JPH04222941A - 光情報記録媒体及びその製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は光情報記録媒体及びその
製造方法に係る。

【０００２】

【従来の技術】基板がプラスチックである光情報記録媒
体の場合、基板の吸湿に起因する光情報記録媒体の変形
ひいては磁気特性の劣化が問題となる。

【０００３】そこで、基板と記録層との間に、ＳｉＯ等
の無機質からなる誘電体層を形成することによりかかる
問題の解決をはかろうとしている。

【０００４】しかし、プラスチック基板と誘電体層との
密着性は悪いため、プラスチック基板と誘電体層との間
にプラズマ重合膜を介在せしめて密着性の改善を図ろう
としている（例えば、特開昭５９−２１３０４０号公報
、特開昭６２−４０６５２号公報、特開昭６２−１９５
７４２号公報）。

【０００５】しかし、かかる技術においては、短期的な
防湿効果は見られるが、高温高湿下に長期間放置すると
、プラズマ重合膜と誘電体層との端面から水分が浸入し
て、誘電体層あるいはプラズマ重合膜の剥離が生じる。 さらに、プラズマ重合膜あるいは誘電体層に存在する応
力や、プラズマ重合膜と誘電体層との熱膨張率の差に起
因して誘電体層に剥離が生じたり、クラック等が発生し
てしまう。従って、長期的にみるとこの技術も光情報記
録媒体の変形ひいては磁気特性の劣化という問題に対す
る解決とはなっていない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，高温高湿下
においても記録層の劣化が防止され、各層に剥離やクラ
ックの発生しない、保存性及び耐久性に優れ、長期間に
わたる信頼性を有する光情報記録媒体およびその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の第１の要旨は、プラスチック基板上に少なく
とも誘電体層及び非晶質磁性体からなる記録層が形成さ
れた光情報記録媒体において、該誘電体層が、プラズマ
重合膜と、スパッタ膜とからなることを特徴とする光情
報記録媒体に存在する。

【０００８】本発明の第２の要旨は、プラスチック基板
が配置された成膜室に、プラズマ重合用の原料を供給し
て放電を開始し、次いで、プラズマ重合用の原料の供給
量を徐々に減少させるとともにスパッタ用のガスの供給
を開始し、最終的にスパッタ用のガスのみを供給してプ
ラズマ重合膜とスパッタ膜とからなる誘電体層をプラス
チック基板上に形成することを特徴とする光情報記録媒
体の製造方法に存在する。

【０００９】以下本発明の実施態様例を構成要件別に詳
細に説明する。

【００１０】（層構造）本発明においては、プラスチッ
ク基板上に記録層を有し、該記録層と該プラスチック基
板との間に誘電体層を有している。

【００１１】ただ、図１に示すように、防湿性等をより
高めるために、記録層１２上に、保護層１３、さらには
、その上に紫外線硬化樹脂層（図示せず）を形成しても
よい。また、例えばＡｌ等による反射層を加えた層構造
としてもよい。

【００１２】この場合、保護層１３の材質としては、例
えば、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｚｎ，等
の化合物を用いることができる。なお、保護層の厚みは
、５０〜３００ｎｍが好ましい。

【００１３】また、構造としては、基板の鏡面側を貼り
合わせた両面記録可能型でもよく、もちろん、いわゆる
単板形状のものでもよい。

【００１４】（基板）本発明における基板１０は、プラ
スチックよりなる基板であり、プラスチックは透光性を
有するものであれば特に限定されず、例えば、ポリカー
ボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ樹脂、
ポリサルフォン、非晶質ポリオレフィン等が好適に用い
られる。

【００１５】（記録層）本発明における記録層１２は、
非晶質磁性体からなる。非晶質磁性体の材料としては、
例えば、ＧａＦｅ，ＴｂＦｅ，ＴｂＣｏ，ＴｂＦｅＣｏ
，ＧｄＴｂＦｅ，ＴｂＤｙＦｅ，ＧｄＦｅ，ＧｄＣｏ，
ＧｄＦｅＣｏ，ＧｄＩＧ，ＴｂＦｅＯ３等が好適に用い
られる。

【００１６】記録層の厚さとしては、３０〜３００ｎｍ
が好ましく、その形成方法としては、例えば、真空蒸着
法、スパッタリング法等があげられるが、これらに限定
されるものではない。

【００１７】（誘電体層）本発明では、誘電体層は、プ
ラズマ重合膜と、スパッタ膜とからなる。この膜厚とし
ては、全体で５０〜３００ｎｍが好ましい。

【００１８】［プラズマ重合膜］グロー放電を起こして
いる成膜室内に有機化合物の気体を導入すると、その気
体と電子が衝突することによりラジカルやイオン等の化
学的に不安定な活性種が生成し、その活性種により重合
が促進される。プラズマ重合膜は、このような重合によ
り形成される膜である。

【００１９】本発明において、成膜室に有機化合物のガ
スを導入し，成膜室内でグロー放電プラズマ重合膜を形
成する有機モノマーとしては、有機化合物であれば特に
限定することなく広範囲のものが用いられるが、例えば
、次のような化合物が好適である。

【００２０】・有機ケイ素化合物として、ビニルトリク
ロロシラン、テトラエトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、テトラビニルシラン、ビニルトリアセトキシ
シラン、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルシラン
、ビニルジメチルエトキシシラン、トリメトキシビニル
シラン、トリメトキシメチルシラン、ジエトキシジフェ
ニルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、オクチ
ルトリエトキシシラン、ジエチルジフェニルシラン、ジ
フェニルメチルビニルシラン、テトラブチルシラン、テ
トラブトキシシラン、トリブチルビニルシラン、ジメト
キシジフェニルシラン、ジメチルフェニルシラン、ヘキ
サプロピルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、
ヘキサメチルジシロキサン等が例示される。

【００２１】・フッ素系有機化合物として、６−フッ化
プロピレン、テトラフルオロエチレン、モノフルオロメ
タン、ジフルオロメタン、トリフルオロメタン、テトラ
フルオロメタン、テトラフルオロエタン、モノフルオロ
プロパン等が例示される。

【００２２】・炭化水素系有機化合物として、メタン、
エタン、プロパン、ブタン、エチレン、プロピレン、ブ
テン、ブタジエン、アセチレン、プロピン、ブチン等が
例示される。

【００２３】・その他として、塩化ビニル、塩化ビニリ
デン、アクリロニトリル、アクリル酸、メチルメタクリ
レート、スチレン等が例示される。

【００２４】［スパッタ膜］スパッタリングは、放電の
結果生じたイオンがターゲットから原子をたたき出し、
このたたき出された原子は基板に到着して膜を形成する
。スパッタ膜は、このようにして形成される膜である。

【００２５】本発明において、スパッタ膜の材料として
は、例えば、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｚ
ｎ等の無機化合物があげられる。より具体的には、Ｓｉ
，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｚｎ等の一種または
二種以上の窒化物あるいは酸化物があげられる。もちろ
ん窒化物あるいは酸化物にかぎるものではない。

【００２６】スパッタリング成膜を行う際のターゲット
材料としては、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｚｎ等を含有する材料を用いればよく、スパッタリング
を行うためのガスとしては、例えば、Ａｒ，Ｎ２，Ｏ２
等のガスが用いられる。なお、Ｎ２，Ｏ２を用いた場合
には、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｚｎ等単
体のターゲットを用いても反応性スパッタにより窒化物
あるいは酸化物を容易に生成せしめることができる。

【００２７】［組成］プラズマ重合膜とスパッタ膜との
混合割合は、特に限定されないが、基板側をプラズマ重
合膜のみとし、また、誘電体層の表面側をスパッタ膜の
みとし、その間において、プラズマ重合膜とスパッタ膜
との混合割合を連続的に変化せしめることが好ましい。 なお、このように変化する組成をここでは傾斜組成とい
う。

【００２８】（製造方法例）プラズマ重合膜とスパッタ
膜とからなる誘電体層を形成するための装置例が図４に
示してある。

【００２９】図４において、１１１は成膜室を構成する
ベルジャーであり、ベルジャー１１１には、その内部に
原料モノマー１２１、スパッタ用ガス１２２を導入する
ためのラインが混合器１１９を介して設けられている。

【００３０】プラスチック基板１１６は、電極１１４上
に置かれ、プラスチック基板１１６に対向して、対向電
極１１３に一体的に取り付けられたターゲット１１５が
配置されている。

【００３１】かかる装置を用いてプラスチック基板に本
発明の誘電体層を成膜するには次のように行えばよい。

【００３２】ベルジャー１１１内を、油拡散ポンプ１１
７、油回転ポンプ１１８を作動させることにより１０ー
５Ｔｏｒｒ程度に排気し、その後プラズマ重合用の原料
ガスを混合器１１９を介して所定の流量供給し、ベルジ
ャー１１１内を１０〜１０ー４Ｔｏｒｒの範囲内で維持
し、プラズマ発生源１１２をオンして放電を開始する。 放電の開始にともない重合が行われる。次いで、プラズ
マ重合用の原料ガスの流量を徐々に落として行き、スパ
ッタ用のガスの供給を始めれば、プラズマ重合膜とスパ
ッタ膜とからなる誘電体層が形成される。なお、最終的
に、スパッタ用のガスのみとすると、プラスチック基板
１１６上にプラズマ重合膜とスパッタ膜との傾斜組成を
有する誘電体層が形成される。

【００３３】なお、プラズマ発生電源１１２としては高
周波電源、マイクロ波電源、直流電源、交流電源等いず
れも利用できる。また、プラズマ重合膜部を外部放電電
極のアフターグロー放電重合で行うこともできる。

【００３４】以上のようにして、基板１０表面に、プラ
ズマ重合膜とスパッタ膜との傾斜組成を有する誘電体層
１５を形成し、次いでその上に、記録層１２、保護層１
３を順次形成すれば、図１に示す構造の光情報記録媒体
１を得ることができる。

【００３５】

【作用】本発明においては、記録層と基板面との間に、
プラズマ重合膜と、スパッタ膜とからなる誘電体層を有
しているため、長期にわたり基板の変形をおさえた信頼
性の高い光情報記録媒体を得ることが可能となる。

【００３６】

【実施例】本例では、図１に示す構造の光情報記録媒体
を作製した。

【００３７】以下に、本発明の実施例を、比較例ととも
に説明する。

【００３８】（実施例）直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍのポリカーボネート基板１０を図４に示す装置内にセ
ットし、一旦１０ー５Ｔｏｒｒの真空度に引いた後、下
記の表１に示す条件にてプラズマ重合膜とスパッタ膜と
の傾斜組成を有する誘電体層１５を基板１０の記録層側
の面に形成した。なお、誘電体層１５の全厚みは１００
ｎｍとした。

【００３９】その際、プラズマ重合膜用の原料モノマー
としてトリメトキシビニルシランを用い、スパッタ用ガ
スとしてＡｒを用い、ターゲットにはＳｉ３Ｎ４を用い
た。

【００４０】

【００４１】なお、プラズマ重合膜とスパッタ膜との傾
斜組成を有する膜をＩＲ（赤外線吸収スペクトル）によ
り確認した。その確認は、表１に示す、Ｎｏ．１，Ｎｏ
．５，Ｎｏ．８のみの単独の条件でＫＢｒ基板上に成膜
し、その膜を透過で測定して行った。その測定結果を図
５に示す。プラズマ重合膜の比率が低くなるほど（Ｎｏ
．１→Ｎｏ．８）透過度は低下していくことがわかる。

【００４２】上記条件により形成した誘電体層１５上に
、記録層１２としてＴｂＦｅＣｏを、１００ｎｍの厚さ
に、さらに記録層１２の上に保護層１３としてＳｉ３Ｎ
４を順次スパッタ法により積層した。なお、保護層１３
の厚さは１００ｎｍとした。

【００４３】なお、スパッタリングの条件は、下記の通
りとした。

【００４４】動作圧力　　　　　　　　１０−２Ｔｏｒ
ｒ高周波パワー　　　　３００Ｗ 周波数　　　　　　　　　　１３．５６ＭＨｚガス　　
　　　　　　　　　　Ａｒ

【００４５】その後、保護膜上に、紫外線硬化樹脂（大
日本インキ化学株式会社製、商品名：ＳＤ−３０４）を
スピンコート法により、１２μｍの厚さに設け、１６０
ｗ／ｃｍ、３０秒紫外線照射し、架橋、硬化させ、トッ
プコートとし、図１に示す構造の光磁気情報記録媒体１
を作製した。

【００４６】（比較例１）本例では、図２に示す構造の
光情報記録媒体を作製した。

【００４７】実施例と同様の基板１０上に、実施例の条
件Ｎｏ．１を５分間行って、プラズマ重合膜のみからな
る下地層１４を形成し、ついて、十分排気後、条件Ｎｏ
．９を５分間行い、スパッタ膜のみからなる誘電体層１
１を形成した。なお、下地層１４と誘電体層１１との合
計厚さは１００ｎｍとした。その後、実施例と同様に、
記録層１２、保護層１３を形成し、図２に示す構造の光
情報記録媒体を作製した。すなわち、本例においては、
プラズマ重合膜のみからなる層と、スパッタ膜のみから
層とが積層した構造となっている。

【００４８】（比較例２）本例では、図３に示す構造の
光情報記録媒体を作製した。

【００４９】実施例と同様の基板１０上に、条件Ｎｏ．
９のスパッタ条件により１００ｎｍの誘電体層１１を直
接形成し、以下実施例と同様に図３に示す構造の光情報
記録媒体を作製した。すなわち、本例においては、誘電
体層１１はスパッタ膜のみからなっている。

【００５０】実施例、比較例１、比較例２で作成した３
種類の光情報記録媒体を温度８０℃、湿度９０％の環境
下で、５００ｈｒの加速劣化試験を行ない、信号特性の
変化について調べた。ただし、基板は全て単板として調
査を行い、測定条件は下記の通りとした。

【００５１】エラレートの測定 記録パワー（８３０ｎｍ）　　３〜４ｍＷ再生パワー（
８３０ｎｍ）　　１ｍＷ 記録周波数　　　　３．７ＭＨｚ Ｄｕｔｙ　　　　　　５０％

【００５２】Ｃ／Ｎの測定 回転スピード　　　　４ｍ／ｓｅｃ 記録周波数　　　　　　３．７ＭＨｚ 分解能　　　　　　　　　　３０ｋＨｚ以上の試験結果
を表２に示す。

【００５３】

【００５４】表２からわかるように、実施例においては
、Ｃ／Ｎ特性、エラーレートが比較例に比べ、ほぼ一桁
近くも優れた結果を示していた。

【００５５】

【発明の効果】本発明により、吸湿による基板の変形を
長期間にわたりおさえた長期信頼性の高い光情報記録媒
体を得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　実施例に係る光情報記録媒体の断面構造図
である。

【図２】　　比較例１に係る光情報記録媒体断面構造図
である。

【図３】　　比較例２に係る光情報記録媒体断面構造図
である。

【図４】　　本発明製造方法において用いる成膜装置例
の概念図である。

【図５】　　防湿膜の赤外吸収スペクトルを示すグラフ
である。

【符号の説明】

１　　光情報記録媒体 １０　　プラスチック基板 １１　　誘電体層（スパッタ膜） １２　　記録層 １３　　保護層 １４　　下地層 １５　　誘電体層（プラズマ膜とスパッタ膜との混合膜
）１１１　　成膜室ベルジャー １１２　　プラズマ発生電源 １１３　　対向電極 １１４　　電極 １１５　　ターゲット １１６　　プラスチック基板 １１７　　油拡散ポンプ １１８　　油回転ポンプ １１９　　混合器 １２１　　原料モノマー １２２　　スパッタ用ガス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プラスチック基板上に少なくとも誘電
   体層及び非晶質磁性体からなる記録層が形成された光情
   報記録媒体において、該誘電体層が、プラズマ重合膜と
   、スパッタ膜とからなることを特徴とする光情報記録媒
   体。
2. 【請求項２】　　プラスチック基板が配置された成膜室
   に、プラズマ重合用の原料を供給して放電を開始し、次
   いで、プラズマ重合用の原料の供給量を徐々に減少させ
   るとともにスパッタ用のガスの供給を開始し、最終的に
   スパッタ用のガスのみを供給してプラズマ重合膜とスパ
   ッタ膜とからなる誘電体層をプラスチック基板上に形成
   することを特徴とする光情報記録媒体の製造方法。