(57)【要約】【解決課題】光記録媒体の反射膜を構成する銀合金であって、長期の使用によっても反射率を低下させること無く機能することのできる反射膜用の材料を提供することを目的とする。【解決手段】本発明は、銀を主成分とし、第１の添加元素及び第２の添加元素を含む光記録媒体の反射膜用の銀合金であって、▲１▼第１の添加元素としてアンチモンを、第２の添加元素として錫を含んでなる銀合金、▲２▼第１の添加元素として金を、第２の添加元素としてイットリウムを含んでなる銀合金、更に、▲３▼第１の添加元素として金を、第２の添加元素としてアルミニウムを含んでなる銀合金である。以上の３種の銀合金では第１の添加元素及び第２の添加元素の濃度が、それぞれ０．１〜５重量％であるのが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀を主成分とし、第１の添加元素及び第２の添加元素を含む光記録媒体の反射膜用の銀合金であって、
第１の添加元素としてアンチモンを、第２の添加元素として錫を含んでなる光記録媒体の反射膜用の銀合金。
【請求項２】
銀を主成分とし、第１の添加元素及び第２の添加元素を含む光記録媒体の反射膜用の銀合金であって、
第１の添加元素として金を、第２の添加元素としてイットリウムを含んでなる光記録媒体の反射膜用の銀合金。
【請求項３】
銀を主成分とし、第１の添加元素及び第２の添加元素を含む光記録媒体の反射膜用の銀合金であって、
第１の添加元素として金を、第２の添加元素としてアルミニウムを含んでなる光記録媒体の反射膜用の銀合金。
【請求項４】
第１の添加元素及び第２の添加元素の濃度が、それぞれ０．１〜５重量％である請求項１〜請求項３記載の光記録媒体の反射膜用の銀合金。
【請求項５】
請求項１〜請求項４記載の銀合金からなるスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光記録媒体の反射膜の構成材料として好適な銀合金に関する。特に、長期の使用においても反射率の低下を抑制することができる反射膜用の銀合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の光記録媒体は、通常、基板上に記録層、反射膜層、保護層（オーバーコート）とからなる。この反射膜には古くはコスト面、反射率を考慮してアルミニウム合金が用いられてきたが、光記録媒体の主流が追記・書換型の媒体（ＣＤ−Ｒ／ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ／ＲＷ／ＲＡＭ）へ推移するに伴いより高反射率の材料の適用が求められている。これは、追記・書換型媒体の記録層の構成材料として有機色素材料が広く用いられるようなっており、有機色素材料では光ビームの減衰が大きくなるため、反射膜の反射率を向上させることによりこの減衰を補足しようとすることによる。
【０００３】
反射率の観点から、光記録媒体の反射膜の材料として適用されているのが銀である。銀は反射率が高い上に、同じく高反射率を有する金よりも安価であることから好適な材料である。しかし、銀は耐酸化性、耐硫化性に乏しく、酸化、硫化により腐食し黒色に変色して反射率を低下させるという問題がある。とりわけ銀は、追記・書換型の光記録媒体の記録層で適用される有機色素材料に対しては耐食性が悪く長期間の使用により反射率の低下がみられるという問題がある。
【０００４】
そして、光記録媒体の使用に伴う反射率低下の問題に対応すべく、従来から、反射率を確保しつつ耐食性を向上させた銀合金を反射膜として適用した光記録媒体の開発が行われている。これらの多くは銀を主成分として、これに種々の添加元素を１種又は２種以上添加するものであり、例えば、銀に０．５〜４．９原子％のパラジウム及び又は銅を添加したもの等が開示されている。そして、これらの銀合金は、耐食性が良好で使用環境下でも反射率を維持することができ、反射膜に好適であるとしている（これらの先行技術の詳細については、特許文献１を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１０９９４３号公報
【０００６】
以上の銀合金については、耐食性について一応の改善はみられる。しかし、光記録媒体のより安定的な使用を実現するためには、より耐食性が高く反射率を維持できる材料が求められる。
【０００７】
また、光記録装置の分野では、現在のところ記録用光源としては赤色の半導体レーザー（波長６５０ｎｍ）が適用されているが、最近になって青色レーザー（波長４０５ｎｍ）の実用化の見通しが立ってきている。この青色レーザーを適用すると、現在の光記録装置の５〜６倍の記憶容量が確保できることから、次世代の光記録装置は青色レーザーを適用したものが主流になると考えられている。ここで、本発明者等によれば、反射膜の反射率の変化は照射するレーザーの波長により異なることが確認されており、特に短波長のレーザー照射に対しては腐食の有無に関わらず反射率が低下し、腐食による反射率低下も長波長レーザー照射の場合よりも顕著になることが多いことが確認されている。従って、今後の記録用光源の推移に対応可能な記録媒体を製造する為には、短波長域のレーザー照射に対しても高反射率を有し、更に実用範囲の維持が可能な材料の開発が望まれる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような背景の下になされたものであり、光記録媒体の反射膜を構成する銀合金であって、長期の使用によっても反射率を低下させること無く機能することのできる反射膜用の材料を提供することを目的とする。また、短波長のレーザー光に対しても高い反射率を有する材料を提供する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決すべく、本発明者等は従来技術と同様、銀を主体とする反射膜用材料を見出すこととした。銀を主成分とするのは、上記のような銀の有する利点（高反射率、低コスト）を考慮したからである。そして、本発明者等は、銀合金に耐食性を付与する手法として、酸化物、硫化物を生成し難い元素を添加元素として添加することとした。この酸化物、硫化物を生成し難い元素としては、硫化物生成自由エネルギー及び酸化物生成自由エネルギーの大きい元素が考えられる。そこで、本発明者等は、各種元素の硫化物生成自由エネルギー及び酸化物生成自由エネルギーの対比検討、及び、それにより好ましいと思われた元素を合金化した銀合金の耐食性の検討を行なった。その結果、本発明者等は、銀を主成分とし、第１及び第２の添加元素を含む以下の銀合金が反射膜用の材料として好適であることを見出した。
【００１０】
即ち、本願第１の銀合金は、第１の添加元素としてアンチモンを、第２の添加元素として錫を含んでなる反射膜用の銀合金である。また、本願第２の銀合金は、第１の添加元素として金を、第２添加元素としてイットリウムを含んでなる反射膜用の銀合金である。更に、本願第３の銀合金は、第１の添加元素として金を、第２の添加元素としてアルミニウムを含んでなる反射膜用の銀合金である。
【００１１】
本発明で添加元素として添加されるアンチモン、錫、金、イットリウム、アルミニウムは、耐硫化性及び／又は耐酸化性において優れた特性を発揮する元素である。これらの添加元素を含む銀合金より反射膜を形成する場合、これらの添加元素は、反射膜表面及び内部に広範に均一分散し、これが主成分たる銀の腐食を抑制することとなる。また、添加元素のうち、金を除くアンチモン、錫、イットリウム、アルミニウムは、耐酸化性を有しているとはいえ全く酸化しないわけではない。しかし、これら添加元素のわずかな酸化は、反射膜表面の保護膜として作用するため、これによっても銀の腐食を抑制することとなる。
【００１２】
ここで、本発明において添加元素の含有量は、各添加元素いずれも０．１〜５重量％の濃度とするのが好ましい。０．１未満の添加量では、耐食性向上の効果がなく、また、添加元素濃度が５％を超えると、成膜直後の反射率が２０％以上も低下することがあるからである。
【００１３】
本発明に係る反射膜材料用の銀合金は、いずれも溶解鋳造法により製造可能である。この溶解鋳造法による製造においては特段に困難な点はなく、各原料を秤量し、溶融混合して鋳造する一般的な方法により製造可能である。
【００１４】
本発明に係る銀合金は、反射膜として好ましい特性を有し、使用過程において反射率の低下が抑制されている。また、後述のように、短波長のレーザー光照射下においても、従来の反射膜用材料よりも良好な反射率及びその維持を示す。そして、上記のように光記録媒体の反射膜の製造においてはスパッタリング法が一般に適用されている。従って、本発明に係る銀合金からなるスパッタリングターゲットは好ましい特性を有する反射膜を備える光記録媒体を製造することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を比較例と共に説明する。
【００１６】
実施例１：ここでは、銀合金としてＡｇ−１．１重量％Ｓｂ−０．６重量％Ｓｎ組成のターゲットを製造して、これをもとにスパッタリング法にて薄膜を形成した。そして、この薄膜について種々の環境下での腐食試験（加速試験）を行い、腐食試験後の反射率の変化について検討した。
【００１７】
銀合金の製造は、各金属を所定濃度になるように秤量し、高周波溶解炉中で溶融させて混合して合金とする。そして、これを鋳型に鋳込んで凝固させインゴットとし、これを鍛造、圧延、熱処理した後、成形してスパッタリングターゲットとした。
【００１８】
薄膜の製造は、基板（ホウ珪酸ガラス）及びターゲットをスパッタリング装置に設置し、装置内を５．０×１０−３Ｐａまで真空に引いた後、アルゴンガスを５．０×１０−１Ｐａまで導入した。スパッタリング条件は、直流１ｋＷで１分間の成膜を行ない、膜厚を１０００Åとした。尚、膜厚分布は±１０％以内であった。
【００１９】
実施例２：この実施例では、銀合金としてＡｇ−０．７重量％Ａｕ−０．８重量％Ｙ組成のターゲットを製造し、この組成の薄膜を形成した。そして、この薄膜についての腐食試験を行い、腐食試験後の反射率の変化について検討した。尚、銀合金の製造工程、薄膜の製造工程については実施例１と同様である。
【００２０】
実施例３：この実施例では、銀合金としてＡｇ−０．４重量％Ａｕ−１．０重量％Ａｌ組成のターゲットを製造し、この組成の薄膜を形成した。そして、この薄膜についての腐食試験を行い、腐食試験後の反射率の変化について検討した。銀合金の製造工程、薄膜の製造工程については実施例１、２と同様である。
【００２１】
比較例：各実施例に係る銀合金に対する比較として、上記特許文献１記載の銀合金であるＡｇ−１．０重量％Ｐｄ−１．０重量％Ｃｕ、及び、本発明と同様の目的で開発されているＡｇ−１．０重量％Ａｕ−１．０重量％Ｚｎの２種類の銀合金金からなるターゲットから薄膜を製造して腐食試験を行い、同じく反射率の変化を測定した。
【００２２】
薄膜の腐食試験は、薄膜を下記の各環境中に暴露し、分光光度計にて波長を変化させつつ試験後の薄膜の反射率を測定することにより行い、成膜直後の銀の反射率を基準としてその変化を検討した。
【００２３】
▲１▼大気中で２５０℃で２時間加熱
薄膜をホットプレート上に載置し、上記温度、時間にて加熱した。この試験環境は、薄膜の耐酸化性を検討するためのものである。
▲２▼高湿度環境中で暴露
薄膜を８０℃−湿度９０％の高湿度環境中に暴露した。この試験環境は、薄膜の耐湿性を検討するためのものである。
▲３▼アルカリ溶液中に浸漬
薄膜を３％水酸化ナトリウム溶液（温度３０℃）に１０分間浸漬した。この試験環境は、薄膜の耐アルカリ性を検討するためのものである。
▲４▼硫化物溶液中に浸漬
薄膜を０．０１％の硫化ナトリウムを含有する水溶液中（温度２５℃）に１時間浸漬した。この試験は、薄膜の耐硫化性を検討するためのものである。
【００２４】
この実施例の腐食試験の結果を表１〜表３に示す。これらの表で示す反射率は、銀の成膜直後の反射率を１００とした相対値である。また、各測定値は、波長６５０ｎｍ、５６０ｎｍ、４００ｎｍ（各々、赤色、黄色、青色レーザーの波長に相当する。）における反射率である。
【００２５】
【表１】
2004217986.tif 000002
【００２６】
【表２】
2004217986.tif 000003
【００２７】
【表３】
2004217986.tif 000004
【００２８】
この結果から、まず、全体的な傾向として、入射光波長が短くなると反射率の低下がみられ、これは成膜直後の腐食試験なしの薄膜についても同様となっている。そして、反射膜としての合否判断の基準として一般に用いられている数値である６０（銀の反射率を１００とする）を基準としてみると、各実施例に係る銀合金よりなる薄膜はいずれの環境下においてもこの基準をクリアしている。一方、比較例として検討した従来の銀合金薄膜は、概ねこの基準をクリアしているが、腐食環境によってはこの基準を下回ることがある。また、実施例２（Ａｇ−Ａｕ−Ｙ合金）、実施例３（Ａｇ−Ａｕ−Ａｌ合金）と比較すると全体的に低めの数値（反射率）となっている。以上から、各実施形態に係る銀合金薄膜は反射膜として適性を有することが確認された。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る銀合金は、各種の腐食環境下においても従来技術より耐食性に優れている。本発明により製造される反射膜は、使用過程における反射率の低下が抑制されており、これにより光記録媒体の寿命を長期化できる。また、本発明に係る銀合金は、短波長のレーザー光照射下においても、従来の反射膜用材料よりも良好な反射率及びその維持を示す。従って、今後の主流となるであろう短波長レーザーを光源とする光記録装置用の記録媒体にも対応可能である。