JPS62217444A - 光磁気デイスク - 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】 〔概　要〕 希土類金属−遷移金属合金の光磁気記録媒体を用いた光
磁気ディスクにおいて、樹脂基板と記録媒体膜との間の
保護膜がカー効果増大効果と共に記録媒体の劣化防止効
果を有するように硫化物−希土類金属からなる蒸着膜又
はスパッタ膜である。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、高密度大容量メモリに用いられる光ディスク
、より詳しくは、書き換え可能な光磁気ディスクに関す
るものである。

光磁気記録媒体には希土類金属−遷移金属合金（例えば
、ＴｂＦｅＣｏ）が使われており、この希土類金属が酸
素などと反応しやすく記録媒体特性劣化を招くので特に
ディスク基板との記録媒体膜との間に長寿命化を図る適
切な透明保護膜が求められている。

〔従来の技術〕

光磁気ディスクは第１図に示すようにディスク基板１、
保護膜２、光磁気記録媒体膜３、および表面保護膜４か
らなる。ディスク基板１には、（ａ）ガラス基板、（ｂ
）アクリル、スチレン、エポキシ、ポリカーボネイトな
どの樹脂基板、あるいは（ｃ）ガラス板又はこれらの樹
脂板上に紫外線硬化型樹脂層を形成した基板がある。ガ
ラス基板および樹脂基板の表面部にそして紫外線硬化型
樹脂層に案内溝（光ガイド溝）が形成されている。少な
くとも表面部が樹脂である基板上に光磁気記録媒体膜の
希土類金属−遷移金属合金（例えば、ＴｂＦｅ（：ｏ）
を真空蒸着又はスパッタリングによって直接に形成する
と、基板樹脂中に含まれた酸素、水分あるいは未硬化の
モノマーなど活性な成分が記録媒体中の希土類金属と反
応して（を酸化して）特性が経時的に劣化してしまう。

そこで、従来から、基板１と記録媒体膜３との中間に保
護膜２を形成して直接接触しないようにすることで記録
媒体の劣化防止を図っている。また、光磁気ディスクは
基板側より入射したレーザによって記録し、レーザの反
射光によって再生するために、保護膜２は透明でなけれ
ばならない。さらに、保護膜２の屈折率を基板と記録媒
体膜との中間にしかつ保護膜厚さを適切な値にして、反
射光５の干渉（第１図の保護膜２中での複数回反射）を
起こさせてカー効果を増大させている。この効果、反射
率は低下するが再生性能（ｃＮ比）が改善される。この
ような保護膜２としてＺｎＳ　（硫化物）が採用されて
いる（例えば、今村修武、光磁気ディスク材料を探る、
日経ニューマテリアル、創刊前１号、昭和６０年５月２
０日、ｐｐ、４７−５４、参照）。保護膜２上の光磁気
記録媒体膜３は希土類金属−遷移金属の合金（例えばＴ
ｂＦｅＣｏ）であり、その上に大気中の酸素や水分から
記録媒体膜を保護する表面保護膜４が形成されている。

この表面保護膜４は透明である必要はなく、安定な材料
（例えば、Ｓｔ、　Ｓｉｎ、、５ｉＪｎ、　Ａ　Ｉｌ　
Ｎ　）　（７）膜又は形成した保護膜２と同し材料の膜
でよい。

希土類−遷移金属の合金記録媒体では、信号の読み出し
感度は入射光に対する反射光の偏光面の回転各θＸ　（
カー回転角）と反射率Ｒとに依存し、次式の関係がある
。

読み出し感度ｏｃｖｌ”Ｆθヤ すなわち、θヤが大きいほど信号品質は向上する。

しかし、希土類−遷移金属系のθ、は０．２〜０，３ｄ
ｅｇと小さく、材料構成に工夫をしてもθえの大幅な増
加は望めない。このため、第１図に示すように保護膜２
を利用してθにの増加を図る方法が採られている。すな
わち、レーザ光（入射光）６が記録媒体膜３の表面で１
回だけ反射する場合には回転角はθ１であるが、レーザ
光（入射光）５のように二回反射すると２θ、となり、
回転角が増加する。したがって、保護膜２中で多重干渉
を起させれば回転角を増幅させることができる。しかし
、干渉効果は同時に反射率Ｒを減少させることになり上
記式よりθヤおよびＲを最適化しておかないと信号品質
はむしろ低下する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

硫化物（ＺｎＳ）の保護膜形成によって光磁気ディスク
としての特性劣化をかなり防止することができたが、そ
れでも経時的特性劣化がありもっと小さくして長寿命化
を図ることが求められている。

経時的特性劣化の原因は、（ａ）硫化物保護膜の蒸着又
はスパッタリングによる成膜時に硫化物の硫黄の一部が
遊離し、保護膜中に取り込まれ、これが記録媒体の希土
類金属と反応することおよび（ｂ）基板樹脂からの酸素
が硫化物保護膜中を拡散移動して記録媒体に達してその
希土類金属を酸化することである。

また、カー効果を増大することになる保護膜の干渉効果
はその屈曲率と膜厚ｄとで規定され、屈曲率は材料固有
のものであるので膜厚を正確に所定値にする必要がある
。しかしながら、成膜時の正確な膜厚制御は困難である
ためにカー効果増大を再現性良く達成することがむずか
しい。

本発明の目的は、ディスク基板と光磁気記録媒体膜との
間の保護膜を上述した硫化物での欠点が生じないように
して硫化物を用いて形成し、光磁気ディスクの長寿命化
を図ることである。

〔問題点を解決するための手段〕

上述の目的が、下記要素（ａ）〜（ｄ）：　　（ａ）案
内溝付き基板；　（ｂ）該基板上に形成される透明な保
護膜；　（ｃ）該保護膜上に形成されかつ希土類金属と
遷移金属との合金からなる光磁気記録媒体膜；および、
（ｄ）該光磁気記録媒体膜の上に形成される表面保護膜
；からなる光磁気ディスクにおいて、透明の保護膜が硫
化物と希土類金属との蒸着膜又はスパッタ膜であること
を特徴とする光磁気ディスクによって達成される。

保護膜中に混入した希土類金属は成膜時に遊離した硫黄
と結合して保護膜中で固定化し、また、基板からの酸素
とも結合してトラップ（捕獲）するので、光磁気記録媒
体中の希土類金属が反応して変化することはない。

保護膜中の希土類金属は１０〜６０ａｔ％であるのが好
ましく、１０ａｔ％以下では硫黄、酸素のトラップ効果
が十分でなく、一方、６０ａｔ％以上では光の吸収が大
きくなり反射効率が低下する。

硫化物−希土類金属の保護膜の屈折率は希土類金属の量
が増すほど増加し、希土類金属の割合を規定すれば所定
の屈折率とすることができる。このことはカー効果の増
大効果（カー効果エンハンスメツ日を再現性良くするの
に寄与する。成膜時の希土類金属の量を制御することに
よって保護膜の屈折率を連続的に変えることもできる。

硫化物としてはＺｎＳ、　ＣｄＳ、　ＰｂＳ、又はＳｂ
２Ｓｉが使用でき、希土類金属としてはＴｂ、Ｌａ、Ｃ
ｏ。

Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ。

Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの少なくとも一種が
使用でき、特に、この希土類金属としては光磁気記録媒
体中の希土類金属と同しものを用いるのが望ましい。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施態様例
によって本発明の詳細な説明する。

第１図は、光磁気ディスクの部分断面図である。

災よ ディスク用ガラス基板１上に硫化物としてＺｎＳを希土
類金属としてＴｂを用いて、電子ビーム加熱方式の真空
蒸着装置にて蒸着でＺｎ５−Ｔｂ保護膜２（厚さ２００
　ｍｍ）を形成する。成膜条件は、例えば、真空度：　
５　Ｘ　１０−５Ｐａ　、ＺｎＳ蒸着速度：０．５ｍｍ
／秒およびＴｂ蒸着速度：０．０５ｒ＋ｍ／秒又は０．
２ｎｍ／秒である。またＴｂないしＺｎＳのみの保護膜
を同様にして形成する。

次に、保護膜２の上に真空を破ることなく　ＴｂＰｅＣ
ｏの光磁気記録媒体膜３　（厚さ１００　ｎｍ）を蒸着
にて形成する。この成膜条件は、例えば、真空度：１、
１　Ｘ　１０−’Ｐａ’、Ｔ　ｂ蒸着速度：０．２３ｎ
ｍ／秒、ＰｅＣｏ蒸着速度：０．２０ｎｍ／秒であり、
得られた記録媒体膜の磁気特性はＨｃ〜７〜８ＫＯｅ　
　（保磁力）およびθや−０，３５ｄｅｇ　　（カー回
転角）である。

さらに、真空を破ることなく　、ＴｂＦｅＣｏ膜３上に
Ｚｎ５−Ｔｂ蒸着膜を表面保護膜４として上述しく９） たようにして形成する。

このようにして製作した光磁気ディスクを１５０℃、大
気中（湿度９０％）にて保持したときの保磁力（Ｈｃ）
の経時変化を調べたところ第２図に示す結果が得られた
。第２図中、線ＡはＴｂを含有しないＺｎＳ保護膜の場
合、線ＢはＴｂ／ＺｎＳ蒸着速度比０．０５１０．５　
（１／１０）でのＺｎ５−Ｔｂ保護膜の場合および線Ｃ
はＴｂ／ＺｎＳ蒸着速度比０．２１０．５　（２１５）
でのＺｎ５−Ｔｂ保護膜の場合を示す。第２図かられか
るように、線ＡおよびＢではＨｃが増加するが線Ｃでは
ほとんど変化しない。Ｈｃの増加はＴｂＦｅＣｏ膜中の
Ｔｂが遊離した硫黄と反応したためと考えられ、保護膜
中の希土類金属Ｔｂを増すにしたがって遊離硫黄が固定
化されるためにＨｅの増加は減じてゆくわけである。

■↓ 例１でのガラス基板の代わりにガラス板上に紫外線硬化
型樹脂層を形成した基板（ガラス１２Ｐ）を使用して、
例１と同じに保護膜２　、ＴｂＦｅＣｏ膜３および表面
保護膜を蒸着によって形成する。このようにして製作し
た光磁気ディスクのカー回転角θイは０．８　ｄｅｇ　
　（λ＝８３３　ｒ＋ｍ）で２．２９倍のカー効果増大
効果が得られ、反射率は２４％であった。

また、Ｚｎ５−Ｔｂ保護膜（Ｔｂ／ＺｎＳ蒸着速度比０
、２　／　０．５　）の屈折率は２．８であった。

製作した光磁気ディスクを１２０℃、大気中（湿度９０
％）中で保持したときの記録再生特性（ｃＮ比）の経時
変化を調べたところ第３図に示す結果が得られた。第３
図中、線りはＴｂを含有しないＺｎＳ保護膜の場合、線
ＥはＴｂ／ＺｎＳ蒸着速度比０．０５１０．５での保護
膜の場合および線ＦはＴｂ／ＺｎＳ蒸着速度比０．２　
／　０．５での保護膜の場合を示す。第３図かられかる
ように、保護ｎり中のＴｂの含有量が増加するほどＣＮ
比の減少は小さくなっており、劣化を抑制していること
がわかる。

炎主 例１での保護膜を構成する硫化物Ｚｎ５Ｏ代わりに他の
硫化物ＣｄＳ、ＰｂＳ又はＳｂ２Ｓｓを用いた場合にも
例１と同様な結果が得られた。

炭↓ 例１での保護膜を構成する希土類金属Ｔｂの代わりに他
の希土類金属Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、　Ｎｄ。

Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ。

Ｔｍ、Ｙｂ又はＬｎを用いても例１と同様な結果が得ら
れた。

〔発明の効果〕

上述の例かられかるように保護膜を硫化物と希土類金属
との混合膜（蒸着膜）とすることによって光磁気ディス
ク特性の劣化が抑制できて長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光磁気ディスクの部分断面図であり、第２図は
ガラス基板を用いて製作した光磁気ディスクの保磁力（
Ｈｅ）の経時変化を示すグラフであり、 第３図は、ガラス板とその上の紫外線硬化型樹脂層とか
らなる基板を用いて製作した光磁気ディスクのＣＮ比の
経時変化を示すグラフである。 １・・・基板 ２・・・保護膜 ３・・・光磁気記録媒体膜 ４・・・表面保護膜 ５．６・・・レーザ光

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記要素（ａ）〜（ｄ）： （ａ）ディスク用基板； （ｂ）前記基板上に形成される透明な保護膜；（ｃ）前
   記保護膜上に形成されかつ希土類金属と遷移金属との合
   金からなる光磁気記録媒体膜；および、 （ｄ）前記光磁気記録媒体膜の上に形成される表面保護
   膜； からなる光磁気ディスクにおいて、前記透明な保護膜が
   硫化物と希土類金属との蒸着膜又はスパッタ膜であるこ
   とを特徴とする光磁気ディスク。 ２、前記硫化物がＺｎＳ、ＣｄＳ、Ｐｂｓ又はＳｂ＿２
   Ｓ＿３であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の光磁気ディスク。 ３、前記希土類金属がＴｂ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
   Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
   ｂ又はＬｎであることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の光磁気ディスク。