(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半透明反射膜を有する情報層と反射膜を有する情報層が合わせて２層以上積層され、共通の方向からの光照射によって、情報の記録若しくは再生の少なくとも一方がなされる光学記録媒体であって、
上記半透明反射膜は、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金薄膜からなる
ことを特徴とする光学記録媒体。
【請求項２】
半透明反射膜は、厚さが１０〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
【請求項３】
半透明反射膜は、厚さが５〜１８ｎｍであることを特徴とする請求項１記載の光学記録媒体。
【請求項４】
半透明反射膜を有する情報層と反射膜を有する情報層が合わせて２層以上積層され、共通の方向からの光照射によって、情報の記録若しくは再生の少なくとも一方がなされる光学記録媒体であって、
上記半透明反射膜は、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＴｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金薄膜からなる
ことを特徴とする光学記録媒体。
【請求項５】
半透明反射膜は、厚さが１５〜２５ｎｍであることを特徴とする請求項４記載の光学記録媒体。
【請求項６】
半透明反射膜は、厚さが５〜１８ｎｍであることを特徴とする請求項４記載の光学記録媒体。
【請求項７】
前記半透明反射膜は、固溶されたＡｇＰｄＣｕ合金よりなるスパッタリングターゲットから形成されたことを特徴とする請求項１に記載の光学記録媒体。
【請求項８】
前記半透明反射膜は、固溶されたＡｇＰｄＴｉ合金よりなるスパッタリングターゲットから形成されたことを特徴とする請求項４に記載の光学記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学記録媒体、特にその少なくとも１つの情報層に半透明反射膜を有する光学記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などに見られる光ディスクは、厚さが０．６ｍｍの透明プラスティック基板２枚を、これら基板に形成された凹凸のピットからなる情報層がその接着面となるように貼り合わされることにより作製されている。
いくつかの種類がある再生専用ＤＶＤの中には、上記２枚の基板にそれぞれ異なる情報があらかじめ記憶されている、いわゆる２層ディスクと呼ばれるタイプのディスクがある。
【０００３】
この２層ディスクの再生を行うときは、いずれか一方のディスク表面から再生光を入射させて行うので、２つの異なる情報層を短時間にアクセスできるという利点がある。再生光入射側の第１の情報層の反射膜は、入射光のうち、その一部を反射し、他の一部を透過させるように設計されている。そのため、光入射側から見て奥に位置する第２の情報層にも再生光が到達でき、そこでの反射光が再び第１の情報層の反射膜を透過できて、第２の情報層の再生を可能としている。
【０００４】
第１の情報層と第２の情報層とは、透明なスペーサーと呼ばれる接着材料により、お互いの再生信号が干渉しない距離だけ離されているため、対物レンズのフォーカス位置をおのおのの情報層に対応した位置に合わせることにより、それぞれの層の情報を高品質に再生することが可能である。このような再生方式を実現する上では第１の情報層の反射膜設計が極めて重要となる。この反射膜を、以降、一部の光を透過させるという意味から半透明反射膜と呼ぶことにする。
【０００５】
従来、半透明反射膜の材料としてＡｕあるいはＳｉが、所望の反射率、透過率などの光学特性を満足するうえ、スパッタリング法などにより容易に薄膜を形成できるということから一般に用いられていた。また、情報層に形成される微細な凹凸ピットに対し、安定した被覆性が得られ、さらに光学記録媒体としての耐候性にも優れているという長所をも有している。
【０００６】
しかしながら、Ａｕは材料コストが高いという問題がある。一方、Ｓｉは相対的に安価な材料であるが、透明接着剤あるいはプラスティック基板との接着力が弱いため、曲げ、反り、あるいは吸湿などに対する信頼性が十分ではない。さらに、Ｓｉ膜は、金属に比較して、スパッタリング室内に付着した膜がはがれ易いため、スパッタリングプロセス装置内で発生するパーティクルが多く、エラーレートの悪化を招くという問題もある。
【０００７】
これらの問題を解決するために、最近ではＡｕやＳｉの代替材料としてＡｇが検討されている。
しかしながら、Ａｇは塩素、硫黄、およびそれらの化合物やイオンとの反応性に富むため、たとえば海水や汗などが基板を通して侵入することによって容易に腐食されるという問題を有している。
【０００８】
これらに対し、特開昭５７−１８６２４４号公報、特開平７−３３６３号公報、および特開平９−１５６２２４号公報には、Ａｇに所定の不純物を添加することにより、耐候性を向上させる技術が開示されている。
【０００９】
すなわち、特開昭５７−１８６２４４号公報にはＡｇＣｕ合金（Ａｇの含有量が４０原子％以上）について、特開平７−３３６３号公報にはＡｇＭｇ合金（Ｍｇの含有量が１〜１０原子％以上）について、特開平９−１５６２２４号公報にはＡｇＯＭ（ＭはＳｂ、Ｐｄ、Ｐｔ）合金（Ｏの含有量は１０〜４０原子％、Ｍの含有量は０．１〜１０原子％）についての技術が開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの合金材料においても、耐候性や、薄膜を形成した場合の反射率、透過率についての究明は必ずしも十分になされていない。特に、半透明反射膜として用いられる膜厚の薄い領域についての検討は未だなされていない。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、半透明反射膜の耐候性が改善され、かつ半透明反射膜と基板との接合性が強化され、より高い信頼性が得られる光学記録媒体を提供することを目的とする。
さらに、本発明は安定した再生が可能な光学記録媒体を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学記録媒体は、半透明反射膜を有する情報層と反射膜を有する情報層が合わせて２層以上積層され、共通の方向からの光照射によって、情報の記録若しくは再生の少なくとも一方がなされる光学記録媒体であって、半透明反射膜が、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金薄膜からなるものである。
【００１３】
また、本発明の光学記録媒体は、半透明反射膜を有する情報層と反射膜を有する情報層が合わせて２層以上積層され、共通の方向からの光照射によって、情報の記録若しくは再生の少なくとも一方がなされる光学記録媒体であって、半透明反射膜が、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＴｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金薄膜からなるものである。
【００１４】
本発明の光学記録媒体によれば、半透明反射膜を、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、または、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＴｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金薄膜にすることにより、高温高湿の雰囲気においても透過率の増加といった光学特性が変化すること、または黒いシミが発生することを防止でき、さらに、塩水に浸漬された場合においても膜が白濁化すること、またはＡｇ薄膜と基板の間に塩水が浸透しＡｇ薄膜が基板から部分的に浮くことを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜４、および表１〜３を参照しながら説明する。
まず、本発明に係る光学記録媒体の構成について説明する。
図１は、本発明に係る光学記録媒体の一例を示した側面図である。この例による光学記録媒体６はＤＶＤとよばれている高密度の光学記録媒体である。
光学記録媒体６は、図面上で上方に透明な基板１を有し、また下方に透明ないし不透明な基板２を有している。これら基板１および２は、たとえばポリカーボネート等のプラスチックにより作られている。
【００１６】
基板１の片面には、第１の情報層９が設けられている。この第１の情報層９は、情報ピットと半透明反射膜３とにより構成されている。この情報ピットは、たとえば情報に応じて凹凸パターンが形成されている。
【００１７】
また、基板２の片面には、基板１と同様に、第２の情報層１０が設けられている。この第２の情報層１０は、情報ピットと反射膜４とにより構成されている。
【００１８】
基板１の第１の情報層９が形成された面と、基板２の第２の情報層１０が形成された面とは、所定の厚さの透明接着剤５により貼り合わされている。これによって、２つの情報層９および１０を有する、一体の光学記録媒体が形成されることになる。
この結果、再生光８が入射する側には第１の情報層９が配されることになり、さらに再生光８が入射する側とは反対側には第２の情報層１０が配されることになる。
【００１９】
つぎに、図１の光学記録媒体６についての、信号の再生方法について説明する。
図１の光学記録媒体６において、第一の情報層９の信号の再生は、基板１側から入射する再生光８を第１の情報層９に集光させることにより行う。一方、第２の情報層１０の信号の再生は、対物レンズ７の焦点位置を第２の情報層１０に移動させ、第２の情報層１０に再生光８を集光することにより行う。
【００２０】
ここで、第２の情報層１０の信号の再生にあたっては、再生光８が第１の情報層９を透過する必要がある。このため、第１の情報層９には、いわゆる半透明反射膜が用いられる。この半透明反射膜は、入射光のうち一部の光を反射させ、また他の一部の光を透過させる性質を持っている。
【００２１】
第１の情報層９の半透明反射膜３は、作製の容易さ等からスパッタリング法、一般には、マグネトロンスパッタリング法により形成される。また、第２の情報層１０の反射膜４は、従来の反射膜と同様に高反射率を有するＡｌ，Ａｕ，Ａｇあるいはそれらの合金により、上述のスパッタリング法により形成される。
【００２２】
つぎに、第１の情報層９の半透明反射膜３について詳細に説明する。
半透明反射膜３を形成する場合、一般にその膜厚の増加とともに反射率Ｒ１（％）は高くなり、逆に透過率Ｔ１（％）は減少する。また、反射する光、および透過する光の他に、膜に吸収される光がある。この吸収される光の割合を吸収率Ａ１という。ここで、半透明反射膜３に入射する光量を１００（％）とすると、つぎの式が成立する。
Ｒ１＋Ｔ１＋Ａ１＝１００（％）      （１）
【００２３】
上述のような２つの情報層９および１０を有する光学記録媒体において、再生が良好であるための条件としては、第１の情報層９からの戻り光量Ｓ１（％）と、第２の情報層１０からの戻り光量Ｓ２（％）とが十分に大きいことが必要である。これらの値Ｓ１およびＳ２は、それぞれの情報層９および１０での反射率Ｒ１およびＲ２に比例する。
【００２４】
再生専用のいわゆるＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）記録媒体の場合、反射率が約１０％以上であれば再生が可能である。これは反射率が約１０％以下になると、ディスク表面と空気との界面で生じる反射光と、情報層からの反射光とを識別することが困難となり、フォーカス制御ができなくなるからである。
【００２５】
半透明反射膜３は、再生光８の入射側に配置されるため、戻り光量Ｓ１はそのまま半透明反射膜３の反射率Ｒ１に比例した量だけの信号となる。ここで、基板１での光の吸収は極めて小さいので、戻り光量Ｓ１＝反射率Ｒ１としてよい。
【００２６】
一方、戻り光量Ｓ２は、光路の途中に半透明反射膜３が存在するので、その影響のため多少複雑になる。そこで、戻り光量Ｓ２に対する、半透明反射膜３の影響を計算により求めてみる。
まず、半透明反射膜３に入射する光量のうち、半透明反射膜３を透過して第２の情報層１０に到達する光量の割合は、半透明反射膜３の透過率Ｔ１（＝１００−Ｒ１−Ａ１）で表される。ついで、第２の情報層１０に到達した光量のうち、第２の情報層１０の反射膜４で反射される光量の割合は、反射膜４の反射率Ｒ２で表される。また、第２の情報層１０の反射膜４で反射される光量のうち、半透明反射膜３を透過する光量の割合は、半透明反射膜３の透過率Ｔ１で表される。この第１の情報層９の半透明反射膜３を透過したものが戻り光量となる。
【００２７】
したがって、戻り光量は（Ｔ１×Ｒ２×Ｔ１）／１００００、あるいは（１００−Ｒ１−Ａ１）2 ×Ｒ２／１００００で表される。したがって、第２の情報層１０からの戻り光量Ｓ２は、次式で表すことができる。
Ｓ２＝（１００−Ｒ１−Ａ１）2 ×Ｒ２／１００００    （２）
【００２８】
ここで、Ａｇからなる半透明反射膜３を例として、上式について検討してみる。測定波長を６５０ｎｍとし、半透明反射膜３の膜厚を１０ｎｍとすると、反射率Ｒ１＝２６％となり、吸収率Ａｌ＝１３％となる。また、第２の情報層１０の反射膜４の反射率Ｒ２＝８０％とすると、戻り光量Ｓ２＝３０％となる。これらのことから、戻り光量Ｓ１＝２６％、戻り光量Ｓ２＝３０％となる。これにより戻り光量Ｓ１およびＳ２ともに１０％以上となるので、十分な信号を得ることが可能となる。
【００２９】
つぎに、光学記録媒体の半透明反射膜３について行った、耐候性の検討結果を説明する。
半透明反射膜３の膜厚は、従来の反射膜の膜厚と比較すると、極めて薄い領域にある。したがって、半透明反射膜３は十分な耐候性を有することが必要である。
【００３０】
本発明においては、まず、ＰｄおよびＣｕをＡｇに固溶させたＡｇＰｄＣｕ合金のスパッタリングターゲットを作製した。また、ＰｄおよびＴｉをＡｇに固溶させたＡｇＰｄＴｉ合金のスパッタリングターゲットを作製した。
つぎに、これらいずれかのスパッタリングターゲットを用いて、スパッタリング法により、それらの合金薄膜の半透明反射膜を形成し、光学記録媒体を得た。
【００３１】
ここで、Ａｇ合金からなるスパッタリングターゲット材料として、Ｐｄを特に選択した理由は、まず、Ｐｄの比重が１２．０（ｇ／ｃｍ3 ）であり、Ａｇの比重１０．５（ｇ／ｃｍ3 ）と比較すると、両者の比重差が小さいということがあげられる。このように比重差が小さいと、合金を作製する際の溶融工程から冷却固化工程において、添加元素であるＰｄの合金全体に対しての偏析が抑制でき、均一な組成のスパッタリングターゲットが容易に作製できる。さらに、合金を作製する工程中で、金属間化合物が形成されないという利点もある。
【００３２】
また、Ａｇは、硫黄と反応しやすいので大気中に長時間放置されると、硫化銀（Ａｇ2 Ｓ）となり黒色化する。この結果、Ａｇ薄膜の光学特性が劣化する。また、Ａｇは、塩素とも激しく反応して塩化銀（ＡｇＣｌ）となり白濁化する。この結果、Ａｇ薄膜の光学特性が劣化する。しかし、Ａｇは、酸素、水素、あるいは水に対しては比較的安定な物質である。
一方、Ｐｄは、高温に達しない限り硫黄や塩素と反応しにくい。したがって、Ｐｄは、硫黄や塩素に対して化学的に安定な物質である。
【００３３】
また、ＡｇにＰｄを一定量添加して溶融することにより、冷却後のＡｇ結晶の粒界にＰｄを均一に分散侵入させることができる。この結果、ＡｇＰｄ合金とした場合、Ａｇの耐酸素性・耐水素性と、Ｐｄの耐塩素性・耐硫黄性との相互作用により、塩素、水素、酸素、硫黄という、大気中、あるいは特殊環境中で検討される非金属元素による汚染や光学記録媒体に採用される際に要求される環境や雰囲気下での高い耐候性の向上の実現が可能になる。
【００３４】
つぎに、耐候性の試験方法について説明する。ここでは、高温高湿試験と塩素試験を行った。
高温高湿試験のサンプルは、平滑な表面を有するガラス基板上に、半透明反射膜として厚さ１０ｎｍのＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、またはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜をスパッタリング法により形成したものを用いた。
高温高湿試験は、沸騰水から発生する水蒸気にこのサンプルを１時間暴露することにより行った。
【００３５】
塩素試験のサンプルは、図１に示した光学記録媒体の構造において、基板２のない状態のものを用いた。すなわち、データに対応した凹凸ピットの形成されたポリカーボネート基板上に半透明反射膜であるＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、またはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜を１０ｎｍスパッタリング法により形成し、その後に透明接着剤であるアクリル系紫外線硬化樹脂により上記の半透明反射膜を被覆した構造のものを用いた。
塩素試験は、常温で、５％濃度の塩水にこのサンプルを２４０時間浸漬して行った。
【００３６】
表１は、ＡｇＰｄＣｕ合金薄膜およびＡｇＰｄＴｉ合金薄膜についてした、高温高湿試験結果および塩化試験結果を示したものである。
【００３７】
【表１】
0004260972.tif 000002
【００３８】
まず、高温高湿試験から得られた知見について説明する。
Ａｇ薄膜では、光学特性の変化、詳しくは透過率の増加が認められた。
また、ＡｇＰｄ合金薄膜では、Ｐｄが２．５〜４．５ｗｔ％の場合に、黒いシミの発生が認められた。この黒いシミの発生は、顕微鏡による観察の結果、微小領域で隆起が生じていることが原因であると判明した。この微小領域の隆起は、データ再生時のエラーレートの増加の原因となるため実用上問題となる。
【００３９】
また、ＡｇＰｄＣｕ合金薄膜では、０．１〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕの場合に、変化は認められなかった。しかし、３．５ｗｔ％ＰｄとＰｄ含有量が多い場合には黒いシミが認められた。
同様に、ＡｇＰｄＴｉ合金薄膜では、０．１〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉの場合に、変化は認められなかった。また、３．５ｗｔ％ＰｄとＰｄ含有量が多い場合には黒いシミが認められた。
このように、第三の元素としてＣｕやＴｉを添加することにより、耐候性の改善が認められ、より高い信頼性が得られた。
【００４０】
つぎに、塩化試験から得られた知見について説明する。
Ａｇ薄膜では、塩化によるものと思われる膜の白濁化が認められた。
また、Ａｇ薄膜と基板の間に塩水が浸透し、Ａｇ薄膜が基板から部分的に浮いている現象が認められた。これは、Ａｇ薄膜とプラスティック基板との密着力が弱いことに起因するものと考えられる。
【００４１】
また、ＡｇＰｄ合金薄膜、すなわちＣｕあるいはＴｉの添加されていないＡｇＰｄ合金薄膜では、Ｐｄの含有量によらず、ＡｇＰｄ合金薄膜と基板との間に塩水が浸透し、薄膜が基板から部分的に浮いている現象が認められた。これは、ＡｇＰｄ合金薄膜とプラスティック基板との密着力が弱いことに起因するものと考えられる。
【００４２】
また、ＡｇＰｄＣｕ合金またはＡｇＰｄＴｉ合金では、Ｐｄ含有量が０．１ｗｔ％以下と少ない場合に、薄膜が部分的に腐食され白濁化する現象が観察された。
上述の白濁化、および基板からの膜剥がれは、いずれもデータ再生時のエラーレートの増加の原因となるため実用上問題となる。
【００４３】
これらに対し、ＡｇＰｄＣｕ合金薄膜またはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜では、０．１〜３．０ｗｔ％Ｐｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕあるいはＴｉが添加された場合に、基板からの膜剥がれは観察されなかった。
このように、第三の元素としてＣｕやＴｉを添加することにより、耐候性が改善され、かつ基板との接合性が強化され、より高い信頼性が得られた。
【００４４】
上述した高温高湿試験結果および塩化試験結果から、両試験をともにクリアする組成として、半透明反射膜は、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金からなるもの、並びに、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％のＴｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金薄膜からなるものが有効である。
【００４５】
つぎに、スパッタリングターゲット材料について説明する。
スパッタリングターゲット材料としてＣｕやＴｉをＡｇに添加する場合には、ＣｕやＴｉをＡｇに完全に固溶させることが困難である。したがって、部分的にＣｕあるいはＴｉの組成が変動するため、そのスパッタリングターゲットを用いて形成されたＡｇＣｕ合金薄膜、あるいはＡｇＴｉ合金薄膜においても、ＣｕあるいはＴｉの組成が変動し、安定した耐候性あるいは光学特性を得ることができない。
【００４６】
これに対し、ＡｇＰｄ合金に対してＣｕあるいはＴｉを添加すると、ＣｕあるいはＴｉは比較的容易に固溶することがわかった。これは、ＰｄがＡｇ，Ｃｕ，Ｔｉのそれぞれの原子と固溶することが確認されている。したがって、Ｐｄが、固溶助剤としての作用を起こして、固溶し難いＡｇとＣｕあるいはＴｉに対してそれぞれの元素と１次固溶反応を起こしその後に残りの１元素と２次固溶反応を起こして結合させることで、三元素間で完全固溶体をつくることが可能になったものと考えられる。
【００４７】
つぎに、光学記録媒体６の半透明反射膜３について行った、光学特性の評価結果について説明する。
最初に、半透明反射膜の光学特性の評価方法について説明する。
まず、平滑な表面を有するガラス基板上に、半透明反射膜であるＡｇＰｄＣｕ合金薄膜またはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜をスパッタリング法により形成した。
【００４８】
その後、半透明反射膜の表面側から平行光を入射させ、反射率、透過率、および吸収率の測定を行なった。
なお、本測定法により得られた反射率などの光学特性は、図１のような形態を有する光学記録媒体を用いてレーザー光を情報層に集光させて測定した反射率などの光学特性と異なった値を示す。このことについては後に詳述する。
【００４９】
上述の光学特性の測定において、用いた波長は４００ｎｍおよび６５０ｎｍである。ここで、これらの波長を選んだのは、６５０ｎｍが通常の光ディスクシステムに用いられている波長であり、また４００ｎｍが高密度記録化のための青色半導体レーザーの波長だからである。これらの波長で十分な光学特性を有することは重要なことである。
【００５０】
また、双方の波長に満足する光学特性を有することも実用上おおきなメリットを有する。
例えば、６５０ｎｍと４００ｎｍの双方の波長において、第１の情報層９と第２の情報層１０の再生を安定に行なうことが可能な膜設計を行なっておくと、将来４００ｎｍの青色レーザーを光源とする光ディスクシステムが開発された場合に、６５０ｎｍの赤色レーザーを用いた光ディスクシステムで再生が可能だったディスク媒体を、そのまま青色レーザーのシステムで再生することが可能となるからである。
【００５１】
表２は、波長６５０ｎｍの条件で、代表的な組成を有する半透明反射膜について、反射率、透過率、および吸収率を測定した結果を示したものである。
【００５２】
【表２】
0004260972.tif 000003
【００５３】
表２に見られるように、各組成とも膜厚の増加とともに反射率は増加し、逆に透過率は減少し、また吸収率は増加する。各材料間の同じ膜厚に対する反射率を見ると、膜厚により僅かに異なる値を示しており、ＰｄＣｕあるいはＰｄＴｉの添加により概ね僅かではあるが反射率が低下し、吸収率が増加するという傾向が見られる。しかし、これらはごく僅かの違いであり、膜厚に換算すると１ｎｍ程度、あるいはそれ以下の差として見積もられるため、波長６５０ｎｍでのこれらの材料間での光学特性はほぼ同等と考えられる。
【００５４】
なお、戻り光量の算出にあたり上記の光学特性実験方法で用いたサンプルと実際の光学記録媒体との膜の境界条件が異なるため、以下のような手法により補正を行なった。
上記の実験結果から複素屈折率を求め、その値から図１に示されるような構造の光学記録媒体、すなわち再生光の入射側の媒体を空気からプラスチック基板に変更し、第１の情報層からの戻り光量Ｓ１、および第２の情報層からの戻り光量Ｓ２を算出した。
【００５５】
図２は、波長６５０ｎｍにおけるＡｇ薄膜について、戻り光量Ｓ１と膜厚との関係、並びに、戻り光量Ｓ２と膜厚との関係を示した図である。
また図３は、波長４００ｎｍにおけるＡｇ薄膜について、戻り光量Ｓ１と膜厚との関係、並びに、戻り光量Ｓ２と膜厚との関係を示した図である。
図２から、安定したデータの再生を行なうための条件、すなわちＳ１≧１０％、およびＳ２≧１０％を同時に満足する膜厚を求めると、５ｎｍ以上、かつ１８ｎｍ以下の範囲となる。
また、図３からも同様に膜厚を求めると、１０ｎｍ以上となる。上限の値は、Ｓ２の曲線の外挿により２６ｎｍと推定される。
【００５６】
したがって、Ａｇ薄膜については、波長６５０ｎｍにおいて安定した再生を行なうための半透明反射膜の膜厚範囲は５ｎｍ以上、１８ｎｍ以下であり、４００ｎｍでは１０ｎｍ以上、２６ｎｍ以下となる。さらに、波長６５０ｎｍおよび波長４００ｎｍの双方において、安定した再生を行なうために適した膜厚範囲は１０ｎｍ以上、１８ｎｍ以下となる。
【００５７】
表３は、波長４００ｎｍまたは６５０ｎｍの条件で、膜厚１０ｎｍの各種組成のＡｇＰｄＣｕ薄膜およびＡｇＰｄＴｉ合金薄膜について、光学特性を測定した結果を示すものである。測定方法は前述のガラスサンプルを用いた方法と同じである。
【００５８】
【表３】
0004260972.tif 000004
【００５９】
表３に示された種々の組成の中で、Ａｇ薄膜の特性に近い光学特性を有するものは前述の有効膜厚範囲が、ほぼそのまま適用できる。しかし、Ｔｉ添加量の多いＡｇＰｄＴｉ合金薄膜の波長４００ｎｍにおける測定結果ではＡｇ膜との差は顕著である。反射率が最大５％低下し、吸収率は８％増加する。このように、光学特性がＡｇからずれる場合は、その膜厚範囲を補正する必要がある。
【００６０】
図４は、表２に示したＡｇ、Ａｇ−１．２ｗｔ％Ｐｄ−１．３ｗｔ％Ｃｕ、およびＡｇ−１．２ｗｔ％Ｐｄ−１．３ｗｔ％Ｔｉにおける反射率（％）と膜圧（ｎｍ）の関係を示した図である。この図４からわかるように、この膜厚範囲において、膜厚と反射率の間にはほぼ比例関係が成立する。
【００６１】
一方、図２で説明したように、波長６５０ｎｍにおいては膜厚が５ｎｍあれば、戻り光量Ｓ１は１０％を確保できる。他方、表３からわかるように、波長６５０ｎｍにおいてはＡｇ薄膜の反射率が３５．５％であるに対して、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金のうち最も反射率が小さいものは３４．２％である。この３４．２％の反射率を３５．５％にするためには、膜厚をその分厚くすればよいのであるから、必要な膜厚は次式のようになる。すなわち３５．５／３４．２×５＝５．２となる。ここで、少数第１位を四捨五入すると５ｎｍになる。このことから０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において必要な最小の膜厚は５ｎｍとなる。
【００６２】
同様な計算を０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金についてもすると３５．５／３２．７×５＝５．４となる。少数第１位を四捨五入すると５ｎｍとなる。このことから０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金において必要な最小の膜厚は５ｎｍとなる。
【００６３】
また、図２からわかるように、波長６５０ｎｍにおけるＡｇの膜厚の最大値は１８ｎｍである。この場合、戻り光量Ｓ２を１０％以上にすることが条件となる。また、戻り光量Ｓ２は、半透明反射膜の透過率の２乗に比例する。
【００６４】
一方、表３からＡｇ薄膜の透過率が５１．２％であるのに対して、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金、および０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金の透過率は、この値よりも大きい。したがって、Ａｇ以外の合金の戻り光量Ｓ２は、Ａｇの戻り光量Ｓ２よりも大きな値であることがわかる。したがって、膜厚の最大値は１８ｎｍと見ておけば十分であることがわかる。
【００６５】
このことから、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において必要な最大の膜厚は１８ｍとする。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金において必要な最大の膜厚は１８ｎｍとする。
【００６６】
これらをまとめると、波長６５０ｎｍにおいて、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において最適な膜厚は５〜１８ｎｍとなる。
また、波長６５０ｎｍにおいて、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金において最適な膜厚は５〜１８ｎｍとなる。
【００６７】
つぎに、波長が４００ｎｍの場合についてみてみる。
図３で説明したように、波長４００ｎｍにおいて膜厚が１０ｎｍあれば、戻り光量Ｓ１は１０％を確保できる。一方、表３において、Ａｇの膜厚が１０ｎｍであるときその反射率は１５．４％となっている。この場合に戻り光量Ｓ１は１０％となっている。
【００６８】
ここで、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金のうち最も小さい反射率は１４．９％であるから、膜厚は次式となる。すなわち１５．４／１４．９×１０＝１０．３となる。少数第１位を四捨五入すると１０ｎｍとなる。このことから、波長４００ｎｍにおける０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において必要な最小の膜厚は１０ｎｍとなる。
【００６９】
つぎに、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金についてみてみる。
０．５ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において同様に計算すると最小の膜厚は１１ｎｍになる。
また、０．５〜２．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最小の膜厚は１２ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最小の膜厚は１３ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜１．５ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最小の膜厚は１４ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最小の膜厚は１５ｎｍになる。
【００７０】
一方、図３において戻り光量Ｓ２の曲線の外挿値から、波長４００ｎｍのＡｇにおける最大膜厚は２６ｎｍであった。このときＡｇの透過率は７５．８％である。これに対して、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金の最も小さい透過率は７２．９％となっている。ここで、膜厚と透過率が反比例すると仮定すると必要な最大膜厚は次式となる。すなわち７２．９／７５．８×２６＝２５．０となる。このことから、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において必要な最大の膜厚は２５ｎｍとなる。
【００７１】
同様に０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金について計算した。この結果、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｔｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金において必要な最大の膜厚は２５ｎｍとなる。
【００７２】
これらのことをまとめると、波長４００ｎｍにおける０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において最適な膜厚は１０〜２５ｎｍとなる。
また、波長４００ｎｍにおける０．５ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において最適な膜厚は１１〜２５ｎｍになる。
また、波長４００ｎｍにおける０．５〜２．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最適な膜厚は１２〜２５ｎｍになる。
また、波長４００ｎｍにおける０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最適な膜厚は１３〜２５ｎｍになる。
また、波長４００ｎｍにおける０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜１．５ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最適な膜厚は１４〜２５ｎｍになる。
また、波長４００ｎｍにおける０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金の最適な膜厚は１５〜２５ｎｍになる。
【００７３】
さらに、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔ％Ｃｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１０〜１８ｎｍである。
【００７４】
また、０．５ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１１〜１８ｎｍになる。
また、０．５〜２．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１２〜１８ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１３〜１８ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜１．５ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１４〜１８ｎｍになる。
また、０．５〜３．０ｗｔ％Ｐｄおよび０．１〜３．０ｗｔＴｉ％を含有するＡｇＰｄＴｉ合金において、波長４００ｎｍおよび６５０ｎｍの双方を同時に満足する最適な膜厚は１５〜１８ｎｍになる。
【００７５】
以上のことから、本発明の実施の形態によれば、耐候性試験および光学特性測定の結果より、Ａｇをベース材料として、Ｐｄを０．５〜３．０ｗｔ％、さらに第三元素としてＣｕを０．１〜３．０ｗｔ％、あるいはＴｉを０．１〜３．０ｗｔ％のいずれかが添加されたＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、あるいはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜を半透明反射膜に用いることにより、耐候性が改善され、かつ基板との接合性が強化され、より高い信頼性が得られる。
【００７６】
また、半透明反射膜を所定の膜厚にすることにより、波長が６５０ｎｍまたは４００ｎｍのいずれかの条件のときに、並びに、６５０ｎｍおよび４００ｎｍの双方を同時に満足する条件のときに、安定した再生が可能な光学記録媒体を得ることができる。なお、６５０ｎｍと４００ｎｍの波長の間の波長においても安定な再生が可能なことは言うまでもない。
【００７７】
また、上述の組成範囲の合金は容易に固溶するため、微小な領域にまでわたり均一な組成のスパッタリングターゲットを作製することが可能であり、そのスパッタリングターゲットを用いることによって微小領域での組成が均一である薄膜を作製することができる。
【００７８】
なお、上述の発明の実施の形態においては、Ａｇをベース材料として、Ｐｄを０．５〜３．０ｗｔ％、さらに第三元素としてＣｕを０．１〜３．０ｗｔ％、あるいはＴｉを０．１〜３．０ｗｔ％のいずれかが添加されたＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、あるいはＡｇＰｄＴｉ合金薄膜を半透明反射膜に用いることについて説明したが、第三元素はＣｕ、Ｔｉに限定されるわけではない。すなわち、このほかの金属、例えば、Ｃｒ，Ａｕ，Ａｌ，Ｒｈなども採用することができることはもちろんである。
【００７９】
また、発明の実施の形態においては、２つの情報層を有する構造のディスク状、いわゆる円盤状の光ディスクについて説明したが、本発明はこのような光ディスクや形状に限られるものではなく、単層または３層以上の情報層を有する光ディスク、光磁気ディスク、相変化型光ディスク、その他カード状またはシート状の記録媒体等、情報層に金属薄膜を有する各種の光学記録媒体に適用することができる。
【００８０】
また、例えば２枚の透明基板上にそれぞれ２層以上の情報層を形成し、これら透明基板をその情報層を有する面をつき合わせ接合して形成し、両透明基板側から光照射を行うようにした構成とすることもできるなど種々の構造とすることができる。
【００８１】
また、本発明は上述の実施の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【００８２】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
半透明反射膜が、０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＣｕを含有するＡｇＰｄＣｕ合金薄膜、または０．５〜３．０ｗｔ％のＰｄ、および０．１〜３．０ｗｔ％のＴｉを含有するＡｇＰｄＴｉ合金薄膜からなるので、半透明反射膜の耐候性が改善され、かつ半透明反射膜と基板との接合性が強化され、より高い信頼性が得られる。
また、半透明反射膜を所定の膜厚にすることにより、安定した再生が可能な光学記録媒体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学記録媒体の一例を示した側面図である。
【図２】波長６５０ｎｍにおけるＡｇ薄膜について、戻り光量Ｓ１と膜厚との関係、並びに、戻り光量Ｓ２と膜厚との関係を示した図である。
【図３】波長４００ｎｍにおけるＡｇ薄膜について、戻り光量Ｓ１と膜厚との関係、並びに、戻り光量Ｓ２と膜厚との関係を示した図である。
【図４】表２に示したＡｇ、Ａｇ−１．２ｗｔ％Ｐｄ−１．３ｗｔ％Ｃｕ、およびＡｇ−１．２ｗｔ％Ｐｄ−１．３ｗｔ％Ｔｉにおける反射率（％）と膜圧（ｎｍ）の関係を示した図である。
【符号の説明】
１，２‥‥基板、３‥‥半透明反射膜、４‥‥反射膜、５‥‥透明接着剤、６‥‥光学記録媒体、７‥‥対物レンズ、８‥‥再生光、９‥‥第１の情報層、１０‥‥第２の情報層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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