JPS6314346A - 光学的磁気記録媒体 - 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】 し産業上の利用分野］ 本発明は、レーザー光などの光（ここで言う光とは、上
記レーザー光を含む各種波長のエネルギー線のことであ
る）によって情報の記録・再生・消去などを行なう光学
的磁気記録媒体の製造方法に関する。

［従来の技術］ 近年、高密度・大容量のメモリとしてレーザー光を用い
た光メモリ素子の研究および開発が急ピッチで行なわれ
ている。中でも、光磁気記録は書き換えが可能な記録方
法として注目をあびており、該記録に用いられる光学的
磁気記録媒体は書き換えが可能な光メモリ素子として大
いに期待されている。

従来、このような光磁気記録に用いられる光学的磁気記
録媒体の光磁気記録層を構成する材料としては、ＭｎＢ
　ｉ系、ガーネット系、希土類−遷移金属アモルファス
系などが代表的なものとして知られている。ＭｎＢ　ｉ
系は、キューリ一温度が高いため、記録の際にパワーの
大きなレーザーを必要とし、また粒界ノイズが多いため
、　Ｓ／Ｎ比の高い再生が実施できないという欠点があ
り、ガーネット系では光の透過率が大きいため、記録の
際にパワーの大きなレーザーが必要となる欠点があった
。その中で、希土類−遷移金属アモルファス系はキュー
リ一温度が低く、また光の透過率も比較的小さいため、
両者の欠点を補うものとして期待されている。

以下、図面も参照しつつ、この種の技術について更に詳
しく説明する。

第３図（Ａ）は、従来用いられている代表的な光学的磁
気記録媒体の模式的断面図である。

第３図（Ａ）において、３１はポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ｐｃ）等のプラス
チック、あるいはガラス等からなる透光性基材であり、
一般にはドーナツ状など名種形状の板状基板が用いられ
る。３３は５ｉＯ１Ｓｉ０２、　ＡＩＮ、ＺｎＳ等から
なる中間層である。３２は光磁気記録層であり、上記の
ような理由によって、現在は例えばＴｂＦｅ、　ＧｄＴ
ｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ等の希土類−遷移金属アモルファ
ス系が汎用されている。３４は光磁気記録層３２の酸化
防止などのための保護層であり、酸化物、硫化物などの
無機材料や金属材料で構成される。

このような光学的磁気記録媒体における記録・再生・消
去は、一般には以下のように行なわれる。

まず、記録媒体を基板３１に対して垂直な一定方向に磁
化した後、基板３１側からレーザー光をスポット照射す
る。磁化方向は、一定であれば所望の方向でよい。基板
３１上に照射されたレーザー光か、基板３１および中間
層３３を透過して光磁気記録層３２に到達すると、光磁
気記録層３２のレーザー光照射部分において、光の吸収
か起こり局所的に温度が上昇する。その結果、該部分の
みか層構成材料のキューリ一点以上に達し、磁化が消失
する。

この時、光磁気記録層３２の磁化が消失した部分に面記
磁化方向とは逆方向に磁場を印加すると、該部分の磁化
か反転し、レーザー光非照射部分と磁化方向を異にする
反転磁区がそこに形成されて情報の記録が成される。記
録の消去は、光磁気記録層３２の記録部分にレーザー光
を再照射して該部分の温度をキューリ一点以上に上昇さ
せると共に、記録時とは反対方向の磁化を印加すること
によって該部分の磁化方向を記録開始前の状態に戻すこ
とにより行なう。このような記録、消去に際し、図に示
したように中間層３３を設け、該層の膜厚を使用するレ
ーザー光の波長に対して反射防止機能を示す厚さに設定
しておくことにより、光磁気記録層３２の温度上昇を記
録、消去に極めて存効なものとすることができる。

また、記録の再生は、光磁気記録層３２がキューリ一点
以上に温度上昇しない程度にパワーを下げたレーザー光
を基材３１側から照射し、磁気カー効果を利用して記録
部分の磁化方向を読み出すことにより行う。

上述したような光学的磁気記録媒体の記録感度を向上さ
せるため、例えば基材材質を熱伝導率の比較的小さな有
機樹脂とすることにより、記録に必要な熱の拡散を防止
し、光磁気記録層の実効的な温度上昇を図り記録感度を
向上させる試みや、例えば第３図（Ｂ）に示すように光
磁気記録層３２を薄膜化し、更には反射層３５を設ける
ことにより、記録感度を向上させるとともに、磁気ファ
ラデー効果を利用してみかけ上のカー回転角を上昇させ
るといった種々の試みがなされている。

［発明か解決しようとする問題点］ しかし、このような光学的磁気記録にあって、光磁気記
録層は、その酸化や腐食等に関して基材の影響を受は易
く、特に基材として有機樹脂を用いた場合には、光磁気
記録層の形成時に、基材に吸着されている酸素や水分な
どが光磁気記録層に取込まれて、磁気特性に劣化を生し
ることかあった。また、形成された光学的磁気記録媒体
を高温、高湿の雰囲気に長く保存した場合には、基材を
透過して光磁気記録層に侵入する酸素や水分により磁気
特性が劣化し、結果として記録、再生時のエラーの増加
や信号品質の劣化を招くといった問題があった。

従って、このような問題を解消し、記録感度や保存環境
特性等に優わた光学的磁気記録媒体を得るためには、基
板の光磁気記録層に対する影響を減じるため、光磁気記
録層と基板との間に設けられた中間層を高品位なものと
することが必要となる。しかしながら、従来この要求に
必ずしも答えているとは言い難かった。

また、中間層を、反射防止構造にしたり、外部からの酸
素や水分の侵入をより効果的に防止するために多層膜と
した時には冬服の熱膨張率の差や膜の応力の違いによっ
て薄膜にクラックが発生したり、薄膜の剥離が起こると
いった問題があった。

本発明は上記問題点を除くために成されたものであり、
その主たる目的は、長期間にわたって磁気特性やエラー
レートの変化が少ないうえに中間層を構成する薄膜の密
着性の向上とクラックの発生防止とが達成された光学的
磁気記録媒体を提供することにある。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明の上記目的は、光磁気記録層と、該光磁気記録層
の少なくとも一方の面に接して設けられた誘電体からな
る第１中間層と、該中間層に接して設けられた誘電体か
らなる第２中間層を基板上に有して成る光学的磁気記録
媒体において、第１中間層と第２中間層との間にこれら
両層を構成する材料の混合物から成る混合中間層を配説
することにより達成される。

〔発明の実施態様　） 以下、図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する。

本発明の光学的磁気記録媒体の一態様の模式的断面を第
１図に示す。

第１図の光学的磁気記録媒体に於いて、１１はガラス、
ＰＭＭＡ、ポリカーボネート等の各様の材料からなる。

使用光に対して透光性の基材である。その形状は特に限
定されるものではなく、ディスク状等、所望のものとし
得る。

１２は光磁気記録層であり、その材質としてはＴｂＦｅ
、　ＧｄＴｂＦｅ、　ＴｂＦｅＣｏ、　ＧｄＴｂＦｅＣ
ｏ等の希土類−遷移金属アモルファス系が好適に用いら
れる。勿論、前述のＭｎＢ　ｉ系、ガーネット系などと
することも可能である。

Ｘ３ａ　、　１３ｂは第１中間層、１４ａ、１４ｂは第
２中間層である。各中間層は、例えば酸化物、窒化物、
硫化物、炭化物の一種以上の誘電体から成り、それぞれ
異なる材質で構成される。酸化物としては５ｉＯ１Ｓｉ
０２、ＺｒＯ２、ＭｇＯなど、硫化物としてはＺｎＳ　
、　Ｂ１０４３など、窒化物としては＋ｌＮ。

Ｓｉ３Ｎ４　、ＺｒＮ　、　ＣｒＮなど、炭化物として
は５ｉＣ１ＴｉＣなどが挙げられる。

＋５ａ、１５ｂは第１中間層と第２中間層との間に設け
られた混合中間層を示す。混合中間層１５ａ　、　１５
ｂは第１及び第２中間層を構成する材料の混合物からな
る。これらの混合中間層は、２元同時に成膜できる、蒸
着法、　ＣＶＤ法、スパッタリング法、イオンブレーテ
ィング法などを用いて形成することができる。具体的に
は、第１中間層を形成する操作が終了する直前において
第２中間層を形成する操作を開始し、（あるいは第２中
間層の形成操作が終了する直前において第１中間層の形
成操作を開始し）、所望時間の後に第１中間層の形成操
作を終了することにより第１中間層および第２中間層を
構成する材料の混合物からなる混合中間層を形成すれば
よい。熱容量（記録感度）と中間層の膜質どの点から、
第１中間層の膜厚１００人〜３０００人程度が好ましく
、第２中間層の膜厚も１００人〜３０００人程度が好ま
しい。また、第１中間層と第２中間層との間に設けられ
る、それら両層の混合物からなる混合中間層はＩＯλ〜
１０００人程度、好適には５０人〜３００人程度の膜厚
とする。

第１中間層には酸化物で緻密な膜質の誘電体が好ましく
使用できる。好適には第１中間層材料にＺｎＳ、ＳｉＣ
，ＡＩＮ、ＳｉＮ　、第２中間層材料にＳｉＯ，ｌＡｇ
０゜ＡＩＮ、ＳｉＮ、ＳｉＣが使用できる。

中間層を２層化した場合には、両層の熱膨張率差や応力
差によりクラックや、両層の界面での膜の剥離が生じ易
いのに対し、第１中間層と第２中間層との間に、これら
両層の混合物からなる混合中間層を設けたことにより、
上記欠点を解決することができる。

本発明は上記態様に限らず種々の態様の光学的磁気記録
媒体に適用できる。再生にカー効果とファラデー効果を
゛利用する上記とは別の態様の光学的磁気記録媒体を第
２図に示す。

２２は光学的磁気層である。膜厚としては１００〜３０
０八程度か好ましい。２３ａ、２３ｂは第１中間層、２
４ａ、２４ｂは、第２中間層で、２５ａ、２５ｂは混合
中間層である。

２６は＾ｕ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡＩなどの反射層である。こ
の反射層は、従来技術て説明したように、磁気ファラデ
ー効果を利用して見かけのカー回転角を上昇させ再生効
率を向上させる役割を果す。

２７は光磁気記録層の酸化防止などのための保護層であ
り、有機高分子膜、あるいは酸化物、硫化物、窒化物、
炭化物などの無機材料や金属材料で構成される。

〔実施例〕

以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。

実施例１ 第１図に例示したと同様の光学的磁気記録媒体を次のよ
うに作製した。ディスク状のポリカーボネート基板ｌｌ
上に、　ＳｉＯ薄膜を、１分間に厚さ１００人（１００
人／ｍ１ｎ）の速度でスパッタリングによる成膜を続け
、８分経過後に、８０人／ｍｉｎの成膜速度でＺｎＳの
スパッタリングを開始し、　ＳｉＯと　ＺｎＳの２元同
時スパッタリングを１分間行なった。その後、　ＳｉＯ
のスパッタリングを終了し、引き続き、　ＺｎＳを３分
間スパッタリングすることにより、　ＳｉＯ膜（第２中
間層１４ａ、１１５４厚＝８００人）、　ＳｉＯとＺｎ
Ｓの混合中間層１５ａ　（１５０人）、及びＺｎＳ膜（
第１中間層１２ａ、　２４０人）を成膜した。この上に
、光磁気記録層１２として膜厚１０００人のＴｂＦｅＣ
ｏ薄膜をスパッタリング法により形成した。更にその上
にＺＱＳ膜（第１中間層１３ｂ、　４００人）　、Ｉｎ
ｓとＳｉＯの混合中間層１５ｂ　（２００人）及びＳｉ
Ｏ膜（第２中間層１４ｂ、３０００人）を上記と同様に
して形成し、本例の光学的磁気記録媒体を得た。

比較例１ 第１中間層１：Ｉａ、　１３ｂをそれぞれ３００人、５
００人のＺｎＳ薄膜、第２中間層＋４ａ、　１４ｂをそ
れぞれ９００人、　３１００人のＳｉＯ薄膜とし、混合
中間層を全く設けない以外は実施例１と同構成の従来例
の光学的磁気記録媒体を作製した。

（実施例１と比較例１の光磁気記録媒体の評価）各記録
媒体を温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの＝囲気に放置
し、保存テストを行なった。放置前の保磁力Ｈｃｏと、
　５００時間放置後の保磁力Ｈｃを測定し、放置前に対
する放置後の保磁力の比Ｈｃ／Ｈｃ。

を求め保存性を評価した（該比の大きいものほど保存性
に優れていることを示す）。測定結果を第１表に示す。

第１表に示される如く、Ｈｃ／Ｈｃｏは０．９０　（実
施例１）と、０．８０　（比較例１）であった。尚、　
５００時間放置後も、実施例１の記録媒体には光学顕微
鏡観察によりクラック等の外観上の変化は観察されなか
った。比較例１のものはクラックの発生が確認された。

実施例２ 第２図に例示したと同様の光学的磁気記録媒体を次のよ
うに作製した。

ディスク状のポリカーボネート基板２１上に、第２中間
層２４ａ、中間混合層２５ａ、第１中間層２３ａとして
、それぞれＳｉＯ膜（９００人）、ＳｉＯとＺｎＳの７
昆合中間層（２００人）、　７．ｎＳ膜（２００人）を
実施例１と同様に順次６１層した。その上、光磁気記録
層２２として膜厚１６０人のＴｂＦｅ（：ｏ薄１摸をス
パッタリング法により成膜した。更にその上に、第１中
間層２３ｂ、混合中間層２５ｂ、第２中間層２５ｂとし
てそれぞれＺｎＳ膜（２００人）、　ＺｎＳとＳｉＯの
混合中間層（２００人）、ＳｉＯ膜（１１００人）を上
記と同様にして順次積層した。その上に反射層２６とし
て膜厚８００人のＡ１薄膜をスパッタリング法で形成し
た後、最後に保護層２７として膜厚３０００人のＳｉＯ
薄月莫をスパッタリング法て形成し、本例の光学的磁気
記録媒体を得た。

比較例２ 第１中間層２３ａ、　２３ｂをそれぞれ３００人のＺｎ
Ｓ薄膜、第２中間層１４ａ、　＋４ｂをそれぞれ９００
人。

１３００人のＳｉＯ薄膜とし、混合中間層を全く設けな
い以外は実施例２と同構成の従来例の光学的電気記録媒
体を作製した。

（実施例２と比較例２の光磁気記録媒体の評価）これら
記録媒体につき、実施例１と同様の方法で記録、再生な
行ないＣ／Ｎ値および保磁力の比）１ｃ／Ｈｃｏを求め
、これら媒体の保存性を評価した。

結果を第１表に示す。　ｌｌｃ／Ｈｃｏは０．９０　（
実施例２）と、０．７９　（比較例２）であった。また
、実施例２の記録媒体にはクラック等の外観上の変化は
観察されなかフだが、比較例２のものはクラックの発生
が確認された。

実施例３〜６．７〜ｌＯ 第１表の実施例３〜６に示す構成とした以外は、実施例
１と同様の方法で種々の光学的磁気記録媒体を作製した
。

第１表の実施例７〜１０に示す構成とした以外は実施例
２と同様の方法で種々の光学的記録媒体を作成した。

実施例３〜ＩＯの各記録媒体につき、実施例１と同様の
方法で記録、再生を行ないＣ／Ｎ値および保磁力の比）
１ｃ／１ｌｃｏを求め、これら媒体の保存性を評価した
。結果を第１表に示す。各記録媒体にはクラック等の外
観上の変化は観察されなかった。

［発明の効果］ 以上詳細に説明した本発明により、長期間にわたりて磁
気特性やエラーレートの変化が少なく、しかも媒体に剥
離やクラックのない保存安定性に優れた光学的磁気記録
媒体を提供か可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は各々本発明の光学的記録媒体の基
本的態様を示す模式的断面図、第３図（Ａ）’、（Ｂ）
は従来例の光学的記録媒体を模式的断面図である。 １１、２１．３１・・・基板、 １２、２２．３２・・・光磁気記録層、１３ａ、　１３
ｂ、　２３ａ、　２３ｂ・−第１中間層、＋４ａ、　１
４　ｂ、２４ａ、　２４ｂ・・・第２中間層３３、４３
・・・中間層、 １５ａ、　１５ｂ、　２５ａ、　２５ｂ・−混合膜、２
６．３５・・−反射層、 ２７．３４・・・保護層。 （八）　　　　　　　　　　　　　　　　（８）牙３回

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光磁気記録層と、該光磁気記録層の少なくとも一
   方の面に接して設けられた誘電体からなる第１中間層と
   、該中間層に接して設けられた誘電体からなる第２中間
   層を基板上に有して成る光学的磁気記録媒体において、
   第１中間層と第２中間層との間にこれら両層を構成する
   材料の混合物から成る混合中間層を配設したことを特徴
   とする光学的磁気記録媒体。
2. （２）前記光磁気記録層からみて基板と反対側に設けら
   れた第２中間層に接して金属より成る層を積層した特許
   請求の範囲第１項記載の光学的磁気記録媒体。