JPH01245447A - 光磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［利用分野］ 本発明はレーザ等の光により情報の記録・再生・消去等
を行う光磁気記録媒体に関する。更に詳細には、透明合
成樹脂基板上に膜面に垂直な方向に磁化容易方向を有し
た金属薄膜よりなる記録層を形成し、磁気光学効果によ
り情報を記録再生する光磁気記録に用いられる耐環境性
の秀れた光磁気記録媒体に関する。

［従来技術］ 光記録媒体は高密度・大容量の情報記録媒体として種々
の研究開発が行なわれている。特に情報の消去可能な光
磁気記録媒体は応用分野が広く種々の材料・システムが
発表されており、その実用化が待望されている。

上述の光磁気記録材料としては、例えば、特開昭５２−
３１　ｒｏ３号公報記載のＦｅｒｂ、特開昭５６−１２
６９０７号公報記載のＦｅＴｂＧｄ、特開昭５８−７３
７４６号公報記載のＦｅＴｂＣｏ、　ＦｅＣｏＤｙ、特
開昭６１−１６５８４６号公報記載のＦｅＮｄ等既に多
くの提案かある。しかし、これらの情報の消去可能な光
磁気記録媒体の実用化には、記録・再生特性のより一層
の向上及びその記録層を構成する記憶材料の大半は酸化
等の腐蝕を起こしやすいため、その耐酸化性を含めた耐
久性を向上させることが必要といわれている。

これに対して、例えば特開昭５９−１１００５２号公報
には、光メモリ素子の記録層を少なくとも一方か誘電体
層である２層の酸素を含有しない膜間に挟持することに
より記録層の酸化を防止することが提案されている。ま
たこのような基板と記録層との間に誘電体を設けてカー
回転角を向上させることが広く知られている。そしてこ
の場合においては誘電体層は酸素を含有していないこと
が必要であり、誘電体層としてはＡｉ’Ｎ、　Ｈ（］Ｆ
２　、　Ｚｎ３゜Ｃｅ［３、Δｆｆ１Ｆ：＋・３ＮａＦ
、　Ｓｉ：＋　Ｎ４等の窒化物、弗化物等で形成される
ことが好ましいとされている。

ところでこれらの中で耐環境性に秀れているといわれる
ＡｆＮ、Ｓ！３Ｎ４等の窒化膜について検討したところ
、その製膜速度が遅いこと、また膜中ヒズミが大きく特
にプラスチックス基板上に多層膜を形成した場合、環境
劣化試験によりグループに沿った剥離等が生じる問題が
あり、耐酸化性とは別の而での耐久性での問題があるこ
と等より一層の改善が必要なことがわかった。

［発明の目的］ 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、透明合成樹
脂基板上に誘電体層を介して記録層を設けた耐久性の良
い光磁気記録媒体を目的とするものである。すなわち、
具体的には前記記録媒体の１Ｍ境安定化をはかり特に基
板と誘電体層界面の劣化によるワレ、剥離を防止するこ
とを第１の目的とする。また誘電体層と光磁気合金層と
の界面の安定化を第２の目的とする。また、プラスチッ
ク基板より必るいは基板を通し光磁気記録層界面に侵入
する特に［１２０等の劣化因子を抑制することを第３の
目的とする。

［発明の構成２作用］ 上述の目的は、以下の本発明により達成される。

すなわら本発明は透明合成樹脂基板上に少なくとも誘電
体層を介して光磁気記録層を設けた光磁気記録媒体にお
いて、前記誘電体層が、一般式％式％ ： ７は原子分率、■は酸化度）で表わされるところのチタ
ン金属を含むインジウム金属及び／又はスズ金属の誘電
性の酸化物膜であることを特徴と−する光磁気記録媒体
でおる。

該誘電性酸化物膜中のチタン金属は、酸化物膜自身に部
分的に存在する遊離又は結合の不完全な酸素を吸着及び
／又は結合し、光磁気合金層への酸素の侵入を防止する
こと、及び合金膜との界面を安定化する効果を有する。

従ってチタン金属の存在は、媒体の耐久性の而で有効と
なる。酸化物膜中のチタン金属含有率は、前述の酸素に
対する効果及び酸化物膜白身の屈折率と透明性の３点の
兼ね合いから、前記一般式中の７の値において１京子分
率で０．３５以下、更に好ましくは０．２０以下である
。

また、本発明の構成において、酸化物膜と光磁気記録膜
との間にざらに金属チタン薄膜からなる前面金属保護層
を設けることが耐酸化性、耐透湿性の而からより好まし
い。この金属チタン薄膜の膜厚は記録・再生の面から５
０Å以下であることか必要で、更に媒体のＣ／Ｎを高め
るという点から２０Å以下が好ましい。

本発明における前記誘電性酸化物膜の製造方法としては
、公知の真空蒸着法、スパッタリング法で作られるが、
高温高湿耐環境性試験で生じるハガレを生じざぜないた
めにプラスチックス基板との接着性が大ぎい条件で作製
することか好ましい。

このためにはスパッタリング法が好ましい。

本発明の光磁気記録層としては、光磁気効果により記録
、再生できるものであれば良く、公知の膜面に垂直な方
向に磁化容易方向を有し任意の反転磁区を作ることによ
り光磁気効果に基いて情報の記録再生が可能な磁性金属
薄膜、例えばＦｅｒｂ合金系のＦｅＴｂＣｏ合金、　Ｆ
ｅＴｂＧｄ合金、　ＮｄＤｙＦｅＣｏ合金。

Ｆｅ−Ｎｄ系の合金、　Ｆｅ−Ｐｒ、　Ｆｅ−Ｃｅ等が
適用できる。

本発明における合成樹脂基板としてはポリカーボネー１
〜樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、４−メチル−ペ
ンテン樹脂などまたそれらの共重合体などか適用できる
が、機械強度、耐候性、耐熱性、透湿量の点でポリカー
ボネート樹脂が好ましい。

本発明の光磁気記録層の基板と反対側に設ける裏面保護
膜としては、誘電体及び／又は金属等の無機物、史には
感光性樹脂等の有機物が用いられる。誘電体保護層とし
ては、膜表面から光磁気記録層への酸素やト［２０の侵
入を防ぐために、亀裂やピンホールの少ない物質か好ま
しく、／’Ｊ！Ｎ。

Ｈ’ｌＦｚ　、　２ｎＳ、　ＣｅＦ：＋、　ＡＩＦ＋　
・３ＮａＦ、　５ｉ３Ｎ４　。

ＳｉＱ、　５ｉＱ２．　Ｚｒｚ　０３．　Ｉｎｚ　０３
．５ｎ０２などの窒化物。

弗化物１Ｍ化物、又はこれらの複合体などが適用できる
。特に、本発明による前述の一般式％式％ ： ２は原子分率、■は酸化度）で表わされるところのチタ
ン金属を含むインジウム金属及び／又はスズ金属の誘電
性の酸化物は、前述の理由によりかかる保護層としても
適したものである。

また、光磁気記録層と上記誘電性酸化物からなる誘電体
保護層の界面に存在する酸素や、酸化物保護層自身の持
つ遊離または結合不完全な酸素が光磁気記録層に侵入す
るのをざらに抑えるため、光磁気記録層と該誘電体保護
層の間に、膜厚５０Å以下の金属チタン膜を設けること
が更に好ましい。

この金属チタン膜の膜厚は、記録時の感度の面から２０
Å以下か特に好ましい。

裏面保護層として金属保護層を用いる場合には、ＡＪｌ
、　Ｃｕ、八ｕ、　Ｃｒ、八ｑ、Ｔｉ、　Ｚｒ、　Ｓｉ
などが適用できるが、記録時レーザービームスポットか
らの熱拡散を少なくするために、熱伝導度の小さい物質
、即らＴｉ、　Ｚｒか特に好ましい。これらは公知の真
空蒸着法、スパッタリング法で作製できる。

更に裏面保護層として有機物保護層を用いることができ
る。かかる有機物保護層としては公知の各種感光［生樹
脂等が適用でき、コーティング法等により形成できる。

なお有機保護層は前述の無機保護層と組み合わせ、無機
保護層が記録層に接するように配置して用いることが好
ましい。裏面保護層としては上記各保護層の組合せでし
良い。なお裏面保護層は少なくとら記録層の側面まで被
覆するように設けるのか好ましい。

上述の本発明の作用は以下のとおりである。

透明プラスチック基板を用い、膜面反射によるカー回転
角を大きくするため基板と光磁気記録層との間に誘電体
膜を設けた光磁気記録媒体では、前述の通り誘電体膜と
して代表的な公知のＳｉＱ。

ＺｎＳ、　ＡＩＮ、Ｓｉ３Ｎ４等を用いディスクを構成
した場合、高温高湿及びまたはヒートサイクルによる耐
久性試験を行うとディスクに亀裂がはいり光磁気特性が
急激に劣化することがＩ２察された。これは主にプラス
チック基板界面での誘電体膜のはかれに起因する。

ところが本発明による、誘電体層に一般式％式％ ： は原子分率、ｙは酸化度）で表わされるところのチタン
金属含有の誘電性酸化膜を用いたディスクではおどろく
べきことにこの界面での劣化によるハクリは生じず、ま
たディスクの耐久性か箸しく改善される作用があること
を見出した。これは該透明誘電性酸化膜とプラスチック
界面、特にポリカーボネート基板との親和性が大きいこ
とによるものと思われる。これらの効果は通常の環境下
での長期安定性と共にヒートサイクル、ヒートショツタ
に対して特に有効となる。また、本発明の酸化物膜の誘
電体層と光磁気記録層との間にざらにＴｉの薄膜を設け
ることにより酸化物表面に吸着する０２あるいは［（２
０を１ヘラツブする作用があり耐久性をより増すことが
できる。この１１膜は光磁気記録層に書き込まれる記録
スポット形状には影響を与えないように前述の通り５０
Å以下の膜厚であることが必要である。

ざらに、本発明において裏面保護層として、上記誘電体
層と同じの一般式 ％式％ わされるところのチタン金属含有の誘電性酸化膜を用い
たディスクでは、光磁気記録層の酸化等によるピンホー
ルの発生は全く見られなかった。

以上の通り、本発明はプラスチックス基板上に一般式［
（Ｉｎ２０３）　　　（ＳｎＯｙ　）　　　］　　　Ｔ
ｉｘ　　　　　　１−ｘ　　１−ｚ　　ｚ（Ｏ≦Ｘ≦１
，１≦ｙ≦２．Ｏ≦７≦０．３５　）で表わされるとこ
ろのチタン金属をふくむインジウム金属及び／またはス
ズ金属の誘電性の酸化物膜からなる誘電体層、史には該
酸化物膜からなる保護層を設置プることにより、耐環境
性か極めて優れ、高い動特性を持つ光磁気記録媒体を実
現したものである。

以下、本発明の詳細な説明する。

実施例１ 以下のようにして第１図に示す構成の光磁気記録媒体を
作成し評価した。図において１は単板。

２は誘電体層、３は記録層、４は裏面保護層である。

直径１３０１１１ｍ　、厚さ１．２ｍｍの円盤で、１．
６　μｍピッチのグループを有するポリカーボネート樹
脂（ＰＣ）のディスク阜板１を３ターグツ１〜の高周波
マグネトロンスパッタ装置くアネルバ■ｙｓｐｒ−４３
０型）の真空槽内に固定し、４　Ｘ　１０−７１’ｏｒ
ｒになるまで排気する。なお、膜形成において単板１は
水冷し１５ｒｐｍで回転させた。

次にＡＩ”カス（５Ｎ）を真空層内に導入し圧力１Ｘ　
１０−２　ｒｏｒｒになるＪ：うに酊ガス流量を調整し
た。

ターゲットとしては、直径１００ｍｍ　、厚さ５ｍｍで
、Ｉｎｚ　０３　：　５ｎ０２＝９５　：　５　（ｗｔ
％）の焼結体からなる円盤上に金属チタンのチップを配
置し、放電電力１００Ｗ、放電周波数１３．５６聞２で
高周波スパッタリングを行い、誘電体層２として［（Ｉ
ｎ２０３）。、９（Ｓｎ０１．５　＞　０．１　］　０
．９丁ｌ□、　１　　（ＳｎＱの添数字は酸化度、それ
以下の添数字は原子分率）を約８００人堆積した。

続いて光磁気記録層３としてターゲットを［ｂ２３Ｆｅ
ａ９ＣＯａ合金（添数字は組成（原子％）を示す）の円
盤に変え、上述と同様の放電条件でｒｂｒｅｃｏ合金膜
を約４００人１粁積した。

続いて裏面保護層４としてターゲットをＴｉに変え、上
述と同様の放電条件でＴｉ膜を約５００人堆積した。以
上の順序で第１図に示すところのＰＣ／（［（Ｉｎ２０
：り　　　（Ｓｎ０１．５　）　０．１］０．９０．９ Ｔｉｏ、１）　／ＴｂＦｅＣｏ／Ｔｉの積層体、即ら光
磁気記録媒体を１ｑだ。

この積層体のＣ／Ｎ　［尚、Ｃ／Ｎ＝Ｓ／Ｎ＋１０１ｏ
１０１ｏ音帯域）／（分解能帯域幅））を測定した。こ
の測定は光磁気記録再生装置（ナカミチ０Ｈ３−１００
０ＴＶＩ）ｅ　（Ｉ［Ｉ　）　）を用い、９００ｒｐｍ
でディスクを回転させ、１．０２４）ＩＨｚの信号を５
．０ｍ−半導体レーザー光で記録したのら、０．８ｍｍ
の半導体レーＩアー光で読み出した。印加磁界は５００
０ｅ　（エルステッド）である。その結果、媒体のＣ／
Ｎは５２ｄＢであった。この媒体の媒体面を観察したと
ころ、ピンホールは観察されなかった。

次にこの積層体を６０℃、９０％Ｒ１＋の高温高湿下に
５００時間放置した。その後のＣ／Ｎを測定したところ
、放置前の測定結果と比較して全く変化は見うレナかっ
た。また、媒体面もピンホールの発生は全く見られなか
った。

以上の通り、本実施例１において本発明の有意性か示さ
れた。

実施例２ 第２図に示す構成の光磁気ディスクを以下のようにＬノ
で作成し評価した。図において、５は曲面保護層、その
他は第１図と同じである。

直径１３０ｍｍ　、厚さ１．２ｍｍの円盤で、１．６　
μｍビッチのグループを右するポリカー小ネー１〜樹脂
（ＰＣ）のディスク基板１を、実施例１と同じ装置内に
全く同じ条件で設置した。

次に、Ａｒカス（５Ｎ）を貞空層内に導入し、圧力１　
ｘ　ｔＯ−２ｒＯｒｒになるようにＡｒガスの流量を調
整した。ターゲットとしては、直径１００ｍｍ　、厚ざ
５ＩｎｍのＩｎ２０３焼結体からなる円盤上に金属チタ
ンのチップを配置し、放置電力１００Ｗ、放電周波数１
３．５６Ｈｔｌｚで高周波スパッタリングを行い、誘電
体層２として（Ｉｎ２０３）　０．９７”０．０３　（
添数字は原子分率）を約８００人堆積した。

続いて前面保護層５として、ターゲットをＴｉに変え上
述と同様の放電条件で金属［ｉ膜を約１０人堆積した。

次に記録層３としてターゲラ１へを１ｂ２３［０６９Ｃ
０８合金（添数字は組成（原子％）をしめす）に変え、
上述と同様の放電条件でＩ’　ｂ　ｌ−ｅ　Ｃｏ合金膜
を約６００人堆積した。

ざらに、第１の裏面保護層４ａとして、ターゲットを再
度Ｔｉに変え、上述と同様の放電条件で金属［ｉ膜を約
１０人堆積した。

最後に、第２の裏面保護層４ｂとして、ターゲットをＩ
ｎｚ　０３焼結体上に金属チタンチップを配置した複合
ターゲットに戻し、上ｊホと同様の放電条件で、誘電性
酸化物膜（Ｉｎ２０３　）　ｏ、　４７Ｔ！ｏ、　ｏ３
（添数字は原子分率）を約８００人堆積した。

以上の順序で第２図に示すところのＰＣ／［（Ｉｎ２０
３）　　ｏ、ｇ７ｒｉｏ、ｏ３］　　／Ｔｉ／丁ｂＦｅ
Ｃｏ／Ｔｉ／［（Ｉｎ２０３）　０．ｇ７日０．０３］
の積層体、叩ら光磁気記録媒体を得た。

この積層体のＣ／Ｎを実施例１と同じ条件で測定したと
ころ、５２ｄＢであった。また、媒体面を観察したとこ
ろ、ピンホール等の欠陥は見られなかった。

次にこの積層体を６０’０．９０％ＲＨの高温高湿下に
１０００時間放置し、その後のＣ／Ｎを測定したところ
、放置前と比較して全く変化は見られなかった。

また、媒体面もピンホール等の欠陥の発生は全く見られ
なかった。

上述のごとく、本実施例２から、本発明の有意性か示さ
れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の構成を示す断面図、第２図は実施例
２の構成を示す側断面図である。 １：基板、２：誘電体層、３：記録層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明合成樹脂基板上に少なくとも透明誘電体層を介
   して光磁気記録層を設けた光磁気記録媒体において、前
   記透明誘電体層が、一般式［（Ｉｎ＿２Ｏ＿３）＿ｘ（
   ＳｎＯ＿ｙ）＿１＿−＿ｘ］＿１＿−＿ｚＴｉ＿ｚ（０
   ≦ｘ≦１、１≦ｙ≦２、０≦ｚ≦０．３５：ｘ、ｚは原
   子分率、ｙは酸化度）で表わされるところのチタン金属
   を含むインジウム金属及び／又はスズ金属の誘電性の酸
   化物膜であることを特徴とする光磁気記録媒体。 ２、前記酸化物膜と光磁気記録膜との間に、膜厚が５０
   Å以下の金属チタン膜よりなる前面金属保護層が設けら
   れた請求項１記載の光磁気記録媒体。 ３、光磁気記録層の基板と反対側の面に、一般式［（Ｉ
   ｎ＿２Ｏ＿３）＿ｘ（ＳｎＯ＿ｙ）＿１＿−＿ｘ］＿１
   ＿−＿ｚＴｉ＿ｚ（０≦ｘ≦１、１≦ｙ≦２、０≦ｚ≦
   ０．３５：ｘ、ｚは原子分率、ｙは酸化度）で表わされ
   るところのチタン金属を含むインジウム金属及び／又は
   スズ金属の誘電性の酸化物からなる混合物保護層を設け
   た請求項１若しくは２記載の光磁気記録媒体。 ４、光磁気記録層の基板と反対側の面に接して金属チタ
   ン膜からなる裏面金属保護層が設けられた請求項１、２
   若しくは３記載の光磁気記録媒体。 ５、透明合成樹脂基板がポリカーボネート樹脂よりなる
   請求項１〜４記載のいずれかの光磁気記録媒体。