JP2002269818A - 光情報記録媒体及びその製造方法及び微粒子配列構造体及びその微粒子配列構造体を用いた光情報記録媒体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 記録媒体基板の表面に微粒子を配列し、読み
出し光或いは書き込み光と光学的に結合するのは配列さ
せた微粒子のみとなるようにすることにより、光源の波
長と対物レンズとにより決まるビームスポットよりも小
さいスポットの記録再生を可能にした光情報記録媒体を
提供する。 【解決手段】 本発明の光情報記録媒体は、情報の読み
出し又は書き込みを行う光に対して透明な基１板を有
し、一粒子が一ビット情報に対応する微粒子２が基板上
に配列され、基板１と微粒子２との距離が光の波長以下
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光スポットを照射
して情報の記録・再生を行う光情報記録媒体及びその製
造方法及び微粒子配列構造体及びその微粒子配列構造体
を用いた光情報記録媒体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、微粒子を超解像に利用した高
密度の光情報記録技術の開発が行われている。

【０００３】例えば、特開平１０−３２０８５７号公報
には、マトリックス中に半導体微粒子を分散させた微粒
子分散膜、半導体の連続膜の超解像膜を利用することに
より、高密度の光記録再生が可能な光情報記録媒体を製
造する技術が開示されている。

【０００４】また、特開平０６−２３１４４３号公報に
は、磁気記録或いは光磁気記録媒体に利用できる磁性微
粒子を非磁性マトリックス中に配列させる薄膜に関する
技術が開示されている。

【０００５】また、特開平１０−２６１２４４号公報に
は、基板上に誘電体材料で微細な凹凸のパターンを形成
して、この微細な凹凸のパターン上に金属微粒子を形成
する方法、金属微粒子にカルコゲンを利用した相変化高
密度記録媒体を製造する技術が開示されている。

【０００６】更に、微粒子の配列に関する技術として
は、以下のものが知られている。

【０００７】特許第２７８３４８７号には、ミリメート
ルサイズの円形セルの内部に粒子径２００ｎｍ以下のナ
ノメートル粒子の溶液を満たして空気又は酸素等の制御
雰囲気下において溶媒を蒸発させることにより、ナノメ
ートル粒子を固体表面上に二次元的に結晶化する方法が
開示されている。

【０００８】特許第２８２８３７４号には、微粒子の液
状分散媒体を表面平坦基板上に供給して液体薄膜を形成
し、液状分散媒体の液厚を蒸発等によって制御すること
により、微粒子を二次元的に凝集させる方法が開示され
ている。

【０００９】特許第２８２８３７５号には、微粒子の液
状分散媒体を基板上で溜めるためのセル構造体により、
液面のメニスカス形状を実現し、このセル構造体を密閉
性容器体フードで覆い、液の蒸発量を制御することによ
り、微粒子分散液体の液膜厚を制御し、微粒子の二次元
的凝集を形成する二次元凝集形成装置が開示されてい
る。

【００１０】特許第２８２８３８４号には、担持用基板
上に液体膜を配設した後にこの液体膜上に粒子分散液を
液体膜と混合することなく展開し、分散媒と液体膜とを
蒸発させて担持用基板上に粒子薄膜を形成する方法が開
示されている。

【００１１】特許第２８２８３８６号には、基板を微粒
子の分散懸濁液と接触させ、雰囲気、基板及び懸濁液の
３相接触線にあるメニスカス先端部を掃引き展開して移
動させ、微粒子の集積により微粒子膜を製造するにあた
り、メニスカスの移動速度（Ｖｃ）、微粒子の体積分
率、及び液体蒸発速度（ｊｅ）をパラメータとして微粒
子薄膜の微粒子密度及び微粒子層を制御する方法が開示
されている。

【００１２】特許第２８３４４１６号には、微粒子の体
積分率φが、溶媒体の蒸発速度、溶媒体の粘性率等に依
存する係数、平均粒子速度を平均分子速度で割った数、
既に生成されている微粒子膜とぬれ膜の表面から蒸発す
る単位時間あたりの分子数、液媒体の有効体積、ぬれ膜
の膜厚、混合流体の粘性率、接触線の実行密度により算
出する値よりも大きくする方法及び基板の引き上げ速度
を帰還制御する方法が開示されている。

【００１３】特許第２８８５５８７号には、微粒子を含
有している液体、又は、反応により微粒子を形成する液
体を高密度液体表面に一旦展開し、微粒子の原料となる
液体の展開厚みを制御して微粒子を二次元凝集させ、凝
集形成された二次元微粒子薄膜を固体基板表面に接触さ
せて転写固定することにより微粒子膜を形成する方法が
開示されている。

【００１４】特許第２９１２５６２号には、サブミクロ
ンの微粒子の単粒子膜や多粒子膜上にエネルギー線を直
接作用させることにより、所定パターンに従い局所的に
粒子の溶解度、融解度を変化させ、パターン化した単粒
子膜や多粒子膜を得る方法が開示されている。

【００１５】特許第２９１５８１２号には、固体二次基
板の表面をエネルギー線照射による活性化、又は疎水化
処理することにより、疎水面を生成する微粒子膜の形成
方法、固体二次基板の表面に特異的結合リガンド膜を配
設させ又はチオール基を吸着させることにより変性蛋白
質を生成させて微粒子膜を転写付着させる微粒子膜の形
成方法、若しくは、超微粒子にエネルギー線を照射して
活性ラジカルを生成して転写付着させる微粒子膜の形成
方法が開示されている。

【００１６】特開平８−２２９４７４号公報には、移流
集積によって、粒径がナノメートルオーダーの微粒子の
単粒子膜、多粒子膜の形成方法において、高分子からな
るＬＢ膜又は界面膜をバインダー層として用い、粒子薄
膜の形成を制御するとともに界面膜をバインダー層とし
て用い、粒子薄膜の形成を制御するとともに転写基板に
固定することにより粒子膜を形成する方法が開示されて
いる。

【００１７】特開平９−９２６１７号公報には、イオン
強度の制御によって電解質液膜中の荷電粒子に対するポ
テンシャルエネルギーを二次極小化してナノスケールの
二次薄膜を形成し、これにナノスケール微粒子を閉じ込
めて集積する方法が開示されている。

【００１８】なお、これらの特許に開示の技術を永山等
と発明の実施の形態の説明ではいうこととする。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＤやＤＶ
Ｄ等の光を利用した情報記録再生装置が普及している
が、将来、現在のＣＤ系、ＤＶＤ系よりも更に高密度な
情報記録再生装置の需要が見込まれている。

【００２０】光による情報の記録再生は、通常、その利
用する光の波長により絞ることのできる光スポットの大
きさが決まる。従って、現在利用されている赤色レーザ
ー光源、現在開発されている青色レーザー光源では、Ｃ
Ｄ系やＤＶＤ系から大幅に記録密度を向上させることが
非常に困難である。

【００２１】そこで、近接場光を利用した光プローブ、
高開口率の半球状レンズの検討が現在為されているが、
これらの方法は、光学系と記録媒体とが非常に接近する
ため、記録媒体のリムーバル性を確保することが困難で
あると考えられている。

【００２２】この対策として、記録媒体側に、Ｓｂ等の
低融点金属、ＡｇＢｒのプラズモン、半導体材料等の非
線形光学効果を利用した超解像膜を設けることにより、
高密度記録再生と記録媒体のリムーバル性を両立させる
技術の検討が現在行われている。

【００２３】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、近年進展が著しい粒径分布が非常に良い微粒子
（単分散粒子）の製造技術と微粒子の配列に関する技術
を利用して、記録媒体基板の表面に微粒子を配列し、読
み出し光或いは書き込み光と光学的に結合するのは配列
させた微粒子のみとなるようにすることにより、光源の
波長と対物レンズとにより決まるビームスポットよりも
小さいスポットの記録再生を可能にした光情報記録媒体
を提供することを目的とする。

【００２４】また、本発明は、読み取り光によりキャリ
アを発生する微粒子と発生したキャリアを受けて光学定
数が変化する層を設けることにより、情報を読み取る際
の領域の拡大を行い、読み取りマージンを向上させた読
み取り専用の光情報記録媒体を提供すること、これらの
光情報記録媒体の製造方法を提供することにある。

【００２５】更に、本発明は、これらの微粒子配列構造
体及びこの微粒子配列構造体を利用した光情報記録媒体
及びその製造方法を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の光情報
記録媒体は、情報の読み出し又は書き込みを行う光に対
して透明な基板を有し、一粒子が一ビット情報に対応す
る微粒子が前記基板上に配列され、基板と微粒子との距
離が光の波長以下であることを特徴とする。

【００２７】請求項２に記載の光情報記録媒体は、請求
項１に記載のものにおいて、前記基板上に配列している
微粒子の粒径が、読み取り又は書き込みの際の集光に使
用される対物レンズの光学特性によって定まるビームウ
エストの径よりも小さいことを特徴とする。

【００２８】請求項３に記載の光情報記録媒体は、請求
項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記基板上に
配列されている微粒子の配列の仕方が記録情報になって
おり、読み取り専用であることを特徴とする。

【００２９】請求項４に記載の光情報記録媒体は、請求
項３に記載のものにおいて、前記基板上に配列している
微粒子が読み取り光によりキャリアを発生する材質であ
り、前記基板と前記微粒子との間には、前記微粒子から
発生したキャリアにより光学定数の転移現象を示す読み
取り領域拡大層が設けられていることを特徴とする。

【００３０】請求項５に記載の光情報記録媒体は、請求
項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のものにおい
て、前記基板上に配列した穴を有する層が存在し、前記
微粒子がこの穴の位置に設けられていることを特徴とす
る。

【００３１】請求項６に記載の光情報記録媒体は、請求
項５に記載の光情報記録媒体の製造方法であって、金属
薄膜板の表面の穴を形成する予定の箇所にダメージを与
えるダメージ付与工程と、ダメージが与えられた金属薄
膜板を陽極酸化する陽極酸化工程と、該陽極酸化工程後
に陽極酸化された側の面に金属薄膜を形成する金属薄膜
形成工程と、該金属薄膜形成工程により金属薄膜が形成
された面を合わせ面として前記金属薄膜板を透明基板に
貼り付ける貼り付け工程と、該透明基板に貼り付けられ
た金属薄膜板の金属母材側の面を除去して該透明基板上
に配列した穴を有する金属酸化物層を形成する金属酸化
物形成層工程と、配列した穴を有する金属酸化物層の穴
に微粒子を配置する微粒子配置工程と、前記透明基板の
微粒子が配置された面に前記金属薄膜を形成する金属薄
膜形成工程とからなることを特徴とする。

【００３２】請求項７に記載の光情報記録媒体の製造方
法は、請求項６に記載のものにおいて、前記ダメージ付
与工程では、電子線又はイオンの荷電粒子ビームを使用
することを特徴とする。

【００３３】請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方
法は、請求項６に記載のものにおいて、短波長光の照射
ダメージを利用することを特徴とする。

【００３４】請求項１に記載の発明によれば、一粒子が
一ビット情報となるように、微粒子が基板上に規則正し
く配列されているので、クロストークを低減でき、記録
密度を向上させることができる。

【００３５】請求項２に記載の発明によれば、微粒子が
対物レンズにより決まるビームウエスト径よりも小さい
ので、ビームウエストよりも小さい領域に情報を書き込
むことができ、記録密度を向上させることが可能とな
る。

【００３６】請求項３に記載の発明によれば、微粒子の
配列状態により情報を記録する構成としたので、高密度
の読み取り専用の光情報記録媒体を提供できる。

【００３７】請求項４に記載の発明によれば、読み取り
領域拡大層を備えているので、読み取りマージンの向上
を図ることができる。

【００３８】請求項５に記載の発明によれば、配列した
穴に微粒子を位置させることにより、光情報記録媒体製
造時の歩留まりを向上させることができる。

【００３９】また、穴の形成位置を制御することによ
り、微粒子の配設位置を制御できるので、微粒子の位置
情報を利用した読み取り専用の光情報記録媒体の製造が
可能となる。

【００４０】請求項６に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化を与えるダメージの位置により、
形成する穴の位置を制御できる。

【００４１】請求項７に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化前のダメージ付与工程で荷電粒子
ビームを使用しているので、電子線描画装置、イオンビ
ーム描画装置、フォトレジストとイオン注入法の併用等
の既存の製造装置を用いて、光情報記録媒体を製造でき
る。

【００４２】請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化前のダメージ付与工程で、短波長
の光の照射ダメージを利用しているので、最近利用可能
なＳＯＲ光施設等を利用して、光情報記録媒体を製造で
きる。

【００４３】請求項９に記載の金属酸化物の微粒子配列
構造体は、表面に凹凸が形成された金属酸化物基板の凹
部分に金属酸化物微粒子が配置されていることを特徴と
する。

【００４４】請求項１０に記載の金属酸化物の微粒子配
列構造体は、表面に凹凸が形成された基板上に金属酸化
物の薄膜層が形成され、該基板の凹部分に金属酸化物微
粒子が配置されていることを特徴とする。

【００４５】請求項１１に記載の微粒子配列構造体は、
表面に凹凸が形成された金属酸化物基板の凹部分に微粒
子の表面に金属酸化物が表面に形成された微粒子が配置
されていることを特徴とする。

【００４６】請求項１２に記載の微粒子配列構造体は、
表面に凹凸が形成された基板上に金属酸化物の薄膜層が
形成され、その基板の凹部分に微粒子の表面に金属酸化
物が形成された微粒子が配列されていることを特徴とす
る。

【００４７】請求項１３に記載の微粒子配列構造体は、
請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のもの
において、前記基板の凸部と凹部とで前記金属酸化物の
等電点が異なっていることを特徴とする。

【００４８】請求項１４に記載の微粒子配列構造体は、
請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に記載のもの
において、前記微粒子の表面の金属酸化物と前記基板表
面の金属酸化物の等電点が等しいことを特徴とする。

【００４９】請求項１５に記載の微粒子配列構造体は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のものに
おいて、微粒子の表面の金属酸化物と、基板表面の金属
酸化物の等電点が異なることを特徴とする。

【００５０】請求項１６に記載の微粒子配列構造体は、
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のものに
おいて、微粒子の大きさが等しいことを特徴とする。

【００５１】請求項１７に記載の光情報記録媒体は、請
求項１ないし請求項４の微粒子配列構造体を有すること
を特徴とする。

【００５２】請求項１８に記載の微粒子配列構造体の形
成方法は、請求項９ないし請求項１２のいずれか１項に
記載の微粒子配列構造体を形成する微粒子配列構造体の
形成方法であって、微粒子を水に分散させた分散液を基
板表面に展開し、その後、分散液のｐＨを変えた後、分
散液を乾燥させることを特徴とする。

【００５３】請求項９ないし請求項１２に記載の発明に
よれば、微粒子の表面と基板の表面とが金属酸化物であ
るので、金属酸化物の等電点を利用して微粒子の配置、
配列膜の形成が可能となり、また、微粒子には金属酸化
物の他に任意の素材を利用することが可能なので、光
学、電子、記録、触媒等、多くの機能性材料の高機能化
を図ることができる。

【００５４】また、請求項１３から請求項１５に記載の
発明によれば、微粒子の表面と基板表面の等電点の組み
合わせパターンを網羅しているので、基板及び微粒子の
選択の幅を広げることができる。

【００５５】請求項１６に記載する発明によれば、粒子
の沈降時間の予想がしやすくなり、基板の凹部に入り込
んだ粒子同士で配列する効果が得られる。

【００５６】請求項１７に記載の発明は、請求項１に記
載の効果と同様の効果を有する。

【００５７】請求項１８に記載する発明によれば、請求
項９ないし請求項１２に記載の微粒子配列膜を容易に製
造可能である。

【００５８】

【発明の実施の形態】

【００５９】

【発明の実施の形態１】（実施例１）図１は光情報記録
媒体の断面図である。その図１において、１は透明基板
である。この透明基板１はポリカーボネイト製である。
この透明基板１上には微粒子２が配列されている。この
微粒子２は、図２に示すようにＡｇＩｎＳｂＴｅからな
る単分散粒子２Ａを核としてその単分散粒子２Ａの表面
をＺｎＳ−ＳｉＯ２のコーティング膜２Ｂを形成するこ
とにより構成されている。

【００６０】その透明基板２の上には反射層３が形成さ
れている。この反射層３はＡｌ−Ｔｉ材料により形成さ
れている。この反射層３の上には保護層４が形成されて
いる。

【００６１】微粒子２は、図３に示すように、透明基板
１上に二次元的に配列されている。なお、この図３で
は、反射層３、保護層４は微粒子２の配列状態の説明の
便宜のため省略されている。

【００６２】読み取り光（レーザー光）Ｐは、図４に示
すように、透明基板１の側から光情報記録媒体に入射す
る。この光情報記録媒体では、単分散粒子（ＡｇＩｎＳ
ｂＴｅ）２Ａの書き込み光の熱による相変化を利用して
書き込みを行っている。その微粒子２Ａの１個が１ビッ
ト情報に対応されているので、塗布やスパッタリングに
よって基板全域に渡って記録層の膜を形成する従来のＣ
Ｄ系やＤＶＤ系の光情報記録媒体に較べてクロストーク
を低減でき、記録密度を向上させることができる。

【００６３】ところで、光ピックアップの対物レンズを
用いて光を集光させるときのビームウエスト径ｗは、以
下の式で表される。 ｗ〜Ｋ・λ／ＮＡ ここで、Ｋは光学系により決まる定数であり、λは書き
込み又は読み取りに用いる光の波長、ＮＡは開口数であ
る。

【００６４】この式により定まる大きさよりも光を小さ
く絞ることはできないが、図５に拡大して示すように、
ビームスポット径ｗよりも小さな径でかつ用いている光
に対して透明な光学定数（光学特性）を有する微粒子２
を置くと、微粒子２とその光とを光学的に結合させるこ
とができ、微粒子２内に光を導き入れることができる。

【００６５】また、透明基板１の表面１Ａで光が反射さ
れるような条件に設定しておけば、微粒子２による光結
合が生じたときに、その分反射光の強度が減少するの
で、外部から反射光の強度変化を観測することにより、
微粒子２からの情報の読み取りが可能である。

【００６６】このように、微粒子２の径をビームウエス
ト径ｗよりも小さくすることにより、ビームウエスト径
ｗよりも小さな領域への情報を記録することが可能であ
る。

【００６７】従って、請求項１に記載するように、情報
の読み出し又は書き込みを行う光に対して透明な基板１
を有し、一粒子が一ビット情報に対応する微粒子２が基
板１上に配列され、基板１と微粒子２との距離が光の波
長以下である構成とすれば、光結合を起こさせることに
より、クロストークを減少させ、記録密度を向上させる
ことができる。

【００６８】また、請求項２に記載するように、基板１
上に配列している微粒子２の粒径が、読み取り又は書き
込みの際の集光に使用される対物レンズの光学特性によ
って定まるビームウエスト径ｗよりも小さい構成とすれ
ば、更にビームウエスト径ｗよりも小さい領域に情報を
書き込むことができ、更に記録密度を向上させることが
できる。

【００６９】すなわち、この実施例１によれば、書き込
み光又は読み取り光と微粒子とが近接光の結合を起こす
ことも利用しているので、透明基板と微粒子との距離は
その光の波長以下である。

【００７０】ここでは、この微粒子は光学的に結合でき
る光学定数を有する微粒子であれば、金属粒子に限られ
ないが、書き換え可能な記録再生媒体の場合には、光に
よる光学定数が変化する微粒子が必要である。

【００７１】このように、この実施例によれば、１ビッ
ト情報をＥＢの照射位置に対応させることにすれば、情
報を高密度で記録させることができることになる。 （実施例２）実施例１で述べたように、微粒子２が光情
報記録媒体への入射光（読み取り光）と光結合を起こす
とき、反射光の強度に変化が生じるので、基板１上の微
粒子２の有無によって情報記録を行うことができる。

【００７２】図６に示すように、基板１に微粒子２を配
列してこの配列状態を記録情報として用いる。このよう
に、微粒子２の存在する箇所と存在しない箇所５とを予
め光情報記録媒体を製造するときに形成すれば、請求項
３に記載するような読み取り専用の好記録密度の光情報
記録媒体を製造できる。 （実施例３）図７に示すように、基板１と微粒子２との
間に外部からのキャリアにより光学定数の転移現象を示
す読み取り領域拡大層６が形成されている。この読み取
り領域拡大層６の材料には、外部からのキャリアにより
相転移が発生する（Ｌａ,Ｓｒ）ＭｎＯ₃、Ｓｒ₂ＣｕＯ₃
等の遷移金属酸化物を用いるのが好適である。また、微
粒子２の材料には読み取り光によってキャリアを発生す
るＧａＮ、ＳｒＴｉＯ₃等の半導体材料を用いるのが望
ましい。

【００７３】この実施例によれば、請求項４に記載した
ように、読み取り領域拡大層６を基板１と微粒子２との
間に設けたので、読み取りマージンを向上させることが
できる。 （実施例４）図８に示すように、ここでは、規則的に配
列された穴８Ａを有する材料からなる母材８を用いて基
板１に母材層８Ｂを形成し、図９に示すように微粒子２
をこの穴８Ａに位置させることとしたものである。その
図９は反射層３、保護層４は説明の便宜のため省略され
ているが、図１０に示すように、光情報記録媒体は、基
板１、母材層８Ｂ、反射層３、保護層４からなってい
る。

【００７４】この実施例によれば、請求項５に記載した
ように、配列した穴８Ａを形成してこの穴８Ａの位置に
微粒子２を位置させることにしたので、光情報記録媒体
製造時の歩留まりが向上する。また、穴の位置を適宜制
御することにより微粒子の位置を制御可能となり、微粒
子の位置情報を利用した読み取り専用の光情報記録媒体
を製造できることになる。 （実施例５）これらの光情報記録媒体は以下に説明する
製造方法により製造することができる。

【００７５】図１１（ａ）に示すように、アルミニウム
Ａｌからなる金属薄膜板１０の表面にエレクトリックビ
ーム（荷電粒子ビーム）ＥＢを照射して、金属薄膜板１
０の穴形成箇所１１にダメージを付与する（ダメージ付
与工程）。

【００７６】次いで、図１１（ｂ）に示すように、この
ダメージが与えられた側の金属薄膜板１０の表面を陽極
酸化すると、陽極酸化膜（Ａｌ₂Ｏ₃）１１が形成される
と共にダメージが与えられた箇所に穴８Ａが形成される
（陽極酸化工程）。

【００７７】次いで、図１１（ｂ）に示すように、その
陽極酸化膜１１の表面に金属薄膜（Ａｌ−Ｔｉ）１２を
形成する（金属薄膜形成工程）。

【００７８】そして、図１１（ｃ）に示すように、金属
薄膜１２が形成された面を合わせ面として、ポリカーボ
ネート１３を貼り付けた後、金属薄膜板１０の母材側を
除去する（貼り付け工程）。

【００７９】これによって、穴８Ａを有しかつ陽極金属
酸化物酸化層１１を有する基板１が形成される（金属酸
化物層形成工程）。次いで、図１１（ｄ）に示すよう
に、この基板１上に単分散粒子２を分散させた後、分散
液を塗り、ゆっくりと乾燥させ、これにより穴８Ａに微
粒子２が配置される（微粒子配置工程）。そして、図１
１（ｅ）に示すように反射層（Ａｌ−Ｔｉ）３と樹脂製
の保護層４とを形成する（金属薄膜形成工程）。これに
より、光情報記録媒体が完成する。

【００８０】なお、電子、イオン等の荷電粒子ビームを
利用する代わりに短波長（ＳＯＲ光）の光を用いても金
属薄膜板１０にダメージを与えることができる。また、
電子線描画装置、イオンビーム描画装置、フォトレジス
トとイオン注入法を併用した既存の装置を利用すること
もできる。

【００８１】この実施例によれば、請求項６に記載する
ように、陽極酸化を行う前にダメージを与えて穴を形成
するので、その穴の形成位置をＥＢ照射によって制御で
き、従って、請求項５に記載の光情報記録媒体を製造で
きる。

【００８２】

【発明の実施の形態２】この発明の実施の形態では、微
粒子を含む水分散液を基板上に塗布、展開して、乾燥さ
せる方法を用いている。

【００８３】微粒子の自己組織的な配列膜に関する先駆
的な永山等の研究成果では、分散液が乾燥する際に、あ
る一定条件を満たすときに発生する「移流集積」現象を
利用している。

【００８４】この「移流集積」を利用できる条件につい
ては、特許第２８２８３８６号、特許第２８３４４１６
号に開示されているが、微粒子を含む分散液を基板上に
塗布、展開して、乾燥させる際に、微粒子の体積分率
（分散液の濃度）、溶媒体の蒸発速度、溶媒体の粘性
率、蒸発速度、基板の引き上げ速度等の各パラメーター
がある一定の関係を満たさなければならない。

【００８５】永山等によるこの発明は、球形状で、か
つ、比重が軽い粒子で、分散液中で粒子がなかなか沈降
していかない状況を想定している。

【００８６】しかしながら、我々の研究では、金属酸化
物粒子のように比重が大きい重い粒子の場合には、永山
等がいう「移流集積」現象も発生しているが、他の機構
も存在しており、配列膜に利用できることが明らかにな
った。

【００８７】以下、その機構について説明する。

【００８８】金属酸化物粒子を水に分散させた分散液を
基板上に展開する場合を考察する。

【００８９】金属酸化物のように分散媒となる水よりも
比重がかなり大きな材質の粒子２は、図１２（ａ）〜図
１２（ｃ）に示すように、基板１に分散液２１を展開し
た後、比較的早い段階で、粒子２が沈降し、基板１の表
面に付着する。沈降した粒子２は基板１の表面２０Ａが
金属酸化物の場合、分散液２１のｐＨによって基板１の
表面２０Ａにトラップされるか、基板１の表面２０Ａで
もブラウン運動により動き続けることができるかの状態
が異なる。

【００９０】粒子２である金属酸化物と水２２とが接し
ている場合、水２２のｐＨにより金属酸化物の表面の帯
電状態が図１３（ａ）ないし図１３（ｃ）に示すように
変化することは周知である。

【００９１】しかしながら、詳細には、図１３（ｂ）に
示す金属酸化物の表面が電荷的に中性となるときの水２
２のｐＨは中性ではなくて、金属酸化物ごとにその中性
となる水のｐＨが異なっている。

【００９２】この金属酸化物の表面が電荷的に中性とな
るときの水２２のｐＨは、等電点として公知である。

【００９３】図１４は金属酸化物の水中における表面の
電荷と水のｐＨとの関係を図示したもので、「酸化チタ
ン 物性と応用技術」（出版：技報堂：著者：清野
学）という書籍の第２２５頁に掲載の図から引用したも
のである。

【００９４】この図には、横軸に水のｐＨが示され、縦
軸に金属酸化物の表面の電荷が示され、物質ＳｉＯ₂、
ＴｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｎＯの４種類について、その水
のｐＨに対する金属酸化物の表面の電荷が曲線として示
されている。

【００９５】この等電点の概念は、金属酸化物粒子２の
凝集、分散を議論するときに用いられる概念で、一般的
に、ｐＨが等電点となるときには、金属酸化物微粒子が
凝集しやすくなると言われている。

【００９６】しかしながら、本発明者の研究では、金属
酸化物微粒子の水分散液の系に、表面が金属酸化物であ
る基板１が加わると、単に等電点で粒子が凝集しやすい
といった現象とは別の現象が起きていることが明らかに
なった。

【００９７】先に述べたように、金属酸化物粒子は一般
的に水よりも比重が大きいので、基板１に分散液２１を
展開した後、図１２（ｃ）に示すように、比較的早い段
階で基板１の表面に沈降する。

【００９８】このとき、例えば、基板１の表面がＳｉＯ
₂で、微粒子２がＴｉＯ₂である場合を考える。もし、こ
のとき、水２２のｐＨが約４であるときを考えると、図
１４から基板（ＳｉＯ₂）１の表面は負電荷であり、微
粒子（ＴｉＯ₂）２の表面は正電荷となり、微粒子（Ｔ
ｉＯ₂）２は電気的吸引力により基板（ＳｉＯ₂）１の表
面に図１５（ａ）で示すようにトラップされることにな
る。

【００９９】一方、水２２のｐＨが約８であるとする
と、図１４から基板（ＳｉＯ₂）１の表面と微粒子（Ｔ
ｉＯ₂）２の表面とは、ともに負電荷となり、微粒子
（ＴｉＯ₂）２と基板（ＳｉＯ₂）１との間に電気的反発
力が作用するので、水２２のｐＨが約８のときは、微粒
子（ＴｉＯ₂）２は基板（ＳｉＯ₂）１にトラップされる
ことなく、図１５（ｂ）に示すように基板１の表面でブ
ラウン運動を続けることができる。

【０１００】以上説明したように、微粒子２の表面が金
属酸化物であり、かつ、基板１の表面が金属酸化物であ
る場合には、分散液２１のｐＨに応じて、基板１の表面
に沈降後の微粒子２の運動が全く異なることが我々の研
究で明らかになった。

【０１０１】また、微粒子２と基板１と分散液２１との
間に以上のような関係があるとき、図１６に示すよう
に、基板１の表面に凹部２３と凸部２４とがあるとき、
基板１の表面で粒子２が動きやすいように水２２のｐＨ
を調整した分散液２１の場合には、図１６（ｂ）に示す
ように、粒子２がブラウン運動により動いて、基板１の
凹部２３に入り込むのに対して、粒子２が動きにくいよ
うに水２２のｐＨを調整した分散液２１では、基板１の
凹部２３にたまたま入り込む粒子２があるにはあるが、
図１６（ａ）に示すように全ての粒子２が凹部２３と凸
部２４とに関係なく基板１の表面でトラップされている
ことが我々の研究で明らかになった。

【０１０２】しかし、基板１の表面で粒子が動きやすく
なるようにｐＨを調整した分散液２１を用いて、粒子２
を基板１の凹部２３に配置することができても、このま
ま分散液２１を乾燥させると、一旦、基板１の凹部２３
に入り込んだ粒子も分散液２１が乾燥する際に凹部２３
から吐き出されることも我々の研究により明らかになっ
た。

【０１０３】我々の観察によれば、分散液２１が乾燥す
る際に、基板１の表面で、分散液２１の強力な流れが発
生して、図１７（ｂ）に示すように基板１の凹部２３か
ら粒子２が吐き出される現象をとらえており、先に述べ
た永山等の言う移流現象が原因であることがわかった。

【０１０４】ここで、移流現象とは、従来技術で述べた
永山等の研究による発見で、分散液２１が乾燥する過程
で、液の膜厚が粒子２の径よりも薄くなった際に、粒子
２同士に吸引力が働き、図１８に示すように横毛管力に
より粒子２の凝集膜が形成される現象をいう。

【０１０５】一方、基板１の表面で粒子２が動きにくい
ように、水のｐＨを調整した分散液２１を用いた場合に
は、図１７（ａ）に示すように、分散液２１が乾燥する
過程でも、粒子２は基板１の表面にトラップされたまま
であることが観察された。

【０１０６】本発明は、以上説明した我々が発見した現
象を利用したもので、分散液２１を基板１に展開する際
には、粒子２が基板１の表面で動きやすいように水のｐ
Ｈを調整するようにしたものである。

【０１０７】基板１の表面で動き回る粒子２は基板１の
凹部２３に入り込む。このとき、基板１の凹部２３の底
部２５だけに粒子２をトラップしやすい材料により形成
するか、あるいは、粒子２が入り込んだころあいを見計
らって、分散液２１のｐＨの粒子がトラップされやすい
ｐＨ値に変更することにより、粒子２が基板１の表面に
トラップされる。この後、分散液２１を乾燥させると、
粒子２を基板１の凹部２３にトラップさせたまま乾燥さ
せることができる。

【０１０８】金属酸化物は、その素材により各種の等電
点を有するので、全ての金属酸化物材料の粒子２と基板
１とに、本発明を適用できる。

【０１０９】また、金属酸化物は、その組成により、光
学材料、電子材料、記録材料、触媒等の機能を発揮する
ので、本発明は、これらの機能に対する粒子の配列、配
列による機能向上を図ることができる。

【０１１０】以下、実施例を詳述する。 （実施例１）この実施例では、ＳｉＯ２基板１の表面に
微細加工技術を用いて、凹部２３と凸部２４とを形成す
る。粒子２にはα−Ｆｅ₂Ｏ₃粒子を使用し、粒径が概ね
１μｍに揃っている。粒径が揃った粒子の使用により、
図１９（ｂ）に示すように沈降速度が一様となり粒子２
が基板１の表面に沈降するまでの時間を予想しやすくな
り、基板１の凹部２３に入り込んだ粒子２が配列するよ
うになる。これに対して、粒径の異なる粒子２’が混在
する場合には、大きな粒子２が早く沈降し、図１９
（ａ）に示すように凹部２３の内部に入り込んだ粒子２
が配列しにくくなる。

【０１１１】この粒子（α−Ｆｅ₂Ｏ₃）２を使用して分
散液２１を調整する。分散液２１の粒子濃度は、基板１
のパターンに合わせて調整するが、本発明の趣旨ではな
いので省略する。

【０１１２】すなわち、この実施例１では、図２０
（ａ）に示すように、分散液２１にアンモニアを添加し
て、水２２のｐＨを約１１にして超音波分散を行った
後、基板（ＳｉＯ₂）１の表面に展開する。この後、図
２０（ｂ）に示すように、５分ほど粒子２が沈降するの
を待った後、図２０（ｃ）に示すように基板（Ｓｉ
Ｏ₂）１の表面に展開した分散液２１に過塩酸を滴下し
て、水のｐＨを約３にした後、分散液２１を乾燥させ
る。これにより、図２０（ｄ）に示すように基板（Ｓｉ
Ｏ₂）１の凹部２３にのみに粒子（α−Ｆｅ₂Ｏ₃）２が
配列された粒子配列膜が得られる。 （実施例２）この実施例２では、射出成形により凹凸が
形成された基板（ポリカーボーネート（ＰＣ））１に、
図２１（ａ）に示すＳｉＯ２薄膜２４’をスパッタリン
グにより形成する。粒子２にはα−Ｆｅ₂Ｏ₃粒子を使用
し、粒径が概ね１μｍに揃っている。このα−Ｆｅ₂Ｏ₃
粒子を使用して、分散液２１を調整する。分散液２１の
粒子濃度は、基板１のパターンに合わせて調整するが、
本発明の趣旨ではないので実施例１と同様に省略する。

【０１１３】図２１（ａ）に示すように、分散液２１に
アンモニアを添加して、水２２のｐＨを約１１にして超
音波分散を行った後、基板（ＳｉＯ₂）１の表面に展開
する。この後、図２１（ｂ）に示すように、５分ほど粒
子２が沈降するのを待った後、図２１（ｃ）に示すよう
に基板（ＳｉＯ₂）１の表面に展開した分散液２１に過
塩酸を滴下して、水のｐＨを約３にした後、分散液２１
を乾燥させる。これにより、図２１（ｄ）に示すように
基板（ＳｉＯ₂）１の凹部２３にのみに粒子（α−Ｆｅ₂
Ｏ₃）２が配列された粒子配列膜が得られる。 （実施例３）この実施例３では、基板１の材料として、
図２２に示す自己組織化により最密充填で穴径約５００
ｎｍの穴８Ａが形成されているポーラスアルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）２５を用いる。

【０１１４】このポーラスアルミナ２５は、アルミナの
表面にダメージを与え、陽極酸化により得られる。この
ダメージの形成については、発明の実施の形態１ですで
に説明した。

【０１１５】この穴８Ａの径はポーラスアルミナ２５の
表面に与えるダメージと陽極酸化条件とによって制御で
きる。

【０１１６】粒子２には図２３に示すように粒径３００
ｎｍのポリスチレン粒子２ｃにＳｉＯ₂を約９０ｎｍコ
ーティングしてコーティング膜２ｄを形成し、粒子全体
の粒径が概ね４８０ｎｍにしたものを使用する。この粒
子を使用して分散液２１を調整する。分散液２１の粒子
濃度は基板１のパターンに合わせて濃度調整する。

【０１１７】そして、図２４（ａ）に示すように、アン
モニアを添加して分散液２１の水２２のｐＨを約１２に
する。その後、超音波分散を行った後、基板１に分散液
２１を展開する。この後、図２４（ｂ）に示すように１
０分ほど粒子２が沈降するのを待ち、基板１の表面に展
開した分散液２１に塩酸を滴下して、図２４（ｃ）に示
すように水２２のｐＨをほぼ６にした後、分散液２１を
乾燥させることにより、分散液２１を乾燥させる。これ
によって、図２４（ｄ）に示すように、基板１の穴８Ａ
の位置にのみ、ＳｉＯ₂ノコーティング膜２ｄが形成され
たポリスチレン粒子２ｃが配置された粒子配列膜が得ら
れる。 （実施例４）この実施例４では、射出成形により凹凸が
形成されたポリカーボネート（ＰＣ）製のドーナツ円盤
型の基板１に、図２５に示すように、スパッタリングに
よってＡｌ−Ｔｉ金属薄膜２７を形成する。次いで、こ
のＡｌ−Ｔｉ金属薄膜２７の上にＺｎＳ−ＳｉＯ２薄膜
２８を形成する。粒子２には、図２６に示すようにＡｇ
ＩｎＳｂＴｅ合金粒子２ｅの表面にＺｎＳ−ＳｉＯ₂を
スパッタリングしてコーティング膜２ｆを形成したもの
を使用する。この粒子を使用して分散液２１を調整す
る。

【０１１８】まず、図２７（ａ）に示すように、基板１
の表面に分散液２１を展開する。次いで、図２７（ｂ）
に示すように１０分ほど粒子２が沈降するのを待った
後、基板１に展開した分散液２１に塩酸を滴下して、図
２７（ｃ）に示すように水のｐＨをほぼ３にする。この
後、分散液２１を乾燥させると、基板１の穴位置にのみ
一ビットが一粒子に対応する光情報記録媒体の原型が得
られる。 （実施例５）この実施例５では、Ａｌ₂Ｏ₃の基板１の上
に、ＳｉＯ₂薄膜２９をスパッタリングにより成膜す
る。この後、微細加工により部分的にＳｉＯ₂薄膜を除
去して、穴８Ａを形成する。この穴８Ａの底にはＡｌ₂
Ｏ₃の基板１の表面が露呈している。

【０１１９】粒子２には粒径が概ね５００ｎｍに揃った
ＴｉＯ₂粒子を使用する。この粒子２を使用して分散液
２１を調整する。ＴｉＯ₂粒子が基板１の凸部２４では
動きやすく、凹部２３ではトラップされやすくする目的
のために、水２２のｐＨは７程度でも良いのであるが、
ｐＨ〜７であると、ＴｉＯ２の等電点から近いため、分
散液２１中で、ＴｉＯ₂粒子同士での凝集が発生しやす
くなる。これを避けるため、分散液２１にアンモニアを
若干添加して、図２９（ａ）に示すように水２２のｐＨ
を８〜９にする。この後、図２９（ｂ）に示すように基
板１の表面に分散液２１を展開して、１０分程度粒子２
が沈降するのを待つ。その後、分散液２１を乾燥させる
と、基板１の凹部２３にのみＴｉＯ₂粒子２が配置され
た粒子配列膜が図２９（ｃ）に示すように得られる。

【０１２０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、一粒子
が一ビット情報となるように、微粒子が基板上に規則正
しく配列されているので、クロストークを低減でき、記
録密度を向上させることができる。

【０１２１】請求項２に記載の発明によれば、微粒子が
対物レンズにより決まるビームウエスト径よりも小さい
ので、ビームウエストよりも小さい領域に情報を書き込
むことができ、記録密度を向上させることが可能とな
る。

【０１２２】請求項３に記載の発明によれば、微粒子の
配列状態により情報を記録する構成としたので、高密度
の読み取り専用の光情報記録媒体を提供できる。

【０１２３】請求項４に記載の発明によれば、読み取り
領域拡大層を備えているので、読み取りマージンの向上
を図ることができる。

【０１２４】請求項５に記載の発明によれば、配列した
穴に微粒子を位置させることにより、光情報記録媒体製
造時の歩留まりを向上させることができる。

【０１２５】また、穴の形成位置を制御することによ
り、微粒子の配設位置を制御できるので、微粒子の位置
情報を利用した読み取り専用の光情報記録媒体の製造が
可能となる。

【０１２６】請求項６に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化を与えるダメージの位置により、
形成する穴の位置を制御できる。

【０１２７】請求項７に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化前のダメージ付与工程で荷電粒子
ビームを使用しているので、電子線描画装置、イオンビ
ーム描画装置、フォトレジストとイオン注入法の併用等
の既存の製造装置を用いて、光情報記録媒体を製造でき
る。

【０１２８】請求項８に記載の光情報記録媒体の製造方
法によれば、陽極酸化前のダメージ付与工程で、短波長
の光の照射ダメージを利用しているので、最近利用可能
なＳＯＲ光施設等を利用して、光情報記録媒体を製造で
きる。

【０１２９】請求項９ないし請求項１２に記載の発明に
よれば、微粒子の表面と基板の表面が金属酸化物である
ので、金属酸化物の等電点を利用した微粒子の配置、配
列膜の形成が可能となり、また、微粒子には金属酸化物
をはじめとして、任意の素材が可能であるので、光学、
電子、記録、触媒等、多くの機能性材料の高機能化を図
ることができる。

【０１３０】請求項１３ないし請求項１５に記載の発明
によれば、微粒子の表面と基板表面の等電点の組み合わ
せパターンを網羅することにより、基板及び微粒子の選
択幅を広げることができる。

【０１３１】請求項１６に記載の発明によれば、粒径が
揃った粒子を利用することによって、粒子が基板１の表
面に沈降するまでの時間を管理しやすくなり、基板の凹
部に入り込んだ粒子同士で配列する効果が得られる。

【０１３２】請求項１７に記載の発明によれば、請求項
１に記載と同様の効果を有する。

【０１３３】請求項１８に記載の発明によれば、金属酸
化物の等電点を利用して、基板の凹部に粒子を入り込ま
せ、乾燥の際には移流現象を防止することにより、微粒
子配列構造体の製作が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 発明の実施の形態１の実施例１の光情報記録
媒体の部分拡大断面図である。

【図２】 図１に示す粒子の二次元配列状態を模式的に
示す図である。

【図３】 図１に示す粒子の構造を模式的に説明するた
めの拡大図である。

【図４】 発明の実施の形態１の実施例１の光情報記録
媒体の使用状態の説明図である。

【図５】 発明の実施の形態１の実施例１の光情報記録
媒体１の粒子径とビーム径との関係を模式的に説明する
ための部分拡大断面図である。

【図６】 発明の実施の形態１の実施例２の光情報記録
媒体の粒子の配列状態を模式的に示す図である。

【図７】 発明の実施の形態１の実施例３の光情報記録
媒体の部分拡大断面図である。

【図８】 多数の穴を有する金属薄膜を模式的に示す図
である。

【図９】 多数の穴を有する金属薄膜に粒子を配置した
状態を模式的に示す図である。

【図１０】 発明の実施の形態１の実施例４の光情報記
録媒体の部分拡大断面図である。

【図１１】 発明の実施の形態１の実施例５の光情報記
録媒体の製造方法の一例を示す工程図であって、（ａ）
は金属薄膜板の表面にダメージを付与する工程の説明
図、（ｂ）はダメージが付与された金属薄膜板の表面に
陽極酸化膜を形成した後、金属薄膜を形成する工程の説
明図、（ｃ）は金属薄膜が形成された面を合わせ面とし
て基板を貼り合わせた後、金属薄膜板を除去する工程の
説明図（ｄ）はその後微粒子を配置する工程の説明図、
（ｅ）はその後反射層と保護層とを基板に形成する工程
の説明図である。

【図１２】 金属酸化物粒子の沈降状態を示す図であっ
て、（ａ）は分散液を基板に展開して微粒子が沈降する
前の状態を示し、（ｂ）は微粒子２が沈降して基板１の
表面に付着した状態を示し、（ｃ）は微粒子が基板の表
面に沈降付着した状態を示す。

【図１３】 水のｐＨにより金属酸化物の表面の帯電状
態の説明図であって、（ａ）は酸性の場合を示し、
（ｂ）は中性の場合を示し、（ｃ）はアルカリ性の場合
を示す。

【図１４】 金属酸化物の水中における電荷のｐＨによ
る変化曲線を示す図である。

【図１５】 微粒子の基板表面の挙動の説明図であっ
て、（ａ）は粒子の電荷と基板表面の電荷とが異なるよ
うにｐＨを調整したときの微粒子の挙動の説明図であ
り、（ｂ）は微粒子の電荷と基板表面の電荷とが同極と
なるようにｐＨを調整したときの微粒子の挙動の説明図
である。

【図１６】 基板の表面に凹凸があるときの基板の表面
での粒子の挙動の説明図であって、（ａ）は粒子の電荷
と基板の表面の電荷とが異なる極性となるようにｐＨを
調整したときの微粒子の挙動の説明図であり、（ｂ）は
粒子の電荷と基板の表面の電荷とが同極となるようにｐ
Ｈを調整したときの微粒子の挙動の説明図である。

【図１７】 更に、基板の表面に凹凸があるときの基板
の表面での粒子の挙動の説明図であって、（ａ）は粒子
の電荷と基板の表面の電荷とが異なる極性となるように
ｐＨを調整したときの微粒子の挙動の説明図であり、
（ｂ）は粒子の電荷と基板の表面の電荷とが同極となる
ようにｐＨを調整したときの微粒子の挙動の説明図であ
る。

【図１８】 粒子の移流現象の説明図である。

【図１９】 粒子の沈降状態の説明図で、（ａ）は粒径
が不揃いの粒子の沈降状態の説明図であり、（ｂ）は粒
径が揃った粒子の沈降状態の説明図である。

【図２０】 発明の実施の形態２の実施例１の粒子配列
膜の形成方法の説明図であって、（ａ）は分散液にアン
モニアを添加して基板に滴下させた状態を示し、（ｂ）
は分散液を超音波分散によって展開して粒子を沈降させ
た状態を示し、（ｃ）は塩酸を分散液に滴下してｐＨを
変更した状態を示し、（ｄ）は分散液を乾燥させた状態
を示す。

【図２１】 発明の実施の形態２の実施例２の粒子配列
膜の形成方法の説明図であって、（ａ）は分散液にアン
モニアを添加してＳｉＯ２薄膜が形成された基板に滴下
させた状態を示し、（ｂ）は分散液を超音波分散によっ
て展開して粒子を沈降させた状態を示し、（ｃ）は塩酸
を分散液に滴下してｐＨを変更した状態を示し、（ｄ）
は分散液を乾燥させた状態を示す。

【図２２】 発明の実施の形態２の実施例３のポーラス
アルミナを模式的に示す図である。

【図２３】 発明の実施の形態２の実施例３の微粒子を
模式的に示す説明図である。

【図２４】 発明の実施の形態２の実施例３の粒子配列
膜の形成方法の説明図であって、（ａ）は分散液にアン
モニアを添加してポーラスアルミナに滴下させた状態を
示し、（ｂ）は分散液を超音波分散によって展開して粒
子を沈降させた状態を示し、（ｃ）は塩酸を分散液に滴
下してｐＨを変更した状態を示し、（ｄ）は分散液を乾
燥させた状態を示す。

【図２５】 発明の実施の形態２の実施例４の光情報記
録媒体の基板を示す断面図である。

【図２６】 発明の実施の形態２の実施例４に用いる微
粒子を模式的に示す図である。

【図２７】 発明の実施の形態２の実施例４の粒子配列
膜の形成方法の説明図であって、（ａ）は分散液にアン
モニアを添加して基板に滴下させた状態を示し、（ｂ）
は分散液を超音波分散によって展開して粒子を沈降させ
た状態を示し、（ｃ）は塩酸を分散液に滴下してｐＨを
変更した状態を示し、（ｄ）は分散液を乾燥させた状態
を示す。

【図２８】 発明の実施の形態２の実施例５に使用する
基板の説明図であって、穴が形成された基板の断面図で
ある。

【図２９】 発明の実施の形態２の実施例５の粒子配列
膜の形成方法の説明図であって、（ａ）は分散液にアン
モニアを添加して基板に滴下させた状態を示し、（ｂ）
は分散液を超音波分散によって展開して粒子を沈降させ
た状態を示し、（ｃ）は分散液を乾燥させた状態を示
す。

【符号の説明】

１…基板 ２…微粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 喜彦 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 佐藤 新治 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 5D029 JA01 JB21 JB46 JB50 JC01 5D121 AA01 EE21 GG11 GG18

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報の読み出し又は書き込みを行う光に
   対して透明な基板を有し、一粒子が一ビット情報に対応
   する微粒子が前記基板上に配列され、基板と微粒子との
   距離が光の波長以下であることを特徴とする光情報記録
   媒体。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光情報記録媒体におい
   て、前記基板上に配列している微粒子の粒径が、読み取
   り又は書き込みの際の集光に使用される対物レンズの光
   学特性によって定まるビームウエストの径よりも小さい
   ことを特徴とする光情報記録媒体。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の光情報記
   録媒体において、前記基板上に配列されている微粒子の
   配列の仕方が記録情報になっていることを特徴とする読
   み取り専用の光情報記録媒体。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の光情報記録媒体におい
   て、前記基板上に配列している微粒子が読み取り光によ
   りキャリアを発生する材質であり、前記基板と前記微粒
   子との間には、前記微粒子から発生したキャリアにより
   光学定数の転移現象を示す読み取り領域拡大層が設けら
   れていることを特徴とする光情報記録媒体。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項４のいずれか１項
   に記載の光情報記録媒体において、前記基板上に配列し
   た穴を有する層が存在し、前記微粒子がこの穴の位置に
   設けられていることを特徴とする光情報記録媒体。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光情報記録媒体の製造
   方法であって、金属薄膜板の表面の穴を形成する予定の
   箇所にダメージを与えるダメージ付与工程と、ダメージ
   が与えられた金属薄膜板を陽極酸化する陽極酸化工程
   と、該陽極酸化工程後に陽極酸化された側の面に金属薄
   膜を形成する金属薄膜形成工程と、該金属薄膜形成工程
   により金属薄膜が形成された面を合わせ面として前記金
   属薄膜板を透明基板に貼り付ける貼り付け工程と、該透
   明基板に貼り付けられた金属薄膜板の金属母材側の面を
   除去して該透明基板上に配列した穴を有する金属酸化物
   層を形成する金属酸化物形成層工程と、配列した穴を有
   する金属酸化物層の穴に微粒子を配置する微粒子配置工
   程と、前記透明基板の微粒子が配置された面に前記金属
   薄膜を形成する金属薄膜形成工程とからなることを特徴
   とする光情報記録媒体の製造方法。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の光情報記録媒体の製造
   方法において、前記ダメージ付与工程では、電子線又は
   イオンの荷電粒子ビームを使用することを特徴とする光
   情報記録媒体の製造方法。
8. 【請求項８】 請求項６に記載の光情報記録媒体の製造
   方法において、短波長光の照射ダメージを利用すること
   を特徴とする光情報記録媒体の製造方法。
9. 【請求項９】 表面に凹凸が形成された金属酸化物基板
   の凹部分に金属酸化物微粒子が配置されていることを特
   徴とする金属酸化物の微粒子配列構造体。
10. 【請求項１０】 表面に凹凸が形成された基板上に金属
    酸化物の薄膜層が形成され、該基板の凹部分に金属酸化
    物微粒子が配置されていることを特徴とする金属酸化物
    の微粒子配列構造体。
11. 【請求項１１】 表面に凹凸が形成された金属酸化物基
    板の凹部分に微粒子の表面に金属酸化物が形成された微
    粒子が配置されていることを特徴とする微粒子配列構造
    体。
12. 【請求項１２】 表面に凹凸が形成された基板上に金属
    酸化物の薄膜層が形成され、その基板の凹部分に微粒子
    の表面に金属酸化物が形成された微粒子が配列されてい
    ることを特徴とする微粒子配列構造体。
13. 【請求項１３】 請求項９ないし請求項１２のいずれか
    １項に記載の微粒子配列構造体において、前記基板の凸
    部と凹部とで前記金属酸化物の等電点が異なっているこ
    とを特徴とする微粒子配列構造体。
14. 【請求項１４】 請求項９ないし請求項１２のいずれか
    １項に記載の微粒子配列構造体において、前記微粒子の
    表面の金属酸化物と前記基板表面の金属酸化物の等電点
    が等しいことを特徴とする微粒子配列構造体。
15. 【請求項１５】 請求項９ないし請求項１２のいずれか
    １項に記載の微粒子配列構造体において、微粒子の表面
    の金属酸化物と、基板表面の金属酸化物の等電点が異な
    ることを特徴とする微粒子配列構造体。
16. 【請求項１６】 請求項９ないし請求項１２のいずれか
    １項に記載の微粒子配列構造体において、微粒子の大き
    さが等しいことを特徴とする微粒子配列構造体。
17. 【請求項１７】 請求項９ないし請求項１２の微粒子配
    列構造体を有する光情報記録媒体。
18. 【請求項１８】 請求項９ないし請求項１２のいずれか
    １項に記載の微粒子配列構造体を形成する微粒子配列構
    造体の形成方法であって、微粒子を水に分散させた分散
    液を基板表面に展開し、その後、分散液のｐＨを変えた
    後、分散液を乾燥させることを特徴とする微粒子配列構
    造体の形成方法。