JPH0444647A - 光記録媒体の製造方法 - 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〕 不発明は良好な書き込みおよび消去特性を・有し。

小型で高速回転の可能な賽き替え型光記録媒体に関する
。

〔輩来の技術〕

近年、情報記録の高ｖｆｆ−化１人容ｌ什（こ対ゴ）る
要求が高まり１国内外でその研究開発が盛ん１こ行な才
）れているが、特１こレーザを−Ｗ［とＩ２て用いる黄
記録癖体はσ床の磁気配録媒体に比べておよそ〕０〜１
００ｆｉｃ７）記録密度を有し、しかも記録、再生ヘッ
ドと引）媒体体とが非接触状態で情綽の記録９再生がで
きるため（ご配録媒体の％１１％も少ｔ゛＜、長寿合で
あるなどのｌ！！ｊ徴があることから、膨大な情報量を
記録、再生−ｆる手段とし２で有望である。

この′ｙｔ、記録媒体は用途（こ応じて再生専用型、追
記型、書き換え里の３種類ｌこ大別することができる。

再生専用型は情報の読み串しのみが可能な再生専用記録
媒体であり、追記型は必要（こ応じて情報を記録、再生
することはできるが、記録した情報の消去は不可能なも
のである。これに対して書き換え型は情報の記碌、再生
とさらに記録済みの情報を消去し７て書き換えることが
可能であり、コンビュータ用のデータファイルとしての
ｆｌＪ用が望まれ最も期待の太きいものである。

書き換え型の光記録媒体は、光磁気方式と相変化方式の
二つの記録方式の開発が進められているが、ここではこ
れら二つの記録方式のうち、相変化方式について述べる
。

相変化方式は一般にレーザ光を光記録媒体の記録面に集
光して加熱し、レーザ光のパルス出力とパルス幅を制御
することによって生ずる記録材料の相変化、即ち結晶状
態から非結晶状態への移行または相転移などを起こさせ
、それぞれの状態における反射率の違いから情報の記録
と消去を行なうものである。

この相変化方式を用いる光記録媒体の構造の一例を第３
図の模式断面図に示す。第３図１こおいて。

この光記録媒体は、図示を省略した多くのトラッキング
溝を設けたＰＣ基板ｌの上に、ＺｎＳ、　５ｉＯｚなど
のセラミックスからなる下地保護層２．この下地保護層
２の上に記録用材料即ちＧｅ５ｂＴｅなどの記録層３．
ざらにその上に下地保護層２と同じセラミックスなどの
上地保護層４と有機物の表面保護層５を順次積層した構
造としたものである。

なお、上地保護層４と有機物の表面保護層５との間にＡ
−ｅなどの冷却層を設ける場合もある。そしてレーザ光
は基板の積層膜を有する側と反対の面から入射させるの
が普通である。

通常の相変化型光記録媒体では、初期状態は記録層を結
晶状態としておき、情報記録時にこれにレーザ光を照射
し、照射部を＃！融した後急冷却して非結晶状態のスポ
ットを形成する。消去時にはこの非結晶状態のスポット
をレーザ光によりアニールして結晶状態へ戻す。光学的
には非結晶状態の書き込みで反射率を低下させ、結晶化
によって反射率を元の高い値に戻すのである。

゛〔発明が解決しようとする課題」 笑顔ｌと便用する光記録媒体の形状は直径５．２５イン
チの張り合わせ構造としており、書き込み。

消去、再生のＣＡＶ（回転速度）は１８００ｒｐｍとし
ている。相変化型も含めて光記録媒体の基本的な用途は
、バーンナルコンピュータおよび大容量の可搬媒体が要
求される画像メモリであるが、特に画′１メモリとして
使用する場合は、容量が不足である。そこで光記録媒体
は現在、小型で大容量とするための検討がなされており
、直径；）５インチでＩＧＢ程度のものが開発の目安と
なっている。

光記録媒体の小型、高速回転に対しては、直径３．５イ
ンチの単板とし、書き込み・消去・再生にはＣＡＶ　３
６００　ｒｐｍが９求される。

しかしながら１元記録媒体の形状が単板仕様、小型、高
速回転とした場合に、光記録媒体の機械的な変形に起因
する面振れと耐候性が問題となる。

面振れを制−Ｔるには機械的な変形の少ない基板１を用
いるとともに、成膜の過程で機械的変形の発失を抑える
必要があり、耐候性を向上させるには吸湿性の少ｔい基
板１を用いて、成膜時点で機械的特性を安定させ、耐湿
性に優れる表面保護層５を＠械的特性を低下させないよ
うに、均一に密着性よく款布することが必要である。

一般に下地保護−層２．上地保護層４の成膜後の特性と
スパッタガス圧との間には次の軸回かある。

■スパッタガス圧が高い程、各積層膜との密着性が良好
。

■スパッタガス圧が高い程、成膜後の内部応力が小さく
１機械的な変形も小さい ■スパッタガス圧が高い程、表面平滑性が良好となる。

このように成膜条件は、スパッタガス圧が高い程下地保
護層２．上地保護層４とも良好な特性を持つようになる
が，上地保護層２と上地保護層４に硫化物系の材料を用
いるときは５スパッタ速度が小さくなり、熱安定性も劣
るという欠点が住する。記録層３に接触する下地保護層
２．上地保護層４の特性は、記録層３の溶融・凝固の熱
サイクルに耐えなければならないので、熱安定性と表面
平滑性が要求され、しかも表面保護層５と接触する上地
保護層４は有機材料に対する良好な塗布性も必要である
。スパッタガス圧の高低と下地保護層２．下地保護層４
の特性を大まかに比較すると第１表のようになる。

第 表 しかし１．通常光記録媒体の製造過程では，上地保護層
２、上地保護８４４ともスパッタ東名は一定のガス圧（
例えば０．４Ｐａ）とパワーに固定した才ま成膜を行な
うので、膜強度１機械的特性１表面平滑性、記録ｊ−と
の密着性、上地保護層４の表面保護層５に対する塗布性
、および耐候性などを同時に満足することは困難である
。即ち下地保護層２、上地保護層４１こ必要な緒特性は
スパッタ条件に関して相反関係となることもあり、例え
ば熱安定性を上げると機械的籍性は低下し、機械的特性
を高めると熱安定性が悪くなるという問題が避けられな
いのである。

本発明は上述の点に鑑みてなされたものであり、その目
的は光記録媒体の各積層膜の機械的特性。

各層間の″ＩＰ；膚性、熱安定輯および１候性４・バラ
ンスよく兼ね備え、３．５インチ単板で３６００ｒｐｎ
ｉの高速回転における使用に十分耐える光記録媒体を製
造−づる方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題を解決するために、本発明は光記録媒体の下
地保護層および上地保護層をスバ、り形成するに当たり
，上地保護層は基板と記録層に接する、領域を高ガス圧
、これらの中間領域を低ガス圧としてこれらガス圧を連
続的または段階的に変化させて成膜し，上地保護層は記
録層と表面保護層に接する領域を高ガス圧、これらの中
間領域を低ガス圧としてこれらガス圧を連続的または段
階的に変化させて成膜するものである。

〔作用〕

以上のように、本発明は光記録媒体の下地保護層および
上地保護層４−スパッタ形成するに肖たり。

基板４記録層および表面保護層に接する下地保護層と上
地保護層の各領域は、表ｍｌ平滑性と密着性の良好な簡
ガス圧であり、中間領域は熱安定性に優れる低ガス圧と
して、スパックガス圧を便い分けて成膜をヤテなってい
るため（こ、記録層（１する側で熱安定性と表面平滑性
９表面保護層に接−４る側で有機材料−ご対４−る艙布
性か保証されで、耐候性が向上する。また、このような
成膜条件でも媒体径方向の膜埋分布は均一となって＠械
的特性が安定し、高速回転時の面振イア、をなくすこと
が可能となる。

〔実施例Ｊ 以下、本発明を実施例に基づき説明する。

第１表に示したように、スパッタ成膜時のガス圧が高い
程密Ｎ性、反り、内部応力１表面平滑性がよくなる反面
、熱安定性が悪くなることから、本発明では下地保護層
２と上地保護層４の形成時には、これらが基板１．記録
層２１表面保膜層５に接する領域近傍は高ガス圧とし中
央部は低ガス圧として成膜する。即ち、本発明の方法を
適用する光記録媒体はＧＰＣ基板１にまずＺｎＳ−８ｉ
０２．の下地保護層２を１３０ｎｍ、ｖ：、いでＧｅ５
ｂＴｆ！の記録層３を６０ｎｍ、　ＺｎＳ−３ｉＯｚの
下地保護層４　苓−１８０Ｈｍ積層したものとし，上地
保護＃２の形成（こ当っては、基板１に接する領域では
スパッタガス圧を高くして、厚さのへ程度まで４Ｐａで
行い、次いで厚さの号程度は０．４Ｐａの低いガス圧を
保ち、記録層３に接する領域で再び厚さの気程艮を４　
Ｐａの高ガス圧として成膜−ｆる。同様に上地法□１−
４の形成も、記録層３１こ従する領域は厚さの、ダー程
度をガス圧４　Ｐａ　、中間の厚さ３Ａ領域はガス圧０
４Ｐａとし、表面保静層５に接する残りの領域はガス圧
を再び４Ｐａで成膜１゛るのである。

第１図はこの光記録媒体の構成における）゛泡沫膜層２
と下地保護層４の成膜時のそれぞれのスパッタガス圧の
領域を表わした模式図である。（、の光記録媒体の成膜
直後の反射率は、従来と同様１５％であり、初期化（結
晶化）によって３０％１こ増加する。

第２図は本発明により得られた光記録媒体のＯＷ（オー
バーライド）％性、書き込み・消去の繰り返し特性１機
械的特性および耐候性を示す。第２図には比較のため下
地保護層２と上地保護層４の成膜条件を０．４Ｐｉまた
は４Ｐａ　の一定ガス圧で成膜した媒体の特性も併記し
である。

第２図から低ガス圧一定条件で成膜したＡ２は。

機械的変形が大きいために、高速回転させたときの面振
れ加速度が大きくサーボ追従が難しくなり、表面平滑性
に劣るので記録層３との密着性に欠け。

表面保護層５を均一に塗布し難い傾向を持ち、また高ガ
ス圧一定条件で成膜したム３は、この積層体の断面の観
察からも密着性は良好であるが、本来熱安定性が十分で
ないものであるから、初期特性はよいとしても書き込み
拳消去の繰り返し過程でトラッキング外れを頻繁に起こ
すという欠点があり、繰り返し数としては〜１０”同程
度にとどまる。

これに対して下地保護層２と上地保護層４の形成時に、
スパッタガス圧を一定に保持することなく、高ガス圧か
ら低ガス圧に連続または段階的に変化させて成膜した本
発明の光記録媒体４１は１機械的特性も良好であり、回
転数３６０Ｏｒｐｍとしたときのサーボ追従性も問題な
く、繰り返し数も〜１０回に達し、高温高湿における耐
候性も２０００１１ｉ６間以上確保することができる。

伝械的特性が良好となるのは、各積層膜との墳界に成膜
される下地保護層２と上地保護層４の内部応力が小さく
、密層性が良好となるためであり。

ＯＷ特性が良好であるのは、高速回転時の面振れが小ざ
く、書き込みのとき信号幾幅が均一となりノイズレベル
も低いからである。誓き込み・消去の繰り返し特性が向
上するのは，上地保護層２と上地保護層４の熱安定性が
確保される一万で、各積層膜の特性が安定することによ
りＯＷパワー条件が大幅に緩和され、繰り返しによる損
傷が相対的に少なくなるからである。那えて各積層膜の
表面平滑性と密層性もよくなるので、この光記録媒体は
すぐれた耐候性を示すようになる。

〔発明の効果〕

光記録媒体の下地保護層と下地保護層をスバ。

夕形成するに際し、従来は一定のガス圧を保持して行な
っていたので、各積層膜に十分な特性を付与することが
できず１元記録媒体の小型、高速回転の要求を満足する
ものが得られていなかったが、本発明では実施例で述べ
たように，上地保護層と下地保護層を形成するとき、と
くに記録層９表面保護層に接する領域近傍を高ガス圧と
し、中間領域は低ガス圧として、それぞれにスパッタガ
ス圧を有効に使い分けて成膜したために、良好な表面平
滑性、密着性とともに上地保護層は有機材料の塗布性が
よく、耐候性も十分であり機械的特性も向上するので、
ＯＷ特性、記録会消去の繰り返し特性などに優れ、３．
５インチ単板で３６０Ｏｒｐｍの高速回転に耐える光記
録媒体が得られるようになった。

【図面の簡単な説明】

＠１図は本発明により得られた光記録媒体の構成におけ
る下地保護層２と上地保護層４の成膜時のスパッタガス
圧を費わした模式図、第２図は本発明により得られた光
記録媒体の緒特性と従来の光記録媒体の緒特性との比較
図、第３図は従来の光記録媒体の構成を示した模式断面
図である。 ｌ二基板、２：下地保護層、３：記録層、第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）基板上に下地保護層，記録層，上地保護層，表面保
   護層がこの順に積層形成され，前記基板側からレーザ光
   を入射して前記記録層に可逆的相変化を起こさせること
   により情報の記録，再生，消去を行なう光記録媒体の前
   記下地保護層および前記上地保護層をスパッタ形成する
   に当たり、前記下地保護層は前記基板と前記記録層に接
   する領域を高ガス圧，これらの中間領域を低ガス圧とし
   てこれらガス圧を連続的または段階的に変化させて成膜
   し、前記上地保護層は前記記録層と前記表面保護層に接
   する領域を高ガス圧，これらの中間領域を低ガス圧とし
   てこれらガス圧を連続的または段階的に変化させて成膜
   することを特徴とする光記録媒体の製造方法。