特許 7526934 記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-25

(45)【発行日】2024-08-02

(54)【発明の名称】記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法

(51)【国際特許分類】

   G11B 7/24035 20130101AFI20240726BHJP

   G11B 7/004 20060101ALI20240726BHJP

   G11B 7/24044 20130101ALI20240726BHJP

   G11B 7/24088 20130101ALI20240726BHJP

   G11B 7/244 20060101ALI20240726BHJP

   G01N 21/64 20060101ALI20240726BHJP

   G02F 1/361 20060101ALI20240726BHJP

【ＦＩ】

G11B7/24035

G11B7/004

G11B7/24044

G11B7/24088

G11B7/244

G01N21/64 Z

G02F1/361

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2024521585

(86)(22)【出願日】2023-03-27

(86)【国際出願番号】 JP2023012103

(87)【国際公開番号】W WO2023223674

(87)【国際公開日】2023-11-23

【審査請求日】2024-05-24

(31)【優先権主張番号】P 2022080838

(32)【優先日】2022-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004314

【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安藤 康太

(72)【発明者】

【氏名】横山 麻紗子

(72)【発明者】

【氏名】坂田 直弥

(72)【発明者】

【氏名】田頭 健司

(72)【発明者】

【氏名】荒瀬 秀和

【審査官】川中 龍太

(56)【参考文献】

【文献】特開平０９－０２２０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０６－１２８３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０３／０８５６５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２００７／１２３０６５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０２０６８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ１１Ｂ ７／２４ － ７／２５９

Ｇ１１Ｂ ７／００ － ７／０１３

Ｇ０１Ｎ ２１／６４

Ｇ０２Ｆ １／３６１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポリマーを含む記録層を備え、
前記ポリマーは、非線形光吸収特性を有する基を含み、かつ、２００℃以上のガラス転移温度を有し、
前記ポリマーは、カルバゾール骨格及びナフタレン骨格からなる群より選ばれる少なくとも１つを側鎖に有する、記録媒体。

【請求項2】

前記記録層における波長４０５ｎｍの光の透過率が９５％以上である、請求項１に記載の記録媒体。

【請求項3】

前記記録層の屈折率が１．６５以上である、請求項１に記載の記録媒体。

【請求項4】

前記ポリマーは、スチレン類に由来する構成単位、及びスチルベン類に由来する構成単位からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む、請求項１に記載の記録媒体。

【請求項5】

ポリマーを含む記録層を備え、
前記ポリマーは、非線形光吸収特性を有する基を含み、かつ、２００℃以上のガラス転移温度を有し、
前記ポリマーは、下記式（１）で表される構成単位Ａと、下記式（２）で表される構成単位Ｂ及び下記式（３）で表される構成単位Ｃからなる群より選ばれる少なくとも１つとを含む、記録媒体。

【化1】

前記式（１）において、Ｒ₁からＲ₈は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、非線形光吸収特性を有する基を含み、
前記式（２）において、Ｒ₉からＲ₁₆は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、かつ、非線形光吸収特性を有する基以外の他の基であり、
前記式（３）において、Ｒ₁₇からＲ₂₇は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。

【請求項6】

前記ポリマーにおいて、前記構成単位Ａの数ｘ、前記構成単位Ｂの数ｙ、及び前記構成単位Ｃの数ｚは、０．３５≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）を満たす、請求項５に記載の記録媒体。

【請求項7】

前記ポリマーにおいて、前記構成単位Ａの数ｘ、前記構成単位Ｂの数ｙ、及び前記構成単位Ｃの数ｚは、０．０７≦ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦０．６５を満たす、請求項５に記載の記録媒体。

【請求項8】

前記式（１）において、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、下記式（４）で表される、請求項５に記載の記録媒体。
－Ｌ－Ｒ_A （４）
前記式（４）において、Ｌは、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む連結基であり、Ｒ_Aは、ピレン骨格を有する基である。

【請求項9】

３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備し、
前記光源からの前記光を集光して、請求項１から８のいずれか１項に記載の記録媒体における前記記録層に照射する、
ことを含む、情報の記録方法。

【請求項10】

請求項９に記載の記録方法によって記録された情報の読出方法であって、
前記読出方法は、
前記記録媒体における前記記録層に対して光を照射することによって、前記記録層の光学特性を測定し、
前記記録層から情報を読み出す、
ことを含む、情報の読出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、記録媒体、情報の記録方法及び情報の読出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

光情報記録媒体の記録容量を増加させるための技術として、多層体に情報を記録する３次元記録が知られている。３次元記録の分野では、記録密度を向上させるために、より微細な集光スポットを実現する必要がある。集光させたレーザー光の回折限界の観点から、より微細な集光スポットを実現するために、短い波長を有するレーザー光が用いられる。このレーザー光としては、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）ディスクの規格である４０５ｎｍの中心波長を有するレーザー光が挙げられる。このように、４０５ｎｍの中心波長を有するレーザー光を用いた光記録媒体が知られている。

【0003】

記録媒体は、例えば、色素を含む記録層を備えている。特許文献１及び非特許文献１には、記録媒体に利用できる可能性のある色素が例示されている。特に、特許文献１では、ピレンなどの非線形光吸収色素を樹脂中に分散させた光情報記録材料が開示されている。特許文献１において、光情報記録材料からなる記録層を備えた光記録媒体は、ホログラム記録を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６４４８０４２号公報

【非特許文献】

【0005】

【文献】Harry L. Anderson et al, "Two-Photon Absorption and the Design of Two-Photon Dyes", Angew. Chem. Int. Ed. 2009, Vol. 48, p. 3244-3266.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

非線形光吸収材料を用いた新たな記録媒体が求められている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の一態様における記録媒体は、
ポリマーを含む記録層を備え、
前記ポリマーは、非線形光吸収特性を有する基を含み、かつ、２００℃以上のガラス転移温度を有する。

【発明の効果】

【0008】

本開示は、非線形光吸収材料を用いた新たな記録媒体を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本開示の一実施形態にかかる記録媒体の概略構成を示す断面図である。

【図2A】図２Ａは、本開示の一実施形態にかかる記録媒体を用いた情報の記録方法に関するフローチャートである。

【図2B】図２Ｂは、本開示の一実施形態にかかる記録媒体を用いた情報の読出方法に関するフローチャートである。

【図3】図３は、実施例及び比較例の記録媒体の記録再生特性を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（本開示の基礎となった知見）
複数の記録層を備えた記録媒体では、情報の記録又は情報の読出を行うために利用される光について、各記録層での一光子吸収が大きい場合、光が各記録層を通過するにつれて光の強度が低下する。この場合、光源から離れた位置に配置された記録層において、記録及び読出の感度が大きく低下する傾向がある。そのため、情報の記録又は情報の読出を行うために利用される光に対する一光子吸収が小さい記録層が求められている。本明細書では、情報の読出を情報の再生と呼ぶことがある。一光子吸収を線形光吸収と呼ぶことがある。

【0011】

記録媒体における記録層の数をより増加させるためには、１つの記録層当たりの線形光吸収を低下させて、記録又は再生を行うべき記録層以外の他の記録層による影響を最小限に留める必要がある。１つの記録層当たりの線形光吸収を低下させるために、記録又は再生を行うために利用される光に対して、線形光吸収帯をほとんど有さず、かつ非線形光学効果を有する色素を含む記録層の検討が行われている。

【0012】

なお、非線形光学効果とは、レーザー光などの強い光が物質に照射された場合に、その物質において、照射光の電場の２乗又は２乗より高次に比例した光学現象が生じることを意味する。光学現象としては、吸収、反射、散乱、発光などが挙げられる。照射光の電場の２乗に比例する二次の非線形光学効果としては、第二高調波発生（ＳＨＧ）、ポッケルス効果、パラメトリック効果などが挙げられる。照射光の電場の３乗に比例する三次の非線形光学効果としては、二光子吸収などの多光子吸収、第三高調波発生（ＴＨＧ）、カー効果などが挙げられる。特に、複数の記録層を備えた記録媒体では、二光子吸収などの多光子吸収が利用されうる。本明細書では、二光子吸収などの多光子吸収を非線形光吸収と呼ぶことがある。非線形光吸収を行うことができる材料を非線形光吸収材料と呼ぶことがある。なお、非線形光吸収は非線形吸収と呼ばれることもある。

【0013】

これまでに、非線形光学材料として、単結晶を容易に調製できる無機材料が開発されている。一方、近年では、有機材料からなる非線形光学材料の開発が期待されている。有機材料は、無機材料と比較して、高い設計自由度を有するだけでなく、大きい非線形光学定数を有する。さらに、有機材料では、非線形応答が高速で行われる。

【0014】

有機材料を構成する化合物について、基底状態から最低一重項励起状態に電子を遷移させるための波長が、多光子吸収の励起波長に近ければ近いほど、有機材料の多光子吸収特性が向上し、例えば、大きい二光子吸収断面積を実現できる傾向がある。記録媒体では、通常、多光子吸収の励起波長と同じ波長を有する光が記録又は再生を行うために利用される。この設計方針に基づいて、様々な化合物が合成されている。本明細書では、化合物において、基底状態から最低一重項励起状態に電子が遷移することをＳ₀－Ｓ₁遷移と呼ぶことがある。なお、二光子吸収断面積は、二光子吸収の効率を示す指標である。二光子吸収断面積の単位は、ＧＭ（１０^-50ｃｍ⁴・ｓ・ｍｏｌｅｃｕｌｅ^-1・ｐｈｏｔｏｎ^-1）である。

【0015】

（本開示に係る一態様の概要）
本開示の第１態様にかかる記録媒体は、
ポリマーを含む記録層を備え、
前記ポリマーは、非線形光吸収特性を有する基を含み、かつ、２００℃以上のガラス転移温度を有する。

【0016】

第１態様によれば、非線形光吸収材料を用いた新たな記録媒体を提供できる。

【0017】

本開示の第２態様において、例えば、第１態様にかかる記録媒体では、前記記録層における波長４０５ｎｍの光の透過率が９５％以上であってもよい。

【0018】

本開示の第３態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる記録媒体では、前記記録層の屈折率が１．６５以上であってもよい。

【0019】

第２から第３態様にかかる記録媒体は、良好な記録再生特性を有する傾向がある。

【0020】

本開示の第４態様において、例えば、第１から第３態様のいずれか１つにかかる記録媒体では、前記ポリマーは、カルバゾール骨格及びナフタレン骨格からなる群より選ばれる少なくとも１つを側鎖に有していてもよい。

【0021】

第４態様に記載されたポリマーは、３９０ｎｍから４２０ｎｍの範囲の波長の光の透過率を維持しつつ、屈折率及びガラス転移温度を上昇させやすい。このポリマーは、溶剤に対して適切な溶解性を有するため、塗布液を塗布して記録層を作製する塗布法を適用しやすい。

【0022】

本開示の第５態様において、例えば、第１から第４態様のいずれか１つにかかる記録媒体では、前記ポリマーは、スチレン類に由来する構成単位、及びスチルベン類に由来する構成単位からなる群より選ばれる少なくとも１つを含んでいてもよい。

【0023】

第５態様に記載されたポリマーは、３９０ｎｍから４２０ｎｍの範囲の波長の光の透過率、屈折率、及びガラス転移温度を高い値に調整しやすい。このポリマーは、溶剤に対する適切な溶解性を有する傾向もある。さらに、スチレン類又はスチルベン類に由来する構成単位には、非線形光吸収特性を有する基を導入しやすい。

【0024】

本開示の第６態様において、例えば、第１から第５態様のいずれか１つにかかる記録媒体では、前記ポリマーは、下記式（１）で表される構成単位Ａと、下記式（２）で表される構成単位Ｂ及び下記式（３）で表される構成単位Ｃからなる群より選ばれる少なくとも１つとを含んでいてもよい。

【化1】

前記式（１）において、Ｒ₁からＲ₈は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、非線形光吸収特性を有する基を含み、
前記式（２）において、Ｒ₉からＲ₁₆は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、かつ、非線形光吸収特性を有する基以外の他の基であり、
前記式（３）において、Ｒ₁₇からＲ₂₇は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。

【0025】

第６態様に記載されたポリマーは、光の透過率、屈折率、及びガラス転移温度を高い値に調整しやすい。このポリマーには、構成単位Ａによって非線形光吸収特性が付与されている。

【0026】

本開示の第７態様において、例えば、第６態様にかかる記録媒体では、前記ポリマーにおいて、前記構成単位Ａの数ｘ、前記構成単位Ｂの数ｙ、及び前記構成単位Ｃの数ｚは、０．３５≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）を満たしていてもよい。

【0027】

第７態様に記載されたポリマーによれば、記録層の屈折率を１．６５以上に調整しやすい。

【0028】

本開示の第８態様において、例えば、第６又は第７態様にかかる記録媒体では、前記ポリマーにおいて、前記構成単位Ａの数ｘ、前記構成単位Ｂの数ｙ、及び前記構成単位Ｃの数ｚは、０．０７≦ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦０．６５を満たしていてもよい。

【0029】

第８態様に記載されたポリマーによれば、記録層の屈折率を１．６５以上に調整しやすい。さらに、このポリマーは、適切な非線形光吸収量を有する傾向がある。そのため、このポリマーを有する記録媒体は、良好な記録感度を示す傾向がある。

【0030】

本開示の第９態様において、例えば、第６から第８態様のいずれか１つにかかる記録媒体では、前記式（１）において、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、下記式（４）で表されてもよい。
－Ｌ－Ｒ_A （４）
前記式（４）において、Ｌは、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む連結基であり、Ｒ_Aは、ピレン骨格を有する基である。

【0031】

第９態様に記載されたポリマーは、光の透過率、屈折率、及びガラス転移温度を高い値に調整しつつ、良好な非線形光吸収量を実現しやすい。このポリマーは、溶剤に対する適切な溶解性を有する傾向もある。このポリマーを有する記録層は、良好な記録再生特性と、良好な熱安定性とを示す傾向がある。

【0032】

本開示の第１０態様にかかる情報の記録方法は、
３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備し、
前記光源からの前記光を集光して、第１から第９態様のいずれか１つにかかる記録媒体における前記記録層に照射する、
ことを含む。

【0033】

第１０態様によれば、高い記録密度で記録媒体に情報を記録することができる。

【0034】

本開示の第１１態様にかかる情報の読出方法は、例えば、第１０態様にかかる記録方法によって記録された情報の読出方法であって、
前記読出方法は、
前記記録媒体における前記記録層に対して光を照射することによって、前記記録層の光学特性を測定し、
前記記録層から情報を読み出す、
ことを含む。

【0035】

第１１態様によれば、記録媒体から容易に情報を読み出すことができる。

【0036】

本開示の第１２態様にかかる組成物は、
下記式（１）で表される構成単位Ａと、下記式（２）で表される構成単位Ｂ及び下記式（３）で表される構成単位Ｃからなる群より選ばれる少なくとも１つとを含むポリマーを有する。

【化2】

前記式（１）において、Ｒ₁からＲ₈は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、非線形光吸収特性を有する基を含み、
前記式（２）において、Ｒ₉からＲ₁₆は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、かつ、非線形光吸収特性を有する基以外の他の基であり、
前記式（３）において、Ｒ₁₇からＲ₂₇は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。

【0037】

第１２態様によれば、記録媒体の記録層の材料に適した新たな組成物を提供できる。

【0038】

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。

【0039】

（実施形態）
図１は、本開示の一実施形態にかかる記録媒体１００の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、記録媒体１００は、記録層１０を備えている。記録層１０は、ポリマーＰを含む。ポリマーＰは、非線形光吸収特性を有する基Ｇを含み、かつ、２００℃以上のガラス転移温度を有する。

【0040】

記録媒体１００は、複数の記録層１０を備えていてもよい。複数の記録層１０は、例えば、記録媒体１００の厚さ方向に並んでいる。記録媒体１００において、記録層１０の数は、特に限定されず、例えば２以上１０００以下である。複数の記録層１０を備えた記録媒体１００は、三次元光メモリとして機能する。記録媒体１００の具体例は、三次元光ディスクである。

【0041】

記録媒体１００は、例えば、２つの記録層１０の間に位置する誘電体層２０をさらに備える。本明細書では、誘電体層２０を中間層と呼ぶことがある。記録媒体１００は、複数の誘電体層２０を備えていてもよい。記録媒体１００において、複数の記録層１０と複数の誘電体層２０とが交互に並んでいてもよい。言い換えると、複数の記録層１０と複数の誘電体層２０とが交互に積層されていてもよい。一例として、複数の記録層１０は、それぞれ、２つの誘電体層２０の間に配置されており、２つの誘電体層２０のそれぞれに直接接している。記録媒体１００において、誘電体層２０の数は、特に限定されず、例えば３以上１００１以下である。誘電体層２０は、例えば、誘電体層として機能することができる。

【0042】

［記録層］
上述のとおり、記録層１０は、ポリマーＰを含む。ポリマーＰは、非線形光吸収特性を有する基Ｇを含む。一例として、ポリマーＰは、上記の基Ｇを側鎖に有する。ポリマーＰに含まれる基が非線形光吸収特性を有するかどうかは、次の方法によって判断することができる。まず、ポリマーＰに含まれる基と同じ構造を有する化合物を準備する。この化合物について、光吸収特性を測定し、非線形光吸収特性を有するかどうかを特定する。この化合物が非線形光吸収特性を有する場合、ポリマーＰに含まれる基も非線形光吸収特性を有していると判断できる。なお、ポリマーＰ自体が非線形光吸収特性を有する場合についても、ポリマーＰは、非線形光吸収特性を有する基Ｇを含んでいると判断できる。

【0043】

ポリマーＰが非線形光吸収特性を有する基Ｇを含むため、ポリマーＰは、非線形光吸収材料として機能する。非線形光吸収材料を利用した記録層１０では、記録再生波長での線形光吸収が小さく、記録感度が良好な傾向がある。記録層１０において、記録再生波長での線形光吸収が小さいと、記録媒体１００の記録又は再生処理を行うときに、隣接する他の記録層１０に対して影響を与えにくい。このように、ポリマーＰを含む記録層１０は、多層構造を有する記録媒体１００に適している。

【0044】

非線形光吸収特性を有する基Ｇとしては、例えば、炭素－炭素二重結合、炭素－炭素三重結合及び芳香環からなる群より選ばれる少なくとも１つを含む基が挙げられる。基Ｇの具体例としては、ピレン骨格を有する基、ジフェニルアセチレン骨格を有する基、stiff-stilbene骨格を有する基などが挙げられる。

【0045】

ポリマーＰは、詳細には、上記の基Ｇを有する構成単位Ａを含んでいる。構成単位Ａとしては、スチレン類に由来し、かつ基Ｇを有する構成単位Ａ１、スチルベン類に由来し、かつ基Ｇを有する構成単位Ａ２などが挙げられる。本明細書では、構成単位Ａ１を、単に、スチレン類に由来する構成単位Ａ１と呼ぶことがある。構成単位Ａ２を、単に、スチルベン類に由来する構成単位Ａ２と呼ぶことがある。ポリマーＰは、例えば、スチレン類に由来する構成単位Ａ１、及びスチルベン類に由来する構成単位Ａ２からなる群より選ばれる少なくとも１つの構成単位Ａを含む。ポリマーＰは、スチレン類に由来する構成単位Ａ１を含んでいてもよい。

【0046】

上記の構成単位Ａは、例えば、下記式（１）で表される。

【化3】

【0047】

式（１）において、Ｒ₁からＲ₈は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、非線形光吸収特性を有する基Ｇを含む。

【0048】

Ｒ₁からＲ₈は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、酸素原子を含む基、窒素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ケイ素原子を含む基、リン原子を含む基、又はホウ素原子を含む基であってもよい。Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、酸素原子を含む基、窒素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ケイ素原子を含む基、リン原子を含む基、又はホウ素原子を含む基に、非線形光吸収特性を有する基Ｇが置換した基であってもよい。

【0049】

ハロゲン原子としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉなどが挙げられる。本明細書では、ハロゲン原子をハロゲン基と呼ぶことがある。

【0050】

炭化水素基の炭素数は、特に限定されず、例えば１以上１０以下であり、１以上８以下であってもよく、１以上５以下であってもよい。炭化水素基は、直鎖状であってもよく、分岐鎖状であってもよく、環状であってもよい。

【0051】

炭化水素基としては、脂肪族飽和炭化水素基、脂環式炭化水素基、脂肪族不飽和炭化水素基などが挙げられる。脂肪族飽和炭化水素基は、アルキル基であってもよい。脂肪族飽和炭化水素基としては、－ＣＨ₃、－ＣＨ₂ＣＨ₃、－ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₃、－ＣＨ（ＣＨ₃）₂、－ＣＨ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₃、－Ｃ（ＣＨ₃）₃、－ＣＨ₂ＣＨ（ＣＨ₃）₂、－（ＣＨ₂）₃ＣＨ₃、－（ＣＨ₂）₄ＣＨ₃、－Ｃ（ＣＨ₂ＣＨ₃）（ＣＨ₃）₂、－ＣＨ₂Ｃ（ＣＨ₃）₃、－（ＣＨ₂）₅ＣＨ₃、－（ＣＨ₂）₆ＣＨ₃、－（ＣＨ₂）₇ＣＨ₃、－（ＣＨ₂）₈ＣＨ₃、－（ＣＨ₂）₉ＣＨ₃などが挙げられる。脂環式炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。脂肪族不飽和炭化水素基としては、－ＣＨ＝ＣＨ₂、－Ｃ≡ＣＨ、－Ｃ≡ＣＣＨ₃、－Ｃ（ＣＨ₃）＝ＣＨ₂、－ＣＨ＝ＣＨＣＨ₃、－ＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂などが挙げられる。

【0052】

ハロゲン化炭化水素基とは、炭化水素基に含まれる少なくとも１つの水素原子がハロゲン原子によって置換された基を意味する。ハロゲン化炭化水素基は、炭化水素基に含まれる全ての水素原子がハロゲン原子によって置換された基であってもよい。ハロゲン化炭化水素基としては、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アルケニル基などが挙げられる。

【0053】

ハロゲン化アルキル基としては、－ＣＦ₃、－ＣＨ₂Ｆ、－ＣＨ₂Ｂｒ、－ＣＨ₂Ｃｌ、－ＣＨ₂Ｉ、－ＣＨ₂ＣＦ₃などが挙げられる。ハロゲン化アルケニル基としては、－ＣＨ＝ＣＨＣＦ₃などが挙げられる。

【0054】

酸素原子を含む基は、例えば、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルデヒド基、エーテル基、アシル基及びエステル基からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する置換基である。

【0055】

ヒドロキシル基を有する置換基としては、例えば、ヒドロキシル基そのもの、及び、ヒドロキシル基を有する炭化水素基が挙げられる。ヒドロキシル基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＯＨ、－ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃、－ＣＨ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃、－ＣＨ₂Ｃ（ＯＨ）（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0056】

カルボキシル基を有する置換基としては、例えば、カルボキシル基そのもの、及び、カルボキシル基を有する炭化水素基が挙げられる。カルボキシル基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＯＯＨ、－Ｃ（ＣＯＯＨ）（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0057】

アルデヒド基を有する置換基としては、例えば、アルデヒド基そのもの、及び、アルデヒド基を有する炭化水素基が挙げられる。アルデヒド基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ＝ＣＨＣＨＯなどが挙げられる。

【0058】

エーテル基を有する置換基としては、例えば、アルコキシ基、ハロゲン化アルコキシ基、アルケニルオキシ基、オキシラニル基、及び、これらの官能基のうち少なくとも１つを有する炭化水素基が挙げられる。アルコキシ基に含まれる少なくとも１つの水素原子は、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む基によって置換されていてもよい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、２－メトキシエトキシ基、ブトキシ基、２－メチルブトキシ基、２－メトキシブトキシ基、４－エチルチオブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基などが挙げられる。ハロゲン化アルコキシ基としては、－ＯＣＨＦ₂、－ＯＣＨ₂Ｆ、－ＯＣＨ₂Ｃｌなどが挙げられる。アルケニルオキシ基としては、－ＯＣＨ＝ＣＨ₂などが挙げられる。アルコキシ基などの官能基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＯＣＨ₃、－Ｃ（ＯＣＨ₃）₃、２－メトキシブチル基、６－メトキシヘキシル基などが挙げられる。

【0059】

アシル基を有する置換基としては、例えば、アシル基そのもの、及びアシル基を有する炭化水素基が挙げられる。アシル基としては、－ＣＯＣＨ₃などが挙げられる。アシル基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ＝ＣＨＣＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0060】

エステル基を有する置換基としては、例えば、アルコキシカルボニル基、アシルオキシ基、及び、これらの官能基のうち少なくとも１つを有する炭化水素基が挙げられる。アルコキシカルボニル基としては、－ＣＯＯＣＨ₃、－ＣＯＯ（ＣＨ₂）₃ＣＨ₃、－ＣＯＯ（ＣＨ₂）₇ＣＨ₃などが挙げられる。アシルオキシ基としては、－ＯＣＯＣＨ₃などが挙げられる。アシルオキシ基などの官能基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＯＣＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0061】

窒素原子を含む基は、例えば、アミノ基、イミノ基、シアノ基、アミド基、カルバメート基、ニトロ基、シアナミド基、イソシアネート基及びオキシム基からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する置換基である。

【0062】

アミノ基を有する置換基としては、例えば、１級アミノ基、２級アミノ基、３級アミノ基、及び、これらの官能基のうち少なくとも１つを有する炭化水素基が挙げられる。３級アミノ基としては、－Ｎ（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。１級アミノ基などの官能基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＮＨ₂、－ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₃）₂、－（ＣＨ₂）₄Ｎ（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0063】

イミノ基を有する置換基としては、例えば、イミノ基そのもの、及びイミノ基を有する炭化水素基が挙げられる。イミノ基としては、－Ｎ＝ＣＣｌ₂などが挙げられる。

【0064】

シアノ基を有する置換基としては、例えば、シアノ基そのもの、及びシアノ基を有する炭化水素基が挙げられる。シアノ基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＣＮ、－ＣＨ＝ＣＨＣＮなどが挙げられる。

【0065】

アミド基を有する置換基としては、例えば、アミド基そのもの、及びアミド基を有する炭化水素基が挙げられる。アミド基としては、－ＣＯＮＨ₂、－ＮＨＣＨＯ、－ＮＨＣＯＣＨ₃、－ＮＨＣＯＣＦ₃、－ＮＨＣＯＣＨ₂Ｃｌ、－ＮＨＣＯＣＨ（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。アミド基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＣＯＮＨ₂、－ＣＨ₂ＮＨＣＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0066】

カルバメート基を有する置換基としては、例えば、カルバメート基そのもの、及びカルバメート基を有する炭化水素基が挙げられる。カルバメート基としては、－ＮＨＣＯＯＣＨ₃、－ＮＨＣＯＯＣＨ₂ＣＨ₃、－ＮＨＣＯ₂（ＣＨ₂）₃ＣＨ₃などが挙げられる。

【0067】

ニトロ基を有する置換基としては、例えば、ニトロ基そのもの、及びニトロ基を有する炭化水素基が挙げられる。ニトロ基を有する炭化水素基としては、－Ｃ（ＮＯ₂）（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0068】

シアナミド基を有する置換基としては、例えば、シアナミド基そのもの、及びシアナミド基を有する炭化水素基が挙げられる。シアナミド基は、－ＮＨＣＮで表される。

【0069】

イソシアネート基を有する置換基としては、例えば、イソシアネート基そのもの、及びイソシアネート基を有する炭化水素基が挙げられる。イソシアネート基は、－Ｎ＝Ｃ＝Ｏで表される。

【0070】

オキシム基を有する置換基としては、例えば、オキシム基そのもの、及びオキシム基を有する炭化水素基が挙げられる。オキシム基は、－ＣＨ＝ＮＯＨで表される。

【0071】

硫黄原子を含む基は、例えば、チオール基、スルフィド基、スルフィニル基、スルホニル基、スルフィノ基、スルホン酸基、アシルチオ基、スルフェンアミド基、スルホンアミド基、チオアミド基、チオカルバミド基及びチオシアノ基からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する置換基である。

【0072】

チオール基を有する置換基としては、例えば、チオール基そのもの、及び、チオール基を有する炭化水素基が挙げられる。チオール基は、－ＳＨで表される。

【0073】

スルフィド基を有する置換基としては、例えば、アルキルチオ基、アルキルジチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、チアシクロプロピル基、及び、これらの官能基のうち少なくとも１つを有する炭化水素基が挙げられる。アルキルチオ基に含まれる少なくとも１つの水素原子は、ハロゲン基によって置換されていてもよい。アルキルチオ基としては、－ＳＣＨ₃、－Ｓ（ＣＨ₂）Ｆ、－ＳＣＨ（ＣＨ₃）₂、－ＳＣＨ₂ＣＨ₃などが挙げられる。アルキルジチオ基としては、－ＳＳＣＨ₃などが挙げられる。アルケニルチオ基としては、－ＳＣＨ＝ＣＨ₂、－ＳＣＨ₂ＣＨ＝ＣＨ₂などが挙げられる。アルキニルチオ基としては、－ＳＣ≡ＣＨなどが挙げられる。アルキルチオ基などの官能基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＳＣＦ₃などが挙げられる。

【0074】

スルフィニル基を有する置換基としては、例えば、スルフィニル基そのもの、及びスルフィニル基を有する炭化水素基が挙げられる。スルフィニル基としては、－ＳＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0075】

スルホニル基を有する置換基としては、例えば、スルホニル基そのもの、及びスルホニル基を有する炭化水素基が挙げられる。スルホニル基としては、－ＳＯ₂ＣＨ₃などが挙げられる。スルホニル基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＳＯ₂ＣＨ₃、－ＣＨ₂ＳＯ₂ＣＨ₂ＣＨ₃などが挙げられる。

【0076】

スルフィノ基を有する置換基としては、例えば、スルフィノ基そのもの、及びスルフィノ基を有する炭化水素基が挙げられる。

【0077】

スルホン酸基を有する置換基としては、例えば、スルホン酸基そのもの、及びスルホン酸基を有する炭化水素基が挙げられる。

【0078】

アシルチオ基を有する置換基としては、例えば、アシルチオ基そのもの、及びアシルチオ基を有する炭化水素基が挙げられる。アシルチオ基としては、－ＳＣＯＣＨ₃などが挙げられる。

【0079】

スルフェンアミド基を有する置換基としては、例えば、スルフェンアミド基そのもの、及びスルフェンアミド基を有する炭化水素基が挙げられる。スルフェンアミド基としては、－ＳＮ（ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0080】

スルホンアミド基を有する置換基としては、例えば、スルホンアミド基そのもの、及びスルホンアミド基を有する炭化水素基が挙げられる。スルホンアミド基としては、－ＳＯ₂ＮＨ₂、－ＮＨＳＯ₂ＣＨ₃などが挙げられる。

【0081】

チオアミド基を有する置換基としては、例えば、チオアミド基そのもの、及びチオアミド基を有する炭化水素基が挙げられる。チオアミド基としては、－ＮＨＣＳＣＨ₃などが挙げられる。

【0082】

チオカルバミド基を有する置換基としては、例えば、チオカルバミド基そのもの、及びチオカルバミド基を有する炭化水素基が挙げられる。チオカルバミド基としては、－ＮＨＣＳＮＨＣＨ₂ＣＨ₃などが挙げられる。

【0083】

チオシアノ基を有する置換基としては、例えば、チオシアノ基そのもの、及びチオシアノ基を有する炭化水素基が挙げられる。チオシアノ基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＳＣＮなどが挙げられる。

【0084】

ケイ素原子を含む基は、例えば、シリル基及びシロキシ基からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する置換基である。

【0085】

シリル基を有する置換基としては、シリル基そのもの、及び、シリル基を有する炭化水素基が挙げられる。シリル基としては、－Ｓｉ（ＣＨ₃）₃、－ＳｉＨ（ＣＨ₃）₂、－Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、－Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃、－ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂、－Ｓｉ（ＣＨ₃）₂ＯＣＨ₃、－Ｓｉ（Ｎ（ＣＨ₃）₂）₃、－ＳｉＦ（ＣＨ₃）₂、－Ｓｉ（ＯＳｉ（ＣＨ₃）₃）₃、－Ｓｉ（ＣＨ₃）₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₃などが挙げられる。シリル基を有する炭化水素基としては、－（ＣＨ₂）₂Ｓｉ（ＣＨ₃）₃などが挙げられる。

【0086】

シロキシ基を有する置換基としては、シロキシ基そのもの、及び、シロキシ基を有する炭化水素基が挙げられる。シロキシ基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＯＳｉ（ＣＨ₃）₃などが挙げられる。

【0087】

リン原子を含む基は、例えば、ホスフィノ基及びホスホリル基からなる群より選ばれる少なくとも１つを有する置換基である。

【0088】

ホスフィノ基を有する置換基としては、例えば、ホスフィノ基そのもの、及び、ホスフィノ基を有する炭化水素基が挙げられる。ホスフィノ基としては、－ＰＨ₂、－Ｐ（ＣＨ₃）₂、－Ｐ（ＣＨ₂ＣＨ₃）₂、－Ｐ（Ｃ（ＣＨ₃）₃）₂、－Ｐ（ＣＨ（ＣＨ₃）₂）₂などが挙げられる。

【0089】

ホスホリル基を有する置換基としては、例えば、ホスホリル基そのもの、及び、ホスホリル基を有する炭化水素基が挙げられる。ホスホリル基を有する炭化水素基としては、－ＣＨ₂ＰＯ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₂などが挙げられる。

【0090】

ホウ素原子を含む基は、例えば、ボロン酸基を有する置換基である。ボロン酸基を有する置換基としては、例えば、ボロン酸基そのもの、及び、ボロン酸基を有する炭化水素基が挙げられる。

【0091】

Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つにおいて、非線形光吸収特性を有する基ＧがＲ₄からＲ₈に隣接するベンゼン環と結合している場合、基Ｇの共役系が伸び、その電子状態が変化することがある。そのため、基ＧとＲ₄からＲ₈に隣接するベンゼン環との間には、アルキレン基などの連結基が設けられていてもよい。

【0092】

式（１）において、Ｒ₄からＲ₈からなる群より選ばれる少なくとも１つは、下記式（４）で表されてもよい。
－Ｌ－Ｒ_A （４）

【0093】

式（４）において、Ｌは、Ｃ、Ｎ、Ｏ及びＳからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む連結基である。Ｌは、例えば、炭素－炭素二重結合などの共役系に影響を与える結合を含まない。Ｌは、エーテル基を含んでいてもよく、－ＣＨ₂－Ｏ－ＣＨ₂－であってもよい。Ｌは、アルキレン基であってもよい。

【0094】

Ｒ_Aは、例えば、非線形光吸収特性を有する基Ｇであり、ピレン骨格を有する基であってもよい。Ｒ_Aは、下記式（４Ａ）で表されてもよい。

【化4】

【0095】

式（４Ａ）において、Ｒ₂₈からＲ₃₇は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。Ｒ₂₈からＲ₃₇のうちの１つは、上記の式（４）のＬと結合している。式（４）のＬは、Ｒ₂₈からＲ₃₇のうちの１つの位置において、式（４Ａ）で表されたピレン環と直接結合していてもよい。

【0096】

Ｒ₂₈からＲ₃₇は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、酸素原子を含む基、窒素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ケイ素原子を含む基、リン原子を含む基、又はホウ素原子を含む基であってもよい。これらの基としては、Ｒ₁からＲ₈について上述したものが挙げられる。

【0097】

構成単位Ａの具体例としては、例えば、下記式（Ａ－１）で表される構成単位Ａ－１が挙げられる。

【化5】

【0098】

ポリマーＰにおける構成単位Ａの含有率は、例えば５モル％以上であり、７モル％以上であってもよく、１０モル％以上であってもよく、１５モル％以上であってもよく、２０モル％以上であってもよい。構成単位Ａの含有率の上限値は、特に限定されず、例えば６５モル％である。

【0099】

ポリマーＰは、上記の構成単位Ａ以外の他の構成単位をさらに含んでいてもよい。他の構成単位としては、スチレン類に由来し、かつ上記の基Ｇを有さない構成単位Ｂ１、スチルベン類に由来し、かつ基Ｇを有さない構成単位Ｂ２などが挙げられる。本明細書では、構成単位Ｂ１を、単に、スチレン類に由来する構成単位Ｂ１と呼ぶことがある。構成単位Ｂ２を、単に、スチルベン類に由来する構成単位Ｂ２と呼ぶことがある。ポリマーＰは、例えば、スチレン類に由来する構成単位Ｂ１、及びスチルベン類に由来する構成単位Ｂ２からなる群より選ばれる少なくとも１つの構成単位Ｂを含む。ポリマーＰは、スチレン類に由来する構成単位Ｂ１を含んでいてもよい。

【0100】

上記の構成単位Ｂは、例えば、下記式（２）で表される。

【化6】

【0101】

式（２）において、Ｒ₉からＲ₁₆は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含み、かつ、非線形光吸収特性を有する基Ｇ以外の他の基である。

【0102】

Ｒ₉からＲ₁₆は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、酸素原子を含む基、窒素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ケイ素原子を含む基、リン原子を含む基、又はホウ素原子を含む基であってもよい。これらの基としては、Ｒ₁からＲ₈について上述したものが挙げられる。

【0103】

Ｒ₁₂からＲ₁₆からなる群より選ばれる少なくとも１つは、求核置換反応に利用可能な脱離基又は極性官能基を含んでいてもよい。脱離基としては、ハロゲン基などが挙げられる。極性官能基としては、ヒドロキシ基、アミノ基、チオール基などが挙げられる。

【0104】

構成単位Ｂの具体例としては、例えば、下記式（Ｂ－１）で表される構成単位Ｂ－１から、式（Ｂ－８）で表される構成単位Ｂ－８が挙げられる。

【化7】

【0105】

ポリマーＰにおける構成単位Ｂの含有率は、特に限定されず、例えば７０モル％以下であり、６０モル％以下であってもよく、５０モル％以下であってもよく、４０モル％以下であってもよく、３０モル％以下であってもよく、２０モル％以下であってもよく、１０モル％以下であってもよい。構成単位Ｂの含有率の下限値は、特に限定されず、例えば１モル％である。

【0106】

ポリマーＰは、カルバゾール骨格及びナフタレン骨格からなる群より選ばれる少なくとも１つを側鎖に有していてもよい。言い換えると、ポリマーＰは、構成単位Ａ以外の他の構成単位として、カルバゾール骨格及びナフタレン骨格からなる群より選ばれる少なくとも１つを側鎖に有する構成単位Ｃを含んでいてもよい。なお、ポリマーＰにおいて、カルバゾール骨格又はナフタレン骨格は、主鎖に含まれていてもよい。ただし、カルバゾール骨格又はナフタレン骨格を主鎖に含むポリマーＰは、３９０ｎｍから４２０ｎｍの範囲の波長の光に対して、一光子吸収特性を示す場合がある。

【0107】

上記の構成単位Ｃは、例えば、下記式（３）で表される。

【化8】

【0108】

式（３）において、Ｒ₁₇からＲ₂₇は、互いに独立して、Ｈ、Ｂ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｆ、Ｓｉ、Ｐ、Ｓ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩからなる群より選ばれる少なくとも１つの原子を含む。

【0109】

Ｒ₁₇からＲ₂₇は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、酸素原子を含む基、窒素原子を含む基、硫黄原子を含む基、ケイ素原子を含む基、リン原子を含む基、又はホウ素原子を含む基であってもよい。これらの基としては、Ｒ₁からＲ₈について上述したものが挙げられる。

【0110】

構成単位Ｃの具体例としては、例えば、下記式（Ｃ－１）で表される構成単位Ｃ－１から、式（Ｃ－１７）で表される構成単位Ｃ－１７が挙げられる。

【化9】

【0111】

ポリマーＰにおける構成単位Ｃの含有率は、特に限定されず、例えば１０モル％以上であり、３５モル％以上であってもよく、５０モル％以上であってもよく、７０モル％以上であってもよく、９０モル％以上であってもよい。構成単位Ｃの含有率の上限値は、特に限定されず、例えば９５モル％である。

【0112】

ポリマーＰは、例えば、上記の式（１）で表される構成単位Ａと、式（２）で表される構成単位Ｂ及び式（３）で表される構成単位Ｃからなる群より選ばれる少なくとも１つとを含む。ポリマーＰは、構成単位ＡからＣを含んでいてもよい。一例として、ポリマーＰは、下記式（５）で表されるランダム共重合体であってもよい。

【化10】

【0113】

式（５）において、Ｒ₁からＲ₂₇は、式（１）、式（２）及び式（３）について上述したものと同じである。ｘ、ｙ及びｚは、互いに独立して、任意の整数である。

【0114】

ポリマーＰにおいて、構成単位Ａの数ｘ、構成単位Ｂの数ｙ、及び構成単位Ｃの数ｚは、０．３５≦ｚ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）を満たしていてもよく、０．０７≦ｘ／（ｘ＋ｙ＋ｚ）≦０．６５を満たしていてもよい。

【0115】

上述のとおり、ポリマーＰは、典型的には、ランダム共重合体である。ただし、ポリマーＰは、ブロック共重合体、グラフト共重合体などであってもよい。

【0116】

ポリマーＰの具体例としては、例えば、下記式（Ｐ１）で表されるランダム共重合体Ｐ１が挙げられる。

【化11】

【0117】

式（Ｐ１）において、ｘ、ｙ及びｚは、互いに独立して、任意の整数である。

【0118】

上述のとおり、ポリマーＰのガラス転移温度は、２００℃以上である。この程度に高いガラス転移温度を有するポリマーＰは、熱的に安定である。このポリマーＰを含む記録層１０では、光の照射によって形成された記録マークの形状が変化することを抑制できる傾向がある。すなわち、ポリマーＰによれば、記録マークの形状の安定性を向上できる傾向がある。一方、ポリマーＰのガラス転移温度が高すぎると、記録層１０の記録感度が低下することがある。そのため、熱的安定性と記録感度とを両立させる観点から、ポリマーＰのガラス転移温度は、例えば、２００℃以上３００℃以下である。ポリマーＰのガラス転移温度は、２００℃以上２５０℃以下であってもよい。

【0119】

ポリマーＰのガラス転移温度は、次の方法によって特定することができる。まず、ポリマーＰについて、以下の条件で熱重量・示差熱（ＴＧ－ＤＴＡ）測定を行い、ＤＴＡ曲線を作成する。ＤＴＡ曲線における熱容量の変曲点からガラス転移温度を特定することができる。
・測定条件
雰囲気：窒素雰囲気
測定範囲：２５℃から４００℃
加熱速度：１５℃／ｍｉｎ

【0120】

ポリマーＰの重量平均分子量がある程度大きい場合、記録層１０を容易に成膜できる傾向がある。一方、ポリマーＰの重量平均分子量が大きすぎると、ポリマーＰの溶解性が低下し、塗布法によって記録層１０を成膜することが難しい場合がある。そのため、ポリマーＰの重量平均分子量は、４０００以上、１０００００以下であってもよい。ポリマーＰの重量平均分子量は、４０００以上、５００００以下であってもよい。

【0121】

ポリマーＰでは、例えば、３９０ｎｍから４２０ｎｍの範囲の波長の光の透過率、屈折率、及びガラス転移温度が高い。特に、カルバゾール骨格又はナフタレン骨格を側鎖に有するポリマーＰは、透過率、屈折率及びガラス転移温度を高く調整しやすい。ただし、カルバゾール骨格又はナフタレン骨格に対して、非線形光吸収特性を有する基Ｇを結合させることは難しい傾向がある。そのため、ポリマーＰを合成する場合、前駆体ポリマーとして、ビニルカルバゾール類とスチレン類との共重合体、ビニルカルバゾール類とスチルベン類との共重合体、ナフタレン類とスチレン類との共重合体、ナフタレン類とスチルベン類との共重合体などを利用してもよい。これらの共重合体において、スチレン類又はスチルベン類に由来する構成単位に、非線形光吸収特性を有する基Ｇを導入することによって簡便にポリマーＰを合成することができる。スチレン類及びスチルベン類は、非線形光吸収特性を有する基Ｇと容易に結合できるだけでなく、共重合反応に対する反応性を適度に有する。スチレン類又はスチルベン類に由来する構成単位を含むポリマーＰは、３９０ｎｍから４２０ｎｍの範囲の波長の光の透過率に優れ、高い屈折率及び高いガラス転移温度を有する傾向がある。

【0122】

ポリマーＰの合成方法は、特に限定されない。ポリマーＰは、前駆体ポリマーに対して非線形光吸収色素を反応させることによって合成してもよい。ポリマーＰは、非線形光吸収特性を有する基Ｇを有するモノマーを予め準備し、当該モノマーを含むモノマー群を重合させることによって合成してもよい。前駆体ポリマーに非線形光吸収色素を結合させる反応としては、脱離基と極性官能基とを反応させる求核置換反応、遷移金属触媒などを用いたクロスカップリング反応などを利用できる。脱離基としては、ハロゲン基などが挙げられる。極性官能基としては、ヒドロキシ基、アミノ基、チオール基などが挙げられる。一例として、スチレン類又はスチルベン類に由来し、かつ脱離基を有する構成単位を含む前駆体ポリマーと、極性官能基を有する非線形光吸収色素との反応によって、ポリマーＰを合成してもよい。スチレン類又はスチルベン類に由来し、かつ極性官能基を有する構成単位を含む前駆体ポリマーと、脱離基を有する非線形光吸収色素との反応によって、ポリマーＰを合成してもよい。

【0123】

以下では、上述したランダム共重合体Ｐ１の合成方法の一例を説明する。まず、ラジカル開始剤を用いて、ビニルカルバゾールと４－クロロメチルスチレンとを共重合して、前駆体ポリマーを合成する。この反応は、以下の反応式で表される。

【化12】

【0124】

上記の前駆体ポリマーにおいて、ビニルカルバゾールに由来する構成単位の数ｚが多ければ多いほど、屈折率及びガラス転移温度が向上し、溶剤に対する溶解性が低下する傾向がある。そのため、目的とする屈折率、ガラス転移温度及び溶解性に応じて、前駆体ポリマーの組成を適宜調整することができる。前駆体ポリマーの組成は、例えば、ビニルカルバゾール及び４－クロロメチルスチレンの仕込み量の比によって制御することができる。

【0125】

次に、前駆体ポリマーと、非線形光吸収色素として機能するピレン誘導体である１－ヒドロキシメチルピレンとを反応させる。この反応では、必要に応じて塩基を用いてもよい。これにより、４－クロロメチルスチレンに由来する構成単位の塩素原子が、非線形光吸収色素における極性官能基であるヒドロキシ基によって置換され、ランダム共重合体Ｐ１を得ることができる。

【化13】

【0126】

ランダム共重合体Ｐ１は、クロロベンゼン、ＴＨＦなどの溶媒に対して可溶である。そのため、ランダム共重合体Ｐ１を含む塗布液を調製し、スピンコート法などを利用して成膜することによって、記録層１０を容易に作製できる。

【0127】

記録層１０は、例えば、ポリマーＰを主成分として含む。「主成分」とは、記録層１０に重量比で最も多く含まれた成分を意味する。記録層１０は、例えば、実質的にポリマーＰからなる。「実質的に・・・からなる」は、言及された材料の本質的特徴を変更する他の成分を排除することを意味する。ただし、記録層１０は、ポリマーＰの他に不純物を含んでいてもよい。

【0128】

記録層１０は、例えば、１ｎｍ以上１００μｍ以下の厚さを有する薄膜である。ただし、記録層１０の厚さは、１００μｍを上回っていてもよい。

【0129】

記録層１０における波長４０５ｎｍの光の透過率は、例えば９０％以上であり、９５％以上であってもよく、９９％以上であってもよい。波長４０５ｎｍの光の透過率が高ければ高いほど、記録層１０は、当該波長での線形光吸収が小さく、記録感度が良好である傾向がある。

【0130】

上記の透過率は、記録層１０自体を測定試料として用いて、ＪＩＳ Ｋ０１１５：２００４の規定に準拠した方法で測定することができる。詳細には、まず、４０５ｎｍの波長を有する光を記録層１０に照射する。光の照射は、記録層１０の厚さ方向に光が進行するように行う。光源としては、ポリマーＰによる非線形光吸収がほとんど生じない光子密度の光を照射するものを用いる。次に、記録層１０を透過した光から、４０５ｎｍの波長に対する記録層１０の吸光度Ａを読み取る。吸光度Ａに基づいて、下記式（I）によって、記録層１０における波長４０５ｎｍの光の透過率Ｔを算出することができる。
透過率Ｔ＝１０^(-A) （I）

【0131】

なお、上記の測定において、記録層１０が薄膜である場合、膜の干渉が生じることで正確な吸光度Ａが測定できないことがある。この場合、エリプソメータを用いて消衰係数を測定することで透過率を算出してもよい。記録層１０の材料を適切な溶媒に溶解させ、溶液の状態で測定した吸光度の値を用いて透過率を算出してもよい。

【0132】

記録層１０の屈折率は、１．６５以上であってもよく、１．６８以上であってもよく、１．７０以上であってもよい。記録層１０の屈折率が高ければ高いほど、隣接する誘電体層２０の屈折率との差を容易に大きくできる。記録層１０及び誘電体層２０において、屈折率の差が大きい場合、記録層１０と誘電体層２０との界面での光の反射率が上昇する。上記の界面での光の反射率が高い場合、記録媒体１００から良好な再生信号を得ることができる傾向がある。記録層１０の屈折率の上限値は、特に限定されず、例えば１．９０である。本明細書において、記録層１０の屈折率は、波長４０５ｎｍの光に対する値であり、エリプソメータを用いて測定することができる。

【0133】

上記の非線形光吸収特性を有する基Ｇは、記録再生波長において、線形光吸収が小さく、かつ適切な非線形光吸収量を有していてもよい。例えば、波長４０５ｎｍのレーザーを記録再生に用いる場合、非線形光吸収特性を有する基Ｇの二光子吸収断面積は、１ＧＭを上回っていてもよく、１０ＧＭ以上であってもよく、２０ＧＭ以上であってもよく、１００ＧＭ以上であってもよい。二光子吸収断面積の上限値は、特に限定されず、例えば１０００ＧＭである。二光子吸収断面積は、非線形光吸収特性を有する基Ｇと同じ構造を有する化合物を測定試料として用いて、例えば、J. Opt. Soc. Am. B, 2003, Vol. 20, p. 529.に記載されたＺスキャン法によって測定することができる。Ｚスキャン法は、非線形光学定数を測定するための方法として広く用いられている。Ｚスキャン法では、レーザービームが集光する焦点付近において、当該ビームの照射方向に沿って測定試料を移動させる。このとき、測定試料を透過した光の光量の変化を記録する。Ｚスキャン法では、測定試料の位置に応じて、入射光のパワー密度が変化する。そのため、測定試料が非線形光吸収を行う場合、測定試料がレーザービームの焦点付近に位置すると、透過光の光量が減衰する。入射光の強度、測定試料の厚さ、測定試料における化合物の濃度などから予測される理論曲線に対して、透過光量の変化についてフィッティングを行うことによって二光子吸収断面積を算出することができる。一例として、ピレン誘導体の二光子吸収断面積は、５０ＧＭから３００ＧＭ程度である。

【0134】

二光子吸収断面積は、計算化学による計算値であってもよい。二光子吸収断面積を計算化学によって見積もる方法がいくつか提案されている。例えば、J. Chem. Theory Comput. 2018, Vol. 14, p. 807.に記載された二次非線形応答理論に基づいて、二光子吸収断面積の計算値を算出することができる。

【0135】

非線形光吸収特性を有する基Ｇは、励起状態吸収による非線形光吸収現象を利用してもよい。

【0136】

なお、従来の記録層では、通常、低分子化合物である非線形光吸収色素が樹脂中に分散している。このような構成では、非線形光吸収色素が、記録層から、誘電体層などの他の層に拡散することがある。さらに、記録媒体の作製時において、塗布法を利用して誘電体層を記録層の上に作製した場合、色素が記録層から溶出することもある。色素の溶出は、色素の分子量が小さい場合に特に顕著である。

【0137】

本実施形態において、記録層１０では、ポリマーＰが、非線形光吸収特性を有する基Ｇを含んでいる。ポリマーＰは、記録層１０から誘電体層２０などに拡散しにくい傾向がある。すなわち、本実施形態では、非線形光吸収材料として機能するポリマーＰの拡散が抑制されている。これにより、例えば、記録層１０と誘電体層２０との界面での反射光の強度の安定性が向上する傾向がある。そのため、記録媒体１００では、情報の記録及び読み取りの性能が高く、この性能を容易に維持することができる。本実施形態では、塗布法を利用して誘電体層２０を記録層１０の上に作製した場合であっても、ポリマーＰが溶出しにくい傾向がある。そのため、本実施形態では、簡便な塗布プロセスによって、多層構造を有する記録媒体１００を作製することができる。

【0138】

［誘電体層］
誘電体層２０では、例えば、記録層１０との屈折率差を適切な値に調整でき、かつ記録再生波長での光透過率が高い材料が用いられる。また、誘電体層２０によれば、その厚さを調整することによって、記録層１０同士の層間距離を適切に調整することができる。

【0139】

記録層１０と誘電体層２０との屈折率差は、例えば、０．２程度である。記録層１０の屈折率をｎ１で表し、誘電体層２０の屈折率をｎ２で表したとき、記録層１０と誘電体層２０との界面での反射率は、（（ｎ２－ｎ１）／（ｎ２＋ｎ１））²で算出される値程度であることが知られている。すなわち、記録層１０の屈折率が１．６５であり、誘電体層２０の屈折率が１．４５である場合、これらの層の界面の反射率は、０．００４程度である。

【0140】

誘電体層２０は、例えば、高分子材料を含む。一般に、誘電体層２０に用いられる高分子材料の屈折率は、１．４から１．６程度であり、特に１．４５から１．５程度である。そのため、記録層１０の屈折率が１．６５より高い場合、誘電体層２０との屈折率差を０．１から０．２程度に調整しやすい。記録層１０と誘電体層２０との屈折率差を上記の範囲に調整することによって、界面での反射光の強度を向上でき、良好な再生特性が得られうる。

【0141】

誘電体層２０の材料としては、例えば、セルロースアセテート、アクリル樹脂、メタクリル樹脂などが挙げられる。

【0142】

誘電体層２０の厚さは、特に限定されず、例えば５ｎｍ以上１００μｍ以下である。ただし、誘電体層２０の厚さは、１００μｍを上回っていてもよい。

【0143】

［記録媒体の作製方法］
記録媒体１００は、例えば、次の方法によって作製できる。まず、ポリマーＰを含む樹脂材料を溶剤と混合して塗布液を作製する。この塗布液をスピンコートなどの方法で基材に塗布し、得られた塗布膜を乾燥させることによって薄膜の記録層１０を作製する。

【0144】

次に、記録層１０の上に誘電体層２０を形成する。誘電体層２０が樹脂材料を含む場合、まず、樹脂材料を溶剤と混合して塗布液を作製する。この塗布液をスピンコートなどの方法で記録層１０の上に塗布し、得られた塗布膜を乾燥させることによって誘電体層２０を作製できる。なお、塗布液が感光性モノマーなどを含んでいてもよく、光又は熱によって当該モノマーを重合させることによって誘電体層２０を作製してもよい。誘電体層２０として機能する薄膜を予め作製し、当該薄膜を記録層１０に貼り合わせることによって誘電体層２０を作製してもよい。必要に応じて、複数の記録層１０と複数の誘電体層２０とを交互に作製することによって記録媒体１００を得ることができる。

【0145】

［記録媒体の使用方法］
本実施形態の記録媒体１００は、例えば、短波長域の波長を有する光を利用する。一例として、記録媒体１００は、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を利用する。記録媒体１００で利用される光は、例えば、その焦点付近において、高い光子密度を有する。記録媒体１００で利用される光の焦点付近でのパワー密度は、例えば、０．１Ｗ／ｃｍ²以上１．０×１０²⁰Ｗ／ｃｍ²以下である。この光の焦点付近でのパワー密度は、１．０Ｗ／ｃｍ²以上であってもよく、１．０×１０²Ｗ／ｃｍ²以上であってもよく、１．０×１０⁵Ｗ／ｃｍ²以上であってもよい。記録媒体１００で利用される光源としては、例えば、チタンサファイアレーザーなどのフェムト秒レーザー、又は、半導体レーザーなどのピコ秒からナノ秒のパルス幅を有するパルスレーザーを用いることができる。

【0146】

次に、記録媒体１００を用いた情報の記録方法について説明する。図２Ａは、記録媒体１００を用いた情報の記録方法に関するフローチャートである。まず、ステップＳ１１において、３９０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の波長を有する光を発する光源を準備する。光源としては、例えば、チタンサファイアレーザーなどのフェムト秒レーザー、又は、半導体レーザーなどのピコ秒からナノ秒のパルス幅を有するパルスレーザーを用いることができる。次に、ステップＳ１２において、光源からの光をレンズなどで集光して、記録媒体１００における記録層１０に照射する。詳細には、光源からの光をレンズなどで集光して、記録媒体１００における記録領域に照射する。集光に用いるレンズのＮＡ（開口数）は、特に制限されない。一例として、ＮＡが０．８以上０．９以下の範囲のレンズを用いてもよい。この光の焦点付近でのパワー密度は、例えば、０．１Ｗ／ｃｍ²以上１．０×１０²⁰Ｗ／ｃｍ²以下である。この光の焦点付近でのパワー密度は、１．０Ｗ／ｃｍ²以上であってもよく、１．０×１０²Ｗ／ｃｍ²以上であってもよく、１．０×１０⁵Ｗ／ｃｍ²以上であってもよい。本明細書において、記録領域とは、記録層１０に存在し、光が照射されることによって情報を記録できるスポットを意味する。

【0147】

上記の光が照射された記録領域では、物理変化又は化学変化が生じ、これにより、記録領域の光学特性が変化する。例えば、記録領域で反射する光の強度、記録領域での光の反射率、記録領域での光の吸収率、記録領域での光の屈折率、記録領域から放射される蛍光の光の強度、蛍光の光の波長などが変化する。一例として、記録領域で反射する光の強度、又は、記録領域から放射される蛍光の光の強度が低下する。これにより、記録層１０、詳細には記録領域、に情報を記録することができる（ステップＳ１３）。

【0148】

次に、記録媒体１００を用いた情報の読出方法について説明する。図２Ｂは、記録媒体１００を用いた情報の読出方法に関するフローチャートである。まず、ステップＳ２１において、記録媒体１００における記録層１０に対して光を照射する。詳細には、記録媒体１００における記録領域に対して光を照射する。ステップＳ２１で用いる光は、記録媒体１００に情報を記録するために利用した光と同じであってもよく、異なっていてもよい。次に、ステップＳ２２において、記録層１０の光学特性を測定する。詳細には、記録領域の光学特性を測定する。ステップＳ２２では、例えば、記録領域の光学特性として、記録領域で反射した光の強度、又は、記録領域から放射された蛍光の光の強度を測定する。ステップＳ２２では、記録領域の光学特性として、記録領域での光の反射率、記録領域での光の吸収率、記録領域での光の屈折率、記録領域から放射された蛍光の光の波長などを測定してもよい。次に、ステップＳ２３において、記録層１０、詳細には記録領域、から情報を読み出す。

【0149】

情報の読出方法において、情報が記録された記録領域は、次の方法によって探すことができる。まず、記録媒体の特定の領域に対して光を照射する。この光は、記録媒体に情報を記録するために利用した光と同じであってもよく、異なっていてもよい。次に、光が照射された領域の光学特性を測定する。光学特性としては、例えば、当該領域で反射した光の強度、当該領域での光の反射率、当該領域での光の吸収率、当該領域での光の屈折率、当該領域から放射された蛍光の光の強度、当該領域から放射された蛍光の光の波長などが挙げられる。測定された光学特性に基づいて、光が照射された領域が記録領域であるか否かを判定する。例えば、当該領域で反射した光の強度が特定の値以下である場合に、当該領域が記録領域であると判定する。一方、当該領域で反射した光の強度が特定の値を上回っている場合に、当該領域が記録領域ではないと判定する。なお、光が照射された領域が記録領域であるか否かを判定する方法は、上記の方法に限定されない。例えば、当該領域で反射した光の強度が特定の値を上回っている場合に、当該領域が記録領域であると判定してもよい。また、当該領域で反射した光の強度が特定の値以下である場合に、当該領域が記録領域ではないと判定してもよい。記録領域ではないと判定した場合、記録媒体の他の領域に対して同様の操作を行う。これにより、記録領域を探すことができる。

【0150】

記録媒体１００を用いた情報の記録方法及び読出方法は、例えば、公知の記録装置によって行うことができる。記録装置は、例えば、記録媒体１００における記録領域に光を照射する光源と、記録領域の光学特性を測定する測定器と、光源及び測定器を制御する制御器と、を備えている。

【実施例】

【0151】

以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明する。なお、以下の実施例は一例であり、本開示は以下の実施例に限定されない。

【0152】

まず、記録層の材料として、下記の化合物ＡからＦを準備した。なお、化合物ＡからＥは、いずれもランダム共重合体であった。

【化14】

【化15】

【0153】

［化合物Ａ及びＤの合成］
化合物Ａ及びＤは、Macromolecules 2006, 39, 3140-3146に記載された方法に準拠して、下記反応式のように合成した。化合物Ａ及びＤは、¹Ｈ－ＮＭＲにより同定した。

【化16】

【0154】

［化合物Ｂの合成］
まず、１－ヒドロキシメチルピレン（東京化成工業社製）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ、富士フィルム和光純薬社製）に溶解させ、過剰量の炭酸カリウム（富士フィルム和光純薬社製）及び少量のＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ、富士フィルム和光純薬社製）を加えて、窒素雰囲気下、８０℃で１時間加熱還流した。ここに、化合物ＡのＴＨＦ溶液をさらに加え、撹拌しながら８０℃で４８時間加熱還流を行った。添加した化合物Ａの重量は、１－ヒドロキシメチルピレンの重量の０．５倍であった。次に、室温まで放冷した反応溶液を大量のメタノール中に加えることによって白色沈殿を得た。得られた固体を濾過により回収し、洗浄操作を行った。洗浄操作では、洗浄液として、エタノール、水及びジエチルエーテルをこの順で用いた。固体を真空乾燥させることによって、化合物Ｂを得た。化合物Ｂは、¹Ｈ―ＮＭＲにより同定した。

【化17】

【0155】

［化合物Ｃの合成］
添加した化合物Ａの重量を１－ヒドロキシメチルピレンの重量と同じ値に変更したことを除き、化合物Ｂと同じ方法によって化合物Ｃを合成した。化合物Ｃは、¹Ｈ―ＮＭＲにより同定した。

【0156】

［化合物Ｅの合成］
化合物Ａに代えて化合物Ｄを用いたこと、及び、添加した化合物Ｄの重量を１－ヒドロキシメチルピレンの重量と同じ値に変更したことを除き、化合物Ｂと同じ方法によって化合物Ｅを合成した。化合物Ｅは、¹Ｈ―ＮＭＲにより同定した。

【0157】

［化合物Ｆの合成］
Ｎ－ビニルカルバゾールを用いなかったことを除き、化合物Ａと同じ方法によって化合物Ｆを合成した。化合物Ｆは、¹Ｈ―ＮＭＲにより同定した。

【0158】

＜記録媒体の作製＞
［実施例１］
まず、２０ｍｍ角、厚さ１ｍｍのガラス基板を準備した。ガラス基板に、化合物Ｂを含む溶液をスピンコートによって塗布した。溶液は、溶媒としてクロロベンゼン（富士フィルム和光純薬社製）を含んでいた。溶液において、クロロベンゼンに対する化合物Ｂの重量の比率は、５質量％であった。スピンコートは、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件で行った。次に、得られた塗布膜を８０℃で３０分間乾燥させることによって記録層を作製した。これにより、実施例１の記録媒体を得た。

【0159】

［実施例２］
化合物Ｂに代えて化合物Ｃを用いたことを除き、実施例１と同じ方法によって、実施例２の記録媒体を作製した。

【0160】

［実施例３］
化合物Ｂに代えて化合物Ｅを用いたことを除き、実施例１と同じ方法によって、実施例３の記録媒体を作製した。

【0161】

［比較例１］
化合物Ｂに代えて化合物Ａを用いたこと、及び、化合物Ａに対して２０質量％の１－ヒドロキシメチルピレンを溶液にさらに添加したことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例１の記録媒体を作製した。比較例１の記録層では、非線形光吸収色素である１－ヒドロキシメチルピレンが化合物Ａ中に分散していた。

【0162】

［比較例２］
化合物Ｂに代えて化合物Ｄを用いたこと、及び、化合物Ｄに対して１６質量％の１－ヒドロキシメチルピレンを溶液にさらに添加したことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例２の記録媒体を作製した。比較例２の記録層では、非線形光吸収色素である１－ヒドロキシメチルピレンが化合物Ｄ中に分散していた。

【0163】

［比較例３］
化合物Ｂに代えて化合物Ｆを用いたことを除き、実施例１と同じ方法によって、比較例３の記録媒体を作製した。

【0164】

＜特性評価＞
（１）記録層における波長４０５ｎｍの光の透過率の評価
実施例及び比較例について、上述の方法によって、記録層における波長４０５ｎｍの光の透過率を評価した。詳細には、まず、分光光度計及びエリプソメータを用いて、記録層の線形光吸収の特性を評価した。分光光度計での測定では、ガラスのみを測定した場合に得られる測定値によってベースラインを補正した。得られたスペクトルから、波長４０５ｎｍにおける透過率を算出した。実施例及び比較例の記録媒体において、記録層における波長４０５ｎｍの光の透過率は、いずれも９５％以上であった。

【0165】

なお、実施例１から３、比較例１及び２について、記録層の材料をクロロベンゼンに溶解させて溶液を作製し、当該溶液について、分光光度計を用いて測定を行った。その結果、いずれも、線形光吸収の極大吸収波長が３５０ｎｍであり、４０５ｎｍの波長には線形光吸収の吸収帯が存在しなかった。

【0166】

（２）屈折率の評価
実施例及び比較例について、エリプソメータを用いて、記録層の屈折率を評価した。詳細には、測定により得られたスペクトルから波長４０５ｎｍにおける屈折率を読み取った。なお、比較例３では、記録層の屈折率の値が１．６３と低い値であった。そのため、比較例３については、以下の記録再生特性の評価、耐溶剤性の評価を行わなかった。

【0167】

表１からわかるとおり、実施例１から３では、いずれも、記録層の屈折率の値が１．６５以上であった。これらの記録層では、例えば、記録層の上に誘電体層を作製した場合に、誘電体層との屈折率の差を大きく調整しやすい。屈折率の差を大きく調整することによって、記録層と誘電体層との界面での光の反射率を上昇させることができる。これにより、記録媒体から良好な再生信号が得られると推定される。

【0168】

（３）ガラス転移温度の評価
化合物ＡからＥについては、ガラス転移温度（Ｔｇ）の評価を行った。詳細には、化合物ＡからＥについて、粉末の測定試料を用いて、以下の条件で熱重量・示差熱（ＴＧ－ＤＴＡ）測定を行った。Ｔｇは、ＤＴＡ曲線における熱容量の変曲点から特定した。
・測定条件
雰囲気：窒素雰囲気
測定範囲：２５℃から４００℃
加熱速度：１５℃／ｍｉｎ

【0169】

表１からわかるとおり、実施例１から３では、いずれも、用いた化合物のガラス転移温度が２００℃を上回っていた。これらの化合物を含む記録層は、熱的に安定であり、光の照射によって形成された記録マークの形状が変化することを抑制できることが推定される。

【0170】

（４）記録再生特性の評価
［記録操作］
まず、実施例及び比較例の記録媒体について、記録操作を行った。詳細には、記録媒体に対して、中心波長４０５ｎｍ、ピークパワー１００ｍＷ、繰り返し周波数１００ｋＨｚのパルス光をＮＡ０．８５のレンズを通して照射した。このとき、パルス光の照射は、記録媒体を１０μｍ／ｓｅｃで平行移動させながら行った。パルス光のパルス幅は、１０ナノ秒から１０００ナノ秒の間で調整した。

【0171】

［再生操作］
次に、記録操作を行った記録媒体について、再生操作を行った。詳細には、記録層の記録線を横切るように、中心波長４０５ｎｍ、ピークパワー３ｍＷ、パルス幅２００ナノ秒、繰り返し周波数１００Ｈｚの光をＮＡ０．８５のレンズを通して照射し、反射光信号強度を取得した。測定結果に基づいて、記録操作を行っていない部分の反射光信号強度に対する、記録操作を行った部分の反射光信号強度の変化率を算出した。図３は、実施例及び比較例の記録媒体の記録再生特性を示すグラフである。このグラフの縦軸は、算出した変化率を示す。横軸は、記録操作時の光の照射平均エネルギーを示す。

【0172】

［記録再生特性の評価］
次に、図３のグラフから、照射平均エネルギーが０．０３ｍＷである場合の反射光量の変化率を読み取り、この変化率を再生光が照射されたときの反射光量の変化率と仮定した。さらに、上記のグラフから、照射平均エネルギーが０．１２ｍＷである場合の反射光量の変化率を読み取り、この変化率を記録光が照射されたときの反射光量の変化率と仮定した。これらの変化率及びその差を表２に示す。

【0173】

表２からわかるとおり、実施例１から３、比較例１及び２では、いずれも、再生光が照射されたときの反射光量の変化率が０％であり、有意な反射光量の変化は見られなかった。さらに、実施例１、２、比較例１及び２では、いずれも、記録光が照射されたときの反射光量の変化率が０％を上回っており、反射光量に変化が見られた。この結果から、実施例１、２、比較例１及び２では、０．０３ｍＷの照射平均エネルギーの光を再生光として用い、０．１２ｍＷの照射平均エネルギーの光を記録光として用いることによって、記録媒体の記録再生操作を実施できることがわかる。

【0174】

一方、実施例３では、照射平均エネルギーが０．１２ｍＷである場合の反射光量の変化率が０％であり、有意な反射光量の変化は見られなかった。この結果から、実施例３の記録媒体では、０．１２ｍＷの照射平均エネルギーの光を記録光として用いた場合に、記録再生操作を実施できないことがわかる。ただし、図３のグラフからは、０．２１ｍＷ以上の照射平均エネルギーの光を記録光として用いることによって、実施例３の記録媒体について、記録再生操作を実施できることがわかる。

【0175】

（５）耐溶剤性の評価
実施例及び比較例について、以下の方法によって記録層の耐溶剤性を評価した。まず、記録層の上に溶剤を１ｍＬ滴下し、スピンコートを行った。溶剤としては、誘電体層を作製するための塗布液の溶剤を想定して、ジアセトンアルコールを用いた。スピンコートは、３０００ｒｐｍ、３０秒の条件で行った。溶剤の滴下前後で、記録層の吸収スペクトルを測定した。吸収スペクトルの測定は、上記の（１）と同じ方法によって行った。得られたスペクトルから、非線形光吸収色素又は非線形光吸収を有する基の極大吸収波長である３５０ｎｍの光吸収率を読み取り、溶剤の滴下前後での光吸収率の減少率を算出した。結果を表３に示す。

【0176】

表３からわかるとおり、非線形光吸収色素を高分子バインダーに分散させている比較例１及び２では、溶剤の滴下により記録層から色素が溶出し、色素の極大吸収波長における光吸収が５０％から１００％減少した。一方、非線形光吸収特性を有する基を含むポリマーＰに相当する化合物Ｂ、Ｃ又はＥを記録層に用いた場合、溶剤を滴下する前後での極大吸収波長での吸収率変化が大きく抑制されていた。この結果は、非線形光吸収特性を有する基を含むポリマーＰを用いることによって、記録層の耐溶剤性が向上し、記録層からの色素の溶出が抑制されたことを示している。

【0177】

【表1】

【0178】

【表2】

【0179】

【表3】

【産業上の利用可能性】

【0180】

本開示の記録媒体は、三次元光メモリなどの用途に利用できる。

【符号の説明】

【0181】

１０ 記録層
２０ 誘電体層
１００ 記録媒体

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】