專利名稱：光學(xué)記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光盤等具有半透射膜的光學(xué)記錄媒體。
近年來，作為光學(xué)記錄媒體的光盤正在不斷地向高密度、小型化發(fā)展，在DVD(數(shù)字視頻光盤)等中，能從單面讀取2層信號(hào)的光盤已經(jīng)商品化。這種單面讀取2層光盤為全反射膜和半透射膜的2層結(jié)構(gòu)。
下面，參照?qǐng)D9A和圖9B對(duì)以往的DVD的單面讀取2層光盤的一例進(jìn)行說明。圖9A示出了具體的形狀，圖9B所示為其示意圖，21是PC(聚碳酸酯)、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等的樹脂基板，22是利用濺射等在樹脂基板21的背面上成膜的Au等的半透射膜，23是PC、PMMA等的樹脂基板，24是利用濺射等在樹脂基板23的表面上成膜的Al等的全反射膜。用紫外線硬化樹脂等的透明的粘接劑25，粘接這些成膜的樹脂基板21、23，構(gòu)成單面讀取2層光盤。26是650nm的激光，27是激光26透過樹脂基板21，并在Au半透射膜22反射的反射光，28是激光26透過樹脂基板21、Au半透射膜22和粘接劑25、并在Al反射膜24反射的反射光。
下面，對(duì)如前所述結(jié)構(gòu)的單面讀取2層光盤的功能和動(dòng)作進(jìn)行說明。
在單面讀取2層光盤中，借助于對(duì)于作為重放光的激光26的波長，使在Au半透射膜22的反射光27和在Al反射膜24的反射光28的反射率相等，2層的重放信號(hào)相同，能夠進(jìn)行重放。因此，激光26的入射側(cè)的反射膜必須是半透射膜22，一般，通過使這種半透射膜22的反射率為25～30％，反射光27和反射光28能相等。
以往的Au半透射膜22，對(duì)于重放波長650nm，光學(xué)常數(shù)是折射率為0.19，吸收系數(shù)為3.5，滿足半透射膜要求的反射率特性。此外，即使在非常惡劣的溫度條件、濕度環(huán)境中，也要求半透射膜具有不會(huì)由于氧化、腐蝕等而發(fā)生外觀、反射率等的變化的可靠性，而Au半透射膜22是非常難于氧化和腐蝕的材料。
但是，在前述結(jié)構(gòu)的單面讀取2層光盤中的問題是，因在半透射膜22中使用Au，與濺射法使用的其它的金屬材料和電介質(zhì)材料進(jìn)行比較，因材料費(fèi)高20-30倍，所以光盤的成本非常高。例如，假設(shè)Au的價(jià)格為1400日元/g，則每1塊光盤的半透射膜2的價(jià)格為3.5日元。
本發(fā)明鑒于前述以往的問題，其目的在于，利用對(duì)半透射膜使用廉價(jià)的材料，提供材料費(fèi)便宜、并能大幅度地降低成本的光學(xué)記錄媒體。
本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體是在具有半透射膜的光學(xué)記錄媒體中，由Cu氧化物構(gòu)成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因初始狀態(tài)是氧化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。
此外，也可以由在Cu中加入耐蝕材料的化合物構(gòu)成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因加入耐蝕材料的化合物難于促進(jìn)氧化，所以不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。
最好是，耐蝕材料由Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be中選擇1種或者多種材料組成，或者用25％以下的比例加入耐蝕材料，使在波長650nm中的半透射膜的反射率特性為25～30％。此外，所述反射率為對(duì)于入射到光學(xué)記錄媒體中的入射光量與在前述半透射膜進(jìn)行反射并從光學(xué)記錄媒體射出的射出光量的比。
此外，也可以由Cu、Ag、Al的任何一種作為襯底材料、耐蝕材料作為上層材料的積層膜組成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因上層的耐蝕材料抑制氧化，所以不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。
最好是，襯底材料做成在波長650nm中反射率特性為25～30％的膜厚，上層的耐蝕材料由Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be中選擇1種或者多種材料組成，上層的膜厚為襯底的膜厚的30％以下。
此外，本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體是在具有半透射膜的光學(xué)記錄媒體中，由ZnS·SiO2組成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因初始狀態(tài)是氧化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。
此外，也可以由TiN組成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因初始狀態(tài)是氮化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。
此外，也可以由Au和Cu的合金、或者含有Au和Cu的多種材料組成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能作為單面讀取2層光盤重放，此外，因混合難于氧化的Au，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)便宜，所以能大幅度地降低成本。


圖1表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)1的剖視圖。
圖2是形成同一實(shí)施形態(tài)的半透射膜的濺射裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖3表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)2的剖視圖。
圖4表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)3的剖視圖。
圖5表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)4的剖視圖。
圖6表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)5的剖視圖。
圖7表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)6的剖視圖。
圖8表示本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)7的剖視圖。
圖9A和圖9B是以往例的光學(xué)記錄媒體的實(shí)施形態(tài)3的剖視圖。
下面，參照?qǐng)D1-圖8對(duì)本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體的各實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
實(shí)施形態(tài)1首先，參照?qǐng)D1、圖2對(duì)實(shí)施形態(tài)1進(jìn)行說明。圖1所示為光學(xué)記錄媒體的剖視形狀的示意圖，在圖1中，1是PC(聚碳酸酯)、PAMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等的樹脂基板，2是利用濺射等在樹脂基板1的背面上成膜的半透射膜的Cu氧化物膜，3是PC、PAMA等的樹脂基板，4是利用濺射等在樹脂基板3的表面上成膜的Al等的全反射膜。用紫外線硬化樹脂等的透明的粘接劑5，粘接這些成膜的樹脂基板1、3，構(gòu)成單面讀取2層光盤。前述半透射膜2的膜厚在400?！?000的范圍為佳，以500為最佳。
在前述的結(jié)構(gòu)中，因構(gòu)成半透射膜2的CuO、Cu2O等的Cu氧化物對(duì)于重放波長650nm，具有與Au非常接近的反射率特性，所以能作為單面2層讀取光盤重放。
下面，參照?qǐng)D2對(duì)由Cu氧化物組成的半透射膜2的形成方法的一例進(jìn)行說明。10是反應(yīng)室，11是設(shè)置由CuO、Cu2O等的Cu氧化物組成的靶的陰極。12是與陰極11相對(duì)配置的基板支架，在其上設(shè)置由濺射沉積薄膜的樹脂基板1。13是用于將電壓施加在陰極11上、在陰極11的表面上發(fā)生等離子的電源，14是用于使反應(yīng)室10內(nèi)成為減壓氣氛的真空排氣泵，15是用于在反應(yīng)室10內(nèi)供給濺射氣體的供氣系統(tǒng)，16是對(duì)反應(yīng)室10內(nèi)的真空壓進(jìn)行調(diào)壓的調(diào)壓閥。
下面，對(duì)利用如前所述結(jié)構(gòu)的濺射裝置形成Cu氧化物組成的半透射膜2的方法進(jìn)行說明。首先，用真空排氣泵14對(duì)反應(yīng)室10內(nèi)部進(jìn)行真空排氣，直到約10-8Torr的真空度為止。接著，借助于由供氣系統(tǒng)15將Ar氣體引入反應(yīng)室10內(nèi)部、由調(diào)壓閥16調(diào)壓成0.005Torr左右的真空度、由電源13施加高頻電壓、使反應(yīng)室10內(nèi)部產(chǎn)生等離子，就在樹脂基板1上形成Cu氧化物膜。
另外，在前述說明中，是以CuO、Cu2O等的Cu氧化物作為設(shè)置在陰極11上的靶，但也可以用Cu靶，由供氣系統(tǒng)15引入Ar氣體再加上作為反應(yīng)氣體的氧氣，由電源13施加高頻或者直流電壓，由反應(yīng)性濺射使CuO、Cu2O等的Cu氧化物成膜，也能同樣地實(shí)施。
此外，利用濺射使Cu成膜，并借助于將樹脂基板1暴露在高溫高濕度氣氛中，也能形成CuO、Cu2O等的Cu氧化物膜。
實(shí)施形態(tài)2下面，參照光學(xué)記錄媒體的剖視形狀的示意圖3對(duì)實(shí)施形態(tài)2進(jìn)行說明。此外，對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
6是利用濺射等在樹脂基板1的背面成膜的半透射膜，是由Cu中加入耐蝕材料后的化合物組成的膜。這種在Cu中加入耐蝕材料后的化合物組成的半透射膜6的形成方法，能用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置形成。
在前述結(jié)構(gòu)中，Cu對(duì)于重放光波長650nm，其折射率為0.13，吸收系數(shù)為3.65，具有與Au的折射率0.19、吸收系數(shù)3.5非常接近的光學(xué)常數(shù)。因此，能得到與Au接近的反射率特性，并能作為單面2層讀取光盤重放。但是，因作為Cu單體容易氧化，所以借助于用25％以下的比例加入Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be等作為耐蝕材料，使成為反射率特性25～30％的狀態(tài)，以便改善耐蝕性。
例如，只要使Al對(duì)于Cu的含有率為5～30重量％即可。其理由是，因?yàn)槿绻新食^30重量％，則反射率超過30％而不適合，另一方面，如果不到5重量％，則反射率不到25％，同時(shí)產(chǎn)生膜的劣化問題。
(1)～(3)示出了作為本實(shí)施形態(tài)的半透射膜6的3個(gè)具體例。
(1)Cu85重量％Si15重量％膜厚80(2)Cu90重量％Al10重量％膜厚80(3)Cu85重量％Si10重量％Al5重量％膜厚80此外，無論在(1)～(3)的哪一種情況，都使其膜厚在50?！?50的范圍為佳。
實(shí)施形態(tài)3下面，參照?qǐng)D4對(duì)實(shí)施形態(tài)3進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
7是利用濺射等在樹脂基板1的表面上成膜的由Cu、Ag、Al的任何一個(gè)組成的襯底膜，8是利用濺射等在襯底膜7的表面上成膜的由耐蝕材料組成的上層膜。襯底膜7通過控制形成反射率為25～30％的膜厚。例如，Cu的場合為120膜厚、Ag的場合為100膜厚、Al的場合為80膜厚。此外，耐蝕材料形成的上層膜8由Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be等形成，其膜厚在襯底膜7的膜厚的30％以下，并設(shè)定反射率維持25～30％。此外，用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置能形成這些襯底膜7和上層膜8的形成方法。
在前述結(jié)構(gòu)中，因由襯底膜7和上層膜8組成的半透射膜，對(duì)于重放光波長650nm，具有非常接近于Au的反射率特性25～30％，所以能作為單面2層讀取光盤重放。此外，因由樹脂基板1和耐蝕材料組成的上層膜8，保護(hù)Cu、Ag、Al的任何一個(gè)組成的襯底膜7，所以能防止氧化、腐蝕。
實(shí)施形態(tài)4下面，參照?qǐng)D5對(duì)實(shí)施形態(tài)4進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
32是在樹脂基板1的背面成膜的半透射膜ZnS·SiO2。用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置能形成這種半透射膜32的形成方法。
在前述結(jié)構(gòu)中，借助于控制膜厚，構(gòu)成半透射膜32的ZnS·SiO2對(duì)于重放光波長650nm，能做成非常接近于Au的25～30％的反射率特性，能作為單面2層讀取光盤重放。
實(shí)施形態(tài)5下面，參照?qǐng)D6對(duì)實(shí)施形態(tài)5進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
36是利用濺射等在樹脂基板1的背面成膜的半透射膜，是由TiN組成的膜。用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置能形成這種由TiN組成的半透射膜36的形成方法。
在前述結(jié)構(gòu)中，借助于控制膜厚，構(gòu)成半透射膜36的TiN對(duì)于重放光波長650nm，能做成非常接近于Au的25～30％的反射率特性，能作為單面2層讀取光盤重放。
實(shí)施形態(tài)6下面，參照?qǐng)D7對(duì)實(shí)施形態(tài)6進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
37是利用濺射等在樹脂基板1的背面成膜的半透射膜，是由ITO組成的膜。ITO能用In2O3+SnO2化學(xué)式表示，SnO2的含有量用5～10重量％。此外，用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置能形成這種由ITO組成的半透射膜37的形成方法。
此外，在實(shí)施形態(tài)1中是施加高頻電壓，但也能用直流電壓形成。
在前述結(jié)構(gòu)中，借助于控制膜厚，構(gòu)成半透射膜37的ITO對(duì)于重放光波長650nm，能做成非常接近于Au的25～30％的反射率特性，能作為單面2層讀取光盤重放。
實(shí)施形態(tài)7下面，參照?qǐng)D8對(duì)實(shí)施形態(tài)7進(jìn)行說明。對(duì)與實(shí)施形態(tài)1相同的結(jié)構(gòu)要素，附以相同的標(biāo)號(hào)并省略其說明，僅對(duì)不同點(diǎn)進(jìn)行說明。
38是利用濺射等在樹脂基板1的背面成膜的半透射膜，是由Au和Cu的合金、或者含有Au和Cu的多種材料組成的膜。此外，用實(shí)施形態(tài)1的濺射裝置能形成這種由Au和Cu的合金、或者含有Au和Cu的多種材料組成的半透射膜38的形成方法。
此外，在實(shí)施形態(tài)1中是施加高頻電壓，但也能用直流電壓形成。
在前述結(jié)構(gòu)中，構(gòu)成半透射膜38的Au和Cu的合金、或者含有Au和Cu的多種材料，對(duì)于重放光波長650nm，Cu的折射率為0.13，吸收系數(shù)為3.65，為與Au的折射率0.19、吸收系數(shù)3.5非常接近的光學(xué)常數(shù)。因此，能以與Au和單層膜相同的膜厚，對(duì)于重放光波長650nm，能做成25～30％的反射率特性，能作為單面2層讀取光盤重放。此外，借助于減少難于發(fā)生氧化、腐蝕的Au的材料比例，能降低材料費(fèi)的成本。
(1)～(2)示出了作為本實(shí)施形態(tài)的半透射膜38的2個(gè)具體例。
(1)Au50重量％Cu50重量％膜厚130(100?！?50為佳)(2)Au40重量％Cu40重量％Al20重量％膜厚110(80?！?50為佳)采用本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體，則如前所述在具有半透射膜的光學(xué)記錄媒體中，因半透射膜由Cu氧化物組成，所以能得到與Au相同的反射率特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，而且因初始狀態(tài)為氧化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/25左右，所以能大幅度地降低成本，而且，因膜的顏色與Au相似，所以外觀也能得到高級(jí)的感覺。
此外，也可以用在Cu中加入耐蝕材料的化合物構(gòu)成半透射膜，能得到與Au相同的反射特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，此外，因加入耐蝕材料的化合物難于促進(jìn)氧化，所以不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/25左右，所以能大幅度地降低成本。
此外，也可以由Cu、Ag、Al的任何一種作為襯底材料、耐蝕材料作為上層材料的層疊膜組成半透射膜，能得到與Au相同的反射率特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，此外，因上層的耐蝕材料抑制氧化，所以不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/15左右，所以能大幅度地降低成本。
此外，采用本發(fā)明的光學(xué)記錄媒體，則如前所述在具有半透射膜的光學(xué)記錄媒體中，因由ZnS·SiO2組成半透射膜，能得到與Au相同的反射特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，此外，因初始狀態(tài)是氧化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/10左右，所以能大幅度地降低盤片成本。而且，因膜的顏色與Au相似，所以外觀也能得到高級(jí)的感覺。
此外，也可以由TiN組成半透射膜，能得到與Au相同的反射特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，此外，因初始狀態(tài)是氮化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/10左右，所以能大幅度地降低盤片成本。而且，因膜的顏色與Au相似，所以外觀也能得到高級(jí)的感覺。
此外，也可以由ITO組成半透射膜，能得到與Au相同的反射特性，并能實(shí)現(xiàn)單面讀取2層光盤，此外，因初始狀態(tài)是氧化物，所以難于促進(jìn)氧化，不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化，而且因材料費(fèi)對(duì)于Au便宜到1/10左右，所以能大幅度地降低盤片成本。而且，因膜的顏色與Au相似，所以外觀也能得到高級(jí)的感覺。
此外，以由Au和Cu的合金，或者含有Au和Cu的多種材料組成半透射膜，對(duì)于重放光波長650nm，也因Cu的折射率和吸收系數(shù)為與Au的折射率和吸收系數(shù)非常接近的光學(xué)常數(shù)，所以作為合金也能用與Au單層膜相同的膜厚，對(duì)于重放光波長650nm，能做成25～30％的反射率特性，能實(shí)現(xiàn)單面2層讀取光盤。此外，Au成為Cu的氧化、腐蝕的防止劑，不會(huì)外觀變化、反射率變化，而且材料費(fèi)與Au單層膜相比在1/2以下，能降低材料費(fèi)的成本。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由Cu氧化物構(gòu)成半透射膜。
2.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由在Cu中加入耐蝕材料的化合物構(gòu)成半透射膜。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)記錄媒體，其特征在于，耐蝕材料由Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be中選擇1種或者多種材料組成。
4.如權(quán)利要求2或3所述的光學(xué)記錄媒體，其特征在于，用25％以下的比例加入耐蝕材料，在波長650nm中使半透射膜的反射率特性為25～30％。
5.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由Cu、Ag、Al的任何一種作為襯底材料、耐蝕材料作為上層材料的積層膜組成半透射膜。
6.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)記錄媒體，其特征在于，襯底材料做成在波長650nm中反射率特性為25～30％的膜厚。
7.如權(quán)利要求5所述的光學(xué)記錄媒體，其特征在于，耐蝕材料由Si、Mg、Mn、Cr、Sn、Al、Be中選擇1種或者多種材料組成。
8.如權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的光學(xué)記錄媒體，其特征在于，上層的膜厚為襯底的膜厚的30％以下。
9.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由ZnS·SiO2組成半透射膜。
10.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由TiN組成半透射膜。
11.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由ITO組成半透射膜。
12.一種光學(xué)記錄媒體，具有半透射膜，其特征在于，由Au和Cu的合金，或者含有Au和Cu的多種材料組成半透射膜。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種光學(xué)記錄媒體,借助于用Cu氧化物構(gòu)成半透射膜(2),能得到與Au相同的反射特性,同時(shí)不會(huì)由于氧化、腐蝕而外觀變化、反射率變化,因材料費(fèi)便宜,所以能大幅度地降低成本。此外,也可以用在Cu中加入耐蝕材料的化合物構(gòu)成,也可以用由Cu、Ag、Al組成的襯底膜和由耐蝕材料組成的上層膜組成的層疊膜構(gòu)成。此外,也可以用ZnS·SiO
文檔編號(hào)G11B7/258GK1244009SQ9911754
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1999年8月4日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者奧田晃, 今田哲夫, 雙木茂, 山本昌裕, 竹林幹男 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社