JP2000067466A

JP2000067466A - 光記録媒体およびその製造方法

Info

Publication number: JP2000067466A
Application number: JP10235648A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tomie; 崇冨江; Yoshinori Ikeda; 吉紀池田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1998-08-21
Filing date: 1998-08-21
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】光記録媒体が急激な環境温度湿度変化に晒さ
れた時の光ディスクの急激な反りの変化を防止する。加
えて、光入射面が汚れて、その汚れを拭き取る時の傷付
きを防止する。【解決手段】基板の無機記録層を形成した面と反対の
面に、４０℃における水蒸気透過量が１．２ｇ／（ｍ²
・ｄａｙ）以下のＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボ
ン膜）を形成する。さらに、透明基板を通して情報を再
生する基板入射タイプの光記録媒体においては、該ＤＬ
Ｃ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）の塑性変形硬さ
が１３００ｋｇ／ｍｍ²以上、情報の再生に用いる光に
おける屈折率（ｎ）が２．７以下、消衰係数（ｋ）が
０．４以下とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に形成した
無機記録層に光を照射することにより、少なくとも情報
の再生を行なう光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、光記録媒体は、特に円板形状の光
ディスクが多く実用化されている。コンパクトディスク
（ＣＤ）、ミニディスク（ＭＤ）、光磁気記録ディスク
（ＭＯ）、相変化記録ディスク（ＰＤ、ＣＤ−ＲＷ）な
どの光記録媒体は、０．６ｍｍから１．２ｍｍ程度の厚
さのポリカーボネート透明樹脂基板の片面にＡｌ薄膜、
ＴｂＦｅＣｏ薄膜、ＧｅＳｂＴｅ薄膜などの無機記録膜
が形成された構造である。ＣＤにおけるＡｌ薄膜は光の
反射膜として機能するが、ピット（穴）として基板に設
けられた情報を読み出すのに必要なものであり、本発明
では無機記録膜の１種と見なす。

【０００３】これらの光記録媒体の全ては透明基板を通
してレーザ光を無機記録膜に照射する基板入射タイプの
光ディスクである。光が入射する面には、傷付き防止の
為に紫外線硬化型のアクリル樹脂が数μｍの厚さに塗布
されたもの（ＭＯディスク）もあるが、大抵の光ディス
クでは、ポリカーボネート樹脂のままであり、甚だしい
傷や汚れが付くと再生エラーが発生する問題がある。

【０００４】さらに、近年、基板を通さずに膜面側から
レーザ光を照射する膜面入射タイプの光記録が注目され
ている（雑誌「エレクトロニクス」１９９６年５月号、
８７〜９１ページ参照）。この膜面入射タイプ媒体は、
従来の媒体よりも高密度記録が可能であることにより、
研究が開始されているが、実用レベルでの記録再生の実
証はなされていない。今後に克服すべき種々の問題点が
発生すると思われる。媒体としては、光磁気記録媒体と
相変化記録媒体が考えられている。用いられる基板とし
ては低価格の観点からはポリカーボネート樹脂が好まし
い。この場合は、無機記録膜が形成される面と反対の面
に記録再生レーザ光が通過しないことより、傷、汚れの
問題はなく、この面になんらかの加工をする考えはなか
った。

【０００５】光磁気記録媒体は、光照射、主にレーザー
光の照射によって記録膜の温度を上昇させて、その膜の
保磁力を低下させ、外部磁界で磁化方向を反転させて記
録・消去するものである。記録膜の温度は約２００℃ま
で上昇する。

【０００６】相変化記録媒体は、光照射、主にレーザー
光の照射によって生じた物質の非晶質状態と結晶状態の
間の可逆的な構造変化（相変化）を、情報の記録・消去
に利用している。記録膜の温度は、記録の時は約６００
℃に、消去の時は約１７０℃になる。こうした相変化記
録媒体は、情報の高速処理能力に加えて記録容量が大き
い。また、ドライブの価格は、その構造が光磁気記録ド
ライブより簡単なことより、廉価になるメリットもあ
る。

【０００７】また、これらの光磁気記録媒体と相変化記
録媒体の代表的構造は、ポリカーボネイト（ＰＣ）製の
透明円板上に蒸着やスパッタ法で形成される無機薄膜の
積層体であり、現在の市販の通常媒体は、ＰＣ／第１誘
電体／記録膜／第２誘電体／反射膜／有機樹脂保護層、
という構造である。光磁気記録媒体の記録層はＴｂＦｅ
Ｃｏなどの希土類・遷移金属合金、相変化記録媒体の記
録層はＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅなどのカルコゲ
ン合金が使用されている。光磁気記録媒体の誘電体はＳ
ｉＮなどのチッ化膜、相変化記録媒体の誘電体はＺｎＳ
・ＳｉＯ₂などのＺｎＳ系の膜が使用される。

【０００８】これらの現在の市販の通常媒体に対して、
研究が開始された膜面入射タイプ媒体では基板からの薄
膜の積層順序を逆にするのが通常の考えである。すなわ
ち、「基板／反射膜／下部誘電体／記録膜／上部誘電
体」の基本構成で研究されている。なお、基板と反射膜
との間に断熱層が必要なことが多い。特に、相変化記録
媒体では記録膜の温度上昇が大きく、ＰＣ基板の熱ダメ
ージを低減する必要があり、断熱層の必要性は大きい。

【０００９】用いられる光ヘッド（ピックアップ）は、
媒体面と光ヘッドの対物レンズを近接させる必要によ
り、ハードディスクと同様の構造が提案されている。す
なわち、スライダーに対物レンズを搭載した浮上ヘッド
が用いられて研究されている。その為に、上部誘電体と
しては、スライダーとの接触に耐えるように硬度の高い
膜が用いられる。このような膜の代表的なものはＳｉや
Ａｌのチッ化膜であり、従来より光磁気記録媒体の誘電
体として多用されてきたものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】透明樹脂基板の片側に
無機記録膜を形成した光記録媒体、特に円板形状の光デ
ィスクにおいて、光ディスクが急激な環境湿度変化に置
かれた時に、大きい反り変化を示すことが判明した。例
えば、９０ｍｍ光磁気ディスクのＪＩＳ規格Ｘ６２７２
−１９９２の７０ページにはこの光ディスクの使用環境
が規定されている。すなわち、この使用環境内であれ
ば、温度、湿度が変化しても使用に不都合が生じてはな
らない。例えば、３２．８℃、８５％ＲＨの雰囲気から
急に５０℃、３６．３％ＲＨの雰囲気に環境変化するこ
とに対しても信頼性が確保されなければならない。現実
には、高湿度の雰囲気に長く置かれたディスクが温度上
昇したドライブに急に挿入された時が、この場合に相当
すると考えられる。

【００１１】そこで、９０ｍｍ光磁気ディスクを３２．
８℃、８５％ＲＨの雰囲気から急に５５℃、３６％ＲＨ
に移して、ディスクの反りの時間変化（３２．８℃、８
５％ＲＨでの初期の反り量からの変化）を調査した。約
７０分後にディスクの反りの初期量からの変化は９０μ
ｍの最大値を示し、その後は徐々に元の反り量に戻り、
約４００分後は初期の反り量から約５０μｍの変化とな
り、定常状態となった。定常状態の初期値から変化は、
ＰＣ基板の吸湿による寸法変化が基板の片面に形成され
た無機薄膜により拘束された結果生じることが判明し、
さらに、約７０分後の過渡状態での大きい変化は、吸湿
した基板から水分が無機記録膜を形成していない面から
のみ抜けていくことにより発生することが判明した。す
なわち、基板の中の厚さ（１．２ｍｍ厚さ）方向で水分
の含有率が異なることにより（湿度膨張の厚さ方向むら
により）大きい反りを発生させることが判明した。この
ような現象は３２．８℃、８５％ＲＨでの平衡吸湿量が
０．１重量％程度以上の樹脂基板を用いた時に顕著とな
る。なお、上記のポリカーボネート樹脂基板では吸湿量
は約０．２５重量％である。なお、ディスクの「反り」
とは、ディスクを（テーブルなどの）平坦面に凸面側を
下にして水平に置いた時の、ディスク外周部の該平坦面
からの距離をいう。

【００１２】光記録において、年々記録密度が向上して
いる。記録密度の向上は用いられる光ヘッドのレーザ光
の波長を短くすることと、対物レンズの開口数（ＮＡ）
を大きくすることに大きく負っている。レーザ波長の短
波長化と高ＮＡ化により、光ディスクの反りへの要求
（平坦さへの要求）は益々厳しくなってきた。

【００１３】特に、フライングヘッドを用いる膜面入射
タイプ媒体では要求が大きい。膜面入射タイプ媒体で
は、対物レンズ又はＳＩＬ（ソリッドイマージョンレン
ズ）を搭載したＨＤ（ハードディスク）で公知の構造の
フライングヘッド（浮上ヘッド）が用いられる。フライ
ングヘッドではヘッド浮上量の安定さとヘッド姿勢の安
定さが要求され、ディスクの急激な反り変化は特に許容
されない。

【００１４】本発明はかかる課題を解決して、反りの急
激な変化や大きい反りを発生しない光記録媒体を得るこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の光記録媒体は、
基板上に形成した無機の記録層に光を照射することによ
り、少なくとも情報の再生を行なう光記録媒体におい
て、記録層を形成した側とは反対側の基板面上に、４０
℃における水蒸気透過量≦１．２ｇ／（ｍ²・ｄａｙ）
のＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）を形成し
たことを特徴とする。これにより、反りの急激な変化や
大きい反りの発生を防ぐことができる。

【００１６】ここでＤＬＣ膜は、塑性変形硬さ≧１３０
０ｋｇ／ｍｍ²、かつ情報の再生に用いる光の波長にお
ける屈折率（ｎ）≦２．７で消衰係数（ｋ）≦０．４で
あり、さらに記録層を形成した側とは反対側の基板面側
から、透明基板を通して記録層に光を照射して、情報の
再生を行なうことが好ましい。これにより、透明基板を
通して記録層に光を照射して、情報の再生を行なう際
に、光を減衰させることなく、ディスクの光入射面に付
着した汚れを布などで拭き取る時の傷付き防止効果を高
めることができる。また本発明は、記録層の基板側とは
反対の側から、記録層に光を照射して情報の再生を行な
う光記録媒体においても、好ましく用いることができ
る。

【００１７】そして本発明では、反りを抑えることがで
きるために、光の照射により生じる記録層の物理特性の
変化を利用して、情報の記録・再生を行なう光記録媒
体、特に記録層の物理特性の変化は、記録層の構造特性
の変化である光記録媒体においてより好ましい。さらに
またＤＬＣ膜は、水素原子が膜中の炭素原子と結合した
状態で添加されていることにより、摩擦力を低下させる
ことができるのでより好ましい。

【００１８】こうした本発明の光記録媒体を製造する際
には、水素または炭化水素ガスを含むアルゴンガス雰囲
気中で、炭素ターゲットを高周波スパッタして、ＤＬＣ
膜を製膜することより、本発明において必要な特性を有
する光記録媒体を生産性良く製造することができる。あ
るいはまた本発明の光記録媒体を製造する際には、ベン
ゼンやトルエンを原料とした熱フィラメントＤＣプラズ
マＣＶＤ法で、ＤＬＣ膜を製膜することより、本発明に
おいて必要な特性を有する光記録媒体を生産性良く製造
することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の光記録媒体は、０．６ｍ
ｍから３．０ｍｍ程度の厚さのプラスチック製基板の片
面に、少なくとも１層の無機記録膜を形成し、他の面に
後述のＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン膜）を形
成した光記録媒体である。本発明の光記録媒体は再生専
用の光記録媒体でもいいが、ディスクの反りの悪影響が
大きい記録、消去、再生が可能な書き換え可能型光記録
媒体に適用される時により大きい効果を発揮する。書き
換え可能型光記録媒体には相変化記録媒体と光磁気記録
媒体があるが、特に相変化記録媒体は、情報の高速処理
能力に加えて記録容量が大きく、また、ドライブの価格
がその構造が光磁気記録ドライブより簡単なことより廉
価になるメリットもあり、本発明でも好適の適用され
る。

【００２０】書き換え可能型光記録媒体は、０．６ｍｍ
から３．０ｍｍ程度の厚さのプラスチック製基板の片面
に、蒸着やスパッタ法で形成される無機薄膜の積層体が
用いられる。基板入射タイプ媒体は、ＰＣ／第１誘電体
／記録膜／第２誘電体／反射膜／有機樹脂保護層、とい
う構造が代表的なものである。光磁気記録媒体の記録層
はＴｂＦｅＣｏなどの希土類・遷移金属合金、相変化記
録媒体の記録層はＧｅＳｂＴｅやＡｇＩｎＳｂＴｅなど
のカルコゲン合金が使用されている。光磁気記録媒体の
誘電体はＳｉＮなどのチッ化膜、相変化記録媒体の誘電
体はＺｎＳ・ＳｉＯ２などのＺｎＳ系の膜が使用され
る。反射膜はＡｌにＴｉ、Ｃｒ、Ａｕなどを添加したＡ
ｌ合金膜が使用される。一方、膜面入射タイプの光記録
媒体はプラスチック基板の片面に、順に、反射層、下部
誘電体層、記録層、上部誘電体層からなる基本構成を有
する。基板と反射層の間に接着層があってもよい。基板
が耐熱温度の低いプラスチック基板では熱の悪影響を防
止する為の断熱層が基板と反射層の間にある方が好まし
い。また、誘電体層は透明誘電体膜の２層以上の積層体
層であってもよい。さらに、上部誘電体層の上にＤＬＣ
膜などの低摩擦係数膜があってもよい。また、ＤＬＣ膜
の上に液体潤滑剤が薄く塗布されていてもよい。上部誘
電体層の上にＤＬＣ膜を形成する時に、同時に本発明の
ＤＬＣ膜を基板面（無機記録膜が形成された面と反対の
基板材料が露出している面）に形成することもできる。
すなわち、両面に同時にＤＬＣ膜を形成することによ
り、ディスクの生産性を高めることができる。

【００２１】本発明においてＤＬＣ膜の製造方法にはス
パッタ法、プラズマＣＶＤ法などがある。ここでいうＤ
ＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜はアモルファス
カーボン膜であるが、カーボン原子の２つの結合様式で
あるＳＰ²結合とＳＰ³結合との混在した状態がラマン散
乱分光スペクトルで観察される膜である。さらに水素原
子を膜中に炭素原子と結合した状態で添加することによ
り摩擦力が低下して最も好ましい。スパッタ法ではＣ
（グラファイト）ターゲットを用いてＡｒ（アルゴン）
にＨ₂（水素）やＣＨ₄（メタン）を添加したガス雰囲気
で製膜される。Ｈ₂（水素）やメタン（ＣＨ₄）ガスを用
いることによりＨ（水素）が添加されたＤＬＣ膜を作製
することができる。スパッタ法ではプラズマ密度を高く
する観点とアーク放電を防止する観点から高周波（Ｒ
Ｆ）放電を用いるのが好ましい。プラズマＣＶＤ（Ｐｌ
ａｓｍａＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒＤｅｐｏｓ
ｉｔｉｏｎ）法では、メタン（ＣＨ₄）、ベンゼン（Ｃ₆
Ｈ₆）、トルエン（Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ₃）などの原料ガスを高周
波放電や直流放電で発生させたプラズマ中で分解して基
板（本発明では光記録媒体）上にＤＬＣ膜を堆積させる
ものである。なお、直流放電ではプラズマ密度をあげる
為に、フィラメントを用いて熱電子を発生させ、フィラ
メントとフィラメント近傍に設置したアノード電極との
間に直流電圧を印加して放電させる熱フィラメントＤＣ
プラズマＣＶＤ法が好ましい。高周波スパッタ法は工業
的に確立された方法であり、光記録媒体を構成する各種
の薄膜がスパッタ法で作製されることより、最終工程の
ＤＬＣ膜作製をそれまでの記録膜作製に続いて、スパッ
タ製膜される面を反対にするだけで、連続的に行なうこ
とができるので最も容易に工業化できて好ましい方式で
ある。熱フィラメントＤＣプラズマＣＶＤ法では薄くて
良好な膜質の水素添加されたＤＬＣ膜を得ることができ
る。またＤＣ放電である為に、電源の価格が安い、放電
の開始時刻を厳密に制御できることにより生産タクト時
間を短縮できる、といった工業上のメリットが大きい。

【００２２】以上の手法で作製される水素添加されたＤ
ＬＣ膜（以下はＤＬＣ膜という。）の水蒸気透過率は４
０℃において１．２ｇ／（ｍ²・ｄａｙ）以下となるよ
うに、その製膜条件と膜厚が選定されなければならな
い。ＤＬＣ膜の密度が低い場合や、膜に多くの亀裂があ
るような条件では本発明の目的を満足することはできな
い。すなわち、水蒸気透過率が１．２ｇ／（ｍ²・ｄａ
ｙ）より大きいと、湿度変化に対して反りの急激な変化
を防止する効果が小さくなる。水蒸気透過率はプラスチ
ック基板の片面にＤＬＣ膜を形成して、ＤＬＣ膜面側を
加湿側にして測定される。本発明では、米国ＭＯＤＥＲ
ＮＣＯＮＴＲＯＬＳ，ＩＮＣ．社（通称ＭＯＣＯ
Ｎ）のＰＥＲＭＡＴＲＡＮ−Ｗ１Ａ型水蒸気透過率測定
装置を用いて、ＤＬＣ膜面側を加湿側（４０℃、９０％
ＲＨ）にして測定された。

【００２３】さらに、本発明の光記録媒体が、情報の再
生を、基板の無機記録層を形成した面と反対の面から透
明基板を通して行なう基板入射タイプの光記録媒体の時
は、ＤＬＣ膜の硬度が高いことと使用される波長の光に
対する光透過性能が要求される。すなわち、塑性変形硬
さが１３００ｋｇ／ｍｍ²以上、情報の再生に用いる光
の波長における屈折率（ｎ）が２．７以下、消衰係数
（ｋ）が０．４以下となるようにＤＬＣ膜の製膜条件が
選定されなければならない。

【００２４】ディスクの光入射面に付着した汚れを布な
どで拭き取る時の傷付き防止効果を満足するには、ＤＬ
Ｃ膜の塑性変形硬さが１３００ｋｇ／ｍｍ²以上の硬
く、塑性変形し難い層が必要である。単にヤング率（弾
性変形硬さ）が高いだけでは、本発明の目的の上部誘電
体層に用いることはできない。すなわち、拭き取り作業
の時の繰り返しシェア変形に耐える必要があるからであ
る。薄膜の「塑性変形硬さ」は、株式会社エリオニクス
社製のナノインデンテーション・テスタ（ＴｙｐｅＥ
ＮＴ−１１００型）で測定、評価された（雑誌「月刊ト
ライボロジ」１９９７年９月号２０、２１ページ、参照
方）。「塑性変形硬さ」は、当該測定手法においては、
除荷の際の曲線の最大変位における接線を求め、その傾
きからから塑性変形量を分離してビッカース硬度に相当
する硬さを求めたものである。圧子形状になどにより実
際のビッカース値とは若干異なる。式；ＨＶ＝３．７９
２６×０．０１×Ｐｍａｘ／（ｈｒ×ｈｒ）（ただし、
Ｐｍａｘは最大荷重、ｈｒは除荷の際の曲線の最大変位
における接線の荷重＝０の時の変位）で算出される値で
ある。塑性変形硬さが１３００ｋｇ／ｍｍ²以下の膜で
は傷付き防止効果が小さかった。なお、「塑性変形硬
さ」の測定は単結晶Ｓｉ基板上に作製された約１００ｎ
ｍの膜厚の膜で測定された。すなわち、実際の媒体と異
なり、同じ製膜条件でＳｉ基板上に作製された膜で測定
されることとする。

【００２５】さらに、上記のように基板入射タイプの光
記録媒体では、本発明のＤＬＣ膜は使用される光に対し
て、記録情報の読み出しに支障ない程度の高い透過率で
なければならない。ＤＬＣ膜の膜厚はおおよそ１０ｎｍ
から２０ｎｍの範囲である。１０ｎｍより薄いと十分な
保護性能がでなく、２０ｎｍより厚いと膜の内部応力の
ために剥離などの問題が発生し易い。１０ｎｍから２０
ｎｍの範囲の膜厚のＤＬＣ膜の光透過率が十分な値を持
つためには、ＤＬＣ膜の屈折率（ｎ）が２．７以下、か
つ消衰係数（ｋ）が０．４以下でなければならない。好
ましくは、屈折率（ｎ）が２．２から２．７以下の時の
消衰係数（ｋ）は０．２以下、屈折率（ｎ）が２．２以
下の時の消衰係数（ｋ）は０．４以下が良い。

【００２６】本発明の基板は、吸水率が約０．１重量％
以上のプラスチック基板が好ましく用いられる。原料価
格が安く射出成形し易いポリカーボネートを代表とする
厚さ０．６ｍｍから３．０ｍｍ程度で、直径４５ｍｍか
ら１３０ｍｍの熱可塑性樹脂円板が好ましく使用される
が、これに限定されるものではない。傷付き防止効果の
みを期待する時は吸水率の小さいポリオレフィン系のプ
ラスチック基板などにも適用される。

【００２７】

【実施例１、比較例】１．２ｍｍ厚さのプラスチック基
板の片面に、基板面から順に、断熱層、反射層、下部誘
電体層、記録層、第１上部誘電体層、第２上部誘電体
層、からなる構成を有し、基板の反対面にＤＬＣ膜を有
する膜面入射タイプの相変化光記録媒体（以下、実施例
１のディスクと称する。）を作製した。ここで、プラス
チック基板には、１２０ｍｍ直径で、内径１５ｍｍのセ
ンターホールを有するポリカーボネイト製の基板を用い
た。基板の射出成形により、連続サーボ用の螺旋溝（グ
ルーブ）が半径２４ｍｍ〜５８ｍｍの範囲に形成されて
いる。溝深さは７０ｎｍであり、トラックピッチは１．
１０μｍである。グルーブ幅とランド幅は、ともに約
０．５５μｍ幅である。該基板の記録面（グルーブ面）
上に、膜面入射タイプの相変化記録媒体を作製した。断
熱層と下部誘電体層と第１上部誘電体層としてＺｎＳ−
ＳｉＯ₂膜（ＺｎＳ：ＳｉＯ₂＝８０：２０ｍｏｌ％のタ
ーゲットをスパッタして得られる膜）を用いた。記録層
は、ＧｅＳｂＴｅ合金膜（Ｇｅ：Ｓｂ：Ｔｅ＝２：２：
５原子％、膜厚２０ｎｍ）である。反射層は、ＡｌＣｒ
合金膜（Ａｌ：Ｃｒ＝９７：３原子％、膜厚１５０ｎ
ｍ）である。これらの無機薄膜はマグネトロンスパッタ
リングによって形成した。使用したスパッタ装置はＡＮ
ＥＬＶＡＣｏｒｐ．製のインラインスパッタ装置（Ｉ
ＬＣ３１０２型）であり、ターゲットは８インチ直径
で、基板は自公転しながら製膜される。膜厚はスパッタ
時間で調節した。断熱層の膜厚は初期化の時の基板変形
が防止できる膜厚とした。反射膜の膜厚は記録感度と繰
り返しオーバライト耐久性の観点から決定した。膜厚が
光学特性に関与する層の膜厚は、膜面から６５０ｎｍの
光を照射した時の反射率（初期結晶化後の反射率）が約
２０〜４０％になるように、各層の膜厚を調節した。具
体的には、ＺｎＳ−ＳｉＯ₂膜の屈折率は２．１８であ
り、断熱層の膜厚は１５０ｎｍ、下部誘電体層の膜厚は
１５ｎｍ、第１上部誘電体層の膜厚は２０ｎｍである。
また、上記のように記録層の膜厚は２０ｎｍであり、反
射層の膜厚は１５０ｎｍである。第２上部誘電体層はＳ
ｉＮ膜とした。すなわち、金属Ｓｉをターゲットにして
Ａｒガスと窒素ガスの７０：３０混合比のガスを用いて
スパッタ製膜した。膜厚は７０ｎｍであり、屈折率は
１．９５であった。以上で得られた第２上部誘電体層ま
で製膜したサンプルディスクを比較例とする。

【００２８】次に、第２上部誘電体層まで製膜したサン
プルを別の真空装置（ＡＮＥＬＶＡＣｏｒｐ．製ＳＰＦ
−４３０Ｈスパッタ装置）に移して、基板の反対面（プ
ラスチック材料が露出した面）の上にＤＬＣ膜を１５ｎ
ｍの膜厚に形成した。すなわち、４インチのＣ（グラフ
ァイト）ターゲットをＡｒガスとＣＨ₄（メタン）ガス
との混合ガスで高周波スパッタ製膜した。スパッタ中の
Ａｒガスの流量は６３ＳＣＣＭ、ＣＨ₄（メタン）ガス
の流量は７ＳＣＣＭであり、ガス圧力は０．６７Ｐａで
ある。高周波電力は５００ｗａｔｔで堆積速度は４．１
５ｎｍ／ｍｉｎだった。この水素添加されたＤＬＣ膜の
水蒸気透過率は（１．２ｍｍＰＣ基板の片面に同じＤＬ
Ｃ膜を１５ｎｍ製膜して測定したところ）０．４ｇ／
（ｍ²・ｄａｙ）だった。なお、塑性変形硬さは１５０
０（ｋｇ／ｍｍ²）であり、４１０ｎｍの光における屈
折率（ｎ）は２．２０で消衰係数（ｋ）は０．１９だっ
た。

【００２９】以上で、１．２ｍｍ厚さのプラスチック基
板の片面に、基板面から順に、断熱層、反射層、下部誘
電体層、相変化記録層、第１上部誘電体層、第２上部誘
電体層を有し、基板の反対面にＤＬＣ膜を有する構成の
膜面入射タイプの相変化光記録媒体、すなわち実施例１
が完成した。

【００３０】比較例のディスクと実施例１のディスクの
湿度変化による反り変化を調べた。すなわち、ディスク
を３２．８℃、８５％ＲＨの雰囲気に３日間放置して環
境湿度と平衡状態にした。その後、恒温恒湿槽から取り
出し急に５５℃、３６％ＲＨの環境下に移して、ディス
クの反りの時間変化（３２．８℃、８５％ＲＨでの初期
の反り量からの変化）を調査した。比較例のディスクで
は、約７０分後にディスクの反りの初期量からの変化は
１７０μｍの最大値を示し、その後は徐々に元の反り量
に戻り、約４００分後に定常状態となった。実施例のデ
ィスクでは、このような大きい変化は見られなかった。
すなわち、７０分後もディスクの反りの初期量からの変
化は３０μｍであり、その後も急激な変化は見られなか
った。４００分後でも反りの初期量からの変化は５０μ
ｍであった。ドライブに挿入して使用する現実状況を勘
案すると、４００分でテスト終了した。このように、本
発明（実施例１）のディスクでは、反りの急激な劣化を
防止する効果が大きかった。

【００３１】

【実施例２】実施例１と同じ装置（ＡＮＥＬＶＡＣｏ
ｒｐ．製のインラインスパッタ装置（ＩＬＣ３１０２
型））、同じターゲットを用いて、実施例１と同じＰＣ
基板上に相変化の無機記録膜の積層体を製膜し、基板面
にはプラズマＣＶＤ装置でＤＬＣ膜を製膜して基板入射
タイプの相変化記録媒体（以下、実施例２のディスク）
を作製した。

【００３２】すなわち、まず、ＰＣ／第１誘電体／記録
膜／第２誘電体／反射膜の構成の媒体を作製した。誘電
体は実施例１と同じＺｎＳ・ＳｉＯ₂膜であり、記録
膜、反射膜も実施例１と同じ材料、同じ製膜条件であ
る。スパッタ時間の調節で、第１誘電体の膜厚は１００
ｎｍ、記録膜の膜厚は２０ｎｍ、第２誘電体の膜厚は１
５ｎｍ、反射膜の膜厚は１５０ｎｍとした。

【００３３】反射膜まで製膜したサンプルを別の真空装
置（プラズマＣＶＤ装置）に移して、基板の反対面（プ
ラスチック材料が露出した面）の上にＤＬＣ膜を１５ｎ
ｍの膜厚に形成した。すなわち、トルエン（Ｃ₆Ｈ₅ＣＨ
₃）を原料として熱フィラメントＤＣプラズマＣＶＤ法
で２．７ｎｍ／ｍｉｎの製膜速度で水素添加された１５
ｎｍ厚さのＤＬＣ膜を製膜した。フィラメントには２４
Ａ（アンペア）の電流を流して（電力は２３０ｗａｔ
ｔ）、フィラメント近傍に設置したアノードとの間に４
４ボルトを印加、２３０ｍＡの電流を流してプラズマを
生成した。なお、該プラズマ源から２４０ｍｍ離した所
に設置した基板近傍には７ｍｍピッチのメッシュ状電極
（グリッド）を設置して−１３５０ｖｏｌｔの電位を印
加してプラス粒子を加速して基板に堆積させた。

【００３４】このＤＬＣ膜の塑性変形硬さは２２００
（ｋｇ／ｍｍ²）だった。５６０ｎｍの光における屈折
率（ｎ）は１．９７で消衰係数（ｋ）は約０（ゼロ）だ
った。４１０ｎｍの光における屈折率（ｎ）は２．４２
で消衰係数（ｋ）は０．１３だった。

【００３５】以上で、１．２ｍｍ厚さのポリカーボネー
トを基板として、ＤＬＣ膜／ＰＣ基板／第１誘電体／記
録膜／第２誘電体／反射膜からなる構成を有する基板入
射タイプの相変化光記録媒体（実施例２）が完成した。
（なお、反射膜面上には、薄膜の保護の為に、紫外線硬
化樹脂をスピンコート法で形成した。）このディスクの
光入射面（ＤＬＣ膜面）をワイピングクロス（商品名
「ＢＥＭＣＯＴ」、旭化成（株）製）を用いて５００ｇ
の荷重で繰り返し摩擦するテストを行った。ＤＬＣ膜の
ないＰＣ基板では５回の摺動ですでに無数の傷が発生し
たが、本発明のＤＬＣ膜を形成した実施例２のディスク
では１００回の繰り返し摺動後も目視できる傷は一切な
かった。また、実施例２のディスクを６５０ｎｍのレー
ザ光を用いる光ディスク評価機（パルステック工業製Ｄ
ＤＵ−１０００型装置）を用いて、線速度６ｍ／ｓｅｃ
で４．８６ＭＨｚ（記録マーク長０．６２μｍ）の信号
を記録、再生した。スペクトルアナライザーで得られた
再生信号の信号雑音比（ＣＮＲ）は４８ｄＢであり、Ｄ
ＬＣ膜を光入射面に有しない媒体の通常レベルと誤差範
囲で同じだった。また、ディスクの反射率も変化なかっ
た。以上より、実施例２の媒体は十分な傷つきを防止と
光透過率を有することが判明した。

【００３６】

【発明の効果】本発明の光記録媒体によれば、本発明の
ＤＬＣ膜を、無機記録膜を形成していない基板面に有す
ることにより、急激な湿度変化に媒体が置かれても、急
激な反りの発生が防止でき、ドライブ内のトラブル（Ｃ
ＮＲ劣化やトラッキング不良やフライングヘッドの破
損）が防止できる。また、光の透過率を損なうことな
く、汚れを拭き取る時の傷付きが防止できた。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成した無機の記録層に光を照
射することにより、少なくとも情報の再生を行なう光記
録媒体において、記録層を形成した側とは反対側の基板
面上に、４０℃における水蒸気透過量≦１．２ｇ／（ｍ
²・ｄａｙ）のＤＬＣ膜（ダイヤモンドライクカーボン
膜）を形成したことを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】ＤＬＣ膜は、塑性変形硬さ≧１３００ｋ
ｇ／ｍｍ²、かつ情報の再生に用いる光の波長における
屈折率（ｎ）≦２．７で消衰係数（ｋ）≦０．４であ
り、さらに記録層を形成した側とは反対側の基板面側か
ら、透明基板を通して記録層に光を照射して、情報の再
生を行なうことを特徴とする請求項１記載の光記録媒
体。
【請求項３】記録層の基板側とは反対の側から、記録
層に光を照射して情報の再生を行なうことを特徴とする
請求項１記載の光記録媒体。
【請求項４】光記録媒体は、光の照射により生じる記
録層の物理特性の変化を利用して、情報の記録・再生を
行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載
の光記録媒体。
【請求項５】記録層の物理特性の変化は、記録層の構
造特性の変化であることを特徴とする請求項４記載の光
記録媒体。
【請求項６】ＤＬＣ膜は、水素原子が膜中の炭素原子
と結合した状態で添加されていることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の光記録媒体。
【請求項７】ＤＬＣ膜は、水素または炭化水素ガスを
含むアルゴンガス雰囲気中で、炭素ターゲットを高周波
スパッタして製造することを特徴とする請求項１〜６の
いずれかに記載の光記録媒体の製造方法。
【請求項８】ＤＬＣ膜は、ベンゼンやトルエンを原料
とした熱フィラメントＤＣプラズマＣＶＤ法で製造する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の光記
録媒体の製造方法。