JPH04324141A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザー光により情報
の記録、再生等を行なう光情報記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報の大容量化、高密度化に対応
可能な記録媒体の開発が活発に行われている。中でも、
光ディスクメモリーは、実用性、用途の広さから最も注
目されている記録媒体である。

【０００３】光ディスクは基本的には透明基板と記録層
により構成される。

【０００４】光ディスク基板の主な材料として、ポリカ
ーボネート、ポリメチルメタクリレート、アモルファス
ポリオレフィン等の樹脂、及びガラスが挙げられる。ガ
ラス基板は、耐傷性及び耐水性には優れるものの、案内
溝の形成が困難であり、生産性及び価格面に問題点があ
る。一方、樹脂基板は、ガラス基板に比べて、生産性及
び価格面では優れているためコンパクトディスク等に大
量に使用されているが、傷がつき易く、水分の浸透によ
り基板に反りが生じたり、記録層が酸化し易いという問
題点がある。このため、樹脂基板への傷つき、水の浸透
を防止するために、記録層とは反対側の基板表面に、金
属或いは半金属の酸化物、窒化物、酸窒化物、硫化物等
の無機物；紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等の有機物から
成る保護層を形成している。

【０００５】また、光ディスクメモリー記録層の酸化及
び傷付きは情報記録媒体として致命的欠陥につながるこ
とが多く、これらを防止するために記録層上にも同様の
保護層を形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来から使用されてい
る保護膜のうち無機物から成るものは、耐傷性、防湿性
といった保護性能には優れるものの、静電気を帯電しや
すく、レーザー光が入射する側の基板上に形成した場合
、保護膜上に吸着される埃によりレーザー光が散乱する
ため情報の正確な記録、再生ができないといった問題点
があった。

【０００７】また、２枚の光情報記録媒体を記録層が内
側になるようにホットメルト樹脂、エポキシ樹脂等を用
いて貼り合わせる場合、埃が付着したままプレスすると
クラックが発生し、埃を付着した部分を中心として記録
層の腐食が発生するという問題点があった。

【０００８】有機物から成る保護膜においても同様の問
題点が生じるため、帯電防止剤の添加により導電性を高
めることで帯電を防止し、埃等の吸着を抑えようとする
試みがなされている。しかしながら、帯電防止剤の添加
により保護膜の硬度が低下するため、従来の保護膜では
保護性能と帯電防止機能を両立させることは困難であっ
た。

【０００９】本発明が解決しようとする課題は、耐久性
、耐食性及び帯電防止効果に優れた光磁気記録媒体を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために種々検討した結果、透明基板上に、記
録層及び保護層を形成して成る光情報記録媒体において
、該保護層を透明誘電体膜と透明導電体膜の積層構造に
形成することにより、高い保護性能を維持したまま、帯
電防止効果を付与することができることを見い出し、本
発明を完成するに至った。即ち、本発明は、上記課題を
解決するために、透明基板上に記録層及び保護層を有す
る光情報記録媒体において、保護層が透明誘電体膜及び
透明導電体膜の積層構造を有することを特徴とする光情
報記録媒体を提供する。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１２】透明基板としては、例えば、ポリカーボネ
ート（以下、ＰＣという。）、ポリメチルメタクリレー
ト（以下、ＰＭＭＡという。）、アモルファスポリオレ
フィンの如き樹脂又はガラスに直接案内溝を形成した基
板；ガラス又は樹脂の平板上にフォトポリマー法により
案内溝を形成した基板等が挙げられる。基板の屈折率は
１．４〜１．６の範囲が好ましく、厚みは１．０〜１．
５ｍｍの範囲が好ましい。

【００１３】記録層は干渉膜、記録膜、反射膜を構成単
位とし、それらの組み合わせにより形成される。

【００１４】干渉膜には透明性、屈折率の高い無機誘電
体膜が用いられる。その材質としては、例えば、ＳｉＮ
ｘ、ＳｉＯｘ、ＡｌＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＮ、Ａ
ｌＴｉＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ等が挙げられる。これら
干渉膜の屈折率は１．８〜２．８の範囲が好ましく、吸
収係数は０〜０．１の範囲が好ましい。

【００１５】記録膜を構成する材質としては、例えば、
追記型光ディスクでは、Ｔｅ、ＳｎＳｅ等のカルコゲナ
イト系合金、シアニン系等の有機色素等が挙げられ、光
磁気ディスクでは、ＴｂＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ等
の遷移金属と希土類金属の合金等が挙げられ、相変化型
光ディスクでは、ＴｅＯｘ、ＩｎＳｅ、ＳｎＳｂ等のカ
ルコゲナイト系合金等が挙げられる。

【００１６】反射膜には反射率の高い金属膜或いは合金
膜を使用する。その材質としては、例えば、金属膜とし
てはＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ等、合金膜としてはＡｌ−
Ｔｉ、Ａｌ−Ｃｒ等が挙げられる。

【００１７】干渉膜、金属系記録膜、反射膜は、スパッ
タリング、イオンプレーディング等の物理蒸着法（ＰＶ
Ｄ）、プラズマＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）等によ
って形成し、有機色素系記録膜は溶液をスピンコート法
、ロールコート法等により塗布した後、溶媒を除去して
形成する。

【００１８】保護層は透明誘電体膜及び透明導電体膜を
構成単位とする。

【００１９】透明誘電体膜は、（１）金属、半金属の窒
化物、酸化物、酸窒化物、硫化物等から成る無機誘電体
膜と（２）紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等から成る有機
誘電体膜とに大別される。

【００２０】無機誘電体膜の材質として、例えば、Ｓｉ
Ｎｘ、ＳｉＯｘ、ＡｌＳｉＯＮ、ＡｌＳｉＮ、ＡｌＮ、
ＡｌＴｉＯＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＺｎＳ等が挙げられ、有機
誘電体として、鉛筆硬度がＨ以上の樹脂、例えば、大日
本インキ化学工業（株）製紫外線硬化樹脂「ＥＸ−７０
４」、三菱レーヨン（株）製紫外線硬化樹脂「ＭＨ−２
４０６」等が挙げられる。

【００２１】透明導電体膜の材質としては、例えば、Ｓ
ｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｃｄ２ＳｎＯ４、ＳｎＯ
２−Ｉｎ２Ｏ３等の金属酸化物が挙げられる。本発明に
よる保護層は、膜厚５オングストローム〜１００μｍの
透明誘電体膜と膜厚５オングストローム〜１００ｎｍの
透明導電体膜を２層以上積層した膜構成を特徴とする。 誘電体膜上に透明導電体膜を形成した２層タイプの場合
、有機誘電体膜の場合の膜厚は十分な保護性能が得られ
る１〜２０μｍ、無機誘電体膜の場合は３０〜３００ｎ
ｍであることが好ましく、透明導電体膜の膜厚は５〜１
００ｎｍであることが好ましい。無機誘電体膜と透明導
電体膜を多層積層する場合、それぞれの膜厚は５オング
ストローム〜１０ｎｍであるのが良く、保護層の厚みが
５０〜３００ｎｍ程度に成るまで積層することが好まし
い。

【００２２】誘電体膜の屈折率ｎは、１．３＜ｎ＜２．
５の範囲が好ましく、基板との界面で反射がおこりにく
い、基板と同程度の１．３≦ｎ≦１．８の範囲が特に好
ましい。誘電体膜の吸収係数ｋは、０≦ｋ＜０．１の範
囲が好ましい。

【００２３】保護層を基板側及び記録層側の両方に形成
する場合、これらの保護層の構成は同じであっても、異
なっていても良い。

【００２４】無機誘電体膜及び導電体膜は、スパッタリ
ング、イオンプレーディング等の物理蒸着法（ＰＶＤ）
、プラズマＣＶＤ等の化学蒸着法（ＣＶＤ）等によって
形成し、有機誘電体膜はスピンコート法、ロールコート
法等により塗布したのち硬化させて形成する。

【００２５】このようにして成膜した光情報記録媒体は
、単体で使用しても良く、２枚を基板が外側にくるよう
に貼り合わせて使用しても良い。

【００２６】

【作用】透明誘電体膜と透明導電体膜の積層構造により
構成された保護層は、高い硬度を有し、水分、腐食性ガ
ス等を透過させないため、耐傷性、防湿性等の保護性能
に優れている。更に、電気抵抗が１０８Ω／□以下と低
いため、静電気を帯電しにくく、吸着された埃等を原因
とする欠陥が発生しにくい。更に、保護層を構成する膜
が化学的に安定であるため、保護層自体の耐久性も高い
。

【００２７】

【実施例】以下に記録層として光磁気記録層を用いた場
合の実施例及び比較例を示した。なお、本発明は要旨を
逸脱しない限りにおいては以下の実施例に限定されるも
のではない。

【００２８】（実施例１）１３０ｍｍφのポリカーボネ
ート基板を案内溝のない面がターゲット方向を向くよう
にスパッタリング装置に装着し、６．５×１０−７ｔｏ
ｒｒまで排気した後、Ｓｉターゲットを用いて、Ａｒ雰
囲気中に反応性ガスとしてＯ２を導入したＲＦマグネト
ロンスパッタリングを行ない、屈折率１．５５、膜厚１
５０ｎｍのＳｉＯ２膜を製膜した。 次にＳｎＯ２ターゲットを用い、ＤＣマグネトロンスパ
ッタリングにより、膜厚２０ｎｍのＳｎＯ２膜を製膜し
、保護層を形成した。以上の製膜作業は真空を破らずに
連続的に行った。

【００２９】この後、ポリカーボネート基板の案内溝の
ある面がターゲット方向を向くようにスパッタリング装
置に装着し、スパッタチャンバー内を６．５×１０−７
ｍｔｏｒｒまで排気し、Ａｒ雰囲気中に反応性ガスとし
てＮ２を導入して、ＳｉターゲットのＲＦマグネトロン
スパッタリングを行ない、屈折率２．０、膜厚１００ｎ
ｍのＳｉＮ干渉膜を形成した。

【００３０】引き続いて、ＴｂＦｅＣｏ合金ターゲット
を用い、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンスパッタリン
グにより膜厚２５ｎｍのＴｂ２２Ｆｅ７０Ｃｏ８記録膜
を形成した。

【００３１】更に、Ａｒ及びＮ２ガス中で、Ｓｉターゲ
ットのＲＦマグネトロンスパッタリングを行ない、膜厚
２５ｎｍのＳｉＮ干渉膜を形成した。

【００３２】最後に、Ａｌ−Ｔｉ合金ターゲットを用い
、Ａｒガス中で、ＤＣマグネトロンスパッタリングによ
り膜厚５５ｎｍのＡｌ−Ｔｉ反射膜を形成した。この反
射膜の組成は、ＩＣＰによる分析の結果、Ａｌ９８原子
％、Ｔｉ２原子％であった。

【００３３】以上の製膜作業は真空を破らずに連続的に
行った。

【００３４】このようにして作成した光磁気ディスクの
保護層の鉛筆硬度は４Ｈ以上であり、表面の電気抵抗は
１００Ω／□であった。

【００３５】このディスクの記録再生特性を記録周波数
＝１ＭＨｚ（Ｄｕｔｙ比５０％）、回転数＝ＣＡＶ１，
８００ｒｐｍ、測定半径位置＝３０ｍｍ、再生レーザー
パワー＝１ｍＷで評価した。 この結果、最適記録レーザーパワー（記録時の２次歪み
が最小となる記録レーザーパワーと定義する。）は、４
．０ｍＷであり、Ｃ／Ｎ比は６１．２ｄＢであった。

【００３６】このディスクの加速耐久試験を８０℃、８
５％ＲＨ、２，０００時間の条件下で行ない、バイトエ
ラーレート（ＢＥＲ）及び基板の反りを測定したところ
、初期状態に対する試験後のＢＥＲの増加率（試験後の
ＢＥＲ／初期状態のＢＥＲ）は２．３、基板の反りの変
化量は２．０ミリｒａｄであり、また、保護層表面への
埃の付着も少なく比較例に比べて優位性がみられた。

【００３７】（実施例２）ポリカーボネート基板の案内
溝がない面の第１保護層、第１干渉膜、記録膜、第２干
渉膜、反射膜は実施例１と同じ条件で製膜した。更に、
反射膜上に、Ａｒ雰囲気中に反応性ガスとしてＯ２を導
入して、ＳｉターゲットのＲＦマグネトロンスパッタリ
ングを行ない、膜厚１５０ｎｍのＳｉＯ２膜を製膜し、
次いでＳｎＯ２ターゲットを用たＤＣマグネトロンスパ
ッタリングにより、膜厚２０ｎｍのＳｎＯ２膜を製膜し
、第２保護層を形成した。第１干渉膜からＳｎＯ２膜ま
での製膜作業は真空を破らずに連続的に行った。

【００３８】このようにして作成した光磁気ディスクの
第１及び第２保護層の鉛筆硬度は４Ｈ以上であり、表面
の電気抵抗は１２０Ω／□であった。

【００３９】このディスクの加速耐久試験を実施例１と
同様に行ない、その結果を第１表及び第７図に示した。

【００４０】（実施例３）１３０ｍｍφのポリカーボネ
ート基板を案内溝のない面がターゲット方向を向くよう
に自公転式スパッタリング装置に装着し、６．５×１０
−７ｔｏｒｒ以下まで排気した後、ＳｉＯ２ターゲット
及びＳｎＯ２ターゲットを用い、基板を自公転させなが
ら、スパッタリング放電中のＳｉＯ２ターゲット及びＳ
ｎＯ２ターゲット上を通過させ、ＳｉＯ２／ＳｎＯ２の
積層膜を形成した。この積層膜により構成される第１の
保護層の全膜厚は１００ｎｍであり、ＳｉＯ２及びＳｎ
Ｏ２単膜の厚みはＳｉＯ２　　７オングストローム、Ｓ
ｎＯ２　　１０オングストロームであった。

【００４１】次に、ポリカーボネート基板の案内溝のあ
る面がターゲット方向を向くようにスパッタリング装置
に装着し、第１干渉膜、光磁気記録膜、第２干渉膜、及
び反射膜により構成される記録層を実施例１と同じ条件
で形成した。

【００４２】更に、記録層上に第１保護層と同じ製膜条
件で第２保護層を形成した。

【００４３】このようにして作成した光磁気ディスクの
第１及び第２保護層の鉛筆硬度は４Ｈ以上、表面の電気
抵抗は４．６×１０４Ω／□であった。

【００４４】このディスクの、加速耐久試験を実施例１
と同様に行ない、その結果を第１表及び第７図に示した
。

【００４５】（比較例１）１３０ｍｍφのポリカーボネ
ート基板を案内溝のない面がターゲット方向を向くよう
にスパッタリング装置に装着し、６．５×１０−７ｔｏ
ｒｒまで排気した後、Ｓｉターゲットを用いて、Ａｒ雰
囲気中に反応性ガスとしてＯ２を導入したＲＦマグネト
ロンスパッタリングを行ない、屈折率１．５５、膜厚１
５０ｎｍのＳｉＯ２膜の第１保護層を形成した。

【００４６】次に、ポリカーボネート基板の案内溝のあ
る面がターゲット方向を向くようにスパッタリング装置
に装着し、第１干渉膜、光磁気記録膜、第２干渉膜、及
び反射膜により構成される記録層を実施例１と同じ条件
で形成した。

【００４７】更に、記録層上に第１保護層と同じ製膜条
件で第２保護層を形成した。

【００４８】このようにして作成した光磁気ディスクの
第１及び第２保護層の鉛筆硬度は４Ｈ以上、表面の電気
抵抗は７．８×１０１２Ω／□であった。

【００４９】このディスクの加速耐久試験を実施例１と
同様に行ない、その結果を第１表及び第７図に示した。

【００５０】（比較例２）１３０ｍｍφのポリカーボネ
ート基板の案内溝のない面に、「ジュリマー　　ＳＰ−
５０Ｔ」（日本純薬（株）製帯電防止型熱硬化樹脂）を
スピンコーターで乾燥塗膜厚が５μｍとなるように塗布
し、６０℃で５分間硬化させ、保護層１を形成した。

【００５１】次に、ポリカーボネート基板の案内溝のあ
る面がターゲット方向を向くようにスパッタリング装置
に装着し、第１干渉膜、光磁気記録膜、第２干渉膜、及
び反射膜により構成される記録層を実施例１と同じ条件
で形成した。

【００５２】更に、記録層上に保護層１と同じ製膜条件
で第２保護層を形成した。

【００５３】このようにして作成した光磁気ディスクの
第１及び第２保護層の鉛筆硬度はＦ、表面の電気抵抗は
３．８×１０８Ω／□であった。

【００５４】このディスクの加速耐久試験を実施例１と
同様に行ない、その結果を第１表及び第７図に示した。

【００５５】

【表１】

【００５６】

【発明の効果】本発明の光情報記録媒体は耐久性、耐傷
性、帯電防止効果に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１図は、本発明に関わる光磁気記録媒体の層
構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　光情報記録媒体 ２　　基板 ３　　記録層 ４　　第１保護層

【図２】第２図は、本発明に関わる光磁気記録媒体の層
構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　光情報記録媒体 ２　　基板 ３　　記録層 ５　　第２保護層

【図３】第３図は、本発明に関わる光磁気記録媒体の層
構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　光情報記録媒体 ２　　基板 ３　　記録層 ４　　第１保護層 ５　　第２保護層

【図４】第４図は、本発明に関わる光情報記録媒体保護
層の膜構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　保護層 ２　　基板或いは記録層 ３　　透明無機誘電体膜 ５　　透明導電体膜

【図５】第５図は、本発明に関わる光情報記録媒体保護
層の膜構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　保護層 ２　　基板或いは記録層 ４　　透明有機誘電体膜 ５　　透明導電体膜

【図６】第６図は、本発明に関わる光情報記録媒体保護
層の膜構成を模式的に示したものである。

【符号の説明】

１　　保護層 ２　　基板或いは記録層 ３　　透明無機誘電体膜 ５　　透明導電体膜

【図７】第７図は、実施例の加速耐久試験におけるバイ
トエラーレート（ＢＥＲ）の増加率（試験後のＢＥＲ／
初期状態のＢＥＲ）の変化を示した図表である。

【符号の説明】

１　　実施例１ ２　　実施例２ ３　　実施例３ ４　　比較例１ ５　　比較例２

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　透明基板上に記録層及び保護層を有す
   る光情報記録媒体において、保護層が透明誘電体膜及び
   透明導電体膜の積層構造を有することを特徴とする光情
   報記録媒体。
2. 【請求項２】　　透明基板上の記録層を有する面とは反
   対側の面に保護層を有する請求項１記載の光情報記録媒
   体。
3. 【請求項３】　　透明基板上の記録層を有する面の最外
   部に保護層を有する請求項１記載の光情報記録媒体。