JPS63166046A - Optical disk - Google Patents
Optical diskInfo
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- JPS63166046A JPS63166046A JP61315338A JP31533886A JPS63166046A JP S63166046 A JPS63166046 A JP S63166046A JP 61315338 A JP61315338 A JP 61315338A JP 31533886 A JP31533886 A JP 31533886A JP S63166046 A JPS63166046 A JP S63166046A
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- Japan
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- layer
- transparent
- transparent protective
- film
- protective layer
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- Pending
Links
Landscapes
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、レーザドームのような光ビームの照射によ
り情報の記、録および再生を行なう光ディスクに係り、
特に透明有機樹脂基板上に記録層を形成した構造の光デ
ィスクに関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an optical disc, such as a laser dome, on which information is recorded, recorded, and reproduced by irradiation with a light beam.
In particular, the present invention relates to an optical disc having a structure in which a recording layer is formed on a transparent organic resin substrate.
(従来の技術)
レーザビームのような光ビームの照射により情報の記録
および再生を行なう光ディスクは、高記録密度、非接触
高速アクセス型のメモリとしてその発展が期待されてい
る。光ディスクの中でも記録可能型のものは、基本的に
基板とその上に形成された記録層から構成されている。(Prior Art) Optical disks, in which information is recorded and reproduced by irradiation with a light beam such as a laser beam, are expected to develop as high-density, non-contact, high-speed access memories. Among optical disks, recordable type ones basically consist of a substrate and a recording layer formed on the substrate.
光ディスクの使用法は、記録層上に付着するゴミや汚れ
による記録あるいは再生時のモラーを防止する目的で、
光ビームを基板側から照射し、その反射光を検出するの
が一般的であるから、基板は透明であることが要求され
る。また、高速アクセス機能を得るには、光ビームをデ
ィスク上の所定の位置に案内することが必要であり、そ
のために基板上にガイドグループを形成することが行な
われている。Optical discs are used to prevent irregularities during recording or playback due to dust or dirt that adheres to the recording layer.
Since it is common to irradiate a light beam from the substrate side and detect the reflected light, the substrate is required to be transparent. Further, in order to obtain a high-speed access function, it is necessary to guide the optical beam to a predetermined position on the disk, and for this purpose, a guide group is formed on the substrate.
このように透明で、かつグループの形成が容易という2
つの要求を満たず基板材料としては、ポリメチルメタク
リレート、ポリカーボネイト、エポキシ、ポリオレフィ
ン等が適している。In this way, it is transparent and easy to form groups.
Polymethyl methacrylate, polycarbonate, epoxy, polyolefin, etc. are suitable as substrate materials that meet these requirements.
一方、記録層の材料は光ビームの照射によって2つの異
なった光学的状態を持ち得るものであれば原理的に何で
もよく、金属系、半導体系、カルコゲン系、有機色素系
等、幅広く開発もしくは研究がなされている。しかしな
がら、半有機系および有機系の限られた材料を除いては
、はとんどの記録層材料は単層では透明有機樹脂基板と
の密着性が乏しい、また耐酸化性に乏しくメモリとして
の保存寿命が短いといった問題点がある。例えば書換え
可能型光ディスクの記録層材料として最も実用に近く位
置づけられている光磁気用の記録層である、重希土類(
Gd、Tb、Dy、Ho等)と遷移金属(F e、
Co)との非晶質合金を主成分とする薄膜(以下、RE
−TM膜という)については、種々の多層膜構造が提案
されているが、密着性、記録層の保護性能(磁気的寿命
)、製造の簡便性といった実用上重要なファクタ全てを
総合的に満足するような技術は未だ見出だされていない
。On the other hand, the material of the recording layer can be any material in principle as long as it can have two different optical states when irradiated with a light beam, and a wide range of materials have been developed or researched, including metals, semiconductors, chalcogens, and organic dyes. is being done. However, with the exception of a limited number of semi-organic and organic materials, most recording layer materials have poor adhesion to transparent organic resin substrates when used as a single layer, and also have poor oxidation resistance, making storage as memory difficult. The problem is that it has a short lifespan. For example, heavy rare earth (
Gd, Tb, Dy, Ho, etc.) and transition metals (Fe,
A thin film mainly composed of an amorphous alloy with Co (hereinafter referred to as RE
- Regarding the TM film), various multilayer film structures have been proposed, but none that comprehensively satisfies all practically important factors such as adhesion, protection performance of the recording layer (magnetic life), and ease of manufacturing. No such technology has yet been discovered.
有機樹脂基板と記録層との密着性を良くするためには、
例えば第9回日本応用磁気学会学術講演概要集29aB
−10,1985等に記載されているようにシリコン酸
化物の膜を接合層として用いることか効果的である。ま
た、記録層の密着性に加えて、磁気的寿命の向上を図っ
た具体的な例としては、基板上にSiOまたは5i02
からなる接合層を形成し、この上に窒化物または炭窒化
物の膜からなる保護層を介して記録層を形成した構造が
知られている(特開昭Bl−92459号公報)。しか
しながら、窒化物または炭窒化物の膜を作成するには、
(1)成膜前の到達真空度を10−7Torr以下程度
まで排気する、(2)ターゲット、ガスの純度を高くす
る、(3)成膜中基板に負のバイアスを印加する、等の
操作を必要とし、製造の簡便性を著しく損なう。In order to improve the adhesion between the organic resin substrate and the recording layer,
For example, the 9th Japanese Society of Applied Magnetics Academic Lecture Abstracts 29aB
It is effective to use a silicon oxide film as a bonding layer, as described in 10, 1985 and the like. In addition to the adhesion of the recording layer, a specific example of improving the magnetic lifetime is to use SiO or 5iO2 on the substrate.
A structure is known in which a bonding layer is formed, and a recording layer is formed thereon with a protective layer formed of a nitride or carbonitride film interposed therebetween (Japanese Patent Laid-Open Publication No. 1983-92459). However, to create nitride or carbonitride films,
(1) Evacuating the ultimate vacuum before film formation to about 10-7 Torr or less, (2) Increasing the purity of the target and gas, (3) Applying negative bias to the substrate during film formation, etc. This significantly impairs the ease of manufacturing.
また、窒化物や炭窒化物は一般に熱伝導性が良好であり
、光ビームが通過する際の熱損失が大きいため、光ビー
ムの最適記録パワーを増加させる、すなわち記録感度を
低下させてしまうという問題もある。In addition, nitrides and carbonitrides generally have good thermal conductivity and cause a large heat loss when the light beam passes through them, which increases the optimal recording power of the light beam, or in other words, reduces the recording sensitivity. There are also problems.
(発明が解決しようとする問題点)
このように窒化物または炭窒化物の膜を保護層とした従
来の光ディスクでは、製造プロセスが煩雑でコスト高と
なり、また記録感度が低下するという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) Conventional optical discs using a nitride or carbonitride film as a protective layer have problems such as complicated manufacturing processes, high costs, and decreased recording sensitivity. Ta.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので、基
板と記録層との密着性が良く、記録層の保護性能に優れ
、しかも製造が簡便であって、記録感度も高い光ディス
クを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of these problems, and provides an optical disc that has good adhesion between the substrate and the recording layer, excellent protection performance for the recording layer, is simple to manufacture, and has high recording sensitivity. The purpose is to
[発明の構成]
(問題点を解決するための手段)
本発明に係る光ディスクは、透明有機樹脂基板」二にシ
リコン酸化物からなる透明保護層およびB、Aノ、Si
、Inから選択される少なくとも一種の元素の酸窒化物
からなる透明保護層を積層形成したことを特徴とする。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The optical disc according to the present invention comprises a transparent organic resin substrate, a transparent protective layer made of silicon oxide, and a transparent protective layer made of silicon oxide.
, In, a transparent protective layer made of an oxynitride of at least one element selected from In.
なお、本発明でいう酸窒化物とは、酸化物と窒化物との
混合体をも含むものとする。Note that the term oxynitride as used in the present invention includes a mixture of an oxide and a nitride.
(作用)
シリコン酸化物からなる透明接合層は、透明有機樹脂基
板に対する記録層の密心性を向」ニさせる機能を持ち、
また酸窒化物からなる透明保護層は、透明a機樹脂基板
を透過する水分、ガス等に対して記録層を保護する機能
を持つ。(Function) The transparent bonding layer made of silicon oxide has the function of improving the closeness of the recording layer to the transparent organic resin substrate.
Further, the transparent protective layer made of oxynitride has the function of protecting the recording layer from moisture, gas, etc. that pass through the transparent A-type resin substrate.
ここで、酸窒化物からなる透明保護層は酸素を含をする
ため一1酸素を含有しない窒化物や炭窒化物の膜を保護
層とする従来技術で必要としたような、酸素を含有させ
ないための製造上の考慮が不要となり、製造プロセスが
大幅に簡略化される。Here, since the transparent protective layer made of oxynitride contains oxygen, it does not contain oxygen, which is required in the conventional technology where the protective layer is a nitride or carbonitride film that does not contain oxygen. This eliminates the need for manufacturing considerations, greatly simplifying the manufacturing process.
また、酸素を含有していることで熱伝導率が悪くなるた
め、最適記録パワーが減少し、記録感度の向上が図られ
る。Furthermore, since the thermal conductivity deteriorates due to the inclusion of oxygen, the optimum recording power decreases, and recording sensitivity is improved.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例に係る光ディスクの構造を示
す断面図である。第1図において、基板1は例えば外径
130mm、内径L5mm、板厚1.5關の、トラッキ
ング用ガイドグループが形成されたポリオレフィン系樹
脂のような透明有機樹脂基板であり、この上にまずシリ
コン酸化物(Styx)からなる透明接合層2が形成さ
れ、二の透明接合層2の上にB、Al2 + S L
、 I nから選択される少なくとも一種の元素の
酸窒化物、例えばStの酸窒化物(SiOyNz)から
なる透明保護層3が形成されている。そして、透明保護
層3の上に記録層4、例えばTbCo膜のようなRE−
TM膜が形成され、その上に透明保護層3と同様な材質
からなる干渉層5およびアルミニウム膜からなる反射層
6が順次形成されている。(Embodiment) FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an optical disc according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a substrate 1 is a transparent organic resin substrate such as a polyolefin resin having an outer diameter of 130 mm, an inner diameter L of 5 mm, and a plate thickness of about 1.5 mm, on which a tracking guide group is formed. A transparent bonding layer 2 made of oxide (Styx) is formed, and on the second transparent bonding layer 2 B, Al2 + S L
A transparent protective layer 3 is formed of an oxynitride of at least one element selected from , In, for example, an oxynitride of St (SiOyNz). Then, on the transparent protective layer 3, a recording layer 4, for example, an RE-
A TM film is formed, and an interference layer 5 made of the same material as the transparent protective layer 3 and a reflective layer 6 made of an aluminum film are sequentially formed thereon.
ここで、透明接合層2を構成するシリコン酸化物をSi
Oxで表わしたとき、酸素組成比Xは0.6≦X≦1.
5に範囲に選ぶことが好ましい。Here, the silicon oxide constituting the transparent bonding layer 2 is Si
When expressed as Ox, the oxygen composition ratio X is 0.6≦X≦1.
It is preferable to select a value in the range of 5.
SiOx膜はSiOターゲットをArガスでスパッタし
たり、SiターゲットをAr−02混合ガスでスパッタ
することによって形成され、酸素組成比Xはスパッタ条
件に依存して変化するが、X<0,6では膜の光透過率
(換言すればディスクの光反射率)が著しく低下するの
で好ましくなく、またx>1.5では透明有機樹脂基板
1との接合性が低下するからである。0.6≦X≦1.
5であれば実用上問題ないが、さらに好ましくは光ディ
スクの適用分野によってより適切な値に設定されるべき
であり、例えば保存環境が苛酷な民生用メモリ等へ応用
する場合は、ディスクの光反射率は低いが密着性がより
優れた0、6≦X≦0.9の組成範囲が適切であり、ま
た保存環境が良好なコードデータファイルメモリ等へ応
用する場合は、密着性は比較的小さいがディスクの光反
射率を高くできる1、1≦X≦1.5の組成範囲が適切
である。The SiOx film is formed by sputtering a SiO target with Ar gas or a Si target with Ar-02 mixed gas, and the oxygen composition ratio X changes depending on the sputtering conditions, but when X<0,6 This is undesirable because the light transmittance of the film (in other words, the light reflectance of the disk) is significantly reduced, and when x>1.5, the bonding property with the transparent organic resin substrate 1 is reduced. 0.6≦X≦1.
If it is 5, there is no problem in practical use, but more preferably it should be set to a more appropriate value depending on the field of application of the optical disc. For example, when it is applied to consumer memory where the storage environment is harsh, the optical reflection of the disc should be set. A composition range of 0, 6 ≦ A suitable composition range is 1≦X≦1.5, where X can increase the optical reflectance of the disk.
一方、透明保護層3を構成する酸窒化物Me Oy N
z (Meはma族元素またはIVa族元素)は、M
e窒化物ターゲット(BN、A)N。On the other hand, the oxynitride Me Oy N constituting the transparent protective layer 3
z (Me is a Ma group element or IVa group element) is M
eNitride target (BN, A)N.
S L3 N4 、Ge3 N4等)をArガスで無バ
イアススパッタするか、またはMeツタ−ット(B。S L3 N4, Ge3 N4, etc.) is sputtered with Ar gas without bias, or Me sputtered (B).
A、ff、SL、Ge、In等)をN2Ar混合ガスで
無バイアススパッタすることにより得られる。A, ff, SL, Ge, In, etc.) can be obtained by non-bias sputtering with N2Ar mixed gas.
すなわち、低温(基板温度≦100℃)無バイアススパ
ッタにより得られた窒化物膜は一般的にスパッタ装置の
残留不純物に起因して酸素が取込まれ、酸窒化物を形成
する。この酸窒化物の組成比は化学量論的組成比からは
シフトする。酸素混入全および化学量論的組成からのず
れは、使用するターゲットの純度やスパッタガスの圧力
およびスパッタガス導入前の真空度等によって変化する
が、y〉0.4以上の酸素濃度では記録層の保護機能が
著しく低下するので好ましくない。また、y+z<0.
5では光透過率が低下するので好ましくなく、さらにy
+z>1.5では膜がポーラスになり不安定となるので
好ましくない。保護機能の面からはy−Oが最も好まし
いが、基板への熱負荷の小さな無バイアススパッタ法で
y−0の純窒化物膜を得ることは困難であり、実用的に
は0.05≦y≦0.2が保護機能と生産性の両面から
は適切である。That is, a nitride film obtained by low-temperature (substrate temperature ≦100° C.) non-bias sputtering generally incorporates oxygen due to residual impurities in the sputtering device, forming an oxynitride. The composition ratio of this oxynitride shifts from the stoichiometric composition ratio. The total amount of oxygen mixed in and the deviation from the stoichiometric composition vary depending on the purity of the target used, the pressure of the sputtering gas, the degree of vacuum before introducing the sputtering gas, etc., but at an oxygen concentration of y>0.4 or more, the recording layer This is not preferable because the protective function of Also, y+z<0.
5 is not preferable because the light transmittance decreases, and furthermore, y
+z>1.5 is not preferable because the film becomes porous and unstable. From the viewpoint of protection function, y-O is the most preferable, but it is difficult to obtain a pure nitride film of y-0 by non-bias sputtering, which imposes a small heat load on the substrate, and in practical terms, 0.05≦ y≦0.2 is appropriate from the viewpoint of both protection function and productivity.
そして、記録感度の面からはyが大きい方がよい。すな
わち、酸窒化物中の酸素は透明保護層3の熱伝導率を下
げ、記録用光ビームが保護層3を通過する際の熱損失を
小さくする作用があるので、この酸素組成比yを大きく
するほど記録感度は高くなる。記録感度をある程度以上
高く保つためには、0.2≦y≦084が適当である。From the viewpoint of recording sensitivity, the larger y is, the better. In other words, oxygen in the oxynitride has the effect of lowering the thermal conductivity of the transparent protective layer 3 and reducing the heat loss when the recording light beam passes through the protective layer 3, so the oxygen composition ratio y is increased. The higher the recording sensitivity, the higher the recording sensitivity. In order to keep the recording sensitivity high to a certain extent, it is appropriate that 0.2≦y≦084.
このように透明密着層2としてSiOx膜、透明保護層
3としてMe Oy Nz膜をそれぞれ用いることによ
り、密着性、記録層の保護性能(メモリ寿命)、生産性
および記録感度の要求を同時に満たすことができ、また
各々の組成比を上述した範囲に選定すれば、さらに好ま
しい結果が得られる。In this way, by using the SiOx film as the transparent adhesive layer 2 and the Me Oy Nz film as the transparent protective layer 3, the requirements for adhesion, protection performance of the recording layer (memory life), productivity, and recording sensitivity can be simultaneously satisfied. Moreover, if each composition ratio is selected within the above-mentioned range, more preferable results can be obtained.
なお、透明有機樹脂基板1の材料としては、ポリメチル
メタクリレート、ポリカーボネイト、エポキシ、ポリオ
レフィン等を用いることができるが、実験の結果からこ
れらの中で特にポリオレフインとエポキシの場合に、密
着性に関してより大きな効果が得られることが確認され
た。Note that polymethyl methacrylate, polycarbonate, epoxy, polyolefin, etc. can be used as the material for the transparent organic resin substrate 1, but experimental results show that among these, polyolefin and epoxy have the highest adhesion properties. It was confirmed that the effect was obtained.
また、本発明における記録層4の材料は光によって記録
が可能なものであれば特に限定されないが、それ自体で
は透明有機樹脂基板1との密着性に劣る金属系、半導体
系、カルコゲン系の材料や、それ自体では耐酸化性に乏
しい金属系材料(例えばRE−7M膜)の場合に特に有
効である。Further, the material of the recording layer 4 in the present invention is not particularly limited as long as it can be recorded with light, but metal-based, semiconductor-based, and chalcogen-based materials that themselves have poor adhesion to the transparent organic resin substrate 1 are used. It is particularly effective in the case of metallic materials (for example, RE-7M film) that have poor oxidation resistance by themselves.
次に、本発明に係る光ディスクの製造方法の実施例につ
いて説明する。第1図に示した構造の光ディスクを製造
するに当り、透明接合層2.透明保護層3.記録層4.
干渉層52反射層6を全て無バイアスマグネトロンスパ
ッタ法により以下の手順で作成した。Next, an embodiment of the method for manufacturing an optical disc according to the present invention will be described. In manufacturing the optical disk having the structure shown in FIG. 1, transparent bonding layer 2. Transparent protective layer 3. Recording layer 4.
The interference layer 52 and the reflective layer 6 were all created by non-bias magnetron sputtering according to the following procedure.
透明有機樹脂基板1として前述したポリオレフィン系基
板を用い、これをスパッタ装置に設置後、I X 10
−6Torrまで排気し、5NグレードのArガスを7
0800M導入し、ガス圧力を5×10−3Torrと
した。この状態でSiOターゲットに300WのRFm
力を印加し、約20分間のスパッタを行なって約100
0入庫の透明接合層2としてのS i Ox Jliを
基板1上に形成した。The above-described polyolefin substrate was used as the transparent organic resin substrate 1, and after installing it in a sputtering device,
Exhaust to -6 Torr and add 5N grade Ar gas to 7 Torr.
0800M was introduced, and the gas pressure was set to 5 x 10-3 Torr. In this state, 300W RFm is applied to the SiO target.
Applying force and performing sputtering for about 20 minutes, about 100
S i Ox Jli was formed on the substrate 1 as the transparent bonding layer 2 of zero stock.
次に、ガスをlO%N2Ar混合ガスに置換し、Y2O
3をバインダとして1%含有するSi3N4ターゲット
に500 WのRF主電力印加し、約10分間のスパッ
タを行ない、約50(1人の透明保護層3としてのS
i Oy Nz膜を透明保護層2の上に形成した。Next, the gas was replaced with 1O% N2Ar mixed gas, and Y2O
A main RF power of 500 W was applied to a Si3N4 target containing 1% of S3 as a binder, and sputtering was performed for about 10 minutes.
An i Oy Nz film was formed on the transparent protective layer 2 .
次に、ガスをArガスに置換し直して基板1に300W
のRFffi力を印加し、5分間にわたり透明保護層3
表面のスパッタエツチング・クリーニングを行なった後
、TbターゲットとCoターゲットに直流電圧を印加し
て2元同時スパッタを40秒間行ない、清浄化された透
明保護層3の上に約250入庫のTbCo膜(補償組成
よりもTb過剰の組成とする)を記録層4として形成し
た。Next, the gas was replaced with Ar gas and the power was applied to the substrate 1 at 300W.
of the transparent protective layer 3 for 5 minutes.
After sputter etching and cleaning the surface, a DC voltage is applied to the Tb target and the Co target to perform binary simultaneous sputtering for 40 seconds, and about 250 TbCo films (approximately 250 in stock) are deposited on the cleaned transparent protective layer 3. The recording layer 4 was formed with a composition containing more Tb than the compensation composition.
次に、ガスを10%N2−Ar混合ガスに置換して、透
明保護層3と同様の手法で干渉層5を約1000人の厚
さ形成し、次いでガスをArに置換した後、Aツタ−ゲ
ットに300WのRFパワーを印加して10分間のスパ
ッタを行ない、約1000人のAノ反射層6を形成して
一連の成膜を終了し、スパッタ装置外部へ光ディスクを
取出した。Next, the gas was replaced with a 10% N2-Ar mixed gas, and the interference layer 5 was formed to a thickness of about 1000 mm in the same manner as the transparent protective layer 3. After the gas was replaced with Ar, the A ivy layer was formed. - RF power of 300 W was applied to the target and sputtering was performed for 10 minutes to form about 1000 A reflective layers 6 to complete the series of film formation, and the optical disk was taken out of the sputtering apparatus.
このようにして得られた光ディスクに基板1面側から波
長830nmのプローブ光を照射してディスク反射率R
と極力−回転角θにおよび保磁力Heを求めたところ、
R−20%、θに=0.8deg、 He −8kOe
が得られた。また、記録パワー5mW。The optical disc thus obtained was irradiated with a probe light with a wavelength of 830 nm from the first surface of the substrate to determine the disc reflectance R.
When we calculated the coercive force He at the rotation angle θ as much as possible,
R-20%, θ=0.8deg, He-8kOe
was gotten. Also, the recording power is 5mW.
記録磁界4000e、周波数1.1 MHz 、ディス
ク回転速度tzoorp■で光ディスクに記録を行ない
、再生C/N (キャリア・ノイズ比)を調べたところ
、52dBという良好な値が得られた。Recording was carried out on an optical disc at a recording magnetic field of 4000e, a frequency of 1.1 MHz, and a disc rotational speed of tzoorp. When the reproduction C/N (carrier-to-noise ratio) was examined, a good value of 52 dB was obtained.
次に、このディスクをJIS C5024(1978)
に規定されるZ/AD加速サイクルテストに供した後、
同様に評価したところ、R−20%、θk −0,8d
cg。Next, this disk is JIS C5024 (1978)
After being subjected to the Z/AD acceleration cycle test specified in
When similarly evaluated, R-20%, θk -0,8d
cg.
再生C/N−52dBと、加速劣化テストと同一の数値
が得られ、Z/AD加速サイクルテストによっても光デ
ィスクの劣化は皆無であることが確認された。また、光
ディスクは加速劣化前後で全面にわたり鏡面(グループ
面は虹色)を呈しており、剥離の発生は皆無であった。A reproduction C/N of -52 dB, the same numerical value as in the accelerated deterioration test, was obtained, and it was confirmed that the optical disc had no deterioration at all in the Z/AD acceleration cycle test. Furthermore, the optical disc exhibited a mirror surface (the group surface was rainbow-colored) over the entire surface before and after accelerated deterioration, and there was no occurrence of peeling.
次に、透明接合層2(SiOx膜)の組成の適正化を図
るべく、Siターゲットと5i02ターゲツトを2元同
時スパッタしてXの異なる5tox膜を1000人厚に
透明接合層2として形成し、その上に上記実施例と同様
にして透明保護層3、記録層4.干渉層5および反射層
6を形成した。こうして得られた光ディスクの再生C/
Nを評価した結果を第2図に示す。Next, in order to optimize the composition of the transparent bonding layer 2 (SiOx film), a Si target and a 5i02 target were simultaneously sputtered to form 5tox films with different X to a thickness of 1000 layers as the transparent bonding layer 2. Thereon, a transparent protective layer 3, a recording layer 4. An interference layer 5 and a reflective layer 6 were formed. Reproduction of the optical disc thus obtained C/
The results of evaluating N are shown in FIG.
第2図に示すように、X<0.6の範囲ではディスク反
射率が低過ぎて(R<10%)トラッキングおよびフォ
ーカシングができず、動作不能であった。X≧0.8で
はR≧15%で動作可能であり、再生C/NはXの増加
とともにディスク反射率が増加するために増大し、X≧
1.5では55dB一定となった。X≧0.6の光デイ
スク6枚(第2図に再生C/Nをプロットしたもの)を
Z/AD加速サイクルテストに供したところ、X≧1.
5のディスクは加速劣化テストによつ著しい剥離を発生
してしまい、評価不能となったのに対し、X≦1.5ノ
ものは少なくともグループ面には剥離を発生せず、x−
1,5のもので加速テスト後の再生C/Nは加速劣化前
と同じ値を維持した。As shown in FIG. 2, in the range of X<0.6, the disk reflectance was too low (R<10%) and tracking and focusing were impossible, making it inoperable. When X≧0.8, it is possible to operate with R≧15%, and the reproduction C/N increases as X increases because the disk reflectance increases, and when X≧
At 1.5, it was constant at 55 dB. When six optical disks with X≧0.6 (reproduction C/N is plotted in FIG. 2) were subjected to a Z/AD acceleration cycle test, X≧1.
The disc of No. 5 suffered significant delamination during the accelerated deterioration test, making it impossible to evaluate, whereas the disc with X≦1.5 did not exhibit delamination at least on the group surface, and
After the accelerated test, the reproduced C/N of the samples No. 1 and 5 maintained the same value as before the accelerated deterioration.
上記の実験結果から、透明接合層2を構成するSiOx
の酸素組成比Xは0.6〜1.5の範囲が適切であり、
密着性の上からは0.6〜0.9の範囲が、また再生C
/Hの上からは1.1〜1.5程度が最適であることが
わかった。From the above experimental results, it is clear that SiOx constituting the transparent bonding layer 2
The appropriate oxygen composition ratio X is in the range of 0.6 to 1.5,
From the top of the adhesion range, the range is 0.6 to 0.9, and the reproduction C
It was found that the optimum value for /H is about 1.1 to 1.5.
次に、透明接合層2をSiOとし、透明保0.9
設層3としてS i Oy Nz膜を用い、スパッタ条
件を変えてy+Zを変化させて評価した。yと2は使用
するターゲットの純度や密度、スパッタガスの純度や圧
力、スパッタ装置の残留ガス等で変化するが、ここでは
y、zの適正化を図ることを目的として、SiOターゲ
ットとSi3N4ターゲットを投入電力比を変えながら
2元同時スパッタして調整し、透明保護層3以外の層に
ついては前記実施例に従って作成した。まず、純A「ガ
スを用いて透明保護層3を作成した。この場合、SiO
ターゲットとSi3N4ターゲットへの投入電力によら
ずy+zはほぼ0.9に保たれ、yのみが変化した。y
を0.05 (S i 3 N4ターゲツトのみスパッ
タ)から0.9(SiOターゲットのみスパッタ)まで
変えて光ディスクを作成し、保磁力Hc、再生C/N、
最適記録パワー(2次高調波が最低となるパワー)およ
び経時変化を調べたところ、まずディスク作成直後でy
≦0.4ではHe−8kOe (Tb過剰)一定テア
リ、y〉0.4でyの増加と共に実効的なTbの組成成
分比が減少し、Hcは増加しカーヒステリシスループセ
ンスを変えて減少し、y−0,9ではHe−6koc
(Co過剰)となった。また、再生C/Nはy≦0.
4では全て52dBであったが、y>o、4ではyの増
加に伴ない徐々に低下し、y−0,9ではジッタが多く
、45dBまで低下した。また、最適記録パワーPは0
.05≦y≦0.2では5mWであったが、y>0.2
で減少(すなわち記録感度が向上)し、)l−0,4で
4.5 mW、 y−0,9では4mWであった。Next, evaluation was performed by using SiO as the transparent bonding layer 2, using a SiOy Nz film as the transparent bonding layer 3, and changing the sputtering conditions to change y+Z. Although y and 2 vary depending on the purity and density of the target used, the purity and pressure of the sputtering gas, the residual gas of the sputtering equipment, etc., here, in order to optimize y and z, we will use a SiO target and a Si3N4 target. was adjusted by simultaneous sputtering of two elements while changing the input power ratio, and layers other than the transparent protective layer 3 were prepared according to the above example. First, a transparent protective layer 3 was created using pure A gas. In this case, SiO
Regardless of the power input to the target and the Si3N4 target, y+z was maintained at approximately 0.9, and only y changed. y
Optical disks were created by changing the values from 0.05 (sputtering only on Si3N4 target) to 0.9 (sputtering only on SiO target), and the coercive force Hc, reproduction C/N,
When we investigated the optimal recording power (the power at which the second harmonic is the lowest) and its changes over time, we found that y immediately after disc creation.
When ≦0.4, He-8kOe (Tb excess) is constant, and when y>0.4, the effective Tb composition ratio decreases as y increases, Hc increases, and decreases by changing the Kerr hysteresis loop sense. , He-6koc at y-0,9
(Co excess). Moreover, the playback C/N is y≦0.
In 4, the values were all 52 dB, but in 4, where y>o, it gradually decreased as y increased, and in y-0, 9, there was a lot of jitter, and it decreased to 45 dB. Also, the optimum recording power P is 0
.. 05≦y≦0.2, it was 5mW, but y>0.2
(that is, the recording sensitivity improved), and was 4.5 mW at l-0,4 and 4 mW at y-0,9.
これらの光ディスクを65℃−95%R、H、の加速劣
化条件下に1週間放置した後、再び評価したところ、y
≦0.2ではHc、C/N共に加速劣化前と変わらなか
ったが、0.2≦y≦0.4では再生C/Nは50dB
に低下(ジッタ量の増加によっている)、y>0.4で
はHeが加速劣化前よりもさらにTbが減少する側にシ
フトし、y>0.6では面内磁化膜となってしまった。After leaving these optical discs under accelerated deterioration conditions of 65°C and 95% R, H for one week, they were evaluated again.
At ≦0.2, both Hc and C/N remained the same as before accelerated deterioration, but at 0.2≦y≦0.4, the reproduced C/N was 50 dB.
(due to an increase in the amount of jitter), when y>0.4, He shifted to the side where Tb further decreased compared to before accelerated deterioration, and when y>0.6, it became an in-plane magnetized film.
この結果は、透明保護層3に混入する酸素の濃度が高い
(Y>0.4)場合、透明保護層3の上に形成される記
録層4の一部を酸化(TbCo膜の場合にはTbの選択
酸化)してHeを変化させ、また記録ビット長にばらつ
きを発生させ易いこと、透明保護層3と記録層4間の界
面酸化は加速劣化テストで進行することが原因している
と考えられる。This result shows that when the concentration of oxygen mixed in the transparent protective layer 3 is high (Y>0.4), a part of the recording layer 4 formed on the transparent protective layer 3 is oxidized (in the case of a TbCo film, This is because the oxidation of the interface between the transparent protective layer 3 and the recording layer 4 progresses during accelerated deterioration tests. Conceivable.
また、最適記録パワーについては透明保護層3中の酸素
が多いほど、保護層3の熱伝導率が悪くなるので、yの
増加で減少(すなわち記録感度が向上)するものと考え
られる。Furthermore, the optimum recording power is considered to decrease as y increases (that is, the recording sensitivity improves) because the more oxygen there is in the transparent protective layer 3, the worse the thermal conductivity of the protective layer 3 becomes.
上記した結果から、透明保護層3を構成するS i O
y Nz膜における酸素組成比yは、y≦0.4であれ
ば実用的な保護機能を有し、さらにy≦0.2であれば
ほぼ完全な保護機能を有するので、メモリ寿命上はy≦
0.2が好ましく、また記録感度をより要求される場合
には、0.2≦y≦0.4の範囲が好ましいことがわか
る。From the above results, it is clear that S i O constituting the transparent protective layer 3
y The oxygen composition ratio y in the Nz film has a practical protective function if y≦0.4, and has an almost complete protective function if y≦0.2, so y ≦
It can be seen that 0.2 is preferable, and when higher recording sensitivity is required, the range of 0.2≦y≦0.4 is preferable.
次に、透明保護層3の形成をSi3N4ターゲットのA
r−N2ガス中でスパッタすることにより行ない、膜中
のN濃度を増加させてディスクを作成し、保護機能を調
べたところ、yはほぼ0.05に保たれたS i 00
.05N zにおいて、y+zすなわちz+0.05が
1.5を越えるとN過多となり、記録層4に対する保護
機能が不十分となる(界面窒化物の生成またはSiON
z膜がポーラスな0.05
ることが原因と考えられる)′ことがわかった。Next, the formation of the transparent protective layer 3 was performed using A of the Si3N4 target.
When the protective function was investigated by making a disk by sputtering in r-N2 gas and increasing the N concentration in the film, it was found that y was kept at approximately 0.05.
.. 05N z, if y+z, that is, z+0.05, exceeds 1.5, there will be an excess of N, and the protective function for the recording layer 4 will be insufficient (formation of interfacial nitrides or SiON
It was found that this is thought to be due to the fact that the Z film is porous.
次に、透明保護層3の形成を81ターゲツトと5L3N
4ターゲツトのArガスを用いた2元同時スパッタとし
てディスクを作成したところ、SiONzlこおいてy
十zすなわちz + 0.050.05
が0.5以下の場合には、透明保護層3での光の減衰が
大きくなってディスク反射率が低下し、トラッキング、
フォーカシングがとれず、動作不能となった。これらの
結果から、透明保護層3を構成するS i Oy Nz
膜におけるy十zは0.5〜1.5の範囲にあるのが好
ましい。Next, the transparent protective layer 3 was formed using 81 targets and 5L3N.
When a disk was created by dual-component simultaneous sputtering using four targets of Ar gas, y
When z, that is, z + 0.050.05, is 0.5 or less, the attenuation of light in the transparent protective layer 3 becomes large and the disc reflectance decreases, causing tracking and
It was unable to focus and became inoperable. From these results, it was found that S i Oy Nz constituting the transparent protective layer 3
It is preferable that y and z in the film are in the range of 0.5 to 1.5.
以上、種々のスパッタ法を駆使して透明接合層(SiO
x膜)と透明保護層(S icy Nz膜)の形成を行
ない、x、y、zの最適値を求めたが、これらx、y、
zの値は上記したスパッタ法を用いなくとも、すなわち
簡単なSiOターゲットもしくはSi3N4ターゲット
のスパッタ法を用いた場合でも、スパッタ装置、スパッ
タ条件等で変化し得るものであり、意図しなくともスパ
ッタ膜中への酸素の混入や、化学量論的組成からのシフ
トは起こるので、それらの不確定要素に対して本発明は
数値的に明確な境界を与えるものである。As mentioned above, a transparent bonding layer (SiO
x film) and a transparent protective layer (Sicy Nz film) to find the optimal values of x, y, and z.
The value of z can change depending on the sputtering equipment, sputtering conditions, etc. even when the above-mentioned sputtering method is not used, that is, when a simple SiO target or Si3N4 target sputtering method is used, and the sputtered film may change unintentionally. Since contamination of oxygen and shifts from the stoichiometric composition occur, the present invention provides numerically clear boundaries to these uncertainties.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことが可能である。例えば実施例では透明保護層を構成
するMe Oy Nz膜としてS i Oy Nz膜を
用いたが、MeとしてはSiの他にB、AI!、Ge、
In等を用いても同様の結果が得られ、要するにMeは
B、Aノ、St。Note that the present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented with various modifications without departing from the gist thereof. For example, in the example, a Si Oy Nz film was used as the Me Oy Nz film constituting the transparent protective layer, but as Me, in addition to Si, B, AI! , Ge,
Similar results were obtained using In, etc., and in short, Me was B, A, St.
Inから選択される少なくとも一種の元素であればよい
。これら以外の元素の酸窒化物、例えばTi、Ta、V
、W、Nb等の酸窒化物膜は、y≦0.4 、0.5≦
y+z≦1.5の組成領域では膜が不透明となり、光デ
ィスクの動作に支障を来たすので適当でない。It may be at least one element selected from In. Oxynitrides of elements other than these, such as Ti, Ta, V
, W, Nb, etc., y≦0.4, 0.5≦
A composition in the range of y+z≦1.5 is not suitable because the film becomes opaque and interferes with the operation of the optical disc.
また、上記実施例では記録層としてTbCo膜を例示し
たが、記録層材料はTbCo膜以外の全てのRE−TM
膜、さらにはRE−TM膜膜外外金属系膜、半導体系膜
、カルコゲン系膜等に対しても本発明は有効である。In addition, in the above embodiment, a TbCo film was used as an example of the recording layer, but the recording layer material can be any RE-TM other than the TbCo film.
The present invention is effective for films, and also for RE-TM films, external metal films, semiconductor films, chalcogen films, and the like.
[発明の効果コ
本発明に係る光ディスクは、透明有機樹脂基板上にシリ
コン酸化物からなる透明保護層およびB。[Effects of the Invention] The optical disc according to the present invention includes a transparent protective layer made of silicon oxide and B on a transparent organic resin substrate.
A)、Si、Inから選択される少なくとも一種の元素
の酸窒化物からなる透明保護層を積層形成した構造であ
り、記録層との密着性か良く、記録層の保護性能に優れ
るとともに、酸窒化物からなる透明保護層の形成には、
酸素を含有しない窒化物や炭窒化物の膜を保護層とした
従来のものに比較して、酸素を含有させないようにする
ための製造上の煩雑な工夫が不要であるから、製造プロ
セスが簡略化され、製造コストが大幅に低減される。A) It has a structure in which a transparent protective layer made of an oxynitride of at least one element selected from Si and In is laminated, and it has good adhesion to the recording layer and has excellent protection performance for the recording layer. To form a transparent protective layer made of nitride,
Compared to conventional products that use a nitride or carbonitride film as a protective layer that does not contain oxygen, the manufacturing process is simplified because there is no need for complicated manufacturing methods to prevent oxygen from being contained. , which significantly reduces manufacturing costs.
また、透明保護層は酸素を含有していることで熱伝導率
が悪いために、最適記録パワーを減少させることでき、
記録感度が向上する。In addition, the transparent protective layer contains oxygen and has poor thermal conductivity, which can reduce the optimal recording power.
Recording sensitivity is improved.
第1図は本発明の一実施例に係る光ディスクの構造を示
す断面図、第2図は同実施例の光ディスクの再生C/H
の測定例を示す図である1・・・透明有機樹脂基板、2
・・・透明接合層、3・・・透明保護層、4・・・記録
層、5・・・干渉層、6・・・反射層。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
第1図
x(Si Ox a 1L14:L、G)と)第2図FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an optical disc according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a reproduction C/H of the optical disc according to the embodiment.
1... Transparent organic resin substrate, 2
...Transparent bonding layer, 3...Transparent protective layer, 4...Recording layer, 5...Interference layer, 6...Reflection layer. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 1 x (Si Ox a 1L14: L, G) Figure 2
Claims (4)
なう光ディスクにおいて、透明有機基板上にシリコン酸
化物からなる透明接合層と、B、Al、Si、Inから
選択される少なくとも一種の元素の酸窒化物からなる透
明保護層を介して記録層が形成されていることを特徴と
する光ディスク。(1) In an optical disc that records and reproduces information by irradiation with a light beam, a transparent bonding layer made of silicon oxide is provided on a transparent organic substrate, and an acid of at least one element selected from B, Al, Si, and In is used. An optical disc characterized in that a recording layer is formed with a transparent protective layer made of nitride interposed therebetween.
x(0.8≦x≦1.5)の組成式で表わされることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ディスク。(2) The silicon oxide constituting the transparent protective layer is SiO_
The optical disc according to claim 1, characterized in that it is represented by the compositional formula x (0.8≦x≦1.5).
れる少なくとも一種の元素、y≦0.4、0.5≦y+
z≦1.5)の組成式で表わされることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の光ディスク。(3) The oxynitride constituting the transparent protective layer is MeOyNz (Me is at least one element selected from B, Al, Si, and In, y≦0.4, 0.5≦y+
The optical disc according to claim 1, characterized in that the optical disc is represented by a compositional formula of z≦1.5).
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の光ディ
スク。(4) The optical disc according to claim 1, wherein the recording layer is made of a rare earth-transition metal amorphous alloy thin film.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61315338A JPS63166046A (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical disk |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61315338A JPS63166046A (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical disk |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63166046A true JPS63166046A (en) | 1988-07-09 |
Family
ID=18064207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61315338A Pending JPS63166046A (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Optical disk |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63166046A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02105351A (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-17 | Teijin Ltd | Optical recording medium |
JPH02161629A (en) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Teijin Ltd | Optical recording medium and production thereof |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61315338A patent/JPS63166046A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02105351A (en) * | 1988-10-14 | 1990-04-17 | Teijin Ltd | Optical recording medium |
JPH02161629A (en) * | 1988-12-14 | 1990-06-21 | Teijin Ltd | Optical recording medium and production thereof |
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