JP2008097794A - 片面２層光記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】システムを変更せず、光記録媒体の条件を調整することにより、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在していても、第２情報層の記録再生が問題なくでき、ランダム記録が可能な片面２層光記録媒体の提供。
【解決手段】光入射側から順に第１情報層、中間層、及び第２情報層を有する光記録媒体であって、開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズを用いて、波長４０５ｎｍのレーザー光で記録再生したときの、第２情報層の未記録状態におけるプッシュプル信号が０．２２以上であり、かつ、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部に相対する第２情報層の記録再生位置における、トラッキングオフ時のプッシュプル信号振幅ａと、前記境界部の影響により現れるフラグメントエラー信号振幅ｂとが、次の条件を満たすようにした光記録媒体。
｜ｂ／ａ｜≦０．３５
【選択図】図４

Description

デジタル放送が既に始まっており、５年後には地上波デジタルに完全に切り換わることにより、本格的に大容量のデジタル画像コンテンツを扱う環境が整ってきた。これらのコンテンツを記録するための、高速で大容量の記憶装置としては、ハードディスクがあり、既に１テラバイトの容量が実現できている。
一方、光記録媒体は、波長４０５ｎｍのレーザーを用いて、容量２５ＧＢ、５０ＧＢのＢｌｕ−ｒａｙディスクと記録装置が市場に登場している。映画のコンテンツが入ったＲＯＭディスクとその再生装置も間もなく登場する状況になっている。
波長４０５ｎｍのレーザー光を用いたシステムは、Ｂｌｕ−ｒａｙ規格とＨＤ ＤＶＤ規格があり、対物レンズのＮＡの違いにより、容量が異なる。ＮＡ ０．６５を用いた場合、片面の容量が１５ＧＢ、２層で３０ＧＢになり、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクに比べて容量が少なくなる。しかし、ディスクが安価にできるという利点を生かし、ＨＤ ＤＶＤ規格に準じたＲＯＭディスクとその再生装置が、ごく最近発売された。

ＨＤ ＤＶＤの記録型ディスクである１回記録型ディスク（ＨＤ ＤＶＤ−Ｒ）が市場に登場し、書き換え型ディスク（ＨＤ ＤＶＤ−ＲＷ）も市場に登場しようとしている。書き換え型ディスクは、レコーダーだけでなく、パソコンにより大容量画像ファイルを扱うための光記録媒体として使用されるため、媒体の内周から外周方向に連続的に記録していくシーケンシャル記録と小さな容量のファイルを幾つも記録する場合に適したランダム記録方式が可能である。シーケンシャル記録の方は一回記録型媒体に適用されている。ランダム記録は、記録された領域と記録されていない領域が混在する状態をとり得る。片面１層媒体は、両方式が問題なくできる。片面２層媒体は、ＤＶＤ＋ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＢＤ−ＲＥ（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｋ Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）はランダム記録が可能になっている。
青色レーザーを用いて記録する光記録媒体については、特許文献１〜３がある。但し、これらの技術とランダム記録との関係については言及していない。

国際公開０３／０２５９２２号パンフレット 特開２００１−２４３６５５号公報 特許第３５６１７１１号公報

波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．８５の対物レンズを使用するＢＤシステムの場合、片面２層光記録媒体の二つの情報層を隔てる中間層の厚さは２５μｍである。この媒体では、光入射側の第１情報層が、記録領域（結晶相と非晶質相）と未記録領域（結晶相のみ）が混在した状態となったとき、記録領域と未記録領域の境界部に相対する奥側の第２情報層の部分でも、問題なく記録再生ができる。このことは、第２情報層において第１情報層の状態の影響が小さく、層間のクロストークが小さいことを意味する。
一方、中間層の厚さが２５μｍ、波長４０５ｎｍであるが、ＮＡ０．６５の対物レンズを用いた場合には、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在した状態となったときに、該境界部に相対する第２情報層の部分でトラッキングしながら記録していくと、記録中にトラックを外れてしまうという不具合が起こる。このことは、このシステムと媒体条件では第２情報層において第１情報層の状態の影響が大きく、層間のクロストークが大きいことを意味している。
そこで、本発明では、システムを変更せず、光記録媒体の条件を調整することにより、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在していても、第２情報層の記録再生が問題なくでき、ランダム記録が可能な片面２層光記録媒体の提供を目的とする。

上記課題は、次の１）〜９）の発明によって解決される。
１） 光入射側から順に第１情報層、中間層、及び第２情報層を有し、第１情報層が少なくとも第1基板と第1記録層を有し、第２情報層が少なくとも第２基板と第２記録層を有する光記録媒体であって、開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズを用いて、波長４０５ｎｍのレーザー光で記録再生したときの、第２情報層の未記録状態におけるプッシュプル信号が０．２２以上であり、かつ、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部に相対する第２情報層の記録再生位置における、トラッキングオフ時のプッシュプル信号振幅ａと、前記境界部の影響により現れるフラグメントエラー信号振幅ｂとが、次の条件を満たすようにしたことを特徴とする光記録媒体。
｜ｂ／ａ｜≦０．３５
２） 中間層の厚さｅが、次の要件を満たすことを特徴とする１）記載の光記録媒体。
２５μｍ≦ｅ≦３３μｍ
３） 第１情報層が第１基板、第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、半透過反射層、光学調整層からなり、該光学調整層の膜厚が１０〜２５ｎｍであることを特徴とする１）又は２）記載の光記録媒体。
４） 光学調整層の材料が、酸化チタンを主成分とすることを特徴とする３）記載の光記録媒体。
５） 第１情報層の光透過率が、第１記録層が結晶状態にある場合は、４２〜５０％であり、かつ非晶質相の光透過率Ｔａと結晶相の光透過率Ｔｃの差が、｜Ｔｃ−Ｔａ｜≦６％であることを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光記録媒体。
６） 第１基板の溝深さが、２２〜２８ｎｍであることを特徴とする１）〜５）の何れかに記載の光記録媒体。
７） 第２基板の溝深さが、２２〜３１ｎｍであることを特徴とする１）〜６）の何れかに記載の光記録媒体。
８） 第１記録層及び第２記録層の構成元素が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであることを特徴とする１）〜７）の何れかに記載の光記録媒体。
９） 第１情報層、第２情報層ともに、反射率が３〜６％であることを特徴とする１）〜８）の何れかに記載の光記録媒体。

以下、上記本発明について詳しく説明する。
波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５のシステムを用いたＨＤ ＤＶＤ規格に用いられる光記録媒体は、基板の厚さや媒体構成がＤＶＤと同様であり、従来の設備を利用して生産することが可能で、ＢＤに比べて安価に作製できるというコスト面のメリットから開発が進められてきた。容量は１５ＧＢであるが、２層にすれば３０ＧＢになるので、ＢＤの片面１層２５ＧＢより大きい。従って、容量を考えると２層の媒体が期待される。
しかしながら、２層光記録媒体では、第１情報層と第２情報層を隔てる中間層の厚さが薄いため、層間クロストークの影響が無視できなくなってくる。また、第１情報層に記録した場合としない場合とで、第２情報層の記録感度に差が生じるという問題もある。
記録感度については、第１情報層に記録した場合の光透過率を高くすることと、記録領域と未記録領域での光透過率差を小さくすることにより、第２情報層の記録感度の差を改善することが可能である。しかし、第２情報層の記録感度の差が大きい場合、第１情報層の状態を判断しながら、第２情報層に記録しなければならないし、そうしないと第２情報層の特性が大きくばらついてしまう。記録感度の差を小さくするには、光透過率をより高くすればよいが、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在し、その境界部に相対する第２情報層の部分に記録する場合に、トラック外れの症状が現れるのは、記録特性のばらつき以前の問題であり、深刻である。
そこで検討した結果、本発明者等は、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在していてもランダム記録が可能な、片面２層光記録媒体の媒体特性の最適条件を見出した。

図１に片面２層光記録媒体の構成を示す。光入射側の第１情報層１、中間層２、奥側の第２情報層３からなる。更に、図２に第１情報層１、図３に第２情報層２の構成の一例を示す。第１情報層１は、溝付第１基板４、第１下部誘電体保護層１１、第１記録層１２、第１上部誘電体保護層１３、第１界面層（硫化防止層）１４、半透過反射層１５、光学調整層１６からなり、第２情報層３は、第２下部誘電体保護層１７、第２記録層１８、第２上部誘電体保護層１９、第２界面層（硫化防止層）２０、第２反射層２１、溝付第２基板５からなる。

第１記録層、第２記録層には、Ｓｂの含有量が７０原子％前後のＳｂとＴｅの共晶組成の材料が好ましい。具体的にはＡｇ−Ｉｎ−Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅなどが挙げられる。より高速記録に向けては、Ｇｅ−Ｉｎ−Ｓｂを主成分とし、Ｚｎ、Ｔｅ、Ｇａなどの少なくとも一種を添加した系、Ｇｅ−Ｓｎ−Ｓｂを主成分とし、Ｍｎ、Ｚｎの少なくとも一種を添加した系などが挙げられる。
第１記録層の膜厚は、５〜９ｎｍの範囲内にあることが好ましい。５ｎｍよりも薄いと光の透過量が高くなりすぎ、記録感度が低下するし、溶融に十分な温度まで達成しないため、アモルファス相を形成しにくくなり、繰り返し記録特性が悪くなる。また９ｎｍよりも厚いと、第１情報層の光透過率が低くなりすぎて、第２情報層の記録感度が大きく低下する。但し、記録装置側のレーザーパワーが十分高ければ、この限りではない。
第２記録層の膜厚は、１０〜２０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。更に好ましくは１０ｎｍ〜１５ｎｍである。１０ｎｍより薄いと、光吸収が小さくなり、記録感度の低下や反射率の低下により特性が劣化する。また、２０ｎｍより厚いとオーバーライト特性が劣化する。

半透過反射層の材料には、Ａｇ又はＡｇに０．２〜５．０重量％のＢｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｐｄなどから選ばれる少なくとも１つの金属元素を含有させた合金が好ましい。
半透過反射層の膜厚は、７〜１２ｎｍの範囲内にあることが好ましい。７ｎｍよりも薄いと、反射率が低下し、冷却速度が下がるためアモルファス相が形成しにくくなり、変調度が小さくなる。また、１２ｎｍよりも厚いと、光透過率が低くなりすぎて第２情報層の記録感度が大きく低下する。
第２反射層の材料には、半透過反射層と同じものを用いることができる。
第２反射層の膜厚は、１００〜１６０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。１００ｎｍより薄いと、放熱性が低下し、マーク長が短くなり、また面積が小さくなり、特性が劣化する。１６０ｎｍより厚いと記録感度が低下する。

各情報層に用いる誘電体保護層は、記録層の耐環境性を向上させ、透明で、かつ融点が記録層よりも高い材料であることが好ましい。片面１層の相変化型光記録媒体では、誘電体保護層の材料として、特にＺｎＳ−ＳｉＯ_２がよく用いられるが、その場合の混合比はＺｎＳ：ＳｉＯ_２＝８０：２０（モル％）が最も好ましい。
しかしながら、片面２層光記録媒体では、片面１層光記録媒体に比べて半透過反射層の膜厚が薄いため、放熱性が悪くなり非結晶相が形成しにくくなる。そこで、第１上部誘電体保護層には、できるだけ熱伝導率の高い材料を用いた方が良く、記録線速や記録感度により、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２を用いるか、より放熱性の高い酸化物を用いるかを選択する。
放熱性の高い酸化物としてはＺｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＺｒＯ_２、ＴａＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５などの金属酸化物が良く、これらの材料から選択したＺｎＯとＡｌ_２Ｏ_３の混合物のような複合酸化物を用いても良い。

第１上部誘電体保護層の膜厚は、１０〜３０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。１０ｎｍより薄いと記録感度が低下する。３０ｎｍより厚いと、オーバーライト特性が劣化し、反射率が低下する。
第２上部誘電体保護層の膜厚は、１５〜３０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。１５ｎｍより薄いと記録感度が低下する。３０ｎｍより厚いと、オーバーライト特性が劣化し、反射率が低下する。
第１下部誘電体保護層の膜厚は、４０〜６０ｎｍの範囲内にあることが好ましい。４０ｎｍより薄いと、オーバーライト特性が劣化し、高温環境下の記録マーク劣化が大きくなる。６０ｎｍより厚いと、反射率が上昇し、記録感度が低下する。
第２下部誘電体保護層の膜厚は、４０〜７５ｎｍの範囲内にあることが好ましい。４０ｎｍより薄いと、オーバーライト特性が劣化し、高温環境下の記録マーク劣化が大きくなる。７５ｎｍより厚いと、反射率が上昇し、記録感度が低下する。

半透過反射層又は第２反射層がＡｇを含み、上部誘電体保護層にＳを含む材料を用いる場合には、ＡｇとＳが反応しないように硫化防止の役割を果たす界面層（硫化防止層）を設ける必要がある。材料は光吸収の小さい酸化物が好ましく、例えばＮｂ_２Ｏ_５を主成分とする酸化物が挙げられる。
硫化防止層の膜厚は２〜７ｎｍの範囲内にあることが好ましい。２ｎｍより薄いと、膜の不均一性により防止効果がなく、７ｎｍより厚いと、反射率や記録感度が低下する。

光学調整層は、光が照射された第１記録層を急冷させるため、熱伝導率及び光透過率の高い材料が良い。更に屈折率が高いことが好ましい。その具体例としては、ＩｎＳｎＯｘ、ＩｎＺｎＯｘ、ＴｉＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ_３、ＷＯ_３、或いはこれらの混合物が挙げられるが、中でもＴｉＯ_２を９０原子％以上含む材料は、屈折率が他の材料よりも高いため特に好ましい。ＴｉＯ_２に添加する材料としては、ＺｎＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３が挙げられる。
光学調整層の屈折率は、２．４以上が好ましく、２．６以上が更に好ましい。屈折率は高いほど良いが、実際には薄膜状態で得られる値は２．８が限界である。屈折率が２．４よりも低いと、第１情報層の光透過率が低くなり、第２情報層の記録感度が悪くなる。
光学調整層の膜厚は、１０〜２５ｎｍの範囲内にあることが好ましい。１０ｎｍより薄いと、第１情報層の光透過率が低くなり、第２情報層を記録するのに必要なパワーが必要以上に大きくなってしまう。２５ｎｍより厚い場合も同様である。第１情報層の光透過率が低いと、第２情報層の反射率が低下するとともに、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部の影響が、第２情報層の該境界部に相対する半径位置におけるトラック信号に対して大きくなってくるため、光透過率は高いほど良い。第１情報層としての光透過率については後で述べる。

第１、第２基板は、記録及び再生のために照射する光を十分に透過させるものであることが必要であり、当該技術分野において従来知られているものが適用される。
即ち、ガラス、セラミックスあるいは樹脂等が用いられるが、特に成形性及びコストの点で樹脂が好適である。
樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、成形性、光学特性及びコストの点で優れるポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル系樹脂が好ましい。
第１基板上の第１情報層が積層される面には、スパイラル状又は同心円状のグルーブ、案内溝などの凹凸パターンが形成されている。この凹凸パターンは、通常、射出成形法またはフォトポリマー法などによって成形される。

第１基板の厚さは、０．５９０〜０．６１０ｍｍの範囲内にあることが好ましい。また、溝深さは２２〜２８ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
第２基板の厚さは、０．５９５〜０．６０５ｍｍの範囲内にあることが好ましい。また、溝深さは、２２〜３１ｎｍの範囲内にあることが好ましい。
溝深さが上記の範囲であれば、第１情報層、第２情報層とも３％以上の反射率を確保できる。また溝信号としてのプッシュプル信号を確保するためにも上記範囲が好ましい。第２基板の溝深さが２２ｎｍより浅くなると、反射率は大きくなるが、第２情報層のプッシュプル信号が０．２２より小さくなる。プッシュプル信号が０．２２より小さくなると、基本的に所定のトラック（溝）に安定してトラッキングがかからなくなり、小さいほどトラッキングが外れてしまう不具合が起きる。また、３１ｎｍよりも深くなると、プッシュプル信号は大きくなるが、反射率が３％未満になってしまう。本発明の目的である第１情報層の記録領域と未記録領域の境界を通ってきた光が、第２情報層にフォーカスされ、第１情報層の影響があってもトラッキングが安定するためには、第２情報層のプッシュプル信号が０．２２以上である必要がある。

また、溝深さが深いとトラッキングは安定するが、第１情報層からの影響により局所的に現れるトラッキングエラー信号の影響も大きくなるので、プッシュプル信号はトラッキングが安定する下限０．２２より高いことが要求される。
この条件において、第２情報層の部分におけるトラッキングオフ時のプッシュプル信号振幅ａと、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部の影響により現れるトラッキングエラー信号振幅（フラグメントエラー信号振幅）ｂの比｜ｂ／ａ｜は、エラーがない条件であるｂ＝０（Ｖ）から、エラーがあっても｜ｂ／ａ｜≦０．３５を満たす範囲であれば、第２情報層で連続してトラックを送ったり記録再生してもトラック外れが起きないことが実験で確認できている。ここで、振幅ａ及び振幅ｂは後述する図５（ロ）と図６に示す振幅値である。なお、図６には上方向のフラグメントエラー信号を示したが、この信号は下向きにも出るので、上方向を＋、下方向を−とすると、振幅ｂは負になることもある。そこで、比を｜ｂ／ａ｜とした。
なお、プッシュプル信号とは、フォーカスオンした場合に特定トラックにトラッキングする前の複数のトラックを跨いでいる状態で得られる正弦波状の差信号の振幅（これをプッシュプル信号振幅という）を反射信号電圧で割った値を指す。また、プッシュプル信号は入射光が光学ヘッドを通して３ビームに分かれたうちのメインビームによって測定された信号である。狭いトラックピッチの場合、メインビーム以外にその両隣りのビーム（サブビーム）も使うことにより安定したトラッキングが可能になる。

中間層は、記録及び再生を行なうために照射される光の波長における光吸収が小さいことが好ましく、材料としては成形性やコストの点で樹脂が好適であり、紫外線硬化性樹脂、遅効性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。射出成形法又はフォトポリマー法などによって成形される案内溝などの凹凸パターンが形成されていても良い。
中間層の厚さｅは２５〜３３μｍの範囲にあることが好ましい。２５μｍより薄いと、第２情報層にフォーカスした場合、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部を通過した光の影響がより大きくなり、フラグメントエラー信号振幅ｂの増大により、｜ｂ／ａ｜の値が０．３５を超えてしまうことがある。一方、３３μｍより厚くなると、第２情報層のプッシュプル信号そのものが収差により小さくなり、０．２２よりも小さくなってしまうことがあるため、フラグメントエラー信号振幅ｂは減少するが、トラッキングが不安定になりやすい。

第１、第２情報層の反射率は３〜６％とすることが好ましい。より好ましくは、第１、第２情報層ともに反射率を３〜４％とする。３％よりも低いと、情報記録再生装置によるフォーカシングが入りにくい。また、相変化型光記録媒体では記録材料の光吸収が大きいため、第１、第２情報層をともに６％よりも高くすることは難しい。仮に、第１、第２情報層の何れかの反射率を高くすることができたとしても、反射率差が大きくなると、第１情報層から第２情報層へ、又は第２情報層から第１情報層へとフォーカシングを切り替える時に、フォーカス外れが起こる可能性が大きい。

本発明の片面２層光記録媒体は、波長４０５ｎｍ、ＮＡ０．６５の対物レンズを用いたシステムで記録再生でき、かつ、第１、第２情報層ともに未記録状態であって、ユーザーが画像、文字情報をランダムに記録できること（ランダム記録）が要求される。そのためには、中間層の厚さを、２５〜３３μｍとすることが好ましいとされている。
この条件下で起こる不具合として、図４に示すように、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在し、その境界部に相対する第２情報層の部分Ｘ、Ｙにおいて、記録時、再生時にトラック外れが起きる。これは、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部を通して第２情報層を再生する場合に、第１情報層のクロストークによる影響が、光ピックアップのＰＤ（フォトダイオード）に乗るからである。

プッシュプル法（Ｄｉｆｆｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｓｈ Ｐｕｌｌ法）という入射ビームを３つのビームに分けて行なうトラッキング法において、溝に位置するメインのビームと隣接するランド部に位置するサイドビームが、上記境界部を通ると、ＰＤの２分割された各信号の差信号は、通常、溝部にトラッキングが出来ていればゼロになる。即ち、３０ＫＨｚのローパスフィルターを通してＰＤ差信号出力をモニターすると、トラッキングが出来ていれば（トラックオン）、図５（イ）のような信号になり、トラッキングが外れていれば（トラックオフ）、図５（ロ）のようにトラッキングエラー信号になる（トラッキングがかかっていて、トラック１周分の信号）。しかし、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部に相対する第２情報層の部分をトラックキングした場合、図６のような信号になる。これは、第１情報層を通過した時、記録領域と未記録領域の境界部の情報がクロストークにより乗ってきて、オフセット信号（フラグメントエラー信号）が出てくることによる。

以上の片面２層記録媒体の第１情報層の光透過率に関して、第１情報層の非晶質状態の光透過率Ｔａ（％）と結晶状態の光透過率Ｔｃ（％）が、｜Ｔｃ−Ｔａ｜≦６（％）という要件を満たし、かつ、結晶状態の光透過率Ｔｃが４２〜５０％であることが好ましい。Ｔｃが４２％未満の場合には、第２情報層の記録パワーとして、ＤＶＤ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｒｅ−ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ Ｄｉｓｃ ｆｏｒ Ｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ／Ｐａｒｔ１：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ Ｖｅｒ．２．０の規格値である１３ｍＷよりも高いパワーが必要になり記録感度の低下が大きい。一方、５０％を超えることは条件的に不可能である。更に好ましいのは、４３〜４６％である。５０％を超えると、第１情報層の初期化（結晶化）が不十分となり、反射率が高くならず不均一になってしまい、実質的に光透過率が低くなってしまうことがある。
また、｜Ｔｃ−Ｔａ｜が６％を超えると、第１情報層を内周から外周まで全面にわたって記録した後で第２情報層を記録する場合の記録パワーＰｗ１と、第１情報層が未記録の場合に第２情報層を記録する場合の記録パワーＰｗ２に、１ｍＷ以上の差が生じてしまうことがある。このため、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在する状態で、記録パワーＰｗ２で第２情報層を記録すると、特性の良い領域と、記録感度が悪い状態で記録された特性の劣化した領域が混在してしまうことになる。
なお、｜Ｔｃ−Ｔａ｜は０であることが理想である。差がゼロになると、第１情報層と第２情報層の記録感度差がなくなるからである。実際には光透過率差は４〜６％である。ＴｃとＴａの大小は、記録材料、媒体構成によりＴｃ＞Ｔａの場合も、Ｔａ＞Ｔｃの場合も有り得る。
一般的には、Ｔｃ＝４２〜４３％、Ｔａ＝３７％〜３８％であり、第１情報層の記録、未記録の各場合において、第２情報層の記録パワーは１２ｍＷ、１２．５ｍＷ程度であって、約０．５ｍＷという比較的小さな差になっている。

本発明によれば、システムを変更せず、光記録媒体の条件を調整することにより、第１情報層に記録領域と未記録領域が混在していても、第２情報層の記録再生が問題なくでき、ランダム記録が可能な片面２層光記録媒体を提供できる。

以下、実施例を示して本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

（実施例１〜６）
溝深さ２５ｎｍ、溝幅０．２μｍ、トラックピッチ０．４０μｍの連続した蛇行溝が形成された、直径１２ｃｍ、平均厚さ０．５９５ｍｍのポリカーボネート樹脂からなる第１基板上に、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（８０：２０モル％）からなる膜厚４４ｎｍの第１下部誘電体保護層、Ａｇ_０．２Ｉｎ_３．５Ｓｂ_６９．８Ｔｅ_２２Ｇｅ_４．５からなる膜厚８．５ｎｍの第１記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（８０：２０モル％）からなる膜厚１５ｎｍの第１上部誘電体保護層、ＴｉＯ_２からなる膜厚４ｎｍの第１界面層、Ａｇからなる膜厚１０ｎｍの半透過反射層、ＴｉＯ_２からなる膜厚１５ｎｍの光学調整層を順に、Ａｒガス雰囲気中のマグネトロンスパッタリング法で成膜して第１情報層を作成した。
一方、表１の実施例１〜６の欄に示す溝深さで、溝幅０．２μｍ、トラックピッチ０．４０μｍの連続した蛇行溝が形成された、直径１２ｃｍ、平均厚さ０．６００ｍｍのポリカーボネート樹脂からなる第２基板上に、ＡｇＢｉ（Ｂｉ０．５重量％）からなる膜厚１４０ｎｍの第２反射層、Ｎｂ_２Ｏ_５−ＺｒＯ_２（７０：３０モル％）からなる膜厚３ｎｍの第２界面層、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（８０：２０モル％）からなる膜厚２１ｎｍの第２上部誘電体保護層、Ａｇ_０．２Ｉｎ_３．５Ｓｂ_６９．８Ｔｅ_２２Ｇｅ_４．５からなる膜厚１５ｎｍの第２記録層、ＺｎＳ−ＳｉＯ_２（８０：２０モル％）からなる膜厚６５ｎｍの第２下部誘電体保護層を順に、Ａｒガス雰囲気中のマグネトロンスパッタリング法で成膜して第２情報層を作成した。
この段階で分光光度計（Ｓｔｅａｇ社製 ＥＴＡ−Ｏｐｔｉｋ）を用いて、第１情報層のみの光透過率を半径位置４０ｍｍで測定したところ、結晶状態での光透過率は４２．４％であった。測定は、第１情報層上に膜のない０．６ｍｍ厚のダミー基板を貼り合わせて行った。したがって、本発明で規定する第１情報層の光透過率はこの状態の媒体における数値を表す。また、初期化前のアモルファス状態の光透過率を測定したところ、３７．６％であった。したがって、光透過率差は４．８％であった。

次に、光学調整層の表面に紫外線硬化樹脂（日本化薬社製カヤラッドＤＶＤ００３Ｍ）を塗布し、第２下部誘電体保護層と貼り合わせたのち、第１基板側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させて中間層とし、２つの情報層を有する片面２層相変化型光ディスクを作成した。中間層の厚さは、分光光度計（Ｓｔｅａｇ社製 ＥＴＡ−Ｏｐｔｉｋ）を用いて、表１の実施例１〜６の欄に示すように変えた。これらの値は半径位置４０ｍｍで測定したものである。
次に、初期化専用装置を用いて、第１基板側からレーザー光を照射し、第２記録層、第１記録層の順に初期化処理を行なった。初期化は、半導体レーザー（発振波長８１０±１０ｎｍ）から出射されるレーザー光を、ＮＡ＝０．５５の対物レンズで各記録層にそれぞれ集光することにより行なった。
第２記録層の初期化条件は、ＣＬＶ（線速度一定）モードにより光ディスクを回転させ、線速３ｍ／ｓ、送り量３６μｍ／回転、半径位置（回転中心からの距離）２２〜５８ｍｍ、初期化パワー３５０ｍＷとした。
第１記録層の初期化条件は、ＣＬＶ（線速度一定）モードにより光ディスクを回転させ、線速５ｍ／ｓ、送り量５０μｍ／回転、半径位置（回転中心からの距離）２３〜５８ｍｍ、初期化パワー５００ｍＷとした。

上記各光ディスクの第１情報層に対し、記録パワー１０ｍＷ、記録線速６．６ｍ／ｓ、最短マーク長０．２μｍの条件で、ＥＴＭ（８−１２変調方式）変調方法により、半径位置４０ｍｍから４１ｍｍの範囲に、ランダムパターンを記録した。（使用テスター：パルステック工業株式会社製ＯＤＵ−１０００、ＮＡ：０．６５、波長：４０５ｎｍ）
次に、第２情報層の半径位置３９．５ｍｍから４０．５ｍｍの範囲に第１情報層と同様にして記録した。記録前の第２情報層の溝信号特性であるプッシュプル信号特性、即ち、フォーカスした状態でのＰＤ差信号の出力を３０ｋＨｚローパスフィルターに通し、得られたプッシュプル信号振幅ａ、これを平均反射信号で割ったプッシュプル信号、フラグメントエラー信号振幅ｂ、及び、比率｜ｂ／ａ｜を表１に示した。
表１から分るように、｜ｂ／ａ｜は何れも０．３５以下であり、トラックを連続に送ること（連続トラック送り）及びトラックに連続記録すること（連続記録）ができた。
テスターで第１情報層及び第２情報層の反射率を評価したところ、何れも、３〜４％の範囲であった。

（実施例７〜１２）
第２基板の溝深さを２４ｎｍとし、中間層の厚さを表２の実施例７〜１２の欄に示すように変えた点以外は、実施例１と同様にして片面２層相変化型光ディスクを作成し初期化した。中間層の厚さの調整法及び測定位置も実施例１と同じである。
これらの光ディスクの第１情報層に対し、実施例１と同様にして半径位置４０ｍｍから４１ｍｍの範囲に、ランダムパターンを記録した。
次に、第２情報層の半径位置３９．５ｍｍから４０．５ｍｍの範囲に第１情報層と同様にして記録した。記録前の第２情報層の溝信号特性であるプッシュプル信号特性、即ち、フォーカスした状態でのＰＤ差信号の出力を３０ｋＨｚローパスフィルターに通し、得られたプッシュプル信号振幅ａ、これを平均反射信号で割ったプッシュプル信号、フラグメントエラー信号振幅ｂ、及び、比率｜ｂ／ａ｜を表２に示した。
表２から分るように、｜ｂ／ａ｜は何れも０．３５以下であり、中間層の厚さが、２５〜３３μｍの範囲ではスムーズに連続記録できたが、前記範囲を外れると、トラッッキングが外れるケースがあった。しかし、テスターでフォーカス条件及びトラッキング条件を調整することにより、トラック送りが可能となった。

（実施例１３〜１５）
第２基板の溝深さを２４ｎｍ、中間層の厚さを半径位置４０ｍｍで２９ｎｍ、光学調整層の膜厚を２６ｎｍ（実施例１３）、８ｎｍ（実施例１４）とした点以外は、実施例１と同様にして第１情報層を準備した。
また、第２基板の溝深さを２４ｎｍ、中間層の厚さを半径位置４０ｍｍで２９ｎｍ、半透過反射層の膜厚を５ｎｍとした点以外は、実施例１と同様にして第１情報層を準備した（実施例１５）。
これらの第１情報層について、第１記録層が結晶状態である時の光透過率を測定したところ、実施例１３が３９％、実施例１４が４１％、実施例１５が５０．５％になった。
上記各第１情報層と、実施例１と同じ第２情報層を用いて、実施例１と同様にして片面２層相変化型光ディスクを作成した。
これらの光ディスクに対し、実施例１と同様にして記録を行ったところ、実施例１３、１４では第２情報層の記録感度が低下し、記録パワー１３ｍＷでは、記録はできたがエラーレートが５×１０^−５に満たなかった。但し、記録パワーを１５ｍＷ程度まで大きくすれば問題なく記録できた。
一方、実施例１５においては、記録パワー８ｍＷで第２情報層に問題なく記録できたが、第１情報層の反射率がトラック内で不均一となってしまった。
上記の結果から、第１情報層の光透過率は４２％以上が好ましいことが分かる。

比較例１
中間層の厚さを半径位置４０ｍｍで２０μｍとなるようにした点以外は、実施例１と同様にして片面２層相変化型光ディスクを作成し初期化した。
この光ディスクに対し、実施例１と同様にして記録を行い、第２情報層のプッシュプル信号振幅ａ、フラグメントエラー信号振幅ｂを測定したところ、ａ＝４０．６ｍＷ、ｂ＝１４．７ｍＶとなり、｜ｂ／ａ｜＝０．３６２であった。
この条件の時に、第２情報層に記録する前に連続してトラックを送ったところ、トラック外れが起きた。何回か試みたが何れも外れてしまった。

片面２層光記録媒体の構成を示す図。 第１情報層の構成の一例を示す図。 第２情報層の構成の一例を示す図。 第１情報層に記録領域と未記録領域が混在し、その境界部に相対する第２情報層の部分Ｘ、Ｙを示す図。 プッシュプル法による第１情報層の境界部でのＰＤ差信号出力をモニターした結果を示す図（同一トラックを常時モニター）。（イ）トラックオンの場合、（ロ）トラックオフの場合。 プッシュプル法で第１情報層の境界部に相対する第２情報層の部分をトラックキングした場合のＰＤ差信号出力をモニターした結果を示す図（同一トラックを常時モニター）。

符号の説明

１ 第１情報層
２ 中間層
３ 第２情報層
４ 溝付第１基板
５ 溝付第２基板
１１ 第１下部誘電体保護層
１２ 第１記録層
１３ 第１上部誘電体保護層
１４ 第１界面層
１５ 半透過反射層
１６ 光学調整層
１７ 第２下部誘電体保護層
１８ 第２記録層
１９ 第２上部誘電体保護層
２０ 第２界面層
２１ 第２反射層

Claims (9)

1. 光入射側から順に第１情報層、中間層、及び第２情報層を有し、第１情報層が少なくとも第1基板と第1記録層を有し、第２情報層が少なくとも第２基板と第２記録層を有する光記録媒体であって、開口数（ＮＡ）０．６５の対物レンズを用いて、波長４０５ｎｍのレーザー光で記録再生したときの、第２情報層の未記録状態におけるプッシュプル信号が０．２２以上であり、かつ、第１情報層の記録領域と未記録領域の境界部に相対する第２情報層の記録再生位置における、トラッキングオフ時のプッシュプル信号振幅ａと、前記境界部の影響により現れるフラグメントエラー信号振幅ｂとが、次の条件を満たすようにしたことを特徴とする光記録媒体。
   ｜ｂ／ａ｜≦０．３５
2. 中間層の厚さｅが、次の要件を満たすことを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
   ２５μｍ≦ｅ≦３３μｍ
3. 第１情報層が第１基板、第１下部保護層、第１記録層、第１上部保護層、半透過反射層、光学調整層からなり、該光学調整層の膜厚が１０〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項１又は２記載の光記録媒体。
4. 光学調整層の材料が、酸化チタンを主成分とすることを特徴とする請求項３記載の光記録媒体。
5. 第１情報層の光透過率が、第１記録層が結晶状態にある場合は、４２〜５０％であり、かつ非晶質相の光透過率Ｔａと結晶相の光透過率Ｔｃの差が、｜Ｔｃ−Ｔａ｜≦６％であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光記録媒体。
6. 第１基板の溝深さが、２２〜２８ｎｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の光記録媒体。
7. 第２基板の溝深さが、２２〜３１ｎｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の光記録媒体。
8. 第１記録層及び第２記録層の構成元素が、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｇｅであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の光記録媒体。
9. 第１情報層、第２情報層ともに、反射率が３〜６％であることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の光記録媒体。

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