JPH0417139A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザー光を用いて情報の記録再生消去を行
う光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

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。従
来より知られている光磁気記録媒体の構成は、基板とし
てガラスあるいは有機物樹脂を用い、基板上に基板面に
対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜からなる光磁
気記録層を形成したものである。光磁気記録層としては
、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＧｄＦｅ。

ＴｂＦｅＣｏ、ＤｙＦｅＣｏ、ＮｄＦｅなどすでに多く
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。

これに対して、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を得る点で優れている。

しかしながら、従来より知られている光磁気記録媒体で
は、等角速度で媒体を回転して情報の記録・再生・消去
を行う場合、半径位置に応じて線速度が変わるため、記
録パワー、再生パワー、消去パワーを変えなければなら
ないという欠点があった。

この問題を解決するため、金属反射層の膜厚を半径方向
に変化させた光磁気記録媒体が提案されている（特開昭
６１−２１１８５２号公報参照）。

ところが、この構成では、その感度を均一化するための
金属反射層の中央部の膜厚が数１．０００人と大きくな
り、生産面で不利となるとともに金属反射層の内部応力
などにより媒体歪み、層剥離など機械的特性面、耐久性
面でも問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、前記問題
がなく、内周部から外周部まで同一記録パワーでＣ／Ｎ
も良く記録できる光記録媒体の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、円盤状基板上に、光記録層および有機保護層
を備えた光記録媒体において、該有機保護層の膜厚を半
径方向で調整して記録領域全面の記録感度を一定範囲に
調整したことを特徴とする光記録媒体である。

光記録媒体は、一般に機械的保護、耐久性の向上をはか
るため、記録層あるいは金属反射層またはこれらの上の
無機保護層の上に有機保護層を積層されているのが一般
的である。

ところで、本発明者らは、光記録媒体の検討の過程でこ
の有機保護層の形成により光記録媒体の記録感度が大き
く低下することを見出した。

本発明は、かかる知見に基づいてなされたものである。

すなわち、本発明は、この有機保護層の膜厚を半径方向
で調整して記録領域全面の記録感度を一定範囲に調整し
た光記録媒体である。本発明においては、金属反射層な
どは従来とおりで、生産性が良く、膜の内部応力の調整
が容易な有機保護層の膜厚を調整することにより記録感
度を調整するので、前述の問題のない記録領域の記録感
度が所定範囲にある光記録媒体が実現される。

本発明の有機保護層の構成は、記録領域の記録感度を同
一レーザーパワーでＣ／Ｎも充分高い記録・再生ができ
る範囲にするようにその膜厚を調整したものであれば良
く、具体的には内周部が外周部より熱放射の良い膜厚の
厚い構成である。

生産性面などから２層構成が好ましく、なかでも、記録
層側の第１層の厚みは一定で第２層が内周部のみに設け
られた構成が好ましい。

有機保護層の内周部の膜厚のみを厚くすることにより、
光記録媒体の内周部の熱放散が大きくなり、回転速度一
定力式で内周部から外周部まで同一記録パワーで再生の
Ｃ／Ｎも良く記録できる。

本発明の有機保護層の材料としては特に限定されるもの
でなく、公知の光および熱硬化型樹脂あるいは熱可塑性
樹脂などが使用できる。ただし、生産面からＵＶ硬化樹
脂が好ましく使用される。

前記Ｕ−Ｖ硬化樹脂としては、耐久性の面からフェノー
ルノボラックエポキシアクリレート、ウレタンアクリレ
ートなどを挙げることができる。

本発明の有機保護層の膜厚は、耐久性面、全体の感度面
、膜応力などから、用いる材料に応じて実験的に決める
必要があるが、通常は１〜１００μｍの範囲で選定され
る。内周部のみに第２層を設ける場合の第２層の膜厚は
、第１層の膜厚および第２層の熱伝導などとの関係から
実験的に決める必要があるが、通常は１〜５０μｍの範
囲で選定される。

以上の本発明は、公知のコンパクトディスク、追記型光
ディスクあるいは光磁気ディスク、相変化型ディスクな
どの書き替え可能型光ディスクなどの光記録媒体全てに
適用できる。なかでも、コンピューターの補助メモリー
として実用化が進みつつあり、データ転送速度の向上な
どが要望されている光磁気ディスクに効果的である。か
かる光磁気ディスクとしては、以下の構成のものが挙げ
られる。

基板の材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、４−メチル−ペンテン樹脂など、
もしくはそれらの共重合体などの高分子樹脂、またはガ
ラスなどが適用できる。

なかでも、機械的強度、耐候性、耐熱性、透湿性の点で
ポリカーボネート樹脂が好ましい。

光記録層としては、光熱磁気効果により記録・再生でき
るものであれば良く、具体的には膜面に垂直な方向に磁
化蓉易方向を有し、任意の反転磁区を作ることにより光
磁気効果に基づいて情報の記録・再生が可能な磁性金属
薄膜、例えばＴｂＦｅ５ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ。

ＧｄＦｅＣｏ、、ＮｄＤｙＦｅＣｏ、 ＮｄＤｙＴｂＦｅＣｏ、、ＮｄＦｅ、、ＰｒＦｅ。

ＣｅＦｅなどの希土類元素と遷移金属元素との非晶質合
金膜、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜な
どに適用できる。

さらに、前記光磁気記録層として、組成の異なる複数の
光磁気記録層を積層したものについても適用可能である
。このような複数の光磁気記録層を用いる場合には、読
み出し性能の高い層と記録感度の高い層とを積層するこ
とにより、Ｃ／Ｎが高く記録感度の高い媒体が実現でき
、特に高速回転時への応用の際には有効となる。

光磁気記録層の膜厚は、１００〜２，０００人が好まし
く、１５０〜８００人がさらに好ましい。

なお、金属反射層と組合わせる場合は、２００〜６００
人が好ましい。

本発明における光磁気記録媒体の積層構成は、特に限定
されないが、金属反射層を光磁気記録層の光入射面と反
対側に形成した構成がＣ／Ｎ、耐久性の面より好ましい
。なかでも、金属反射層と光磁気記録層間に透明誘電体
層を設ける構成は、記録感度、Ｃ／Ｎ、耐久性の向上面
より好ましい。

さらに、基板と光磁気記録層間にも誘電体層を設けた構
成、つまり光磁気記録層を透明誘電体層で挟んだ構成は
、−層のＣ／Ｎ向上、透湿防止などの効果による耐久性
が得られさらに好ましい。

ところで前記金属反射層は、Ａｊ２ＡｕまたはＡｇＡｕ
合金、特にＡｊ２ＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴ　ｉ合
金からなる金属反射層とすることが好ましい。

ＡｆｆｉＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金は、熱伝
導率が比較的低く、これを金属反射層として用いること
により、ディスク回転数が高い場合、例えばＩＳＯ規格
案の倍速、具体的に３．６０Ｏｒｐｍの場合においても
熱の拡散を防止でき、全体の記録感度が高くなり、内周
部から外周部まで１０ｍｗ以下の小さい同一記録パワー
でさ再生のＣ／Ｎレベルも充分な記録ができ、高速転送
に好適な媒体が実現される。

前記ＡＩ！、ＡｕＴ　ｉ合金またはＡｇＡｕＴｉ合金の
おいてＡｕの添加量は、０．５〜２０．０原子％が好ま
しく、０．５〜１５．０原子％がさらに好ましく、０．
５〜１０．０原子％が特に好ましい。また、Ｔｉの添加
量は、０．３〜５．０原子％が好ましい。

金属反射膜の膜厚は、１００〜５，０００人、さらには
４００〜２，０００人が好ましい。

前記ＡｆｆｉＡｕ合金またはＡｇＡｕ合金は、前記のと
おり熱伝導率が比較的小さいので、金属反射層を光磁気
記録層上に直接接して設けた簡単な構成でも使用できる
。また、一方、金属反射層上に透明誘電体などの無機保
護層を設けて耐久性向上を計ったものも適用でき、目的
に応じて種々の構成をとることができる。

前記構成に用いる基板側、金属反射層側の両透明誘電体
層としては、その目的により光干渉効果、カー効果エン
ハンスメントなどの効果を奏することが必要で、ある程
度以上の高屈折率、すなわち１．８以上、さらに好まし
くは２．０以上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
体としてはＡＩ！、Ｎ、ＭｇＦ２、ＺｎＳ、ＣｅＦ３、
ＡｎＦ３　・３Ｎａ　Ｆ、Ｓ　１３Ｎａ　、Ａｊ２Ｓ　
ｉＮ、Ｓｉｎ、５ｉｆｔ、Ｚｒｚ　０３、Ｔｎｚ　０３
．５ｎＯｚ　、Ｔａ２０５　、Ａ７２ＯＮ、Ｓ　ｉ　Ｏ
Ｎ。

Ｚｒ０Ｎ、Ｉ　ｎＯＮ、５ｎＯＮ、Ｔａ０Ｎまたはこれ
らの混合体などが適用できる。特に、屈折率が２．０以
上という点では、Ａｊ２ＳｉＮ、ＺｎＳ、Ｚｒｚ　ｏ３
、Ｔａｚ　Ｏｓ、Ｚｒ０Ｎ、Ｔａ０Ｎが好ましい。

透明誘電体の膜厚は、媒体構成、屈折率により最適値が
変化するため一義的には決めることはできないが、通常
は基板と光磁気記録層との間の透明誘電体膜厚が５００
〜１，５００人程度、光磁気記録層と金属反射層との間
の透明誘電体膜厚が１００〜１，０００人が好適に用い
られる。

また、前記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、それ自身の耐久性が充分高く、かつ媒体の記
録感度を低下させないために熱伝導率が低いことが必要
である。そのような特性を有する金属であれば特に限定
する必要はないが、なかでもＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｒｅお
よびこれらの合金からなる金属膜は特に好ましい。なお
、金属膜の膜厚は、前記諸点より１００〜５，０００人
が好ましく、さらに好ましくは４００〜２，０００人で
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、充分な保護ができる点で優れ
ている。かかる誘電体膜には、前記エンハンス層として
公知の透明誘電体がそのまま適用できるが、特に耐透湿
性もよいという点でＩ化アルミニウム、窒化シリコン、
アルミニウム・シリコン窒化物の窒化物膜、酸化シリコ
ン、酸化チタンの酸化物膜が好ましく、なかでも窒化物
膜が酸素が関係しない点で好ましい。誘電体膜の膜厚は
、１００〜５，０００人、好ましくは２００〜２，００
０人が好適に用いられる。

本発明の有機保護層の形成方法としては、例えばスピン
コード法、ロールコート法、スクリーン印刷法など公知
の塗布方法が適用できる。

また、前記光磁気記録層、誘電体層、金属反射層および
無機保護層の形成方法としては、公知の真空蒸着法、ス
パッタリング法などのＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法など
、種々の薄膜形成法が適用できる。しかし、光磁気記録
媒体としては、高温高温耐環境性試験で生じる剥離を生
じさせないために、特に高分子基板との密着性が大きい
条件で作製することが好ましい。このためには、スパッ
タリング法が好ましい。

以上、本発明の光記録媒体は、前記構成のままで、さら
に保護平板、保護フィルムなど必要な保護を付加して片
面記録媒体として、あるいはその２枚を金属層側で貼り
合わせた両面記録媒体として使用される。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜２ 以下のようにして基板上に第１図に示す構成の光磁気記
録媒体を作製し評価した。

第１図においては、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ
、３ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電
体層、５は金属反射層、６ａおよび６ｂは有機保護層で
ある。

直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｎ＋ｍの円盤で１．６μｍ
ピッチのグループを有するポリカーボネート樹脂（ｐｃ
）製ディスク基板１を、３ターゲツトの高周波マグネト
ロンスパッタ装置（アネルバ■製、５ＰＦ−４３０Ｈ型
）の真空槽内に固定し、４Ｘ１０−７Ｔｏｒｒになるま
で排気した。

なお、膜形成において、基板１は、１５ｒｐｍで回転さ
せた。

まず、透明誘電体層２として、ターゲットとしては、直
径１０１００ｎ、厚さ５ｍｍの円盤で、ＡＡｓｏＳｔｓ
。〔以下添数字は組成（原子％）を示す〕の焼結体を用
い、真空槽内にＡｒ／Ｎ、混合ガス（Ｎｚ３０ｖｏｊ２
％）を導入し、圧力５ｍＴｏｒｒになるようにＡ　ｒ　
／　Ｎ　２混合ガス流量を調整した。放電電力１００ｗ
：放電周波数１３．５６ＭＨｚで高周波スパッタリング
を行い、誘電体層２としてＡＩ！、４゜Ｓｉ４゜Ｉ’Ｔ
ｚｏ透明誘電体層を１，２００人堆積させた。

次に、光磁気記録層３ａとして、ターゲットをＧ　ｄ　
ｚ＋　Ｆ　、ｅ　ｓｓＣＯｚａ合金ターゲットの円盤に
代え、スパッタリングガスを純Ａｒ　（５Ｎ）とする以
外は前記と同様の放電条件でＧｄｚ＋Ｆｅ５ｓｃＯｚ４
合金膜を約１５０人堆積させた。

続いて、光磁気記録層３ｂとして、ターゲットをＴｂ２
□Ｆｅｑ。００６合金ターゲツトの円盤に代え、前記と
同様の放電条件でＴｂｚ□Ｆｅ、２Ｃｏ。

合金膜を約２００人堆積させた。

さらに、裏面保護層４として、ターゲットをＡｊ２Ｓｉ
に戻しスパッタリングガスをＡ　ｒ　／　Ｎ　２混合ガ
ス（Ｎｚ３０ｖｏＩ！、％）に代え、前記と同様の放電
条件でＡ　Ｉ２４０Ｓ　ｉ　４ＯＮ２０透明誘電体層を
３５０人堆積させた。

金属反射層５として、ターゲットをｌｅもしくはＡｇの
円盤上にＡｕおよびＴｉのチップを（５Ｘ　５　Ｘ　１
　ｍｍ　ｔ　）を適当数配置したものとし、スパッタリ
ングガスをＡｒに代え、前記と同様の放電条件で金属反
射層５としてＡ　Ｉ２　ｑ＋　Ａ　ｕ　ｑ　Ｔ、ｉ　ｚ
（実施例１）もしくはＡｇｑａＡｕｓ　Ｔ　ｉｚ　　（
実施例２）を６００人設けた。

この積層体をスパッタリング装置から取り出し、スピン
コーターに取りつけた。ディスクを回転させながら紫外
線硬化性のフェノールノボラックエポキシアクリレート
樹脂を塗布したのち、紫外線照射装置を通過させて樹脂
を硬化させ、約２０μｍの有機保護層の第１層６ａを設
けた。

再び有機保護層の第１層６ａ上にディスク半径４５ｍｍ
Ｒ以内の部分のみに、有機保護層の第１層６ａと同じフ
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
たのち、紫外線照射装置を通過させて樹脂を硬化させ約
２０μｍの有機保護層の第２層６ｂを設けた。

この光磁気ディスクの記録、消去、再生特性の測定を行
った。測定には、光磁気記録再生装置（パルスチック製
ＤＤＵ−１０００）を用いた。

ディスクを３．６０Ｏｒｐｍで回転させ、半径３０ｍｍ
および６０ｍの位置で記録、再生、消去を行った。

信号の再生は、１．５ｍｗのレーザーパワーで行った。

記録時の最適レーザーパワーは、信号再生時の１次高周
波と２次高周波の差が最大となる値に決定した。信号周
波数は、７．４ＭＨｚ、ｄｕｔｙ３３．３％とし、半径
３０ｍｍＲで０．１６ｐｍ、６０ｍｍＲで１．５２μｍ
のビットが記録される条件で行った。なお、記録・消去
の際の印加磁界は、２５０ｏｅ　（エルステッド）であ
る。各媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ／Ｎを第
１表に示す。

比較例１〜２ 以下のようにして基板上に第２図に示す構成の光磁気記
録媒体を作製し評価した。

第２図において、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ、
３ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電体
層、５は金属反射層、６は有機保護層である。

有機保護層の第１層６ａおよび第２層６ｂに代え、有機
保護層６として紫外線硬化性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たのち、紫外線照射装
置を通過させて樹脂を硬化させ、約２０μｍの層を設け
るほかは、実施例１と同様にして光磁気ディスクを作製
し記録、再生、消去特性の測定を行った。

各媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ／Ｎを第１表
に示す。

第１表 前記各サンプルについて、半径３０髄の最適記録パワー
で半径６０ｍｍにおいて記録し、そのＣ／Ｎを測定した
ところ、実施例１は５２ｄＢ、実施例２は５３ｄＢ、比
較例１は４９ｄＢ、比較例２は５０ｄＢであった。すな
わち本発明により記録領域全体が同−低パワーのレーザ
ー光により５０ｄＢ以上の高Ｃ／Ｎの記録、再生ができ
ることが確認された。

〔発明の効果〕

本発明は、内周部から外周部まで同一記録パワーで記録
でき、再生のＣ／Ｎもよい光記録媒体を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の光磁気記録媒体の積層構成の説明図
、第２図は比較例１の光磁気記録媒体の積層構成の説明
図である。 １：基板 ２．４：透明誘電体層 ３ａ、３ｂ＝光磁気記録層 ５：金属反射層 ６ａ、６ｂ、６：有機保護層 特許出願人　　帝　人　株式会社 代理人　弁理士　白　井　重　隆

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）円盤状基板上に、光記録層および有機保護層を備
   えた光記録媒体において、該有機保護層の膜厚を半径方
   向で調整して記録領域全面の記録感度を一定範囲に調整
   したことを特徴とする光記録媒体。
2. （２）前記有機保護層が光記録層側の第１層と第１層の
   上に積層された第２層とで構成され、第１層の膜厚は一
   定で、第２層により有機保護層全体の膜厚が調整された
   請求項１記載の光記録媒体。
3. （３）有機保護層の内周部のみ一定厚みだけ膜厚が厚い
   請求項１または２記載の光記録媒体。
4. （４）第２層が内周部のみに設けられている請求項２ま
   たは３記載の光記録媒体。
5. （５）有機保護層がＵＶ硬化膜からなる請求項１〜４の
   いずれか１項記載の光記録媒体。