JPH04177632A - 高耐久性光ディスク媒体およびその製造方法 - 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、大容量、高密度の情報の記録が可能な光ディ
スク、光カードに供するための光記録媒体に関し、さら
に詳しくはレーザビームを照射して、照射部に光学的変
化または磁気的変化を引き起こさせて情報を記録するの
に適した高耐久性光ディスク媒体およびその製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 近年、小形で高性能のレーザ光源の発展にともない、光
記録関連の技術が急速に発展した。なかでもレーザ光を
レンズで波長限界まで絞り、透明基板上の薄膜状媒体に
照射して、薄膜に穴を開ける（穴開は型）、屈折率変化
を起こさせる（相変化型）、または磁気的変化を引き起
こす（光磁気型）等の手段を用いた光記録方式が盛んに
研究され、商品化も進められている。

この中で、書換え可能な相変化型と光磁気型が注目され
ている。二のよ゛うな変化は、記録膜に、集光したレー
ザ光を照射して融点（相変化型）またはキュウリ−温度
以上（光磁気型）の高温に加熱することによって引き起
こされている。ここで、加熱温度は、相変化型の場合に
は、６００〜７００°Ｃ以上、光磁気型の場合には、３
００°Ｃ以上である。

このように集光されたレーザ光を用いた加熱により、記
録膜および誘電膜ならびに誘電膜に近接する透明基板は
、高温に曝されるので、記録媒体および透明基板は、記
録消去のたびに熱変形を起こし、これが蓄積されて媒体
特性の劣化を引き起こす。このため、書換え回数が制限
される。最近は、コスト的に安いプラスチック基板が使
用される傾向にあるが、この基板は、軟化点が１２０″
Ｃ付近ときわめて高温に弱い。このため、プラスチック
基板の熱変形による繰り返し回数の低下が問題となって
いる。特に低線速で使用する媒体は、１回の加熱時間が
長いので、媒体が劣化し易い。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の課題は、光ディスク媒体の構造および材料を改
良し、書き込み消去の繰り返し回数を、従来よりも向上
させた高耐久性光ディスク媒体およびその製造方法を提
供することにある。

（課題を解決するための手段） 繰り返し書き込み消去による媒体特性の劣化は、レーザ
加熱による熱変形が蓄積されるために起きるとされてい
る。

そこで、記録媒体は、レーザにより加熱した後、記録膜
の熱が加熱地点から拡散され、速やかに冷却される必要
がある。これには、記録膜に近接する保護層および金属
反射層の熱拡散係数の高い材料を用いることが有効であ
る。

ダイ・ヤモノドおよびダイヤモンド状カーボン膜は、拡
散係数が高いとされるＡｕやＣｕに比べて一桁以上の高
い値を示し、かつ光学的には、使用する波長領域内で（
近赤外から可視域において）透明であることから、保護
膜として非常に優れた特性を有している。このため、保
護膜にダイヤモンドおよびダイヤモンド状カーボン膜を
用いることにより、冷却速度を向上させることができる
。

ところで、通常の媒体では金属反射層が熱拡散層の役割
を果たしている。このため、従来は金属反射層は、反射
率が高く、かつ熱拡散係数の高い材料で、１０００Å以
上の厚い反射層とする必要があった。

金属反射層の上に熱拡散係数の高いダイヤモンドまたは
ダイヤモンド状カーボン膜を用いることにより、金属反
射層を薄くシても従来と同じか、またはそれ以上の熱拡
散効果を実現することができる。また、金属反射層に熱
拡散率の低い材料を使用することが可能となる。

このような、熱拡散率の高い、ダイヤモンドおよびダイ
ヤモンド状カーボン膜の作製方法として、ＥＣＲプラズ
マＣＶＤ法が注目されている。

ＥＣＲプラズマＣＶＤ　（以下ＥＣＲと略記する）法で
は、イオン源中で電子サイクロトロン共鳴により、高密
度プラズマを発生させ、そのプラズマを試料室の基板状
に導き、基板上で反応させ膜を堆積させる。この方法は
、割筒性、生産性に優れているうえ、基板温度も室温で
よく、膜堆積中の基板温度も６０℃程度と言われ、光デ
ィスクの誘電体保護膜の作製技術として適している。本
発明は、最近研究が進んできた、このＥＣＲ法による膜
作製を、光ディスク用の保護膜に適用したものである。

前述のようにして得られた誘電体保護膜は、熱拡散性、
耐熱性に優れているので、高性能の書き込み消去の繰り
返し性を要求される光ディスク媒体に最適なものである
。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

実ｌ桝上 まず、ＥＣＲ法によるダイヤモンド誘電膜の作製を行っ
た。使用した装置は４インチ用の市販の装置である。反
応ガスにｃｚｎ４を使用し、流量は、３００５ｃｃｌｌ
＋とした。そして、５００Ｗのμ波パワーを投入してプ
ラズマを発生させ、基板にはｒｆバイアス２００Ｗをか
けて、膜を石英基板に堆積させた。

基板は３０°Ｃに冷却した。堆積させたダイヤモンド膜
は、ラマン分光法により評価したところ、１３５５ｃｌ
ｌ−’にピークが現れ、ダイヤモンドであることが確認
できた。

次に、このダイヤモンド膜を誘電保護層として用いた光
ディスクを作製して、その評価を行った。

５インチ−ポリカーボネイト樹脂ディスク基板上に、基
板／誘電体保護層（下地層）／記録層／誘電体保護層（
上地層）／金属反射層／封止用エポキシ樹脂層６の構成
で光ディスクを作製した。このディスク媒体の断面図を
第１図に示す。ここで、記録層３にはＧｅｚＳｂｚＴｅ
５合金膜を、そして金属反射層５にはＡｕ膜を使用した
。これらは、いずれもｒｆスパッタリング法を用いて堆
積した。封止用のエポキシ樹脂層６はスピンコードした
。ダイヤモンド保護膜２，４は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ
法を用いて堆積した。

このディスクを光ディスク動特性評価装置を用いて、オ
ーバーライドによる繰り返し性の測定を行った。このオ
ーバーライドに使用したパルス波形を第２図に示す。線
速は１０ｍ／ｓで記録周波数は５ＭＨｚ、書き込みパル
ス幅５０ｎｓとした。書き込みパワーおよびベースパワ
ーが、それぞれ２０ｍＷ。

１０ｍＷで、Ｃ／Ｎが５３ｄＢ、消去率が一２ｄＢの値
が得られた。ここで、使用したレーザ光源は波長８３０
ｎｍの半導体レーザである。

繰り返し書き込み消去による劣化は、一般にノイズレベ
ルの増加として現れるが、ここでは、繰り返し回数の限
界をノイズレベルが初期値よりも３ｄＢ上昇した回数と
した。

第３図は本発明の実施例１の光ディスク媒体の繰り返し
特性図で、Ｃ／Ｎ、ノイズレベル、消去レベルを繰り返
し曲数に対してプロットした。

第３図に示すように、１０６回の繰り返しに対してもノ
イズの増加やＣ／Ｈの低下はほとんど見られず、媒体特
性の劣化がない。これによりダイヤモンド保護膜を用い
たこの光ディスク媒体が、繰り返し特性に優れているこ
とがわかった。

裏隻五ｌ 第４図（ａ）、（ｂ）に本発明の実施例２におけるａ媒
体とｂ媒体の断面を示す。ａ媒体は基板／誘電体保護層
（下地層）／記録層／誘電体保護層（上地層）／金属反
射層／封止用エポキシ樹脂層の構成となっている。誘電
体保護層は、下地層も上地層もともにＺｎＳと５ｉｆｔ
の分散膜（ＺｎＳ　：　８０ａｔ％、Ｓｉｎｇ　：　２
０ａｔ％）で金属反射層は４００人のＡｕ膜を使用した
。記録層にはＧｅｚＳｂｚＴｅ５合金膜を用いた。これ
らは、すべてｒｆスパッタ法により作製した。

ｂ媒体は基板／ｇ誘電体保護層下地層）／記録層／誘電
体保護層（上地層）／金属反射層／熱拡散層／封止用エ
ポキシ樹脂層の構成となっている。

ここで、この熱拡散層の厚みは２００人、Ａｕ反射層の
厚みは２００人である。熱拡散層に実施例１で使用した
ＥＣＲダイヤモンド膜を使用している。このようにｂ媒
体は、Ａｕ反射層４００人の代わりに、２００人のＡｕ
反射層と２００人の熱拡散層を用いている点が異なるだ
けである。

この二つの媒体について繰り返し書き込み消去の試験を
行った。オーバーライドの試験条件は、書き込みパワー
およびベースパワーがそれぞれ。

媒体は１１ｍＷ、　　５蒙−１ｂ媒体は１２ｍＷ、　　
６　ｄとした。

その他の条件は、実施例１と同じとした。この条件で、
前記二つの媒体は、ともにＣ／Ｎが５３ｄＢ、消去率が
一２８ｄＢの値を得た。これらの繰り返し性の試験結果
を第５図および第６図に示す。金属反射層のみのａ媒体
は、１０４回以降、媒体特性の劣化が見られるのに対し
、熱拡散層を付加したｂ媒体は５Ｘ１０５まで劣化が見
られず、ｂ媒体が繰り返し特性に優れている。

これにより、ダイヤモンド膜の熱拡散層を付加すること
により、金属反射層が薄くても高い繰り返し特性を持た
せることができることがわかった。

（発明の効果） 以上説明してきたように、ダイヤモンドおよびダイヤモ
ンド状カーボン膜を保護膜または補助熱拡散層として用
いた本発明の光ディスク媒体は、書き込み消去の繰り返
し性に優れた、高性能なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における光ディスク媒体の断
面図、 第２図は本発明の実施例１および実施例２の光ディスク
媒体の繰り返し特性の評価に使用したオーバーライトパ
ルス波形図、 第３図は本発明の実施例１の光ディスク媒体の繰り返し
特性図、 第４図（ａ）は本発明の実施例２における光ディスク媒
体ａの断面図、 第４図（ｂ）は本発明の実施例２における光ディスク媒
体すの断面図、 第５図は本発明の実施例２における媒体ａの繰り返し特
性図、 第６図は本発明の実施例２における媒体すの繰り返し特
性図である。 １・・・ＰＣ基板　　　　　２，２′・・・保護層（下
地）３・・・記録層　　　　　　４，４′・・・保護層
（上地）５．５′・・・金属反射層　６・・・封止層７
・・・熱拡散層 第１図 第２図 １ｏ）（Ｎ） 繰り幼（【回姿火 第４図 第５図 電気りｇＬｔ回吟（

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光を吸収して変質する記録層と、該記録層に近接し
   て配置された誘電層とが基板上に設けられた光記録媒体
   において、前記誘電体層をダイヤモンドまたはダイヤモ
   ンド状薄膜としたことを特徴とする高耐久性光ディスク
   媒体。 ２、光を吸収して変質する記録層と、該記録層に近接し
   て配置された下地および上地誘電層とを有し、かつ上地
   層の上に金属反射層を持った基板上に設けられる光記録
   媒体において、前記金属反射層の上にダイヤモンドまた
   はダイヤモンド状薄膜の熱拡散補助層を持つことを特徴
   とする高耐久性光ディスク媒体。 ３、記録層および該記録層を挟む保護層を含む多層膜を
   基板上に順次堆積させて製造する光ディスク媒体の製造
   方法において、前記記録層はスパッタ法または真空蒸着
   法を用いて形成し、ダイヤモンドまたはダイヤモンド状
   薄膜からなる保護層は電子サイクロトロン（ＥＣＲ）プ
   ラズマＣＶＤ法を用いて形成し、基板上に堆積させるこ
   とを特徴とする高耐久性光ディスク媒体の製造方法。 ４、記録層および該記録層を挟む保護層および金属反射
   層を含む多層膜を基板上に順次堆積させて製造する光デ
   ィスク媒体の製造方法において、前記記録層および金属
   反射層はスパッタ法または真空蒸着法を用いて形成し、
   ダイヤモンドまたはダイヤモンド状薄膜からなる保護層
   は電子サイクロトロン（ＥＣＲ）プラズマＣＶＤ法を用
   いて形成し、基板上に堆積させることを特徴とする高耐
   久性光ディスク媒体の製造方法。