本発明の要件の意味や実施態様につき以� ��に順に説明する。

(光情報記録媒体)
 本発明が対象とする光情報記録媒体につき� ��明する。本発明が対象とする光情報記録媒� ��は、前提として光ディスクを意味する。こ� ��光ディスクにはいくつかの種類があるが、� ��録再生原理から大きくは、再生専用型、追� ��型、書換型の3種類に分類される。本発明は 、反射膜の成分組成に特徴があり、光情報記 録媒体としての前提となる、あるいは具備す べき光ディスクの構造や形状自体は、市販乃 至公知のものが選択、適用できる。

 この中、再生専用型光ディスクは、例え� ��ポリカーボネートなどの透明プラスチック� �(透明樹脂) 基板上に設けた凹凸の記録ピッ� ��によって記録データを形成した後に、Ag合� �反射膜を設けた構造を有している。なお、� �射膜としては、Ag以外にも、Al、Au等を主成� �とする反射膜があるが、本発明では対象と� �しない。また、基板は、ポリカーボネート� �どの樹脂基板でなくても、ガラス、アルミ� �カーボンなどの基板でも良い。

 図1は、この再生専用型光ディスクの断面 構造の1例を示す模式図である。図1において� ��1と5とはポリカーボネート(PC)基板、2は本発 明が対象とするAg合金の半透明反射膜、3は紫 外線(UV)で硬化する樹脂接着剤層、4は本発明� ��対象とするAg合金の全反射膜である。

 再生専用型光ディスクにおいて、データ� ��み出しは、ディスクに照射されたレーザー� ��の位相差や反射差を検出することにより行� ��。それぞれ個別の記録ピットを形成した透� ��プラスチック基板5上に反射膜4を設けたも� �が、前記した断面構造として、PC基板5上にAg 合金の反射膜4を成膜し、この反射膜4の上に� ��外線(UV)で硬化する樹脂接着剤層3をスピン� �ートしたものである。

 図1では、これに、更に、半透明反射膜 ( 半透過膜) を設けた透明プラスチック基板1� �貼り合わせて2層に記録したデータを読み出� ��タイプを示している。これは、図1に示すよ うに、断面構造として、PC基板1上に、Ag合金� ��半透過膜2を成膜し、この半透過膜2を、紫� �線(UV)で硬化する樹脂層を介して前記PC基板5� ��のAg合金全反射膜4に貼り合わせて積層した� ��のである。

(Ag合金反射膜組成)
 本発明Ag合金反射膜の化学成分組成につい� �、以下に説明する。本発明Ag合金反射膜の化 学成分組成は、上記の通り説明した、光情報 記録媒体用反射膜として、耐環境性や初期反 射率などの基本的特性を有するために、Pr、H o、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択される元素の一� ��または二種以上を合計で0.1~5原子%含有し、� ��部がAgおよび不可避的不純物からなるもの� �する。これに更に、選択的に、Biを0.01~1原子 %、Cu、Auの一種または二種を合計で0.3~5原子%� ��有しても良い。

Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tb:
 Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbの特定元素は、後� �する実施例で裏付ける通り、他の希土類元� �などに比して、前記したAgが紫外線硬化樹脂 層側へ拡散して凝集する劣化モードの抑制効 果が大きい。しかもこの効果を長期間に亙っ て持続する作用がある。この結果、Ag合金反� ��膜の優れた耐湿熱性や耐光性などの耐環境� ��を長期に亙って維持でき、本発明で言う耐� ��境性が向上する。

 この効果を発揮させるためには、Pr、Ho、 Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択される一種または� �種以上を合計で0.1~5原子%の範囲でAgに含有さ せる。

 Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbの含有量が合計� �0.1原子%未満では、含有量が少な過ぎて、前� ��した劣化モードの抑制効果、Ag合金反射膜� �耐環境性向上効果が小さくなる。このため� �Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択される元素 の含有量の下限は、合計で0.1原子%とする。

 一方、Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択� �れる元素の含有量は、合計で5原子%を越える 必要は無い。これら元素の含有量が多過ぎる と、初期反射率などの反射性能や半透過性能 などの基本膜特性を低下させる。このため、 Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択される元素� ��含有量の上限は合計で5原子%とする。

 この他、耐環境性を向上させるために、� ��射膜としてのAg合金に、更にBiを0.01~1原子%� �有するか、および/または、Cu、Auの一種また は二種を合計で0.3~5原子%含有しても良い。

Bi:
 Biは、Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択され る特定の元素と共存(併用)することにより、� ��記したAgが紫外線硬化樹脂層側へ拡散して� �集する劣化モードを抑制して、Ag合金反射膜 の耐環境性を向上させる効果がある。選択的 にBiを含有させる場合には、その効果を発揮� ��せるために0.01原子%以上含有させる。しか� �、Biが多過ぎると、初期反射率などの反射性 能や半透過性能などの基本的な反射膜特性を 低下させる。このため、Biを1原子%を超えて� �有させる必要は無い。

Cu、Au:
 Cu、Auは、Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択� ��れる特定の元素と共存(併用)することによ� �、前記したAgが紫外線硬化樹脂層側へ拡散し て凝集する劣化モードを抑制して、Ag合金反� ��膜の耐環境性を向上させる効果がある。選� ��的に、これら元素を含有させる場合には、� ��の効果を発揮させるために、Cu、Auの一種ま たは二種を合計で0.3原子%以上含有させる。� �かし、これら元素が多過ぎると、初期反射� �などの反射性能や半透過性能などの基本的� �反射膜特性を低下させる。このため、Cu、Au� ��一種または二種を合計で5 原子%を超えて含 有させる必要は無い。

 本発明Ag合金反射膜では、これら以外の� �素は基本的に不純物であり、混入が不可避� �な不純物について、本発明で目的とする耐� �境性向上効果や反射膜としての基本的な特� �を阻害しない範囲での含有は許容する。し� �がって、本発明Ag合金反射膜では、上記元素 以外の組成は、残部がAgおよび不可避的不純� ��とする。

(Ag合金反射膜の成膜)
 本発明Ag合金反射膜は、PCなどの基板表面に 、Ag合金からなるスパッタリングターゲット� ��スパッタリング乃至蒸着して成膜される。� ��の際、スパッタリングターゲットを、本発� ��スパッタリングターゲットとして、前記し� ��本発明組成のAg反射膜と同じあるいは近似� �る組成範囲のAg合金からなるものとすれば、 本発明組成のAg反射膜が得られやすい。

 即ち、Ag合金反射膜をPr、Ho、Yb、Sm、Er、T m、Tbを含有するAg合金として成膜するスパッ� ��リングターゲットとしては、Ag合金反射膜� �Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tb含有量に対応して、 Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbから選択される元素� ��一種または二種以上を合計で0.1~5原子%の範� ��で含有し、残部がAgおよび不可避的不純物� �らなるものとすることが好ましい。

 また、Ag合金反射膜に更にBiを選択的に含 有させる場合には、Ag合金反射膜のBi含有量� �応じて、上記Pr、Ho、Yb、Sm、Er、Tm、Tbに加え 、Biを更に0.01~1.5原子%含有するスパッタリン� ��ターゲットとすることが好ましい。この際� ��Bi特有の問題として、反射膜の膜厚が厚い� �どスパッタリングされるBiがロスしやすくな り、Ag合金反射膜のBi含有量の方がターゲッ� �のBi含有量よりも少なくなりやすい。このた め、このロス分を見込んで、反射膜の膜厚に よって、ターゲットの方のBi含有量を、Ag合� �反射膜のBi含有量よりも多めにすることが好 ましい。したがって、ターゲットの方の上記 Bi含有量の上限はAg合金反射膜のBi含有量の上 限よりも多めに設定している。

 また、Ag合金反射膜に更にCu、Auを選択的� ��含有させる場合には、Ag合金反射膜のCu、Au� ��各含有量に対応して、上記Pr、Ho、Yb、Sm、Er 、Tm、TbあるいはBiに加え、更にCu、Auの一種� �たは二種を合計で0.3~5原子%含有するスパッ� �リングターゲットとすることが好ましい。

 なお、成膜可能であれば、Agと、Pr、Ho、Y b、Sm、Er、Tm、Tbなどの合金元素、Bi、Cu、Auな どの合金元素から各々別々になるか、あるい は、それらを含む、複数のスパッタリングタ ーゲットを用い、成膜の結果として、本発明 組成のAg反射膜を得るようにしても良い。

 スパッタリング乃至蒸着方法は、これら� ��膜の成膜法として公知および汎用されてい� ��方法が適宜使用できる。しかし、成膜の安� ��性では、DCマグネトロンスパッタリング法� �用いることが好ましい。

 使用するスパッタリングターゲットは、� ��記した本発明組成のAg反射膜と同じか、あ� �いはこれに近似する組成範囲のAg合金や、各 合金要素から各々なる純金属、あるいは合金 を一旦溶解して、板状など適宜の形状に鋳造 するか、スプレイフォーミングなどの溶製法 あるいは粉末冶金法によって、板状など適宜 の形状に製造できる。

成膜された本発明Ag合金反射膜は、前記し� ��、本発明光情報記録媒体として、光情報記� ��媒体として必要な断面構造や表面構造に、� ��に製作される。

 (耐光性評価試験)
 このように、本発明が対象とする光情報記� ��媒体 (光ディスク) は幾つかの種類がある� ��のの、本発明における前記耐光性評価試験� ��、これら光情報記録媒体の種類にかかわら� ��、再現性のために、共通する条件とする。� ��た、前記したAgが紫外線硬化樹脂層側へ拡� �して凝集する劣化モードが発生しやすく、� �つ、この劣化モードを長期に亙り抑制でき� �耐環境性向上効果が検証できる条件とする� �このような条件とすれば、本発明が対象と� �る光情報記録媒体 (光ディスク) への適用� �否の評価基準として、再現性良く適用でき� �。この点は、後述する耐湿熱性評価試験も� �様である。

 本発明における耐光性評価試験は、Ag合� �薄膜と紫外線硬化樹脂層とを接触させた状� �で、順にポリカーボネート基板上に積層し� �光情報記録媒体に対して、波長がより短い� �世代向けの波長405nmの光と、現行向けの波長 650nmの光とを少なくとも200時間照射し、この� ��射後の光情報記録媒体の反射率の変化を測� ��する。

 そして、この照射前後での光情報記録媒� ��の反射率の変化が、半透過膜として平均膜� ��が15nmのAg合金薄膜(反射膜)では、波長405nmの 光の照射前後での光情報記録媒体の反射率の 変化が3.5%以下であることを必須とし、好ま� �くは2%以下として、本発明の耐環境性性能の 選択基準とする。また、波長650nmの光の反射� ��変化が1.5%以下であることを必須とし、好ま しくは1.0%以下として、本発明の耐環境性性� �の選択基準とする。

 全反射膜として平均膜厚が60nmと比較的厚 いAg合金薄膜(反射膜)では、波長405nmの光の照 射前後での光情報記録媒体の反射率の変化が 3%以下であることを必須とし、好ましくは1%� �下として、本発明の耐環境性の耐光性性能� �選択基準とする。また、波長650nmの光の反射 率変化が1.0%以下であることを必須とし、好� �しくは0.5%以下として、本発明の耐環境性性� ��の選択基準とする。

 耐光性評価試験において、積層した光情� ��記録媒体に対して蛍光灯光を照射するに際� ��、反射率の測定波長は、上記した通り、次� ��代光ディスク(Blue-ray Disc、HD DVD)でデータ� �読み出し書き込みに使用される405nm、及び現 行DVD に使用される650nmとする。耐光性評価� �験の条件は、上記波長の光を照射できる色� �度6700Kの蛍光灯をディスクから60mmの距離に� �持して、蛍光灯光を照射する。試験温度は25 ℃で、上記した通り、照射保持時間は最低で も200時間を目安とし、これよりも長い400時間 などを併用して評価しても良い。

 そして、この照射前後での光情報記録媒� ��の反射率の測定を、日本分光 (株) 製のV-57 0可視・紫外分光光度計を用い、次世代光デ� �スクおよび現行DVDでのデータの読み出し書� �込み波長にて測定する。

 (耐湿熱性評価試験)
 耐湿熱性試験の条件は、耐光性に使用した� ��と同じ積層条件からなる光情報記録媒体を� ��温度80℃、湿度90%RHの湿熱環境下に、少なく とも200時間保持する。そして、この保持前後 での光情報記録媒体の反射率の変化(反射率� �絶対値変化)が、半透過膜として平均膜厚が1 5nmのAg合金薄膜(反射膜)では、波長405nmの光で 湿熱環境保持前後での光情報記録媒体の反射 率の変化が2%以下であることを必須とし、好� ��しくは1%以下として、本発明の耐環境性性� �の選択基準とする。また、波長650nmの光で湿 熱環境保持前後での光情報記録媒体の反射率 の変化が1%以下であることを必須とし、好ま� ��くは0.5%以下として、本発明の耐環境性性能 の選択基準とする。

 全反射膜として平均膜厚が60nmと比較的厚 いAg合金薄膜(反射膜)では、波長405nmの光で湿 熱環境保持前後での光情報記録媒体の反射率 の変化(反射率の絶対値変化)が、1%以下であ� �ことを必須とし、好ましくは0.5%以下として� ��本発明の耐環境性の耐湿熱性性能の選択基� ��とする。また、波長650nmの光で湿熱環境保� �前後での光情報記録媒体の反射率の変化が0. 5%以下であることを必須とし、好ましくは0.3% 以下として、本発明の耐環境性性能の選択基 準とする。

 この湿熱環境照射前後での光情報記録媒� ��の反射率の測定は、耐光性と同様に、日本� ��光 (株) 製V-570可視・紫外分光光度計を用� �、次世代光ディスクおよび現行DVDでのデー� �の読み出し、書き込み波長にて測定する。

 (その他の評価試験条件)
 これら耐光性と耐湿熱性の両評価試験に使� ��する光情報記録媒体試験体は、再現性のた� ��に同じものを使用することが好ましい。ま� ��、基板は再現性のためには、対象とする光� ��報記録媒体 (光ディスク) に使用されてい� ��基板と同じ基板を選択することが好ましい� ��これは基板の種類だけでなく、厚み×直径� �同様である。例えば、光情報記録媒体に汎� �されるポリカーボネート基板では、厚み×直 径は、汎用されている0.6~1.1mm厚×8~12cm直径の� ��囲で良い。

 また、Ag合金反射膜の上層に積層させて� �いに接触させる、紫外線硬化樹脂層も、再� �性のためには、対象とする光情報記録媒体  (光ディスク) に使用されている紫外線硬化� �脂と同じ樹脂を選択することが好ましい。� �れは紫外線硬化樹脂の種類だけでなく層の� �みも同様である。例えば、前記した再生専� �型光ディスクのタイプでポリカーボネート� �板の場合に汎用されている、紫外線硬化樹� �の厚み30~120μmの範囲で良い。

 (初期反射率:基本特性)
 本発明が対象とする光情報記録媒体 (光デ� ��スク) では、以上説明した耐環境性もさる� ��とながら、基本的な特性として、当然なが� ��高い初期反射率が要求される。この点、本� ��明反射膜も、この要求を満たす高い初期反� ��率を有することが好ましい。

 光情報記録媒体の初期反射率の測定は、� ��本分光(株)製V-570可視紫外分光光度計を用い 、現行DVD及び次世代DVDの読み取り波長にて絶 対反射率を測定し、初期反射率とする。

 このように測定した初期反射率として、� ��発明Ag合金反射膜では、半透過膜として平� �膜厚が15nmのAg合金薄膜(反射膜)では、405nm波� ��の光照射では20%以上、650nm波長の光照射で� �58%以上を各々合格ラインの選択基準とする� �また、全反射膜として平均膜厚が60nmと比較� ��厚いAg合金薄膜(反射膜)では、405nm波長の光� ��射では77%以上、650nm波長の光照射では90%以� �を各々合格ラインの選択基準とする。