JPH01101192A - 記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、レーザービームその他のエネルギー付与をし
て情報を記録し、光を利用して記録を読み取る方式の記
録方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、情報の記録方法としては磁気ヘッドを用いて磁気
ディスクや磁気テープに磁化パターンとして記録し、磁
気的にこの情報を読み取る磁気記録方式、Ｊａｐａｎｅ
ｓｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ　　Ｖｏｌ。

１９　　Ｌ７３１　　（１９８０）に見られるようなレ
ーザービームによる加熱と磁場印加により磁性ディスク
等に磁化パターンとして記録した情報を偏光を用いて光
学的に読み取る光磁気記録方式、レーザー光照射又はレ
ーザー光照射によって発生する熱により、記録媒体上に
光学反射率パターンや光学透過率パターンとして記録し
た情報をレーザービーム等により光学的に読み取る光記
録方式など様々な方式が検討され、実用に供されて来た
。特に光記録方式は他の記録方式に較べて記録密度が高
い、１ビット当りのコストが低い、記録媒体の表面汚れ
や塵埃に強い、非接触で記録再生できるなどの利点があ
るため注目されて来た。光記録といっても読出し専用、
追記型、書換可能型など様々な方法がある。これらの方
法の中で従来使われて来たものは記録部と非記録部との
反射光強度の差異を利用する方式が主体であった。この
様な反射光強度の変調方法の例としては読出し専用型で
は記録媒体生産時に、また追記型では情報書込時に媒体
表面に形成した凹凸、いわゆるピットを利用する方法が
提案されている。追記型光記録媒体のピット形成は該記
録媒体の記録層のレーザービーム照射等による分解、融
解など及び膜内応力などを利用して行われる事が多い。

この様なピット形成を利用した記録媒体としてはＪｏｕ
ｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃ
ｓＶｏｌ、５０　　Ｐ６８８１　（１９７９）にある様
なＴｅ系のものや、これを改良したものなどが提案され
ている。また結晶相と非晶質相の間の相変化をレーザー
ビーム照射によって引き起して、結晶相と非晶質相との
反射率の差、あるいは透過率の差を利用して情報記録と
その読取りを行う方法も提案されている。この方式の例
としては、例えばＡｐｐｌｉｅｄ　　ＰｈｙｓｉｃｓＬ
ｅｔｔｅｒｓ　　　Ｖｏｌ、１８　　　Ｐ、２５４（１
９）１）に見られる様な記録媒体の記録層の材料として
Ａｓ−Ｔｅ−Ｇｅ系や、特開昭５５−２８５３０号公報
に見られるＴｅａ、系を用いる例などがある。また特開
昭６１−２２０８９１号公報に見られる様なＡ−Ｓｉを
利用した例もある。またＡｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉ
ｃｓＬｅｔｔｅｒｓ　　Ｖｏｌ、３　　Ｐ８８４　（１
９８０）に見られる様な有機色素をポリマー中に分散さ
せた記録層の反射率変化を利用した例もある。

（発明が解決しようとしている問題点）しかしながら、
これらの方式においては通常、情報の書込みと、書き込
まれた情報の読み出しはともに同一波長のレーぜ一光を
用い、単にそのレーザー光の強度を制御する事によって
書込みと読み出しの区別をしているだけである。このた
め読み出しの際も記録層に徐々に変化が生じ、記録が破
壊されて行くという現象が見られる。これを回避するた
めには記録媒体への書込みが出来る温度を上げれば良い
が、これは記録感度を下げる事になり、その結果、消費
電力の増大や半導体レーザー、その他の記録用光源のコ
スト上昇につながるという欠点があった。

レーザー光を上記のようなヒートモードではなく、光エ
ネルギーとして直接用いるフォトンモードで利用する方
法も提案されているが、同一波長のレーザー光を書込み
と読取りの両方に用いる限りヒートモードと同様、読み
取り時に不要な書き込み現象が徐々に進行し、このよう
な変化が蓄積されて行くため根本的な問題の解決にはな
らない。

そこで本発明の目的は、情報が容易に書き込めて、なお
かつ情報読取りの際に記録情報が破壊されることのない
新規な記録方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、記録された情報を光学的に読み取
る際、記録媒体に照射する記録光と読み取る光との波長
を変える事により読み取りの際のＳ／Ｎ比を高く出来る
記録方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕上記の目的は
、以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、発光部材を含む記録媒体にエネルギーを
付与し、エネルギー付与部と非付与部とに発光強度の差
を生ぜしめて記録を行うことを特徴とする記録方法であ
る。

又、本発明は、発光部材を含む記録媒体に励起エネルギ
ーを付与して記録媒体を発光させる工程と、前記記録媒
体に記録エネルギーを付与して記録エネルギー付与部と
非付与部とに発光強度の差を生ぜしめて記録を行うこと
を特徴とする記録方法である。

更に本発明は、発光部材を含む記録媒体にエネルギーを
付与し、そのエネルギー付与量を変化させることにより
、発光強度に差を生ぜしめて記録を行うことを特徴とす
る記録方法である。

本発明で用いる記録媒体は、励起エネルギーを付与する
ことにより発光する発光部材を含有するものであり、か
かる記録媒体に対してエネルギーを付与することにより
、本発明ではエネルギー付与部と非付与部との間に発光
強度の差（それが潜像であっても良い）を生ぜしめて記
録を行うものである。

本発明に係る発光部材とは、励起エネルギーを付与する
ことにより光を放出するものである。発光の励起エネル
ギーとしては電場、電子線、赤外線、可視光、紫外線、
或はＸ線などが考えられる。この様な発光は蛍光や燐光
として一般的に知られたものであるが、そのメカニズム
は一種類ではない。電場を用いた励起の例としては、い
わゆるエレクトロルミネッセンスがあげられる。この場
合には、例えばＡｐｐｌｉｅｄ　　ＰｈｙｓｉｃｓＬｅ
ｔｔｅｒｓ　　Ｖｏｌ、４２　　Ｎｏ、５　　Ｐ。

４３２　（１９８３）にある様に、発光部材に電力印加
のための電極や、キャリア注入を防いで内部電場を高め
るための絶縁層などが必要になる。

また、記録に使用するエネルギーとしては、熱エネルギ
ー、電気エネルギー、光エネルギー、磁気エネルギー、
機械的エネルギー、化学的エネルギーなど特に制限され
ないが、これにより記録媒体の発光強度に差異を生ぜし
めるものであれば良い。具体的には加熱ヘッドによる加
熱、レーザービーム照射による加熱又は光化学反応の促
進、電子ビームによる加熱や構造変化、ニードルによる
穴あけ、ＫＯＨ水溶液やフッ酸水溶液など反応性の強い
液体の液滴の吹つけなどがあげられる。これらの中でも
レーザービームを使う方法は従来までの追記型光記録方
式によく使われて来た方式を流用出来るので好都合であ
る。

この様なエネルギー付与により発光部材はその構造が変
化したり組成が変ったりして蛍光等の発光特性を失った
り、あるいは発光強度が低下したりする。

記録の読取りは、発光性の上記記録媒体に励起エネルギ
ーを与え、これによって生じる発光の記録場所による差
異を検知する事によって行う。例えば後に述べるＡ−Ｓ
Ｌ超徹粒子膜を発光部材として用いると４００〜５００
ｎｍ程度の励起光を照射した場合にＳＯＯ〜６５０ｎｍ
程度の蛍光を発する。この蛍光は、記録部では書込みの
ためのエネルギー付与、例えばＣＯ２レーザーや半導体
レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、あるいは加熱ヘッドな
どにより弱められるので、記録エネルギーの付与部と非
付与部の蛍光の発光強度に差が生じる。そこで６００〜
６５０ｎｍの光のみを検知する光検知装置を用いれば、
発光強度の差として記録された情報を読み出すことが出
来る。この様な特定の波長領域を選択して検知する方法
は、プリズムを利用する方法、回折格子を利用する方法
、ファブリ・ペロー型の様な干渉計を利用する方法、フ
ィルターを利用する方法など光学その他の分野で広く知
られている。選択した光の検知には光電管やフォトダイ
オードその他これも広く知られた方法が利用出来る０本
発明において重要な事は情報の読取りに際して、発光の
励起エネルギーと発光の光エネルギーに差があって良い
事であり、これを利用すると読取の際のＳ／Ｎ比が向上
する。例えば干渉フィルターなどを用いて６００〜６５
０ｎｍの光だけを選択して検知する様にすれば４００〜
５００ｎｍの励起光は読取に際して全くノイズにならな
い。従って励起光をいくら強くしても純粋に記録情報の
みを検知する事が出来る。発光は半導体レーザー等によ
る書込みにより、はぼ完全に消失させる事が可能なので
、発光が飽和しない限り、又発光層の変質が起きない程
度に励起光の強度を強くする事により、幾らでもＳ／Ｎ
比を高める事が出来るという利点がある。

励起光としてはＡｒレーザーや１（ａ−Ｎｅレーザー、
その他のレーザビームを従来の光記録の様に光学系でし
ぼり込んで１〜２μｍの直径のスポットにして記録媒体
に照射する方法ももちろん使えるが、その他に励起光を
光学系などで拡げて記録媒体に全面照射し、光検知ヘッ
ドのみでトラッキングを行うことも可能である。また、
記録媒体の発光の強弱パターンを面全体としてＣＣＤな
どで一度に読み出す様なやり方も可能である。

励起光の照射は光検知側から行っても良いし、光検知側
と反対の裏側から行っても良い。励起光の波長と発光波
長とが異なる場合、前記の回折格子や干渉フィルターな
どにより発光波長のみを選択する様にすれば、記録媒体
の裏側から照射した励起光が記録媒体を透過して光検知
ヘッドにとどき、ノイズとなることはない。励起光強度
を強くして発光を強くし、この結果、透過光が増えても
Ｓ／Ｎ比は低下せず、高まるのみであり、より明白に本
発明の効果が現われる。

本発明の別の態様として、例えば発光部材が第１図（ａ
）、（ｂ）に示すような発光特性を有する記録媒体を°
用いて、エネルギー付与量を変化させて記録を行う方法
がある。

第１図（ａ）に示す特性を有する記録媒体を用いて記録
を行うには、まず０からＣまでのエネルギー付与量を記
録媒体に付与する。するとエネルギービームが照射され
た部分に化学的及び／又は物理的変化が生じ、その部分
のみ蛍光などの発光特性が発現し、発光する様になる。

こうして情報が記録される。記録された情報を読み出す
場合には発光を引き起こすための励起エネルギー、例え
ば励起光などを照射する。すると上記のエネルギー付与
してあった部分のみが発光するので、記録媒体上の発光
の有無によって出来る発光パターンを光センサーなどで
光学的に検知する事により読み取りが出来る。

次に第１図（ｂ）の特性を持つ記録媒体を用いて記録を
行う場合も、第１図（ａ）による場合とほぼ同様である
が、エネルギー付与をルなくても励起光照射等により発
光する点が第１図（ａ）の場合と異なる。レーザービー
ム照射等のエネルギー付与により記録書込を行うと、そ
の部分のみ発光特性が上昇し、より強く発光する様にな
る。

こうして情報が記録される。記録された情報を読み出す
場合には、やはり同様に励起光照射などを行うと、上記
のエネルギーを付与した部分が他の部分よりも強く発光
するので、記録媒体上の発光の強弱によって出来る発光
パターンを光センサーなどで光学的に検知する事により
読み取りが出来る。

本発明に係る記録媒体に使用される発光部材は、ＩＶ族
元素又はその化合物を主成分とする微粒子の集合体を用
いると特に効果が大きい。

本発明で使用する微粒子は、その大きさが発光波長と同
程度又はそれ以下のものであれば良い。

可視光の場合には大体１μｍ以下、望ましくは０．１μ
ｍ以下、さらに望ましくは５００Å以下である。この様
に微粒子化することにより通常は発光しないＣ，ＳＬ、
Ｇｅ、Ｓｎ等のＩＶ族元素であっても発光する。上記の
微粒子の形は特に制限されるものではないが、比較的味
に近く、大きさのそろったものを用いる場合の方が上記
の微粒子集合体、特に膜の強度が上がる。上記集合体中
の微粒子の体積充填率は高い方が発光強度を高める上で
良いが、充填率が約９０％以上になるとそれ以上発光強
度は余り増えないか、又は若干強度が低下することがあ
る。高い充填率で微粒子が凝集している場合にはＳＥＭ
観察によれば個々の粒子の接触部がある程度変形し、完
全な球からのずれが大きくなっている様に見える。微粒
子の大きさの下限は不明であるが、透過電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）及び電界放射型走査電子顕微鏡による観察結果に
よれば、１００Å以下、数１０人の平均粒径を持つ超微
粒子であっても効果が認められる。

実用上は上記の様な本発明の微粒子を取扱うためにはそ
れを何らかの基体上にのせて固定すれば良い。その隔測
々の微粒子は必ずしも相互に接触している必要はなく基
体上で孤立していても良いが、−船釣には全体としての
発光強度をかせぐため微粒子の集合体、例えば凝集体や
堆積膜などの方が望ましい。発光部材の利用形態によっ
ては微粒子相互が接触していても良いし、相互には接触
しないか少なくとも一部が接触しない様な使い方も出来
る。

ＩＶ族元素を利用する事の効果は単にこれにより発光部
材を得る事が出来る点にのみ存在するのではなく、さら
に上記発光部材にエネルギーを付与する事により発光強
度に差を生じさせる事が出来る点にある。さらに微粒子
化により書込に要するエネルギーは低下する。ＩＶ族元
素から成る微粒子としてはＣ，Ｓｔ、Ｇｅ、Ｓｎ及びこ
れらの群から選ばれた２つ以上の元素からなる化合物が
あげられる。これらの元素の微粒子の集合体を支持体上
に層状に堆積したものは本発明の主要な具体例の一つで
ある。上記微粒子は上記ＩＶ族元素の他に水素、酸素、
窒素およびフッ素、塩素等のハロゲン元素のどれか又は
その中の２種以上を含んでいても良い。水素を多量に含
み第２図に示す様な赤外吸収スペクトルを示す水素化シ
リコン微粒子膜を用いると、情報書込みに要するエネル
ギーが比較的少なくてすみ、発光も充分するので本発明
の記録層に通している（第２図の例では＼ ２１００ｃｍ−’付近のピークから　Ｓ　ｉ　Ｈ２又は
／ −（ＳｉＨ３）ｎ−という結合が多量に含まれている事
がわかる。）。また、この様な微粒子膜では膜がある程
度酸化した方が強い発光が得られる。また、Ｂ、ＡＪＺ
、Ｇａ、Ｉｎ等の■族元素やＮ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ等のＶ
族元素を含ませる事も効果がある事がある。特に発光を
電気的に行う場合にはこの様な元素による伝導型の制御
、いわゆるｐ−ｎ制御が必要になる事がある。さらに特
に上記微粒子の内部構造が単結晶でない場合、望ましく
は非晶質である場合に上記の記録及びその読み出しの特
性は良好なものとなる。すなわち発光強度は大きく取れ
るし、エネルギー付与によりその強度が大きく低下する
。

本発明に係る非晶質の微粒子膜はその内部にいわゆるマ
イクロクリスタルが含まれていても良いし、ある程度の
大きさの、例えば１００人のオーダーの微結晶相が含ま
れていても実用上はさしつかえない。非晶質相を全く含
まない多結晶や単結晶では発光強度が弱いとか、記録の
ためのエネルギーが大きくなりすぎるなどの欠点が現わ
れ、実用には適さない。

本発明に係る記録媒体に用いる支持体としては、従来の
光記録媒体に使われていたものがすべて利用可能である
。例えばポリメチルヌルメタアクリレート。ポリカーボ
ネートなどの有機ポリマー、あるいはガラス基板なども
使える。またＡｆＬやＮｉ１ステンレススチールなどの
金属基板や必要に応じてＳｌウェハーその他の半導体基
板、あるいはＬｉＮｂＯ３やＢａＴｉＯｓその他の誘電
体基板でも良い。その形状は円板型や長方形のカード型
など様々な形が必要に応じて使用可能であり、また必要
があれば必ずしも平面でなくても良い、これらの支持体
の表面にはトラッキングのための溝がつけられていても
良く、又、一部の光記録媒体で行なわれている様に２枚
の支持体を記録層を内がわに向い合せてスペーサーをは
さんで重ねた構造でも良い。

上記の様な本発明に係る微粒子集合体からなる発光部材
の発光のメカニズム及びエネルギー付与による発光の低
下又は消失のメカニズムの詳細は不明であるが、少なく
ともその一部として非晶質相が存在する事、あるいは水
素、酸素その他のＩＶ族以外の元素の存在する事などが
寄与している事が考えられる。

本発明に係る記録媒体における微粒子が基体上に堆積し
た微粒子膜はその表面に保護層が設けてあっても良い。

この保護層は微粒子膜の機械的強度を高め、また湿気や
酸化による変質から発光１層の劣化その他の変化を防止
するために有効である。ポリスチレン、ポリカーボネー
トその他の有機ポリマーや石英や低融点ガラスなどの無
機ガラスあるいはＳｉＮ、Ａ−Ｃその他のプラズマ重合
膜などが使える。有機ポリマーなとでは溶剤塗布などの
方法も使えて便利である。

本発明に係る記録媒体に用いる微粒子膜の形成方法は、
特に特定の方法に限定されない。例えばＪａｐａｎｅｓ
ｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈ
ｙｓｉｃｓ　　Ｎｏ、２Ｐ、７０２　（１９６３）に見
られる様なガス中蒸発法やＣｈｅｍｉｓｔｒｙ　　Ｌｅ
ｔｔｅｒｓ見られる様な反応性スパッター法、あるいは
Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　Ｌｅｔｔｅｒｓ
Ｖｏｌ、３９Ｎｏ、Ｉ　　Ｐ、７３　（１９８１）に見
られる様なＨＯＭＯＣＶＤ法なども特殊な条件に限定す
れば使えない事はない。しかし単に微粒子を形成するだ
けでなく、それらを支持体上に膜状に堆積し、ある程度
の機械的強度を持たせ、しかも微粒子構造を維持すると
なると現状では既存のどんな方法でも本発明の微粒子膜
の製造に適しているとは一部には言い難い。

本発明に係るＩＶ族系の非晶質材料の超微粒子膜を製造
する方法としては、例えば、第６図に示す装置を使用す
る方法がある。第６図において、１は縮小拡大ノズル、
２はノズルののど部、３は上流室、４は下流室、５は空
胴共振器、６は基体、７はマイクロ波投入窓、８は排気
ポンプ、９は磁気コイル、１０はマイクロ波の導波管、
１２．１３はガス導入口である。ノズル２は空胴共振器
５に直結していても良い。反応ガスを１２から空胴共振
器内５へ導入した時は反応は５の中で起き、５は反応室
として働く。

例えば、Ａ−３ｔの微粒子膜をつくる場合にはガス導入
口１２よりＳ　ｉ　Ｈ４ガスと、必要ならばＨ２ガスを
送り込み、反応室内でプラズマを発生させてガスを分解
して反応させ微粒子を形成させる。そしてこれを一部未
反応の気体状の活性種とともにノズル１から吹き出させ
基体６の上に吹きつけて固定する。プラズマにエネルギ
ーを与える手段としては、マイクロ波や紫外線あるいは
ＲＦなとの高周波などの電磁波や低周波や直流などの電
場印加などが使える。実用上置も使い易いのは紫外線又
はマイクロ波であり、この時は反応室の形状を工夫する
必要はあるが、反応室内に電極などの構造物を置く必要
はなく、エネルギー投入用の窓があれば良い。マイクロ
波プラズマを用いる場合にも色々なやり方があり、同軸
管を用いるＪａｐａｎｅｓｅ　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏ
ｆＡｐｐｌｉｅｄ　　Ｐｈｙｓｉｃｓ　　２１　（８）
。

Ｌ４７０　（１９８２）などに見られる方法や、Ｊｏｕ
ｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ
　　５ｏｌｉｄｓ　　Ｖｏｌ、７７−７８Ｐ、８１３　
（１９８５）に見られる方法などがあるが、効率的な微
粒子形成を行う立場からみれば、反応室５をマイクロ波
の空胴共振器とする方法が非常に有効である。空胴共振
器の軸方向の長さｌを共振波長λの局にすることでこれ
が実現出来る。空胴共振器の長さを長くして！＝λとし
た場合、５ｔ）Ｉ４濃度を上げて行くとＬ＝λの場合は
堆積速度の増加が頭打ちになるのに対して、Ｌ＝λ／２
の場合にはこのような限界が認められず、直線的に増加
する事がわかる。Ｌ〉２λでは堆積速度が極めて遅くな
り、実用的ではない。空胴共振器の長さ１はＬ≦３λ／
２の条件をみたす必要がある。マイクロ波投入パワーは
基体上に堆積させた微粒子膜の発光強度をある程度左右
する。強い発光を得るためにはプラズマ中の発光種Ｈα
の６５６ｎｍ付近の発光の発光強度ＩＮとＳｉＨの４１
４ｎｍ付近の発光の発光強度■３との比Ｉ　ｓ　／　Ｉ
　Ｈが０．２以下となる様な大きなパワー投入をすると
効果がある。また圧力を高めて行くと堆積速度は増加し
て行く。圧力を１．０Ｔｏｒｒ以上にすれば１μ／　ｓ
　ｅ　ｃ程度の高速堆積も可能である。ノズルはプラズ
マ内で出来た微粒子を一部の活性種とともに高、速で吹
き出し、基体に吹きつけて固定化するために設けである
。

ノズルの形状は一般的には何でも良いが、微粒子の基体
への付着力を高め、また微粒子をビーム化して基体上に
効率的に集める為には、上流側から下流側へいわゆる縮
小拡大型の口径変化をもつ超音速ノズルを使用する事が
望ましい。その断面形状は円形だけでなく、特開昭６１
−２２１３７７号公報に示されている様な様々な変形が
目的に応じて使用可能である。

ノズルより下流側の基体室付近は通常１Ｏ−３Ｔｏｒｒ
以下程度以下力を下げて使用する。ノズル ル上流と下流との圧力蓋は数１０から１００程度ある事
が望ましい。

このようにして形成した微粒子膜は、ＥＳＲで測定した
スピン密度が１０−Ｉ’　ｃ　ｍ−’以下となり、発光
は室内灯の下で肉眼で確認出来る。粒径は条件にもよる
が２００人程魔力普通である。

またＳ　ｉ　Ｈ４だけでなく通常Ａ−３ｔ成膜に使われ
るシラン誘導体、例えばＳｉ、Ｈ，なども使用可能であ
る。さらに他の！Ｖ族系のガス、例えばＣＨ４，ＣＨ３
０Ｈ，Ｃ２Ｈａその他の炭化水素系ガスを用いればアモ
ルファスの炭素膜ができるし、ＧａＨ４などによりＡ−
Ｇｅ膜も全く同様の装置を用いて微粒子構造の成膜が出
来る。又、これらのガスを混合しであるいは別々に上記
装置へ送り込む事により５ｉＧｅ、ＳｉＣその他の化合
物微粒子膜を作成する事も可能である。これらにより特
定の波長の書込光の吸収を強くして書込の感度を上げた
り、発光波長を制御出来るという効果がある。

〔実施例〕

次に実施例により・具体的に本発明を説明する。

実施例１゜ 第６図の装置を用いてガラス基板６上に八−Ｓｉ微粒子
膜を形成した。

マイクロ波発振器（不図示）は、発振周波数２．４５Ｇ
Ｈｚでパルス発振する出力ＩＫＷのものを使用した。磁
気コイル９はノズル付近でのプラズマ発生とその維持に
役立つ。ノズル１はノズル人口１ａの断面積とのど部２
の断面積との比が３１、ノズル出口１ｂの断面積とのど
部２の断面積との比が７であるステンレス製で、空胴共
振器もステンレス製である。空胴共振器の長さは共振波
長の局とした。

発光部材の作成の際は、まず排気系８で下流室４内をｌ
Ｘｌ０−’Ｔｏｒｒまで減圧した。基板加熱は行わなか
った。次にＨ２ガスで２．５％に希釈したＳ　ｉ　Ｈ４
ガスをガス導入管１２から空胴共振器５内へ流量１１０
０３ＣＣで流した。すると空胴共振器内の圧力は３．９
Ｘ１０−’Ｔｏｒｒとなり、ノズル１から下流室４へ吹
き出した。この時下流室４の圧力は４．４ｘｌＯ−’Ｔ
ｏｒｒ程度になった。次にマイクロ波発振器のスイッチ
をＯＮにし、マイクロ波導波管１０を介して石英窓フか
ら空胴共振器５へ送り込み、空胴共振器内で放電プラズ
マを発生させた。マイクロ波パワーは１６５Ｗであった
。するとプラズマ内で微粒子が形成され、他のプラズマ
で生成された活性種とともにノズル１から吹き出し、微
粒子ビームとなって下流室を進み基板６に衝突して固定
された。

基板上に付着した微粒子の堆積層の厚さは５分間の放電
で６．６μｍであった。基板加熱は行わなかった。微粒
子膜堆積後、ガスを止め、下流室４内を充分に排気して
から真空をリークし、成膜された基板を取り出した。微
粒子は外観上茶色の光沢のある膜状に基板表面に堆積し
ており、ビームの中心を中心とした円板状に堆積してい
た。中心部が最も厚かった。なお、堆積速度はこの中心
部で見積もっである。ＳＥＭによる観察ではこの膜は直
径１００〜２００人程度の比較魔力径のそろった超微粒
子が堆積した構造をしており、膜表面にもまた膜の断面
にも微粒子の存在が確認出来た。ＳＥＭ観察によれば微
粒子はかなり密に堆積している様に見えた。

またＸ線回折によると膜は多少の微結晶を含む非晶質で
あった。この膜は第３図に示すようなフォトルミネッセ
ンスの発光スペクトルを示し、そのピーク波長は励起光
の波長を変化させても不変であったが、その強度は励起
光の波長により第４図のように変化した。第５図（ａ）
に、得られた記録媒体の模式的断面図を示す。４１は発
光部材（微粒子膜）、４２は基板である。この記録媒体
はＨｅ−Ｎｅレーザー照射によりその照射部約２μｍで
陥没部分の微粒子構造はＳＥＭでは確認出来なく−なっ
ていた。こうして記録した情報を読み出すため４８８ｎ
ｍのＡｒ”レーザーを基板の裏側から照射したところ、
上記ピット以外の部分は第３図のような約６００ｎｍに
ピークを持つ発光を示したが、ピットの部分の発光は認
められなかった。この発光の差を読取ヘッドにより検知
する事により記録を読取る事が出来た。この時干渉フィ
ルターを用いて６００±２５ｎｍの光だけを検知したの
で、参照先の４８８ｎ、ｍの光は全く検知されず、ノイ
ズとならなかった。

なお、一般のＲＦグロー放電法で形成したＡ−３ｉ均一
膜で同一の条件でＨｅ−Ｎａレーザーにて書込みを行っ
たが、ピットは全く形成出来ず、発光も何ら認められな
かった。

実施例２゜ 第６図の装置を用いて、導入するガスを５ｔ）１４２．
５％から５ＬＨ４２％、ＧｅＨ４０，５％にした以外は
実施例とほぼ同様の方法でガラス基板上に５ｉＧｅ合金
から成る記録層を持つ記録媒体を作成した。基板温度は
不図示の基板ホルダーの温度で１００℃に設定した。記
録層の膜厚は５μｍであった。記録層はＳＥＭ観察によ
れば２５０人程魔力大きさの微粒子から成り、Ｘ線回折
によると主に非晶質相から成る事がわかった。

次にこれを酸化させるため９０℃でｌｈ、酸素中で加熱
した。これに半導体レーザー照射したところ直径８μｍ
、深さ１μｍのピットが形成出来た。Ａｒ”レーザー照
射によりピット以外は赤味がかった白に発光し、ｓｓｏ
ｎｍより短波長をカットするフィルターにより記録を読
み取る事が出来た。

実施例３゜ 第６図の装置を用いてポリカーボネート基板に記録層の
成膜を行った。基板ホルダーにより基板を加熱し、ホル
ダー（不図示）の温度で１００℃に設定した。ガス導入
口により）１２，５ＬＨ４及びＣＨ４を９７：２：１の
割合で流しＴｏｔａｌの流量は１５０３ＣＣＭとした。

マイクロ波投入パワーは２００Ｗで上流室３の圧力は１
×１０−′Ｔｏｒｒであった。出来た膜は３００人程魔
力微粒子堆積膜で４Ｑａｔ％以上の水素を含み、Ｘ線回
折によれば主に非晶質でありた。赤外吸収スペクトルを
測定したところ酸化の吸収ピークが認められた。この膜
は低圧水銀灯を光源とし、３５０ｎｍよりも短波長をカ
ットして照射すると白っぽく発光した。Ｈｅ−Ｎｅレー
ザービームによりこの記録にピットを形成させると発光
は消失した。

３００〜３５０ｎｍの紫外線照射下で実施例１と同様の
読取ヘッドを用い、４５０〜５５０ｎｍのバンドパスフ
ィルターを介して読取りを行フたところ、発光の強弱か
ら記録を読み取る事が出来た。

実施例４゜ ネサガラス上に電子ビーム蒸着によりＹ２Ｏ。

を１５００人蒸着し、この上に実施例１とほぼ同様の方
法により、Ａ−３Ｌの微粒子膜を１μ堆積した。これを
酸素雰囲気下で９０℃でｌｈｒ加熱した。次にこの上に
Ｙ２０３を初めと同様の方法で形成した。さらにその上
にＡｕの電極を全面にわたって真空蒸着し、記録媒体と
した。この媒体にネサガラス側からＨｅ−Ｎｅレーザー
ビームを照射し、記録を行った。この後、ネサガラスと
Ａｕ電極との間にＩＫＨｚ、±２００ｖの矩形波を印加
すると、レーザービーム照射していない部分のみ発光し
、レーザービームを照射したスポットは発光が約月程度
以下に減少した。レーザービーム照射を行った部分と行
わなかった部分との発光の差をネサガラス側から検知し
て記録の読出しを行った。

実施例５゜ 第６図の装置を用いて基板上にＡ−Ｓｉの超微粒子膜の
成膜を行った。ガス導入口１２からＨ２を１１００５Ｃ
Ｃ，ガス導入口１３からＳ　ｉ　１（４を５３ＣＣＭの
割合で流し、マイクロ波導波管１０を介して２．４５０
ＨｚＯマイクロ波を空胴共振器５へ送り込み、マイクロ
波プラズマを生成させる。磁気コイル９には電流を流し
、コイルの中心で１０００Ｇａｕｓｓの磁場を発生させ
る。

これにより空胴共振器内の圧力は４．２Ｘ１０−’Ｔｏ
ｒｒとなる。マイクロ波投入口の石英ガラス７はこの条
件では成膜中には曇らず、安定な放電が維持される。マ
イクロ波パワーは１００Ｗである。５分間の成膜により
約３０μｍの厚さの膜が成膜した、これをＳＥＭで観察
したところ、約４００魔力度の粒径の微粒子の堆積膜と
なった。

この条件で成膜した膜を用いてＡｒレーザーにより発光
特性を調べたところ、第１図（ｂ）と定性的に同様の特
性を示し、Ａ点でのＨｅ−Ｎｅレーザーによるエネルギ
ー付与量は約７Ｘ１０’ｅ　ｒ　ｇ　／　ｃ　ｍ”、Ｂ
点でのエネルギー付与量は５×１０’ｅｒｇ／ｃｒｒ？
であり、Ａ点での相対発光強度は５．０、Ｂ点でのそれ
は２．０であった。こうして形成した記録媒体に３ｘｌ
Ｏ’　ｅｒｇ／ｃｍ’Ｈｅ−Ｎｅレーザーを照射して記
録を行ったところ、Ｈｅ−Ｎｅレーザー照射を行った部
分はＡｒ”レーザーの光により発する蛍光の強度が増加
し、非記録部との間に発光強度の差を生じた。

この発光の差を読取ヘッドにより検知する事により記録
を読取る事が出来た。この読取ヘッドは５５０ｎｍから
７５０ｎｍまでの光を透過するバンドパスフィルターを
介してこの波長範囲の光を読み取る光センサーが内蔵さ
れたものである。

実施例６゜ 第６図の装置を用いて、実施例５と作成条件を変えてＡ
−５ｔの超微粒子膜を支持体上に成膜する。実施例５に
較べてマイクロ波パワーを１８０Ｗに増し、ＳＳｉＨ４
５ＳＣＣの他にＧｅＨ４をＩ　ＳＣＣＭ％Ｈ２を１１０
０５ＣＣ導入してマイクロ波プラズマを空胴共振器内に
生成させた。２分間の成膜により約３μｍの微粒子膜が
形成された。ＸＭＡ分析によると膜中にはＧｅが検出出
来た。実施例５と同様にして発光特性を調べたところＡ
ｒ”レーザーにより発光し第１図（ｂ）と同様の特性を
示し、Ａ点でのＨｅ−Ｎｅレーザーによるエネルギー付
与量は４ｘｌＯ’　ｅｒｇ／ｃｒｎ’、Ｂ点でのエネル
ギー付与量は２Ｘ１０’ｅ　ｒ　ｇ　／　ｃ　ｍ’であ
り、Ａ点での相対発光強度は２０、Ｂ点でのそれは７．
０であった。この様な特性の膜を基板上に成膜した記録
媒体により実施例と同様１ｘｌＯ’ｅｒｇ／ｃｒｎ’の
Ｈｅ−Ｎｅレーザーで書込み、Ａｒ“レーザーで読み取
りを行う事が出来た。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明の記録媒体によれば発光を利
用した新規な記録方法が可能となり、記録感度の向上、
記録読出のＳ／Ｎ比の改善の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明に用いる記録媒体の発光、吸
収特性を示す図、第５図（ａ）、（ｂ）は本発明に用い
る記録媒体及びそれを用いた記録方法を示す図、第６図
は本発明に用いる記録媒体を作成するための装置を示す
図である。 ４１・・・発光部材 ４２・・・基板 特許出願人　　キャノン株式会社 第１図 （α）　− 工卑ノしギーイ寸＋１Ｌ ｆ＠露梵浪長Ｃ勺う （α） （ｂ）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光部材を含む記録媒体にエネルギーを付与し、
   エネルギー付与部と非付与部とに発光強度の差を生ぜし
   めて記録を行うことを特徴とする記録方法。
2. （２）前記発光部材が励起エネルギーの照射により発光
   する特許請求の範囲第１項記載の記録方法。
3. （３）前記発光部材が I Ｖ族元素を主成分とする微粒
   子を含む特許請求の範囲第１項記載の記録方法。
4. （４）前記微粒子が非晶質物質からなる特許請求の範囲
   第３項記載の記録方法。
5. （５）発光部材を含む記録媒体に励起エネルギーを付与
   して記録媒体を発光させる工程と、前記記録媒体に記録
   エネルギーを付与して、記録エネルギー付与部と非付与
   部とに発光強度の差を生ぜしめて記録を行うことを特徴
   とする記録方法。
6. （６）前記発光部材が I Ｖ族元素を主成分とする微粒
   子を含む特許請求の範囲第５項記載の記録方法。
7. （７）前記微粒子が非晶質物質からなる特許請求の範囲
   第６項記載の記録方法。
8. （８）発光部材を含む記録媒体にエネルギーを付与し、
   そのエネルギー付与量を変化させることにより、発光強
   度に差を生ぜしめて記録を行うことを特徴とする記録方
   法。
9. （９）前記発光部材が I Ｖ族元素を主成分とする微粒
   子を含む特許請求の範囲第８項記載の記録方法。
10. （１０）前記微粒子が非晶質物質からなる特許請求の範
    囲第９項記載の記録方法。