JPH11144321A

JPH11144321A - 光記録媒体

Info

Publication number: JPH11144321A
Application number: JP9319095A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Maro; 毅麿; Kazunori Adachi; 和慶安達; Hideo Daimon; 英夫大門; Noboru Isoe; 昇磯江; Toshiyuki Watanabe; 利幸渡辺
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1997-11-05
Filing date: 1997-11-05
Publication date: 1999-05-28

Abstract

(57)【要約】【課題】高温高湿の環境下から室温環境下に取り出し
たときの膜膨れの発生を防止した光記録媒体を提供す
る。【解決手段】光記録媒体４００は、樹脂基板５０上
に、中間層５６、反射層５１、第１誘電体層５２、記録
層５３、第２誘電体層５４を順次積層した構造を有す
る。中間層５６は非晶質または微結晶質から構成され
る。この中間層５６を樹脂基板５０と反射層５１の間に
設けたことにより、樹脂基板中に含まれていた気体成分
が樹脂基板と反射層との間に介在することがなくなり、
光記録媒体表面の膜膨れの発生が抑制される。このた
め、近接場光を用いて高密度記録をする場合であって
も、浮上型光ヘッドの走行時に光記録媒体表面と干渉し
て光記録媒体を損傷することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】本発明は、浮上型光ヘッドを
用いて膜面側からレーザー光を照射して記録及び再生を
行う光記録媒体に関し、更に詳細には、光記録媒体表面
の膜膨れの発生を防止し、浮上型光ヘッドを用いて高密
度記録及び再生が可能な光記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、マルチメディア化に対応して、大
量のデータを高密度で記録し、かつ迅速に記録再生する
光記録装置が注目されている。この光記録装置には、Ｃ
Ｄ、レーザーディスクのようにディスク作製時に情報を
予めディスク上にスタンピングし情報再生のみを可能と
した再生専用型ディスクを再生・記録するもの、ＣＤ−
Ｒのように一度だけ記録を可能とした追記型ディスクを
再生・記録するもの、光磁気記録方式や相変化記録方式
を用いて何度でもデータの書き換え消去を可能とした書
換え型ディスクを再生・記録するものがある。これら光
記録装置では、データの再生・記録はレーザー光をレン
ズで回折限界にまで絞り込んだ光スポットを用いて行わ
れる。この光スポットのサイズは、レーザー光の波長を
λ、レンズの開口数をＮＡとすると、λ／ＮＡ程度とな
る（角田義人監修、「光ディスクストレージの基礎と応
用」：社団法人電子情報通信学会（１９９５）、ｐ６
５）。

【０００３】より高密度に情報を記録する、すなわち、
より小さいピットパターンを光記録媒体上に形成するた
めには、レーザー光スポットをより小さくする必要があ
る。光スポットのサイズを小さくするためには、レーザ
ー光波長（λ）を短くする方法、またはレンズの開口数
（ＮＡ）を大きくする方法の２通りの方法が上式から考
えられる。現在用いられている光ディスク用半導体レー
ザーの波長は主に７８０〜６８０ｎｍである。更に短波
長の６５０ｎｍの橙色レーザーについては実験的に用い
られ始めたところで、この橙色レーザーより短波長の
緑、青色レーザーについては未だ開発途上であり、レー
ザー光の波長を短くすることで飛躍的にスポットサイズ
を小さくすることにはかなりの困難を伴う。

【０００４】一方、レンズの開口数（ＮＡ）は、レンズ
の絞り半角をφとするとＮＡ＝sinφとあらわされ、１
より小さい値となる。現在使用しているレンズのＮＡが
０．５程度であることから、理論上限界に近いＮＡ＝
０．９のレンズを用いたとしても、レーザー光スポット
サイズは１／１．８にしか小さくならない。実際には、
ＮＡを大きくすると球面収差の影響でレンズ系の焦点深
度が浅くなり、記録面上で焦点を維持するための制御系
が複雑になることから、ＮＡをむやみに大きくすること
はできず、通常の光記録装置ではＮＡが最大で０．６程
度のレンズが用いられている。

【０００５】上述の回折限界の問題を解決する一手法と
して、イマージョンレンズを使用して実効的にレンズの
ＮＡを増大させる方法が提案されている（日経エレクト
ロニクス、６８６号、１３〜１４ページ、１９９７
年）。図２に示すように半球状のイマージョンレンズを
用いレーザー光をレンズ表面に対して垂直に入射させた
場合、等価なＮＡはイマージョンレンズの屈折率をｎと
するとｎ×ＮＡとなる。更に、超半球イマージョンレン
ズを用いレーザービームを超半球レンズの底面で焦点を
結ばせた場合には、等価なＮＡはｎ²×ＮＡとなる。例
えば、イマージョンレンズをガラスで作製した場合、ガ
ラスの屈折率は約１．８であることから、レーザー光の
スポットサイズは半球イマージョンレンズを用いると１
／１．８に、また超半球イマージョンレンズを用いると
１／３．２にそれぞれ縮小することができる。

【０００６】このイマージョンレンズを用いて記録密度
を高める技術では、記録再生に、イマージョンレンズか
ら滲み出る近接場（near field）光を用いるため、イマ
ージョンレンズと記録膜との間隔を、レーザー波長の約
１／４以下にする必要がある。この値は、波長６８０ｎ
ｍの赤色レーザーを用いた場合で１７０ｎｍとなり、通
常の光記録装置の光ヘッドと光記録媒体との間の間隔数
ｍｍと比べるとはるかに小さい。したがって、近接場光
を用いた記録再生方式では、固定型磁気ディスクで用い
られているのと同様に、空力学的に保持される浮上型の
光ヘッドを用いることが必要となる。図３にかかる浮上
型光ヘッドの構造の一例を示す。浮上型光ヘッドは、浮
上型スライダ１０２に、対物レンズ７１、イマージョン
レンズ１００が組み込まれた構造を有する。この浮上型
ヘッドを光磁気記録再生に用いる場合には、図３に示し
たように記録用の磁界発生用コイル１０４が組み込まれ
る。

【０００７】一方、イマージョンレンズと近接場光を用
いて記録再生が行われる光記録媒体では、上述したよう
にイマージョンレンズと記録層との間隔に制限があるた
めに、かかる間隔以上の厚みを有する透明基板側から光
を照射して記録再生を行うことができない。このため、
通常の光記録媒体の構造と積層順序が逆になる。すなわ
ち、図４に示したように、基板５０上に反射層５１、第
１誘電体層５２、記録層５３、第２誘電体層５４をこの
順で積層した構造となる。このような積層構造を基板の
両面に設けることにより、固定型磁気ディスクと同様に
光記録媒体の両面から記録再生することが可能になる。
すなわち、基板の両面に記録膜を成膜することで記録容
量を増大することができる。また、近接場光を用いる記
録再生方式では、サーボ制御用ピット、グルーブの形成
しやすさ、コストなどの面から基板には樹脂基板を用い
ることが提案されている。

【０００８】また、通常の光ディスクは、記録膜を保護
するための保護膜、例えば紫外線硬化樹脂や大気中で硬
化するＳｉ樹脂を記録膜の表面に数μｍ〜数１０μｍの
厚みで有する。しかし、近接場光を用いて記録再生が行
われる光記録媒体では、樹脂保護膜の厚みが近接場光の
滲み出し距離（１００ｎｍ程度）よりはるかに厚くなる
ため樹脂保護膜を形成することはできない。

【０００９】近接場光を用いて記録再生を行う方式のほ
かに、先端を直径０．数μｍに絞ったグラスファイバー
を浮上ヘッドに取り付けることによってレーザー光を絞
り込み、記録再生を行う方式も提案されている。この場
合でもヘッドの浮上量は３００〜５００ｎｍとなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板に樹脂
材料を使用した光記録媒体を高温高湿の環境下（例え
ば、６０℃、相対湿度９０％）に長時間（例えば、５時
間）放置した後、急に通常環境下（２３℃、相対湿度５
０％）に取り出すと、光記録媒体の表面上に直径１０〜
１００μｍほどの凸部が無数に現れることがあった（以
下、この現象を膜膨れと呼ぶ）。この膜膨れは膜の腐食
とは異なり、記録膜そのものが化学的に変質するわけで
はなく、記録膜が機械的に変形することに基づく。

【００１１】この膜膨れは、以下の原因により発生する
ものと考えられる。樹脂は、環境温度が上がるとブラウ
ン運動により分子間距離が広がり、水分子などの比較的
小さい分子に対する透過性が上がる。そのため、樹脂を
基板の材料とした光記録媒体では、高温高湿の環境下
（例えば、６０℃、相対湿度９０％）に長時間放置する
と、水蒸気などの低分子の気体が樹脂基板内に浸入す
る。この後、急に通常環境下に記録媒体を取り出すと、
低分子の気体に対する樹脂基板の透過性が下がるため、
樹脂基板内に浸入していた気体成分（主に水蒸気）が樹
脂基板から押し出される。このとき、樹脂基板上に、遮
蔽性の高い、すなわち気体成分の透過を遮る性質を有す
る金属性の反射層が形成され、かつ樹脂基板とこの反射
層との間に密着力の弱い部分があると、その部分に気体
成分が溜り、反射層が膨れる。そして、これに伴い反射
層上に積層された膜が***し、記録媒体の表面上に膜膨
れが発生する。

【００１２】特に、樹脂基板の両面に記録層をそれぞれ
成膜する場合、通常の光磁気ディスクを製造するときと
同様の方法でスパッタリングを行うと、記録媒体の外周
及び内周側面部（側壁部）ではスパッタ粒子の付きまわ
り（付着）が記録再生面に比べ格段に悪くなる。このた
め、記録媒体の外周及び内周側面部では膜厚が薄くかつ
膜質が疎となる。この記録媒体を高温高湿の環境下で保
存すると、この外周及び内周の側面部から、膜を透過し
て気体分子（水蒸気、酸素、窒素、二酸化炭素など）が
樹脂基板内に浸入する。その後、記録媒体を通常環境下
に取り出したとき、樹脂基板と反射層との間に気体成分
が溜まり、記録媒体の表面上に膜膨れが発生し易くな
る。記録媒体を光記録装置またはカートリッジに組み込
んで使用する場合、記録媒体の内周側面はスピンドルま
たはハブで覆われるため、気体分子が浸入する部分は外
周側面部である。この外周側面部の膜厚を厚くかつ膜質
を密にするためには、外周側面部を主にスパッタするス
パッタカソードやターゲットを配置する方法が考えられ
るが、このような方法では、生産用スパッタ装置の構成
及びディスクハンドリング機構が複雑になってしまい実
用に適さない。

【００１３】上記のような膜膨れは、従来の光ディスク
を記録再生する装置では、光学ヘッドが基板側を走行す
るため、光学ヘッドの走行を妨害することはなかった。
しかしながら、前述の先端を絞ったグラスファイバーを
浮上型ヘッドに取り付けて記録再生を行う方式では、浮
上型ヘッドの浮上高さは、高くとも５００ｎｍであり、
高さ数μｍ〜１００μｍの膜膨れは浮上型ヘッドと衝突
し、光記録媒体を損傷することがあった。更に、近接場
光を使用して記録再生を行う方式では、浮上型ヘッドの
浮上高さは１７０ｎｍ以下であるために、膜膨れは浮上
型ヘッドの走行を妨害し、光記録媒体に重大な損傷を与
えるという問題があった。また、この膜膨れ部分に記録
再生光を照射したときに、膜膨れ部分の周囲で記録再生
光が乱反射し、サーボエラーや再生エラーを引き起こす
という問題もあった。

【００１４】本発明は、上記従来技術の欠点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、高温高湿の環
境下から室温環境下に取り出したときに発生する光記録
媒体表面の膜膨れが抑制された光記録媒体を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、樹脂基板上に少なくとも反射層及び記録層を有す
る光記録媒体において、上記樹脂基板と上記反射層との
間に中間層を有し、該中間層が非晶質材料及び微結晶質
材料の一方から形成されてなることを特徴とする光記録
媒体が提供される。

【００１６】本発明の光記録媒体は、非晶質または微結
晶質から構成された中間層が樹脂基板の直上に形成さ
れ、この中間層を介して反射層が形成された構造を有す
る。本発明では、樹脂基板上にこの中間層を形成したこ
とにより、光記録媒体を高温高湿の環境下から室温環境
下に取り出しても、樹脂基板と反射層との間に気体成分
が溜まることが低減され、これによって、光記録媒体の
表面に発生する膜膨れも抑制される。したがって、浮上
型光ヘッドの走行時に光記録媒体の表面と干渉して光記
録媒体を損傷させることはない。また、膜膨れの発生が
抑制されるため、記録・再生光が光記録媒体の表面で乱
反射することがなくなり、サーボエラーや再生エラーが
低減される。

【００１７】本発明において「微結晶質」とは、結晶粒
子の大きさが概ね２０ｎｍ以下の結晶性の粒子からなる
ことを意味する。

【００１８】本発明の光記録媒体は、樹脂基板上に中間
層、反射層、第１誘電体層、記録層、第２誘電体層をこ
の順に連続して形成させた光記録媒体にし得る。特に、
樹脂基板の両面上にそれぞれ中間層、反射層、第１誘電
体層、記録層、第２誘電体層を形成するのが望ましい。
樹脂基板の両面に記録膜が形成される従来のタイプの光
記録媒体では、樹脂基板が一対の反射層で挟まれている
ために樹脂基板の一面が露出している光記録媒体に比べ
て、基板から発生する気体成分は基板と反射層との間に
溜まりやすくなり、上記の膜膨れの問題は一層深刻とな
る。このため、本発明をこのタイプの光記録媒体に適用
することが一層好ましい。また、本発明の光記録媒体
は、これらの積層構造に限定されるものではない。例え
ば、光ヘッドが光記録媒体上を走行したとき、光記録媒
体の表面と接触して光記録媒体の表面上に傷が形成され
ることを防ぐために、カーボン膜に代表されるような保
護膜を最上層すなわち第２誘電体層上に形成させても良
い。更には、最後に、一般に潤滑剤と呼ばれるものを、
このカーボン膜の上に塗布することが望ましい。

【００１９】本発明において、中間層を構成する材料と
しては、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ、Ｃ及び金属材料を構成元素と
するセラミック系の無機材料が適する。金属材料を構成
元素として含むセラミック材料としては、特に周期律表
のIIIa、IVa、Va、VIa、VIIaの非磁性遷移金属を含むセ
ラミック材料、例えば、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ及びこれらの合
金などの酸化物、窒化物、炭化物などが好ましい。ま
た、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ若しくはＢの酸化物、窒化物また
は炭化物、Ｇｅ若しくはＢのシリコン化物などが好適で
ある。中間層の代わりに金属下地膜を設けることも考え
られるが、腐食の問題もあり、また結晶化しやすいた
め、結晶粒界での気体成分の透過が問題となり、本発明
の効果は得られない。

【００２０】本発明において、樹脂基板と反射層との間
に設ける中間層の膜厚は、２ｎｍ〜１００ｎｍが望まし
い。特に、トラックピッチが０．７５μｍ以下の溝幅の
狭い光記録媒体では、中間層の膜厚を１００ｎｍ以下に
することが望ましい。１００ｎｍより厚く中間層を形成
した場合、この中間層より上に形成される反射層や誘電
体層、記録層などと合わせた全膜厚が２００ｎｍを超え
てしまう。このため、これらの層の堆積により案内溝が
埋まってしまい、再生の際に光ヘッドの位置を決めため
のサーボ信号を十分な強度で得ることができなくなると
いう問題が生じる。一方、中間層の膜厚が２ｎｍ未満で
あると膜膨れ防止効果が十分でないため好ましくない。
膜膨れ防止効果を一層確実にし、かつ好適なサーボ信号
を確保するためには５ｎｍ〜８０ｎｍとすることがより
一層望ましい。

【００２１】本発明において、中間層を成膜するには、
反射層や記録層、第１及び第２誘電体層を成膜するのと
同様な方法を用いることができる。すなわち、真空蒸着
法やスパッタ法、イオンプレーティング法、化学的気相
成長法を用いて中間層を成膜することができる。この場
合、樹脂基板上に中間層を成膜後、連続して反射層以降
の層を成膜しても良いし、中間層を成膜後、一旦大気中
に取り出したのち、再度反射層以降の層を成膜しても良
い。

【００２２】本発明の光記録媒体に用いることができる
樹脂基板は、ポリカーボネートやポリオレフィン系、ポ
リスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂
基板のほかにＡＢＳ、ポリイミド、ポリアミドを含むエ
ンジニアリングプラスチックと呼ばれる高強度プラスチ
ックなどの樹脂基板であり、特にポリオレフィン系の樹
脂材料から構成された基板が望ましい。ポリオレフィン
系の樹脂には親水性基または親水性の添加物が含まれて
いるものも包含される。また、カーボンやガラス繊維、
Ａｌ₂Ｏ₃などのフィラーを含んでいてもよい。

【００２３】本発明の光記録媒体は、有機色素層やＴｅ
化合物などの無機物層にレーザー光を照射して穴を空け
て記録するＣＤ−Ｒなどの追記型や、ＴｂＦｅＣｏやＤ
ｙＦｅＣｏなどの希土類金属と遷移金属の合金層を記録
層として光磁気記録方式により情報を記録再生する光磁
気記録媒体（ＭＯ）やＧｅ合金やＩｎ合金のように結晶
相と非晶質相が可逆的に変化することを利用した相変化
記録媒体のような書き換え型など何れの光記録媒体にし
てもよい。情報の再生だけであれば、凹凸ピットや穴の
有無、結晶層とアモルファス相との反射率の違いを用い
て情報を再生するＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ
のような再生専用の光記録媒体にも適用し得る。

【００２４】本発明の光記録媒体の形状としてはディス
ク状のみに限定されず、例えば、ドラム、テープ、カー
ド状の形状の光記録媒体にも有効である。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面によ
り具体的に説明する。

【００２６】実施例１本発明に従う光磁気記録媒体の模式的な要部構成断面図
を図５に示す。この光磁気記録媒体４００を、以下に示
した方法で作製した。

【００２７】最初に、ポリオレフィン樹脂を射出圧縮成
形機で射出成形して、直径１３０ｍｍ、厚さ１．２ｍ
ｍ、内径１５ｍｍのポリオレフィン樹脂基板５０を作製
した。つぎに、インライン式ＤＣマグネトロンスパッタ
装置を用いて、基板５０上に、窒化シリコン層５６（中
間層）を２ｎｍ、ＡｌＴｉ合金層（反射層）５１を５０
ｎｍ、窒化シリコン層５２（第１誘電体層）を２５ｎ
ｍ、ＴｂＦｅＣｏ合金層５３（記録層）を２５ｎｍ、窒
化シリコン層５４（第２誘電体層）を８０ｎｍの膜厚で
順次成膜した。次いで、同マグネトロンスパッタ装置を
用いて、第２誘電体層５４上に保護膜としてカーボン層
５５を１０ｎｍの膜厚で連続して成膜した。

【００２８】上記スパッタリングにおいて、各層の成膜
条件は以下のとおりである。窒化シリコン層５６、５
４、５２（中間層、第１及び第２誘電体層）の成膜に
は、シリコンターゲットを用い、スパッタガスとしてＡ
ｒ−Ｎ２混合ガス（混合比２：１）を流量１３０ｓｃｃ
ｍ（真空度２．０Ｐａ）で流し、投入パワー２ｋＷの条
件でスパッタリングした。成膜時の基板の温度は１００
℃以下であった。ＡｌＴｉ合金層５１については、Ｔｉ
含有量が２ａｔ％のＡｌＴｉ合金ターゲットを用い、Ａ
ｒガスを流量８０ｓｃｃｍ（真空度１．２Ｐａ）で流
し、投入パワー２ｋＷの条件でスパッタリングした。Ｔ
ｂＦｅＣｏ合金層５３の成膜時には、Ｔｂ₂₃Ｆｅ₆₇Ｃｏ
₁₀（ａｔ％）合金ターゲットを用い、Ａｒガスを流量１
００ｓｃｃｍ（真空度１．５Ｐａ）で流し、投入パワー
５００Ｗの条件でスパッタリングした。カーボン層５５
の成膜時には、アモルファスカーボンターゲットを用
い、Ａｒガスを流量１００ｓｃｃｍ（真空度１．５）で
流し、投入パワー１ｋＷの条件でスパッタリングした。
成膜された中間層は、結晶粒子サイズが５ｎｍ以下の微
結晶状態で形成されていることがわかった。

【００２９】実施例２〜８実施例１において窒化シリコン層５６（中間層）の膜厚
をそれぞれ５、１０、２０、５０、７５、１００、１２
５ｎｍに調整した以外は、実施例１と同様の方法で各光
磁気記録媒体を作製した。各光磁気記録媒体の中間層
は、実施例１と同様の微結晶状態で形成されていること
がわかった。

【００３０】比較例１実施例１において樹脂基板５０上に窒化シリコン層５６
（中間層）を形成させなかった以外は、実施例１と同様
の方法で光磁気記録媒体を作製した。

【００３１】［耐環境変化試験］実施例１〜８及び比較
例１で作製した各光磁気記録媒体を、高温高湿の環境下
（６０℃、相対湿度９０％）に５時間放置した。次い
で、この各光磁気記録媒体を高温高湿の環境下から取り
出し、室温環境下（２５℃、相対湿度５０％）で１時間
放置した。この後、各光磁気記録媒体の表面を光学顕微
鏡で観察した。比較例１及び実施例１の光磁気記録媒体
の膜面側の表面写真を図６、７にそれぞれ示す。図６の
写真からわかるように比較例１の光磁気記録媒体には、
直径１〜１０μｍ程度の膜膨れが無数に観察された。一
方、図７の写真からわかるように実施例１の光磁気記録
媒体には、膜膨れは観察されなかった。実施例２〜８で
作製した光磁気記録媒体についても図７と同様に膜膨れ
は観察されなかった。

【００３２】［記録・再生試験］実施例１〜８及び比較
例１で作製した各光磁気記録媒体に情報を記録するため
に、それらの光磁気記録媒体を図８に示した光記録装置
に装填した。図８において、光ヘッド５００は、ロータ
リーアクチュエータ３７に取り付けられたスウィングア
ーム３５の先端に組み込まれている。光ヘッド５００内
の固体イマージョンレンズにレーザー光を絞り込む対物
レンズ３４は、同じロータリーアクチュエータ３７に組
み込まれ、且つスウィングアーム３５と機械的に固定さ
れ一緒に動くアーム３６上に固定されている。スウィン
グアーム３５及びアーム３６は磁気ディスク装置の場合
と同様に板バネ等により構成することができる。対物レ
ンズ３４は、図９に示すように、常に、半球状のイマー
ジョンレンズ１００の底面上に焦点を結ぶよう、対物レ
ンズ３４とイマージョンレンズ１００の間隔を一定に維
持するためのコイル４４と磁石４５を用いた駆動機構
（ボイスコイル型アクチュエータ）に取り付けられてい
る。レーザー光４６を常にイマージョンレンズの底面上
で焦点を結ばせるためのフォーカシングサーボは、通常
の光記録装置で常にレーザー光を光ディスク面上に焦点
を合わせ続けるために用いるフォーカシングサーボと同
じ方法を用いればよい。すなわち、イマージョンレンズ
からの戻り光に対して、非点収差法、ナイフエッジ法な
どでフォーカスエラー信号を作り出し、この信号を元に
フォーカシングサーボをかければ良い。

【００３３】記録または再生時にイマージョンレンズ１
００を光磁気記録媒体４００の表面に対して所定の間隔
すなわち４０ｎｍ〜６０ｎｍで隔離させて、近接場光を
用いて記録または再生を行わせるためには、浮上型光ヘ
ッド５００の底面の高さ位置を制御すればよい。この制
御は、例えば、磁気ディスク装置の場合と同様に、浮上
型光ヘッド５００の底面に形成されたパターン及びディ
スクの回転数、ディスクとスライダのなす角（スキュ
ー）等をスライダがディスク表面に対して上記所定の間
隔（浮上量）になるように設計または調整することによ
って実現することができる。

【００３４】この光記録装置の全体の光学系に関する具
体例を図１１に示す。図１１は光磁気記録装置の場合の
光学系である。図１１中、固定光学系については通常の
光磁気記録媒体を記録・再生するためのドライブと同様
の光学系を使用することができる。すなわち、レーザー
光源５７から射出されたレーザー光は、レンズ５８、プ
リズム５９ａ、５９ｂ、ビームスプリッタ６０を通過
し、ミラー７０、６９で反射された後、対物レンズ７１
に入射し、更に固体イマージョンレンズ１００で集光さ
れて固体イマージョンレンズ１００の底面に焦点を結
ぶ。固体イマージョンレンズ１００の底面から滲み出し
た光は光磁気記録媒体４００の記録層に達して記録信号
に応じた磁気マークを形成する。なお、記録の際、光磁
気記録媒体４００には記録用磁界が印加されており、光
変調方式、磁界変調方式、光磁界変調方式のいずれの方
式でも記録は可能である。

【００３５】再生時には、光磁気記録媒体４００からの
反射光は、ミラー６９、７０で反射された後、ビームス
プリッタ６０で反射されてビームスプリッタ６１で２つ
のビームスプリッタ６４、６５に向かう光に分割され
る。ビームスプリッタ６５に入射した反射光はさらにそ
こで分割されてフォーカシング検出用検出器６８ｃとト
ラッキング信号検出用検出器６８ｄにそれぞれ入射す
る。また、１／２波長板６３及びレンズ６７を通過して
ビームスプリッタ６４に入射した反射光は、互いに直交
する偏光成分の光を検出する光検出器６８ａ、６８ｂに
入射し、再生信号を検出する。

【００３６】この光記録装置を用いて、浮上型光ヘッド
５００が光磁気記録媒体上４００を走行することによっ
て光磁気記録媒体４００及び浮上型光ヘッド５００に及
ぼす影響を実施例１〜８及び比較例１の各光磁気記録媒
体について調べた。光記録装置内に装填された光磁気記
録媒体を回転数２０００ｒｐｍで回転させながら、浮上
型光ヘッドを光磁気記録媒体の外周から内周、内周から
外周に連続して移動させる動作（シーク動作）を行っ
た。実施例１〜８及び比較例１の各光磁気記録媒体につ
いて、このシーク動作を１００回行い、光磁気記録媒体
の表面を観察した。このときの浮上型光ヘッドの浮上量
は光磁気記録媒体４００の表面から１００ｎｍであっ
た。実施例１〜８及び比較例１の各光磁気記録媒体に対
する膜膨れの程度及びシーク動作時に光磁気記録媒体の
表面上に形成された傷の有無、浮上型光ヘッド５００の
走行面に付着した汚れの程度を表１に示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】表中、膜膨れの程度、光磁気記録媒体表面
の傷の有無及び浮上型光ヘッドの走行面の汚れの評価は
それぞれ以下の基準にしたがって表してある。膜膨れの程度５：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが５００個以上４：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１００個以上〜５０
０個未満３：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１０個以上〜１００
個未満２：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１０個未満（ただし
膜膨れは観察される）１：膜膨れは全く観察されない光磁気記録媒体表面の傷の有無３：傷が全面観察される２：部分的に観察される１：全く観察されない浮上型光ヘッドの走行面の汚れ３：走行面のほぼ全面が汚れる２：部分的に、特に端の部分が汚れる１：汚れが観察されない

【００３９】表１から分かるように、樹脂基板と反射層
との間に中間層を形成することで膜膨れの発生を減少さ
せることができた。それに伴い、シーク動作時に形成さ
れる光磁気記録媒体表面上の傷及び浮上型光ヘッド走行
面の汚れも抑えることができた。特に、中間層の膜厚を
５ｎｍ以上にすることで膜膨れは殆ど形成されなくな
り、シーク動作時に形成される光磁気記録媒体の表面上
の傷及び浮上型光ヘッドの汚れをほぼ完全に抑えること
ができた。

【００４０】実施例９〜１４実施例１において射出圧縮成形機にスタンパを取り付け
た後、アモルファスポリオレフィン樹脂を射出圧縮成形
することによって、トラックピッチが０．６５μｍ、溝
深さが６０ｎｍ、溝の幅がトラックピッチの２０％とな
る溝形状を有する樹脂基板を作製し、樹脂基板と反射膜
の間に設ける中間層の膜厚を、それぞれ２５、５０、７
５、１００、１２５、１５０ｎｍとした以外は、実施例
１と同様の方法で各光磁気記録媒体を作製した。なお、
溝幅ｔ₁、ランド幅ｔ₂、トラックピッチ及び溝深さは、
それぞれ図１０に示したような測定基準で測定した。

【００４１】実施例１５〜２１実施例１において射出圧縮成形機にスタンパを取り付け
た後、アモルファスポリオレフィン樹脂を射出圧縮成形
することによって、トラックピッチが０．７５μｍ、溝
深さが６０ｎｍ、溝の幅がトラックピッチの２０％とな
る溝形状を有する樹脂基板を作製し、樹脂基板と反射膜
の間に設ける中間層の膜厚を、それぞれ２５、５０、７
５、１００、１２５、１５０ｎｍとした以外は、実施例
１と同様の方法で各光磁気記録媒体を作製した。トラッ
クピッチなどの寸法の規定法は図１０に示したとおりで
ある。

【００４２】実施例２２〜２７実施例１において射出圧縮成形機にスタンパを取り付け
た後、アモルファスポリオレフィン樹脂を射出圧縮成形
することによって、トラックピッチが０．８５μｍ、溝
深さが６０ｎｍ、溝の幅がトラックピッチの２０％とな
る溝形状（図１０参照）を有する樹脂基板を作製し、樹
脂基板と反射膜の間に設ける中間層の膜厚を、それぞれ
２５、５０、７５、１００、１２５、１５０ｎｍとした
以外は、実施例１と同様の方法で各光磁気記録媒体を作
製した。

【００４３】実施例１９〜２７の光磁気記録媒体につい
て、前述の光記録装置と同じ光記録装置を用い、トラッ
キングエラー信号の変調度を調べた。トラッキングエラ
ー信号の変調度は、（２分割検出器（６８ｄ）の差動出
力）／Ｉｏ×１００で表される。ここで、Ｉｏはミラー
部での和信号出力を示す。図１２に、実施例１９〜２７
の光磁気記録媒体についてのトラッキングエラー信号の
変調度をまとめて示す。図からトラックピッチが狭くな
るほど、また、樹脂基板と反射層の間に設けた中間層の
膜厚が厚くなるほど、トラッキングエラー信号の変調度
は小さくなっている。特に、中間層の膜厚が１００ｎｍ
より大きくなるとトラッキングエラー信号の変調度の低
下の度合いは一層大きくなっている。このトラッキング
エラー信号の変調度が低下すると、トラッキングサーボ
回路の設計余裕度（マージン）の低下が起こる。このた
め、トラックピッチ０．７５μｍ以下の光磁気記録媒体
では、樹脂基板と反射層の間に設ける中間層の膜厚は１
００ｎｍ以下とすることが望ましい。

【００４４】実施例２８〜３８実施例１において中間層として、Ｓｉ、ＳｉＯｘ、Ｓｉ
Ｃｘ、ＴｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＴｉＣｘ、ＡｌＮｘ、Ａｌ
Ｏｘ、ＳｉＡｌＮｘ、Ｃ、ＣＨｘを２５ｎｍの膜厚で反
応性スパッタ法を用いて成膜した以外は、実施例１と同
様の方法で光磁気記録媒体を作製した。成膜の際、Ｓ
ｉ、ＳｉＯｘ、ＳｉＣｘについてはＳｉターゲットを、
ＴｉＮｘ、ＴｉＯｘ、ＴｉＣｘについてはＴｉターゲッ
トを、ＡｌＮｘ、ＡｌＯｘについてはＡｌターゲット
を、ＳｉＡｌＮｘについてはＳｉＡｌターゲットを、
Ｃ、ＣＨｘについてはＣターゲットをそれぞれ用いた。
また、スパッタガスは、ＳｉＯｘ、ＴｉＯｘ、ＡｌＯｘ
の酸化物層の成膜用にはＡｒ−Ｏ₂混合ガスを、ＳｉＣ
ｘ、ＴｉＣｘの炭化物層の成膜用にはＡｒ−ＣＨ₄ガス
を、ＴｉＮｘ、ＡｌＮｘ、ＳｉＡｌＮｘの窒化物層の成
膜用にはＡｒ−Ｎ₂混合ガスを、ＣＨｘの水素化物層の
成膜用にはＡｒ−Ｈ₂混合ガスをそれぞれ使用した。作
製された各光磁気記録媒体の中間層は、カーボン系は一
様な非晶質状態で、カーボン系以外は結晶粒子サイズが
１０ｎｍ以下の微結晶状態で形成されていることがわか
った。

【００４５】比較例２〜５実施例１において樹脂基板と反射層の間に設ける中間層
として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏの金属膜をそれぞれ２
５ｎｍの膜厚で形成した以外は、実施例１と同様の方法
で各光磁気記録媒体を作製した。形成された各金属膜
は、多結晶状態であることがわかった。

【００４６】実施例２８〜３６及び比較例２〜５の光磁
気記録媒体を、高温高湿の環境下（６０℃、相対湿度９
０％ＲＨ）に１０時間保存した後、高温高湿の環境下か
ら取り出し、室温環境（２５℃、相対湿度５０％）に１
時間放置した。次いで、実施例２８〜３６及び比較例２
〜５の各光磁気記録媒体の表面を光学顕微鏡で観察し、
膜膨れの程度を調べた。その結果を表２に示す。

【００４７】

【表２】

【００４８】表中、膜膨れの評価は以下の基準に従っ
た。膜膨れの程度５：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが５００個以上４：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１００個以上〜５０
０個未満３：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１０個以上〜１００
個未満２：１ｍｍ×１ｍｍ四方に膜膨れが１０個未満（ただし
膜膨れは観察される）１：膜膨れは全く観察されない

【００４９】実施例２８〜３６の光磁気記録媒体では全
く膜膨れは観察されなかったが、比較例２〜５の光磁気
記録媒体では何れの光磁気記録媒体でも膜膨れが観察さ
れた。この結果から、樹脂基板と反射層との間に形成す
る中間層の材料としては非晶質若しくは微結晶質状態の
無機材料系が優れていることが分かる。

【００５０】

【発明の効果】本発明の光記録媒体は、非晶質材料及び
微結晶質材料の一方から形成された中間層を樹脂基板と
反射層の間に設けている。このため、高温高湿の環境下
でこの光記録媒体を保存した後、そのまま室温環境下に
取り出したとき、樹脂基板と反射層との間に気体成分が
介在することがなくなる。それゆえ、光記録媒体の表面
上に発生する膜膨れを抑制することができる。更に、浮
上型光ヘッドの走行時に光記録媒体の表面と接触して光
記録媒体を損傷させることはない。また、膜膨れの発生
が抑制されるため、記録・再生光が光記録媒体の表面で
乱反射することがなくなり、サーボエラーや再生エラー
が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】レンズによるレーザー光の絞り込みを説明する
図である。

【図２】イマージョンレンズを使用したときの光路を説
明する図であり、（ａ）は半球状イマージョンレンズ
を、（ｂ）は超半球状イマージョンレンズをそれぞれ示
す。

【図３】イマージョンレンズと近接場光を利用した記録
再生方式で用いるスライダー型光ヘッドの構造の概略説
明図である。

【図４】浮上型光ヘッドを使用する従来の光記録媒体の
断面模式図である。

【図５】本発明に従う光磁気記録媒体の断面模式図であ
る。

【図６】比較例１で作製された光磁気記録媒体の耐環境
変化試験後の表面観察写真である。

【図７】実施例１で作製された光磁気記録媒体の耐環境
変化試験後の表面観察写真である。

【図８】実施例及び比較例の評価に使用した光記録装置
の概略説明図である。

【図９】実施例及び比較例の評価に使用した光記録装置
の光ヘッドの概略説明図である。

【図１０】実施例１９〜２７で作製した樹脂基板の溝形
状を示す概略断面図である。

【図１１】図８の光記録装置の全体の光学系を説明する
図である。

【図１２】実施例９〜２７で作製した光磁気記録媒体の
基板上に成膜した中間層の膜厚に対するトラッキングエ
ラー信号の変調度の変化を説明する図である。

【符号の説明】

１半球状イマージョンレンズ２超半球状イマージョンレンズ３、４２、４６レーザー光４、４００光記録媒体３３、６９、７０ミラー３４、７１対物レンズ３５、３６スイングアーム３７ロータリーアクチュエータ３８光学系４１光磁気ディスク４３対物レンズ支持体４４アクチュエータコイル４５アクチュエータ用永久磁石５７レーザー光源５８、６６、６７レンズ５９ａ、５９ｂプリズム６０、６１、６５、６４ビームスプリッター６３位相板６８ａ、６８ｂ光磁気信号検出器６８ｃ光検出器６８ｄ２分割光検出器１００イマージョンレンズ１０４磁気コイル５００光ヘッド

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ１１Ｂ 11/10 ５２１Ｇ１１Ｂ 11/10 ５２１Ｊ (72)発明者磯江昇大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内 (72)発明者渡辺利幸大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号日立マクセル株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂基板上に少なくとも反射層及び記録
層を有する光記録媒体において、上記樹脂基板と上記反射層との間に中間層を有し、該中
間層が非晶質材料及び微結晶質材料の一方から形成され
てなることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】上記光記録媒体が、上記樹脂基板上に、
上記中間層、上記反射層、第１誘電体層、記録層、第２
誘電体層をこの順に有することを特徴とする請求項１に
記載の光記録媒体。
【請求項３】上記樹脂基板の両面上に上記中間層及び
上記反射層をそれぞれこの順に有することを特徴とする
請求項１または２に記載の光記録媒体。
【請求項４】上記中間層が、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｂ及びＣか
らなる群から選ばれた少なくとも一種の無機材料から構
成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか
一項に記載の光記録媒体。
【請求項５】上記中間層が、セラミックから構成され
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に
記載の光記録媒体。
【請求項６】上記セラミックが、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ及
びＢの酸化物、Ａｌ、Ｓｉ、Ｇｅ及びＢの窒化物、Ａ
ｌ、Ｓｉ、Ｇｅ及びＢの炭化物並びにＧｅ及びＢのシリ
コン化物からなる群から選ばれた少なくとも一種の化合
物であることを特徴とする請求項５に記載の光記録媒
体。
【請求項７】上記中間層が、非磁性遷移金属を含むセ
ラミックから構成されていることを特徴とする請求項１
〜３のいずれか一項に記載の光記録媒体。
【請求項８】上記非磁性遷移金属が、周期律表のIII
a、IVa、Va、VIa及びVIIa族からなる群から選ばれた少
なくとも一種の非磁性遷移金属であることを特徴とする
請求項７に記載の光記録媒体。
【請求項９】上記中間層が、窒化シリコンから構成さ
れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項
に記載の光記録媒体。
【請求項１０】上記中間層の膜厚が２ｎｍ〜１００ｎ
ｍであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項
に記載の光記録媒体
【請求項１１】上記中間層が、反射層の膜膨れを防止
することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に
記載の光記録媒体。
【請求項１２】上記樹脂基板がポリカーボネート系樹
脂及びポリオレフィン系樹脂の一方から形成されている
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載
の光記録媒体。
【請求項１３】イマージョンレンズを搭載した光学ヘ
ッドを用い、近接場光を用いて情報の記録及び再生の少
なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１〜１２の
いずれか一項に記載の光記録媒体。【０００１】