JPH03142728A - 光記録媒体 - 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】 く利用分野〉 本発明はレーザー等の光により、情報の記録、再生、消
去等を行なう光記録媒体に関し、更に詳細には、金属実
射層を有する光記録媒体に関する。

〈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−
３１７０３号公報記載のＦｅＴｂ、特開昭５６−１２Ａ
ｇ０７号公報記載のＦｅＴｂＧｄ、特開昭５８−７３７
４６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
提案がある。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
上が必要である。

これに対し、光磁気記録層上、もしくはその上に誘電体
層を・介して金属反射層を設ける方法が提案されている
。この方式はカー効果とファラデー効果の併用により高
いＣ／Ｎ比を得る点で優れている。この場合の金属反射
層としては、反射率が高い方がＣ／Ｎが高くなり、Ａｇ
、＾ｕ、　ＡＩ、　Ｃｕが好ましいが、これらの金属で
は熱伝導率が高く記録感度が大巾に低下するという問題
がある。またＡｌｅ。

Ａ１．　Ｃｕでは高温多湿化での腐蝕が問題になる。こ
れらの問題に対し、Ａ１へのＴａ添加（特開昭６４−４
９３８１号公報）　、Ａｕ、　ＡＯ，Ａ１．　Ｃｕへの
Ｔｉ、　Ｈｇ、希土類添加（特開昭５９−３８７８１号
公報）、Ａ１へのＣｕ　−Ｈ口合金、Ｈｇ−Ｓｉ合金、
　Ｃｒ、　Ｓｉ、　ＨＱの添加（特開昭６２−２３９３
４９号公報）、ＡＩへの１１添加（特開昭６２−１３７
７４３号公報、特開昭６４−６６８４７号公報）などが
提案されている。これらの方法により、高反射率を保持
したままで熱伝導率を低くし、記録感度を改善すること
は可能であるが、高温多湿化での耐環境性を改善するに
はかなりの量を＾１．＾ｇ、　Ａｕ、　Ｃｕに添加する
必要があり、金属反射層の高反射率を保持することはで
きなくなり、金属反射層の本来の作用効果が得られない
という問題がある。

〈発明の目的〉 本発明はかかる現状に鑑みなされたもので、高感度で高
Ｃ／Ｎ比の特性を有し、かつ耐久性に優れた金属反射層
を有する光記録媒体を提供することを目的としたもので
ある。

〈発明の構成及び作用効果〉 本発明者らは、上述の欠点を克服すべく鋭意検討した結
果、特定のＡｇ合金と、その上に設けた無ｍ保護層の組
み合わせにより、記録感度、　Ｃ／Ｎが良好で、更に耐
久性に優れた光記録媒体が得られることを見出した。

即ち、本発明は金属反射層を有する光記録媒体において
、前記金属反射層が波長８３０ｎｍでの光反射率が８０
％以上で且つ熱伝導率が小さいＡｌ１合金膜からなり、
当該金属反射層上に無機材料からなる無機保護層を設け
たことを特徴とする光記録媒体である。

特にＡｇ合金膜の熱伝導率が、該＾ｑ合金膜を光磁気記
録媒体の金属反射層とした時の波長　８３０ｎｌの半導
体レーザーによる最適記録パワーが同じ構成の光磁気記
録媒体で金属反射層に単なるＡ９膜を用いた場合の最適
記録パワーの５０％以下となるように小さいものが、記
録感度を含めた記録再生特性面から好ましい、なお、最
適記録パワーは、後述の実施例に記載の通り再生信号の
２次高調波が最小となる書き込みのパワーである。

上述の通り本発明の光記録媒体の金属反射層は、波長８
３０ｎｍでの光反射率が８０％以上で熱伝導率が小さい
Ａｇ合金膜である。かかるへ〇合金膜としては、Ａｇに
Ａｕ、　Ｃｕ、　Ｔｉ、　Ｔａ、　Ｙ　、　２ｒ、　Ｓ
ｎ、　Ｉｎ、　Ｎｂ、　Ｒｅ。

ｃｅの群から選ばれた少なくとも１種の元素を添加した
４０合金膜が挙げられる。この添加量はその系によって
異なるが、反射率８０％で最適記録パワーがＡ９膜に対
して５０％以下となるような低熱伝導を達成するために
は、含有率が０．１〜３０ａｔ％（原子％）、更に好ま
しくは２〜１５ａｔ％の範囲である。

上記＾Ｑ合金の中でも、ＡｇにＡｕ又はＣｕの少なく一
方及び１ａ又はＴｉの少なくとも一方を添加した三元合
金は、光反射率が９０％以上で最適記録パワーがＡｇ膜
に対して４０％以下となり実施例に示す通り高感度でＣ
／Ｎが良い点で特に好ましい、なおその含有量は、Ａｕ
又はＣｕが０．１〜３０ａｔ％でＴａ又はＴｉが０．１
〜８ａｔ％が好ましい。

これら金属反射層の膜厚は１００〜１０００入が好まし
く、２００〜５００Åが更に好ましい、厚すぎる場合に
は感度が低下し、薄すぎる場合には反射率が低く、Ｃ／
Ｎが悪くなる。

そして本発明ではこの金属反射層上に更に無機材料から
なる無機保護層を設ける。前述のＡ（］合金により熱伝
導率を低下させて書き込み感度を改善すると同時に、高
温多湿下での耐久性をある程度改善することはできるが
、条件によってはそれでは不充分であり、本発明で開示
する無ｍ保護層と組合わせることにより、書き込み感度
など他の特性を全く低下させることなく、耐久性を著し
く改善することができる。これは無機材料が有機材料に
比べ、耐透湿性に優れており、そのため金属反射層、光
磁気記録層の劣化が防止されることによると考えられる
。この無機保護層としては耐透湿性、ガスバリヤ性の良
いものであれば特に限定されないが、記録特性、耐久性
面より熱伝導率が低く、それ自身耐久性に優れているも
のが好ましく適用される。かかる無機保護層としては、
金属膜と誘電体膜が挙げられる。金属膜は、若干反射機
能を有する点で金属反射膜の膜厚を薄くでき、且つ自身
も薄膜で十分耐透湿性を有するので全体の膜厚を減少で
きる点及び生産性の点で有利であり中でもＴｉ、　Ｃｒ
、旧及びこれらの合金からなる金属膜は熱伝導率も比較
的低く、特に好ましい、なお、金属膜の膜厚は上記諸点
より１０〜３００＾が好ましく、更に好ましくは３０〜
２５０入である。一方誘電体膜は、熱伝導率が低く膜厚
が厚くても記録特性への影響が小さく、十分な保護がで
きる点で優れている。かかる誘電体膜には後述のエンハ
ンス層等として公知の透明誘電体がそのまま適用できる
が特に耐透湿性も良いという点で窒化アルミニウム、窒
化シリコン、アルミニウム・シリコンの窒化物の窒化物
膜、酸化シリコン、ａ化チタンの酸化物膜が好ましく、
中でも窒化物膜が酸素が関係しない点で好ましい。

誘を体膜の膜厚は、その材料の熱転導度、生産性、耐久
性改善に及ぼす効果によって決められる。

一義的には言えないが、１０〜５００Å、好ましくは５
０〜３０Ｇ入が好適に用いられる。

またこの無機保護層は光記録層、金属反射層の上面だけ
でなく、それらの端部を覆うことによりその効果は一層
顕著になる。

前記金属反射層及び無ｍ保護層の形成方法としては、公
知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンビームスパ
ッタリング法、ＣＶＤ法などが考えられるが゛、下地層
との接着性、合金組成の制御性、組成分布などの点でス
パッタリング法が好ましい、また膜の堆積速度、ガス圧
などは、生産性、膜応力を考慮し、適宜選択される。

本発明の光記録媒体としては、前述の光磁気記録媒体の
他、周知のコンパクトディスク、ビデオディスク等反射
膜を用いるものであれば特に限定されないことは本発明
の趣旨から明らかである。

中でも光磁気記録媒体に特に好ましく適用できる。

ところで、この光磁気記録媒体は、記録層としては、光
熱磁気効果により記録できるものであればよく、公知の
、膜面に垂直な方向に磁化容易方向を有し、磁気光学効
果の大きい磁性金属薄膜、例えば前述のＦｅＴｂ合金、
ＦｅＴｂＣｏ合金、ＦｅＴｂＧｄ合金及びＮｄＤｙＦｅ
Ｃｏ合金、等の希土類元素−遷移金属元素の非晶質合金
が代表例として挙げられる。光磁気記録層の膜厚は１５
０〜１０００＾、好ましくは２００〜５００大である。

またその積層構成は、その金属反射層が光磁気記録層の
光入射面と反対側に形成される点を除いて特に限定され
ない、なお、金属反射層は光磁気記録層上に直接設けて
も、またその上に感度、Ｃ／Ｎ向上の目的で透明誘電体
層を介して設けてもよい、しかし本発明は金属反射膜を
光磁気記録層に接して直接設けた構成で、特にその効果
は顕著である。またこの構成は上記透明誘電体層が不要
となるので、生産性と媒体コストの面からも効果がある
。

また上述の光磁気記録媒体は、また、基板と光磁気記録
層の間に、Ｃ／Ｎ向上、媒体の反射率低減、さらには透
湿防止の目的で透明誘電体層を設けてもよい。

上記構成に用いる基板側、金属反射層側の両透明誘ｑ４
体層としては、その目的により光干渉効果、カー効果エ
ンハンスメント等の効果を奏することが必要で、ある程
度以上の高屈折率を有することが好ましい、また使用す
るレーザー光に透明であることが必要であり、透明誘電
体層としては公知の通り金属の酸化物、窒化物、硫化物
、炭化物、弗化物もしくはこれらの複合体が適用できる
。具体的には酸化ケイ素、酸化インジウム、酸化タンタ
ル、酸化アルミニウム、チツ化ゲイ素、フッ化マグネシ
ウム、チッ化チタン、硫化亜鉛、フッ化マグネシウム、
フッ化アルミニウム、炭化ケイ素及びこれらの複合物が
挙げられるが、これに限定されないことは言うまでもな
い、またパリレン。

ポリイミド、パラフィンなど有機物も適用できる。

これら透明誘電体層の膜厚は、媒体構成、屈折率により
最適値が変化し、−ａ的に決めることはできないが、通
常４００〜１５００＾程度、特に５００〜１０００入が
好適に用いられる。これら透明誘電体層は公知の常法に
より形成される０例えば前述の無機物よりなるものは公
知の真空蒸着法、スパッタリング法、イオンビームスパ
ッタリング法、ＣＶＤ法等で作製される。

また基板としては、ガラス、アクリル樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、エポキシ樹脂、４−メチルペンテン樹脂及
びそれらの変成品などが好適に用いられるが、機械的強
度１価格、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。

以上の本発明の光記録媒体は通常は耐スクラッチ性及び
更なる耐久性の向上のために公知のもと同様有機高分子
化合物からなる有機保護層を無機保護層上に設けて使用
される。かかる有機保護層としては紫外線硬化樹脂等が
好ましく適用される。

更に、これら光記録媒体は公知の通り貼り合わせて両面
記録媒体としても使用される。

以下、本発明の光磁気記録媒体での実施例を説明するが
、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。

〈実施例１〜４、比較例１〜３〉 直径１３０Ｉ１ｍ、厚さ１．２ａ＋ｍの円盤で１．６μ
ｍピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂（Ｐ
Ｃ）製のディスク基板を、３ターゲツト設置可能な高周
波マグネトロンスパッタ装置（アネルバ■製５ＰＦ−４
３０Ｈ型）の真空槽内に固定し、４×１０イ１０「「に
なるまで排気した。

次に＾ｒ、Ｎ、混合ガス（Ａｒ：　Ｎ２＝７０：　３０
ｖｏ１％）を真空槽内に導入し、圧力１０ｍ　Ｔｏｒｒ
になるように＾「／Ｎ２混合ガス流量を調整した。ター
ゲットとしては直径１００ｇ、厚さ５　＋ｎ＋のＡｌ５
ｏＳ！ｓｏ　（以下、添数字は組成（原子％）を示す）
の焼結体からなる円盤を用い、放電電力５００−１放電
周波数１３．５６ＨＨ２で高周波スパッタリングを行な
い、ＰＣ・基板を回転（自転）させながら、透明誘電体
として＾１ｓｉＮ膜を８００Å堆積した。

続いて光磁気記録層として、ＴｔｌｚｔＦＯ７１ＣＯａ
合金ターゲットを用い、＾ｒガス圧２ｔｌＴｏｒｒ　、
放電電力１５０１４の条件で高周波スパッタリングを行
ない、約３００へのＴｂＦｅＣｏ合金膜を堆積した。

更に引き続いてＡ　Ｑ　６５　ＣＵ　１ｓ合金ターゲッ
トを用い、適宜５１１ｉＩ角Ｘ　１　ｃｍ　ｔの１１チ
ツプをターゲ°ット上に配し、Ａ「ガス圧２ｍＴｏｒｒ
　、放電電力１００−の条件で高周波スパッタリングを
行い、表−１の各組成で４０ＯＡの金属反射層を堆積し
、ＰＣ基板／Ａｌ５ｉＮ／ＴｂＦｅＣｏ／金属反射層の
堆積構成の各光磁気ディスクを得た。金属反射層の各＾
ｇＣｕＴｉ含ＣｕのＴｉ量はへｇＣｕ合金ターゲット上
のＴｉチップの数を変化させて各組成に調整した。

更にこの各光磁気ディスクに無機保護層として前述した
Ａｌ５ｉＮ膜あるいはＴｉターゲットを用いてＡ「圧力
２　ｎ１ｌｔｏｒｒでスパッタリングしたＴｉ膜を堆積
し、表１の各サンプルを作成した。

これら各層の形成時において、ＰＣ基板は２０ｒｐ傷で
回転させた。

このようにして得られた各ディスク上に、スピンコータ
ーで紫外線硬化型のフェノールノボラックエポキシアク
リレート樹脂を塗布し、その後紫外線照射により硬化さ
せ、約２０μｍの有機ｇＡ護層を設けた。

得られた各光磁気ディスクは、波長８３０ｎｍの半導体
レーザーを光源とした光磁気記録再生装置（ナカミチ■
製０８３−１０００型）を用い、下記の条件でＣ／Ｎと
最適記録パワーを評価した。最適記録パワーは書込み時
の半導体レーザーパワーを変化させ、再生信号の二次高
調波が最小となる時を最適記録条件とし、その時の書き
込みパワーとした。

［記録条件］ ディスク回転速度：　１８００ｒＤｌｌ　、記録トラッ
ク位置：半径３０ＩＩ１１位置、記録周波数：２ＭＨｚ
、記録時の印加磁界：５００エルステツド ［再生条件］ ディスク回転速度：　１８００ｒｌ）ＩＩ、記録トラッ
ク位置：半径３０關位置 読出しレーザーパワー：　１．２１Ｗ なお、比較例３の最適記録パワーの欄の２０ｍＷ以上は
、用いたレーザーの最大出力ｉｏｍｗでも記録できず、
ディスク回転速度を上述の半分に低下して最大出力１０
−で記録した時少しの再生信号が得られたことを表わし
たものである。

これらのディスクを温度８０℃、湿度８５％の条件で２
０００ｈｒの加速試験を行なった。

比較のために実施例１と無機保護層を有しない点を除い
ては同じ構成で、金属反射膜に＾ｇＣｕＴｉ含Ｃｕを用
いた場合と、単なるＡｇ膜を用いた場合についても検討
した。その結果を表１に示す。

この表で２０００ｈｒ後の加速試験結果の欄での○。

Δ、Ｘはピンホールの数の大小を表わし、０はピンホー
ルが５個未満、Δは５〜２０個、×は２０個を越えたこ
とを示す。

〈実施例５〜７〉 金属反射層及び無機保護層の材料を変更して、その他は
実施例１と同じ構成のディスクを作製し、評価した。そ
の結果を表−２に示す、なお表−２において、金属反射
層の材料棚の添数字は、各構成元素の組成（ａｔ％〉を
示す。

表−２ 以上、実施例でわかる機に８０％以上の高い反射率を有
する金属反射層上に無機保護層を形成したディスクでは
、感度、Ｃ／Ｎとも良好でかつ耐久性で優れている。特
に最適記録パワーが＾９膜に対して５０％以下に低下し
たＡｇ合金膜のディスクは、従来例の単なるＡＩＪ膜、
　ＡＩ膜を反射層としたもの比し、感度の向上が著しい
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属反射層を有する光記録媒体において、前記金属
   反射層が波長８３０ｎｍでの光反射率が８０％以上で且
   つ熱伝導率が小さいＡｇ合金膜からなり、当該金属反射
   層上に無機材料からなる無機保護層を設けたことを特徴
   とする光記録媒体。 ２、前記Ａｇ合金膜が、光磁気記録媒体の金属反射層と
   した時の最適記録パワーがＡｇ膜に対して５０％以下で
   ある請求項１記載の光記録媒体。 ３、前記Ａｇ合金膜が、ＡｇにＡｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｔａ
   、Ｙ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｎｂ、Ｒｅ、Ｃｅの群から選
   ばれた少なくとも一種の元素を０．１〜３０原子％を添
   加したＡｇ合金膜である請求項１または２記載の光記録
   媒体。 ４、前記Ａｇ合金膜が、ＡｇにＡｕ又はＣｕを０．１〜
   ３０原子％、更にＴａ又はＴｉを０．１〜８原子％添加
   したＡｇ合金膜である請求項３記載の光記録媒体。 ５、前記無機保護層が、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉの群から選ば
   れた１種以上の元素からなる金属薄膜である請求項１、
   ２、３または４記載の光記録媒体。 ６、前記無機保護層が、誘電体薄膜である請求項１、２
   、３または４記載の光記録媒体。 ７、前記無機保護層が、窒化アルミニウム、窒化シリコ
   ン、アルミニウム・シリコンの窒化物、酸化シリコン、
   酸化チタンの群より選ばれた誘電体からなる請求項６記
   載の光記録媒体。 ８、前記金属反射層が光記録層に接して設けられた請求
   項１〜７記載のいずれかの光記録媒体。 ９、光記録層が光磁気記録層である請求項１〜８記載の
   いずれかの光記録媒体。