JPH07130007A - 光学素子、情報記録媒体及び情報記録／再生装置 - Google Patents
光学素子、情報記録媒体及び情報記録／再生装置Info
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- JPH07130007A JPH07130007A JP5298890A JP29889093A JPH07130007A JP H07130007 A JPH07130007 A JP H07130007A JP 5298890 A JP5298890 A JP 5298890A JP 29889093 A JP29889093 A JP 29889093A JP H07130007 A JPH07130007 A JP H07130007A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 光学的に透明な基板２上に少なくとも光反射
層24が形成され、この光反射層の有効面積の50％以上が
粒界を有しない構造24Ａからなっていることを特徴とす
る光ディスク等の光学素子又は情報記録媒体、更にはこ
れを用いた情報記録／再生装置。 【効果】 耐食性等の経変特性を良好とし、信頼性を大
きく向上させることができる。
層24が形成され、この光反射層の有効面積の50％以上が
粒界を有しない構造24Ａからなっていることを特徴とす
る光ディスク等の光学素子又は情報記録媒体、更にはこ
れを用いた情報記録／再生装置。 【効果】 耐食性等の経変特性を良好とし、信頼性を大
きく向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的に透明な基体上
に少なくとも光反射層が形成されている光学素子、情報
記録媒体及び情報記録／再生装置に関するものである。
に少なくとも光反射層が形成されている光学素子、情報
記録媒体及び情報記録／再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光反射膜を用いて情報を再生する光（又
は情報）記録媒体、例えば、ＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＬＤ（レーザーディスク）などの光ディスクとし
ては、図12に示すものが知られている。
は情報）記録媒体、例えば、ＣＤ（コンパクトディス
ク）、ＬＤ（レーザーディスク）などの光ディスクとし
ては、図12に示すものが知られている。
【０００３】この光ディスク１においては、ＰＭＭＡ
（ポリメチルメタクリレート）やＰＣ（ポリカーボネー
ト）からなる透明基板２に、凹凸（信号に相当するピッ
ト）３が形成され、これらピットを含む表面には光を反
射する金属膜（通常、 0.1μｍ厚程度のＡｌ膜）４が設
けられ、更に全面に保護膜５が信号ピット３や反射膜４
を保護するために設けられている。
（ポリメチルメタクリレート）やＰＣ（ポリカーボネー
ト）からなる透明基板２に、凹凸（信号に相当するピッ
ト）３が形成され、これらピットを含む表面には光を反
射する金属膜（通常、 0.1μｍ厚程度のＡｌ膜）４が設
けられ、更に全面に保護膜５が信号ピット３や反射膜４
を保護するために設けられている。
【０００４】こうした光ディスクを用いて記録情報を再
生するには、図13に示す記録／再生装置において、半導
体レーザ15からの半導体レーザ光６をコリメーターレン
ズ７でコリメートし、対物レンズ８で集光し、光ディス
ク１に透明基板２側から入射させ、透明基板２を透過さ
せて光反射膜４からの反射光により信号層のピット３の
凹凸情報を光の干渉を用いて光量変化に変える。そし
て、この反射光９をフォトダイオード10に送り、検出す
る方法をとっている。
生するには、図13に示す記録／再生装置において、半導
体レーザ15からの半導体レーザ光６をコリメーターレン
ズ７でコリメートし、対物レンズ８で集光し、光ディス
ク１に透明基板２側から入射させ、透明基板２を透過さ
せて光反射膜４からの反射光により信号層のピット３の
凹凸情報を光の干渉を用いて光量変化に変える。そし
て、この反射光９をフォトダイオード10に送り、検出す
る方法をとっている。
【０００５】このように、ピットの反射情報を品社光に
より検出、再生しているため、その反射光の特性が重要
になるが、反射光の特性は、光反射膜（図12中の４）の
安定性（耐食性）に大きく左右される。
より検出、再生しているため、その反射光の特性が重要
になるが、反射光の特性は、光反射膜（図12中の４）の
安定性（耐食性）に大きく左右される。
【０００６】一般に、光反射膜は例えばアルミニウム
（Ａｌ）又はその合金からなり、真空蒸着法等で成膜さ
れるが、その膜質は図14のＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写
真に示すような多結晶膜となっている。この写真は、ポ
リメチルメタクリレート基板上のアルミニウム膜の保護
膜と基板を溶剤で溶解、除去した状態でのアルミニウム
膜の電子線透過像を示すものである。
（Ａｌ）又はその合金からなり、真空蒸着法等で成膜さ
れるが、その膜質は図14のＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写
真に示すような多結晶膜となっている。この写真は、ポ
リメチルメタクリレート基板上のアルミニウム膜の保護
膜と基板を溶剤で溶解、除去した状態でのアルミニウム
膜の電子線透過像を示すものである。
【０００７】ＣＤ、ＬＤ等では、Ａｌ膜に不純物添加を
行ったり、Ａｌ膜の酸化（腐食）防止用保護膜を形成す
ることにより、信頼性を得ている。しかし、図14に示し
たような多結晶膜は、粒界（結晶粒と結晶粒の境界）を
含んでいることが問題となる。
行ったり、Ａｌ膜の酸化（腐食）防止用保護膜を形成す
ることにより、信頼性を得ている。しかし、図14に示し
たような多結晶膜は、粒界（結晶粒と結晶粒の境界）を
含んでいることが問題となる。
【０００８】即ち、R. A. Vandermeer and P. Gordon;
Edge-Nucleated, Growth Controlled Recrystallizatio
n in Aluminium, Trans. AIME. 215, Aug.(1959), p.57
7.に示されるように、加工度40％の高純度Ａｌの実験で
は、Ａｌの再結晶粒は３つの結晶粒の粒界（粒界三重
点）上から発達することが認められている。Ａｌの再結
晶はヒロック（hillock)を発生させ、Ａｌ膜の平面性を
大きく劣化させて信頼性を悪くしてしまう（特開昭62−
137743号参照）。また、粒界の腐食（拡散）の進行は結
晶粒内の進行に比べて非常に速く、Ａｌ膜の劣化（光反
射率の変化）を早めるなどの問題点を有している（アル
ミニウム加工技術便覧、P102、 (2)粒界腐食 参照）。
Edge-Nucleated, Growth Controlled Recrystallizatio
n in Aluminium, Trans. AIME. 215, Aug.(1959), p.57
7.に示されるように、加工度40％の高純度Ａｌの実験で
は、Ａｌの再結晶粒は３つの結晶粒の粒界（粒界三重
点）上から発達することが認められている。Ａｌの再結
晶はヒロック（hillock)を発生させ、Ａｌ膜の平面性を
大きく劣化させて信頼性を悪くしてしまう（特開昭62−
137743号参照）。また、粒界の腐食（拡散）の進行は結
晶粒内の進行に比べて非常に速く、Ａｌ膜の劣化（光反
射率の変化）を早めるなどの問題点を有している（アル
ミニウム加工技術便覧、P102、 (2)粒界腐食 参照）。
【０００９】このようなＡｌ多結晶膜においては、結晶
粒界から酸化（腐食）が急速に進行するため、耐食性等
の経変特性が悪くなってしまう。この経時変化により、
図15に示すように、反射光９の状態が変化し、信号再生
特性が劣化する。これは特に、高密度記録、短波長光で
の再生を行うときに顕著となる。
粒界から酸化（腐食）が急速に進行するため、耐食性等
の経変特性が悪くなってしまう。この経時変化により、
図15に示すように、反射光９の状態が変化し、信号再生
特性が劣化する。これは特に、高密度記録、短波長光で
の再生を行うときに顕著となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐食
性等の経変特性が良好であり、信頼性を大きく向上させ
得る光ディスク等の光学素子又は情報記録媒体、更には
これを用いた情報記録／再生装置を提供することにあ
る。
性等の経変特性が良好であり、信頼性を大きく向上させ
得る光ディスク等の光学素子又は情報記録媒体、更には
これを用いた情報記録／再生装置を提供することにあ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、光学的
に透明な基体上に少なくとも光反射層が形成されている
光学素子において、前記反射層の有効面積の50％以上が
粒界を有しない構造からなっていることを特徴とする光
学素子に係るものである。ここで、「光学的に透明」と
は、入射光を十分に透過することを意味する。
に透明な基体上に少なくとも光反射層が形成されている
光学素子において、前記反射層の有効面積の50％以上が
粒界を有しない構造からなっていることを特徴とする光
学素子に係るものである。ここで、「光学的に透明」と
は、入射光を十分に透過することを意味する。
【００１２】本発明の光学素子によれば、光反射層の有
効面積の50％以上が粒界を有しない構造、特に非晶質
（アモルファス）からなっているため、光反射層の大部
分若しくは全体は、粒界がなく、腐食しにくい高信頼性
の膜質となる。そして、既述した粒界三重点がないた
め、再結晶化によるヒロックの発生が抑えられ、局部劣
化が起こりにくいため、高い信頼性が期待できる。こう
した効果は、光反射層がアモルファスからなるときに顕
著であるが、単結晶の光反射層でも粒界をなくせるため
に、同様な効果が期待できる。
効面積の50％以上が粒界を有しない構造、特に非晶質
（アモルファス）からなっているため、光反射層の大部
分若しくは全体は、粒界がなく、腐食しにくい高信頼性
の膜質となる。そして、既述した粒界三重点がないた
め、再結晶化によるヒロックの発生が抑えられ、局部劣
化が起こりにくいため、高い信頼性が期待できる。こう
した効果は、光反射層がアモルファスからなるときに顕
著であるが、単結晶の光反射層でも粒界をなくせるため
に、同様な効果が期待できる。
【００１３】本発明の光学素子における光反射層は、そ
の効果を高める上で、その有効面積の70％以上が粒界を
有しない構造からなり、かつ、この構造部分以外はほぼ
均一に点在した結晶部分からなっているのがよい。
の効果を高める上で、その有効面積の70％以上が粒界を
有しない構造からなり、かつ、この構造部分以外はほぼ
均一に点在した結晶部分からなっているのがよい。
【００１４】また、この光反射層は種々の材料で形成し
てよいが、アルミニウム合金、貴金属元素と半金属元素
との合金、遷移金属元素と半金属元素との合金及び希土
類元素と遷移金属元素との合金からなる群より選ばれた
材料によって形成されるのがよい。
てよいが、アルミニウム合金、貴金属元素と半金属元素
との合金、遷移金属元素と半金属元素との合金及び希土
類元素と遷移金属元素との合金からなる群より選ばれた
材料によって形成されるのがよい。
【００１５】この光反射層はまた、スパッタ法、蒸着
法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はメッキ法で形成
されたものであってよい。
法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はメッキ法で形成
されたものであってよい。
【００１６】本発明は、光学的に透明な基体上に少なく
とも光反射層が形成され、所定の情報が記録されるよう
に構成した情報記録媒体において、前記光反射層が本発
明の光学素子に用いる上記の光反射層からなっているこ
とを特徴とする情報記録媒体も提供するものである。
とも光反射層が形成され、所定の情報が記録されるよう
に構成した情報記録媒体において、前記光反射層が本発
明の光学素子に用いる上記の光反射層からなっているこ
とを特徴とする情報記録媒体も提供するものである。
【００１７】また、本発明は、上記の光学素子を光学系
に配し、所定の情報を記録／再生するように構成された
情報記録／再生装置も提供するものである。
に配し、所定の情報を記録／再生するように構成された
情報記録／再生装置も提供するものである。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】図１は、本発明に基づく光ディスク21の光
反射膜24の表面を拡大して示す透過電子顕微鏡像とピッ
トの略図であり、また、図２は同光ディスク21の一部分
の概略断面図である。
反射膜24の表面を拡大して示す透過電子顕微鏡像とピッ
トの略図であり、また、図２は同光ディスク21の一部分
の概略断面図である。
【００２０】この光反射膜24は、非晶質（アモルファ
ス）のアルミニウム合金、例えばＡｌＹによって大部分
が形成されていて、図１に示すように、非晶質で粒界の
ない構造部分24Ａが全有効面積の50％以上、望ましくは
70％以上（最も望ましくは 100％）を占め、この非晶質
の構造部分24Ａ中に、多結晶又は単結晶からなる結晶部
分24Ｂがほぼ均一に点在し、相互に連なっていないこと
が特徴的である。
ス）のアルミニウム合金、例えばＡｌＹによって大部分
が形成されていて、図１に示すように、非晶質で粒界の
ない構造部分24Ａが全有効面積の50％以上、望ましくは
70％以上（最も望ましくは 100％）を占め、この非晶質
の構造部分24Ａ中に、多結晶又は単結晶からなる結晶部
分24Ｂがほぼ均一に点在し、相互に連なっていないこと
が特徴的である。
【００２１】この結晶部分24Ｂは、それ自体が既述した
粒界を有していたり或いは非晶質部分24Ａとの間に粒界
を有してはいるが、その粒界の占める割合は上記のこと
から有効面積に対して非常に僅かである。そして、図１
中に、理解容易のために記録信号としてのピット３と再
生用レーザ光の照射スポット30とを１個ずつ示したが、
上記の結晶部分24Ｂのサイズは、スポット30の1/10以下
(0.1μｍ以下）とすることが反射特性を良好に保持する
上で望ましい。
粒界を有していたり或いは非晶質部分24Ａとの間に粒界
を有してはいるが、その粒界の占める割合は上記のこと
から有効面積に対して非常に僅かである。そして、図１
中に、理解容易のために記録信号としてのピット３と再
生用レーザ光の照射スポット30とを１個ずつ示したが、
上記の結晶部分24Ｂのサイズは、スポット30の1/10以下
(0.1μｍ以下）とすることが反射特性を良好に保持する
上で望ましい。
【００２２】このように、光反射膜24の大部分が非晶質
からなっているために、結晶粒界を殆ど含まないか或い
は非常に僅かしか含んでいないことになり、既述した如
き粒界からの腐食（酸化）が生じ難くなり、経時変化し
にくい光反射膜を提供することができる。
からなっているために、結晶粒界を殆ど含まないか或い
は非常に僅かしか含んでいないことになり、既述した如
き粒界からの腐食（酸化）が生じ難くなり、経時変化し
にくい光反射膜を提供することができる。
【００２３】即ち、光反射膜24の大部分を占める非晶質
部分24Ａによって、深さ方向の粒界をなくし、経時変化
しにくい膜にし、粒界腐食が原因となるノイズを軽減で
き、再生信号の劣化が少ない光ディスクを実現できる。
また、非晶質部分24Ａ（従って、光反射膜24）は既述し
た粒界三重点を殆ど含まないことにより、再結晶が起こ
りにくく、経時変化しずらい高い信頼性をもった光ディ
スクを実現できる。
部分24Ａによって、深さ方向の粒界をなくし、経時変化
しにくい膜にし、粒界腐食が原因となるノイズを軽減で
き、再生信号の劣化が少ない光ディスクを実現できる。
また、非晶質部分24Ａ（従って、光反射膜24）は既述し
た粒界三重点を殆ど含まないことにより、再結晶が起こ
りにくく、経時変化しずらい高い信頼性をもった光ディ
スクを実現できる。
【００２４】こうした効果は、上記の非晶質部分24Ａに
代えて、光反射膜24の大部分（有効面積の50％以上、更
には70％以上）がＡｌ等の単結晶からなっている場合も
同様に奏することができる。
代えて、光反射膜24の大部分（有効面積の50％以上、更
には70％以上）がＡｌ等の単結晶からなっている場合も
同様に奏することができる。
【００２５】上記した如きＡｌＹについては、その組成
比を選択することによってアモルファス化することがで
きる（A. Inoue et al., Japan J. Appl. Phys., 27(19
88)Ｌ736-739 参照）。このＡｌＹをはじめ、本発明の
光学素子の光反射膜として使用可能なアモルファス材料
としては、下記のものが挙げられる。
比を選択することによってアモルファス化することがで
きる（A. Inoue et al., Japan J. Appl. Phys., 27(19
88)Ｌ736-739 参照）。このＡｌＹをはじめ、本発明の
光学素子の光反射膜として使用可能なアモルファス材料
としては、下記のものが挙げられる。
【００２６】Ａｌを主成分としたもの： Ａｌ100-x Ｌｎx （但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ等の希土類
金属元素、７≦ｘ≦16、数字は原子％：以下、同様） Ａｌ90-x（Ｓｉ又はＧｅ）x ＴＭ10 （但し、ＴＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ又はＮｉ、
10≦ｘ≦50） Ａｌ70（ＴＭ）20Ｍ10 （但し、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ） Ａｌ−Ｌｎ−ＴＭ系 （但し、Ｌｎ、ＴＭは上記したものと同じ）
金属元素、７≦ｘ≦16、数字は原子％：以下、同様） Ａｌ90-x（Ｓｉ又はＧｅ）x ＴＭ10 （但し、ＴＭはＶ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ又はＮｉ、
10≦ｘ≦50） Ａｌ70（ＴＭ）20Ｍ10 （但し、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＭはＴｉ、Ｚｒ、Ｈ
ｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ） Ａｌ−Ｌｎ−ＴＭ系 （但し、Ｌｎ、ＴＭは上記したものと同じ）
【００２７】貴金属元素と半金属元素との合金： （Ａｕ、Ｐｄ又はＰｔ）80Ｓｉ20 例えば、Ａｕ80Ｓｉ20、Ｐｄ80Ｓｉ20。
【００２８】遷移金属元素と半金属元素との合金： （Ｆｅ、Ｃｏ又はＮｉ）70〜80（Ｂ、Ｃ、Ｐ、Ｓｉ又は
Ｇｅ等）20〜30 例えば、Ｆｅ75Ｂ25、Ｆｅ80Ｂ10Ｃ10。 （Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はＣｕ）−（Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ又
はＴａ等） 例えば、Ｃｕ50Ｚｒ50、Ｎｉ50Ｚｒ50、Ｆｅ80Ｚｒ20。
Ｇｅ等）20〜30 例えば、Ｆｅ75Ｂ25、Ｆｅ80Ｂ10Ｃ10。 （Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ又はＣｕ）−（Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ又
はＴａ等） 例えば、Ｃｕ50Ｚｒ50、Ｎｉ50Ｚｒ50、Ｆｅ80Ｚｒ20。
【００２９】希土類元素と遷移金属元素との合金： （Ｌｎ）x （ＴＭ）100-x （但し、ＬｎはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕ、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎ、15≦ｘ≦70）
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙ
ｂ、Ｌｕ、ＴＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎ、15≦ｘ≦70）
【００３０】こうしたアモルファス材料は、合金又は化
合物として真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、メッキ
法等で成膜可能であるが、他にも、種々の合金、化合物
物質が蒸着等により、室温で準安定にアモルファス状態
として存在することが知られている。また、組成範囲は
製造方法により異なり、拡大させることもできる。これ
らの単相のアモルファス状態の他、例えば、ＦｅＢとＢ
Ｎを主成分とする各々のアモルファス相で混合した状態
等も含まれるものとする。
合物として真空蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法、メッキ
法等で成膜可能であるが、他にも、種々の合金、化合物
物質が蒸着等により、室温で準安定にアモルファス状態
として存在することが知られている。また、組成範囲は
製造方法により異なり、拡大させることもできる。これ
らの単相のアモルファス状態の他、例えば、ＦｅＢとＢ
Ｎを主成分とする各々のアモルファス相で混合した状態
等も含まれるものとする。
【００３１】次に、光反射膜を種々の条件下で成膜した
具体例を説明する。
具体例を説明する。
【００３２】例１（Ａｌ膜：多結晶体の確認） Ａｌターゲットを用い、スパッタ装置を１×10-4Paまで
真空に引き、 0.4PaのＡｒ雰囲気中でＡｌターゲットを
スパッタし、ガラス基板上にＡｌ膜を成膜した。成膜し
た膜のＸ線回折スペクトルを図３に示す。
真空に引き、 0.4PaのＡｒ雰囲気中でＡｌターゲットを
スパッタし、ガラス基板上にＡｌ膜を成膜した。成膜し
た膜のＸ線回折スペクトルを図３に示す。
【００３３】この図３から、（多）結晶Ａｌによる（１
１１）、（２００）、（２２０）、（３１１）、（２２
２）各面の回折線の存在が確認され、Ａｌの結晶膜であ
ることがわかった。また、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）観
察によっても、図14に示したように、この膜は多結晶粒
子の集合であることがわかった。
１１）、（２００）、（２２０）、（３１１）、（２２
２）各面の回折線の存在が確認され、Ａｌの結晶膜であ
ることがわかった。また、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）観
察によっても、図14に示したように、この膜は多結晶粒
子の集合であることがわかった。
【００３４】例２（ＡｌＹ膜：アモルファス膜の確認） Ａｌ90Ｙ10（アルミニウムイットリウム）合金ターゲッ
トを用いたスパッタ装置において、例１のＡｌ膜と同様
なスパッタ条件で成膜したアモルファスＡｌ90Ｙ10膜の
Ｘ線回折像を図４に示す。
トを用いたスパッタ装置において、例１のＡｌ膜と同様
なスパッタ条件で成膜したアモルファスＡｌ90Ｙ10膜の
Ｘ線回折像を図４に示す。
【００３５】この図４によれば、ブロードな回折線のみ
であり、ＡｌＹ膜はアモルファス膜であることがわかっ
た。また、ＴＥＭ観察によってもＡｌＹ膜は結晶粒が見
られないことがわかった。
であり、ＡｌＹ膜はアモルファス膜であることがわかっ
た。また、ＴＥＭ観察によってもＡｌＹ膜は結晶粒が見
られないことがわかった。
【００３６】例３（多結晶Ａｌ膜とアモルファスＡｌＹ
膜の加速劣化特性） 例１、２で成膜した多結晶Ａｌ膜とアモルファスＡｌ90
Ｙ10膜の信頼性を加速劣化試験により比較した。
膜の加速劣化特性） 例１、２で成膜した多結晶Ａｌ膜とアモルファスＡｌ90
Ｙ10膜の信頼性を加速劣化試験により比較した。
【００３７】即ち、60℃、85％の条件下に１日放置した
場合、図５に示すように、Ａｌ多結晶膜は、粒界から腐
食が極端に進み、Ａｌ膜が大部分透明になっていた。つ
まり、粒界及び粒界近傍のＡｌがなくなるほど、腐食に
弱いことを示している。しかし、ＡｌＹアモルファス膜
は、粒界を含まないため、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うに、１日後も、３日後も、殆ど初期状態との違いが認
められず、高い信頼性があることが分かった。
場合、図５に示すように、Ａｌ多結晶膜は、粒界から腐
食が極端に進み、Ａｌ膜が大部分透明になっていた。つ
まり、粒界及び粒界近傍のＡｌがなくなるほど、腐食に
弱いことを示している。しかし、ＡｌＹアモルファス膜
は、粒界を含まないため、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すよ
うに、１日後も、３日後も、殆ど初期状態との違いが認
められず、高い信頼性があることが分かった。
【００３８】例４（多結晶ＡｌＹ膜とアモルファスＡｌ
Ｙ膜の加速劣化特性） 例２で成膜したアモルファスＡｌ90Ｙ10膜と、これを 3
50℃で１時間アニーリングして結晶化した多結晶ＡｌＹ
膜とについて、それぞれの信頼性を加速劣化試験により
調べた。図７には、その多結晶ＡｌＹ膜のＸ線回折スペ
クトルを示した。
Ｙ膜の加速劣化特性） 例２で成膜したアモルファスＡｌ90Ｙ10膜と、これを 3
50℃で１時間アニーリングして結晶化した多結晶ＡｌＹ
膜とについて、それぞれの信頼性を加速劣化試験により
調べた。図７には、その多結晶ＡｌＹ膜のＸ線回折スペ
クトルを示した。
【００３９】この結果、60℃、85％で１週間放置した加
速後では、どちらの試料も変化はなかった。しかし、１
カ月の加速後では、図８及び図９に示すように、多結晶
ＡｌＹは光学顕微鏡観察で劣化していることが認められ
たが、アモルファスＡｌＹは光学顕微鏡観察でほとんど
劣化していなかった。即ち、ＡｌＹは、アモルファス化
することによって膜の耐食性が良くなり、経時変化の少
ない再生媒体が期待できる。
速後では、どちらの試料も変化はなかった。しかし、１
カ月の加速後では、図８及び図９に示すように、多結晶
ＡｌＹは光学顕微鏡観察で劣化していることが認められ
たが、アモルファスＡｌＹは光学顕微鏡観察でほとんど
劣化していなかった。即ち、ＡｌＹは、アモルファス化
することによって膜の耐食性が良くなり、経時変化の少
ない再生媒体が期待できる。
【００４０】例５（情報記録媒体としての性能評価：ジ
ッター値の比較） 各種の光反射膜を設けた光ディスクを作製した。即ち、
図10に示す光ディスク31において、透明ガラス基板２上
に設けた光硬化性樹脂層32に信号ピット３を形成し、こ
の上に各種の光反射膜24又は４を設け、更に全面を紫外
線硬化型ポリマーからなる保護膜５を設けた。
ッター値の比較） 各種の光反射膜を設けた光ディスクを作製した。即ち、
図10に示す光ディスク31において、透明ガラス基板２上
に設けた光硬化性樹脂層32に信号ピット３を形成し、こ
の上に各種の光反射膜24又は４を設け、更に全面を紫外
線硬化型ポリマーからなる保護膜５を設けた。
【００４１】こうして作製された各種光ディスクにおい
て、80℃、80％の条件で加速劣化試験（エージング）を
行った後、図13に示した如き信号再生システムを用いて
信号を再生した。この場合、エージング時間を変化させ
て、再生信号のジッター値を測定したところ、図11に示
す結果が得られた。
て、80℃、80％の条件で加速劣化試験（エージング）を
行った後、図13に示した如き信号再生システムを用いて
信号を再生した。この場合、エージング時間を変化させ
て、再生信号のジッター値を測定したところ、図11に示
す結果が得られた。
【００４２】この結果によれば、本発明に基づくアモル
ファスＡｌＹの光反射膜を有する光ディスクは、加速劣
化によってもジッター値が小さくて殆ど変化しないこと
が分かる。これに反し、多結晶Ａｌ又はＡｌ−Ｔｉ合金
の光反射膜を有する光ディスクは、エージング時間と共
にジッター値が著しく増大してしまうが、これは上述し
た粒界腐食による光反射膜の劣化が原因であると思われ
る。
ファスＡｌＹの光反射膜を有する光ディスクは、加速劣
化によってもジッター値が小さくて殆ど変化しないこと
が分かる。これに反し、多結晶Ａｌ又はＡｌ−Ｔｉ合金
の光反射膜を有する光ディスクは、エージング時間と共
にジッター値が著しく増大してしまうが、これは上述し
た粒界腐食による光反射膜の劣化が原因であると思われ
る。
【００４３】本発明に基づく上記の光ディスクは、図13
に示した如き信号再生システムに配し、通常の方法で信
号を再生することができる。この光ディスクは、ＣＤや
ＬＤとして使用可能である以外に、プリグルーブ又はプ
リピットを有するＭＯ（光磁気記録）用ディスク等とし
ても使用可能である。
に示した如き信号再生システムに配し、通常の方法で信
号を再生することができる。この光ディスクは、ＣＤや
ＬＤとして使用可能である以外に、プリグルーブ又はプ
リピットを有するＭＯ（光磁気記録）用ディスク等とし
ても使用可能である。
【００４４】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
した実施例は本発明の技術的思想に基いて様々に変形可
能である。
した実施例は本発明の技術的思想に基いて様々に変形可
能である。
【００４５】例えば、上述の光ディスクにおいて、光反
射層の材質、構造又は組織をはじめ、透明基板や各ディ
スク構成層の材質等は種々に変化させてよい。光反射層
の形成又は成膜条件によって、その構造又は組織の状態
をコントロールすることができる。
射層の材質、構造又は組織をはじめ、透明基板や各ディ
スク構成層の材質等は種々に変化させてよい。光反射層
の形成又は成膜条件によって、その構造又は組織の状態
をコントロールすることができる。
【００４６】なお、本発明は、上述した光ディスクに限
らず、他の光学素子、例えば光学系に配されるトラッキ
ングミラーをはじめ各種のミラーにも適用することがで
きる。また、信号再生システム又は装置のみならず、信
号記録システム又は装置、或いは両方の機能を有するシ
ステム又は装置にも適用可能である。
らず、他の光学素子、例えば光学系に配されるトラッキ
ングミラーをはじめ各種のミラーにも適用することがで
きる。また、信号再生システム又は装置のみならず、信
号記録システム又は装置、或いは両方の機能を有するシ
ステム又は装置にも適用可能である。
【００４７】
【発明の作用効果】本発明は上述した如く、光反射層の
有効面積の50％以上が粒界を有しない構造からなってい
るため、光反射層の大部分若しくは全体は、粒界がな
く、腐食しにくく、経時変化の少ない高信頼性の膜質と
なる。そして、既述した３つの結晶粒の粒界がないた
め、再結晶化によるヒロックの発生が抑えられ、局部劣
化が起こりにくいため、高い信頼性が期待できる。
有効面積の50％以上が粒界を有しない構造からなってい
るため、光反射層の大部分若しくは全体は、粒界がな
く、腐食しにくく、経時変化の少ない高信頼性の膜質と
なる。そして、既述した３つの結晶粒の粒界がないた
め、再結晶化によるヒロックの発生が抑えられ、局部劣
化が起こりにくいため、高い信頼性が期待できる。
【図１】本発明に基づく光ディスクの光反射膜の透過電
子顕微鏡像とピットの略図である。
子顕微鏡像とピットの略図である。
【図２】同光ディスクの一部分の拡大断面図である。
【図３】多結晶ＡｌのＸ線回折スペクトル図である。
【図４】アモルファスＡｌＹのＸ線回折スペクトル図で
ある。
ある。
【図５】加速劣化試験後の多結晶Ａｌの光学顕微鏡写真
図である。
図である。
【図６】加速劣化試験後のアモルファスＡｌＹの光学顕
微鏡写真図である。
微鏡写真図である。
【図７】多結晶ＡｌＹのＸ線回折スペクトル図である。
【図８】加速劣化試験後の多結晶ＡｌＹの光学顕微鏡写
真図である。
真図である。
【図９】加速劣化試験後のアモルファスＡｌＹの光学顕
微鏡写真図である。
微鏡写真図である。
【図10】加速劣化試験に供した光ディスクの一部分の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図11】各種光反射膜を設けた各種光ディスクの加速劣
化によるジッター値の変化を比較して示すグラフであ
る。
化によるジッター値の変化を比較して示すグラフであ
る。
【図12】光ディスクの一部分の拡大断面斜視図である。
【図13】光ディスクを配した信号再生システムの概略構
成図である。
成図である。
【図14】多結晶Ａｌの透過電子顕微鏡写真図である。
【図15】信号再生時の従来の光ディスクの一部分の拡大
断面図である。
断面図である。
１、21、31・・・光ディスク ２・・・透明基板 ３・・・ピット ４、24・・・光反射膜 ５・・・保護膜 ６・・・レーザ光 ８・・・対物レンズ ９・・・反射光 24Ａ・・・非晶質（アモルファス）部分 24Ｂ・・・結晶部分 30・・・光スポット 32・・・光硬化性樹脂層
【手続補正書】
【提出日】平成６年２月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基体上に少なくとも光
反射層が形成されている光学素子、情報記録媒体及び情
報記録／再生装置に関するものである。
反射層が形成されている光学素子、情報記録媒体及び情
報記録／再生装置に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】このように、ピットの凹凸情報を反射光に
より検出、再生しているため、その反射光の特性が重要
になるが、反射光の特性は、光反射膜（図12中の４）の
安定性（耐食性）に大きく左右される。
より検出、再生しているため、その反射光の特性が重要
になるが、反射光の特性は、光反射膜（図12中の４）の
安定性（耐食性）に大きく左右される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００６】一般に、光反射膜は例えばアルミニウム
（Ａｌ）又はその合金からなり、真空蒸着法等で成膜さ
れるが、その膜質は図14のＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写
真に示すような多結晶膜となっている。この写真は、ポ
リメチルメタクリレート基板上のアルミニウム膜の保護
膜と基板を溶剤で溶解、除去した状態でのアルミニウム
膜の透過電子顕微鏡像を示すものである。
（Ａｌ）又はその合金からなり、真空蒸着法等で成膜さ
れるが、その膜質は図14のＴＥＭ（透過電子顕微鏡）写
真に示すような多結晶膜となっている。この写真は、ポ
リメチルメタクリレート基板上のアルミニウム膜の保護
膜と基板を溶剤で溶解、除去した状態でのアルミニウム
膜の透過電子顕微鏡像を示すものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基体上
に少なくとも光反射層が形成されている光学素子におい
て、前記反射層の有効面積の50％以上が粒界を有しない
構造からなっていることを特徴とする光学素子に係るも
のである。
に少なくとも光反射層が形成されている光学素子におい
て、前記反射層の有効面積の50％以上が粒界を有しない
構造からなっていることを特徴とする光学素子に係るも
のである。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】本発明の光学素子における光反射層は、そ
の効果を高める上で、好ましくはその有効面積の70％以
上が粒界を有しない構造からなり、かつ、この構造部分
以外はほぼ均一に点在した結晶部分からなっているのが
よい。
の効果を高める上で、好ましくはその有効面積の70％以
上が粒界を有しない構造からなり、かつ、この構造部分
以外はほぼ均一に点在した結晶部分からなっているのが
よい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】また、この光反射層は種々の非晶質部分を
主体とする材料で形成してよいが、アルミニウム合金、
貴金属元素と半金属元素との合金、遷移金属元素と半金
属元素との合金及び希土類元素と遷移金属元素との合金
等からなる群より選ばれた材料によって形成されるのが
よい。
主体とする材料で形成してよいが、アルミニウム合金、
貴金属元素と半金属元素との合金、遷移金属元素と半金
属元素との合金及び希土類元素と遷移金属元素との合金
等からなる群より選ばれた材料によって形成されるのが
よい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】この光反射層はまた、スパッタ法、蒸着
法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はメッキ法等で形
成されたものであってよい。
法、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）又はメッキ法等で形
成されたものであってよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】本発明は、基体上に少なくとも光反射層が
形成され、所定の情報が記録されるように構成した情報
記録媒体において、前記光反射層が本発明の光学素子に
用いる上記の光反射層からなっていることを特徴とする
情報記録媒体も提供するものである。
形成され、所定の情報が記録されるように構成した情報
記録媒体において、前記光反射層が本発明の光学素子に
用いる上記の光反射層からなっていることを特徴とする
情報記録媒体も提供するものである。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４５】例えば、上述の光ディスクにおいて、光反
射層の材質、構造又は組織をはじめ、透明基板や各ディ
スク構成層の材質等は種々に変化させてよい。透明基板
については、例えば、上述した光反射膜の側からも凹凸
情報の検出が可能であるため、この場合には、使用可能
な基板は必ずしも光学的に透明（入射光を十分に透過す
ること）でなくてよい。光反射層の形成又は成膜条件に
よって、その構造又は組織の状態をコントロールするこ
とができる。
射層の材質、構造又は組織をはじめ、透明基板や各ディ
スク構成層の材質等は種々に変化させてよい。透明基板
については、例えば、上述した光反射膜の側からも凹凸
情報の検出が可能であるため、この場合には、使用可能
な基板は必ずしも光学的に透明（入射光を十分に透過す
ること）でなくてよい。光反射層の形成又は成膜条件に
よって、その構造又は組織の状態をコントロールするこ
とができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】加速劣化試験後の多結晶Ａｌの反射光学顕微鏡
写真図である。
写真図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 光学的に透明な基体上に少なくとも光反
射層が形成されている光学素子において、前記光反射層
の有効面積の50％以上が粒界を有しない構造からなって
いることを特徴とする光学素子。 - 【請求項２】 光反射層が、アルミニウム合金、貴金属
元素と半金属元素との合金、遷移金属元素と半金属元素
との合金及び希土類元素と遷移金属元素との合金からな
る群より選ばれた材料によって形成されており、その有
効面積の70％以上が粒界を有しない構造からなり、か
つ、この構造部分以外はほぼ均一に点在した結晶部分か
らなっている、請求項１に記載した光学素子。 - 【請求項３】 粒界を有しない構造が非晶質によって形
成されている、請求項１又は２に記載した光学素子。 - 【請求項４】 光反射層がスパッタ法、蒸着法、ＣＶＤ
法又はメッキ法で形成されたものである、請求項１〜３
のいずれか１項に記載した光学素子。 - 【請求項５】 光学的に透明な基体上に少なくとも光反
射層が形成され、所定の情報が記録されるように構成し
た情報記録媒体において、前記光反射層が請求項１〜４
のいずれか１項に記載した光反射層からなっていること
を特徴とする情報記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれか１項に記載した
光学素子を光学系に配し、所定の情報を記録／再生する
ように構成された情報記録／再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298890A JPH07130007A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光学素子、情報記録媒体及び情報記録／再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5298890A JPH07130007A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光学素子、情報記録媒体及び情報記録／再生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130007A true JPH07130007A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17865492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5298890A Pending JPH07130007A (ja) | 1993-11-04 | 1993-11-04 | 光学素子、情報記録媒体及び情報記録／再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130007A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009087527A (ja) * | 2003-10-30 | 2009-04-23 | Kobe Steel Ltd | 光情報記録用Ａｌ合金反射膜、光情報記録媒体および光情報記録用Ａｌ合金反射膜の形成用のＡｌ合金スパッタリングターゲット |
| WO2010027026A1 (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 光情報記録媒体用反射膜および光情報記録媒体反射膜形成用スパッタリングターゲット |
| JP2010267366A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | 光情報記録媒体およびスパッタリングターゲット |
| US8309195B2 (en) | 2007-09-19 | 2012-11-13 | Kobe Steel, Ltd. | Read-only optical information recording medium |
-
1993
- 1993-11-04 JP JP5298890A patent/JPH07130007A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009087527A (ja) * | 2003-10-30 | 2009-04-23 | Kobe Steel Ltd | 光情報記録用Ａｌ合金反射膜、光情報記録媒体および光情報記録用Ａｌ合金反射膜の形成用のＡｌ合金スパッタリングターゲット |
| US8309195B2 (en) | 2007-09-19 | 2012-11-13 | Kobe Steel, Ltd. | Read-only optical information recording medium |
| WO2010027026A1 (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 光情報記録媒体用反射膜および光情報記録媒体反射膜形成用スパッタリングターゲット |
| JP2010061770A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Kobe Steel Ltd | 光情報記録媒体用反射膜および光情報記録媒体反射膜形成用スパッタリングターゲット |
| JP2010267366A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-25 | Kobe Steel Ltd | 光情報記録媒体およびスパッタリングターゲット |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20031204 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
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|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
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|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20040326 |