JPH02302947A - 光磁気記録媒体 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光磁気記録媒体に関し、特に偏光の楕円化が
少なぺ、即ち位相差が小さくもってドライブによるＣ／
Ｎのばらつきが少ない光磁気記録媒体に間するものであ
る。

［従来技術及びその問題点コ 近年、光磁気記録媒体は、レーザー光による読み出し可
能な媒体として大容量データファ・イル等に広く利用さ
れている。

光磁気記録媒体は、ポリカーボネート等の樹脂、ガラス
等の透明な基板上にスパッタ法等の真空成膜法により誘
電体保護層や記録層よりなる光磁気記録層の薄膜が形成
された形態であるのが一般的である。

そして、前記記録層としては、Ｔｂ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｇｄ
等の希土類金属とＦｅ、Ｃｏ等の遷移金属等を体とする
非晶質合金の薄膜が使用されている。

さらに、前記記録層を保護しかつその特性を高めるため
に、誘電体保護層の薄膜が通常設けられる。

光磁気記録層の感度及びＣ／Ｎを良好なものとするため
に、前記光磁気記録層の構成として、基板側より読み出
しを行う場合、第１誘電体保護層、記録層及び第２誘電
体保護層をこの順で成膜して、第１誘電体保護層での光
の繰り返し干渉を利用してカー回転角をエンハンスする
ようないわゆる３層構造の光磁気記録層が使用されてい
る。

また、ビット形状を改良しさらにＣ／Ｎを高めるために
、前記３Ｎ構造の光磁気記録層の最上層に金属反射層の
薄膜を設けた４層構造の薄膜とする等反射膜構造の光磁
気記録媒体が、特開昭５５−８７３３２号公報、特開昭
５７−１２０２５３号公報等に開示されている。

一方、カー効果によって偏光面の回転（カー回転角）が
生ずると共に、一般的に楕円化が起こる。

これは、光が光磁気記録媒体で反射する場合に位相差φ
が生ずるためである。

位相差が生ずるとキャリヤー出力が低下し、Ｃ／Ｎが低
下するという問題を引き起こす。

位相差合、光磁気記録媒体で光が反射する場合は勿論の
ことドライブのピックアップ光学系においても生ずる。

すなわち、ピックアップには光磁気記録媒体からの反射
光を導く４５度ミラー、ビームスプリッタ−等の反射光
学系を有しており、この反射面は、通常誘電体の多層膜
からなり位相差を生ずる要因となっている。

さらに問題なのは、前記ピックアップ光学系の位相差δ
の個体差が大きく同じ光磁気記録媒体を使用してもドラ
イブによって得られるＣ／Ｎが異なり、ばらつくという
問題があった。

そして、光磁気記録媒体の位相差Φが大きいほど前記の
ドライブによるＣ／Ｎのばらつきは大きかった。

すなわち、ピックアップの光学系位相差δは一般に０度
を中心に振れているが、光磁気記録媒体の位相差φが０
度に近ければ近いほどピックアップ光学系の個体差の影
響を受けにくくなる。

従って、光磁気記録媒体に起因する位相差φを小さくす
ることは、ドライブによってＣ／Ｎがばらつくという問
題を軽減させる上で重要な課題である。

しかしながら、そのための有効な手段はいまた提案され
ていない。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術の問題点に鑑みなされたものであり
、ドライブによってＣ／Ｎがはらつくという問題が軽減
された光磁気記録媒体を提供することを目的としている
。

さらに、感度が良好でかつ感度のディスク回転数依存性
の小さいドライブによる感度差のない光磁気記録媒体を
提供することも目的としている。

また、別の目的は、耐久性の優れた光磁気記録媒体を提
供することである。

［問題点を解決する手段］ 本発明の前記目的は、基板上に、第１誘電体保護層、記
録層、第２誘電体保護層及び金属反射層がこの順で成膜
された光磁気記録層を有する光磁気記録媒体において、
前記第１誘電体保護層の膜厚が９５０乃至１３００Ａ、
前記記録層の膜厚が２００乃至４００Å、前記第２誘電
体保ｖｉ層の膜厚が１００乃至３ｏｏＡ及び前記金属反
射層の膜厚が２００乃至８００Ａであることを特徴とす
る光磁気記録媒体により達成される。

本発明の光磁気記録媒体においては、その光磁気記録層
が、第１誘電体保護層、記録層、第２誘電体保護層及び
金属反射層の４層構成であり、かつ各層の膜厚を特定の
範囲とすることにより、反射光の偏光面の回転による位
相差がその絶対値で１５度以下と小さくするすることが
できるので、偏光の楕円化が起こりにくく、キャリヤー
出力の低下が防止できる。

そのために、ドライブの個体差による影響を受けにくく
ドライブによるＣ／Ｈのばらつきが小さくなっている。

さらに、ディスク回転数による感度の変動も小さい。

さらにまた、耐久性も比較的優れている。

一般に、光磁気記録層からの反射光はカー効果により、
偏光面の回転と楕円化が発生している。

入射光方向の偏光面を持つ成分の振幅反射率をｒＸｌそ
れに直交する成分の振幅反射率をｒｙとすると ｒｘ＝ｌ　ｒｘ　ｌ　ｅｘｐ　（ｉφメ）ｒｙ　＝ｌ　
ｒｙ　ｌ　ｅｘｐ　（ｉφｙ）とあられすことができる
。

ここで、反射光の位相差をΦとすると Φ＝Φｙ−φ×となり、 また、ｔａｎα＝　ｌ　ｒｘ　Ｉ／Ｉ　ｒｙ　ｌとする
と、カー回転角（θｋ）、カー楕円率（ηｋ）は、ｊａ
ｎ（２θｋ）＝ｊａｎ　（２（Ｘ）ＣＯ８（φ）ｊ　ａ
ｎ　（２ηｋ）＝　ｔ　ａｎ　（２ａ）　ｓ　ｉ　ｎ　
（φ）と表すことができる。

従って、光磁気記録媒体の位相差Φの増加は、カー回転
角を減少させることになる。

一方、光磁気記録媒体要のピックアップは、一般に光磁
気記録媒体からの反射光を導く光路中に４５度ミラー、
ビームスプリッタ−のような反射光学系を持っている。

これらの反射面は、Ｐ偏光及びＳ偏光（前記光磁気記録
媒体からの反射光のＸ及びｙ方向の偏光に当たる。）の
間に位相差δを生じさせる。すると最終的に受光される
光のカー回転角０及びカー楕円率Ｈは、 ｊａｎ２０＝ｊａｎ　（２（Ｘ）ｃｏｓ　（Φ−δ）ｔ
ａｎ２Ｈ＝ｔａｎ　（２ａ）ｓ　ｉｎ　（Φ−δ）と表
すことができる。

ピックアップ光学系の位相差δによるＣ／Ｎの変化のグ
ラフを示した第１図において、位相差δの異なるピック
アップＡ、Ｂ、Ｃに対して位相差φが殆ど０である光磁
気記録媒体ａについては、Ｃ／Ｎの低下は微量でありか
つピックアップ間におけるＣ／Ｎの差は小さい。しかし
、位相差φが大きな光磁気記録媒体すでは、ピックアッ
プＣにおいてはΦとδが相殺するのでＣ／Ｎの低下は殆
どないが、ピックアップＢでは、Φとδが加算されてＣ
／Ｎの低下が大きくなっている。

結局、通常、ピックアップの光学系位相差δは０度を中
心に振れるので、光磁気記録媒体の位相差Φも０度近く
に置けはピックアップの個体差の影響を受けにくくなる
。

本発明の光磁気記録媒体には、光磁気記録層の位相差を
少なくすることにより、ドライブによるＣ／Ｎのはらつ
きが小さくなっている。

本発明の光磁気記録媒体に於いては、前記第１誘電体保
護層の膜厚を９５０乃至１３００人の範囲に特定するこ
とにより、前記光磁気記録層の反射光の位相差の膜厚の
変化に対する変動を小さくすることができ、特性を安定
化させている。

本発明の光磁気記録媒体は、ガラスやポリカーボネート
等の透明樹脂基板上に、スパッタ法等の真空成膜法によ
り第１誘電体保護層、記録層、第２誘電体保護層及び金
属反射層の薄膜を順次この順で成膜した４Ｎ構成の光磁
気記録層を形成する。

前記記録層の膜厚は、２００乃至４０ＯＡである。

膜厚があまり小さいと、耐久性が低下し、また膜厚が余
り大きくなると光磁気記録層の位相差が大きくなり、逆
に余り小さくなると耐久性が悪くなって問題となる。

前記第２誘電体保護層の膜厚は、１００乃至３００Ａで
ある。

膜厚が小さすぎると感度が低下し、また膜厚が大きすぎ
ると、耐久性が低下したり、また感度が光磁気記録媒体
の回転数により大きく変動するようになり問題となる。

本発明の光磁気記録媒体の前記金属反射層の薄膜の素材
としては、反射率の面から、ＡｔやＡ、ｕ（金）が望ま
しく、さらにコストを考慮すると、Ａ１の単体もしくは
その合金が望ましい。さらに、光磁気記録層の耐候性を
高めるためには、Ａ１とＴａやＴＩとの合金であること
が望ましい。

前記金属反射層の膜厚は、２００乃至８００Ａであるこ
とが望ましい。膜厚が小さ過ぎると、位相差の絶対値が
大きくなり、また大きすぎると熱容量が大きくなって、
感度が低下したり、材料コストの上昇、製造工程時間の
増大を招くので好ましくない。

以上のように、本発明の光磁気記録媒体においては、４
Ｎ構成の光磁気記録層を構成する各層の膜厚を特定の範
囲にして組み合わせることにより、光磁気記録層からの
反射光の位相差を小さくして、・ドライブによるＣ／Ｎ
のばらつきを抑え、感度が良好でかつ感度の回転数依存
性を小さくしてさらに耐久性も優れたものとなった。

本発明の光磁気記録媒体の光磁気記録層の前記記録層と
しては各種の酸化物及び金属の磁性体の薄膜が使用でき
る。例えは、ＭｎＢ　ｉ　、　ＭｎＡ　１Ｇｅ、ＭｎＣ
ｕＢ１等の結晶性材料、ＧｄＩＣ。

ＢｉＳｍＥｒＧａＩＧ、Ｂ１ＳｍＹｂＣｏＧｅｌＧ２等
の単結晶材料、さらに、ＧｄＣｏ、ＧｄＦｅ、ＴｂＦｅ
、ＤｙＦｅ、ＧｄＦｅＢ１．ＧｄＴｂＦｅ、ＧｄＦｅＣ
ｏ、ＴｂＦｅＣｏ、ＴｂＦｅＮｉ等の非晶質材料を用い
た薄膜である。中でも感度、Ｃ／Ｎ等の点で希土類金属
、遷移金属を主体とする記録層が好ましく、特に耐候性
も良好であることからＴｂＦｅＣｏＣｒの非晶質合金が
最も好ましい。

前記記録層に隣接させてその上下に前記第１誘電体保護
層及び前記第２誘電体保護層の薄膜が設けられる。前記
基板の直上には前記記録層に対しカーエンハンス効果が
ある第１誘電体保護層を設け、その、上に設けた前記記
録層の上に更に記録層の保護層として第２誘電体保護層
を形成する。

本発明で用いることができる前記第１誘電体保護層及び
第２誘電体保護層用の材料としては、例えばＳ　ｉｏｘ
、Ｓ　ｉＮｘ　、ＡｌＮｘ及びＺ　ｎＳ等の酸化物、窒
化物及び硫化物等の誘電体が使用できる。中でも光学的
特性、保護機能の面から、Ｓｉの窒化物、Ａ１の窒化物
もしくはその混合物が最も好ましい。

また、前記第１誘電体保護層及び前記第２誘電体保護層
の屈折率は、２．０乃至２．３であることが望ましい。

以上の光磁気記録層を構成する各層の薄膜は、スパッタ
法、イオンブレーティング法、真空蒸着法等の真空成膜
法によって形成される。中でも、スパッタ法が最も良く
、マグネトロンスパッタ法等が採用される。

本発明の光磁気記録媒体の前記基板の材質としては、ポ
リカーボネート、ポリメチルメタクリレート、エポキシ
、ガラス等であるが、本発明の光記録媒体の特徴が最も
効果的に現れるのがポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、エポキシ等の樹脂基板である。

前記樹脂基板の中でもポリカーボネート基板は、吸水率
が小さく、カラス転移点か高い等の利点を有し、本発明
の光記録媒体においても使用することが好ましい。

本発明の光磁気記録媒体の光磁気記録層の上面及び側面
を、紫外線硬化樹脂等よりなる有機樹脂保護層で覆うこ
ともできる。

また、ホットメルト樹脂などの接着剤層を介して前記基
板の光磁気記録層のない面を外側に向けて貼り合わせて
、両面記録型光磁気記録媒体とすることもできる。

［発明の効果］ 本発明の光磁気記録媒体においては、基板上に設けられ
た光磁気記録層を、第１誘電体保護層、記録層、第２誘
電体保護層及び金属反射層がこの順で成膜された４層構
成とし、かつ各層の膜厚を、第１誘電体保護層が９５０
乃至１３００Ａ、記録層が２００乃至４００Ａ、第２誘
電体保護層が１００乃至３００Ａ及び金属反射層が２０
０乃至８００Ａの範囲に特定することによって、反射光
の位相差を小さく、その偏光面の楕円化を防止してドラ
イブによるＣ／Ｎのばらつきを抑えることができさらに
感度を良好成らしめかつ感度の回転数依存性も小さくす
ることができる。

本発明の光磁気記録媒体の新規な効果を以下の実施例及
び比較例によりなお一層明確にする。

［実施例−１コ 射出成形により片面に案内溝が設けられた径１３０ｍｍ
、厚さ１．２ｍｒｎのポリカーボネート基板の前記案内
溝がある面に、以下の手順で光磁気記録層を形成した。

前記基板をスパッタ装置の回転基板ホルダー上にセット
して、前記スパッタ装置の成膜室をアルゴンガス圧１ｍ
ｍＴｏｒｒの雰囲気にして、ターゲットに１．ＯｋＷの
ＲＦ電力を投入して、マグネトロンスパッタ法により、
第１誘電体保護層として９５０ＡのＳｉＮｘの薄膜を、
その上に光磁気記録層として３００ＡのＴ　ｂ　Ｆ　ｅ
　Ｃｏ　Ｃｓ−の薄膜を、さらにその上に第２誘電体保
護層として２　・００ＡのＳｉＮｘの薄膜を、最後にＴ
ａが２原子％であるＡｌ　Ｔａ合金の薄膜を金属反射層
として３５０Ａの厚さで成膜して光磁気記録層を形成し
た。

次いで、紫外線硬化樹脂の塗布液を、前記光磁気記録層
の上面及び側面に、スピンコード法により３０００ｒｐ
ｍ、２０秒の条件で塗布して、照射強度１００ｍＷ／ｃ
ｍ　　の紫外線を１分間照射して硬化を行い、１０μｍ
の厚さの有機樹脂保護層を形成した。前記紫外線硬化樹
脂としては、大日本インキ（株）製＃５Ｄ−１７を使用
した。

以上の条件で作成した光磁気記録媒体の試料を２枚作成
して、前記基板の光磁気記録層のない面を外側に向け、
前記有機樹脂保護層の上に東亜合成化学（株）製ホット
メルト接着剤＃ＸＷ−１３を１３０°Ｃで溶融してロー
ルコータ−を用いて１０μｍの厚さに塗布した後、加圧
接着して両面記録型の光磁気記録媒体の試料を得た。

［実施例−２コ 第１誘電体保護層の膜厚をｌ１００Ａとした以外は、実
施例−１と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の
試料を得た。

［実施例−３１ 第１誘電体保護層の膜厚を１３００Ａとした以外は、実
施例−１と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の
試料を得た。

［比較例−１コ 第１誘電体保護層の膜厚を９０ＯＡとした以外は、実施
例−１と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試
料を得た。

［比較例−２コ 第１誘電体保護層の膜厚を１３５０久とした以外は、実
施例−１と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の
試料を得た。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料につい
て、以下の測定条件で、反射光の偏光の楕円化を示す位
相差φ、感度、Ｃ／Ｎ及び感度の回転数依存性を評価し
た。

位相差φ・：　第２図ζど要部を示した測定系において
、半導体レーザー１からの出射光をコリメートレンズ２
により光磁気記録媒体３上に収束させた。

（このとき、前記光磁気記録媒体３からの反射光４はカ
ー効果により偏光面の回転及び楕円化を起こしている。

この楕円化は入射光偏光面とそれに直交する面とに分解
された振幅成分子　ｘ、　ｒ　ｙの位相差により発生す
る。）前記反射光４の光路にバビネソレイユ補償板５進
相軸方向Ｘまたはｙ軸のに合わせて置き、ｒ　ｘ、　ｒ
　ｙ間の位相量を補償した。

そして、消交光位に設定した検光子６を通過する光量が
最小となるようにして前記バビネソレイユ補償板５を通
過した光を直線偏光にして前記光磁気記録媒体３で発生
する位相量を補償した。その補償量を計測して光磁気記
録媒体の位相差Φの測定値とした。

感度　：　光磁気記録ドライブの回転数を１８０Ｏｒｐ
ｍとし、キャリヤー周波数３．７ＭＨｚで記録したとき
にＣ／Ｎの立ち上がる書き込みパワーの測定値（Ｐｗ　
）をもって感度とした。

Ｃ／Ｎ　　′：　　波長７８０　ｎ　ｍのレーザー光を
使用し、ドライブの回転数が１８００ｒｐｒｎではキャ
リヤー周波数３．７１ＭＨｚとして測定した。なお、ド
ライブの光学系ピックアップの位相差は０となるように
調整した。

感度の回転数依存性　：　回転数１８００　ｒ　ｐ　ｍ
のときの感度と回転数２４００ｒｐｒｎのときの感度の
差（ΔＰｗ）を求めた。

測定結果を第１表に示した。

第１表 ［実施例−４コ 前記記録層の膜厚を２０ＯＡとした以外は、実施例−２
と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料を作
成した。

［実施例−５］ 前記記録層の膜厚を４０ＯＡとした以外は、実施例−２
と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料を作
成した。

［比較例−３コ 前記記録層の膜厚を１５ＯＡとした以外は、実施例−２
と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料を作
成した。

［比較例−４コ 前記記録層の膜厚を４５ｏＸとした以外は、実施例−２
と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料を作
成した。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料につい
て、各特性を測定した結果が第２表である。

第２表 ［実施例−６コ 前記記録層の膜厚を１０ＯＡとした以外は、実施例−２
と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料を作
成した。

［実施例−７］ 前記第２誘電体保護層の膜厚な３００Ａとした以外は、
実施例−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体
の試料を作成した。

［比較例−５］ 前記第２誘電体保護層の膜厚を７５Ａとした以外は、実
施例−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の
試料を作成した。

し比較例−４］ 前記第２誘電体保護層の膜厚を３５ＯＡとした以外は、
実施例−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体
の試料を作成した。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料につい
て、各特性を測定した結果が第３表である。

第３表 ［実施例−８］ 前記金属反射層の膜厚を２０ＯＡとした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

口実施例−９］ 前記金属反射層の膜厚を２５ＯＡとした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

［実施例−１０コ 前記金属反射層の膜厚を４５ＯＡとした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

［実施例−１１コ 前記金属反射層の膜厚を８０ＯＡとした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

［比較例−７コ 前記金属反射層の膜厚な１５ｏＵとした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

［比較例−８コ 前記金属反射層の膜厚を８５０人とした以外は、実施例
−２と同一の条件で両面記録型の光磁気記録媒体の試料
を作成した。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料につい
て、各特性を測定した結果が第４表である。

第４表 ［実施例−１２コ 前記第２誘電体保護層の膜厚を１０ＯＡとし、前記金属
反射層の組成をＴｉが３原子％のＡｌ−Ｔ１合金を用い
、その膜厚を５０ＯＡとした以外は、実施例−２と同一
の条件で光磁気記録媒体の試料を作成した。

［実施例−１３コ 前記第２誘電体保護層の膜厚を２０ＯＡとし、前記金属
反射層の膜厚を５０ＯＡとした以外は、実施例−２と同
一の条件で光磁気記録媒体の試料を作成した。

［実施例−１４コ 前記第２誘電体保護層の膜厚を３０ＯＡとし、前記金属
反射層の膜厚な５０ＯＡとした以外は、実施例−２と同
一の条件で光磁気記録媒体の試料を作成した。

［比較例−９コ 前記第２誘電体保護層の膜厚を７５Ａとし、前記金属反
射層の膜厚を５００人とした以外は、実施例−２と同一
の条件で光磁気記録媒体の試料を作成した。

［比較例−１０］ 前記第２誘電体保護層の膜厚を３５ＯＡとし、前記金属
反射層の膜厚を５０ＯＡとした以外は、実施例−２と同
一の条件で光磁気記録媒体の試料を作成した。

以上のようにして得られた光磁気記録媒体の試料につい
て、各特性を測定した結果が第５表である。

第５表

【図面の簡単な説明】

第１図は、ピックアップ光学系の位相差δによる光磁気
記録媒体のＣ／Ｎの低下量を示すグラフ。 第２図は、光磁気記録媒体に起因する位相差Φの測定系
の要部を示した概略図。 １　・・・　半導体レーザー ２　・・・　コリメートレンズ ３　・・・　光磁気記録媒体 ４　・・・　光磁気記録媒体からの反射光５　・・・　
バビネソレイユ補償板 ６　・・・　検光子 ＼　ｌ ＼　ｌ 手続補正書

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に、第１誘電体保護層、記録層、第２誘電
   体保護層及び金属反射層がこの順で成膜された光磁気記
   録層を有する光磁気記録媒体において、前記第１誘電体
   保護層の膜厚が９５０乃至１３００Å、前記記録層の膜
   厚が２００乃至４００Å、前記第２誘電体保護層の膜厚
   が１００乃至３００Å及び前記金属反射層の膜厚が２０
   ０乃至８００Åであることを特徴とする光磁気記録媒体
   。
2. （２）前記金属反射層がＡｌ（アルミニウム）の合金の
   薄膜である請求項１記載の光磁気記録媒体。
3. （３）前記金属反射層が、Ｔａ（タンタル）及び／また
   はＴｉ（チタン）を含有するＡｌの合金の薄膜である請
   求項１記載の光磁気記録媒体。
4. （４）前記記録層が、希土類金属及び遷移金属よりなる
   非晶質合金の薄膜である請求項１記載の光磁気記録媒体
   。
5. （５）前記記録層が、ＴｂＦｅＣｏＣｒの非晶質合金の
   薄膜である請求項１記載の光磁気記録媒体。
6. （６）前記第１誘電体保護層及び前記第２誘電体保護層
   が、Ｓｉの窒化物、Ａｌの窒化物又はそれらの混合物で
   ある請求項１記載の光磁気記録媒体。
7. （７）前記金属反射層の膜厚が、２５０乃至４５０Åで
   ある請求項１、請求項２及び請求項３記載の光磁気記録
   媒体。