JPH0442452A - 光磁気ディスク及びその製法 - 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） 本発明は基板上に複数の薄膜を積層してなる光磁気ディ
スク及びその製法に関し、特に信号の高速転送が要求さ
れる分野において利用される光磁気ディスク及びその製
法に関する。

（従来の技術） 近年、光磁気記録媒体の中でもレーザー光による書き込
み読み出し可能な光磁気ディスクが、大容量のデータフ
ァイルなどに広く利用されている。

この光磁気ディスクの層構成としては、ガラス。

プラスチックなどの透明基板上に、スパッタリング方法
により誘電体保護層（エンハンス層とも称する。）、記
録層、無機保護層、さらに、金属反射層の薄膜を積層し
たものが知られており、このような多層構造の光磁気記
録層を有する層構成のものは、位相マージンを大きくで
きるので好ましい。

そして、光磁気ディスクの記録層としては、特性の面か
ら遷移金属と希土類金属を主体とする合金の単一層もし
くは遷移金属を主体とする薄膜と希土類金属を主体とす
る薄膜をそれぞれ数人乃至数１０人の厚さで交互に少な
くとも２層以上積層した層が使用されている。特に、希
土類金属としてＴｂもしくはＤｙを、遷移金属としてＦ
ｅ及びＣｏを用いた記録層はカー回転角、保磁力等の磁
気特性に優れ、例えば、特開昭５８−７３７４８号公報
等に開示されている様に総合的に記録再生特性に優れる
ため好ましい。

ところで、光磁気記録をも含めた光記録方式の一般的な
問題点に、ハードディスクに比し転送速度が遅い点があ
る。この問題に対処するための方策としてドライブの回
転数を上げることが検討されている。

従来は、ドライブの回転数は、一定であるという前提で
光磁気ディスクを設計すれば良かったが、今後は、回転
数の異なるドライブに対して記録再生特性や消去特性な
どの実用特性の変動の少ない媒体の設計が要求されるよ
うになってきている。

すなわち、ドライブの回転数が、低速から高速になっで
も、同程度のレーザーパワーで記録及び消去ができる線
速度依存性の小さな光磁気ディスクが必要になってきて
いる。

一方、光磁気ディスクの記録感度の向上を図るための従
来技術として特開平１−１７９２４１号公報、特開平１
−１７９２４２号公報および特開昭８２−２９３５４１
号公報に記載されている技術がある。これらの技術は、
金属反射膜の素材が低熱伝導率のものほど高記録感度と
なり好ましいことを示したものである。

（発明が解決しようとする課題） しかし、これらの従来技術は一定の回転数の下での媒体
設計の思想を示したものであってドライブの高速回転に
よる高速転送への対応は全く考慮されていない。すなわ
ち、光磁気ディスクのハードディスクに対する欠点とさ
れている転送速度の遅さを解決する上で、高速回転の達
成が不可欠であり、そのためにはドライブの回転速度が
大きくなっても、現行と同じ程度のレーザーパワーで記
録、消去可能であること、すなわち、媒体の記録感度の
線速度依存性が小さいことが必要となり、上記従来技術
においてもこのような点については何ら考慮されていな
かった。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、
線速度依存性の小さい、特にディスク回転速度を従来よ
りも高速にした場合において記録再生特性の低下を防止
し得る光磁気ディスク及びその製法を提供することを目
的とするものである。

（課題を解決するための手段） 本願発明に係る第１の光磁気ディスクは、透明基板上に
、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層および金属反射
層をこの順に積層してなる光磁気ディスクにおいて、上
記第２誘電体層の熱伝導率を上記第１誘電体層の熱伝導
率よりも大とし、上記金属反射層の熱伝導率を上記記録
層の熱伝導率よりも大としたことを特徴とするものであ
る。

本願発明に係る第２の光磁気ディスクは、上記金属反射
層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／Ｃｍ・ｓＩＣ・１以上と
したことを特徴とするものである。

また、本願発明に係る第１の光磁気ディスクの製法は、
透明基板上に、真空成膜法を用いて第１誘電体層、記録
層６第２誘電体層および金属反射層をこの順に積層する
光磁気ディスクの製法において、上記第２誘電体層の熱
伝導率を上記第１誘電体層の熱伝導率よりも大とし、上
記金属反射層の熱伝導率を上記記録層の熱伝導率よりも
大とすることを特徴とするものである。

本願発明に係る第２の光磁気ディスクの製法は、上記金
属反射層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／ｃｍ・Ｓｅｔ・１
以上とすることを特徴とするものである。

（作　　用） 上記構成によれば、光ビーム入射側第１層である第１誘
電体層（エンハンス層）の熱伝導率に対し第３層である
第２誘電体層（無機保護層）の熱伝導率を大とするとと
もに、第２層である記録層の熱伝導率に対し第４層であ
る金属反射層の熱伝導率を大とし、光磁気記録層の膜厚
方向への熱伝導を面方向のそれよりも大きくすることに
よりレーザー光のエネルギを効率よく短時間内に記録層
に伝達することができるようにしている。光磁気ディス
クにおいては、透明基板を通して入射されたレーザー光
により記録層がキュリー点以上まで加熱されるとその部
分の磁化反転により信号記録がなされるようになってい
るが、上記構成によればレーザー光のエネルギーを効率
よく短時間内に記録層に伝達することができるので、信
号の転送レートを上げる目的でディスク回転速度を従来
より大きくした場合でも短時間のうちに記録層の所定部
分を昇温することができる。

また、上記金属反射層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／ｃ■
・Ｓｅｃ・１以上と比較的大きな値とすれば、記録、消
去等における放熱特性を高めることができ、膜厚方向へ
の熱拡散を促進することができるので上記昇温時間をよ
り短縮することが可能となる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る光磁気ディスクの光磁
気記録層の層構成を示すものである。すなわち、この光
磁気ディスクは透明ディスク基板１上に光磁気記録層１
１を形成されてなるものであって、この光磁気記録層１
１は上記透明基板１側から順に第１誘電体層（エンハン
ス層）２．記録層３、第２誘電体層（無機保護層）４お
よび金属反射層５を積層されてなるものである。第２誘
電体層４の熱伝導率は第１誘電体層２の熱伝導率よりも
大であり、金属反射層５の熱伝導率は記録層３の熱伝導
率よりも大となっている。また、上記金属反射層５の熱
伝導率は０．１ｅａｌ／Ｃ１・ｓｅｃ・１以上であり望
ましくは０．３ｃａｌ／ｃ層・ＳＩＣ・１である。なお
、この光磁気ディスクの中心部にはチャッキング用の透
孔６が穿設されている。

第２図は、第１図に示すような単板の光磁気ディスクを
２枚、接着剤層１４を介して貼り合わせた両面記録型の
光磁気ディスクを示すものである。

すなわち、透明ディスク基板１上に光磁気記録層１１が
形成され、この透明ディスク基板１の外面が有機樹脂保
護層１２により、またこの光磁気記録層１１の表面が有
機樹脂保護層１３により被覆されてなる単板光磁気ディ
スクを２枚、接着剤層１４により貼り合わせてなるもの
である。信号の記録、再生。

消去用のレーザービームは第２図矢印で示すように、こ
の光磁気ディスクの両面から基板面に対して垂直に入射
するようになっており、上記基板１を透過した後、まず
上記第１誘電体層２に入射することとなる。なお、第２
図において光磁気ディスクの中央部透孔は省略されてい
る。

また、上記第１誘電体層２は上記記録層３にエンハンス
効果を与えるための誘電体からなるエンハンス層であっ
て８００乃至１３００人の厚さに形成されている。この
第１誘電体層２の材料としては、例えばＳＩ　Ｏｘ　、
ＳＩ　Ｎｘ　、Ｔａ　Ｏｘ　、ＡＪＮｘ及びＺｎＳ等の
酸化物、窒化物及び硫化物などの誘電体が使用される。

中でも、光学的特性、保護機能の面から、Ｓｌの窒化物
、Ａ１の窒化物もしくはそれらの混合物が好ましい。

また、上記記録層３は、２００乃至３００人の厚さに形
成されている。この記録層３は、遷移金属および希土類
金属を主体とする非晶質の合金薄膜であることが望まし
い。この記録層３の組成となりうる遷移金属としてはＦ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等が、希土類金属としてはＴｂ、Ｇｄ、
Ｄｙ、Ｓｓ、Ｎｄ等がある。また、この記録層３の組成
の具体例としては、Ｇｄ　Ｃｏ、Ｇｄ　Ｆｅ、Ｔｂ　Ｆ
ｅ、Ｄｙ　Ｆｅ、Ｇｄ　Ｆｅ　Ｔｂ、Ｔｂ　Ｆｅ　Ｎｌ
　、Ｄｙ　Ｆｅ　Ｃｏ。

Ｔｂ　Ｆｅ　Ｎｉ　、Ｇｄ　Ｆｅ　Ｃｏ、Ｎｄ　Ｄｙ　
Ｆｅ　Ｃ。

等がある。中でも、Ｔｂ　Ｆｅ　Ｃｏが製造上の許容度
が大きいため最も好ましく、さらにその組成中にＣｒ、
’ＩＮ　、Ｔａ、Ｎｂ、Ｐｔ等が０，５乃至１０ａｔ％
、望ましくは３乃至８ａｔ％含有されたものであること
が、実用上充分な耐腐食性を有する上で好ましい。

また、上記記録層３を保護するため、およびカー効果エ
ンハンスメントのための第２誘電体層４は２００乃至６
００人の厚さに形成されている。この第２誘電体層４は
無機物の保護層であって、上記第１の誘電体層４と同じ
く通常、誘電体の薄膜である。

さらに、上記金属反射層５は３００乃至１０００人、さ
らに好ましくは４００乃至８００人の厚さに形成されて
いる。この金属反射層５の膜厚が３００人未満であると
光が透過し晶くなり、Ｃ／Ｎが低下してしまい、また１
０００Å以上であると熱容量が大きくなる結果感度が低
下するので好ましくない。また、この金属反射層５とし
ては、各種の金属単体及び合金を使用することができる
。例えば、ＡＪ、Ａｌ−Ｃｕ、Ａｌ−Ｔｌ　、Ａｊ−Ｔ
ａ、Ｎｆ　、Ｎ１−Ｃｕ、　Ａｕ、　Ｃｕ、　Ｃｕ　−
ＴＩ　、　Ｃｕ−Ｚｕ等の金属をスパッタリング法によ
り、無機保護層上に成膜して形成する。なお、この金属
反射層５の熱伝導率を０．１　（ｃａｌ／　ｃｍ・ｓｅ
ｃ・ｋ）以上とするためにはζこれら金属薄膜中の不純
物ガス元素、例えば０２．Ｎｚ、Ｈ２，Ａｒをできるだ
け少なくすることが望ましい。

さらに上記透明ディスク基板１は、高速回転においても
記録、再生、消去が効果的になされるように、その機械
特性、特に面触れ加速度や面触れ量を少なくすることが
望ましい。この基板１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、エポキシ樹脂、ガラス
等が使用される。中でも、ポリカーボネート、ポリメチ
ルメタクリレート、エポキシ樹脂等の樹脂基板がコスト
的に好ましく、ポリカーボネートは吸水率が比較的小さ
く、ガラス転移温度が高いなどの利点を有しているので
特に好ましい。

ところで、前述したように本実施例の光磁気ディスクに
おいては、上記ｊｌｉ１１誘電体層２よりも上記第２誘
電体層４の熱伝導率を、また、上記記録層３よりも上記
金属反射層５の熱伝導率を大きくしており、これら第１
誘電体層２．第２誘電体層４、記録層３および金属反射
層５の熱伝導率は各々例えば０．０３ｃａｌ　／ｃ「ｓ
ｅｃ４．０．０７ｃａｌ　／ｃｍ＋ｓ＠ｃ−に、　０．
１２ｃａｌ　／ｃｍ・ｓｅｃ・ｋおよび０．２５ｃａｌ
　／ｃｍ・ｓｅｃ・獣に設定される。これにより光磁気
記録層に入射したレーザービームのエネルギーはディス
クの面方向よりも厚み方向により速く伝達され、効率よ
く上記記録層３に伝達される。また、上記金属反射層５
の熱伝導率は（１，１ｃａｌ／　ｔｍ＊ｓｅｔ・肱以上
の比較的高い値に設定されており、これにより記録、消
去時における放熱特性が向上し、ディスクの厚み方向へ
の熱拡散を促進することができるので上記レーザービー
ムのエネルギーをより効率的に上記記録層３に伝達する
ことができる。

次に、上述した光磁気ディスクの製法について説明する
。

片面に案内溝が設けられた径１３０ｍ、厚さ１．２履の
ポリカーボネート基板１をスパッタ装置の回転基板ホル
ダー上にセットする。スパッタ室にアルゴンガスを導入
して、ガス圧を５ｓＴｏｒｒに設定する。

次に、マグネトロンスパッタ法によりまず第１誘電体層
２を形成する。次に、２つの金属ターゲットに電力を供
給して、Ａｒガス圧１ｍＴｏｒｒにて二元同時スパッタ
により、上記ｔＪＳ１誘電体層２上に上記記録層３を２
５０人の厚さに形成する。次に、この記録層３上に第２
誘電体層４を、Ａ「ガス圧５ｍＴｏｒｒにて４５０人の
厚さに形成する。さらにその上に金属反射層５をＡ「ガ
ス圧１　ｍ　Ｔｏｒｒで５００人の厚さに形成する。

この後、紫外線硬化樹脂を光磁気記録層上にスピンコー
ド法で２μｍの厚さに塗布し、紫外線を照射して硬化せ
しめ、有機樹脂保護層を形成する。

このようにして形成された２枚の単板ディスクを、光磁
気記録層のない面を互いに外側に向け、上記有機樹脂保
護層上にホットメルト接着剤を塗布し加圧接着して貼り
合わせを行なう。

なお、本発明の光磁気ディスク及びその製法としては上
述した実施例のものに限られるものではなく、その他種
々の態様に変更が可能である。例えば、光磁気ディスク
は必ずしも両面記録タイプのものでなくてもよく、片面
記録タイプのものであってもよい。

以下、本発明の光磁気ディスクについて、実施例ａ、　
　ｂ、　　ｃ、　　ｄと比較例の光磁気ディスクの感度
を互いに比較することによりさらに説明する。

実施例−ａ 射出成形により片面に案内溝が設けられた径１１０ｍ５
＋、厚さ１．２麿のポリカーボネート基板をスパッタ装
置の回転基板ホルダー上にセットし、スパッタ室にアル
ゴンガスを導入して、ガス圧を１＠　Ｔｏｒｒとした。

そして、基板上にマグネトロンスパッタ法によりまず第
１誘電体層として１１００人の厚さの５ＩＮＸの薄膜を
成膜した。

ついで、Ｆｅ　Ｃｏ　Ｃｒ合金のターゲット及びＴｂの
ターゲットに電力を印加して、二元同時スパッタにより
、上記第１誘電体層上にＴｂ　１ｓＦｅ　ｂｓＣｏＢＣ
ｒ６なる組成の記録層を２５０人の厚さで成膜した。

しかる後、上記記録層上に第２誘電体層としてＡオＳｉ
Ｎｘの薄膜を４００人の厚さで成膜した。

さらにその上に金属反射層としてＡｉ）　−ＴＩ（Ｔｌ
ｌａｔ％）の薄膜を５００人の膜厚で成膜し、これによ
り上記基板上に第１誘電体層、記録層。

第２誘電体層及び金属反射層より成る４層構成の光磁気
記録層を形成した。

しかる後、上記大日本インキ（株）製紫外線硬化樹脂＃
５Ｄ−１７をスピンコード法で２μｍの厚さに塗布し紫
外線を照射して硬化せしめ、有機樹脂保護層を設けた。

同様の条件で、上記基板の片面に上記光磁気記録層およ
び上記有機樹脂保護層を設けた光磁気ディスクをもう１
枚作成した。各ディスクの光磁気記録層を被覆する有機
樹脂保護層上に東亜合成化学（株）製ホットメルト接着
剤＃ＸＷ−１８を塗布し、両ディスクをこの接着剤を介
して加圧接着し、これにより両面記録型光磁気ディスク
のサンプルＡを作成した。

別途、上記光磁気記録層を構成する各層の熱伝導率を、
真空理工（株）製薄膜熱伝導率測定装置（ＰＩＴ−１）
で測定したところ、以下の測定値が得られた。

第１誘電体層；　ＳｉＮ＋、ｓ　　０．０３ｃａｌ　／
ｃｓ・ｓｔＣ・ｋ記　　録　　層；ＴｂＰｅＣｏＣｒ　
　０．１２ｃａｌ　　／ｃｓ−ｓｅｃ４第２誘電体層；
　ＡオＳｉＮｘ　　０．０７ｃａｌ　／ｃｓ・５ｅｃ４
金属反射層；　Ａｊ−ＴＩ　　０．２５ｃａｌ　／ｃｍ
・ｓ！ｃ４実施例−ｂ 実施例−ａに対し、第２誘電体層をＡＪＮＸとして４０
０人の厚さに成膜した以外は、実施例−ａと同一の条件
で両面記録型光磁気ディスクのサンプルＢを作成した。

各層の熱伝導率は、 第１誘電体層；　　ＳｉＮ＋、ｓ　　０．０３ｃａｌ　
／ｃｍ・ｕｃ・ｋ記　　録　　層；ＴｂＰｅＣｏＣｒ　
　０．１２ｃａｌ　／ｃｍ・ｓｅｃ・ｋ第２誘電体層；
　　ＡＪＮｘ　　　０．２２ｃａｌ　／ｃｍ＋ｔｔｔ−
に金属反射層；　ＡＪ−Ｔｌ　　０．２５ｃａｌ　／ｃ
ｓ＋ｓｃｃ＋１であった。

実施例−Ｃ 実施例−ａに対し、第１誘電体層をＡＪＳＩＯＮとして
１１００人の厚さで成膜し、かつ第２誘電体層を５ＩＮ
ｘとして４００人の厚さに成膜した以外は、実施例−ａ
と同一の条件で両面記録型光磁気ディスクのサンプルＣ
を作成した。

各層の熱伝導率は、 第１誘電体層；　　ＡＪＳｌＯＮ　　０．０１ｃａｌ　
／ｃｍ＋ｓ！ｃｅｋ記　　録　　層；ＴｂＦｅＣｏＣｒ
　　０．１２ｃａｌ　　／ｃｍ・ｓ！ｃ＋に第２誘電体
層；　　５ｉＮ１，３０．０３ｃａｌ　／ｃｍ・５ｔｃ
ｅｋ金属反射層；　ＡＪ！−ＴＩ　　０．２５ｃａｌ　
／ｌｓ＋・ｕｃ＊にであった。

実施例−ｄ 実施例−ａに対し、第１誘電体層をＳＩＮ、、。

として１１００人の厚さで成膜し、かつ第２誘電体層を
５ＩＮｏ、ａとして４００人の厚さに成膜した以外は、
実施例−ａと同一の条件で両面記録型光磁気ディスクの
サンプルＤを作成した。

各層の熱伝導率は、 第１誘電体層；　　５ＩＮ１．３０．０３ｃａｌ　／ｃ
ｍ＊ｓｅｃ・ｋ記　　録　　層：ＴｂＰｅＣｏＣｒ　　
０．１２ｃａｌ　／１ｍ・ｓｔｔ・ｋ第２誘電体層；　
　５ＩＮｏ、ｓ　　０．０６ｃａｌ　／ｃ１ｓｅｃ・ｋ
金属反射層；　ＡＪ−Ｔｉ　　Ｇ、２５ｃａｌ　／ｃｍ
ｅ＠！ｃ＋にであった。

比較例 実施例−８に対し、第２誘電体層を５ＩＮｘとして４０
０人の厚さに成膜した以外は、実施例−ａと同一の条件
で両面記録型光磁気ディスクのサンプルＸを作成した。

各層の熱伝導率は、 第１誘電体層；ＳｉＮｘ　　　　０．０３ｃａ！　／ｃ
ｔｓｅｃ・ｋ記　　録　　層：ＴｂＦｅＣｏＣｒ　　０
．１２ｃａｌ　／ｃｔｓ！ｃ・ｋ第２誘電体層；　　５
ＩＮＧ、　ｓ　　０．０３ｃａｌ　／　ｃｍ・５ｅｃ４
金属反射層；　Ａｌ２−ＴＩ　　Ｇ、２５ｃａｌ　／ｃ
ｍａｓｅｃａｋであった。

以上のようにして得られた光磁気ディスクの各サンプル
につき、Ｃ／Ｎが４０ｄＢを超え得る最小の記録用レー
ザーパワー（Ｐｔｈ）を記録感度（ｓＶ）として求め、
またその記録感度の線速度依存性を第３図で評価した。

この第３図から明らかなように、実施例ａ、ｂ。

ｃ、ｄによるサンプルＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄは、比較例による
サンプルＸに比べて線速度依存性が低く、ディスク回転
速度の高速化に伴なう感度の低下が小さいので転送レー
トの高速化に対応でき、またディスク回転速度可変タイ
プの光磁気ディスクとして使用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の光磁気ディスク及びその
製法によれば、光磁気記録層における各層間の熱伝導率
の関係を規定して光磁気記録層の膜厚方向への熱伝導を
良好にしているので、レーザー光のエネルギーを効率よ
く短時間内に記録層に伝達することができ記録感度の向
上を図ることができる。これによりディスク回転速度の
高速化、転送レートの高速化に対応することができる。

また、金属反射層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／ｃｍ・ｓ
ｅｅ・１以上と比較的大きな値とすれば光磁気記録層の
膜厚方向への熱拡散を促進することができるので、さら
に記録感度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る光磁気ディスクの光磁気
記録層の層構成を示す概略断面図、第２図は第１図に示
す光磁気ディスクを２枚貼り合わせてなる両面記録型光
磁気ディスクを示す概略断面図、第３図は実施例に係る
光磁気ディスクと比較例に係る光磁気ディスクについて
記録感度の線速度依存性を示すグラフである。 １・・・透明ディスク基板　２・・・第１誘電体層３・
・・記録層　　　　　　４・・・第２誘電体層５・・・
金属反射層　　　　１１・・・光磁気記録層１４・・・
接着剤層 第１図 平成０３年０６月

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基板上に、第１誘電体層、記録層、第２誘電
   体層および金属反射層をこの順に積層してなる光磁気デ
   ィスクにおいて、 前記第２誘電体層の熱伝導率を前記第１誘電体層の熱伝
   導率よりも大とし、前記金属反射層の熱伝導率を前記記
   録層の熱伝導率よりも大としたことを特徴とする光磁気
   ディスク。
2. （２）前記金属反射層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／ｃｍ
   ・ｓｅｃ・ｋ以上としたことを特徴とする請求項１記載
   の光磁気ディスク。
3. （３）透明基板上に、真空成膜法を用いて第１誘電体層
   、記録層、第２誘電体層および金属反射層をこの順に積
   層する光磁気ディスクの製法において、前記第２誘電体
   層の熱伝導率を前記第１誘電体層の熱伝導率よりも大と
   し、前記金属反射層の熱伝導率を前記記録層の熱伝導率
   よりも大とすることを特徴とする光磁気ディスクの製法
   。
4. （４）前記金属反射層の熱伝導率を０．１ｃａｌ／ｃｍ
   ・ｓｅｃ・ｋ以上とすることを特徴とする請求項３記載
   の光磁気ディスクの製法。