JPH0419841A - 光記録媒体 - 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、レーザー光を用いて情報の記録再生消去を行
う光記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

光記録媒体は、高密度・大容量の情報記録媒体として種
々の研究開発が行われている。特に、情報の消去可能な
光磁気記録媒体は、応用分野が広く種々の材料・システ
ムが発表されており、その実用化が待望されている。従
来より知られている光磁気記録媒体の構成は、基板とし
てガラスあるいは有機物樹脂を用い、基板上に基板面に
対して垂直方向に磁化を有する垂直磁化膜からなる光磁
気記録層を形成したものである。光磁気記録層としては
、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＧｄＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、Ｄｙ
ＦｅＣ，ｏ、ＮｄＦｅなどすでに多くの提案がある。し
かし、これらの情報の消去可能な光磁気記録媒体の実用
化には、記録、再生特性のより一層の向上が必要である
。

これに対して、光磁気記録層上、もしくはその上に誘電
体層を介して金属反射層を設ける方法が提案されている
。この方式は、カー効果とファラデー効果の併用により
高いＣ／Ｎを得る点で優れている。

しかしながら、従来より知られている光磁気記録媒体で
は、等角速度で媒体を回転して情報の記録・再生・消去
を行う場合、半径位置に応じて線速度が変わるため、記
録パワー、再生パワー、消去パワーを変えなければなら
ないという欠点があった。

この問題を解決するため、金属反射層の膜厚を半径方向
に変化させた光磁気記録媒体が提案されている（特開昭
６１−２１１８５２号公報参照）。

ところが、この構成では、その感度を均一化するため金
属反射層の中央部の膜厚が数１．０００人と大きくなり
、生産面で不利となるとともに金属反射層の内部応力な
どにより媒体歪み、層剥離など機械的特性面、耐久性面
でも問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、前記問題
がなく、内周部から外周部まで同一記録゛パワーでＣ／
Ｎも良く記録できる光記録媒体の提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、円盤状基板上に、光記録層、有機保護層およ
び／または貼り合わせ樹脂層を備えた光記録媒体におい
て、該有機保護層または貼り合わせ樹脂層に金属粉をそ
の量が外周部より内周部で多（なるように練り込んで記
録領域全面の記録感度を一定範囲に調整したことを特徴
とする光記録媒体である。

光記録媒体は、−ｉに記録層および金属反射層の機械的
保護、耐久性の向上をはかるため、その上に無機保護層
および／または有機保護層が積層されているのが一般的
である。

そして、その上に積層した貼り合わせ樹脂を介してもう
一枚の光記録媒体を貼り合わせて両面記録媒体として、
あるいは保護平板、保護フィルムを貼り合わせて片面記
録媒体として使用される場合が多い。

本発明は、この有機保護層または貼り合わせ樹脂層に熱
伝導の良い金属粉を練り込み、その量を半径方向で調整
して記録領域全面の記録感度を一定範囲に調整したこと
を特徴とするものである。

本発明は、光記録媒体の感度向上を有機保護層または貼
り合わせ層の改良に着目して検討したところ、熱伝導率
の良い金属粉をこれらの層に外周部より内周部でその練
り込み量が多くなるように練り込むことにより、同一記
録パワーで記録領域全域においてその再生のＣ／Ｎも満
足すべき範囲にある記録ができることを見出しなされた
ものである。これは、これらの層に練り込まれた金属粉
の量によりその熱伝達率が変化し、外周部より多量に練
り込まれた内周部では、外周部より熱拡散が良くなりそ
れだけ感度が低下し、内周部から外周部まで同一の記録
パワーで記録できるようになるものと思われる。しかも
、これにより得られる再生のＣ／Ｎも、満足すべき範囲
にある。

なお、金属粉は、感度調整の必要な内周部のみに練り込
むことが外周部の感度が低下せず全体の感度を高く維持
できる点で好ましい。

本発明の有機保護層としては特に限定されるものでなく
、公知の光お°よび熱硬化型樹脂層あるいは熱可塑性樹
脂層などが使用できる。有機保護層としでは、生産性の
観点からＵＶ硬化樹脂が好ましく使用される。

前記ＬＪＶ硬化樹脂としては、フェノールノボラックエ
ポキシアクリレート、ウレタンアクリレートを挙げるこ
とができる。

また、本発明の貼り合わせ樹脂層としては、従来より光
記録媒体の接着に用いられている接着剤がそのまま使用
できる。この接着剤としては、例えば、スチレン−ブタ
ジェン合成ゴムなどのホットメルト接着剤、そのほか熱
硬化性接着剤などが挙げられる。

本発明の金属粉は、有機保護層中に練り込むことができ
るものであれば特に限定されないが、熱の拡散を効果的
に作用させるためには、熱伝導率の高い材料が好ましく
、この観点からＡｕ、Ａｇ、Ａｆｆ、Ｃｕからなる群か
ら選ばれる少なくとも１種の金属の粉が好ましい。耐食
性の観点からＡｕおよび／またはＡｌ粉がさらに好まし
い。

なお、金属粉の形状も特に限定されず、球状、針状、箔
状なとすべて適用できる。また、その大きさも膜形成に
支障のない範囲であれば良く、通常、最大１０数μｍ以
下で選定される。

本発明において、金属粉は、例えばＵＶ硬化樹脂または
貼り合わせ樹脂に対して５〜５０重量％練り込むことが
好ましい。

本発明の金属粉を含有する有機保護層の膜厚は、２〜１
００μｍが好ましく、貼り合わせ層の厚さは２〜１００
μｍが好ましい。

以上の本発明は、公知のコンパクトディスク、追記型光
ディスクあるいは光磁気ディスク、相変化型ディスクな
どの書き替え可能型光ディスクなどの光記録媒体全てに
適用できる。なかでも、コンピューターの補助メモリー
として実用化が進みつつありデータ転送速度の向上など
が要望されている光磁気ディスクに効果的である。かか
る光磁気ディスクとしては、以下の構成のものが挙げら
れる。

基板の材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル
樹脂、エポキシ樹脂、４−メチル−ペンテン樹脂など、
もしくはそれらの共重合体などの高分子樹脂、またはガ
ラスなどが適用できる。

なかでも、機械的強度、耐候性、耐熱性、透湿性の点で
ポリカーボネート樹脂が好ましい。

光記録層としては、光熱磁気効果により記録・再生でき
るものであれば良く、具体的には膜面に垂直な方向に磁
化容易方向を有し、任意の反転磁区を作ることにより光
磁気効果に基づいて情報の記録・再生が可能な磁性金属
薄膜、例えばＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ。

ＧｄＦｅＣｏ、ＮｄＤｙＦｅＣｏ。

ＮｄＤｙＴｂＦｅＣｏ、、ＮｄＦｅ、ＰｒＦｅ。

ＣｅＦｅなどの希土類元素と遷移金属元素との非晶質合
金膜、Ｃｏ／Ｐｔ、Ｃｏ／Ｐｄなどの人工格子多層膜な
どに適用できる。

さらに、光磁気記録層で組成の異なる複数の記録層を積
層したものについても適用可能である。

このような複数の記録層を用いる場合には、読み出し性
能の高い層と記録感度の高い層とを積層することにより
、Ｃ／Ｎが高く、記録感度の高い媒体が実現でき、特に
高速回転時への応用の際には有効となる。

光磁気記録層の膜厚は、１００〜２，０００人が好まし
く、１５０〜８００人がさらに好ましい。

なお、金属反射層と組合わせる場合は、２００〜６００
人が好ましい。

本発明における光磁気記録媒体の積層構成は特に限定さ
れないが、金属反射層を光磁気記録層の光入射面と反対
側に形成した構成がＣ／Ｎ、耐久性の面より好ましい。

なかでも、金属反射層と光磁気記録層間に透明誘電体層
を設ける構成は、記録感度、Ｃ／Ｎ、耐久性の向上面よ
り好ましい。

さらに、基板と光磁気記録層間にも誘電体層を設けた構
成、つまり光磁気記録層を透明誘電体層で挾んだ構成は
、−層のＣ／Ｎ向上、ｉ！ｉ湿防止などの効果による耐
久性が得られさらに好ましい。

ところで、上述の金属反射層は、ＡｆＡｕまたはＡｇＡ
ｕ合金、特にＡｊ！ＡｕＴ　ｉ合金またはＡｇＡｕＴ　
ｉ合金からなる金属反射層とすることがＣ／Ｎの面から
好ましい。

ＡＩ！、ＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴ　ｉ合金は、熱
伝導率が比較的低く、これを金属反射層として用いるこ
とにより、ディスク回転数が高い場合、例えばＩｓＯ規
格案の倍速、具体的に３．６０Ｏｒｐｍの場合において
も熱の拡散を防止でき、全体の記録感度が憂くなり、内
周部から外周部まで１０ｍｗ以下の小さい同一の記録パ
ワーで再生のＣ／Ｎレヘルも充分な記録ができ、高速転
送に好適な媒体が実現される。

前記ＡｆＡｕＴｉ合金またはＡｇＡｕＴ　ｉ合金におい
てＡｕの添加量は、０．５〜２０．０原子％が好ましく
、０．５〜１５．ｏ原子％がさらに好ましく、０．５〜
１０．０原子％が特に好ましい また、Ｔｉの添加量は、０．３〜５．０原子％が好まし
い。

金属反射膜の膜厚は、１００〜５．０００人、さらには
４００〜２．ＯＯ，Ｏ入が好ましい。

前記Ａｊ２Ａｕ合金またはＡｇＡｕ合金は、前記の通り
熱伝導率が比較的小さいので、金属反射層を光磁気記録
層上に直接接して設けた簡単な構成でも使用できる。ま
た、金属反射層上に透明誘電体などの無機保護層を設け
て耐久性向上を計ったものも適用でき、目的に応じて種
々の構成をとることができる。

前記構成に用いる基板側、金属反射層側の両透明誘電体
層としては、その目的により光干渉効果、カー効果エン
ハンスメントなどの効果を奏することが必要で、ある程
度以上の高屈折率、すなわち１．８以上、さらに好まし
くは２．０以上を有することが好ましい。また、使用す
るレーザー光に透明であることが必要であり、透明誘電
体としてはＡＩＮ、ＭｇＦｔ　、ＺｎＳ、ＣｅＦ３、Ａ
ｊ！Ｆ＊　　・３Ｎａ　ＦＳＳ＞ｓ　Ｎ４　、Ａｆｆｉ
Ｓ　ｉＮ。

５ｉＯ１Ｓ　ｉ　Ｏｘ　、Ｚ　ｒｔ　Ｏ３、Ｉ　ｎｚ　
Ｏｓ、Ｓｎｏｗ　、Ｔａｘ　Ｏｓ　、ＡｆｆｉＯＮ、Ｓ
　ｉ　ＯＮ。

Ｚｒ０Ｎ、Ｉｎ０ＮＳＳｎＯＮ、Ｔａ０Ｎまたはこれら
の混合体などが適用できる。特に、屈折率が２．０以上
という点では、Ａ、ｅＳｉＮ、ＺｎＳ。

Ｚｒ、ｏｎ　、Ｔａｇ　Ｏ’ｓ　、Ｚｒ０Ｎ、Ｔａ０Ｎ
が好ましい。

透明誘電体の膜厚は、媒体構成、屈折率により最適値が
変化するため一義的には決めることはできないが、通常
は基板と光磁気記録層との間の透明誘電体膜厚が５００
〜１，５００人程度、光磁気記録層と金属反射層との間
の透明誘電体膜厚が１００〜ｉ、ｏｏｏ人が好適に用い
られる。

また、前記無機保護層としては、金属膜と誘電体膜が挙
げられる。

金属膜は、それ自拝の耐久性が充分高く、かつ媒体の記
録感度を低下させないために熱伝導率が低いことが必要
である。そのような特性を有する金属であれば特に限定
する必要はないが、なかでもＴｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｒｅお
よびこれらの合金からなる金属膜は特に好ましい。なお
、金属膜の膜厚は、前記諸点より１００〜５．０００人
が好ましく、さらに好ましくは４００〜２，０００人で
ある。

一方、誘電体膜は、熱伝導率が低く、膜厚が厚くても記
録特性への影響が小さく、充分な保護ができる点で優れ
ている。かかる誘電体膜には、前記エンハンス層として
公知の透明誘電体がそのまま適用できるが、特に耐透湿
性もよいという点で窒化アルミニウム、窒化シリコン、
アルミニウム・シリコン窒化物の窒化物膜、酸化シリコ
ン、酸化チタンの酸化物膜が好ましく、なかでも窒化物
膜が酸素が関係しない点で好ましい。誘電体膜の膜厚は
、１００〜５，０００人、好ましくは２００〜２．００
０人が好適に用いられる。

本発明の有機保護層または貼り合わせ層の形成方法とし
ては、例えばスピンコード法、ロールコート法、スクリ
ーン印刷法など公知の塗布方法が適用できる。

また、前記光磁気記録層、誘電体層、金属反射層ならび
に無機保護層の形成方法としては、公知の真空蒸着法、
スパッタリング法などのＰＶＤ法、あるいはＣＶＤ法な
ど、種々の薄膜形成法が適用できる。しかし、光磁気記
録媒体としては、高温高温耐環境性試験で生じる剥離を
生じさせないために、特に高分子基板との密着性が大き
い条件で作製することが好ましい。このためには、スパ
ッタリング法が好ましい。

以上、本発明の光記録媒体は、前記構成のままで、さら
に保護平板、保護フィルムなど必要な保護を付加して片
面記録媒体として、あるいは貼り合わせた両面記録媒体
として使用される。

〔実施例〕

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１〜２ 以下のようにして基板上に第１図に示す構成の両面記録
の光磁気記録媒体を作製し評価した。

図においては、１は基板、２は透明誘電体層、３ａ、３
ｂは第１、第２の光磁気記録層、４は裏面透明誘電体層
、５は金属反射層、６は有機保護層、７は貼り合わせ層
である。

直径１３０閣、厚さ１．２鯨の円盤で１．　６μｍピッ
チのグループを有するポリカーボネート樹脂（ｐｃ）製
ディスク基板１を、３ターゲツトの高周波マグネトロン
スパッタ装置（アネルバ株製、５ＰＦ−４３０Ｈ型）の
真空槽内に固定し、４Ｘ１０−’Ｔｏ　ｒ　ｒになるま
で排気した。なお、膜形成において基板１は１５ｒｐｍ
で回転させた。

まず、ターゲットとして、直径１００■、厚さ５閣の円
盤で、Ａｊｌ！、。Ｓｉ、。〔以下添数字は組成（原子
％）を示す］の焼結体を用い、真空槽内にＡｒ／Ｎ、混
合ガス（Ｎｚ３０ｖｏｆ％）を導入し、圧力５ｍＴｏｒ
ｒになるようにＡｒ／Ｎ、混合ガス流量を調整した。放
電電力１００ｗ：放電周波数１３．５６ＭＨｚで高周波
スパッタリングを行い、透明誘電体層２としてＡ２４゜
Ｓｔ、。Ｎ２゜透明誘電体層を１．２００人堆積させた
。

次に、第１の光磁気記録層３ａとして、ターゲットをＧ
ｄｇ＋Ｆｅ５ｓＣＯ！４合金ターゲットの円盤に変え、
スパッタリングガスを純Ａｒ　（５Ｎ）とする以外は前
記と同様の放電条件で Ｇｄ、、Ｆｅ５ｓＣｏ、、合金膜を約１５０人堆積させ
た。続いて、第２の光磁気記録層３ｂとして、ターゲッ
トをＴｂ、。Ｆｅ、、Ｃｏ、合金ターゲットの円盤に変
え、前記と同様の放電条件で Ｔ　ｂ、、Ｆ　ｅ、、Ｃｏ、合金膜を約２００人堆積さ
せた。

さらに、裏面保護層４として、ターゲットをＡｆＳｉに
戻しスパッタリングガスをＡｒ／Ｎ２混合ガス（Ｎｚ３
０ｖｏｊ２％）に変え、前記と同様の放電条件でＡＡ、
。Ｓｔ、。Ｎ！。透明誘電体層を３５０人堆積させた。

金属反射層５として、ターゲットをＡ１もしくはＡｇの
円盤上にＡｕおよびＴｉのチップを（５ｘ　５　ｘ　１
　ｔｍ　ｔ　）を適当数配置したものとし、スパッタリ
ングガスをＡｒに変え、前記と同様の放電条件で金属反
射層５としてＡ　ｌ　ｑＩＡ　ｕ　、Ｔ　ｊ　ｔ（実施
例１）もしくはＡ　ｇｑｓＡ　ｕｓ　Ｔ　！　ｔ　　（
実施例２）を６００人設けた。

それぞれについて２枚ずつディスクを作成した。

この積層体をスパッタリング装置から取り出し、スピン
コーターに取りつけた。ディスクを回転させながら紫外
線硬化性のフェノールノボラックエポキシアクリレート
樹脂を塗布したのち、紫外線照射装置を通過させて樹脂
を硬化させ、約２０μｍの有機保護層６を設けた。

次に、貼り合わせ層７としてスチレン−ブタジェン合成
ゴム（ＡＣＩ−ＪＡＰＡＮ製接着剤、ＰＳ−４５０−５
６）を用い、ディスク内周部半径４ＳｍｍＲ以内の部分
にはＡｕ粉を練りこんだ前記合成ゴムを、４５ｍｍＲよ
り外周部分には合成ゴムのみを塗布し、２枚のディスク
を貼り合わせた。

この光磁気ディスクの記録、消去、再生特性の測定を行
った。測定には、光磁気記録再生装置（パルスチック製
、ＤＤＵ−１０００）を用いた。

ディスクを３．６０Ｏｒｐｍで回転させ、半径３０ｍｍ
および６０１ｍの位置で記録、再生、消去を行った。

信号の再生は、１．５ｍｗのレーザーパワーで行った。

記録時の最適レーザーパワーは、信号再生時の１次高周
波と２次高周波の差が最大となる値に決定した。信号周
波数は、７．４ＭＨｚ、ｄｕｔｙ３３．３％とし、半径
３０ｍｍＲで０．１６ａｍ、６０ｎｍＲで１．５２μｍ
のビットが記録される条件で行った。なお、記録・消去
の際の印加磁界は、２５０ｏｅ　（エルステッド）であ
る。各媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ／Ｎを第
１表に示す。

比較例１〜２ 以下のようにして基板上に第１図と同様の構成の光磁気
記録媒体を作製し評価した。

貼り合わせＮ７として、スチレン−ブタジェン合成ゴム
（ＡＣ１−ＪＡＰＡＮ製接着剤、ＰＳ４５０−５６）を
ディスク全面に塗布するほかは、実施例１と同様にして
２枚のディスクを作成し貼り合わせた。

この光磁気ディスクについて記録、再生、消去特性の測
定を行った。

各媒体の最適記録レーザーパワーおよびＣ／Ｎを第１表
に示す。

（以下余白） 第１表 前記各サンプルについて半径３０ｍｍの最適記録パワー
で半径６０ｍｍにおいて記録し、そのＣ／Ｎを測定した
ところ、実施例１は５３ｄＢ、実施例２は５４ｃｌＢ、
比較例１は４９ｄＢ、比較例２は５０ｄＢであった。す
なわち、本発明により記録領域全体が同−低パワーのレ
ーザー光により５０ｄＢ以上の高Ｃ／Ｎの記録、再住が
できることが確認された。

［発明の効果］ 本発明は、内周部から外周部まで同一記録パワーで記録
でき、再生のＣ／Ｎのよい光記録媒体を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例および比較例の光磁気記録媒体の積層構
成の説明図である。 １：基板 ２．４：透明誘電体層 ３ａ：３ｂ：光磁気記録層 ５：金属反射層 ６；有機保護層、 ７：貼り合わせ層 特許出願人　　帝　人　株式会社 代理人　弁理士　白　井　重　隆 図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）円盤状基板上に、光記録層、有機保護層および／
   または貼り合わせ樹脂層を備えた光記録媒体において、
   該有機保護層または貼り合わせ樹脂層に金属粉をその量
   が外周部より内周部で多くなるように練り込んで記録領
   域全面の記録感度を一定範囲に調整したことを特徴とす
   る光記録媒体。
2. （２）該有機保護層または貼り合わせ樹脂層の内周部に
   のみ金属粉を練り込んだ請求項１記載の光記録媒体。
3. （３）金属粉がＡｕ、Ａｇ、ＡｌおよびＣｕからなる群
   から選ばれる少なくとも１金属の粉である請求項１また
   は２記載の光記録媒体。