JPH02134741A - 光情報記録媒体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は光情報記録媒体に関し、より詳細には、光情報
記録媒体の保護膜の改良に関する。

［従来の技術］ 一般に、光＋ｌｌｆ報記録媒体には、長期信頼性を向上
させるために、保護膜で記録膜を覆う構造を採っている
ものが多い。従来記録膜として提案されている有機色素
系化合物、Ｔｅ−５ｅ化合物、希土類−遷移金属系化合
物には化学的または物理的に不安定なものが多く、その
ままでは安定した特性を１．ＩＬ持できないからである
。

ざらに、光情報記録媒体の十分な信頼性を確保するため
に、記録膜はもちろんのこと、保護膜、基体についても
数々の改善提案がなされている。

例えは保護膜としては、５ｉｓＮ、＋やＡ、ＣＮなどの
窒化物により形成されたものや、ＳｉＯや５ｉｎ２など
の酸化物により形成されたものが検討されている（有宗
久夫　日本応用磁気学会学術講演概要集　１９８４年１
１月　Ｐ１２８、日本応用磁気学会誌（１９８４）　ｖ
ｏｌ、８．Ｎｏ５．Ｐ２Ｏ３）。

このような保護膜で上下両面から記録膜を挟み込む、い
わゆるサンドイッチ構造を採ることにより長期信頼性を
向上させることができる。第７図に、このような構造を
採用した光情報記録媒体を示す概略断面図である。図に
おいて、１は基体、２と４は保護膜、３は記録膜である
。

サンドイッチ構造を採る光情報記録媒体としては、例え
ば、基体としてアクリル系紫外線硬化性樹脂基板を用い
、この上に、膜厚３００人の５ｉｌｌ模、記録膜、反射
膜、接着剤、裏板を順次積層したものが提案されている
（特開昭５９−１１００５６公報）。サンドイッチ構造
を採り、かつ、ＳｉＯを保護膜とすることで、５０℃の
恒温状態で、従来の光情報記録媒体の１０倍以上の期間
使用可能とすることができる。さらに、５ｉ３０４等を
用いた保護膜についても、同様の効果が得られるとの報
告がある。

［発明が解決しようとする課題］ このように、光情報記録媒体の長期信頼性を向上させる
方法としては、様々な提案がなされているが、いまだ十
分な長期的信頼性を得るには至っていない。本発明者は
、光情報記録媒体の十分な長期的信頼性を保証するため
には、６５℃、９５％の恒温恒温下で３０００時間以上
放置しても特性がほとんど劣化しないことが必要である
と考え、以下のような実験を行なった。

■ポリカーボネイト基板上にスパッタリング法によりＳ
ｉ、Ｎ４膜を形成し、これを６５℃、９５％の恒温恒温
下で放置したところ、２５０時間でひび割れが発生した
。これは、Ｓｉ３Ｎ、＋膜の内部応力が大ぎすぎるため
、ポリカーボネイト基板とＳｉ３Ｎ４膜との密着力が低
下したことによるものと考えられる。

■ポリカーボネイト基板上に、スパッタリング法により
ＳｉＯ２膜（保護膜）、ＴｂＦｅ１ｌＱ（記録膜）、５
ｔ３Ｎ４膜（保護膜）を順次積層し、第７図に示すよう
な構造の光磁気記録媒体を作製した。これを６５℃、９
５％の恒温恒温下で放置したところ、１０００時間経過
後にカー回転角の低下が見られた。これは、Ｓ　ｉ　０
２膜中の酸素が遊離し、この酸素によりＴｂＦｅ膜が酸
化したためであろうと思われる。また、同様の光磁気デ
ィスクを真空蒸着法により作製した場合も同し結果が得
られた。

このように、従来、比較的長期信頼性に優れているとさ
れていた光情報記録媒体であっても、６５℃、９５％の
恒温恒湿下で３０００時間以上放以上下も特性がほとん
ど劣化しないとの条件を満たすことはできなかった。

本発明は、十分な長期信頼性を有する光情報記録媒体、
すなわち、６５℃、９５％の恒温恒温下で３０００時間
以上放置しても特性が劣化しない光情報記録媒体を提供
することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の要旨は、基体上に保護膜と記録膜とを少なくと
も形成した光情報記録媒体において、該保護膜の少なく
とも一が酸化物と窒化物とを混合させた材料により形成
されており、かつ、該保護膜の一方の界面では酸化物の
混合比が高く他の界面では窒化物の混合比が高くなるよ
うに酸化物と窒化物との混合比が保護膜の膜厚方向に連
続的に変化していることを特徴とする光磁気記録媒体に
存在する。

以下、本発明について詳細に説明する。

（基体） 本発明は、基体の材料等を特に限定するものではない。

例えば、ガラス基板、ポリカーボネイト基板等、従来光
情報記録媒体の基体として使用されていたものばすへて
使用可能である。

（記録１摸） また、本発明は、記録膜の種類を特に限定するものでは
ない。従来使用されていた記録膜はすべて使用可能であ
る。例えば光磁気記録媒体の場合であれば、従来記録膜
としてはＴｂ−ＦｅＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏ、　　Ｔｂ−Ｃｏ
、　　Ｇａ−Ｔｂ　　−Ｃｏ等が使用されているが、こ
れらはすべて本発明の光情報記録媒体でも使用可能であ
る。

（保３蓮月莫） 保護膜は、上述のように、酸化物と窒化物とを混合させ
た材料により形成されている。また、この保護膜の一方
の界面では酸化物の混合比が高く他の界面では窒化物の
混合比が高くなるように酸化物と窒化物との混合比が保
護膜の膜ノブ方向に連続的に変化している。

複数の保護膜を有する光情報記録媒体にあっては、少な
くとも１つの保護１模がこのような構成を採っていれば
よい。

また、酸化物および窒化物としては、従来保護膜の材料
として使用されていたものであれば使ＪＴ３可能である
が、Ｓｉ、Ａ！Ｑ、Ｍｇ、Ｃａ、ＴｉＺｒ、Ｚｎの酸化
物およびこれらの窒化物を使用することが望ましい。酸
化物および窒化物は、種類づつ使用してもよいし、二種
類以上であってもよい。

基体と記録膜の間に挟まれた保護膜を上述のような酸化
物と窒化物との混合物により形成した場合は、基板側の
界面に酸化物が多く、記録膜側の界面に窒化物が多くな
るようにすることが望ましい。

以上、本発明に係わる基体、記録膜、保護Ｉ摸について
説明したが、これらとは異なる効果や目的のために他の
膜等を形成することは、何ら差し支えない。

［作用］ 本発明によれば、記録膜と基体との密着強度が高く、ま
た、保護膜の遊離酸素か記録膜を酸化しにくいので、光
磁気記録媒体の長期信頼性を向上させることができる。

一般に、光情報記録媒体の長期信頼性の向上の為に保護
膜に要求される性能としては、基体との密着性に優れる
ことと、記録膜を酸化しにくいこととがある。これに対
して、従来使用されていた保護膜は、窒化物系の保護膜
においては記録膜を酸化することはないものの基体との
密着性が悪く、酸化物系の保護膜においては基体との密
着性は良いものの記録膜を酸化し易かった。この課題を
解決するために、本発明者等により、基体上に酸化物に
より形成された保護膜を形成し、この保護膜上に窒化物
により形成された保護膜を形成し、さらにこの上に記録
膜を形成された光情報記録媒体か試された。しかし、か
かる光情報記録媒体は、酸化物により形成された保護膜
と窒化物により形成された保護１摸との界面でｆｆ１ｌ
Ｊ　離が起こり易いという、新たな課題を有するもので
あった。そこで、本発明者等は、さらに鋭意検削を重ね
た結果、保護膜と基体との界面では酸化物の混合比が高
く保護膜と記録膜との界面では窒化物の混合比が高くな
るように酸化物と窒化物との混合比が膜厚方向に連続的
に変化している保護膜を用いることにより、基体と保護
膜との密着性か良好であり、記録膜が酸化しにくく、か
つ上述のような保護膜間での７１離が発生するといった
ことの無い光情報記録媒体を得ることができるとの知見
を有するに至った。

第１図は、本発明による光情報記録媒体の構造の一例を
概念的に表す断面図である。図において、１は基体、２
および４は保護膜、５は記録膜である。保護膜２および
４において、黒点は窒化物を概念的に表わすものであり
、白点は酸化物を概念的に表わすものである。保護膜２
において、基体１との界面付近は酸化物が多く、記録膜
３との界面付近は窒化物か多くなっている。また保護膜
４は窒化物のみにより形成されている。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例として、光磁気ディスクの場合
について説明する。第２図は、本発明の一実施例に係わ
る光磁気ディスクの構造を概念的に示す断面図である。

図において、１は基体としてのポリカーボネイト基板、
２は酸化物（Ｓｉｎ）と窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）との混合
物により形成された保護膜、３はＴｂ−Ｆｅ−Ｃｏによ
り形成された記録膜、４はＳｉ３Ｎ４により形成された
保護膜、５は紫外線硬化性樹脂である。

この光磁気ディスク（以下、サンプルＡと呼ぶ）は、以
下のようにして製造した。

■まず、マスフローコントローラとコンピュータ制御下
でコントロールし、アルゴンガスに混入するガスを酸素
から窒素へ連続的に変化させることを可能とするスパッ
タリング装置を用い、酸化物と窒化物とを混合させた保
護膜２を、ポリカーボネイト基板１上に、最初はＳｉＯ
の混合比が多く、徐々にＳｉ、Ｎ４の混合比が増加する
ように成膜させた。

■続いて、保護膜２の上に、記録膜３としてのＴｂ−Ｆ
ｅ−Ｃｏ膜を、スパッタリング法により形成した。

■さらに、保護膜４としてのＳｉ３Ｎ４ｇを、同じくス
パッタリング法により形成した。

■最後に、紫外線硬化性樹脂５をスピンコード法により
形成した。

このようにして作製したサンプルＡについて、保護膜２
の膜の深さ方向に対する組織分析を、光電子分光分析法
によって行なった結果を第５図に示す。なお、第５図に
おいて横軸に示した膜の深さは、保護膜２と記録膜３と
の界面を０とし、保護膜２と基板１との界面を５として
、相対的に表した。

なお、比較のために、保護膜２としてＳｉＯを用いた光
磁気ディスク（以下、サンプルＢと呼ぶ）と、保護膜２
としてＳｉ３Ｎ４を用いた光磁気ディスク（以下、サン
プルＣと呼ぶ）を作製した。サンプルＢ１サンプルＣ共
に、保護膜２以外については、サンプルＡと同じ条件と
した。第３図はサンプルＢの構造を示す断面図であり、
第４図はサンプルＣの構造を示す断面図である。

サンプルＡ−Ｃを６５℃、９５％の恒温恒湿下で放置し
、一定時間毎に、極力−回転角を測定し、併せて保護膜
および記録膜の剥離・クラックの発生率を調べた。

第６図は極力−回転角の経時変化を示すグラフである。

図かられかるようにサンプルＢでは約１０００時間経過
後から、またサンプルＣでは約２５０時間経過後から極
力−回転角の低下が肥められるが、サンプルＡでは３０
００時間経過後もこのような低下は認められなかった。

また、サンプルＣでは約２５０時間経過後に保護膜にク
ラックがＵめられ、サンプルＢでも約１０００時間経過
後に記録膜の酸化による変色および透明化が認められた
が、サンプルＡではこのような変化は全く認められなか
った。

このように、本実施例に係わる光磁気ディスクは、６５
℃、９５％の恒温恒湿下で３０００時間以上放置しても
特性が劣化せず、従来よりも格段に長期信頼性を向上さ
せることができた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、光情報記録媒体
の長期信頼性を格段に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構造を概念的に示す断面図、第２図は
本発明の一実施例を示す断面図、第３図および第４図は
比較例としての光磁気ディスクの構造を示す断面図、第
５図は本発明の一実施例に係わる光磁気ディスクの保Ｍ
（ｉｆＦＡの組織分析の結果を示すグラフ、第６図は極
力−回転角の経時変化を示すグラフ、第７図は従来の光
情報記録媒体の構造を示す断面図である。 １・・・基板、２，４・・・保護膜、３・・・記録膜、
５・・・紫外線硬化性樹脂。 特許出願人　積水化学工業株式会社 代表者　廣　１）　馨 第 図 第 】 第 図 第 図 戸開　（ｈ） 第 図 第 図 スーＩ □ 第 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基体上に保護膜と記録膜とを少なくとも形成した
   光情報記録媒体において、該保護膜の少なくとも一が酸
   化物と窒化物とを混合させた材料により形成されており
   、かつ、該保護膜の一方の界面では酸化物の混合比が高
   く他の界面では窒化物の混合比が高くなるように酸化物
   と窒化物との混合比が保護膜の膜厚方向に連続的に変化
   していることを特徴とする光情報記録媒体。
2. （２）酸化物としてシリコン酸化物、アルミニウム酸化
   物、マグネシウム酸化物、チタン酸化物、亜鉛酸化物、
   ジルコニウム酸化物の少なくとも一種類を用い、窒化物
   としてシリコン窒化物、アルミニウム窒化物、マグネシ
   ウム窒化物、チタン窒化物、亜鉛窒化物、ジルコニウム
   窒化物の少なくとも一種類を用いることを特徴とする請
   求項第１項に記載の光情報記録媒体。
3. （３）前記保護膜の、基体側の界面は酸化物の混合比が
   高く、記録膜側の界面は窒化物の混合比が高いことを特
   徴とする請求項第１項に記載の光情報記録媒体。