃度に比べて高い。記録層２１の下面側の界面近傍における第１誘電体層２２のスズの原子濃度と、記録層２１の上面側の界面近傍における第２誘電体層２３のスズの原子濃度との差は、例えば０atomic％より大きく１atomic％以下、好ましくは０atomic％より大きく０．５atomic％以下である。
光照射面Ｃから見て最奥の情報信号層Ｌ０は、記録層３１と、記録層３１の下面に隣接して設けられた第１誘電体層３２と、記録層３１の上面に隣接して設けられた第２誘電体層３３とを備える。
記録層３１は、金属酸化物を含む無機記録材料を主成分として含んでいる。この無機記録材料としては、記録層２１と同様のものを用いることができる。第１、第２誘電体層３２、３３は、第１、第２誘電体層２２、２３と同様の機能を有する。第１、第２誘電体層３２、３３は、第１、第２誘電体層２２、２３と同様にＩＴＯを含むものであってもよいし、ＩＴＯ以外の誘電体材料を含むものであってもよい。
（中間層）
中間層Ｓ１〜Ｓｎは、情報信号層Ｌ０〜Ｌｎを物理的およ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、その表面には凹凸面が設けられている。その凹凸面は、例えば、同心円状または螺旋状のグルーブ（イングルーブＧinおよびオングルーブＧon）を形成している。中間層Ｓ１〜Ｓｎの厚みは、９μｍ〜５０μｍに設定することが好ましい。中間層Ｓ１〜Ｓｎの材料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。また、中間層Ｓ１〜Ｓｎは、奥側の層への情報信号の記録または再生のためのレーザ光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ことが好ましい。
（光透過層）
光透過層１２は、例えば、紫外線硬化樹脂などの感光性樹脂を硬化してなる樹脂層である。この樹脂層の材料としては、例えば、紫外線硬化型のアクリル系樹脂が挙げられる。また、円環形状を有する光透過性シートと、この光透過性シートを基板１１に対して貼り合わせるための接着層とから光透過層１２を構成するようにしてもよい。光透過性シートは、記録および再生に用いられるレーザ光に対して、吸収能が低い材料からなることが好ましく、具体的には透過率９０パーセント以上の材料からなることが好ましい。光透過性シートの材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂材料、ポリオレフィン系樹脂（例えばゼオネックス（登録商標））などを用いることができる。接着層の材料としては、例えば、紫外線硬化樹脂、感圧性粘着剤（ＰＳＡ：Pressure Sensitive Adhesive）などを用いることができる。
光透過層１２の厚さは、好ましくは１０μｍ以上１７７μｍ以下の範囲内から選ばれ、例えば１００μｍに選ばれる。このような薄い光透過層１２と、例えば０．８５程度の高ＮＡ(numerical aperture)化された対物レンズとを組み合わせることによって、高密度記録を実現することができる。
（ハードコート層）
なお、図示しないが、光透過層１２の表面（光照射面１０Ｓ）に、例えば機械的な衝撃や傷に対する保護、また利用者の取り扱い時の塵埃や指紋の付着などから、情報信号の記録再生品質を保護するためのハードコート層をさらに設けてもよい。ハードコート層には、機械的強度を向上させるためにシリカゲルの微粉末を混入したものや、溶剤タイプ、無溶剤タイプなどの紫外線硬化樹脂を用いることができる。機械的強度を有し、撥水性や撥油性を持たせるには、厚さを１μｍから数μｍ程度とすることが好ましい。
［２ 光記録媒体の製造方法］
次に、本技術の一実施形態に係る光記録媒体の製造方法の一例について説明する。
（基板の成形工程）
まず、一主面に凹凸面が形成された基板１１を成形する。基板１１の成形の方法としては、例えば、射出成形（インジェクション）法、フォトポリマー法（２Ｐ法：Photo Polymerization）などを用いることができる。
（情報信号層Ｌ０の形成工程）
次に、例えばスパッタ法により、基板１１上に、第１誘電体層３２、記録層３１、および第２誘電体層３３を順次積層することにより、情報信号層Ｌ０を形成する。
（中間層の形成工程）
次に、例えばスピンコート法により紫外線硬化樹脂を情報信号層Ｌ０上に均一に塗布する。その後、情報信号層Ｌ０上に均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を紫外線硬化樹脂に対して照射して硬化させた後、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂に転写され、例えばイングルーブＧinおよびオングルーブＧonが設けられた中間層Ｓ１が情報信号層Ｌ０上に形成される。
（情報信号層Ｌ１の形成工程）
次に、例えばスパッタ法により、中間層Ｓ１上に、第１誘電体層２２、記録層２１、および第２誘電体層２３を順次積層することにより、情報信号層Ｌ１を形成する。以下に、情報信号層Ｌ１の各層の形成工程について具体的に説明する。
まず、基板１１を、ＩＴＯを含むターゲットが備えられた真空チャンバー内に搬送し、真空チャンバー内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバー内にプロセスガスとしてＡｒガスおよびＯ2ガスを導入しながら、ターゲットをスパッタして、基板１１上に第１誘電体層２２を成膜する。
次に、基板１１を、記録層成膜用のターゲットが備えられた真空チャンバー内に搬送し、真空チャンバー内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバー内にＡｒガスやＯ2ガスなどのプロセスガスを導入しながら、ターゲットをスパッタして、第１誘電体層２２上に記録層２１を成膜する。
次に、基板１１を、ＩＴＯを含むターゲットが備えられた真空チャンバー内に搬送し、真空チャンバー内を所定の圧力になるまで真空引きする。その後、真空チャンバー内にプロセスガスとしてＡｒガスを導入しながら、ターゲットをスパッタして、記録層２１上に第２誘電体層２３を成膜する。なお、第１、第２誘電体層２２、２３の成膜に用いられるターゲットは同一組成を有するものである。
上述のようにＡｒガスおよびＯ2ガスを導入しながらターゲットをスパッタリングして成膜された第１誘電体層２２は、Ｏ2ガスを導入せずにターゲットをスパッタリングして成膜された第２誘電体層２３に比べて高いスズの原子濃度を有している。
（中間層の形成工程）
次に、例えばスピンコート法により紫外線硬化樹脂を情報信号層Ｌ１上に均一に塗布する。その後、情報信号層Ｌ１上に均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を紫外線硬化樹脂に対して照射して硬化させた後、スタンパを剥離する。これにより、スタンパの凹凸パターンが紫外線硬化樹脂に転写され、例えばイングルーブＧinおよびオングルーブＧonが設けられた中間層Ｓ２が情報信号層Ｌ１上に形成される。
（情報信号層Ｌ２〜Ｌｎおよび中間層Ｓ３〜Ｓｎの形成工程）
次に、上述の情報信号層Ｌ１および中間層Ｓ２の形成工程と同様にして、中間層Ｓ２上に、情報信号層Ｌ２、中間層Ｓ２、情報信号層Ｌ３、・・・、中間層Ｓｎ、情報信号層Ｌｎをこの順序で中間層Ｓ２上に積層する。
（光透過層の形成工程）
次に、例えばスピンコート法により、紫外線硬化樹脂（ＵＶレジン）などの感光性樹脂を情報信号層Ｌｎ上にスピンコートした後、紫外線などの光を感光性樹脂に照射し、硬化する。これにより、情報信号層Ｌｎ上に光透過層１２が形成される。
以上の工程により、目的とする光記録媒体１０が得られる。
［３ 効果］
本実施形態に係る光記録媒体１０は、複数の情報信号層Ｌ０〜Ｌｎを備える。複数の情報信号層Ｌ０〜Ｌｎのうち、光照射面１０Ｓから最奥以外の情報信号層Ｌ１〜Ｌｎが、記録層２１と、記録層２１の下面側に設けられた第１誘電体層２２と、記録層２１の上面側に設けられた第２誘電体層２３とを備える。第１誘電体層２２および第２誘電体層２３は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、第１誘電体層２２のスズの原子濃度は、第２誘電体層２３のスズの原子濃度に比べて高い。これにより、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎの透過率を向上し、かつ記録前後の透過率変動を抑制できる
［４ 変形例］
図３に示すように、一実施形態の変形例に係る光記録媒体１０Ａでは、情報信号層ＬＡ１〜ＬＡｎが、単層構造の第１誘電体層２２に代えて２層構造の第１誘電体層２４を備えている。第１誘電体層２４は、下側誘電体層（第１層）２４ａと上側誘電体層（第２層）２４ｂとを備える。下側誘電体層２４ａは、記録層２１の下面とは反対側となる中間層Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの側に設けられ、上側誘電体層２４ｂは、記録層２１の下面側に設けられる。
下側誘電体層２４ａおよび上側誘電体層２４ｂは、ＩＴＯを含んでいる。上側誘電体層２４ｂのスズの原子濃度は、下側誘電体層２４ａのスズの原子濃度に比べて高い。上側誘電体層２４ｂと下側誘電体層２４ａとのスズの原子濃度差は、例えば０atomic％より大きく１atomic％以下、好ましくは０atomic％より大きく０．５atomic％以下である。また、上側誘電体層２４ｂのスズの原子濃度は、第２誘電体層２３のスズの原子濃度に比べて高い。より具体的には、記録層２１の下面側の界面近傍における上側誘電体層２４ｂのスズの原子濃度が、記録層２１の上面側の界面近傍における第２誘電体層２３のスズの原子濃度に比べて高い。記録層２１の下面側の界面近傍における上側誘電体層２４ｂのスズの原子濃度と、記録層２１の上面側の界面近傍における第２誘電体層２３のスズの原子濃度との差は、例えば０atomic％より大きく１atomic％以下、好ましくは０atomic％より大きく０．５atomic％以下である。下側誘電体層２４ａのスズの原子濃度は、第２誘電体層２３のスズの原子濃度と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
上側誘電体層２４ｂは、ＡｒガスおよびＯ2ガスを導入しながらＩＴＯを含むターゲットをスパッタリングすることにより得られる。一方、下側誘電体層２４ａは、Ａｒガスを導入しながらＩＴＯを含むターゲットをスパッタリングすることにより得られる。ここで、下側誘電体層２４ａと上側誘電体層２４ｂの成膜に用いられるターゲットは同一組成を有するものである。
上述の構成を有する光記録媒体１０Ａでは、一実施形態に係る光記録媒体１０のパワーマージンを改善することができる
なお、スズの原子濃度が異なる２層構造の第１誘電体層２４に代えて、スズの原子濃度分布が厚さ方向に変化する単層の第１誘電体層を備えるようにしてもよい。この場合、第１誘電体層は、記録層２１の下面側の界面近傍におけるスズの原子濃度が、記録層２１の下面とは反対側（すなわち中間層Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎの側）の界面近傍側の原子濃度に比して高い濃度分布を有する。第１誘電体層が、記録層２１の下面側の界面からそれとは反対側の界面に向けてスズの原子濃度が減少するように傾斜する傾斜膜であってもよい。
上述の一実施形態では、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのすべての第１、第２誘電体層２２、２３がＩＴＯを含み、第１、第２誘電体層２２、２３の間にスズの濃度差がある構成について説明したが、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのうちの一部の層の第１、第２誘電体層２２、２３がスズの濃度差を有し、残りの層の第１、第２誘電体層２２、２３がスズの濃度差を有していない構成としてもよい。
上述の一実施形態では、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのすべての第１、第２誘電体層２２、２３がＩＴＯを含む構成について説明したが、情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのうちの一部の層の第１、第２誘電体層２２、２３がＩＴＯを含み、残りの層の第１、第２誘電体層２２、２３がＩＴＯ以外の誘電体材料を含むようにしてもよい。
上述の一実施形態では、複数の情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのすべてが、記録層と、記録層の両面に設けられた誘電体層とを備える層構成を例として説明したが、層構成はこれに限定されるものではない。複数の情報信号層情報信号層Ｌ１〜Ｌｎのうちの少なくとも一層が、記録層と、記録層の両面に設けられた誘電体層とを備える層構成を有し、残りの層が、これとは別の層構成を有していてもよい。但し、生産性の観点からすると、全ての情報信号層を同一の層構成とすることが好ましい。
上述の実施形態では、基板１１上に複数の情報信号層Ｌ０〜Ｌｎ、光透過層１２がこの順序で積層された構成を有し、この光透過層１２側からレーザ光を複数の情報信号層Ｌ０〜Ｌｎに照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体に対して本技術を適用した場合を例として説明したが、本技術はこの例に限定されるものではない。例えば、基板上に複数の情報信号層、保護層がこの順序で積層された構成を有し、基板側からレーザ光を複数の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体、２枚の基板の間に複数の情報信号層が設けられた構成を有し、少なくとも一方の基板の側からレーザ光を複数の情報信号層に照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体、または複数の情報信号層を含む２枚のディスクが貼り合わされた構成を有し、それぞれのディスクの表面からそれぞれのディスクに含まれる複数の情報信号層にレーザ光を照射することにより情報信号の記録または再生が行われる光記録媒体に対しても本技術は適用可能である。
以下、実施例により本技術を具体的に説明するが、本技術はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
本技術の実施例について以下の順序で説明する。
ｉ 透過率の向上および透過率変化の抑制（ＭｎＯ系記録層）
ii 透過率の向上および透過率変化の抑制（ＰｄＯ系記録層）
iii パワーマージンの改善
＜ｉ 透過率の向上および透過率変化の抑制（ＭｎＯ系記録層）＞
［サンプル１Ａ］
まず、射出成形により、厚さ１．１ｍｍのポリカーボネート基板を成形した。なお、このポリカーボネート基板上には、イングルーブおよびオングルーブを有する凹凸面を形成した。次に、スパッタ法によりポリカーボネート基板の凹凸面上に第１誘電体層、記録層、第２誘電体層を順次積層することにより、第１情報信号層を形成した。
以下に、第１情報信号層の構成および成膜条件を示す。
第１誘電体層（基板側）
材料：ＩＴＯ
厚さ：１８ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
記録層
材料：ＭｎＯ
厚さ：３０ｎｍ
成膜条件：ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＭｎターゲットをスパッタすることにより成膜した。
第２誘電体層（光透過層側）
材料：ＩＴＯ
厚さ：１８ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
なお、第１、第２誘電体層の成膜に用いられるＩＴＯターゲットは同一組成を有するものとした。
次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂を第１情報信号層上に均一塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることにより、厚さ１００μｍを有する光透過層を形成した。
以上により、目的とする光記録媒体を得た。
［サンプル１Ｂ］
まず、サンプル１Ａと同様にして、ポリカーボネート基板の凹凸面上に第１情報信号層を形成した。次に、スピンコート法により紫外線硬化樹脂を第１情報信号層上に均一に塗布した。その後、第１情報信号層上に均一に塗布された紫外線硬化樹脂に対してスタンパの凹凸パターンを押し当て、紫外線を紫外線硬化樹脂に対して照射して硬化させた後、スタンパを剥離した。これらにより、イングルーブおよびオングルーブを有する、厚さ１５μｍの中間層が形成された。
次に、中間層上に第１誘電体層、記録層、第２誘電体層を順次積層することにより、第２情報信号層を形成した。第２情報信号層の構成は、第１情報信号層と同様の構成にした。
次に、スピンコート法により、紫外線硬化樹脂を第２情報信号層上に均一塗布し、これに紫外線を照射して硬化させることにより、厚さ８５μｍを有する光透過層を形成した。
以上により、目的とする光記録媒体を得た。
［サンプル２Ａ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層の第１誘電体層を成膜する以外のことは実施例１Ａと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル２Ｂ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層および第２情報信号層の第１誘電体層を成膜する以外のことは実施例１Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［評価］
上述のようにして得られたサンプルを用いて、以下の評価を行った。なお、本実施例では、ディスクテスタとしてパルステック社製、商品名：ＯＤＵ−１０００を用いた。
（透過率）
サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１は、以下のようにして求められた。まず、サンプル１Ａの第１情報信号層の反射率Ｒ０をディスクテスタにて測定した。次に、サンプル１Ｂの第１情報信号層の反射率Ｒ１０をディスクテスタにて測定した。次に、以下の式を用いて、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１を求めた。
Ｔ１＝√（Ｒ１０／Ｒ０）×１００［％］
ここで、“√（Ｒ１０／Ｒ０）”は、（Ｒ１０／Ｒ０）の平方根を意味する。
サンプル２Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１は、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１と同様にして求められた。
（透過率変化率）
サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率変化率ＴＣＲは、以下のようにして求められた。まず、上述の透過率の評価と同様にして、サンプル１Ａの第１情報信号層の反射率Ｒ０と、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１を求めた。次に、サンプル１Ｂの第２情報信号層にディスクテスタにて記録を行った。なお、記録の条件は、後述のパワーマージンの評価と同様とした。また、記録パワーは最適記録パワーＰｗｏとした。
次に、第２情報信号層を記録したエリア直下の第１情報信号層の反射率Ｒ１０’をディスクテスタにて測定した。次に、以下の式を用いて、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率Ｔ１’を求めた。
Ｔ１’＝√（Ｒ１０’／Ｒ０）×１００［％］
ここで、“√（Ｒ１０’／Ｒ０）”は、（Ｒ１０’／Ｒ０）の平方根を意味する。
次に、以下の式を用いて、記録前後におけるサンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率変化率ＴＣＲを求めた。
ＴＣＲ＝（（Ｔ１’／Ｔ１）−１）×１００［％］
サンプル２Ｂの第２情報信号層の透過率変化率ＴＣＲは、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率変化率ＴＣＲと同様にして求められた。
（保存試験前の最適記録パワーおよびパワーマージン）
保存試験前において、サンプル１Ｂ、２Ｂの第２情報信号層の最適記録パワーおよびパワーマージンを以下のようにして評価した。まず、ディスクテスタを用いて、開口数ＮＡ＝０．８５、記録波長λ＝４０５ｎｍ、記録線速ｖ＝１５．３８ｍ／ｓ（４倍速相当）で１層あたり３２ＧＢ密度の１−７変調データを記録した後、ｖ＝７．６９ｍ／ｓ（２倍速相当）で記録部のｉ−ＭＬＳＥ（Integrated Maximum Likelihood Sequenced Error）を測定した。この際、記録パワーを変えてｉ−ＭＬＳＥを測定した。次に、ｉ−ＭＬＳＥが１３％を下回る記録パワーの下限値をＰｗｄ、上限値をＰｗｕとして、以下の式を用いて、パワーマージンＰｗ Ｍｇｎを求めた。
Ｐｗ Ｍｇｎ＝（（Ｐｗｕ−Ｐｗｄ）／（Ｐｗｕ＋Ｐｗｄ））×１００［％］
また、以下の式を用いて、最適記録パワーＰｗｏを求めた。
Ｐｗｏ＝（Ｐｗｄ＋Ｐｗｕ）／２
（保存試験後の最適記録パワーおよびパワーマージン）
保存試験後において、サンプル１Ｂ、２Ｂの第２情報信号層の最適記録パワーおよびパワーマージンを以下のようにして評価した。まず、サンプル１Ｂ、２Ｂを８０℃８５％ＲＨ下に２００ｈ保管した後、サンプル１Ｂ、２Ｂを室温に戻した。その後、保存試験前の最適記録パワーおよびパワーマージンの評価と同様にして、最適記録パワーおよびパワーマージンを求めた。
また、以下の式から、保存試験前後の最適記録パワーＰｗｏ比およびパワーマージン比を求めた。
Ｐｗｏ比＝（保存試験後の最適記録パワー）／（保存試験前の最適記録パワー）
パワーマージン比＝（保存試験後のパワーマージン）／（保存試験前のパワーマージン）
（組成分析）
まず、光透過層の形成を省略し、第２情報信号層の上面が露出した状態のサンプル１Ｂ、２Ｂを組成分析用サンプルとして準備した。次に、このサンプル１Ｂ、２Ｂを以下の条件でスパッタリングして、第１情報信号層の表面から深さ方向の蛍光Ｘ線元素分析（X-ray Fluorescence Analysis：ＸＲＦ）を実施し、第２誘電体層の厚さ（深さ）方向におけるインジウム、スズおよび酸素の原子濃度分布を求めた。
＜スパッタリング条件＞
加速電圧：１ｋＶ
スパッタレート：１．４ｎｍ／ｍｉｎ（ＳｉＯ2換算）
上記組成分析の結果、インジウムおよび酸素の原子濃度分布についてはほとんど違いが確認されなかったのに対して、スズの原子濃度分布については明確な違いが確認された。すなわち、サンプル２Ｂの第１誘電体層の原子濃度が、サンプル１Ｂの第１誘電体層の原子濃度に比して高いことが確認された。記録層の下面側の界面近傍におけるサンプル２Ｂの第１誘電体層の原子濃度とサンプル１Ｂの第１誘電体層の原子濃度との差は、０．３atomic％であった。
表１、表２は、サンプル２Ａ、２Ｂの評価結果を示す。
Figure 2017094227
Figure 2017094227
表１、表２から以下のことがわかる。
サンプル２Ｂの第２情報信号層の透過率は、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率に比して高い。また、サンプル２Ｂの第２情報信号層の透過率変化率は、サンプル１Ｂの第２情報信号層の透過率変化率に比して低減されている。
一方、サンプル２Ｂの第２情報信号層のパワーマージンは、サンプル１Ｂの第２情報信号層のパワーマージンに比して狭い。但し、サンプル２Ｂの第２情報信号層のパワーマージンでも、既存の民生用ドライブにて使用される光記録媒体として十分に許容される範囲である。
したがって、記録層の下面側となる第１誘電体層のスズの原子濃度を、記録層の上面側となる第２誘電体層のスズの原子濃度よりも高くすることで、第２情報信号層の透過率を向上し、かつ記録前後における第２情報信号層の透過率変化を抑制することができる。
また、上記組成分析の結果から、酸素を導入しながらＩＴＯターゲットをスパッタした場合には、酸素を導入せずにＩＴＯターゲットをスパッタした場合に比べて、成膜される第１誘電体層のスズの原子濃度を僅かながら高くすることができる。
＜ii 透過率の向上および透過率変化の抑制（ＰｄＯ系記録層）＞
［サンプル３Ａ］
以下のように第１情報信号層の構成および成膜条件を変更する以外は実施例１Ａと同様にして光記録媒体を得た。
材料：ＩＴＯ
厚さ：８ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
記録層
材料：Ｐｄ−Ｗ−Ｚｎ−Ｃｕ−Ｏ
厚さ：３０ｎｍ
成膜条件：ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にて、Ｐｄターゲット、Ｗターゲット、ＺｎターゲットおよびＣｕターゲットをコスパッタすることにより成膜した。
第２誘電体層（光透過層側）
材料：ＩＴＯ
厚さ：２０ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
［サンプル３Ｂ］
第１情報信号層および第２情報信号層を、サンプル３Ａにおける第１情報信号層と同様の構成および成膜条件で形成した。これ以外のことは実施例１Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル４Ａ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層の第１誘電体層を成膜する以外のことは実施例３Ａと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル４Ｂ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層および第２情報信号層の第１誘電体層を成膜する以外のことは実施例３Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［評価］
上述のようにして得られたサンプルを用いて、上記と同様にして透過率、透過率変化率およびパワーマージンを評価した。
表３は、サンプル３Ｂ、サンプル４Ｂの評価結果を示す。
Figure 2017094227
表３から以下のことがわかる。
記録層としてＰｄＯ系記録層を用いた場合にも、記録層の下面側となる第１誘電体層のスズの原子濃度を、記録層の上面側となる第２誘電体層のスズの原子濃度よりも高くすることで、ＭｎＯ系記録層と同様の効果が得られる。すなわち、第２情報信号層の透過率を向上し、かつ記録前後における第２情報信号層の透過率変化を抑制することができる。
＜iii パワーマージンの改善＞
［サンプル５Ａ］
第１情報信号層の第１誘電体層として、２層構造の第１誘電体層を成膜する以外はサンプル１Ａと同様にして光記録媒体を得た。
以下に、２層構造の第１誘電体層の構成および成膜条件を示す。
下側誘電体層（基板側）
材料：ＩＴＯ
厚さ：９ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
上側誘電体層（光透過層側）
材料：ＩＴＯ
厚さ：９ｎｍ
成膜条件：Ａｒガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより成膜した。
［サンプル５Ｂ］
第１情報信号層および第２情報信号層を、サンプル５Ａにおける第１情報信号層と同様の構成および成膜条件で形成した。これ以外のことは実施例１Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル６Ａ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層の上側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ａと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル６Ｂ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層および第２情報信号層の上側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル７Ａ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層の下側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ａと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル７Ｂ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層および第２情報信号層の下側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル８Ａ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層の上側誘電体層および下側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ａと同様にして光記録媒体を得た。
［サンプル８Ｂ］
ＡｒガスとＯ2ガスとの混合ガス雰囲気下にてＩＴＯターゲットをスパッタすることにより、第１情報信号層および第２情報信号層の上側誘電体層および下側誘電体層を成膜する以外はサンプル５Ｂと同様にして光記録媒体を得た。
［評価］
上述のようにして得られたサンプルを用いて、上記と同様にして透過率、透過率変化率およびパワーマージンを評価した。また、それらの値を以下の基準で評価した。
＜パワーマージン＞
○：２５％以上、△：１５％以上２５％未満、×：１５％未満
＜透過率＞
○：７０％以上、△：６７％以上７０％以下、×６７％未満
＜透過率変化率＞
○：５％以下、△：５％を超え７％以下、×：７％を超える
但し、上記記号“○”、“△”、“×”はそれぞれ、評価結果として“良好（good）”、“可(average)”、“悪い（bad）”を意味する、
表４は、サンプル５Ｂ、６Ｂ、７Ｂ、８Ｂの評価結果を示す。
Figure 2017094227
表４から以下のことがわかる。
第１誘電体層を２層構造とし、上側誘電体層のスズの原子濃度を下側誘電体層の原子濃度よりも高くし、上側誘電体層のスズの原子濃度を第２誘電体層のスズの原子濃度よりも高くすることで、第２情報信号層の透過率を向上し、かつ記録前後における第２情報信号層の透過率変化を抑制しつつ、パワーマージンを改善できる。
以上、本技術の実施形態、その変形例および実施例について具体的に説明したが、本技術は、上述の実施形態および実施例に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態、その変形例および実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。
また、上述の実施形態、その変形例および実施例の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本技術の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
また、本技術は以下の構成を採用することもできる。
（１）
複数の情報信号層を備え、
前記複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、
記録層と、
前記記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、
前記記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層と
を備え、
前記第１誘電体層および前記第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、
前記第１誘電体層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体。
（２）
前記第１誘電体層と前記第２誘電体層とのスズの原子濃度の差は、０．５atomic％以下である（１）に記載の光記録媒体。
（３）
前記第１誘電体層内におけるスズの原子濃度は、前記記録層とは反対側の界面近傍に比べて前記記録層側の界面近傍において高い（１）に記載の光記録媒体。
（４）
前記第１誘電体層は、第１層と第２層と備え、
前記第１層および前記第２層のうち前記第２層が、前記第１誘電体層の光照射側に設けられ、
前記第２層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い（１）に記載の光記録媒体。
（５）
前記第２誘電体層と前記第２層とに含まれるスズの含有量の差は、０．５atomic％以下である（４）に記載の光記録媒体。
（６）
前記第２層のスズの原子濃度は、前記第１層のスズの原子濃度に比べて高い（４）または（５）に記載の光記録媒体。
（７）
前記記録層は、酸化マンガンを含む（１）から（６）のいずれかに記載の光記録媒体。
（８）
複数の情報信号層を備え、
前記複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、
記録層と、
前記記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、
前記記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層と
を備え、
前記第１誘電体層および前記第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、
光入射側の界面近傍における前記第１誘電体層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体。
１０、１０Ａ 光記録媒体
１０Ｓ 光照射面
１１ 基板
１２ 光透過層
２１ 記録層
２２、２４ 第１誘電体層
２３ 第２誘電体層
２４ａ 下側誘電体層
２４ｂ 上側誘電体層
Ｌ０〜Ｌｎ、ＬＡ０〜ＬＡｎ 情報信号層
Ｓ１〜Ｓｎ 中間層
Ｇin イングルーブ
Ｇon オングルーブ

Claims (8)

  1. 複数の情報信号層を備え、
    前記複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、
    記録層と、
    前記記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、
    前記記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層と
    を備え、
    前記第１誘電体層および前記第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、
    前記第１誘電体層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体。
  2. 前記第１誘電体層と前記第２誘電体層とのスズの原子濃度の差は、０．５atomic％以下である請求項１に記載の光記録媒体。
  3. 前記第１誘電体層内におけるスズの原子濃度は、前記記録層とは反対側の界面近傍に比べて前記記録層側の界面近傍において高い請求項１に記載の光記録媒体。
  4. 前記第１誘電体層は、第１層と第２層と備え、
    前記第１層および前記第２層のうち前記第２層が、前記第１誘電体層の光照射側に設けられ、
    前記第２層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い請求項１に記載の光記録媒体。
  5. 前記第２誘電体層と前記第２層とに含まれるスズの含有量の差は、０．５atomic％以下である請求項４に記載の光記録媒体。
  6. 前記第２層のスズの原子濃度は、前記第１層のスズの原子濃度に比べて高い請求項４に記載の光記録媒体。
  7. 前記記録層は、酸化マンガンを含む請求項１に記載の光記録媒体。
  8. 複数の情報信号層を備え、
    前記複数の情報信号層のうち、光照射面から最奥以外の情報信号層のうちの少なくとも１層が、
    記録層と、
    前記記録層の光入射側とは反対側に設けられた第１誘電体層と、
    前記記録層の光入射側に設けられた第２誘電体層と
    を備え、
    前記第１誘電体層および前記第２誘電体層は、酸化インジウムおよび酸化スズを含み、
    光入射側の界面近傍における前記第１誘電体層のスズの原子濃度は、前記第２誘電体層のスズの原子濃度に比べて高い光記録媒体。
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