WO2012132075A1 - 光情報記録媒体 - Google Patents

光情報記録媒体 Download PDF

Info

Publication number
WO2012132075A1
WO2012132075A1 PCT/JP2011/073287 JP2011073287W WO2012132075A1 WO 2012132075 A1 WO2012132075 A1 WO 2012132075A1 JP 2011073287 W JP2011073287 W JP 2011073287W WO 2012132075 A1 WO2012132075 A1 WO 2012132075A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
recording
layer
intermediate layer
optical information
light
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/073287
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
北原淑行
Original Assignee
富士フイルム株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士フイルム株式会社 filed Critical 富士フイルム株式会社
Priority to CN201180069554.1A priority Critical patent/CN103460290B/zh
Publication of WO2012132075A1 publication Critical patent/WO2012132075A1/ja
Priority to US14/036,253 priority patent/US8980396B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
    • G11B7/24041—Multiple laminated recording layers with different recording characteristics
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording
    • G11B7/00452—Recording involving bubble or bump forming
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24067—Combinations of two or more layers with specific interrelation
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/004—Recording, reproducing or erasing methods; Read, write or erase circuits therefor
    • G11B7/0045—Recording
    • G11B2007/00457—Two photon recording
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24038—Multiple laminated recording layers
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
    • G11B7/246—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing dyes
    • G11B7/248—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing dyes porphines; azaporphines, e.g. phthalocyanines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/21—Circular sheet or circular blank

Definitions

  • the present invention relates to an optical information recording medium comprising a plurality of recording layers.
  • Patent Document 1 In recent years, in order to record information in multiple layers on an optical information recording medium, a method of causing an optical change in a recording material in the optical information recording medium using a multiphoton absorption reaction such as two-photon absorption has been studied (for example, Patent Document 1).
  • a multiphoton absorption reaction such as two-photon absorption reaction
  • the reflected light reflected from both the upper and lower interfaces of the recording layer interferes with each other when reproducing information, as in the case of a single-layer optical information recording medium that has been widely used conventionally.
  • the refractive index change of the recording material in the recording portion and the thickness of the recording layer are set so as to increase. Also in the information recording medium of Patent Document 1, the relationship between the film thickness and the reflectance is considered, as shown in FIG. 3 of the same document, the reproducing light wavelength is ⁇ , the refractive index of the recording layer is n, and the recording layer thickness is It is said that it should be about ⁇ / 4n or thinner 5-50 nm (paragraph 0062).
  • Patent Document 2 a fluorescent light emitting layer is provided under the recording layer, and light emitted from the fluorescent light emitting layer is detected through the recording layer.
  • a configuration for reading information is also known.
  • Patent Document 1 when the interference effect of reflected light at both interfaces of the recording layer is used during reproduction, a good modulation degree cannot be obtained unless the recording layer is manufactured to a film thickness as designed. However, there is a problem that the accuracy of the film thickness is required and the manufacturing cost of the optical information recording medium is increased.
  • Patent Document 2 when fluorescence emission is used as a base light and modulation is attempted by how much the base light returns to the photodetector, the fluorescence emission itself is very weak. There is a problem that good reproduction output is difficult to obtain.
  • an object of the present invention is to provide an optical information recording medium that does not require high accuracy with respect to the film thickness of the recording layer and can obtain a good reproduction output.
  • the present invention provides an optical information recording medium comprising a plurality of recording layers and an intermediate layer provided between the plurality of recording layers, with one recording layer interposed therebetween.
  • the first intermediate layer and the second intermediate layer having different refractive indexes are alternately arranged, the refractive index of the recording layer is n1, and the refractive index of the second intermediate layer is n3. ((N3 ⁇ n1) / (n3 + n1)) 2 ⁇ 0.001
  • the refractive index n1 of the recording layer and the refractive index n3 of the second intermediate layer are substantially the same, so that the interface between the recording layer and the second intermediate layer (referred to as “non-reflective interface” in this specification). In fact, no reflection occurs. For this reason, it is not necessary to consider interference of reflected light at both upper and lower interfaces of the recording layer, and it is not necessary to manufacture the recording layer thinly and with high accuracy.
  • a structure in which a second intermediate layer having substantially the same refractive index as that of the recording layer is adjacent to one side of the recording layer can be simplified.
  • the second intermediate layer can be adjacent to one side of the recording layer with a small number of intermediate layers.
  • the detection of the reproduction light due to the reflection at the interface between the recording layer and the first intermediate layer (referred to as “reflection interface” in this specification) is not hindered. Therefore, a good reproduction output can be obtained. Further, since no reflection occurs at the interface between the recording layer and the second intermediate layer, the reflection surface of the entire optical information recording medium is reduced, so that the recording / reproducing light (the light used for recording and reproduction in this specification) is reduced. Recording light, reading light and reproduction light obtained by irradiating reading light) can travel back and forth to a deep layer when viewed from the irradiation side. It is advantageous.
  • the refractive index of the first intermediate layer is n2, 0.001 ⁇ ((n2 ⁇ n1) / (n2 + n1)) 2 ⁇ 0.04 It is desirable to satisfy.
  • the reflectance is not too large, This is advantageous for increasing the number of layers.
  • the first intermediate layer and the second intermediate layer have the same thickness.
  • the layer formation process can be made equal, and the manufacturing can be facilitated.
  • the pitch of the reflective interface is not constant while being easy to manufacture. That is, the reflective interface has a pitch portion corresponding to the thickness of the first intermediate layer and a pitch portion corresponding to a thickness obtained by adding twice the thickness of the recording layer in addition to the thickness of the first intermediate layer. Appear alternately, so that the pitch of the reflective interface changes alternately in the thickness direction. Therefore, the influence of interference between a plurality of reflected lights from a plurality of reflection interfaces is reduced, and a good reproduction output can be obtained.
  • the thickness of the second intermediate layer is the same as the thickness of the first intermediate layer or larger than the thickness of the first intermediate layer, and satisfies n2 ⁇ n3. Good.
  • the recording layer may have a structure including a polymer binder and a dye dispersed in the polymer binder. And this pigment
  • dye can be set as the structure containing a multiphoton absorption compound.
  • the thickness of the recording layer can be 50 nm or more. As described above, when the thickness is 50 nm or more thick compared with the conventional optical information recording medium using the polymer binder and the dye, the interface between the recording layer and the intermediate layer adjacent to the recording layer faces the intermediate layer side. And a convex portion having a convex shape at the center can be formed.
  • the recording layer, the first intermediate layer, and the second intermediate layer are preferably formed by coextrusion molding.
  • coextrusion molding an optical information recording medium comprising a plurality of layers can be produced at low cost.
  • the optical information recording medium 10 includes a substrate 11, a servo signal layer 12, a plurality of recording layers 14, a plurality of intermediate layers 15 (first intermediate layer 15A and second intermediate layer 15B), The cover layer 16 is provided.
  • the interface between the recording layer 14 and the first intermediate layer 15A is a reflective interface 18A
  • the interface between the recording layer 14 and the second intermediate layer 15B is a non-reflective interface 18B.
  • the substrate 11 is a support for supporting the recording layer 14 and the like, and is made of, for example, a polycarbonate disk.
  • the material and thickness of the substrate 11 are not particularly limited.
  • the servo signal layer 12 is made of an adhesive or adhesive resin material for holding the recording layer 14 and the intermediate layer 15 on the substrate 11, and the servo signal is recorded in advance on the surface on the substrate 11 side by unevenness or refractive index change. Layer.
  • the servo signal here is a signal set in advance so that the recording / reproducing apparatus can recognize that it is the reference plane of focus during recording and reproduction. When focusing on a predetermined recording layer 14, the focus is controlled in consideration of the distance from the reference plane and the number of interfaces. Further, it is preferable to provide a servo signal or groove for tracking so that the laser beam can be accurately irradiated to the track of the recording spot arranged in the circumferential direction during recording and reproduction.
  • the presence or absence of the servo signal layer 12 is arbitrary.
  • the recording layer 14 is a layer made of a photosensitive material on which information is optically recorded.
  • the recording layer 14 includes a polymer binder and a dye dispersed in the polymer binder.
  • the polymer binder When the recording layer 14 is irradiated with recording light, the polymer binder is deformed by the heat generated by the dye absorbing the recording light, and the reflective interface 18A protrudes toward the first intermediate layer 15A to form a convex portion.
  • Information is recorded. More specifically, as will be described later, a convex shape is formed such that the center of each convex portion is directed from the recording layer 14 toward the first intermediate layer 15A, and the first intermediate layer 15A is directed to the recording layer 14 around the convex portion.
  • a recess is formed as described above.
  • the recording layer 14 is formed thicker than a conventional recording layer containing a polymer binder and a dye, and the recording layer 14 of one layer is 50 nm to 5 ⁇ m, preferably 100 nm to 3 ⁇ m, more preferably 200 nm. It is formed with ⁇ 2 ⁇ m.
  • the thickness is smaller than 50 nm, the interface between the recording layer 14 and the intermediate layer 15 (corresponding to the reflective interface 18A or the non-reflective interface 18B in this embodiment) as in a recording technique based on a known recording layer deformation described later.
  • the thickness is 50 nm or more, the center of the recorded portion is deformed so that it is convex.
  • the upper limit of the thickness of the recording layer 14 is not particularly limited, but the thickness of the recording layer 14 is preferably 5 ⁇ m or less in order to increase the number of recording layers 14 as much as possible. Note that the recording layer 14 in one embodiment here has a thickness of 1 ⁇ m as an example.
  • the recording layer 14 is provided with, for example, about 2 to 100 layers. In order to increase the storage capacity of the optical information recording medium 10, it is desirable that the number of the recording layers 14 be large, for example, 10 layers or more.
  • the recording layer 14 may change its refractive index before and after recording. However, it is desirable that the refractive index does not change in order to make the non-reflective interface 18B non-reflective both before and after recording.
  • the recording layer 14 desirably has an absorptance (one-photon absorptivity) with respect to recording light of 5% or less per layer. Further, the absorptance is more preferably 2% or less, and further preferably 1% or less. For example, on condition that the intensity of the recording light reaching the innermost recording layer 14 is 50% or more of the intensity of the irradiated recording light, in order to realize the 30 recording layers, the recording layer 1 This is because the absorption rate per layer needs to be 2% or less, and in order to realize 50 recording layers, the absorption rate per recording layer needs to be 1% or less. Further, if the absorption rate is high, the recording layer 14 is heated too much, so that it becomes difficult to form a convex portion on the reflective interface 18A.
  • absorptance one-photon absorptivity
  • the method for forming the recording layer 14 is not particularly limited, and for example, the recording layer 14 can be formed by spin-coating a solution obtained by dissolving a dye material and a polymer binder in a solvent.
  • a solvent As the solvent at this time, dichloromethane, chloroform, methyl ethyl ketone (MEK), acetone, methyl isobutyl ketone (MIBK), toluene, hexane, or the like can be used.
  • Polymer binders used for the recording layer 14 include polyvinyl acetate (PVAc), polymethyl methacrylate (PMMA), polyethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polybenzyl methacrylate, polyisobutyl methacrylate, polycyclohexyl methacrylate, polycarbonate (PC), Polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl alcohol (PVA), and the like can be used.
  • PVAc polyvinyl acetate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PMMA polyethyl methacrylate
  • polybutyl methacrylate polybenzyl methacrylate
  • polyisobutyl methacrylate polycyclohexyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PS Polystyrene
  • PVC polyvinyl chloride
  • PVA polyvinyl alcohol
  • the dye that absorbs the recording light used in the recording layer 14 for example, a dye that has been conventionally used as a heat mode type recording material can be used.
  • a dye that has been conventionally used as a heat mode type recording material can be used.
  • phthalocyanine compounds, azo compounds, azo metal complex compounds, and methine dyes cyanine compounds, oxonol compounds, styryl dyes, merocyanine dyes
  • methine dyes cyanine compounds, oxonol compounds, styryl dyes, merocyanine dyes
  • the photon absorbing dye is preferably, for example, a two-photon absorbing compound that does not have a linear absorption band at the wavelength of the readout light.
  • the two-photon absorption compound is not particularly limited as long as it does not have a linear absorption band in the wavelength of readout light, and examples thereof include compounds having a structure represented by the following general formula (1).
  • X and Y each represent a substituent having a Hammett's sigma para value ( ⁇ p value) of zero or more, which may be the same or different, and n represents an integer of 1 to 4.
  • R represents a substituent, which may be the same or different, and m represents an integer of 0 to 4.
  • X and Y are those having a positive ⁇ p value in the Hammett formula, so-called electron-withdrawing groups, preferably, for example, a trifluoromethyl group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group Nitro group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfamoyl group, carbamoyl group, acyl group, acyloxy group, alkoxycarbonyl group, etc., more preferably trifluoromethyl group, cyano group, acyl group, acyloxy group, Or an alkoxycarbonyl group, and most preferably a cyano group or a benzoyl group.
  • electron-withdrawing groups preferably, for example, a trifluoromethyl group, a heterocyclic group, a halogen atom, a cyano group Nitro group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl
  • an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfamoyl group, a carbamoyl group, an acyl group, an acyloxy group, and an alkoxycarbonyl group are further added for various purposes in addition to imparting solubility to a solvent. It may have a substituent, and preferred examples of the substituent include an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, and an aryloxy group.
  • n represents an integer of 1 or more and 4 or less, more preferably 2 or 3, and most preferably 2. As n becomes 5 or more, linear absorption comes out on the longer wavelength side, and non-resonant two-photon absorption recording using recording light in a wavelength region shorter than 700 nm becomes impossible.
  • R represents a substituent, and the substituent is not particularly limited, and specific examples include an alkyl group, an alkoxy group, an alkoxyalkyl group, and an aryloxy group.
  • m represents an integer of 0 or more and 4 or less.
  • Specific examples of the compound having the structure represented by the general formula (1) are not particularly limited, but compounds represented by the following chemical structural formulas D-1 to D-21 can be used.
  • the intermediate layer 15 is disposed between the plurality of recording layers 14.
  • the intermediate layer 15 (the first intermediate layer 15A or the second intermediate layer 15B) and the recording layer 14 are alternately arranged.
  • the intermediate layer 15 is provided in order to provide a predetermined amount of space between the recording layers 14 so that interlayer crosstalk (mixing of signals between adjacent recording layers 14) does not occur between the plurality of recording layers 14. Yes. Therefore, the thickness of the intermediate layer 15 (the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B) is 3 ⁇ m or more, and as an example, 10 ⁇ m in this embodiment. That is, in the present embodiment, the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B have the same thickness.
  • first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B are alternately arranged with the recording layer 14 interposed therebetween. That is, as shown in FIG. 1, when viewed from the cover layer 16 side, these layers are repeatedly arranged in the order of the first intermediate layer 15A, the recording layer 14, the second intermediate layer 15B, and the recording layer 14. Of course, these layers may be repeatedly arranged in the order of the second intermediate layer 15B, the recording layer 14, the first intermediate layer 15A, and the recording layer 14, starting from the second intermediate layer 15B from the cover layer 16 side.
  • the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B are made of a material that does not change due to laser irradiation during recording and reproduction. Further, the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B are made of a resin that is transparent to the recording light, the reading light, and the reproducing light in order to minimize the loss of the recording light, the reading light, and the reproducing light. desirable.
  • transparent as used herein means that the total absorption rate of the first intermediate layer 15A and the absorption rate of the second intermediate layer 15B is 1% or less.
  • the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B are layers having a substantially uniform refractive index distribution.
  • the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B have different refractive indexes.
  • the second intermediate layer 15B has substantially the same refractive index as that of the recording layer 14.
  • the recording layer 14 and the second intermediate layer 15B are configured such that the refractive index of the recording layer 14 is n1, the refractive index of the second intermediate layer is n3, ((N3 ⁇ n1) / (n3 + n1)) 2 ⁇ 0.001
  • the refractive index at the non-reflective interface 18B is equal to or less than 0.001 (0.1%), and has an equivalent refractive index.
  • the refractive index of the recording layer 14 and the second intermediate layer 15B is preferably as close as possible in order to eliminate reflection at the interface between the two layers, and the difference in refractive index between the recording layer 14 and the second intermediate layer 15B is preferably 0. .05 or less, more preferably 0.03 or less, still more preferably 0.01 or less, and most preferably 0.
  • the first intermediate layer 15A and the recording layer 14 have different refractive indexes, and the refractive index of the first intermediate layer 15A is n2. 0.001 ⁇ ((n2 ⁇ n1) / (n2 + n1)) 2 ⁇ 0.04 It is different to the extent to satisfy.
  • the reflectance When the reflectance is greater than 0.001, the reflected light amount of the readout light OB at the reflective interface 18A can be increased, and the S / N ratio can be increased during information reproduction. Further, since the reflectance of the reflective interface 18A is smaller than 0.04, the amount of reflected light of the read light OB at the reflective interface 18A is suppressed to an appropriate level, and the recording / reproducing light is greatly attenuated during recording and reproduction. It is possible to reach the deep recording layer 14 without receiving. Thereby, it is possible to increase the capacity by providing a large number of recording layers 14.
  • the refractive index n1 of the recording layer 14 and the refractive index n3 of the second intermediate layer 15B are both 1.55, and the refractive index n2 of the first intermediate layer 15A is 1.45.
  • ((n3 ⁇ n1) / (n3 + n1)) 2 is 0, and ((n2 ⁇ n1) / (n2 + n1)) 2 is 0.0011, which satisfies the above inequalities.
  • the first intermediate layer 15 ⁇ / b> A is softer than the recording layer 14.
  • the first intermediate layer 15 ⁇ / b> A has a glass transition temperature lower than the glass transition temperature of the recording layer 14.
  • the recording layer 14 may be a solid layer
  • the first intermediate layer 15A may be an adhesive layer.
  • Such a configuration can be realized by appropriately selecting a polymer binder (resin) that can be used as the material of the recording layer 14 and a resin that can be used as the material of the first intermediate layer 15A. In this way, by configuring the first intermediate layer 15A to be softer than the recording layer 14, when the recording layer 14 is heated and expanded by the recording light RB, the first intermediate layer 15A is easily deformed and reflected. The interface 18A can be easily deformed.
  • the composition of the materials used for the recording layer 14 and the second intermediate layer 15B is adjusted.
  • a dye such as a two-photon absorption compound is mixed in the polymer binder in the material of the recording layer 14, the refractive index of the dye or the polymer binder is appropriately selected, and the blending ratio of each is selected.
  • the refractive index n1 can be arbitrarily adjusted by changing.
  • the refractive index changes when the degree of polymerization is different, so a polymer binder with a different degree of polymerization can be used, or the degree of polymerization of the polymer binder can be adjusted. By doing so, the refractive index n1 can be adjusted. Furthermore, it is also possible to adjust by blending a plurality of polymer binders. It is also possible to adjust the refractive index n1 by adding a refractive index adjusting agent (such as inorganic fine particles).
  • a refractive index adjusting agent such as inorganic fine particles
  • the refractive index n3 can be adjusted by adjusting the degree of polymerization of a polymer material such as a resin that can be used as the material of the second intermediate layer 15B. It is also possible to adjust the refractive index n3 by arbitrarily blending materials that can be used as the intermediate layer 15 or to adjust the refractive index by adding a refractive index adjusting agent (such as inorganic fine particles).
  • a refractive index adjusting agent such as inorganic fine particles
  • the second intermediate layer 15B can have a hardness equivalent to that of the recording layer 14 or a configuration that is harder than the recording layer 14.
  • the second intermediate layer 15B can have a glass transition temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the recording layer 14.
  • Such a configuration can be realized by appropriately selecting a resin that can be used as the material of the recording layer 14 and a resin that can be used as the material of the second intermediate layer 15B.
  • the optical information recording medium 10 is manufactured extremely efficiently and at low cost. Is possible.
  • the cover layer 16 is a layer provided to protect the recording layer 14 and the intermediate layer 15 (the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B), and is made of a material that can transmit recording / reproducing light.
  • the cover layer 16 is provided with an appropriate thickness of several tens of ⁇ m to several mm.
  • the recording layer 14 is irradiated with laser light (recording light RB) whose output is modulated in accordance with the information to be recorded.
  • the recording layer 14 has a multiphoton absorption compound as a recording dye, a pulsed laser beam capable of increasing the peak power may be used as the laser beam.
  • the focal position of the recording light RB is not particularly limited, but can be in the vicinity of the reflective interface 18A. Desirably, after adjusting the focal point at the reflection interface 18A, the focal position may be shifted slightly to the side where the recording layer 14 is located.
  • a recording spot M is formed in which the center of the portion irradiated with the recording light RB has a convex shape from the recording layer 14 toward the first intermediate layer 15A.
  • the recording spot M has a convex portion M1 at the center, and a ring-shaped concave portion M2 that faces the recording layer 14 around the convex portion M1.
  • the distance from the reflection interface 18A (reflection interface 18A before deformation) at the deepest portion of the recess M2 is smaller than the distance from the reflection interface 18A (reflection interface 18A before deformation) at the apex of the projection M1.
  • the recording spot M when the recording spot M is focused on the recording layer 14, it can be said that the recording spot M has a generally convex shape as a whole.
  • the formation principle of the recording spot M having a convex shape at the center is not clear, the formation principle of the concave portion in the recording method in which the center of the irradiation spot has a concave shape is known. It can be inferred from the comparison with
  • the recording layer 14 when the recording light RB is irradiated, the recording layer 14 is thermally expanded, and the recording layer 14 protrudes as shown in FIG.
  • the viscosity in the vicinity of the surface of the recording layer 14 is not as low as that of the prior art because the recording layer 14 is relatively thick, and the outflow of FIG. 4B does not occur. Therefore, when the expanded portion contracts due to a decrease in temperature, the shape changes from the shape of FIG. 4A to the shape of FIG. 2, leaving a convex portion M1 at the center and a concave portion M2 around the convex portion M1. It is thought that you can.
  • the recording spot M formed in this way is irradiated with the readout light OB by a continuous wave laser as shown in FIG. 3, there is a difference between the refractive index n1 of the recording layer 14 and the refractive index n2 of the first intermediate layer 15A.
  • a difference occurs between the intensity of the reflected light at the reflection interface 18A around the recording spot M and the intensity of the reflected light at the recording spot M, so that the recording spot M can be detected by this modulation.
  • the recording spot M is formed with the concave portion M2 around the convex portion M1, when the reading light OB for reading the recording spot M is applied to the recording spot M, only the convex portion M1 is present.
  • the intensity distribution of the reflected light from the recording spot M is considered to change abruptly according to the distance from the center of the convex portion M1, and can be read with a high degree of modulation.
  • the recording layer 14 and the first intermediate layer 15A adjacent to the recording layer 14 are projected not only to record information by projecting the interface to the first intermediate layer 15A side, but also to record information. This includes the case where information is recorded by forming a recess as in the conventional case.
  • the non-reflecting interface 18B may also be deformed as shown in FIG. 1, but the reading light OB is not reflected at the non-reflecting interface 18B. For this reason, this deformation has no effect on reproduction.
  • the pitch of the reflective interface 18A is not constant, and a portion having a pitch of 12 ⁇ m and a portion having a pitch of 10 ⁇ m appear alternately. Therefore, when reproduction is performed by applying the read light OB to the recording spot M, the reproduction light SB that is reflected light from the reflective interface 18A where the recording spot M to be read is present and a plurality of adjacent light beams adjacent to the reflective interface 18A. Reflected light from the reflective interface 18A (shown as reflected light from the lower two reflective interfaces 18A in FIG. 5) interferes, but the pitch of the reflective interface 18A is not constant, so this interference is reproduced light. The influence on SB is reduced and the reproduction signal is improved.
  • the difference in optical distance between the pitches of the different reflective interfaces 18A is substantially 12 ⁇ m and 10 ⁇ m. This is larger than the numerical difference, and the influence during reproduction by the other reflective interface 18A is particularly small. Therefore, in the optical information recording medium 10, the thickness of the second intermediate layer 15B is equal to the thickness of the first intermediate layer 15A or thicker than the thickness of the first intermediate layer 15A, and satisfies n2 ⁇ n3. This is desirable.
  • the fluidity of the polymer binder is improved by heating the recording layer 14 to a temperature near the glass transition temperature of the polymer binder, preferably higher than the glass transition temperature. Then, the information recorded on the recording layer 14 can be erased by returning to the original plane without deformation of the reflective interface 18A due to surface tension. By erasing information in this way, re-recording (repeated recording) on the recording layer 14 is possible.
  • a method of irradiating a continuous wave laser so as to focus on the recording layer 14 can be used. By heating with a continuous wave laser, it is possible to erase information in a continuous region in the recording layer 14 without unevenness.
  • this continuous wave laser a laser used for reproducing information may be used, or another laser may be used. In any case, it is desirable to use a laser that emits light having a wavelength capable of one-photon absorption.
  • the information recorded in all the recording layers 14 is heated by heating the entire optical information recording medium 10 to a temperature higher than the glass transition temperature of the polymer binder. Can be erased at once.
  • the entire information of the optical information recording medium 10 can be easily erased and initialized.
  • information can be easily deleted even when the optical information recording medium 10 is discarded.
  • the reproducing apparatus 50 uses the laser 51, the light from the laser 51, the mirror 53, and the optical information recording medium 10 as in the configuration other than the portion surrounded by the broken line in FIG.
  • PBS (polarizing beam splitter) 52 that branches to the mirror 52, a mirror 53 that reflects the light beam from the laser 51 that has passed through the PBS 52, and a ⁇ / 4 plate provided on the optical path of each light beam that is branched by the PBS 52 54, 55, a ⁇ / 2 plate 56 and a PBS 57 disposed at a point where the return light from the optical information recording medium 10 passes through the PBS 52, and detectors 59A, 59B for detecting the light beam branched by the PBS 57. ing.
  • a part of the light beam output from the laser 51 passes through the PBS 52, is further reflected by the mirror 53, and returns to the PBS 52. This light becomes reference light.
  • the other part is reflected by the PBS 52 and reaches the optical information recording medium 10.
  • the light beam returning from the optical information recording medium 10 is modulated by the recording spot M and returns to the PBS 52 as signal light.
  • the signal light and the reference light interfere with each other and pass through the ⁇ / 2 plate 56 and enter the PBS 57, a part passes through the PBS 57 and is detected by the detector 59A, and the other part is detected by the detector 59B.
  • Differential signal of the detection signal of the detector 59A and detector 59B is, I s, the signal light I r respectively, the intensity of the reference light, as the phase difference between signal light and reference light to [Delta] [phi,
  • the reference light since the reference light is not applied to the optical information recording medium 10, in principle, the reference light can be set as high as the light source allows. Therefore, it is possible to amplify the signal intensity I s attenuated by hitting the optical information recording medium 10 with the high-intensity reference light (I r ).
  • the optical information recording medium 10 may have surface runout or the like. It is difficult to fix around 0. In such a case, by providing the additional optical system 60 surrounded by a broken line in FIG. 6, it is possible to avoid being affected by ⁇ while sacrificing the output a little.
  • a half beam splitter 61 is disposed between the PBS 52 and the ⁇ / 2 plate 56, and the light beam branched by the half beam splitter 61 is incident on the PBS 62.
  • Detectors 68A and 68B for detecting the light beam branched by the PBS 62 are provided. Using the method of phase diversity detection with such an optical system 60, the detector 59A, the differential signal D 1 and the detector 68A for 59B, when processing a differential signal D 2 of 68B,
  • Expression (3) represents a reproduction signal corresponding to the optical path difference, and is a reproduction signal corresponding to the height of the protrusion.
  • the reproduction output can be increased, so that reproduction by reflection intensity and protrusion height is possible, and the S / N ratio is improved. Can do. As a result, it is possible to expect high-density recording by increasing the recording density and multi-value by narrowing the dot interval.
  • the optical information recording medium 10 of the present embodiment information is recorded by the deformation of the reflective interface 18A, so that the information can be read by modulating the reflectance at this interface. Since the refractive index n1 of the recording layer 14 and the refractive index n3 of the second intermediate layer 15B are substantially the same, no reflection occurs at the non-reflective interface 18B. There is no need to consider interference of reflected light, and the recording layer 14 need not be thin and accurate. Further, by alternately arranging the first intermediate layer 15A and the second intermediate layer 15B, a structure in which the reflective interface 18A is located on one side of the recording layer 14 and the non-reflective interface 18B is located on the other side can be easily manufactured. be able to.
  • the optical information recording medium 10 records information by forming a recording spot M having a convex shape from the recording layer 14 toward the first intermediate layer 15A on the reflection interface 18A. Since there is no need to give the layer 14 high fluidity (need to give energy), recording can be performed with high sensitivity accordingly.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and implemented.
  • the thickness of the recording layer 14 is 50 nm or more, but it may be less than 50 nm.
  • dye was illustrated, only 1 photon absorption pigment
  • polyvinyl acetate manufactured by Across, Mw: 101600
  • polymethyl methacrylate manufactured by SIGMA-ALDRICH
  • Dye As the dye, one or both of the phthalocyanine-based one-photon absorbing dye shown in C-1 below and the two-photon absorbing dye shown in C-2 were used.
  • a coating solution was prepared by stirring and dissolving a dye and a polymer binder in a solvent (described later), and a film was formed on a glass substrate by spin coating.
  • the film thickness was 1 ⁇ m.
  • the refractive index of the glass substrate is 1.53.
  • the following temperatures were adopted as the glass transition temperature, melting point, and decomposition point (or vaporization temperature).
  • Glass transition temperature The endothermic reaction peak temperature of the polymer binder without weight reduction was defined as the glass transition temperature.
  • Melting point The temperature obtained by extrapolating the peak start temperature of the endothermic reaction of the dye without weight reduction was taken as the melting point.
  • Decomposition point (or vaporization temperature) The temperature at which the weight was reduced by 10% relative to that before decomposition was taken as the decomposition point (or vaporization temperature). When there were multiple decomposition points, the comparison was made at the lowest temperature.
  • Atomic force microscope device Nanosearch microscope OLS-3500 (Olympus) Observation conditions Dynamic mode, scanning range 10 ⁇ m, scanning speed 1Hz Use of high aspect ratio probe AR5-NCHR-20 (Nanoworld) Optical microscope Device ECLIPSE LV150 (Nikon) Observation conditions Objective lens 100x, dark field observation
  • Modulation depth ⁇ (Reflected light amount at unirradiated part)-(Reflected light amount at irradiated part) ⁇ / (Reflected light quantity at unirradiated part)
  • Example 1 Solvent Methyl ethyl ketone (MEK) 7g Dye C-1 compound 15mg Polymer binder Polyvinyl acetate (PVAc) 500mg
  • Example 2 The dye was changed to the following for Example 1, and the others were the same as Example 1.
  • Example 3 For Example 1, the following two compounds were used as dyes, and the others were the same as Example 1.
  • Example 4 In contrast to Example 2, the polymer binder was changed to the following, and the others were the same as Example 2.
  • Example 1 In contrast to Example 2, a recording layer made of only a C-2 compound (two-photon absorbing dye) was prepared without using a polymer binder.
  • Example 2 In contrast to Example 2, the polymer binder was changed to the following, and the others were the same as Example 2.
  • Polymer binder Polybisphenol A carbonate 500mg (Mig: 29000, manufactured by SIGMA-ALDRICH)
  • FIG. 7 summarizes the configuration and recording time of each example and comparative example.
  • FIG. 7 shows a three-dimensional display of the result of measuring the shape of the recording spot recorded in Example 2 by AFM
  • FIG. 9 shows an image obtained by observing the recording spot recorded in Example 2 with an optical microscope.
  • the recording spot had a convex part at the center and a concave part around it.
  • the recording spot since the recording spot can be clearly confirmed in the observation with the optical microscope, it was confirmed that the optical reading can be performed satisfactorily.
  • the recording test was performed without the intermediate layer.
  • the glass transition temperature of the intermediate layer (adhesive) used at this time is ⁇ 53 ° C.
  • FIG. 10 shows the distribution of the relationship between the degree of modulation by measuring the height from the upper surface of the recording layer before deformation for a plurality of recording spots.
  • the higher the recording spot height the greater the modulation degree.
  • the height of the convex portion of the recording spot is preferably 10 nm or more, and in order to ensure 0.2, the height of the convex portion is 25 nm or more. I found it desirable.
  • the recording spot of the optical microscope image in FIG. 9 has the focal position shifted from the top to the bottom, and the variation in the height of the recording spot is also caused by the deviation of the focal position. As can be seen from the image in FIG.
  • the height of the convex portion is higher in the recording spot that is focused on the recording layer, and a larger modulation degree is obtained.
  • the recording spot that is out of focus from the recording layer is convex.
  • the height of the part was low, and a small modulation degree was obtained. That is, it can be said that the height (modulation degree) of the convex portion of the recording spot can be adjusted by adjusting the focal position.
  • Examples 1 to 3 using polyvinyl acetate as the polymer binder when only the two-photon absorption dye (C-2) is used as the dye (Example 2), it takes 90 ⁇ sec to form the recording spot. However, when only the one-photon absorption dye (C-1) was used (Example 1), it took only 15 ⁇ sec to form the recording spot. Further, when both the one-photon absorbing dye (C-1) and the two-photon absorbing dye (C-2) were used, a recording spot could be formed in 5 ⁇ sec. That is, the recording with the highest sensitivity was possible by using both the one-photon absorbing dye and the two-photon absorbing dye.
  • Example 4 since a polymer binder having a high glass transition temperature was used, it took a longer time to form a recording spot than in Examples 1 to 3, but recording was possible in a short time of 450 ⁇ sec.
  • Comparative Example 1 there was no polymer binder, and recording spots could not be formed under the condition of a low absorption rate of 1.8%.
  • the glass transition point of the polymer binder was higher than the melting point of the dye, and a recording spot could not be formed with recording light having a peak power of 10 W.
  • the optical information recording medium of the example it was confirmed that high sensitivity recording is possible.
  • a report of research aiming at recording even with a low absorption rate of the recording layer using a one-photon absorption dye that decomposes by laser light irradiation (Yuki Suzuki et al., “The static recording and reading out of the thetwenty -recordingrecordlayers containing organic dyes materials ", ISOM'09 Technical Digest, P.202 (announcement number Tu-PP-09)), recording media with 20 recording layers per recording layer
  • the light absorption rate is 16% or less and recording is performed with a semiconductor laser of 2.8 mW and 405 nm
  • the first layer can be recorded with an exposure time of 8 ms to 4000 ms. It was confirmed that the above examples could be recorded with high sensitivity even when compared with this report.
  • Examples 1 to 3 on which recording spots were formed were heated in an oven at 80 ° C. for 1 hour. Further, Example 4 (medium using polymethyl methacrylate as a polymer binder) on which a recording spot was formed was heated in an oven at 120 ° C. for 1 hour. As a result, the recording spot disappeared in any optical information recording medium. That is, it was confirmed that the recording can be erased.

Landscapes

  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
  • Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)

Abstract

　複数の記録層１４と、当該複数の記録層１４の間にそれぞれ設けられる中間層１５とを備えてなる光情報記録媒体１０である。光情報記録媒体１０は、１つの記録層１４を挟んで、互いに屈折率が異なる第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂが、互いに交互に配置され、記録層１４の屈折率をｎ１、第２中間層１５Ｂの屈折率をｎ３として、 （（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2≦０．００１ を満たし、記録光ＲＢの照射により、当該記録光を吸収して記録層１４が熱を発生し、当該記録層１４と当該記録層に隣接する第１中間層１５Ａの界面（反射界面１８Ａ）が変形することにより情報（記録スポットＭ）が記録される。

Description

光情報記録媒体
　本発明は、記録層を複数備えてなる光情報記録媒体に関する。
　近年、光情報記録媒体に多層に情報を記録するため、２光子吸収などの多光子吸収反応を用いて光情報記録媒体中の記録材料に光学的変化を起こさせる方法が研究されている（例えば、特許文献１）。多光子吸収反応を用いた光情報記録媒体は、従来から広く用いられている単層の光情報記録媒体と同様に、情報の再生時に記録層の上下の両界面で反射した反射光同士が干渉すること（干渉効果という）を考慮し、記録部分と未記録部分の反射率（記録層の上下の両界面での反射光同士が干渉後、光ピックアップへ戻ってくる光の割合）の差が大きくなるように、記録部分の記録材料の屈折率変化と記録層の厚さが設定されている。特許文献１の情報記録媒体においても、同文献の図３に示すように膜厚と反射率の関係が考慮され、再生光波長をλ、記録層の屈折率をｎとして、記録層厚さをλ／４ｎ程度や、より薄い５～５０ｎｍ程度にするとよいとされている（段落００６２）。
　また、このように干渉効果を利用しない場合として、特許文献２に開示されたように、記録層の下に蛍光発光層を設け、この蛍光発光層で発した光を、記録層を通して検出することで、情報を読み取る構成とするものも知られている。
特許第４２９０６５０号公報 特開２００１－３２５７４５号公報
　しかし、特許文献１のように、再生時に記録層の両界面での反射光の干渉効果を利用する場合、記録層が設計値通りの膜厚に製造されないと良好な変調度が得られないので、膜厚の精度が要求され、光情報記録媒体の製造コストが嵩むという問題がある。
　また、特許文献２のように、蛍光発光をベース光として、このベース光がどれだけ光検出器に戻ってくるかの強弱で変調を得ようとすると、蛍光発光自体が非常に微弱であるため、良好な再生出力が得にくいという問題がある。
　そこで、本発明は、記録層の膜厚に関して高い精度が要求されず、かつ、良好な再生出力を得ることができる光情報記録媒体を提供することを目的とする。
　前記した課題を解決するため、本発明は、複数の記録層と、当該複数の記録層の間にそれぞれ設けられる中間層とを備えてなる光情報記録媒体であって、１つの記録層を挟んで、互いに屈折率が異なる第１中間層および第２中間層が互いに交互に配置され、前記記録層の屈折率をｎ１、前記第２中間層の屈折率をｎ３として、
（（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2≦０．００１
を満たし、記録光の照射により、当該記録光を吸収して記録層が熱を発生し、当該記録層と当該記録層に隣接する第１中間層の界面が変形することにより情報が記録されることを特徴とする。
　このような構成によると、記録層と当該記録層に隣接する第１中間層の界面が変形することにより情報が記録されるので、この界面における反射率の変調で、情報を読み取ることができる。そして、
（（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2≦０．００１
を満たすこと、つまり、記録層の屈折率ｎ１と第２中間層の屈折率ｎ３が実質的に同一であることで、記録層と第２中間層の界面（本明細書で「無反射界面」という。）において実質的に反射が生じなくなる。このため、記録層の上下の両界面における反射光の干渉を考慮する必要が無く、記録層を薄く精度良く製造する必要がない。また、第１中間層と第２中間層を交互に配置することで、記録層の一方側に、記録層と実質的に屈折率が同一の第２中間層が隣接するような構造を簡単に製造することができる。すなわち、２つの記録層の間に第１中間層と第２中間層の組を介在させることにより、記録層の一方側に第２中間層を隣接させることも可能であるが、このような構造に比較して、少ない中間層数で記録層の一方側に第２中間層を隣接させることができる。
　そして、記録層と第２中間層の界面で反射が生じないことで、記録層と第１中間層の界面（本明細書で「反射界面」という。）の反射による再生光の検出が阻害されないので、良好な再生出力を得ることができる。また、記録層と第２中間層の界面で反射が生じないことで、光情報記録媒体全体としては反射面が少なくなるので、記録再生光（本明細書で記録と再生の際に用いる光で、記録光、読出光および読出光を照射することで得られた再生光を含む）が照射側から見て深い層まで行き来することができ、記録層の数を多くして多層化するのに有利である。
　前記した光情報記録媒体においては、前記第１中間層の屈折率をｎ２として、
０．００１＜（（ｎ２－ｎ１）／（ｎ２＋ｎ１））2≦０．０４
を満たすことが望ましい。
　記録層の屈折率ｎ１と第１中間層の屈折率ｎ２が上記の関係を満たすことで、情報の読取に必要な反射光強度を確保しつつ、反射率が大きすぎないことで、記録層の数を多くして多層化するのに有利である。
　前記した光情報記録媒体においては、前記第１中間層と前記第２中間層とは、互いに厚さが同じであることが望ましい。
　第１中間層と第２中間層の厚さを同じにすることで、層形成の工程を同等にすることができ、製造を容易にすることができる。しかも、製造が容易でありながら、反射界面のピッチが一定では無くなる。すなわち、反射界面は、第１中間層の厚さに対応するピッチの部分と、第１中間層の厚さに加えて記録層の２倍の厚さを足した厚さに対応するピッチの部分とが交互に現れるので、反射界面のピッチが厚さ方向に交互に変化することになる。そのため、複数の反射界面からの複数の反射光同士の干渉による影響が小さくなり、良好な再生出力を得ることができる。
　前記した光情報記録媒体においては、前記第２中間層の厚さは、前記第１中間層の厚さと同じか、前記第１中間層の厚さよりも厚く、ｎ２＜ｎ３を満たすようにしてもよい。
　このような構成であると、第２中間層の厚み方向の光学的距離が第１中間層よりも大きくなるので、反射界面のピッチの変化が大きくなり、複数の反射界面からの複数の反射光同士の干渉による影響をより小さくして、良好な再生出力を得ることができる。
　前記した光情報記録媒体においては、前記記録層は、高分子バインダーと、当該高分子バインダーに分散された色素とを有する構成とすることができる。そして、この色素は、多光子吸収化合物を含む構成とすることができる。多光子吸収化合物を用いることで、厚さ方向の一部の部分でのみ吸収を起こさせて、特定の記録層のみを記録できるので、記録層の多層化に有利である。
　前記した高分子バインダーを用いる場合において、前記記録層の厚さは５０ｎｍ以上にすることができる。このように、従来の高分子バインダーと色素を用いた光情報記録媒体に比較して厚い５０ｎｍ以上とすると、記録層と当該記録層に隣接する中間層との間の界面が中間層側に向かって突出して、中央が凸形状となる凸部を形成することができる。
　前記記録層、前記第１中間層および前記第２中間層は、共押出成形により形成されることが望ましい。共押出成形を用いることで、複数層からなる光情報記録媒体を低コストで製造することができる。
　この発明の他の特徴と利益は、添付図面を参照した次の説明により明白になるであろう。
多層光情報記録媒体の断面図である。 記録時に形成される記録スポットを示す図である。 再生時を説明する図である。 従来の光情報記録媒体における凹部の形成過程を説明する図（ａ）～（ｃ）である。 再生時の隣接する反射界面からの反射光の干渉を説明する図である。 再生のための好適な光学系を示す図である。 実験結果をまとめた表である。 記録スポットの原子間力顕微鏡像である。 記録スポットの光学顕微鏡像である。 記録スポットの高さと変調度の関係を示すグラフである。
　次に、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
　図１に示すように、光情報記録媒体１０は、基板１１と、サーボ信号層１２と、複数の記録層１４と、複数の中間層１５（第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂ）と、カバー層１６とを備えてなる。本実施形態においては、記録層１４と第１中間層１５Ａとの界面は反射界面１８Ａであり、記録層１４と第２中間層１５Ｂとの界面は無反射界面１８Ｂである。
＜基板＞
　基板１１は、記録層１４などを支持するための支持体であり、一例としてポリカーボネートの円板などからなる。基板１１の材質や厚さは特に限定されない。
＜サーボ信号層＞
　サーボ信号層１２は、記録層１４および中間層１５を基板１１に保持させるための粘着性または接着性の樹脂材料からなり、基板１１側の面に予め凹凸または屈折率の変化によりサーボ信号が記録された層である。ここでのサーボ信号は、記録時および再生時のフォーカスの基準面であることを記録再生装置が認識できるように予め設定された信号である。所定の記録層１４に焦点を合わせる場合には、この基準面からの距離や、界面の数を考慮して焦点を制御する。また、記録時および再生時に円周方向に並んだ記録スポットのトラックに正確にレーザ光を照射できるようにトラッキング用のサーボ信号または溝を設けておくとよい。なお、サーボ信号層１２の有無は任意である。
＜記録層＞
　記録層１４は、情報が光学的に記録される感光材料からなる層であり、本実施形態においては、高分子バインダーと、当該高分子バインダーに分散された色素とを有してなる。記録層１４は、記録光を照射すると、色素が記録光を吸収して発生する熱により高分子バインダーが変形し、反射界面１８Ａが、第１中間層１５Ａ側に向けて突出して凸部が形成されることで情報が記録される。より詳しくは、後述するように、各凸部の中央が記録層１４から第１中間層１５Ａに向かうように凸形状となり、この凸部の周囲に、第１中間層１５Ａから記録層１４に向かうように凹部が形成される。
　このため、記録層１４は、従来の高分子バインダーと色素を含む記録層に比較して厚く形成されており、一層の記録層１４は、５０ｎｍ～５μｍ、望ましくは１００ｎｍ～３μｍ、より望ましくは２００ｎｍ～２μｍで形成されている。厚さが５０ｎｍより小さい場合には、後述する公知の記録層の変形による記録技術のように、記録層１４と中間層１５の界面（本実施形態では、反射界面１８Ａまたは無反射界面１８Ｂに相当する）が記録層１４を基準に見て凹形状に変形するが、厚さが５０ｎｍ以上であることで、記録した箇所の中央が凸となるように変形する。記録層１４の厚さの上限は特に限定されないが、記録層１４の層数をできるだけ多くするため、記録層１４の厚さは５μｍ以下であるのが望ましい。なお、ここでの一実施形態での記録層１４は、一例として１μｍの厚さであるとする。
　記録層１４は、例えば、２～１００層程度設けられる。光情報記録媒体１０の記憶容量を大きくするため、記録層１４は多い方が望ましく、例えば１０層以上であるのが望ましい。また、記録層１４は、記録の前後において、屈折率が変化してもよいが、無反射界面１８Ｂを、記録の前後において共に無反射とするために、屈折率が変化しないのが望ましい。
　記録層１４は、記録光に対する吸収率（一光子吸収率）が１層当たり５％以下であるのが望ましい。また、この吸収率は２％以下であるのがより望ましく、１％以下であるのがさらに好ましい。例えば、最も奥側の記録層１４に到達する記録光の強度が照射した記録光の強度の５０％以上であることを条件とすると、３０層の記録層を実現するためには、記録層１層当たりの吸収率が２％以下である必要があり、５０層の記録層を実現するためには、記録層１層当たりの吸収率が１％以下である必要があるからである。また、吸収率が高いと、記録層１４を加熱しすぎることで、反射界面１８Ａに凸部を形成しにくくなる。
　記録層１４の形成方法は、特に限定されないが、例えば、色素材料と高分子バインダーを溶媒に溶解させた液をスピンコートして形成することができる。このときの溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、ヘキサンなどを用いることができる。
　記録層１４に用いる高分子バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリエチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリベンジルメタクリレート、ポリイソブチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）などを用いることができる。
　記録層１４に用いる、上記記録光を吸収する色素としては、例えば、ヒートモード型記録材料として従来用いられていた色素を用いることができる。例えば、フタロシアニン系化合物、アゾ化合物、アゾ金属錯体化合物、メチン色素（シアニン系化合物、オキソノール系化合物、スチリル色素、メロシアニン色素）を用いることができる。また、多層の記録層を有する記録媒体において記録再生時における隣接記録層への影響を最小限にするためには、前記記録光を吸収する色素として、多光子吸収色素を含むことが望ましく、多光子吸収色素は、例えば、読出光の波長に線形吸収帯を持たない２光子吸収化合物であることが好ましい。
　２光子吸収化合物としては、読出光の波長に線形吸収帯を持たないものであれば、特に限定されないが、例えば、下記一般式（１）で表される構造を有する化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
（一般式（１）中、ＸおよびＹはハメットのシグマパラ値（σｐ値）が共にゼロ以上の値を有する置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、ｎは１～４の整数を表し、Ｒは置換基を表し、同一でもそれぞれ異なってもよく、ｍは０～４の整数を表す。）
　一般式（１）中、ＸおよびＹはハメット式におけるσｐ値が正の値を取るもの、所謂電子吸引性の基を指し、好ましくは例えばトリフルオロメチル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、などが挙げられ、より好ましくはトリフルオロメチル基、シアノ基、アシル基、アシルオキシ基、またはアルコキシカルボニル基であり、最も好ましくはシアノ基、ベンゾイル基である。これらの置換基のうち、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルファモイル基、カルバモイル基、アシル基、アシルオキシ基、およびアルコキシカルボニル基は、溶媒への溶解性の付与等の他、様々な目的で、更に置換基を有してもよく、置換基としては、好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。
　ｎは１以上４以下の整数を表し、より好ましくは２または３であり、最も好ましくは２である。ｎが５以上になるほど、線形吸収が長波長側に出てくるようになり、７００ｎｍよりも短波長の領域の記録光を用いての非共鳴２光子吸収記録ができなくなる。
　Ｒは置換基を表し、置換基としては、特に限定されず、具体的には、アルキル基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、アリールオキシ基、などが挙げられる。ｍは０以上４以下の整数を表す。
　一般式（１）で表される構造を有する化合物の具体例としては、特に限定されないが、下記の化学構造式Ｄ－１～Ｄ－２１の化合物を使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
＜中間層＞
　中間層１５は、複数の記録層１４の間に配置されている。言い換えると、中間層１５（第１中間層１５Ａまたは第２中間層１５Ｂ）と記録層１４とは交互に配置されている。中間層１５は、複数の記録層１４の間で層間クロストーク（隣接する記録層１４間の信号の混じり合い）が生じないように、記録層１４同士の間隔を所定量空けるために設けられている。このため、中間層１５（第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂ）の厚さは、３μｍ以上であり、一例として、本実施形態では１０μｍである。すなわち、本実施形態において第１中間層１５Ａと第２中間層１５Ｂは、同じ厚さである。
　隣接する２つの記録層１４の間には、第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂの一方が設けられている。そして、第１中間層１５Ａと第２中間層１５Ｂは、記録層１４を挟んで交互に配置されている。すなわち、図１に示すように、カバー層１６側から見て、第１中間層１５Ａ、記録層１４、第２中間層１５Ｂ、記録層１４の順序で、これらの層が繰り返し配置されている。もちろん、カバー層１６側から第２中間層１５Ｂで始めて、第２中間層１５Ｂ、記録層１４、第１中間層１５Ａ、記録層１４の順序で、これらの層を繰り返し配置してもよい。
　第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂは、記録時および再生時のレーザ光の照射により変化しない材料が用いられる。また、第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂは、記録光や読出光、再生光の損失を最小限にするため、記録光や読出光、再生光に対し、透明な樹脂からなることが望ましい。ここでの透明とは、第１中間層１５Ａの吸収率と第２中間層１５Ｂの吸収率を合わせた吸収率が１％以下であることをいう。
　なお、第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂは、それぞれ、屈折率分布が略均一な層である。
　第１中間層１５Ａと第２中間層１５Ｂとは、互いに異なる屈折率を有する。そして、第２中間層１５Ｂは、記録層１４と実質的に同じ屈折率を有する。具体的には、記録層１４と第２中間層１５Ｂとは、記録層１４の屈折率をｎ１、第２中間層の屈折率をｎ３として、
（（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2≦０．００１
を満たす程度、つまり、無反射界面１８Ｂでの反射率が０．００１（０．１％）以下である程度に、同等の屈折率を有する。
　記録層１４と第２中間層１５Ｂの屈折率は、両層の界面での反射を無くすため、近ければ近いほど良く、記録層１４と第２中間層１５Ｂの屈折率の差は、好ましくは０．０５以下、より好ましくは０．０３以下、さらに好ましくは０．０１以下、最も好ましくは０である。
　一方、第１中間層１５Ａと記録層１４とは、異なる屈折率を有し、第１中間層１５Ａの屈折率をｎ２として、
０．００１＜（（ｎ２－ｎ１）／（ｎ２＋ｎ１））2≦０．０４
を満たす程度に異なる。
　反射率が０．００１より大きいことで、反射界面１８Ａでの読出光ＯＢの反射光量を大きくして、情報の再生時に、Ｓ／Ｎ比を大きくすることができる。また、反射界面１８Ａの反射率が０．０４より小さいことで、反射界面１８Ａでの読出光ＯＢの反射光量を適度な大きさに抑えて、記録時および再生時において記録再生光が大きな減衰を受けることなく深い記録層１４に到達するのを可能にする。これにより、記録層１４を多数設けて高容量化を図ることが可能となる。
　一例として、記録層１４の屈折率ｎ１および第２中間層１５Ｂの屈折率ｎ３は、ともに１．５５であり、第１中間層１５Ａの屈折率ｎ２は、１．４５である。このとき、（（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2は０であり、（（ｎ２－ｎ１）／（ｎ２＋ｎ１））2は０．００１１であり、前記した各不等式を満たす。
　本実施形態において、第１中間層１５Ａは、記録層１４よりも軟らかくなっている。具体的には、例えば、第１中間層１５Ａは、ガラス転位温度が記録層１４のガラス転位温度よりも低くなっている。また、他の例としては、記録層１４を固体層とし、第１中間層１５Ａを粘着層としてもよい。このような構成は、記録層１４の材料として用いることができる高分子バインダー（樹脂）や、第１中間層１５Ａの材料として用いることができる樹脂を適切に選択することにより実現することができる。
　このように、第１中間層１５Ａを記録層１４よりも軟らかい構成とすることで、記録層１４を記録光ＲＢにより加熱して膨脹させたときに、第１中間層１５Ａが変形しやすく、反射界面１８Ａの変形を容易に起こさせることができる。
　記録層１４の屈折率ｎ１と第２中間層１５Ｂの屈折率ｎ３との差を小さくし、望ましくは０にするためには、記録層１４および第２中間層１５Ｂに用いる材料の配合を調整するとよい。具体的には、記録層１４の材料には、２光子吸収化合物などの色素が高分子バインダー中に混入されているので、色素または高分子バインダーの屈折率を適切に選択し、それぞれの配合比率を変更することによって屈折率ｎ１を任意に調整することができる。また、高分子バインダーは、類似の基本構造を有していても重合度が異なると屈折率も変化するため、重合度が異なる高分子バインダーを用いたり、高分子バインダーの重合度を調整したりすることでも屈折率ｎ１の調整が可能である。さらに、複数の高分子バインダーを配合することで調整することも可能である。また、屈折率調整剤（無機微粒子等）を添加して屈折率ｎ１を調整することも可能である。
　第２中間層１５Ｂの屈折率ｎ３を調整する場合、第２中間層１５Ｂの材料として用いることができる樹脂などのポリマー材料の重合度を調整することで、屈折率ｎ３を調整することができる。また、中間層１５として使用可能な材料を任意に配合して屈折率ｎ３を調整したり、屈折率調整剤（無機微粒子等）を添加して調整したりすることも可能である。
　本実施形態において、第２中間層１５Ｂは、記録層１４と同等の硬さ、または、記録層１４よりも硬い構成とすることができる。具体的には、例えば、第２中間層１５Ｂは、ガラス転位温度が記録層１４のガラス転位温度以上のものとすることができる。このような構成は、記録層１４の材料として用いることができる樹脂や、第２中間層１５Ｂの材料として用いることができる樹脂を適切に選択することにより実現することができる。
　以上の記録層１４、第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂは、公知の共押出成形により、複数層を一斉に成形すると、光情報記録媒体１０を極めて効率的、低コストで製造することが可能である。
＜カバー層＞
　カバー層１６は、記録層１４および中間層１５（第１中間層１５Ａおよび第２中間層１５Ｂ）を保護するために設けられる層であり、記録再生光が透過可能な材料からなる。カバー層１６は、数十μｍ～数ｍｍの適宜な厚さで設けられる。
＜情報の記録・再生＞
　以上のような光情報記録媒体１０に、情報を記録・再生する方法について説明する。
　所望の記録層１４に情報を記録するとき、図１に示すように、その記録層１４に、記録すべき情報に応じて出力が変調されたレーザ光（記録光ＲＢ）を照射する。記録層１４が、多光子吸収化合物を記録色素として有する場合、このレーザ光には、ピークパワーを大きくできるパルスレーザ光を用いるとよい。そして、記録光ＲＢの焦点の位置は、特に限定されないが、反射界面１８Ａ付近とすることができる。望ましくは、反射界面１８Ａで焦点を調整した後、記録層１４がある側へ焦点位置を僅かにずらすとよい。
　記録光ＲＢを照射すると、記録光ＲＢを照射した箇所の中心が記録層１４から第１中間層１５Ａに向けて凸形状となる記録スポットＭが形成される。記録スポットＭは、図２に示すように、詳細には、中央が凸部Ｍ１となり、この凸部Ｍ１の周囲が記録層１４に向かうリング状の凹部Ｍ２となっている。凹部Ｍ２の最も深い部分の反射界面１８Ａ（変形前の反射界面１８Ａ）からの距離は、凸部Ｍ１の頂点の反射界面１８Ａ（変形前の反射界面１８Ａ）からの距離よりも小さい。すなわち、記録スポットＭは、記録層１４に着目すると、全体としてはおよそ凸形状ということができる。この中央が凸形状となる記録スポットＭの形成原理は明らかではないが、従来から知られている、照射箇所の中央が凹形状となる記録方法における、凹部の形成原理（これも、推測として論じられている）との比較から、次のように推察される。
　まず、従来の記録方法についてみると、Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ　６２（３），　１　Ａｕｇｕｓｔ　１９８７によれば、記録光ＲＢを記録材料に照射すると、図４（ａ）に示すように、記録材料の温度上昇により記録材料（記録層１４）が膨脹する（斜線部分は、加熱された範囲を示す）。そして、図４（ｂ）に示すように、膨脹した部分が表面張力により周囲に流出する。その後、温度が低下すると、図４（ｃ）に示すように、膨脹していた記録材料が収縮して、照射箇所の周囲に流出した部分は、基準面（記録層１４の上面）よりも高い位置に記録材料が残って凸部となるが、中央部分は、材料の流出により基準面よりも低くなって凹部となる。
　一方、本実施形態の光情報記録媒体１０では、記録光ＲＢを照射すると、記録層１４が熱膨張して、従来と同様、図４（ａ）のように記録層１４が突出する。しかし、本実施形態の場合、記録層１４が比較的厚いなどの理由から、記録層１４の表面付近の粘度は従来技術ほど低くならず、図４（ｂ）の流出が起こらない。そのため、温度が下がることにより、膨脹した部分が収縮すると、図４（ａ）の形状から図２の形状のように変形して、中央に凸部Ｍ１が残り、凸部Ｍ１の周囲に凹部Ｍ２ができると考えられる。
　このようにして形成された記録スポットＭは、図３に示すように連続波レーザで読出光ＯＢを照射すると、記録層１４の屈折率ｎ１と第１中間層１５Ａの屈折率ｎ２に差があることで、記録スポットＭの周囲の反射界面１８Ａにおける反射光の強度と、記録スポットＭにおける反射光の強度に差が生じるので、この変調により記録スポットＭを検出することができる。このような光学的な検出のため、凸部Ｍ１は、変形する前の界面（反射界面１８Ａ）に対して１～３００ｎｍ程度突出しているのが望ましい。
　本実施形態においては、記録スポットＭは、凸部Ｍ１の周囲に凹部Ｍ２が形成されているので、記録スポットＭを読み取るための読出光ＯＢを記録スポットＭに当てると、凸部Ｍ１のみが有る場合に比較して、記録スポットＭによる反射光の強度分布は凸部Ｍ１の中央からの距離に応じて急激に変化すると考えられ、高い変調度で読み取ることが可能である。
　なお、本発明は、記録層１４と記録層１４に隣接する第１中間層１５Ａの界面を第１中間層１５Ａ側に突出させて凸部を形成することで、情報を記録する場合だけでなく、従来のように凹部を形成することで情報を記録する場合をも含む。また、本実施形態の光情報記録媒体１０への記録時に、図１に示すように無反射界面１８Ｂも変形を生じることがありうるが、無反射界面１８Ｂにおいて、読出光ＯＢの反射は起こらないことから、この変形は、再生時になんら影響しない。
　そして、本実施形態の光情報記録媒体１０は、図５に示すように、反射界面１８Ａのピッチが一定ではなく、１２μｍのピッチの部分と１０μｍのピッチの部分とが交互に現れる。そのため、読出光ＯＢを記録スポットＭに当てて再生を行うとき、読み出そうとする記録スポットＭがある反射界面１８Ａからの反射光である再生光ＳＢと、この反射界面１８Ａに隣接する複数の反射界面１８Ａからの反射光（図５で、下の２つの反射界面１８Ａからの反射光として示した）とが干渉するが、反射界面１８Ａのピッチが一定ではないことで、この干渉が再生光ＳＢに与える影響が小さくなり、再生信号が良好となる。特に、第２中間層１５Ｂの屈折率ｎ３は、第１中間層１５Ａの屈折率ｎ２よりも大きいので、異なる反射界面１８Ａのピッチの光学的な距離の差は、実質的には１２μｍと１０μｍの数字上の違いよりも大きく、他の反射界面１８Ａによる再生時の影響は特に小さくなる。このことから、光情報記録媒体１０は、第２中間層１５Ｂの厚さが、第１中間層１５Ａの厚さと同じか、第１中間層１５Ａの厚さよりも厚く、ｎ２＜ｎ３を満たすことが望ましいといえる。
　記録層１４に記録した情報を消去する場合、記録層１４を高分子バインダーのガラス転移温度付近の温度、望ましくは、ガラス転移点より高い温度に加熱することで、高分子バインダーの流動性が向上し、表面張力により反射界面１８Ａの変形がなくなって元の平面に戻ることで、その記録層１４に記録された情報を消去することができる。このように情報を消去することで、記録層１４への再度の記録（繰り返し記録）が可能である。この加熱の際には、記録層１４に焦点を合わせるように連続波レーザを照射する方法を用いることができる。連続波レーザで加熱を行うことにより、記録層１４中で連続した領域の情報をムラなく消去することが可能である。この連続波レーザは、情報の再生に用いるレーザを用いてもよいし、別のレーザを用いてもよい。いずれの場合にも、１光子吸収が可能な波長の光を発するレーザを用いるのが望ましい。
　また、記録層１４の加熱により情報を消去する際には、光情報記録媒体１０の全体を高分子バインダーのガラス転移温度より高い温度に加熱することで、すべての記録層１４に記録された情報を一度に消去することができる。これにより、記録層１４が有する色素の種類にかかわらず、簡易に光情報記録媒体１０の全体の情報を消去して初期化することができる。また、光情報記録媒体１０の廃棄の際にも、簡易に情報を抹消することができる。
　なお、光情報記録媒体１０から情報を再生する場合、ホモダイン検出の原理を用いると、高い再生出力を得ることができる。これを、図６を参照しながら説明する。
　ホモダイン検出（偏光差動検出）を用いる場合、図６の破線で囲んだ部分以外の構成のように、再生装置５０は、レーザ５１と、レーザ５１からの光をミラー５３と光情報記録媒体１０とに向けて分岐するＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）５２と、ＰＢＳ５２を通過したレーザ５１からの光線を反射するミラー５３と、ＰＢＳ５２で分岐された各光線の光路上にそれぞれ設けられたλ／４板５４，５５と、光情報記録媒体１０からの戻り光がＰＢＳ５２を通過した先に配置されたλ／２板５６およびＰＢＳ５７と、ＰＢＳ５７で分岐された光線を検出する検出器５９Ａ，５９Ｂとを備えている。このような構成では、レーザ５１から出力された光線は、一部がＰＢＳ５２を通過し、さらにミラー５３で反射してＰＢＳ５２に戻る。この光は参照光となる。また、他の一部は、ＰＢＳ５２で反射して光情報記録媒体１０に到達する。光情報記録媒体１０から戻る光線は、記録スポットＭによって変調されて信号光としてＰＢＳ５２に戻る。信号光および参照光を干渉させてλ／２板５６を通過してＰＢＳ５７へ入れると、一部がＰＢＳ５７を通過して検出器５９Ａで検出され、他の一部が検出器５９Ｂで検出される。検出器５９Ａと検出器５９Ｂの検出信号の差動信号は、Ｉs，Ｉrをそれぞれ信号光、参照光の強度、Δφを信号光と参照光の位相差として、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 となる。ここで、参照光は、光情報記録媒体１０に当てることがないため、原理的には光源が許す限りの高い強度に設定することができる。このため、光情報記録媒体１０に当たって減衰した信号強度Ｉsを、高強度の参照光（Ｉr）により増幅することが可能となる。
　上記の数式（１）において、Δφは０付近に固定しなければ、増幅率が低下してしまうが、Δφは光路長により変化するため、光情報記録媒体１０の面振れなどがある場合には、０付近に固定するのが困難である。このような場合、図６に破線で囲んで示した追加の光学系６０を設けることで、出力を少し犠牲にしつつ、Δφに影響されないよういすることができる。光学系６０は、ＰＢＳ５２とλ／２板５６の間にハーフビームスプリッタ６１が配置され、ハーフビームスプリッタ６１で分岐された光線がＰＢＳ６２に入射されるようになっている。そして、ＰＢＳ６２で分岐された光線を検出する検出器６８Ａ，６８Ｂが設けられている。このような光学系６０を備える位相ダイバシティ検出の方法を用い、検出器５９Ａ，５９Ｂの差動信号Ｄ1と検出器６８Ａ，６８Ｂの差動信号Ｄ2とを演算処理すると、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 となる。
　式（２）の信号は、式（１）においてΔφ＝０とした場合よりも、出力は半分となるが、Δφに依存しないので、光路差調整をせずに安定した再生信号を得ることができる。式（３）は光路差に対応する再生信号を表し、突起の高さに対応した再生信号である。
　そして、以上のような、ホモダイン検出（偏光差動検出）または位相ダイバシティ検出を用いる場合、再生出力を大きくできるので、反射強度や突起高さによる再生が可能となり、Ｓ／Ｎ比を改善することができる。これによりドット間隔を詰めることによる高記録密度化や多値化による大容量の記録が期待できる。
　以上のように、本実施形態の光情報記録媒体１０においては、反射界面１８Ａの変形により情報が記録されるので、この界面における反射率の変調で、情報を読み取ることができる。そして、記録層１４の屈折率ｎ１と第２中間層１５Ｂの屈折率ｎ３が実質的に同一であることで、無反射界面１８Ｂにおいて実質的に反射が生じないので、記録層１４の両界面における反射光の干渉を考慮する必要が無く、記録層１４を薄く精度良く製造する必要がない。また、第１中間層１５Ａと第２中間層１５Ｂを交互に配置することで、記録層１４の一方側に反射界面１８Ａ、他方側に無反射界面１８Ｂが位置するような構造を簡単に製造することができる。
　また、記録層１４と第２中間層１５Ｂの界面で反射が生じないことで、反射界面１８Ａでの反射による再生光ＳＢの検出が阻害されないので、良好な再生出力を得ることができる。さらに、記録層１４と第２中間層１５Ｂの界面で反射が生じないことで、反射面が少なくなるので、記録再生光が照射側から見て深い層まで到達することができ、記録層１４の数を多くして多層化するのに有利である。
　そして、本実施形態の光情報記録媒体１０は、反射界面１８Ａに、記録層１４から第１中間層１５Ａに向かう凸形状による記録スポットＭを形成して情報を記録しており、このとき、記録層１４に高い流動性を与える必要（エネルギーを与える必要）がないため、その分、高感度で記録することができる。
　以上に本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記した実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することが可能である。例えば、前記実施形態では、記録層１４の厚さを５０ｎｍ以上としたが、５０ｎｍ未満であっても構わない。また、前記実施形態においては、色素として１光子吸収色素と多光子吸収色素の両方を用いる場合を例示したが、１光子吸収色素のみを用いてもよいし、多光子（２光子）吸収色素のみを用いてもよい。
　次に、記録層と中間層との界面を中間層側に突出させて、凸部を形成することで、情報を光情報記録媒体に記録できることを確認した実験、および、この凸部の消去のテストをした実験について説明する。なお、前記したように、本発明においては必ずしも界面を中間層側に突出させる必要はない。
１．記録材料
　実施例においては、記録材料として、高分子バインダーに、色素を分散させたものを用いた。
（１）高分子バインダー
　高分子バインダーとしては、ポリ酢酸ビニル（Ａｃｒｏｓｓ社製、Ｍｗ：１０１６００）またはポリメタクリル酸メチル（ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ社製）を用いた。
（２）色素
　色素としては、下記Ｃ－１に示すフタロシアニン系の１光子吸収色素およびＣ－２に示す２光子吸収色素の一方または双方を用いた
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
２．記録層の形成方法
　溶媒（後述）に、色素および高分子バインダーを撹拌・溶解させた塗布液を作り、ガラス基板上にスピンコートにより膜を形成した。膜厚は１μｍとした。なお、ガラス基板の屈折率は１．５３である。
３．材料の熱分析方法
　以下の方法を用いて、高分子バインダーのガラス転移温度、色素の融点・分解点を確認した。
　分析手法：　　　ＴＧ－ＤＴＡ（熱重量／示差熱分析）測定
　装置：　　　　　ＴＧ－ＤＴＡ６３００（セイコーインスツルメンツ社製）
　昇温速度：　　　１０℃／ｍｉｎ
　測定温度範囲：　２５℃～６００℃
　測定雰囲気：　　窒素（Ｎ2）雰囲気
　ガラス転移温度、融点、分解点（もしくは気化温度）には以下の温度を採用した。
（１）ガラス転移温度
　重量減少を伴わない高分子バインダーの吸熱反応ピーク温度をガラス転移温度とした。
（２）融点
　重量減少を伴わない色素の吸熱反応のピーク開始温度を外挿により求めた温度を融点とした。
（３）分解点（もしくは気化温度）
　分解前に対して重量が１０％減少した温度を分解点（もしくは気化温度）とした。分解点が複数ある場合、最も低い温度で比較した。
　この熱分析の結果は、下記の表の通りである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
４．記録・再生の試験・評価方法
　記録光（パルスレーザ：波長５２２ｎｍ、繰り返し周波数３ＧＨｚ、パルス幅５００ｆｓｅｃ、平均パワーＰａ＝５～５０ｍＷ、ピークパワーＰｐ＝３～３３Ｗ）をピークパワー１０Ｗで記録層に照射した。そして、記録層に対し、光軸方向に記録光の焦点位置を０．４μｍずつ４μｍの範囲（つまり、深さ方向で１１点の位置）で動かし、各深さ位置（焦点位置）で、４点の記録（つまり、計４４箇所での記録）をテストした。
　記録条件は、記録時間を５μｓ～５ｍｓの間で調整した。そして、記録スポットが１２個（隣接する焦点位置で３箇所、その各焦点位置で４個）ずつ記録できる記録時間［μｓ］をデータとして得た。
　また、一部の実施例について、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）および光学顕微鏡により観察を行った。このときの観察条件は以下の通りである。
　原子間力顕微鏡
　　装置　　　ナノサーチ顕微鏡ＯＬＳ－３５００（オリンパス社製）
　　観察条件　ダイナミックモード、走査範囲１０μｍ、走査速度１Ｈｚ
　　　　　　　高アスペクト比プローブAR5-NCHR-20（ナノワールド社製）使用
　光学顕微鏡
　　装置　　　ＥＣＬＩＰＳＥ　ＬＶ１５０（Ｎｉｋｏｎ社製）
　　観察条件　対物レンズ１００倍、暗視野観察
　さらに、再生光として波長４０５ｎｍの連続波レーザ（ＣＷレーザ）を用い、パワー０．５ｍＷで記録スポットを照射し、反射光量を読み取った。
　変調度を以下の式で定義し、実験結果から算出した。
変調度＝
｛（未照射箇所の反射光量）－（照射箇所の反射光量）｝／（未照射箇所の反射光量）
５．各実施例および比較例の条件
　各実施例および比較例の条件は、以下に説明する通りとした。
［実施例１］
　溶媒　　　　　　　メチルエチルケトン（ＭＥＫ）　　７ｇ
　色素　　　　　　　Ｃ－１化合物　　　　　　　　　１５ｍｇ
　高分子バインダー　ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）　５００ｍｇ
［実施例２］
　実施例１に対し、色素を下記のものに変更し、その他は、実施例１と同じとした。
　色素　　　　　　　Ｃ－２化合物　　　　　　　　　７２ｍｇ
［実施例３］
　実施例１に対し、色素を下記の２つの化合物とし、その他は実施例１と同じとした。
　色素　　　　　　　Ｃ－１化合物　　　　　　　　　１５ｍｇ
　　　　　　　　　　Ｃ－２化合物　　　　　　　　　７２ｍｇ
［実施例４］
　実施例２に対し、高分子バインダーを下記のものに変更し、その他は、実施例２と同じとした。
　高分子バインダー　ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）　５００ｍｇ
［比較例１］
　実施例２に対し、高分子バインダーを用いず、Ｃ－２化合物（２光子吸収色素）のみからなる記録層を作製した。
［比較例２］
　実施例２に対し、高分子バインダーを下記のものに変更し、その他は、実施例２と同じとした。
　高分子バインダー　ポリビスフェノールＡカーボネート　５００ｍｇ
（ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ社製　Ｍｗ：　２９０００）
６．結果
　各実施例および比較例の構成および記録時間をまとめたのが図７である。
　図７に示すように、実施例１～４においては、高分子バインダーのガラス転移温度は、色素の融点または分解点より低い。実施例１～４においては、いずれも、記録スポットを形成することができた。
　実施例２で記録した記録スポットを、ＡＦＭにより形状測定した結果を３次元表示したのが図８であり、実施例２で記録した記録スポットを、光学顕微鏡で観察した像が図９である。図８に示すように、記録スポットは、中央に凸部があり、その周囲に凹部が形成されていた。また、図９に示すように、光学顕微鏡による観察において、記録スポットを明確に確認することができるので、光学的な読取りを良好に行うことが可能であることが確認された。
　なお、上記の実施例２は、中間層がない状態で記録のテストを行ったが、記録層の上に、粘着剤を塗布して中間層を形成した後、同様の記録テストを行った。そして、中間層を剥離した後に原子間力顕微鏡による観察を行ったところ、同様の凸形状の記録スポットを観察することができた。このとき用いた中間層（粘着剤）のガラス転移温度は、－５３℃である。
　また、複数の記録スポットについて、変形前の記録層の上面からの高さを測定し、変調度の関係を分布で示したのが図１０である。図１０に示すように、記録スポットの高さが高いほど、変調度が大きくなることが分かった。変調度０．１を確保するためには、記録スポットの凸部の高さは１０ｎｍ以上であるのが望ましく、０．２を確保するためには凸部の高さは２５ｎｍ以上であるのが望ましいことが分かった。なお、図９の光学顕微鏡像の記録スポットは、上から下にいくにつれて焦点位置をずらしたものであり、記録スポットの高さのバラツキも、この焦点位置のずれから発生したものである。図９の像からも分かるように、記録層に焦点が合っている記録スポットほど凸部の高さが高く、大きい変調度が得られ、逆に、記録層から焦点がずれた記録スポットほど凸部の高さが低く、小さい変調度が得られた。すなわち、焦点位置を調整することで、記録スポットの凸部の高さ（変調度）を調整できるともいえる。
　高分子バインダーとしてポリ酢酸ビニルを用いた実施例１～３では、色素として２光子吸収色素（Ｃ－２）のみを用いた場合（実施例２）には記録スポットの形成に９０μｓｅｃの時間を要したが、１光子吸収色素（Ｃ－１）のみを用いた場合（実施例１）には、記録スポットの形成に１５μｓｅｃを要しただけであった。さらに、１光子吸収色素（Ｃ－１）と２光子吸収色素（Ｃ－２）を両方用いた場合には、５μｓｅｃで記録スポットを形成することができた。すなわち、１光子吸収色素と２光子吸収色素を両方用いることで、最も高感度の記録が可能であった。
　実施例４においては、ガラス転移温度が高い高分子バインダーを用いたため、実施例１～３よりは、記録スポットの形成に時間がかかったが、４５０μｓｅｃという短い時間での記録が可能であった。
　比較例１においては、高分子バインダーがなく、１．８％という小さな吸収率の条件では、記録スポットを形成することができなかった。
　比較例２においては、高分子バインダーのガラス転移点が色素の融点よりも高く、ピークパワー１０Ｗの記録光では記録スポットを形成することができなかった。
　以上のように、実施例の光情報記録媒体によれば、高感度で記録が可能であることが確認された。ちなみに、レーザ光の照射により分解する１光子吸収色素を用い、記録層が低い吸収率でも記録が可能になることを目標とした研究の報告（Ｙｕｋｉ　Ｓｕｚｕｋｉ等、「The static recording and readout of the twenty-recording layers containing organic dye materials」、ＩＳＯＭ’０９　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｄｉｇｅｓｔ、Ｐ．２０２（発表番号Ｔｕ－ＰＰ－０９））によれば、２０層の記録層を持つ記録媒体を、記録層１層あたりの記録光の吸収率を１６％以下として作製し、２．８ｍＷ，４０５ｎｍの半導体レーザで記録をした場合、１層目について８ｍｓ～４０００ｍｓの露光時間で記録することができるとされている。上記の実施例は、この報告と比較しても、高感度で記録できることが確認された。
［記録の消去］
　記録スポットを形成した実施例１～３（高分子バインダーとしてポリ酢酸ビニルを用いた媒体）を、８０℃１時間、オーブンで加熱した。また、記録スポットを形成した実施例４（高分子バインダーとしてポリメタクリル酸メチルを用いた媒体）を、１２０℃１時間、オーブンで加熱した。その結果、いずれの光情報記録媒体においても、記録スポットが消えた。すなわち、記録の消去が可能であることが確認された。

Claims (8)

  1. 　複数の記録層と、当該複数の記録層の間にそれぞれ設けられる中間層とを備えてなる光情報記録媒体であって、
    　１つの記録層を挟んで、互いに屈折率が異なる第１中間層および第２中間層が、互いに交互に配置され、
    　前記記録層の屈折率をｎ１、前記第２中間層の屈折率をｎ３として、
    （（ｎ３－ｎ１）／（ｎ３＋ｎ１））2≦０．００１
    を満たし、
    　記録光の照射により、当該記録光を吸収して記録層が熱を発生し、当該記録層と当該記録層に隣接する第１中間層の界面が変形することにより情報が記録されることを特徴とする光情報記録媒体。
  2. 　前記第１中間層の屈折率をｎ２として、
    ０．００１＜（（ｎ２－ｎ１）／（ｎ２＋ｎ１））2≦０．０４
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
  3. 　前記第１中間層と前記第２中間層とは、互いに厚さが同じであることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
  4. 　前記第２中間層の厚さは、前記第１中間層の厚さと同じか、前記第１中間層の厚さよりも厚く、
    　前記第１中間層の屈折率をｎ２として、
    ｎ２＜ｎ３
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
  5. 　前記記録層は、高分子バインダーと、当該高分子バインダーに分散された色素とを有することを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
  6. 　前記色素は、多光子吸収化合物を含むことを特徴とする請求項５に記載の光情報記録媒体。
  7. 　前記記録層の厚さは５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載の光情報記録媒体。
  8. 　前記記録層、前記第１中間層および前記第２中間層は、共押出成形により形成されることを特徴とする請求項１に記載の光情報記録媒体。
PCT/JP2011/073287 2011-03-25 2011-10-11 光情報記録媒体 WO2012132075A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180069554.1A CN103460290B (zh) 2011-03-25 2011-10-11 光学信息记录介质
US14/036,253 US8980396B2 (en) 2011-03-25 2013-09-25 Optical information recording medium

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-068714 2011-03-25
JP2011068714A JP5476329B2 (ja) 2011-03-25 2011-03-25 光情報記録媒体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/036,253 Continuation US8980396B2 (en) 2011-03-25 2013-09-25 Optical information recording medium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012132075A1 true WO2012132075A1 (ja) 2012-10-04

Family

ID=46929880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/073287 WO2012132075A1 (ja) 2011-03-25 2011-10-11 光情報記録媒体

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8980396B2 (ja)
JP (1) JP5476329B2 (ja)
CN (1) CN103460290B (ja)
WO (1) WO2012132075A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220068306A1 (en) * 2011-06-09 2022-03-03 Case Western Reserve University Optical information storage medium

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5603276B2 (ja) * 2011-03-28 2014-10-08 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体
US11798589B2 (en) 2011-06-09 2023-10-24 Case Western Reserve University Optical storage medium
US9275671B2 (en) * 2011-06-09 2016-03-01 Case Western Reserve University Optical information storage medium
JP5705049B2 (ja) * 2011-07-13 2015-04-22 富士フイルム株式会社 多層構造シートとその製造方法、光情報記録媒体および多層構造シートを用いた光情報記録媒体の製造方法
US8889241B2 (en) * 2012-12-07 2014-11-18 General Electric Company Stacked film reflective layers for multi-layer optical data storage
WO2014136486A1 (ja) * 2013-03-08 2014-09-12 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体
JP2017519323A (ja) * 2014-04-29 2017-07-13 アコニア ホログラフィックス、エルエルシー コヒーレントなホログラフィックデータチャネルのための方法および装置
JP2022524135A (ja) * 2019-03-12 2022-04-27 ケース ウエスタン リザーブ ユニバーシティ 光学情報ストレージ媒体

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000132865A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Fuji Photo Film Co Ltd 情報記録媒体用保護層及び情報記録媒体
JP2001520637A (ja) * 1995-09-06 2001-10-30 ザ・リサーチ・ファンデーション・オブ・ステート・ユニバーシティ・オブ・ニューヨーク 二光子アップコンバーティング色素および応用
JP2004095142A (ja) * 2002-06-18 2004-03-25 Ricoh Co Ltd 光記録媒体及びその製造方法
JP2008087476A (ja) * 2006-09-06 2008-04-17 Mitsubishi Kagaku Media Co Ltd 光記録媒体
JP2008130102A (ja) * 2006-11-16 2008-06-05 Ricoh Co Ltd 多光子吸収機能材料、及びこれを用いた光記録媒体、光制限素子、及び光造形システム
JP2009221563A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd 金ナノロッドとその製造方法、金ナノロッドを用いた電磁波吸収体、色材、光記録材料および二光子反応材料

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IES980224A2 (en) * 1997-03-27 1998-08-12 Mitsubishi Chem Corp Optical information recording medium
JP2001325745A (ja) 2000-05-16 2001-11-22 Sony Corp 光学記録媒体と、その再生装置および記録再生装置
EP1553577A4 (en) 2002-10-16 2007-11-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd INFORMATION RECORDING MEDIUM, PROCESS FOR ITS MANUFACTURE AND OPTICAL INFORMATION RECORDING AND REPRODUCTION DEVICE
WO2008029856A1 (fr) 2006-09-06 2008-03-13 Mitsubishi Kagaku Media Co., Ltd. Support d'enregistrement optique
US20100055448A1 (en) 2006-11-08 2010-03-04 Tatsuya Tomura Multiphoton absorption functional material, composite layer having multiphoton absorption function and mixture, and optical recording medium, photoelectric conversion element, optical control element, and optical modeling system using the same
JP5417684B2 (ja) * 2006-11-08 2014-02-19 株式会社リコー 混合物、これを用いた光記録媒体、光電変換素子、光制限素子、及び光造形システム
JP4950120B2 (ja) * 2008-05-13 2012-06-13 富士フイルム株式会社 光記録媒体の記録方法、情報が記録された記録媒体の製造方法および光記録媒体の記録装置
JP5553723B2 (ja) * 2010-10-19 2014-07-16 富士フイルム株式会社 光情報記録媒体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001520637A (ja) * 1995-09-06 2001-10-30 ザ・リサーチ・ファンデーション・オブ・ステート・ユニバーシティ・オブ・ニューヨーク 二光子アップコンバーティング色素および応用
JP2000132865A (ja) * 1998-10-26 2000-05-12 Fuji Photo Film Co Ltd 情報記録媒体用保護層及び情報記録媒体
JP2004095142A (ja) * 2002-06-18 2004-03-25 Ricoh Co Ltd 光記録媒体及びその製造方法
JP2008087476A (ja) * 2006-09-06 2008-04-17 Mitsubishi Kagaku Media Co Ltd 光記録媒体
JP2008130102A (ja) * 2006-11-16 2008-06-05 Ricoh Co Ltd 多光子吸収機能材料、及びこれを用いた光記録媒体、光制限素子、及び光造形システム
JP2009221563A (ja) * 2008-03-18 2009-10-01 Ricoh Co Ltd 金ナノロッドとその製造方法、金ナノロッドを用いた電磁波吸収体、色材、光記録材料および二光子反応材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220068306A1 (en) * 2011-06-09 2022-03-03 Case Western Reserve University Optical information storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
CN103460290B (zh) 2016-08-31
CN103460290A (zh) 2013-12-18
US8980396B2 (en) 2015-03-17
JP5476329B2 (ja) 2014-04-23
US20140023816A1 (en) 2014-01-23
JP2012203967A (ja) 2012-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5476329B2 (ja) 光情報記録媒体
JP5553723B2 (ja) 光情報記録媒体
US8526291B2 (en) Optical information recording medium
US8644126B2 (en) Optical information recording medium and method for manufacturing same
JP5705049B2 (ja) 多層構造シートとその製造方法、光情報記録媒体および多層構造シートを用いた光情報記録媒体の製造方法
US8701133B2 (en) Optical information recording medium and method for manufacturing same
US8477577B2 (en) Method for recording on and reading out from optical information recording medium
JP5528416B2 (ja) 光情報記録媒体およびその製造方法ならびに光情報記録媒体の記録方法
US8670296B2 (en) Optical information recording medium and optical information recording method
JP2012203968A (ja) 光情報記録媒体
US9406332B2 (en) Optical information recording medium
WO2014050443A1 (ja) 光情報記録媒体およびその製造方法
JPWO2014192522A1 (ja) 記録材料および光情報記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11862073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11862073

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1