JPS63239632A - 光記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

光記録媒体及びその製造方法

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JPS63239632A
JPS63239632A JP62181437A JP18143787A JPS63239632A JP S63239632 A JPS63239632 A JP S63239632A JP 62181437 A JP62181437 A JP 62181437A JP 18143787 A JP18143787 A JP 18143787A JP S63239632 A JPS63239632 A JP S63239632A
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勝太郎 市原
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小沢 則雄
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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】 [発明の目的コ (産業上の利用分野) 本発明は光ビームの照射により記録・再生を行なうこと
が可能な光記録媒体に係り、特に透明樹脂基板上に透明
密着層と、透明保護層及び記録層を順次積層した光記録
媒体及びその製造方法に関する。
(従来の技術) レーザビームを初めとする光ビームの照射により情報の
記録・再生を行なう光記録媒体は、(1)記録密度が極
めて高く大容量化が可能、(2)情報の記録・再生を非
接触で行なうので媒体の磨耗がない、(3)高速アクセ
スが可能といった利点を有し、光ディスクや光カードへ
の応用が考えられている。
光記録媒体は記録層の材質によって種々のタイプに分け
られる。ユーザーが情報を記録できるタイプの光記録媒
体は、基板上に光ビームの照射によって光学的性質が変
化する記録層を設けた基本構造を有する。このタイプの
光記録媒体は、レーザビームを基板を介して記録層に照
射し、その反射光を検出して情報を再生するのが一般的
な使用法である。また、この光記録媒体では高速アクセ
スを可能とする目的で、基板に光学ヘッドの案内のため
の溝を設けるのが一般的である。
このような理由から基板材料としては、光学的特性に優
れ、かつグループ成型性の良いポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネイ、ト、エポキシ。
ポリオレフィン等の透明樹脂材料が適している。
一方、記録層に関しては既にD RA W (Dire
ctRead Arter Write)型、すなわち
追記型の光記録媒体では、Te−C,Tea)(、Te
CS2等のピット形成型記録層が実用化されている。ま
た、第2世代のE −D RA W (Erasabl
e−DRAw)型、即ち書換え可能型光記録媒体では、
希土類−遷移金属非晶質フェリ磁性合金薄膜(RE−7
M膜)を記録層とする光磁気型、非晶質から結晶質への
相転移を利用するInSeのようなカルコゲン化合物等
の薄膜を記録層とする相転移型、サーモプラスチック薄
膜を記録層とするもの等が知られている。
しかし、これら記録層材料のうち、基板材料として好ま
しい透明樹脂材料との密着性が良いものは、Te−C等
の半有機系材料や、有機色素等の有機材料に限られ、金
属、半導体、低級酸化物等は一般的に樹脂材料との密着
性に乏しく、粘着テープによって容易にピールオフする
。高温加湿テストによって剥離するといった信頼性上の
問題がある。
一方、透明樹脂基板と記録層との間に有機薄膜からなる
透明密着層を設けた光ディスクが提案されている(特開
昭BO−79534号公報)。このような有機薄膜から
なる透明密着層は樹脂基板との密着性は良いが、樹脂基
板側からの水分の浸入等に対して阻止作用を持たない。
このため、記録層がRE−7M膜のような耐環境性に劣
る金属系材料の場合には、記録層の上ばかりでなく、透
明密着層と記録層との間にも透明保護層を介在させる必
要がある。この透明保護層は水分を透過させないように
緻密な材質でなければならないため、Si3N4のよう
な透明無機材料の薄膜が用いられる。しかしながら、透
明無機材料からなる透明保護層は樹脂基板や、単なる有
機薄膜からなる透明密着層との密着性が極めて悪く、基
板や透明密着層から剥離したり、保護層自身にクラック
が生じたりする。
(発明が解決しようとする問題点) このように従来の光記録媒体では、透明樹脂基板を用い
た場合、記録層や透明保護層の密着性を高めることが難
しく、信頼性に劣るという問題があった。
本発明は透明樹脂基板と透明無機材料からなる透明保護
層との間に、これらのいずれとも密着性に優れた透明密
着層を設けることにより、耐剥離性を改善して信頼性に
優れた光記録媒体及びその製造方法を提供することを目
的とする。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の光記録媒体は、透明樹脂基板上に、透明金属化
合物と有機化合物を含有する透明密着層、透明無機材料
からなる透明保護層及び記録層を順次積層したことを特
徴とする。
透明密着層に含まれる透明金属化合物は、In。
Te、A、+7.St、Ti、Cr、Ge、Sn、B。
Mg、Ca、Zn、Biの群より選択される少なくとも
一種の金属の化合物が好ましい。すなわち、透明金属化
合物をMe−Xと置いたとき、XがOの場合(酸化物の
場合)は金属元素MeとしてIn、Te、Aノ、Tf、
Cr、Ge、Sn等が用いられ、XがNの場合(窒化物
の場合)はMeとしてAノ、St、Ge、B等が用いら
れ、XがFの場合(全弗化物の場合)はMeとしてMg
Ca等が用いられ、XがSの場合(硫化物の場合)はM
eとしてZn等が用いられる。これらの透明金属化合物
に加えて、炭化水素(パラフィン、オレフィン等)、炭
化弗素等に代表される有機化合物を含有することにより
、透明密着層が構成される。なお、透明密着層に含有さ
れる透明金属化合物は単一種類でもよいが、2種類ある
いはそれ以上の種類の透明金属化合物が含有されている
ことが密着性向上の観点からより望ましい。
透明密着層の膜厚は500〜2000人が適当であり、
より好ましくは700〜1500人の範囲が良い。透明
密着層の透明度は、可視光の分光透過率が80%以上に
なる程度が望ましい。
また、本発明はこのような光記録媒体を製造するに際し
て、透明基板上に、金属ターゲットを用いて該ターゲッ
トの金属と反応する少なくとも一種のガスと有機化合物
ガスを含む混合ガス中で、反応性スパッタリング法によ
り透明金属化合物と有機化合物を含有する透明密着層を
形成するか、あるいは金属蒸着源を用いて該蒸着源の金
属と反応する少なくとも一種のガスと有機化合物ガスを
含む混合ガス中で、活性化蒸着法により透明金属化合物
と有機化合物を含有する透明密着層を形成する。そして
、この透明密着層上に透明無機材料からなる透明保護層
及び記録層を順次積層する。
(作 用) 本発明における透明密着層は、樹脂に多く含まれる有機
化合物、例えば炭化水素を含有していることにより透明
樹脂基板との密着性が良く、しかも透明金属化合物を含
有していることで、熱膨張率が透明保護層を構成する無
機材料のそれと近くなるため、透明保:J層との密着性
も良好なものとなる。
(実施例) 以下、本発明の詳細な説明する。第1図は本発明の一実
施例に係る光ディスクの断面図であり、ディスク状の透
光性樹脂基板1上に透明密着層2及び第1の透明保護層
3を介して記録層4が順次形成され、記録層4の上にさ
らに第2の透明保護層5及び光反射層6が順次形成され
ている。
透明樹脂基板1はポリメチルメタクリレート。
ポリカーボネイト、エポキシ等の透明樹脂材料によって
作られ、その表面に記録再生用光学ヘッドを案内するた
めの案内溝が予め形成されている。
透明密着層2は従来の単純な有機薄膜ではなく、例えば
有機化合物である炭化水素(好ましくはパラフィン族等
の鎖式炭化水素)と、金属化合物を含有したものである
。また、透明密着層2の形成工程も、従来の透明密着層
がスピンコードにより塗布されるものであるのものと異
なり、例えば金属ターゲットをこれと反応する酸素、窒
素、硫化水素等のガスと、メタン、エチレン等の有機化
合物ガスとの混合ガス中で反応性スパッタリングを行な
うことにより成膜されるものである。
第1の透明保護層3は、記録層4を透明樹脂基板1側か
らの水分等の浸入に対して保護するためのものであり、
Si3 H4,5i02.SiO+AiN、ZnSのよ
うな透明無機材料の薄膜によって形成される。
記録層4はレーザビームの照射により情報の記録および
/または再生ができる材料ならなんでもよいが、本発明
の場合は特にRE−TM膜のようにそれ自体では耐蝕性
に劣る金属薄膜の場合に有効である。
第2の透明保護層5は第1の透明保護N2と同様に、透
明無機材料の薄膜により形成される。本実施例のように
光反射層6がある場合には、光反射層6が保護層の役割
を果たすので、この第2の透明保護層5は必ずしも必要
でない。しかし、特に記録層4がRE−TM膜のように
磁気光学カー効果を利用して再生がなされる膜の場合に
は、この第2の透明保護層5はRE−TM膜の見掛は上
のカー回転角を大きくするための干渉層として有効であ
る。
光反射層6は透明樹脂基板1側から入射される光を反射
させるためのもので、例えばAノ、Ti。
Cr、Au、Cu、Ag等からなる薄膜が用いられる。
第2図はこの光記録媒体の製造に使用されるスパッタリ
ング装置の構成を概略的に示したものである。スパッタ
室11内の上方に回転可能に基板ホルダ12が設けられ
、この基板ホルダ12の下面に透明樹脂基板1が保持さ
れそいる。基板ホルダ12はスパッタ室11の外部に設
けられた回転治具13およびRF電源14に接続されて
いる。
スパッタ室11内の底部に4つのスパッタ源15(図で
は2つのスパッタ源のみが示されている)が設置°され
、また各スパッタ源15の前面にシャッタ16が設けら
れ、さらに各スパッタ源15の間にシールド部材17が
設けられている。
スパッタ源15はスパッタ室11の外部に設けられたス
パッタ用電源18にそれぞれ接続されている。スパッタ
用電源18としては、RF電源およびDC電源が選択的
に用いられる。スパッタ室11にはガス供給系19およ
び排気系20が接続されている。また、スパッタ室11
の天板は基板設置用治具21に連結されている。
以下、本発明に係る光ディスクの製造工程の具体的な実
施例を述べる。
〈実施例1〉 第2図のスパッタリング装置を用いて、第1図の構造の
光ディスクを次の手順で作成した。まず、透明樹脂基板
1として120Hφ、  1.2mtの案内溝付きポリ
カーボネイト基板を用意した。これはガラ′ス基板上に
設けられたフォトポリマ一層をArイオンレーザにより
露光・現像して得た原盤からスタンバを製作し、このス
タンパを用いてポリカーボネイト樹脂を射出成形するこ
とにより得られたものである。このポリカーボネイト基
板を中性洗剤溶液中で5分間超音波洗浄に供し、さらに
純水により水洗した後、N2ブローによる乾燥、さらに
デシケータ乾燥を行なってから、スパッタ室11内に入
れ、基板ホルダ12にねじ止めした。
この状態で治具21を下界してスパッタ室11を密閉状
態にし、排気系20を作動させてスパッタ室11内の圧
力を5X10−6Torrまで排気し、ガス供給系19
より99.999%純度のArガスを供給し、スパッタ
室11内のガス圧力を 5x 10−3Torrに維持した。
次に、回転治具13によって基板ホルダ12を80rp
iで回転させ、シャッタ16の一つを閉じた状態で、そ
のシャッタの下にあるスパッタ源15(5インチφのI
nターゲットが収納しであるものとする)にスパッタ用
電源18より 0.5AのDCパワーを印加し、10分
間のブリスパッタ(シャッタ16を閉じた状態でのスパ
ッタ)を行なうことによりスパッタ源15内のInター
ゲツト面を清浄化した。
次に、電源18をオフ状態にし、さらにガス供給系19
からのArガスの供給を停止した後、再びスパッタ室1
1内を排気系2oにより5×10−6Torrまで排気
してから、ガス供給系19よりCH4と02およびN2
の混合ガスをスバッ夕月ガスとして導入し、スパッタ室
11内のガス圧力を5X 10−3Torrに維持した
。スパッタ用混合ガスの混合比は体積比にしてCH41
0゜−50150、N2/ (CH4+02十N2)−
100/ 0〜O/ 100とした。この状態でInタ
ーゲットが収納されたスパッタ源15の前面のシャッタ
16を開き、該スパッタ源15に0.8AのRFパワー
を印加し、4〜20分間のマグネトロンスパッタを行な
い、1n203マトリツクス中にInNと有機化合物が
分散した膜(以後、この膜をIC0N膜という)を透明
密着層2として形成した。この場合、スパッタ用混合ガ
スの総流量は最大809CCMとし、放電時間の制御に
よりIC0N膜の膜厚を1000人にした。この後、ス
パッタ室11内を大気に戻し、治具21を上昇させてI
C0N膜からなる透明密着層2が形成された基板1を取
出した。
また、基板ホルダ12にポリカーボネイト基板と共に、
ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネイト、エポキ
シ、ガラスの各基板小片(15mzX25M)を保持し
て、これらの基板小片上に上記と同じ方法で透明I C
ON膜を形成した。
第3図(a)は、スパッタ用混合ガスの組成を種々変え
てポリメチルメタクリレート基板上に形成したI CO
N膜の、波長830nmでの光透過率を測定した結果を
示したものである。同図よりスパッタ用混合ガスの組成
がCH4/ 02−50/ 50゜N2/ (CH4+
o2 +N2)−0,2〜0.8の範囲内で、光透過率
は85%以上という実用上十分な値が得られている。
また、上記4種類の基板小片上に形成したIC0N膜の
基板に対する密着性をビールオフテストによって評価し
たところ、I CON膜の剥離は見られなかった。さら
に、65℃−9o%R,H,の高温高湿雰囲気下24H
rs、=−常温雰囲気下IHrs、のサイクル加速劣化
試験を4サイクル継続した後も、上記した4種類の基板
小片のいずれからもIC0N膜の剥離は見られず、また
膜の変質や透過率の変化も皆無であった。
次に、第2図における4つのスパッタ源15にSi、T
b、Co、Arの各ターゲットを設置して、Si3N4
膜からなる第1の透明保護層3、TbCo膜からなる記
録層4.5L3N4膜からなる第2の透明保護層(干渉
層)5およびAr膜からなる光反射層6の成膜を順次行
なった。
まず、I CON膜からなる透明密着層2が形成されて
いるポリカーボネイト基板と、比較のための、透明密着
層2が形成されていないポリカーボネイト基板を基板ホ
ルダ12にねじ止めし、治具21を下降させてスパッタ
室11中に排気系20により5X10−6Torrまで
排気した後、3%分圧N2のN2−Ar混合ガスを導入
し、スパッタ室11中のガス圧力を5×10″″3To
rrに維持して、Siターゲットが設置されているスパ
ッタ源15に電源16より 300WのRFパワーを投
入し、ブリスパッタを5分間行なってターゲツト面を清
浄化した後、シャッタ16を開いて反応性スパッタリン
グを20分間行なうことにより、透明密着層2及び密着
層が形成されていないポリカーボネイト基板1の上゛に
約1000人厚のSi3N4膜を第1の透明保護層3と
して形成した。
次に、再びスパッタ室11中を排気系20により5 X
 10−6Torrまで排気して、ガス供給系19より
99.999%純度のArガスを導入し、スパッタ室1
1内のガス圧力を5X10−5Torrに維持した後、
RF電源14をオンにしてSi3N4膜の表面を300
WのRFパワーで5分間スパッタエツチング処理に供し
て清浄化した。
次に、Tb、Coの各ターゲットが設置されたスパッタ
源15上の対応するシャッタ16を閉じた状態で、これ
らの両スパッタ源15に電源18よりDC電力を供給し
てTbターゲットに0.5A 。
Coターゲットに1.5Aの放電電流を通じて5分間の
ブリスパッタを行ない、各ターゲット表面を清浄化した
後、基板ホルダ12を回転治具13によって6Orpm
で回転させ、上記両スパッタ源15上のシャッタ16を
同時に開いて35秒間にわたりTbCo膜の成膜を行な
い、約 250人厚のTbCo膜からなる記録層4を形
成した。その後、スパッタ用N源18をオフにした。
次に、スパッタ用混合ガスを3%分圧N2のN 2  
A r混合ガスに換え、Stツタ−ットが設置されたス
パッタ源15にスパッタ用電源18より 300WのR
Fパワーを投入し、プリスパッタを5分間行なった後、
5L3N4膜のスパッタ成膜を5分間行ない、記録層4
の上に約250人厚のSi3N4膜からなる第2の透明
保護層5を形成した。
次に、ガスを純Arガスに換え、A、illターゲット
のスパッタ源15にスパッタ用電源18より300Wの
RFパワーを投入し、ブリスパッタ5分間の後、A、f
1’膜のスパッタ成膜を10分間行ない、Si3N4膜
からなる第2の透明保護層5の上にA、ff膜からなる
光反射層6を約1000人の厚さ形成した。その後、ス
パッタ用電源18をオフにするとともに基板1の回転を
停止し、スパッタ室11を大気に戻して治具21によっ
て基板ホルダ12を上昇させて、第1図に示した光ディ
スクを取出した。
一方、同時に基板ホルダ12に保持したポリメチルメタ
クリレート、ポリカーボネイト、エポキシ、ガラスの各
基板小片の上に透明IC0N膜からなる透明密着層2を
介して第1の透明保護層3、記録層4.第2の透明保護
層5および光反射層6を形成したサンプルと、透明密着
層を有しないサンプルについて成膜直後の性能を評価し
た。まず、基板の裏面側よりHe−Neレーザからのレ
ーザビームを照射して光反射率Rおよびカー回転角θk
を、ポリメチルメタクリレート基板上に透明I CON
膜からなる透明密着層を形成したサンプルについて測定
したところ、R−25%、θに−0,45degであり
、実用上十分な再生性能指数(RXθに積)が得られる
ことが確認された。
また、粘着テープによるビールオフテストを行なったと
ころ、CH4102−50150,N2/(CH4+0
2十N2)−〇、2〜0.8の組成のスパッタ用混合ガ
スを用いて透明IC0N膜からなる透明密着層を形成し
たサンプルでは、基板小片がポリメチルメタクリレート
、ポリカーボネイト。
エポキシ、ガラスのいずれのサンプルでも剥離は起こら
なかったのに対して、透明密着層のないサンプルと、C
H4102−50150,N2/(CH4+02+N2
 )−0,2〜0.8以外の組成のスパッタ用混合ガス
を用いてIC0N膜からなる透明密着層を成膜したサン
プルは、全て基板1上の層2〜6が剥離した。
また、これらの各基板小片のサンプルと前記した20M
φの案内溝付きポリカーボネイト基板を用いた光ディス
クとを65℃−90%R,H,24Hrs、←→常温1
 )1rs、 −−+ 85℃−90%R,H,48f
lrs、の加速劣化試験に供し、剥離の有無を調べた結
果、CH4102−5015o、N2/ (CH4+0
2+N2)−〇、2〜0.8のスパッタ用混合ガスによ
りIC0N膜からなる透明密着層2を形成したサンプル
では、層2〜6の剥離が全く認められなかった。これに
対して、密着層をもたない従来の光ディスクでは同様の
加速劣化試験によって第1の透明保護層およびその上の
各層が剥離した。
このようにI CON膜からなる透明保護層2を備える
ことにより耐剥離性が向上する理由は、I CON膜が
透明樹脂基板1の主成分である炭化水素等の有機化合物
と、透明密着層3を構成する透明無機材料と同系の透明
金属化合物であるIn2O3,InNを含み、両者の中
間的な性質を有しているからである。
また、本発明者らの実験によれば、IC0N膜からなる
透明密着層2はICO膜(In203とC−H結合の混
合膜)、すなわち透明金属化合物としてIn203一種
のみが含まれた膜よりも耐剥離性が高いことが、前述の
サイクル加速試験によって確認された。この理由として
は、I CON膜はICO膜と異なり、In−0,In
−Hの結合が網目状に入り組み、その網目構造にC−H
結合が入り込む構造をなすためであり、これによって透
明樹脂基板1に対しても第1の透明保護層3に対しても
高い耐剥離性を示すものと考えられる。
Inの化合物に限らず、2種以上の透明金属化合物を有
機化合物と共に透明密着層2に用いれば、透明密着層2
内の結合状態が3次元的な網目状となるので、金属化合
物が単一種類の場合より耐剥雌性が向上するものと考え
られる。その場合、2種類以上の金属化合物はI CO
N膜のような同種の金属元素の化合物でもよいし、異種
の金属元素の化合物でもよい。
〈実施例2〉 実施例1と同様の工程を用い、スパッタ用混合ガス組成
を種々変化させてIC0N膜からなる透明密着層2を形
成した光ディスクを作成した。スパッタ用混合ガスの組
成は、CH4102−25/75と一定にして、N 2
 / (CH4+ 02 + N 2 )を LOO/
 0〜O/100に変化させた。また、スパッタ用混合
ガス総流量は最大608CCMとし、I CON膜の膜
厚は放電時間を変化させて1000人に揃えた。
このようにして作成したIC0N膜を透明密着層2とし
た光ディスクについて、レーザビーム波長での光透過率
を評価した結果を第3図(b)に示す。第3図(b)か
らCH4102−25/75一定で、N2 / (CH
4+ 02+ N2 ) −0,2〜0.4の組成のス
パッタ用混合ガスを用いてI CON膜を形成したもの
は、層2〜6の剥離は全く認められなかった。なお、C
H4/ 02−75/ 25一定で、N2 / (CH
4+02 +N2 ) −0〜100の組成のスパッタ
用混合ガスを用いた場合は、第3図(e)に示すように
十分に透明なI CON膜は得られなかった。
〈実施例3〉 実施例1,2と同様の工程を用い、スパッタ用混合ガス
組成を種々変化させてIC0N膜からなる透明密着層2
を形成した光ディスクを作成した。
スパッタ用混合ガスの組成は、CH4102−2571
5、50150,25/75と一定にして、N2/(C
H4+o2+N2 )を0〜iooに変化させた。
また、スパッタ用混合ガス総流量は最大BO8CCMと
し、IC0N膜の膜厚は放電時間を変化させて1000
人(こ揃えた。
このようにしてIC0N膜を透明密着層として形成した
光ディスクについて、レーザビーム波長での光透過率を
評価した結果を第4図(a)〜(C)に示す。第4図か
ら、全く剥離を生じないI CON膜を成膜したときの
スパッタ用混合ガスの組成は、CH4/N2−25/7
5のとき(CH4十N 2 ) / 02 = 90/
 10〜40/ 80、CH4/N2−50/ 50の
とき(CH4/N2 )102−80/20〜40/ 
60、CH4/N2−75/25のとき(CH4十N2
 ) 102−55/45〜40/ 60であった。
〈実施例4〉 実施例1〜3と同様の工程を用い、スパッタ用混合ガス
組成を種々変化させてI CON膜からなる透明密着層
2を形成した光ディスクを作成した。
スパッタ用混合ガスの組成は、N2102を25/75
、50150および25/ 75と一定にして、(N2
+02)/N2を100/ 0〜0/ 100に変化さ
せた。
また、スパッタ用混合ガス総流量は最大608CCMと
し、I CON膜の膜厚は放電時間を変化させて100
0人に揃えた。
このようにしてI CON膜を透明密着層2として形成
した光ディスクについて、レーザビーム波長での光透過
率を評価した結果を第5図(a)〜(C)に示す。第5
図から、全く剥離を生じないIC0N膜を成膜したとき
のスパッタ用混合ガスの組成は、N2 / 02−25
/75のとき(N2十o2) /CH4−60/40〜
80/ 20、N2102−50/ 50のとき(N2
 +02 ) / CH4−60/40〜90/ 10
、N2102−75/25のとき(N2+02)/CH
4−60/40〜90/ 10であった。
以上の実施例1〜4より、剥離の生じないI CON膜
からなる透明密着層2を形成するためには、スパッタ用
混合ガスとして、以下の第1表〜第3表に示す3条件を
満たす組成のガスを使用すればよい。
第1表 第2表 第3表 以上の3つの条件を図示すると、第6図のようになる。
すなわち、スパッタ用混合ガスの総量に対するCH4の
体積比が10〜40%、02の体積比が10〜60%、
N2の体積比が10〜80%の組成領域の混合ガス中で
Inターゲットを用いて反応性スパッタリングを行なっ
て得られたI CON膜は十分に透明で、かつ透明樹脂
基板に対する密着性が良好であり、透明密着層として有
効であることが判明した。尚、基板材料がポリカーボネ
イトとポリオレフィンの場合は、特に上記した組成領域
の混合ガスがスパッタ用ガスとして有効であった。
実施例1〜4ではIC0N膜からなる透明密着層を反応
性スパッタリング法により形成したが、活性化蒸着法に
よっても形成できる。
第7図は活性化蒸着装置の構成例を示す図であり、蒸着
室31内の上方に基板ホルダ32が設けられ、この基板
ホルダ32の下面に透明樹脂基板1が保持されている。
蒸着室31内の下方に基板ホルダ32と対向して電気抵
抗材料からなるボート33が設置され、このボート33
上に蒸着源34が乗せられている。基板ホルダ32とボ
ート33との間にコイル35が配置されている。ボート
33およびコイル35は、蒸着室31の外部に設けられ
た加熱用電源36およびRF電源37にそれぞれ接続さ
れている。蒸着室31にはガス供給系38および排気系
39が接続されている。
〈実施例5〉 第7図に示した活性化蒸着装置を用いて、第1図の構造
の光ディスクを以下の手順で作成した。
まず、透明樹脂基板1として120uφ、  1.21
!1tの案内溝付ポリメチルメタクリレ−、ト基板を用
意した。これを実施例1と同様にして洗浄、乾燥した後
、基板ホルダ32にねじ止めした。この状態で排気系3
9を作動させて蒸着室31内を5×10−6Torrま
で排気した後、ガス供給系38よりCH4ガスを10S
CCMと、02ガスを10800Mと、N2ガスを10
800M供給した。次いで、RF電源37をオンにして
コイル35に200WのRFパワーを供給し、蒸着室3
1内のCH4−0□−N2混合ガスプラズマを励起した
後、加熱用電源36をオンにしてボート33を加熱し、
蒸着源34としてのInボールを蒸発させて基板1上に
透明密着層2としてのI CON膜を形成した。
次に、第2図に示したスパッタリング装置によって実施
例1と同様に、Si3’N4膜からなる第1の透明保護
層3、TbCo膜からなる記録層4、Si3N4膜から
なる第2の透明保護層5およびAノ膜からなる光反射層
6を順次形成して光ディスクを作成した。この光ディス
クを実施例1で述べたと同様の加速劣化試験に供したと
ころ、層2〜6の剥離は認められず、案内溝の形状の劣
化も認められなかった。
〈実施例6〉 透明密着層2としてTeOxと有機物を含有する膜を第
2図のスパッタリング装置を用いて、以下の手順で形成
した。まず、スパッタ室11内を排気系19によって5
X10″″6Torrまで排気した後、ガス供給系15
によってCH4ガスを69CCM、02を24 ?;C
CM混合してスパッタ室11内に供給し、全ガス圧力を
5X10−3Torrとした。
次に、スパッタ用電源18から300WのRFパワーを
Teターゲットが収容されているスパッタ源15に印加
し、5分間のプリスパッタの後、該スパッタ源15の前
面にあるシャッタ16を開き、基板ホルダ12に保持さ
れている基板1上に1o分間にわたり成膜を行なって透
明密着層2を形成した後、基板1を取出した。この工程
により炭化水素(鎖状炭化水素)とテルル酸化物(Te
Ox)を含有した1000人厚の透明密着層2が形成さ
れた。
スパッタリング用混合ガスとしては、透明度が高く、か
つ透明樹脂基板1および第1の透明保護層3のいずれに
対しても密着性に優れた透明密着層2を形成する上で、
02の混合比がスパッタ用混合ガスの総量に対する体積
比で70%以上であることが望ましい。
次に、この透明密着層2の形成された基板1を第2図に
示した四元マグネトロンスパッタ装置に設置して、第1
の透明保護層3として500人厚O3iN膜を透明密着
層2上に形成し、次いでスパッタエツチング処理を施し
て第1の透明保護層3の表面を清浄化した後に、記録層
4として250人のTbCo膜を形成し、さらに第2の
透明保護層5として1000人のSiN膜を、また光反
射層6として500人のAノ膜を順次形成して、第1図
に示した構造の光ディスクを得た。
この光ディスクを光磁気記録再生装置に設置し、ディス
ク回転速度120Orpm、記録周波数1.lIMHz
(パルス幅450nsec) 、記録パワー5mW、記
録磁界5000 eの条件で記録ビットを形成し、再生
C/Nおよびジッタを測定した結果、再生C/N’=i
52dB、2次高調波15dB以下、ジッタ幅10 n
5ec以下の、ディスクメモリとして実用に供し得る値
を得た。
次に、この記録ビット形成後の光ディスクを65”C−
95%R,I1.3 Hrs、+ −* 25℃−95
%R,H,2Hrs、の繰返し加速劣化環境下に10サ
イクルにわたり放置した後、再び再生C/N、 ジッダ
を測定したところ、加速劣化試験前と有意差は認められ
なかった。また、ディスクの表面状態も加速劣化試験前
後で有意差はなく、肉眼では案内溝表面は虹状の鏡面を
維持しており、顕微鏡観察でもゴミの点在以外に異状は
全く認められなかった。
一方、比較例■として第1図における透明密着層2のな
い光ディスクを同様の工程で作製しく但し、第1の透明
保護層3の厚さは1500人とした)、同様の評価を行
なったところ、加速劣化試験前は上記した本発明に基づ
く光ディスクと同じ再生C/N、  ジッタが得られた
が、加速劣化試験を経ると透明保護層3が基板1から剥
離して、ノイズレベルが著しく上昇し、再生C/Nは測
定不可能となった。
また、比較例■として第1図における透明保護層3のな
い光ディスクを作製しく但し、透明密着層2の膜厚は1
500人とし、記録層4の形成に先立ちスパッタエツチ
ング処理を施した)、同様の評価を行なったところ、加
速劣化試験前の再生C/Nは45dBと低く、また加速
劣化試験後は膜の剥離は起こらなかったが、再生が不可
能となった。
また、この光ディスクについて基板側からHe−Neレ
ーザからのレーザビームを照射して加速劣化試験前後の
常温下におけるカーヒステリシス特性を静的に測定した
ところ、加速劣化試験前でもカーヒステリシスループの
角形形状の悪い垂直磁化膜であり、試験後にいたっては
面内磁化膜となっていることが確認された。これはTe
Oxと炭化水素を含む透明密着層2は、スパッタエツチ
ング処理を施しても未結合の溶存酸素が取除かれないた
めに記録層4の一部を酸化させてしまい、加速劣化試験
によりその酸化が進行してしまうためと考えられる。こ
の比較例■の評価結果から、透明密着層2は第1図に示
したように透明樹脂基板1上に、記録層4との間に透明
保護層3を介在させた形で設けられることが望ましいこ
とがわかる。
さらに、比較例■として炭化水素のみを含む密着層を形
成して、第1図と同様の構造の光ディスクを作成した。
この炭化水素のみからなる密着層の形成は、C2H4ガ
スを用いたプラズマ重合法によって行なった。この比較
例■の光ディスクの作成直後のC/Nを実施例6で述べ
たと同様に評価したところ46dBであり、実施例6に
よる光ディスクのそれより低かった。これは炭化水素の
みからなる密着層の透明度が十分でなく、光ディスクの
光反射率Rが低いためである。
また、比較例層の先ディスクについてサイクリックな加
速劣化テストを行なったところ、剥離が発生し″′C,
C/N評価が不可能となった。剥離個所をテープでピー
ルオフした結果、透明樹脂基板上に茶褐色のC−Hのみ
からなる密着層が残っていたので、剥離は密着層と第1
の透明保護層との間で発生していることが確認された。
これらの結果より、密着層としては十分な透明度を有し
、かつ透明保護層との密着性を得るために、本発明のよ
うに有機化合物のみならず透明金属化合物をも含んでい
ることが必要であることがわかる。
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、次
のように種々変形して実施することができる。例えば実
施例では記録層としてTbCo膜を用いたが、記録層と
してはTbCo膜以外のGdCo膜、TbFe1l、T
bCoFe膜等の全てのRE−7M膜を使用でき、また
RE−TM膜膜外外、例えばTe、Seを中心とするカ
ルコゲン膜等の金属系記録層や、I nSbを主体とす
る半導体的膜、低級酸化物等の膜、あるいは結晶構造の
変化を利用するAg−Zn膜、AノーCu膜等の色調変
化膜等、樹脂基板との密着性に劣る記録層全てについて
有効であり、特にそれ自体では耐環境性に劣るRE−7
M膜のような金属系の記録層の場合、より効果が大きい
また、以上の実施例では透明密着層に含まれる透明金属
化合物として、In2O3とInNおよびTeOxを挙
げたが、前述したようにIn。
Te、AI、St、Ti、Cr、Ge、Sn等の酸化物
、In、AI、St、Ge、B等の窒化物、Mg、Ca
等の弗化物、Zn等の硫化物の少なくとも一種を、透明
密着層に含まれる透明金属化合物として用いることがで
きる。反応性スパッタリング法または活性化蒸着法によ
りIn、Te。
AI、Si、Ti、Cr、Ge、Sn等の酸化物を含む
透明密着層を形成するには02を含む混合ガスを用い、
In、AI、Si、Ge、B等の窒化物を含む透明密着
層を形成するにはN2を含む混合ガスを用い、またZn
の硫化物を含む透明密着層を形成するにはH2Sを含む
混合ガスを用いればよい。また、Mg、Ca等の弗化物
を形成するには、MgF2.CaF2からなるスパッタ
源または蒸着源を用いればよい。
さらに、本発明における透明密着層は膜厚方向に均一の
組成を有している必要はなく、例えば透明樹脂基板に近
い側では有機化合物、の含有比が相対的に大きく、透明
保護層に近い側では透明金属酸化物の含を比が相対的に
大きい組成を有するものであってもよい。このようにす
ると、透明密着層と透明樹脂基板および透明保護層との
密着性をより効果的に高めることができる。
[発明の効果] 本発明による光記録媒体は、樹脂材料を構成する炭化水
素等の有機化合物と、熱膨張率が透明保護層を構成する
無機透明材料のそれと近い金属酸化物とを含有した透明
密着層を備えていることにより、経年変化によって剥離
が生じることがなく信頼性の高い光記録媒体を提供する
ことができる。
また、本発明によれば透明保護層によって記録層の酸化
を防止できるので、記録層がRE−7M膜のような耐酸
化性に劣る金属系材料によって構成されている場合でも
、媒体としての寿命を飛躍的に向上させることができる
さらに、本発明によれば金属ターゲットまたは金属蒸着
源を用い、その金属と反応するガス及び有機化合物ガス
を含む混合ガス中で反応性スパッタリング法または活性
化蒸着法により上記した透明密着層を成膜することによ
り、耐剥離性の優れた光記録媒体を量産性よく製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る光ディスクの断面図、
第2図は本発明に係る光ディスクの製造に使用したスパ
ッタリング装置の概略構成図、第3図〜第5図は本発明
に係る光ディスクの製造方法におけるスパッタ用混合ガ
スの組成と透明密着層の光透過率との関係を評価した結
果を示す図、第6図は同スパッタ用混合ガスの好ましい
組成範囲を示す図、第7図は本発明に係る光ディスクの
製造に使用する活性化蒸着装置の概略構成図である。 1・・・透明樹脂基板、2・・・透明密着層、3・・・
第1の透明保護層、4・・・記録層、5・・・第2の透
明保護層(干渉層)、6・・・光反射層、11・・・ス
パッタ室、12・・・基板ホルダ、13・・・回転治具
、14・・・RF電源、15・・・スパッタ源、16・
・・シャッタ、17・・・シールド部材、18・・・ス
パッタ用電源、19・・・ガス供給系、20・・・排気
系、21・・・基板設置用治具、31・・・蒸着室、3
2・・・基板ホルダ、33・・・ボート、34・・・蒸
着源、35・・・コイル、36・・・加熱用電源、37
・・・RF電源、38・・・ガス供給系、39・・・排
気系。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 N2/(N2φ(CH4*02)) N2/(N2+(C84+02)) ? N2/(N2争(CI−14+02)l亀3 図 CH’/(C84争(N2◆02)l CH4/(C84令(N2φ02)) 筆6 図 117図

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)透明樹脂基板上に、透明金属化合物と有機化合物
    を含有する透明密着層、透明無機材料からなる透明保護
    層及び記録層を順次積層してなることを特徴とする光記
    録媒体。
  2. (2)透明密着層は、複数種の透明金属化合物を含有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光記録
    媒体。
  3. (3)透明金属化合物は、In、Te、Al、Si、T
    i、Cr、Ge、Sn、B、Mg、Ca、Zn、Biの
    群より選択される少なくとも一種の金属の化合物である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記
    載の光記録媒体。
  4. (4)透明密着層は、In_2O_3マトリックス中に
    InNと有機化合物が分散した層であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の光記録媒体。
  5. (5)透明密着層は、透明樹脂基板に近い側では有機化
    合物の含有比が相対的に大きく、透明保護層に近い側で
    は透明金属化合物の含有比が相対的に大きい組成を有す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項、第
    3項または第4項記載の光記録媒体。
  6. (6)記録層は、希土類−遷移金属非晶質フェリ磁性合
    金薄膜からなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載の光記録媒体。
  7. (7)透明樹脂基板上に、金属ターゲットを用いて該タ
    ーゲットの金属と反応する少なくとも一種のガスと有機
    化合物ガスを含む混合ガス中で、反応性スパッタリング
    法により透明金属化合物と有機化合物を含有する透明密
    着層を形成し、この透明密着層上に透明無機材料からな
    る透明保護層及び記録層を順次積層することを特徴とす
    る光記録媒体の製造方法。
  8. (8)透明密着層を形成する際に、Inターゲットを用
    い、CH_4とO_2及びN_2を含有する混合ガスを
    用いることにより、In_2O_3マトリックス中にI
    nNと有機化合物が分散した層を形成することを特徴と
    する特許請求の範囲第7項記載の光記録媒体の製造方法
  9. (9)混合ガスの総量に対するCH_4の体積比が10
    〜40%、O_2の体積比が10〜60%、N_2の体
    積比が10〜80%であることを特徴とする特許請求の
    範囲第8項記載の光記録媒体の製造方法。
  10. (10)透明樹脂基板上に、金属蒸着源を用いて該蒸着
    源の金属と反応する少なくとも一種のガスと有機化合物
    ガスを含む混合ガス中で、活性化蒸着法により透明金属
    化合物と有機化合物を含有する透明密着層を形成し、こ
    の透明密着層上に透明無機材料からなる透明保護層及び
    記録層を順次積層することを特徴とする光記録媒体の製
    造方法。
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