(57)【要約】【課題】現像液等を使用することなく、また、高価で大掛かりな装置を使用することなく、簡単なプロセスで安価に製造することが可能な情報記録媒体の製造方法及びその情報記録媒体を提供する。【解決手段】情報記録媒体の製造方法は、基板上に誘電体薄膜を積層する積層工程と、レーザ光を照射することにより、記録すべき情報に応じた凹凸を有する微細構造を誘電体薄膜の表面に形成する微細構造形成工程と、帯電により、誘電体薄膜の表面に形成した微細構造の凹凸を基板の表面に転写する転写工程と、転写後の基板から誘電体薄膜を除去する除去工程と、誘電体薄膜を除去した後の基板を長時間に渡って高温に加熱することにより、基板の凹凸の深さを増大させる長時間高温加熱工程と、帯電により、長時間高温加熱後の基板に、凹凸に沿ったドットパターンを形成するドットパターン形成工程とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に誘電体薄膜を積層する積層工程と、レーザ光を照射することにより、記録すべき情報に応じた凹凸を有する微細構造を前記誘電体薄膜の表面に形成する微細構造形成工程と、帯電により、前記誘電体薄膜の表面に形成した微細構造の凹凸を前記基板の表面に転写する転写工程と、該転写後の基板から前記誘電体薄膜を除去する除去工程と、前記誘電体薄膜を除去した後の前記基板を長時間に渡って高温に加熱することにより、該基板の前記凹凸の深さを増大させる長時間高温加熱工程と、帯電により、該長時間高温加熱後の前記基板に、前記凹凸に沿ったドットパターンを形成するドットパターン形成工程と、を備えたことを特徴とする情報記録媒体の製造方法。
【請求項２】
前記積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有する誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記誘電体薄膜材料が、アゾベンゼンを含有する高分子誘電体材料であることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有しない誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記微細構造形成工程が、凹凸を有する回折格子を前記誘電体薄膜の表面に形成する回折格子形成工程であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項６】
前記回折格子形成工程が、前記誘電体薄膜の吸収波長帯のレーザ光を発するレーザ光源からレーザ光を２方向から照射することによりホログラム回折格子を前記誘電体薄膜の表面に形成する工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記転写工程が、コロナ帯電させると共に前記基板を前記誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記長時間高温加熱工程が、前記誘電体薄膜を除去した後の前記基板を約２４時間に渡って約３００℃に加熱することにより、該基板の前記凹凸の深さを増大させる工程を含むことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記ドットパターン形成工程が、前記基板を長時間に渡ってコロナ帯電させると共に該基板を前記誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する長時間コロナ帯電及び加熱工程を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記長時間コロナ帯電及び加熱工程が、前記基板を約２４時間に渡って、コロナ帯電させると共に該基板を前記ガラス転移温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
基板上に誘電体薄膜を積層する積層工程と、レーザ光を照射することにより、記録すべき情報に応じた凹凸を有する微細構造を前記誘電体薄膜の表面に形成する微細構造形成工程と、帯電により、前記誘電体薄膜の表面に形成した微細構造の凹凸を前記基板の表面に転写する転写工程と、該転写後の基板から前記誘電体薄膜を除去する除去工程と、前記誘電体薄膜を除去した後の前記基板を長時間に渡って高温に加熱することにより、該基板の前記凹凸の深さを増大させる長時間高温加熱工程と、帯電により、該長時間高温加熱後の前記基板に、前記凹凸に沿ったドットパターンを形成するドットパターン形成工程とによって製造されることを特徴とする情報記録媒体。
【請求項１２】
前記積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有する誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の情報記録媒体。
【請求項１３】
前記誘電体薄膜材料が、アゾベンゼンを含有する高分子誘電体材料であることを特徴とする請求項１２に記載の情報記録媒体。
【請求項１４】
前記積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有しない誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の情報記録媒体。
【請求項１５】
前記微細構造形成工程が、凹凸を有する回折格子を前記誘電体薄膜の表面に形成する回折格子形成工程であることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１６】
前記回折格子形成工程が、前記誘電体薄膜の吸収波長帯のレーザ光を発するレーザ光源からレーザ光を２方向から照射することによりホログラム回折格子を前記誘電体薄膜の表面に形成する工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記転写工程が、コロナ帯電させると共に前記基板を前記誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１１から１６のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１８】
前記長時間高温加熱工程が、前記誘電体薄膜を除去した後の前記基板を約２４時間に渡って約３００℃に加熱することにより、該基板の前記凹凸の深さを増大させる工程を含むことを特徴とする請求項１１から１７のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項１９】
前記ドットパターン形成工程が、前記基板を長時間に渡ってコロナ帯電させると共に該基板を前記誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する長時間コロナ帯電及び加熱工程を含むことを特徴とする請求項１１から１８のいずれか１項に記載の情報記録媒体。
【請求項２０】
前記長時間コロナ帯電及び加熱工程が、前記基板を約２４時間に渡って、コロナ帯電させると共に該基板を前記ガラス転移温度に加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１９に記載の情報記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラムを利用した情報記録媒体の製造方法及びその情報記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
良く知られているように、ホログラムは、複数のコヒーレントな光の干渉パターンを記録したものであり、記録時の一方の光束（参照光）を照射することにより記録時の他の光束（物体光）を再生する技術に係るものである。
【０００３】
ホログラム記録媒体は、一般に、ガラス基板上に感光液を塗布してなる感光板に対して２光束干渉露光を行ってホログラムを形成することにより製造される。例えば、特許文献１には、ガラス転移温度が低くかつ酸価をもつ高分子化合部と架橋剤、反応開始剤及び増感剤を溶剤に溶解して感光液とし、この感光液をガラス基板上に塗布して感光板を作り、２光束干渉露光を行ってホログラムを記録した後、アルカリ水溶液で現像することによって、ホログラム記録媒体を製造する方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に開示されている製造方法は、現像工程を必ず必要としているため、現像液の管理が難しく、また、大量の廃液が発生してしまうという問題点を有している。
【０００５】
また、特許文献２には、従来の他のホログラム記録媒体の製造方法として、透過性及び汎用性に優れるガラス基板自体の表面部をフェムト秒レーザにより加工し、ガラス基板の表面部に凹凸による回折格子を形成する方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この特許文献２に開示されている製造方法は、フェムト秒レーザのように非常に高価でかつ大掛かりな装置が必要となるという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２４９８７２号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って本発明の目的は、現像液等を使用することなく、また、高価で大掛かりな装置を使用することなく、簡単なプロセスで安価に製造することが可能な情報記録媒体の製造方法及びその情報記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、情報記録媒体の製造方法は、基板上に誘電体薄膜を積層する積層工程と、レーザ光を照射することにより、記録すべき情報に応じた凹凸を有する微細構造を誘電体薄膜の表面に形成する微細構造形成工程と、帯電により、誘電体薄膜の表面に形成した微細構造の凹凸を基板の表面に転写する転写工程と、転写後の基板から誘電体薄膜を除去する除去工程と、誘電体薄膜を除去した後の基板を長時間に渡って高温に加熱することにより、基板の凹凸の深さを増大させる長時間高温加熱工程と、帯電により、長時間高温加熱後の基板に、凹凸に沿ったドットパターンを形成するドットパターン形成工程とを備えている。
【００１０】
基板上に誘電体薄膜を積層し、その誘電体薄膜にレーザ光を照射することによって、記録すべき情報に応じた凹凸を有する微細構造を記録する。その後、帯電を行うことにより、誘電体薄膜上の微細構造の凹凸を基板に転写する。誘電体薄膜を除去した基板を長時間に渡って高温に加熱することにより、基板の凹凸の深さを増大させ、その後、帯電することによって、微細な凹凸に沿ってドットパターンを形成している。このように、本発明では、高価な設備を用いることなく、一般的な基板を帯電させるという簡単なプロセスで、安価に、サブミクロンのオーダの微細なドットパターンを基板に記録加工することが可能である。即ち、本発明は、新しい量子ドットの作成技術を提供するものであり、また、ドットパターンが２次非線形性を発現する可能性があるため、種々の用途への応用が期待できる。ここで、微細構造形成工程は、ホログラム記録に限られるものではなく、誘電体薄膜の表面に微細構造による凹凸を形成するものであれば良い。
【００１１】
積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有する誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことが好ましい。この場合、誘電体薄膜材料が、アゾベンゼンを含有する高分子誘電体材料であることがより好ましい。
【００１２】
積層工程が、ガラス基板上に光異性化機能を有しない誘電体薄膜材料による薄膜を積層する工程を含むことも好ましい。
【００１３】
微細構造形成工程が、凹凸を有する回折格子を誘電体薄膜の表面に形成する回折格子形成工程であることが好ましい。この場合、回折格子形成工程が、誘電体薄膜の吸収波長帯のレーザ光を発するレーザ光源からレーザ光を２方向から照射することによりホログラム回折格子を誘電体薄膜の表面に形成する工程を含むことがより好ましい。
【００１４】
転写工程が、コロナ帯電させると共に基板を誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する工程を含むことも好ましい。
【００１５】
長時間高温加熱工程が、誘電体薄膜を除去した後の基板を約２４時間に渡って約３００℃に加熱することにより、基板の凹凸の深さを増大させる工程を含むことも好ましい。
【００１６】
ドットパターン形成工程が、基板を長時間に渡ってコロナ帯電させると共に基板を誘電体薄膜の材料のガラス転移温度に加熱する長時間コロナ帯電及び加熱工程を含むことも好ましい。この場合、この長時間コロナ帯電及び加熱工程が、基板を約２４時間に渡って、コロナ帯電させると共に基板をこのガラス転移温度に加熱する工程を含むことがより好ましい。
【００１７】
本発明によれば、さらに、上述した製造方法によって製造された情報記録媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高価な設備を用いることなく、一般的な基板を帯電させるという簡単なプロセスで、安価に、サブミクロンのオーダの微細なドットパターンを基板に記録加工することが可能である。即ち、本発明は、新しい量子ドットの作成技術を提供するものであり、また、ドットパターンが２次非線形性を発現する可能性があるため、ホログラム、光記録、光学素子等の用途のみならず、他の種々の用途への応用が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態としてホログラム情報記録媒体の製造工程を概略的に示すフローチャートである。
【図２】図１の実施形態の各製造工程におけるホログラム情報記録媒体の断面図である。
【図３】図１の実施形態において用いられるレーザ照射装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図４】図１の実施形態において用いられるコロナ放電装置の構成を概略的に示す構成図である。
【図５】図１の実施形態において、コロナ帯電及び加熱処理を行い、誘電体薄膜を除去した後の基板の表面の電子顕微鏡写真図である。
【図６】図１の実施形態において、長時間の高温加熱処理後の基板表面の電子顕微鏡写真図である。
【図７】図１の実施形態において、長時間の高温加熱処理後の基板表面の広域の電子顕微鏡写真図である。
【図８】図１の実施形態において、長時間の高温加熱処理及び長時間のコロナ帯電後の基板表面の広域の電子顕微鏡写真図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は本発明の一実施形態としてホログラム情報記録媒体の製造工程を概略的に示すフローチャートであり、図２は図１の実施形態の各製造工程におけるホログラム情報記録媒体の断面図である。
【００２１】
まず、情報記録媒体の基板１０′を用意する（ステップＳ１）。この基板１０′としては、例えば、パイレックスガラス（登録商標）に代表される硼珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラス、ソーダライムガラス等のガラス基板を用いても良いし、ガラス基板以外に、比較的低いガラス転移点を有するセラミック材料又はシリコーン材料の基板を用いても良い。本実施形態では、パイレックスガラス（登録商標）によるガラス基板を用いている。
【００２２】
この基板１０′の表面粗さは、サブミクロンのオーダの精度で情報を高密度記録するため、１ｎｍから１０００ｎｍ程度であることが望ましい。この表面粗さは、原子間力顕微鏡により測定される。
【００２３】
次いで、その基板１０′上に誘電体薄膜１１″を積層する（ステップＳ２）。
【００２４】
この誘電体薄膜１１″としては、光異性化機能を有する誘電体薄膜材料を使用することが望ましい。もちろん、光異性化機能を有しない誘電体薄膜材料を使用しても良い。光異性化機能を有する誘電体薄膜材料としては、アゾベンゼン構造を含有する化合物が好ましくは用いられる。このアゾベンゼン構造とは、ベンゼン環及び／又はベンゾ縮合環がアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）によって結合された化合物を指しており、代表的には次に示される構造が挙げられる。
【００２５】
【化１】
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【００２６】
このアゾベンゼン構造には、電子供与基及び電子吸引基が結合していることが望ましい。電子供与基及び電子吸引基が結合している場合、形成される回折格子の凹凸の厚さ変化が大きくなる。電子供与基としては、アミノ基、ヒドロキシ基、メトキシ基等が挙げられる。また、電子吸引基としては、ニトロ基、ニトロソ基、カルボニル基、カルボキシ基、シアノ基、トリアルキルアンモニウム基、ハロゲン、トリフルオロメチル基等が挙げられる。アゾベンゼン構造を含有する化合物は、低分子化合物であっても高分子化合物であっても良いし、両者を混合したハイブリッド型であっても良い。
【００２７】
アゾベンゼン構造を含有する化合物として高分子化合物を選択する場合は、連鎖の形態としては、主鎖型、側鎖型、スター型、ラダー型、デンドリマ等が挙げられるが、表面凹凸化の感度の観点から側鎖型が好ましく用いられる。また、この高分子化合物は、ホモポリマであっても良いし、溶剤への溶解性や成フィルム性、熱安定性、機械強度等の観点から、コポリマであっても良い。コポリマの共重合構造は適用する溶媒の種類によって適宜選択すれば良い。また、共重合の配列としてはランダム共重合、交互共重合、ブロック共重合などいずれの形態であっても良い。
【００２８】
アゾベンゼン構造を含有する化合物として低分子化合物を選択する場合は、成膜性の観点から高分子化合物に分散して使用することが望ましい。この高分子化合物としてはポリメチルメタクリレート、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の樹脂が好適に使用される。誘電体薄膜材料としては、アゾベンゼン構造を含有する化合物のアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）を−Ｃ＝Ｃ−基等、光によってシス−トランス異性化を起こす官能基に置き換えた化合物も使用することができる。
【００２９】
具体的には、本実施形態では、以下に示す構造のＰｏｌｙ−ｏｒａｎｇｅ ｔｏｍ−１ ｉｓｏｐｈｏｒｏｎｅｄｉｓｏｃｙａｎａｔｅ （トリケミカル社製）をシクロヘキサノンに１０質量％で溶解し、パイレックスガラス（登録商標）による基板１０′の平滑な表面上に２５００ｒｐｍ×４分の条件でスピンコートして誘電体薄膜１１″を形成している。
【００３０】
【化２】
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【００３１】
これにより、図２（Ａ）に示すように、パイレックスガラス（登録商標）による基板１０′上にアゾベンゼンを含有する高分子誘電体薄膜１１″が形成された感光媒体１２″が得られる。スピンコートに代えて、バーコート、ローラーコート、ダイコート、ブレードコート、ディップコート、ドクターナイフ、スプレーコート、フローコート、刷毛塗り等の方法で薄膜を積層しても良いことは明らかである。
【００３２】
次いで、この感光媒体１２″にレーザ照射を行って、その誘電体薄膜１１″に記録すべき情報に応じた凹凸を有するホログラム回折格子を作成する（ステップＳ３）。
【００３３】
図３は、この実施形態において用いられるレーザ照射装置の構成を概略的に示している。
【００３４】
同図において、３０はレーザ光源、３１は位相差π／２を発生させる１／４波長板、３２はハーフミラー、３３はレーザビームを平行光に変換するコリメータ、３４は入力画像となる記録物体、３５はフーリエレンズ、３６はミラー、１２″は前述した感光媒体をそれぞれ示している。
【００３５】
レーザ光源３０としては、誘電体薄膜１１″の吸収波長帯（青色又は緑色の波長帯）のレーザ光を発するレーザであれば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒ＋レーザ、ＸｅＦレーザ、ＸｅＣｌレーザ、ＫｒＦレーザ、ＡｒＦレーザ等の気体レーザであっても良いし、半導体レーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザ等の固体レーザであっても良い。本実施形態では、Ｎｄ：ＹＶＯ４レーザを使用している。
【００３６】
レーザ光源３０からのレーザ光は、１／４波長板３１によって直線偏光から円偏光に変換されてハーフミラー３２に入射され、一部はこのハーフミラー３２を透過してコリメータ３３、記録物体３４及びフーリエレンズ３５を介して感光媒体１２″に入射される。ハーフミラー３２で反射されたレーザ光は、ミラー３６で反射された後、感光媒体１２″に入射される。このように、感光媒体１２″に、２つの方向から一定波長の位相の揃ったレーザ光を入射されると、誘電体薄膜１１″上には、一定ピッチの干渉縞が形成され、干渉縞に応じた回折格子が形成される。即ち、記録物体３４の画像がホログラムとして再現されるように、フーリエ変換プログラムを用いてレーザ光が入射される。この場合、ハーフミラー３２を透過しコリメータ３３、記録物体３４及びフーリエレンズ３５を通って感光媒体１２″に照射されるレーザ光（物体光）と、ハーフミラー３２及びミラー３６で反射されて感光媒体１２″に照射されるレーザ光（参照光）との角度を調整することにより、干渉縞のピッチ、即ち回折格子の格子間隔を調節可能である。
【００３７】
この回折格子の作成時に、Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、誘電体薄膜の凹凸による回折格子の１次回折効率の測定を行い、１次回折効率として８％の値が得られた時点で、感光媒体１２″へのレーザ光の照射が終了される。図２（Ｂ）は、このようにして、誘電体薄膜１１′の表面に、記録すべき情報に応じた凹凸を有するホログラム回折格子１１ａ′が形成された感光媒体１２′を示している。このように、誘電体薄膜１１′の表面に微細な凹凸による回折格子を形成することにより、情報を記録することができる。微細な凹凸のピッチと回折格子のピッチとは一致する。この凹凸による回折格子は、ホログラムを記録するためにフーリエ変換プログラムで計算された凹凸による回折格子が用いられる。凹凸による回折格子のピッチ及び高さは、情報の高密度化の観点から、サブミクロンオーダであることが望ましい。また、凹凸による回折格子は幾何学状の微細な周期的な構造であっても良いし、周期的構造を有しないランダムな微細構造であっても良い。
【００３８】
次いで、この感光媒体１２′の誘電体薄膜１１′にコロナ帯電を行って、ホログラム回折格子の凹凸の深さを増大させると共に、誘電体薄膜１１′のホログラム回折格子を基板１０′へ転写する（ステップＳ４）。
【００３９】
図４はこの実施形態において用いられるコロナ放電装置の構成を概略的に示している。
【００４０】
同図において、４０は感光媒体１２′をその上に載置する平板電極、４１は感光媒体１２′に対向して配置される針状電極、４２は接地点と針状電極４１との間に挿入接続された電圧源、４３は平板電極４０を介して感光媒体１２′を加熱するヒータをそれぞれ示している。平板電極４０は接地されており、従って電圧源４２の出力電圧は、針状電極４１及び平板電極４０間に印加されるように構成されている。
【００４１】
電圧源４２より、針状電極４１及び平板電極４０間に約６ｋＶの電圧を印加することにより、この針状電極４１から平板電極４０に向かってコロナ放電が発生する。このコロナ放電を約２時間（約１２０分）持続させて、その間、感光媒体１２′の誘電体薄膜１１′のコロナ帯電を行い、かつ、その際に、ヒータ４３を用いて感光媒体１２′を基板１０′の誘電体薄膜材料のガラス転移点以上の温度（ガラス転移温度）に加熱する。本実施形態では、ガラス転移温度として、約１４０℃に加熱している。
【００４２】
このような約６ｋＶ及び約２時間のコロナ帯電及び約１４０℃の加熱によって、誘電体薄膜１１′に形成されたホログラム回折格子の凹凸の深さが増大する。Ｈｅ−Ｎｅレーザを用いて、誘電体薄膜１１′の凹凸による回折格子の１次回折効率の測定を行った結果、１次回折効率として１３％の値が得られた。さらに、この誘電体薄膜１１′のホログラム回折格子が基板１０′の表面へ転写される。図２（Ｃ）は、このようにして、基板１０の表面に凹凸の回折格子１０ａが転写された感光媒体１２を示している。この感光媒体１２では、誘電体薄膜１１の表面に凹凸の回折格子１１ａが形成されており、また、その裏面に当然のことながら、凹凸の回折格子１１ｂが形成されている。この場合、レリーフの周期に変化が生じないため、回折角度にも変化は生じない。
【００４３】
なお、基板１０の内部にも、同時に、誘電体薄膜１１′の凹凸の厚さ変化に応じた電荷量又はイオンの偏りによる情報が記録される。即ち、コロナ放電は、凹凸による回折格子を有する誘電体薄膜１１′を通して、基板１０′に到達するが、このとき誘電体薄膜１１′の凹凸の厚さ変化に応じて基板１０′へ到達する電荷量が異なるため、このような凹凸の厚さ変化に応じた電荷量又はイオンの偏りによる情報が基板１０の内部に記録されるのである。なお、ここで、基板１０の内部とは、基板表面から２００μｍ程度の深さまでを意味している。コロナ放電は、基板表面から２００μｍ程度まで届くと考えられるからである。
【００４４】
このような帯電を起こす放電処理としては、コロナ放電、低圧プラズマ、大気圧プラズマ等が挙げられる。そのなかでもコロナ放電は、大気圧において大気中で行われる放電であって、放電の中でも安価で簡便な処理方法であるので望ましいので、本実施形態では用いている。放電に使用する電極としては、放電が可能であればいかなるものでも使用することができるが、例えば平板電極、近似ロゴウスキ電極、同軸円筒状電極、球状電極、針状電極等が挙げられる。また、放電条件としては、交流により印加する場合には、その周波数は数百Ｈｚ〜数ＭＨｚまでのあらゆる周波数が使用可能であり、通常は１ｋＨｚ〜１００ｋＨｚ、特に２０ｋＨｚ〜１００ｋＨｚを用いることが望ましい。また、電極間に印加する電圧は、通常、０．５〜２０ｋＶ程度であり、その放電処理時間は２時間程度である。
【００４５】
次いで、基板１０上の誘電体薄膜１１を除去する（ステップＳ５）。除去方法として、溶剤による溶解、湿式エッチング又はドライエッチング等が適用可能であるが、本実施形態では、アセトンによる溶解によって行う。即ち、アセトン塗布によって誘電体薄膜の溶解の後、超音波洗浄機を用いてアセトン溶液中で１０分間、続いて水中で１０分間の超音波洗浄をそれぞれ行い、その後、得られた基板１０を十分に乾燥させる。その結果、図２（Ｄ）に示すように、誘電体薄膜１１が除去され、表面に凹凸の回折格子１０ａを有する基板１０が得られる。
【００４６】
図５はこのようなコロナ帯電及び加熱処理を行い、誘電体薄膜１１を除去した後の基板１０の表面の電子顕微鏡写真を表わしている。ここでは、約２ｎｍの深さの凹凸が確認されている。
【００４７】
次いで、この基板１０に対して、長時間に渡る高温の加熱を行って基板の凹凸の深さを増大させる（ステップＳ６）。長時間とは例えば約２４時間であり、高温とは約３００℃である。これにより、基板１０表面の凹凸１０ａの深さが増大する。
【００４８】
図６及び図７はこのような長時間の高温加熱処理後の基板表面の電子顕微鏡写真を表わしており、図６は凹凸の断面を図７は広範囲の凹凸の３次元図をそれぞれ表わしている。ここでは、凹凸が約８ｎｍの深さに増大していることが確認されている。
【００４９】
次いで、この基板１０に対して、長時間のコロナ帯電及び加熱を行ってドットパターンを形成する（ステップＳ７）。
【００５０】
このコロナ帯電及び加熱処理は、図４に示したコロナ放電装置を使用する。この場合、印加電圧は約６ｋＶであり、帯電時間は約２４時間という長時間である。その際に、基板１０は約１４０℃に加熱される。このような約６ｋＶ及び約２４時間のコロナ帯電及び約１４０℃の加熱によって、基板１０の表面に微細な凹凸に沿ったドットパターンが形成される。このドットパターンは、微粒子又は微結晶の分布として基板１０の表面に形成されており、各ドットの直径が１ｎｍから１０００ｎｍ程度であるドットパターンである。
【００５１】
図８は、このような長時間のコロナ帯電及び加熱処理後の基板表面の電子顕微鏡写真を表わしており、微細なドットパターンが基板１０上に配列されていることが分かる。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態によれば、ガラス基板１０′上に誘電体薄膜１１″を積層し、その誘電体薄膜１１″にレーザ光を照射することによって、ホログラム回折格子１１ａ′を記録する。その後、コロナ帯電及び加熱を行うことにより、誘電体薄膜１１′上の回折格子１１ａ′の凹凸をガラス基板１０に転写する。誘電体薄膜１１を除去したガラス基板１０を長時間高温加熱し、さらに長時間コロナ帯電することによって、微細な凹凸に沿ってドットパターンを形成している。このように、本実施形態では、高価な設備を用いることなく、一般的なガラス基板を加熱及びコロナ帯電させるという簡単なプロセスで、安価に、サブミクロンのオーダの微細なドットパターンをガラス基板に記録加工することが可能である。
【００５３】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【符号の説明】
【００５４】
１０、１０′  基板
１０ａ、１１ａ、１１ａ′、１１ｂ  回折格子
１１、１１′、１１″  誘電体薄膜
１２、１２′、１２″  感光媒体
３０  レーザ光源
３１  １／４波長板
３２  ハーフミラー
３３  コリメータ
３４  記録物体
３５  フーリエレンズ
３６  ミラー
４０  平板電極
４１  針状電極
４２  電圧源
４３  ヒータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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