JP4537528B2 - 光記録媒体 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超解像膜を附置する光記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報産業に欠かせない記録媒体として光記録媒体、特にデジタルビデオディスク（ＤＶＤ）が注目され市場を大きくしつつある。光記録媒体は非接触で高い記録密度が達成できる記録媒体である。
【０００３】
しかしながらこのような光記録媒体においてもゲーム等のソフト、プログラムは今後さらに大容量化することが確実なため、更なる記録密度の高密度化が必要である。
【０００４】
その手段としてはいくつかの手法が提案されているが、最も効果的であるのは使用レーザービームの集光面積を小さくすることである。
【０００５】
使用レーザービームの集光面積を小さくする手段としては、まず、レーザー光の短波長化が挙げられる。
【０００６】
レーザー光の短波長化について述べれば、現在はＧａＡｌＩｎＰ系半導体レーザー（波長６５０ｎｍ）からＧａＮ系半導体レーザー（同４００ｎｍ）へ移行しつつある時期である。また、さらに半導体レーザーの波長もＧａＮという材料の特性から考えて、３５０ｎｍまで短波長化することも十分考えられる。
【０００７】
もう一つの使用レーザービームの集光面積を小さくする手段としては超解像法が挙げられる。
【０００８】
超解像法の概念を示す概略図を図６に示す。超解像法においては、記録ピット１１に情報が記録される記録層１２を有する光記録媒体１３の記録層１２上に超解像膜１４を形成する。超解像膜１４は記録層１２上に集光したレーザー光ビーム１５の強度の高い部分のみを透過させる性質を有するため、ビーム断面の周辺より中心部で光強度の大きいレーザー光ビーム１５を照射するとその回折限界よりも小さいアパーチャーが形成される。このような超解像膜１４を通してレーザー光ビーム１５を記録層１２に照射することにより、回折限界よりも小さいスポット径を有するレーザー光ビーム１５が照射され、それにより記録密度を向上させるものである。
【０００９】
このような超解像法の一つとして超解像膜を構成する材料の吸収飽和現象を利用した方法がある。この方法において使用される超解像膜に光が照射されるとエネルギー準位に電子が励起して光吸収特性が変化する、言い換えれば光を吸収して励起された電子が調和振動する際、非調和振動が誘起されて超解像膜の吸収と屈折率が変化する。それにより超解像膜において光強度が大幅に強い場合は吸収が少なくなるという吸収飽和現象が生じる。この現象により前記超解像膜は超解像動作を示すものである。
【００１０】
このような吸収飽和現象を利用した超解像膜の超解像特性を上げる為には、超解像膜を構成する材料の３次非線形光学特性が大きい方が望ましいことが明らかになっている。
【００１１】
３次非線形光学特性の高い材料としては従来π共役やσ共役電子を利用した材料や、金属のプラズモンを利用した材料、半導体励起子を利用した材料等が見出されているが、特に半導体励起子を利用した材料は良く研究されている。
【００１２】
半導体励起子を利用した材料においてはさらに低次元化することにより励起された電子の調和振動を安定化させ、非調和振動が大きくすることができることが知られている。低次元系とは超格子構造（２次元）、量子線構造（１次元）、ナノ結晶（量子箱構造）（０次元）のことである。このように半導体励起子を利用した材料においては低次元化することにより３次非線形性を上げ、また状態密度を集中させることができることから、特に半導体ナノ結晶を、超解像膜を構成する材料として用いることが望ましいことが例えば特開平０６−２８７１３号公報、特開平１１−８６３４２号公報等に開示されている。これらに記載されている超解像膜は、半導体ナノ結晶を透明マトリックスと共に溶媒中に分散し、スピンコート法により成膜したり、あるいは半導体ナノ結晶膜をスパッタリングなどで成膜することにより形成されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の半導体ナノ結晶を用いた超解像膜においても、さらに超解像特性を向上させ、光記録媒体の記録密度の増大を図ることが望まれていた。
【００１４】
本発明は、半導体微粒子を用いた超解像膜においてさらに超解像特性を向上させ、ひいては光記録媒体における記録密度の増大を図ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、半導体ナノ結晶に代表される半導体粒子を備える超解像膜の超解像特性を左右する半導体励起子の励起状態は、半導体粒子の表面状態、半導体粒子の粒径分布、あるいは位相緩和時間の影響を強く受けることを見出した。
【００１６】
すなわち、第１発明は、記録する情報に対応した記録パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照射されることにより記録された情報が再生される光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は、表面にアミノプロピルトリエトキシシランが共有結合したＣｄＳｅ粒子を備え、前記ＣｄＳｅ粒子の粒径分布の最多数粒径値は前記ＣｄＳｅ粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下であることを特徴とする光記録媒体である。
【００２２】
以下に、超解像特性に関する説明をした上で第１発明の作用について説明する。
【００２３】
半導体粒子を含む超解像膜の超解像特性、すなわち吸収飽和現象は、半導体粒子の有する主に三次非線形光学特性に基づいて生じるものであると考えられる。
以下にその理由について説明する。
【００２４】
まず、半導体粒子、すなわち半導体励起子において光照射がなされ励起された電子は調和振動する際、非調和振動が誘起され吸収が変化する。調和振動とは、ばねの様に、中心位置から離れる距離と中心へ戻ろうとする力が比例する振動のことである。非調和振動とはそれが比例しない場合である。
【００２５】
光（電磁波）の電場Ｅに対して励起される半導体励起子の電子分極Ｐ、（すなわち吸収の大きさに比例）は一般に
Ｐ＝Ｐ０＋χ（１）・Ｅ＋χ（２）・Ｅ・Ｅ＋χ（３）・Ｅ・Ｅ・Ｅ＋……
と表される。（ただしＰ０は自発分極、χ（１）は線形感受率、χ（２）、χ（３）……はそれぞれ２次、３次、……の非線形感受率である。）
電場（光）の大きさが強くなく、χ（２）、χ（３）…が小さい場合はχ（２）以下の項が小さくなり、
Ｐ＝Ｐ０＋χ（１）・Ｅ
で表される。これが一般的な状態である。
【００２６】
しかし、χ（２）、χ（３）…が大きく、レーザーの様に電場（光）が非常に大きくなると、χ（２）以下の項が無視できなくなり、非線形特性が現われる。
【００２７】
吸収が生じる波長はχ（１）、χ（２）…毎にそれぞれ異なり、χ（１）に関するものは線形吸収、χ（２）に関しては２光子吸収などと呼ばれる。ここでは使用するレーザーの波長は線形吸収に関係する項、すなわち第２項のχ（１）に関するものとする。
【００２８】
ここで吸収飽和を示す超解像膜における半導体励起子においてはマクロ的に反転対称性があるため、物理的な考察でχ（２）、χ（４）、χ（６）．．．．．に関する項は０となる。すなわち吸収飽和を示す超解像膜における半導体励起子の吸収は、主にχ（１）と、χ（３）、χ（５）、χ（７）．．．．．に関わる現象であり、非線型感受率のなかではχ（３）、すなわち三次非線形光学定数が与える影響が最も大きい。
【００２９】
すなわち、光の強度が小さいと励起される電子分極（吸収の大きさ）は線形で表されるが、光が強くなると、電場の三乗に比例して、吸収しない分極の割合が増える。従って、光が強くなると、吸収が飽和するように見えるのである。このときχ（３）が大きければ大きいほど吸収飽和現象は顕著となる。
【００３０】
以下、第１発明の作用について説明する。
【００３１】
以上のように半導体粒子の超解像特性、すなわち吸収飽和現象は半導体励起子の有する主に三次非線形光学特性に基づいて生じるものであるが、この三次非線形光学特性は位相のコヒーレンス状態を含めて半導体励起子が安定して存在することがその特性の向上につながる。
【００３２】
従来技術において、半導体粒子のサイズをナノメータまで小さくすることの意義はエネルギーの量子井戸構造を形成して半導体励起子を安定化させることにある。量子井戸構造とはポテンシャルエネルギーの高い障壁の中にポテンシャルエネルギーの低い井戸のような場所がある構造を指す。半導体励起子はその量子井戸構造に閉じ込められることにより安定化する。しかし、障壁に穴が開いていたり、低かったりすると半導体励起子は安定化せず、そこから緩和してしまう。従って障壁の状態は励起子の安定化のために非常に重要となる。
【００３３】
第１発明は、さらに半導体励起子を安定化させて、三次非線形光学特性を向上させるために、アミノプロピルトリエトキシシランを、超解像膜を構成する半導体粒子の表面に共有結合させ、エネルギーの量子井戸構造の障壁をより完全にするものである。
【００３４】
アミノプロピルトリエトキシシランを半導体粒子の表面に共有結合させると、それが高いエネルギー準位となり不純物準位や界面準位が形成されにくいため、エネルギーの量子井戸構造の障壁をより強固にすることができる。したがって半導体励起子がより安定化し、ひいては超解像膜の超解像特性を向上させることができる。
【００３８】
また、超解像膜を構成する半導体粒子の粒径分布の最多数粒径値が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下であることによっても超解像特性が大きく向上する。
【００３９】
半導体励起子のボーア半径より大きい半導体粒子が多くなると、半導体励起子が半導体粒子の中央部分に存在するか障壁付近に存在するかでエネルギーが変化し、これによってもω０が変わり、また障壁との衝突で位相が変わるため、高い超解像特性を示さない。逆に大きさが半導体励起子のボーア半径の４分の１より小さい半導体粒子が多くなると、半導体励起子の波動関数が半導体粒子をはみ出してしまい、周囲に存在する不純物準位にエネルギーが移動しやすく、位相緩和定数、エネルギー緩和定数が大きくなり、そのためχ（３）は小さくなる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、光記録媒体の一例を挙げ、第１発明をさらに詳細に説明する。
【００４４】
第１発明に係る光記録媒体の一例を示す概略図を図１に示す。
【００４５】
図１の光記録媒体１においては、ガラスあるいはプラスチックよりなる透明基板２上に超解像膜３が形成され、さらに前記超解像膜３上にＡｌなどからなる反射膜４が形成されている。また、超解像膜３に接するよう放熱膜５が設けられていることが望ましい。前記記録媒体１の透明基板２には記録される情報に対応した凹凸パターンが透明基板２に記録されて記録層を構成している。記録された情報の再生は透明基板２側から再生光６を照射し、反射光を読み取ることにより行われる。
【００４６】
図１に示す光記録媒体１は反射光の変化を読み取ることにより情報が再生されるものであるが、例えば再生光６を照射し、透過光の変化を読み取ることにより情報が再生されるものであっても良い。
【００４７】
図１に示す記録媒体１は透明基板２が記録層を兼ねているが、本発明に係る記録媒体の記録層は透明基板と別個に設けられているものであっても良い。また記録媒体の記録層に記録される情報に対応した記録パターンは図１に示す記録媒体１の如くの凹凸パターンのみならず、例えば、屈折率、反射率、吸収率等、光学特性の変化によるパターンであればよい。記録された情報の再生は記録パターンの種類に応じた方式を使用する。
【００４８】
前記超解像膜３は少なくとも半導体粒子が透明なマトリックス材料中に分散されてなるものが０次元量子井戸構造により励起子のχ（３）が大きくなるため望ましい。半導体粒子を包囲するマトリックス材料としてはポリマーが望ましく、例えばポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）やポリスチレン、あるいは、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリアリレートなどを好適に用いることができるが、特に制約がない。しかし、融点が高く（例えば１００℃以上）、半導体粒子を高濃度に含有できるものがよりよい。なお、ガラスは不純物準位等が多数存在するためにマトリックス材料としては好ましくない。
【００４９】
前記半導体粒子としては、ＣｄＳｅ粒子が用いられる。次世代の光記録装置の光源の波長が３５０ｎｍ〜４５０ｎｍであることから、特にＣｄＳｅは励起子吸収が３５０〜４５０ｎｍに設定できるため望ましい。
【００５０】
超解像膜３は光記録媒体１の記録層上に、半導体粒子、マトリックス材料及び溶媒の混合物をスピンコートし、乾燥することにより形成することが容易であり好ましい。そのため前記マトリックス材料は適度な厚さで塗布することが可能である程度に溶媒に溶解する必要がある。また、超解像膜はマトリックス及び半導体粒子を蒸着により形成しても良い。例えばマトリックスとしてテフロンは熱に強く良いがテフロンはスピンコートできない。この時は半導体粒子とともに蒸着を行えば良い。
【００５１】
超解像膜３において半導体粒子／マトリックスの濃度ｃは、０．００２ｍｏｌ／Ｌ以上２０００ｍｏｌ／Ｌ以下であることが望ましい。光学系の焦点深度の制限があるため、０．００２ｍｏｌ／Ｌ未満であると定常の吸収量が少なく超解像が起こりにくく、２０００ｍｏｌ／Ｌを超えると透過光量が少なく、十分な信号強度が得られない。より好ましい範囲は０．１ｍｏｌ／Ｌ以上１００ｍｏｌ／Ｌ未満である。
【００５２】
前記半導体粒子／マトリックスの濃度ｃは超解像膜の膜厚および吸光度との兼ね合いにおいてその値を決定することが望ましい。使用波長で例えば１×１０５Ｌ／ｍｏｌ・ｃｍのモル吸光係数εの半導体粒子を仮定すると、膜厚ｄは焦点深度の深さを越えるため最大でも５×１０−５ｃｍを超えることはなく、また、吸光度αは０．０１を下回ると十分な超解像効果は得られない。一方、十分弱い光強度（励起）領域すなわち線形領域では
α＝ε・ｃ・ｄ
であるため濃度ｃは、０．０１ｍｏｌ／Ｌ以上が必要ということになる。
【００５３】
超解像膜３において半導体粒子含有膜の吸光係数αは１０００／ｃｍ以上２００００００／ｃｍ以下の範囲であることが透過あるいは反射光量の変化を大きくする上で望ましい。但し、この時の超解像膜の厚みは１０ｎｍから１００ｎｍ程度を想定している。また、この時の吸光係数αの定義は入射光強度Ｉ０、出射光強度Ｉ、厚みｄとすると、下記式（２）で表される。
【数２】
Figure 0004537528
このとき底はｅではなく１０である。
【００５８】
一方、図１に示す光記録媒体１において、反射膜４としては熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋの膜を用い、また超解像膜３に接するよう熱伝導率が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱膜５を設け、前記超解像膜３の両面に接する膜が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を持つ放熱膜となるよう構成されていることが望ましい。
【００５９】
超解像膜３のマトリックスがポリマーあるいは低分子有機化合物で構成されその熱伝導度はほぼ１以下である場合は、上記のような反射膜４及び放熱膜５を設けることにより超解像膜３の両面に熱伝導度が１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱膜を接触させることになり、熱放熱現象が生じ、超解像膜３劣化を低減することができる。放熱膜の熱伝導度は高ければ高いほど良く、特に１０ Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱膜は効果が高い。特に１Ｗ／ｍ・Ｋ以上の放熱膜としては具体的にはアルミニウム薄膜、金薄膜、銅薄膜、チッ化アルミニウム、チッ化ゲルマニウムなどが特に望ましい。
【００６０】
放熱膜の厚さは１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲であることが放熱の効率及び、光記録媒体の全膜が焦点深度以内になる必要から望ましい。
【００６１】
以下に第１発明についてさらに説明する。
【００６２】
第１発明において、半導体粒子に共有結合させる有機基としては、アミノプロピルトリエトキシシランが用いられる。
【００６３】
なお、第１発明に係る半導体粒子を用いて超解像膜を構成する際に使用するマトリックス、すなわち半導体粒子を包囲するポリマーは、主鎖の折れ曲がり等により、不純物準位が形成される恐れがあるため、半導体粒子に結合する有機基とマトリックス、すなわち半導体粒子を包囲するポリマーとは共有結合されていないことが望ましい。
【００６４】
第１発明に係る半導体粒子は、その合成時に粒子径を一定にして半導体粒子の粒径分布を均一にする作用もあり、それによっても吸収飽和現象をより顕著に生じせしめることができる。
【００６５】
少なくとも表面に有機基を共有結合した半導体粒子を得るには、例えば、(F. Gindele et. al., Appl. Phys. Lett. 71, 2181 (1997)、K. Sooklal, et. al., Adv. Marer. 10,1083 (1998),N. Herron,et. al., J. Am. Chem. Soc. 112, 1322 (1990),D. L. Ou, et. al., Phy. Chem. Grasses., 39, 154(1998))等に記載された方法で、半導体粒子を化学的に合成する手法が望ましい。
【００６７】
また、第１発明に係る超解像膜は、半導体粒子の粒径（有機基を含まない）分布の最多数粒径値が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下であることが超解像特性の向上のため望ましい。
【００９０】
第１発明においては、半導体粒子の粒径分布の最多数粒径値が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下である。半導体粒子の５０（体積）％以上が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下の粒径を有することが望ましい。さらに前記半導体粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下の粒径を有する半導体粒子は７０（体積）％以上であることがより望ましい。さらに望ましくは、さらに前記半導体粒子の励起子ボーア半径の２分の１以上１以下の範囲にある半導体粒子が８０（体積）％以上であることが望ましい。
【００９７】
【実施例】
（参照例１）
＜半導体粒子の合成＞
F.Gindele et. al., Appl. Phys. Lett. 71, 2181 (1997)の方法と類似の方法で以下のようにＣｄＳナノ結晶を生成した。
【００９８】
まず、カドミウムアセテイトダイハイドレイトをリフラックスし、カドミウムエトキシアセテイトを作製した。それを乾燥し、カドミウムを含む前駆体の粉末を得た。この粉末を２−ブトキシエタノール中に溶かし、さらにアミノプロピルトリエトキシシラン（ＡＭＥＯ）を加えた。その後、アルゴンガス雰囲気下でビス（トリメチルシリル）サルファイドを加えリフラックスを行い、半導体粒子を含む組成物を得た。
【００９９】
この組成物は、半導体粒子としての、前記ＡＭＥＯが表面に共有結合したＣｄＳナノ結晶と、マトリックスとしての、ＡＭＥＯからなるものであった。
＜超解像膜の形成＞
前記組成物を石英ガラス上に薄く塗布して厚さ１００ｎｍの超解像膜を形成した。
＜粒径分布の測定＞
前記半導体粒子の最多数粒径値（粒径は共有結合したＡＭＥＯを含まない）を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で測定したところ、３ｎｍであった。また、半値全幅を測定したところ３．２ｎｍであった。
＜吸収スペクトルの測定＞
前記超解像膜の吸収スペクトルを分光光度計で測定した結果、励起子吸収ピークは約４００ｎｍであった。
＜吸収飽和現象の有無の測定＞
つぎに前記超解像膜について、吸収飽和現象の有無を測定した。
【０１００】
測定は、波長４００ｎｍのＱスイッチパルスＹＡＧレーザー−Ｔｉ：サファイアレーザー−ＳＨＧの光を前記超解像膜に照射し、透過率を測定することにより行った。
【０１０１】
図４は参照例１に係る超解像膜の透過率の入射光強度依存性を示す特性図である。パワー密度１００ｋＷ／ｃｍ２（ｋ：キロ１０３）の光を照射したところ、透過率は約１０％であった。パワー密度を１ＭＷ／ｃｍ２に上げたところ透過率が１３％になり、入射光強度が強くなるに従って透過率が上昇するのを確認しこの膜が吸収飽和特性を有していることを確認した。
【０１０２】
表１に、参照例１に係る超解像膜における半導体粒子の半導体の種類、半導体粒子に結合する有機基、半導体粒子の最多数粒径、超解像膜の吸収スペクトルの吸収波長、マトリックスの種類、及び吸収飽和現象の有無の測定における光源の種類及び波長、超解像膜におけるパワー密度１００ｋＷ／ｃｍ２、１ＭＷ／ｃｍ２のときの透過率を示す。
【表１】
Figure 0004537528
（参照例２）
＜半導体粒子の合成＞
参照例１においてビス（トリメチルシリル）サルファイドを加える時、容器をドライアイス／エタノールで冷却し、ビス（トリメチルシリル）サルファイドを加えた後、十分攪拌してから温度を１６５℃±０．５℃に制御してリフラックスを行なう以外は参照例１と同様にして半導体粒子を含む組成物を得た。
【０１０３】
この組成物は、半導体粒子としての前記ＡＭＥＯが表面に共有結合したＣｄＳナノ結晶と、マトリックスとしてのＡＭＥＯからなるものであった。
【０１０４】
その後、参照例１と同様に＜粒径分布の測定＞、＜超解像膜の形成＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表１に併記する。
（参照例３）
＜半導体粒子の合成＞
参照例１において原料のカドミウムアセテイトダイハイドレイトの代りにジンクアセテイトダイハイドレイトを用いた以外は参照例１と同様にして半導体粒子を含む組成物を得た。
【０１０５】
この組成物は、半導体粒子としての前記ＡＭＥＯが表面に共有結合したＺｎＳ
ナノ結晶と、マトリックスとしてのＡＭＥＯからなるものであった。
【０１０６】
その後、参照例１と同様に＜粒径分布の測定＞、＜超解像膜の形成＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表１に併記する。
（比較例１）
＜半導体粒子および超解像膜の形成＞
バルクのＣｄＳ及びＳｉＯ２を石英ガラス上に同時スパッタリングした。スパッタリングパワーはＣｄＳが２００Ｗ、ＳｉＯ２が５００Ｗ、スパッタレートはＣｄＳが４．５ｎｍ／ｍｉｎ、ＳｉＯ２は３．８ｎｍ／ｍｉｎであった。
【０１０７】
この結果、石英ガラス上にマトリックスとしてのＳｉＯ２と半導体粒子としてのＣｄＳナノ結晶からなる厚さ３００ｎｍの超解像膜を得た。
【０１０８】
その後、参照例１と同様に＜粒径分布の測定＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表１に併記する。
【０１０９】
参照例１、参照例２、参照例３と、比較例１との対比により第１発明に係る超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示し、優れた超解像特性を示すことがわかる。
【０１１０】
参照例２、参照例３と、参照例１、比較例１との対比により、半導体粒子の粒径分布の半値全幅が最多数粒径値以下であると、超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示し、優れた超解像特性を示すことがわかる。
（実施例４）
＜半導体粒子の合成＞
原料のビス（トリメチルシリル）サルファイドの代わりにビス（トリメチルシリル）セレナイドを用い、２−ブトキシエタノールの代わりにエタノールを用いた以外は参照例１と同様にして半導体粒子を含む組成物を得た。合成時には温度制御は行わなかった。
【０１１１】
この組成物は、半導体粒子としての前記ＡＭＥＯが表面に共有結合したＣｄＳｅナノ結晶と、マトリックスとしてのＡＭＥＯからなるものであった。
【０１１２】
その後、参照例１と同様に＜超解像膜の形成＞、＜粒径分布の測定＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表２に記載する。但し、ＣｄＳｅの励起子ボーア半径は４．９ｎｍである。
【表２】
Figure 0004537528
（参照例５，比較例２）
＜半導体粒子の用意＞
半導体粒子として比較例２、参照例５の２種のＣｄＳ０．１Ｓｅ０．９ナノ結晶を用意した。
＜超解像膜の形成＞比較例２と参照例５のそれぞれの半導体粒子をＰＭＭＡに分散し、スピンコートすることにより厚さ１００ｎｍの超解像膜を形成した。
＜超解像膜の形成＞
比較例２と参照例５のそれぞれの半導体粒子をＰＭＭＡに分散し、スピンコートすることにより厚さ１００ｎｍの超解像膜を形成した。
【０１１３】
比較例２と参照例５のそれぞれの半導体粒子について、実施例１と同様に、＜粒径分布の測定＞、＜吸収スペクトルの測定＞を行った。その結果を表２に併記する。但し、ＣｄＳ０．１Ｓｅ０．９の励起子ボーア半径は４．７ｎｍである。
＜発光スペクトルの測定＞また、比較例２と参照例５のそれぞれの半導体粒子について分光蛍光光度計によって発光スペクトルを取得した。その結果を図５に示す。比較例２（最多数粒径１．０ｎｍ）では不純物準位の発光が観測され、励起子のエネルギーが不純物準位に流れていることがわかる。参照例５（最多数粒径１．３ｎｍ）ではそのような現象はみられなかった。これは励起子波動関数の染み出しが比較例２の半導体粒子では大きいため、波動関数がナノ結晶の外部の不純物準位に引っかかっていると思われる。
【０１１４】
その後参照例１と同様に＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表２に併記する。
（比較例３）
＜半導体粒子の合成＞
比較例３としてＣ． Ｂ． Ｍｕｒｒａｙ， Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ．， １１５， ８７０６ （１９９３） と同様の方法でＣｄＳｅナノ結晶を作製した。
＜超解像膜の形成＞
ＣｄＳナノ結晶を抽出し、ＰＭＭＡ／乳酸エチル中に分散し、スピンコートすることによりＰＭＭＡをマトリックスとした超解像膜を形成した。
【０１１５】
その後、参照例１と同様に＜粒径分布の測定＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表２に記載する。但し、ＣｄＳｅの励起子ボーア半径は４．９ｎｍである。
（比較例４）
＜半導体粒子の合成＞
参照例１においてビス（トリメチルシリル）サルファイドをビス（トリメチルシリル）セレナイドに、２−ブトキシエタノールをメタノールに代え、さらにビス（トリメチルシリル）セレナイドを混合する時の温度を約５℃にする以外は参照例１と同様にして半導体粒子を含む組成物を得た。
【０１１６】
この組成物は、半導体粒子としての前記ＡＭＥＯが表面に共有結合したＣｄＳｅナノ結晶と、マトリックスとしてのＡＭＥＯからなるものであった。
【０１１７】
その後、参照例１と同様に＜粒径分布の測定＞、＜超解像膜の形成＞、＜吸収スペクトルの測定＞、＜吸収飽和現象の有無の測定＞を行った。その結果を表２に記載する。但し、ＣｄＳｅの励起子ボーア半径は４．９ｎｍである。
（実施例６）
実施例４の超解像膜を形成した図１に示す光記録媒体を作製した。記録媒体１は、ポリカーボネートよりなる透明基板２上に前記超解像膜３を形成し、さらに前記超解像膜３上に８０ｎｍの厚さのアルミニウムからなる反射膜４が形成されている。ただし、放熱膜５は形成しなかった。この記録媒体１においては情報は片面に凹凸パターンを形成することにより記録されておりその凹凸パターンの隣接するトラック間のトラックピッチは０．４μｍであった。ここでクロストークはトラックピッチあるいはマークピッチがレーザー光スポットと比較して小さい場合に起こるが、一般にトラックピッチの方がマークピッチより短い。
【０１１８】
次に、この光記録媒体に再生光６を透明基板２側から照射し、反射光を読み取ることにより記録媒体１に記録された情報を再生した。この時のレンズのＮ．Ａ．は０．６、使用波長λは４０５ｎｍを使用した。超解像膜３がない場合のピット上でのレーザー光の集光径は約０．７μｍである。またレーザー光のパワーは３ｍＷ、線速は１０ｍ／ｓとした。その結果、正確に情報を再生することができた。
【０１２４】
実施例４、参照例５及び比較例２〜４の対比により第１発明に係る超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示し、優れた超解像特性を示すことがわかる。
【０１３５】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、超解像膜の吸収飽和特性、ひいては超解像特性の向上が図られ記録密度の増大が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光記録媒体の一例を示す概略図。
【図２】 参照例１に係る超解像膜の透過率の入射光強度依存性を示す特性図。
【図３】 比較例２と参照例５の半導体粒子の発光スペクトル。
【図４】 超解像法を示す概念図。
【符号の説明】
１…光記録媒体
２…透明基板
３…超解像膜
４…反射膜
５…放熱膜
６…再生光
１１…記録ピット
１２…記録層
１３…光記録媒体
１４…超解像膜
１５…レーザー光ビーム

Claims (1)

  1. 記録する情報に対応した記録パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照射されることにより記録された情報が再生される光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は、表面にアミノプロピルトリエトキシシランが共有結合したＣｄＳｅ粒子を備え、前記ＣｄＳｅ粒子の粒径分布の最多数粒径値は前記ＣｄＳｅ粒子の励起子ボーア半径の４分の１倍以上１倍以下であることを特徴とする光記録媒体。
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