KR920006596B1 - 광자기기록매체 및 그 제조방법 - Google Patents

광자기기록매체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

광자기기록매체 및 그 제조방법
제1도는 본 발명의 광자기기록매체를 제조하는 스퍼터링 창치의 개략도.
제2도는 본 발명의 광자기기록매체의 단면도.
제3도는 종래의 자기기록매체와 본 발명의 광자기기록매체의 방치시간에 따른 Kerr회전각의 변화도.
제4도는 종래의 자기기록매체와 본 발명의 광자기기록 매체의 wkd치시간에 따른 포화자화량의 변화도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 폴리 카보네이트 원형기판 2 : 금속전극
3 : TbFeCo계 합금 4 : Si3N4또는 AlN계 질화물 Zns계 황화물 또는 SiO2계 산화물
5 : 가스도입구 6 : 가스량 조절기
7 : 진공배 기구 8 : 배기량조절기
9 : 외부직류전원 10 : 외부교류전원
11 : 진공조 12 : 분리벽
13a-13d 전원스위치 14 : 간섭층
15 : 기록층 16 : 보호막층
17 : 광경화수지층 18 : 에칭 처리에 의해 형성된 요철
본 발명은 광을 이용하여 기록, 재생 또는 소거를 하는 광자기기록매체 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 금속막의 내환경성을 향상시키기 위한 보호막을 형성한 후, 플라즈마 에칭 처리를 하여 광경화수지와의 밀착성을 강화시킴으로써, 내환경성을 향상시킨 것이다.
종래의 광자기기록매체는 기록층물질로서, Tb-Fe, Tb-Fe-Co, Gd-Fe-Co, Gd-Co등의 비정질금속 수직자화막을 이용하있으나 회토류 금속원소가 포함되어 있으므로 공기중의 산소나 습기에 의해 쉽게 산화함으로서 안정한 광자기특성을 유지할 수 없었던 것이다.
즉, Kerr회전각, Faraday회전각, 항자력, 투과율, 반사율 등의 변화가 격심하고, Kerr Hysteresis Loop 및 Faraday Hysteresis Loop의 각형성이 나빠져서 테이타를 장시간 기록, 보관할 수 있는 기록매체로서의 실용화가 문제점으로 대두되었던 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 기록층물질에 Pt, Ti, Cr, A 등의 원소를 첨가하거나 기록층위에 Si3N4, AlN, Zns SiO2등의 질화물, 황화물 또는 산화물 등을 진공조중에서 연속 스퍼터링 또는 증착방식으로 보호막을 형성하였으나 실용상 내환경성 또는 내산화성이 만족스럽지 못하였다.
또한, 상기 보호층위에 공기 및 습기의 불투과성을 가지고 있는 광경화수지를 도포, 경화시켜서 내환경성을 향상하려고 하였으나 광경화수지막과 질화물 및 황화물과의 밀착성이 좋지 않아서 시간이 경과함에 따라 수직막이 벗겨지는 현상이 발생함으로써 실용적인 효과를 얻지 못하였던 것이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 질화물 혹은 황화물의 보호층에 도포된 광경화수지층이 벗겨지는 현상이 발생하는 문제점을 해결하여서 내환경성이 우수한 광자기기록매체를 제공하고져 함에 발명의 목적이 있는것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위한 광자기기록매체의 제조방법으로, 기재상에 수직방향으로 자화용 이축을 갖는 비정질 금속수직 자화막을 기록층으로 하고, 그 위에 금속 또는 반금속의 산화물, 질화물, 황화물 또는 산화물을 주성분으로 하는 보호막층을 진공조내에서 연속하여 형성하고, 보호막 표면층을 플라즈마에칭 처리하여 표면 에너지를 높임으로써 광 경화수지층과의 밀착성을 향상 시킨것을 특징으로 하는 것이다.
일반적으로 부피가 일정한 상태에서 물질의 표면적이 증가할 경우에는 표면에너지가 증가하여 그 부피의 물질의 전체적인 에너지는 증가하게 되고, 자연법칙에 따라 외부 물질을 표면에 흡착하여 에너지를 낮추는 방향으로 자연현상이 진행하게 된다.
본 발명에서는 상기와 같은 원리를 이용하여 광자기기록매체의 보호층을 플라즈마 에칭처리하고, 이 보호층 위에 공기 및 습기의 불투과성을 갖는 광경화수지를 도포한 결과, 상기 보호층과 광경화수지층의 밀착성이 강화되어 우수한 내환경성을 얻을 수 있었다.
본 발명의 광자기기록매체의 제조방법을 첨부도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 제1도는 본 발명의 광자기기록매체를 제조하는 스퍼터링 장치의 개략도이고, 제2도는 본 발명의 광자기기록매체의 단면도이다.
본 발명은 첨부도면 제1도에 도시한 바와 같이 폴리카보네이트 원형기판(1)과 TbFeCo계 합금(3) 및 질화물(4)을 금속전극(2)에 각각 접착하여서 진공조(1l) 내에 장착하는 공정과, 상기 진공조(11)의 일측에 형성되어 외부진공펌프와 연결된 진공배기구(7)를 통하여 진공조(11)의 내부공기를 배기하고, 진공배기구(7)의 일측에 형성된 아르곤 가스 도입구(5)를 통하여 아르곤 가스를 진공조(11)내에 주입하여서 진공조(11)의 내부압력을 1-8mTorr로 유지시키는 공정과, 상기 질화물에 부착된 금속전극에 전기적으로 접속된 외부교류전원(10)으로부터 스위치(13b) (13d)를 접속한후, 전력을 공급하여 질화물(4)을 스퍼터링방법으로 기화시켜 폴리카보네이트 원형기판(1) 상에 두께 500-900Å의 투명한 질화물 간섭층(14)을 형성하는 공정과, 상기 TbFeCo계 합금에 부착된 금속전극에 전기적으로 접속된 외부직류전원(9)으로부터 마이너스전력을 공급하여 TbFeCo계 합금을 스퍼터링 방법으로 기화시켜 상기 투명간섭층(14)상에 두께 400-1000Å의 기록층(15)을 형성하는 공정과, 상기 간섭층(14) 형성시와 동일한 방법으로 질화물(4)을 스퍼터링 방법으로 기화시켜 상기 기록층(15)상에 두께 600-1000Å의 질화물 보호막층(16)을 형성하는 공정과, 상기 폴리카보네이트 원형기판에 부착된 금속전극에 전기적으로 접속된 외부교류전원(10)으로부터 스위치(13a) (13c)를 접속한 후, 100-500W의 전력을 공급하면서 10-30초 동안 상기 질화물 보호막층(l6)의 표면을 아르곤 플라즈마 에칭처리하여 보호막층(l6)에 요철(18)을 형성하는 공정과, 상기 공정에서 간섭층(14), TbFeCo계 기록층(15), 질화물 보호막층(16) 등이 연속하여 형성된 폴리카보네이트 원형기판(1)을 진공조(11)밖으로 꺼낸후, 원형기판(1)상에 광경화수지를 스핀코팅방식으로 두께 30-80μm로 도포하고 경화시켜서 광경화수지층(17)을 형성함으로써, 첨부도면 제2도에 도시한 바와 같은 단면구조를 갖는 광자기기록매체를 제조할 수있는 것이다.
본 발명의 제조 공정에서 진공조(11)내부의 압력은 가스량 조절기(6)와 진공배기량 조절기(8)의 개폐정도를 조작하여 조절하는 것이며, 진공조(11) 내부에는 분리벽(12)을 설치하여 TbFeCo계 합금(3)과 질화물(4)이 각각 상대물질에 의하여 오염되는 것을 방지하는 것이다.
상기와 같은 본 발명은 다음의 구체적인 실시예에 의하여 보다 자세히 설명할 수 있다.
[실시예 1]
폴리카보네이트 원형기판을 스퍼터링 장치내에 장착하고, 진공조내부의 공기를 7X10-7Torr까지 배기한후, 내부 압력을 5×10-3Torr로 유지되도록 아르곤 가스를 주입하면서 외부교류전원으로부터 700W의 전력을 공급하여 AlN을 스퍼터링방법으로 기화시켜 원형기판 상에 두께 800Å의 질화물 간섭층을 형성한 다음, TbFeCo계 합금을 기화시켜 기록특성의 조성을 갖는 1000Å의 비정질 박막 기록층을 형성하고, 연속하여 간섭층을 형성하는 동일방법으로 AlN질화물 보호막층을 형성하여서 통상의 광자기기록매체(비교예 1)을 준비한 다음, 상기 진공조내에서 계속하여 외부교류전원으로부터 300W의 교류전력을 원형기판에 부착된 금속전극에 공급하면서 20초동안 질화물 보호막 층의 표면을 아르곤 플라즈마 에칭처리한다.
이와 같이 표면이 아르곤 플라즈마 에칭처리로 개질된 광자기기록매체를 진공조 밖으로 꺼낸후, 광경화수지를 50μm 두께로 균일하게 스핀코팅한 다음, 경화시켜서 광경화수지층을 형성한다.
[실시예 2]
상기 비교예 1과 같은 방법으로 질화물 간섭층과 보호막층을 Si3N4질화물로 형성하여 비교예 1과 동일한 박막구조층을 갖는 통상의 광자기기록매체(비교예 2)를 준비한 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 아르곤 풀라즈마에칭처리하고, 광경화수지층을 형성한다.
[실시예 3]
상기 비교예 1과 같은 방법으로 질화물 간섭층과 보호막층을 ZnS황화물로 형성하여 비교예 1과 동일한 박막구조층을 갖는 통상의 광자기기록매체를 준비한 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 아르곤 플라즈마에칭처리하고, 광경화수지 층을 형성한다.
[실시예 4]
상기 비교예 1과 같은 방법으로 질화물 간섭층과 보호막층을 SiO2금속산화물질로 형성하여 비교예 1과 동일한 박막 구조층을 갖는 통상의 광자기기록매체를 준비한 다음, 실시예 1과 동일한 방법으로 아르곤 플라즈마 에칭처리하고, 광경화수지층을 형성한다.
[비교예 3]
비교예 1과 같은 박막구조층과 두께를 갖는 통상의 광자기기록매체를 준비한 다음, 보호막층 표면을 아르곤 플라즈마 에칭처리를 하지 않고, 광경화수지를 50μm 두께로 도포형성한후 경화시켜서 광경화수지층을 형성한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 실시예 1, 2, 3, 4와 비교예 1, 2, 3의 내환경성을 측정하기 위하여80℃, 85% 상대습도의 항온항습조에 방치한 다음, 자기광학 측정장치와 진동식 자력측정장치를 이용하여 방치시간 경과에 따른 Kerr회전각 및 포화자화량의 변화율 값을 측정함으로써 첨부도면 제3도 및 제4도와 같은 결과를 얻었다.
상기의 변화율 값을
Figure kpo00001
의 비로서 정의 하였다.
상기 결과에서 보는 바와 같이 본 발명에 의하여 제조된 광자기기록매채(실시예 1,2,3,4)가 광경화수지층을 형성하지 않은 통상의 광자기기록매체(비교예 1,2) 및 보호막층 표면을 아르곤플라즈마 에칭처리를 하지않고 광경화수지층을 형성한 광자기기록매체(비교예 3)에 비하여 내환경성이 월등히 향상됨을 확인할 수 있었다.
특히, 아르곤 플라즈마 에칭처리를 하지 않은 광자기기록매체(비교예 3)는 방치시간 100시간이 경과하면서 광경화수지층이 벗겨지는 현상이 발생하였으나, 본 발명에 의하여 제조된 광자기기록매체는 광경화수지층의 박리현상이 일어나지 않으므로 보호막층과 수지층의 밀착성이 강화되었음을 알 수 있었다.
이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 광자기기록매체의 제조방법에 적용하여 내환경성이 향상된 광자기기록매체를 재조합으로써, 광자기기록매체의 실용화에 매우 유리한 기술을 제공받게 되는 것이다.

Claims (8)

  1. 광을 이용하여 기록, 재생 또는 소거를 하는 광자기기록매체에 있어서, 폴리카보네이트 원형기판(1)상에 질화물 간섭층(14)을 형성하고, 기재상에 수직방향으로 자화용이축을 갖는 비정질 금속수직자 화막을 상기 간섭층(14)상에 기록층(15)으로 형성하고 그 위에 금속 또는 반금속의 산화물, 질화물 또는 황화물을 주성분으로 하는 보호막층(16)을 형성한 후, 보호막 표면층을 플라즈마에칭 처리하여 보호막 표면층에 요철(18)을 형성한 다음 광경화수지를 도포하여 경화시킨 단면구조층을 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 광자기기록매체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 보호막층(16)이 A1N계 질화물인 것을 특징으로 하는 광자기기록매체.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보호막층(16)이 Si3N4질화물인 것을 특징으로 하는 광자기기록매체
  4. 제1항에 있어서, 상기 보호막층(16)이 ZnS계 황화물인 것을 특징으로 하는 광자기기록매체.
  5. 1항에 있어서, 상기 보호막층(16)이 SiO2산화물인 것을 특징으로 하는 광자기기록매체.
  6. 광을 이용하여 기록, 재생 또는 소거를 하는 광자기기록매체를 제조함에 있어서, 폴리카보네이트 형기판(1)과 TbFeCo계 합금(3) 및 금속 또는 반금속의 산화물, 질화물 또는 황화물등을 금속전극에 각각 접착하여 진공조(11)내에 장착하는 공정과, 상기 진공조(1l)의 내부 공기를 배기시킨후, 아르곤 가스를 주입하여 내부압력을 1-8mTorr로 유지시키는 공정과, 상기 질화물을 스퍼터링 방법으로 기화시켜 원형기판(1)상에 두께 500-900Å의 질화물 간섭 층(14)을 형성하는 공정과, 상기 TbFeCo계 합금(3)을 스퍼터링 방식으로 기화시켜 질화물 간섭층(l4)상에 두께 400-1000Å의 기록층(15)을 형성하는 공정과, 상기 질화물을 스프터링 방법으로 기화시켜 기록층(15)상에 두께 600-1000Å의 보호막층(16)을 형성하는 공정과, 상기 보호막층(16)의 표면에 100-500W의 전력을 공급하면서 10-30초동안 에칭처리하여 보호막층(16)에 요철(18)을 형성하는 공정과, 상기 공정을 거쳐서 간섭층(14), 기록층(15) 및 보호막층(16)이 연속하여 형성된 원형기판(1)을 진공조(1)밖으로 꺼낸후, 원형기판(1)상에 광경화수지를 스핀 코딩방식으로 두께 30-80μm도포하고, 경화시켜서 광경화 수지층(17)을 형성 함을 특징으로 하는 광자기기록매체의 제조방법.
  7. 제6항에 있어서, 보호막층(6)의 표면을 플라즈마 에칭 처리한 것을 특징으로 하는 광자기기록매체의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 플라즈마 에칭처리를 아르곤 가스를 사용하여 처리함을 특징으로 하는 광자기기록매체의 제조방법.
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