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全息記錄介質(zhì)及全息記錄裝置的制作方法

文檔序號(hào):6783008閱讀:242來源:國知局
專利名稱:全息記錄介質(zhì)及全息記錄裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種全息記錄介質(zhì)及全息記錄裝置。

背景技術(shù)
近年來,作為高密度地記錄信息的技術(shù),正在開發(fā)利用有全息術(shù)的光信息記錄裝置(全息記錄裝置)。全息記錄是通過如下方法來進(jìn)行的,即,使輸入了信息的信息光和與該信息光相同波長的參照光在記錄介質(zhì)中的記錄層上疊加,記錄此時(shí)產(chǎn)生的干涉條紋。在使被記錄的信息再生時(shí),將與記錄時(shí)的參照光相同波長的光以相同角度照射到干涉條紋上,由此,在干涉條紋中使與信息光同等的光反射。
全息記錄裝置與目前的CD或DVD等位記錄方式的光記錄方式不同,每一個(gè)記錄點(diǎn)的信息量大,可期待記錄再生速度的提高。另外,由于全息具有敏銳的位置選擇性、角度選擇性,因此,對(duì)于相同的記錄材料部分,通過變化角度或位置,可以進(jìn)行記錄多個(gè)不同的信息的多重記錄,可以利用該特性而大幅度提高記憶容量。
但是,在全息記錄中,隨著多重記錄的進(jìn)行,記錄材料發(fā)生反應(yīng),慢慢地記錄材料發(fā)生收縮。因此存在如下問題隨著在記錄層上記錄信息,干涉條紋的方向發(fā)生變化,即使在與記錄時(shí)相同的條件下照射參照光,得到的再生信號(hào)的品質(zhì)也會(huì)下降。
目前,為了回避該問題,需要將因記錄及定影時(shí)的光照射而導(dǎo)致的記錄材料的收縮抑制到很低。作為向光致聚合物材料記錄的原理,使用光致聚合物中的單體的聚合反應(yīng)時(shí),難以避免記錄材料的收縮。因此,正在進(jìn)行如下研究,即,通過使用聚合收縮小的單體種類,且使其在光致聚合物中的添加量最佳化,將收縮率抑制在0.1%以下(非專利文獻(xiàn)1、2)。
另外,已知通過使光致聚合物中所含有的單體的添加量增加,記錄容量(M/#)增加(非專利文獻(xiàn)3),但同時(shí)收縮率也增加,因此,實(shí)際上記錄材料中可以添加的單體的量受到限制。
而且,作為改善因記錄層的收縮變化而導(dǎo)致的信號(hào)品質(zhì)下降的方法,有如下提案通過調(diào)整再生時(shí)讀取參照光(讀取光)的角度或波長來進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?、或控制記錄點(diǎn)的溫度等的方法(專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)4、5)。但是,在各個(gè)記錄介質(zhì)中,記錄時(shí)的曝光量不同,記錄后發(fā)生的收縮經(jīng)歷也不同。因此,在以這些方式讀取時(shí)使條件最佳化的方法,難以根據(jù)各個(gè)介質(zhì)進(jìn)行最佳化。其結(jié)果,即使利用上述方法,為了進(jìn)行實(shí)際的記錄再生,也必須將收縮變化量的范圍控制在一定的范圍內(nèi)、優(yōu)選以最大計(jì)為0.1%以下的范圍。
專利文獻(xiàn)1日本特開2005-321597號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)1“全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”IBM學(xué)報(bào)研究和開發(fā)44(3),pp.341-368
非專利文獻(xiàn)2“Holographic recording properties in thick films ofULSH-500 photopolymer”Proceedings of SPIE-The InternationalSociety for OpticalEngineering 3291,pp.89-103
非專利文獻(xiàn)3“Recordingmedia that exhibit high dynamic rangefor digital holographic data storage”O(jiān)ptics letters Vol.24,No.7,pp.487-489
非專利文獻(xiàn)4“Evaluation of polycarbonate substrate hologramrecordingmedium regarding implication of birefringence and thermalexpansion”O(jiān)ptics Communicationsn 270(2007)pp.17-14
非專利文獻(xiàn)5"TemperatureCompensation strategy for holographicstorage”Proceedings of Optical datastorage topical meeting 2006,WC4

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于以上背景而完成的,其目的在于,即使因記錄時(shí)的曝光而導(dǎo)致介質(zhì)收縮,也可以讀取數(shù)據(jù)。
為了解決上述問題,本發(fā)明為一種全息記錄介質(zhì),其備有至少兩片基板和設(shè)置在所述兩片基板之間的記錄層,其特征在于,所述記錄層具有其平均折射率隨光的照射而下降的特性,當(dāng)將比較記錄前和記錄后的記錄層的厚度的變化率設(shè)定為α、將記錄前的平均折射率設(shè)定為n1、將記錄后的平均折射率設(shè)定為n2時(shí),光學(xué)補(bǔ)償量C滿足0.8≤C≤1.0,其中,C=(1-(n2/n1))/α。
對(duì)這樣的全息記錄介質(zhì)而言,通過光照射,記錄層發(fā)生收縮。由于記錄層設(shè)置在基板之間,而與記錄層相比基板實(shí)質(zhì)上沒有收縮,因此,記錄層只在厚度方向發(fā)生收縮,干涉條紋的方向(斜度)發(fā)生變化。但是,由于本發(fā)明的記錄層具有平均折射率因光照射而下降的特性,因此,在對(duì)干涉條紋照射再生時(shí)用于讀取全息而照射的光(通常為與參照光相同條件的光。以下設(shè)定為“讀取光”)時(shí),成為光學(xué)上與記錄時(shí)的參照光同等的條件。即,只要在與記錄時(shí)的參照光相同的條件下照射讀取光,就可以使信息光再生,而不需要進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中所必須的對(duì)再生時(shí)的條件的調(diào)整或使該調(diào)整達(dá)到最小限。
需要說明的是,平均折射率是指系統(tǒng)整體的折射率的平均,即使因光照射導(dǎo)致局部物質(zhì)移動(dòng)而折射率上升,但在作為整體平均的折射率下降的情況下,平均折射率也下降。
作為測定記錄層的平均折射率的方法,可以使用如下方法利用棱鏡耦合器、橢圓偏振技術(shù)進(jìn)行測定的方法;或在邁克爾遜氏(Michelson)干涉儀、馬赫策德爾(Mach-Zehnder)干涉儀的一方的光路上配置記錄材料,另行對(duì)記錄材料照射記錄材料發(fā)生反應(yīng)的波長的光,由此測量來自光路長度變化的物理收縮及平均折射率的變化的方法。
而且,當(dāng)所述記錄層的光學(xué)補(bǔ)償量C滿足0.8≤C≤1.0時(shí),與實(shí)現(xiàn)通常優(yōu)選的0.1%以下的材料收縮有同等效果,實(shí)質(zhì)上不需要進(jìn)行再生時(shí)的條件的調(diào)整。
需要說明的是,收縮率α是在將記錄前的記錄層的厚度設(shè)定為t1,將記錄后的記錄層的厚度設(shè)定為t2時(shí)通過α=(t1-t2)/t1得到的值。需要說明的是,在本說明書及附圖中,有時(shí)用100分率表示α的值(例如α=0.01時(shí),表示為1%)。
在所述本發(fā)明中,所述記錄層可以包含至少一種具有聚合性基團(tuán)的色素。
而且,優(yōu)選所述具有聚合性基團(tuán)的色素的吸收峰波長λmax是比全息再生光的波長小10~200nm的短波長,吸收峰波長λmax的摩爾吸光系數(shù)

為10000以上,且全息再生光的波長處的摩爾吸光系數(shù)

為100以下。
為了實(shí)現(xiàn)如上所述的平均折射率因光照射而下降,所述記錄層可以是包含通過光的照射而吸收光譜發(fā)生變化的化合物的形式。
通過使記錄層包含因光的照射而吸收光譜發(fā)生變化、即因光的照射而顯色或脫色的化合物,平均折射率發(fā)生變化。對(duì)于許多化合物的情況,由于光的吸收高時(shí)折射率也升高,因此,通過使記錄層中包含因光的照射而脫色的化合物,可以實(shí)現(xiàn)平均折射率因光照射而下降。
本發(fā)明中的使平均折射率下降的光可以是全息記錄光,也可以是與全息記錄光不同的光。如果因全息記錄光的照射而平均折射率下降,則隨著在記錄層中記錄信息,在材料發(fā)生收縮的同時(shí),引起平均折射率下降,因此,在進(jìn)行多重記錄時(shí),不管進(jìn)行第幾次記錄,都可以作成適于再生的平均折射率的狀態(tài)。
解決上述問題的本發(fā)明的全息記錄裝置,是在上述各全息記錄介質(zhì)上記錄信息的全息記錄裝置,其特征在于,其具備有產(chǎn)生激光的記錄光源;將信息輸入所述激光的截面、并將一部分激光設(shè)定為信息光的同時(shí)將一部分激光設(shè)定為參照光的單元;將所述信息光和所述參照光聚光在所述全息記錄介質(zhì)的所述記錄層上的光學(xué)系統(tǒng);在與所述激光不同的波長處發(fā)光、且發(fā)出使所述記錄層的平均折射率下降的光的控制折射率用光源。
另外,解決上述問題的本發(fā)明的全息記錄裝置,是在上述各全息記錄介質(zhì)上記錄信息的裝置,其特征在于,其具備有產(chǎn)生激光的記錄光源;將所述激光分為信息光和參照光、并將各自的光聚光在所述全息記錄介質(zhì)的所述記錄層上的光學(xué)系統(tǒng);將信息輸入所述信息光的單元;在與所述激光不同的波長處發(fā)光、且發(fā)出使所述記錄層的平均折射率下降的光的控制折射率用光源。
利用這樣的全息記錄裝置,只要用全息來記錄信息、用控制折射率用光源使記錄層的平均折射率下降,則即使因記錄層的收縮、即厚度的減小而導(dǎo)致干涉條紋的方向發(fā)生變化,也可以通過平均折射率的下降在與記錄時(shí)同等的條件下進(jìn)行再生。因此,不需要再生時(shí)的條件調(diào)整或使其為最小限。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的全息記錄介質(zhì)及全息記錄裝置,可以達(dá)到如下效果,即,即使存在信息記錄后記錄層的收縮,記錄層的平均折射率變化使伴隨收縮的干涉條紋的角度變化相抵,從而不需要進(jìn)行再生時(shí)的條件調(diào)整或使其為最小限。



圖1是表示實(shí)施方式涉及的全息記錄介質(zhì)的構(gòu)成圖。
圖2是說明在信息記錄前后的干涉條紋的角度的圖。
圖3是雙光束干涉曝光裝置的構(gòu)成圖。
圖4是表示由通常優(yōu)選的記錄層的0.1%的體積收縮而產(chǎn)生的干涉條紋角度的變化的圖。
圖5是表示每個(gè)交叉角中樣品角的偏移量與衍射效率的關(guān)系的圖。
圖6是表示在特定的交叉角中、在樣品角度±40度的記錄條件下進(jìn)行最佳補(bǔ)償(角度偏移的范圍與α=0.1%為同等以下)時(shí)的收縮率與光學(xué)補(bǔ)償量的關(guān)系的圖。
圖7是第一例涉及的全息記錄裝置的構(gòu)成圖。
圖8是第二例涉及的全息記錄裝置的構(gòu)成圖。
圖9是表示實(shí)施例1、2中的樣品角與布拉格角的偏移量的關(guān)系的圖。
圖10是表示相對(duì)于伴隨記錄的進(jìn)行的樣品角的布拉格角的偏移量的圖。
符號(hào)說明 10 全息記錄介質(zhì) 11 基板 12 記錄層 13 基板
具體實(shí)施例方式 下面,參照附圖的同時(shí)對(duì)本發(fā)明的全息記錄介質(zhì)及記錄裝置進(jìn)行說明。在參照的圖中,圖1是表示實(shí)施方式的全息記錄介質(zhì)的構(gòu)成圖。
[全息記錄介質(zhì)] 本實(shí)施方式的全息記錄介質(zhì)10依次具有基板11、記錄層12、基板13。
基板11是支撐記錄層12的板狀構(gòu)件。
記錄層12是包含因光照射而導(dǎo)致折射率等光學(xué)特性變化的色素材料等的層。記錄層12的詳細(xì)情況如后面所述。
基板13與基板11之間夾持記錄層12,是保護(hù)記錄層12不受損傷的層。
基板11和基板13的至少一方對(duì)于用于全息記錄裝置的全息記錄光(信息光及參照光,以下簡稱為“記錄光”)及讀取光具有透過性,可以利用記錄光進(jìn)行信息的記錄及利用讀取光進(jìn)行信息的再生。
基板11及基板13的材質(zhì)可以使用公知的物質(zhì),沒有特別限制。例如,作為基板11可以使用玻璃、陶瓷、樹脂等,從成型性、成本的觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選為樹脂?;?3也可以使用與基板11同樣的材質(zhì)。
基板11及基板13,只要是以記錄層12相對(duì)厚度方向上的收縮量而言在面方向上實(shí)質(zhì)上沒有收縮的程度來約束記錄層12的基板即可,而且只要不影響作為全息記錄介質(zhì)的功能,其厚度及材質(zhì)可以是任意的。因此,基板11及基板13有時(shí)也被稱作保護(hù)層(或膜)等其他的稱呼。
全息記錄介質(zhì)10的層構(gòu)成并不限定于上述構(gòu)成,還可以適當(dāng)追加反射層或粘合層。也可以在基板11上形成伺服用的坑或槽。另外,全息記錄介質(zhì)10的制造方法也沒有特別限制,可以為在基板11和基板13之間注入記錄層12的方法;在基板11上涂敷記錄層12并由其上形成基板13的層的方法;分別制作基板11、記錄層12及基板13,用粘合劑將其相互粘貼的方法等。
記錄層12由光記錄用組合物構(gòu)成,在光記錄用組合物中包含至少一種具有聚合性基團(tuán)的色素。即,包含因光的照射而由單體聚合成聚合物的所謂的聚合性單體。在記錄層12中也可以包含多種色素。
記錄層12具有數(shù)十μm~數(shù)mm的厚度,如公知的那樣,通過全息記錄的方法來記錄信息。簡而言之,將通過空間光調(diào)制器等在光線的截面上輸入信息的信息光和作為與信息光相同波長的光的參照光同時(shí)照射在記錄層12中的相同部位,由此形成光的干涉條紋,根據(jù)該干涉條紋的光的強(qiáng)度分布,具有聚合性基團(tuán)的色素發(fā)生聚合。利用由聚合引起的折射率變化及未反應(yīng)單體的擴(kuò)散,可得到對(duì)應(yīng)于干涉條紋的折射率分布。
記錄層12具有平均折射率隨光的照射而下降的特性。此時(shí)的光可以是全息記錄裝置的記錄光,也可以是與該記錄光不同波長的光。
而且,平均折射率的下降可以與記錄層12的收縮量相關(guān),當(dāng)將比較記錄前和記錄后的記錄層的厚度的變化率設(shè)定為α、將記錄前的平均折射率設(shè)定為n1、將記錄后的平均折射率設(shè)定為n2時(shí),優(yōu)選光學(xué)補(bǔ)償量C=(1-(n2/n1))/α滿足下式(1), 0.8≤C≤1.0 …(1) 在此所謂的記錄后,如果是對(duì)記錄層12進(jìn)行多重曝光的情況,則是指所有的記錄之后。作為光學(xué)補(bǔ)償量C的測定方法之一,將記錄層12中包含的色素充分反應(yīng)(聚合)后作為記錄后,將照射記錄光之前作為記錄前,可以求出光學(xué)補(bǔ)償量C。
為了使記錄層12具有因光的照射而平均折射率下降的特性,記錄層12可以制成包含因光的照射而吸收光譜變化的化合物的形式。即,除了具有聚合性基團(tuán)的色素之外,使其包含因光的照射而吸收光譜變化的化合物、即因全息再生光而脫色或顯色的化合物,由此可以調(diào)節(jié)光的照射前后的平均折射率。
或者,為了使記錄層12具有因光的照射而平均折射率下降的特性,具有聚合性基團(tuán)的色素,在因光的照射而引起聚合反應(yīng)時(shí),可以具有平均折射率下降的特性。
[記錄層12的光記錄組合物] 在此,對(duì)用于記錄層12的光記錄用組合物進(jìn)行詳細(xì)敘述。記錄層12的構(gòu)成,如將后述的實(shí)施例所示的調(diào)合例作為一例那樣,由下述組合物適當(dāng)制備,以使其光學(xué)補(bǔ)償量C為0.8≤C≤1.0。
<聚合性單體> 用于記錄層12的光記錄用組合物優(yōu)選包含至少一種具有聚合性基團(tuán)的色素。在此,本發(fā)明中的“色素”是指吸收波長為300~2000nm的紫外光、可見光、紅外光中的任一種的化合物,更優(yōu)選吸收波長為330~700nm的紫外光或可見光的化合物,進(jìn)一步優(yōu)選吸收波長為350~600nm的紫外光或可見光的化合物。此時(shí),作為在該區(qū)域中的摩爾吸光系數(shù),優(yōu)選為5000以上,更優(yōu)選為10000以上,最優(yōu)選為20000以上。
通常情況下,色素的折射率在從最大吸收波長(λmax)附近到更長的長波長區(qū)域中采用較高的值,特別是在從λmax到比λmax長約200nm的長波長區(qū)域中采用非常高的值,根據(jù)色素而采用超過2、進(jìn)一步超過2.5這樣的高值。具有聚合性基團(tuán)的色素,優(yōu)選在吸收光譜中具有比全息再生光的波長短10~200nm短波長的λmax,更優(yōu)選具有30~130nm短波長的λmax,優(yōu)選

為10000以上,更優(yōu)選為20000以上。
另外,全息再生光的波長中的摩爾吸光系數(shù)

為100以下,更優(yōu)選為100以下,最優(yōu)選為0。
在具有聚合性基團(tuán)的色素中,作為該聚合性基團(tuán)沒有特別限制,但優(yōu)選使用其為自由基聚合性、陽離子聚合性或陰離子聚合性中的任一種、優(yōu)選為自由基聚合性或陽離子聚合性、特別優(yōu)選為自由基聚合性。聚合性基團(tuán)為自由基聚合性時(shí),作為聚合性基團(tuán),優(yōu)選具有丙烯酸基、甲基丙烯酸基、苯乙烯基、乙烯基等乙烯性不飽和基團(tuán)部分,更優(yōu)選具有丙烯酸基或甲基丙烯酸基。聚合性基團(tuán)為陽離子聚合性或陰離子聚合性時(shí),作為聚合性基團(tuán)優(yōu)選具有環(huán)氧乙烷環(huán)、氧雜環(huán)丁烷環(huán)、乙烯基醚基、N-乙烯基咔唑部位中的任一種,更優(yōu)選具有環(huán)氧乙烷環(huán)或氧雜環(huán)丁烷環(huán)。這些聚合性基團(tuán)可以是單官能,也可以是多官能,還可以是利用了光交聯(lián)反應(yīng)而成。
在具有聚合性基團(tuán)的色素中,作為色素部分,優(yōu)選列舉菁色素、方酸菁色素、苯乙烯基色素、吡啶鎓類色素、份菁色素、亞芳基色素、Oxonol色素、薁鎓(azulenium)色素、香豆素色素、香豆素酮色素、苯乙烯基香豆素色素、吡喃色素、呫噸色素、噻噸色素、吩噻嗪色素、吩噁嗪色素、吩嗪色素、酞菁色素、氮雜卟啉色素、卟啉色素、稠環(huán)芳香族類色素、苝色素、甲亞胺色素、蒽醌色素、金屬絡(luò)合物色素、偶氮色素等,更優(yōu)選列舉菁色素、方酸菁色素、苯乙烯基色素、份菁色素、亞芳基色素、Oxonol色素、香豆素色素、呫噸色素、吩噻嗪色素、稠環(huán)芳香族類色素、偶氮色素等,進(jìn)一步優(yōu)選列舉菁色素、份菁色素、亞芳基色素、Oxonol色素、香豆素色素、呫噸色素、偶氮色素等。
除此之外,也可以使用《色素手冊(cè)》(大河原信他編講談社1986年)、《功能性色素的化學(xué)》(大河原信他編CMC 1981年)、《特殊功能材料》(池森忠三郎他編CMC 1986年)中記載的色素及染料作為本發(fā)明的色素部分。
作為具有聚合性基團(tuán)的色素的一例,可優(yōu)選列舉下述C-1~C-6。

在上述C-1~C-6中,R1表示氫原子、鹵原子、烷基、芳基、雜環(huán)基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、芳氧羰基、氨基甲?;?、氨磺?;?、氨基、酰氧基、酰氨基、羥基、羧酸基、磺酸基中的任一種。其中,優(yōu)選為氫原子、鹵原子、烷基、芳基、雜環(huán)基、烷氧基、芳氧基,更優(yōu)選為氫原子、鹵原子、烷氧基、芳氧基、氨基,最優(yōu)選為氫原子、鹵原子。由R1表示的上述取代基還可以具有取代基。
在上述C-1~C-6中,R2~R4表示氫原子、烷基、芳基、雜環(huán)基。其中,優(yōu)選為氫原子、烷基、芳基,更優(yōu)選為氫原子、烷基。由R1~R4表示的烷基、芳基或雜環(huán)基還可以具有取代基。
其中,在C-1、C-4、C-6中,R1~R4中的至少一個(gè)以上含有具有聚合性基團(tuán)的取代基。在C-2中,R1或R2中的至少一個(gè)以上含有具有聚合性基團(tuán)的取代基。在C-3、C-5中,R1~R3中的至少一個(gè)以上含有具有聚合性基團(tuán)的取代基。
X為選自O(shè)、S、Se、C(R5)2的結(jié)構(gòu),R5表示氫原子或烷基。具體可列舉甲基。Y選自O(shè)、S或Se。
作為由R1~R4表示的烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~20,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~15,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~10。作為這樣的烷基,可以列舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、戊基、環(huán)戊基、己基、環(huán)己基、庚基、辛基、叔辛基、2-乙基己基、癸基、十二烷基、十八烷基等。這些烷基還可以具有取代基。
作為由R1~R4表示的芳基,優(yōu)選碳原子數(shù)為6~14,更優(yōu)選碳原子數(shù)為6~10,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為6。作為這樣的芳基,可以列舉苯基、萘基、蒽基等。它們還可以具有取代基。
作為由R1~R4表示的雜環(huán)基,優(yōu)選碳原子數(shù)為4~13,更優(yōu)選碳原子數(shù)為4~10,最優(yōu)選碳原子數(shù)為4~5。作為這樣的雜環(huán)基,可以列舉吡啶基、噻吩基、吡咯基、吡咯烷基、咪唑基、噁唑基、噻唑基。它們還可以具有取代基。
作為由R1表示的鹵原子,可以列舉例如碘原子、溴原子、氯原子、氟原子等,其中,優(yōu)選為碘原子、溴原子。
作為由R1表示的烷氧基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~20,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~10,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~5。作為這樣的烷氧基,可以列舉例如甲氧基、乙氧基、丁氧基、丙氧基、己氧基、環(huán)己氧基、庚氧基、辛氧基、叔辛氧基、2-乙基己氧基、癸氧基、十二烷氧基、十八烷氧基等。所述烷氧基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的芳氧基,優(yōu)選碳原子數(shù)為6~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為6。作為這樣的芳氧基,可以列舉例如苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。所述芳氧基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的烷氧羰基,優(yōu)選碳原子數(shù)為2~10,更優(yōu)選碳原子數(shù)為2~7,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為2~5。作為這樣的烷氧羰基,可以列舉例如甲氧羰基、乙氧羰基、丁氧羰基、丙氧羰基、己氧羰基、環(huán)己氧羰基、庚氧羰基、辛氧羰基、叔辛氧羰基、2-乙基己氧羰基等。所述烷氧羰基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的芳氧羰基,優(yōu)選碳原子數(shù)為7~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為7。作為這樣的芳氧羰基,可以列舉例如苯氧羰基、萘氧羰基、蒽氧羰基等。所述芳氧羰基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的氨基甲?;?,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6。作為這樣的氨基甲?;?,可以列舉例如甲基氨基甲酰基、乙基氨基甲?;⒄被柞;?、異丙基氨基甲?;?、正丁基氨基甲?;?、異丁基氨基甲酰基、叔丁基氨基甲酰基、苯基氨基甲?;取K霭被柞;€可以用取代基取代。
作為由R1表示的氨磺酰基,優(yōu)選碳原子數(shù)為0~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6。作為這樣的氨磺?;?,可以列舉例如甲基氨磺?;?、乙基氨磺?;?、正丙基氨磺酰基、異丙基氨磺酰基、正丁基氨磺?;?、異丁基氨磺酰基、叔丁基氨磺?;?、苯基氨磺?;?。所述氨磺酰基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的氨基,優(yōu)選碳原子數(shù)為0~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~6。另外可以是1取代,也可以是2取代。作為這樣的氨基,可以列舉例如甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、正丙基氨基、異丙基氨基、正丁基氨基、異丁基氨基、叔丁基氨基、苯基氨基、二苯基氨基等。所述氨基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的酰氧基,優(yōu)選碳原子數(shù)為2~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為2~6。作為這樣的酰氧基,可以列舉例如甲基碳酰氧基、乙基碳酰氧基、正丙基碳酰氧基、異丙基碳酰氧基、正丁基碳酰氧基、異丁基碳酰氧基、叔丁基碳酰氧基、苯基碳酰氧基、丙烯酰氧基等。所述酰氧基還可以用取代基取代。
作為由R1表示的酰氨基,優(yōu)選碳原子數(shù)為2~12,更優(yōu)選碳原子數(shù)為2~6。作為這樣的酰氨基,可以列舉例如甲基碳酰氨基、乙基碳酰氨基、正丙基碳酰氨基、異丙基碳酰氨基、正丁基碳酰氨基、異丁基碳酰氨基、叔丁基碳酰氨基、苯基碳酰氨基、丙烯酰氨基等。所述酰氨基還可以用取代基取代。
作為上述取代基,可以列舉例如烷基、苯基、鹵原子、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰氧基、酰氨基、氨基甲?;?、氨磺酰基、氰基、羧酸基、羥基、磺酸基、雜環(huán)等,在這些取代基中,優(yōu)選為苯基、鹵原子、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、芳氧羰基、酰氧基、酰氨基、氨基甲?;?、氰基、雜環(huán),更優(yōu)選為鹵原子、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、酰氧基、酰氨基,特別優(yōu)選為苯基、鹵原子、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基。
作為在上述R1~R4上取代的優(yōu)選的聚合性基團(tuán),可以列舉下述P-1~P-3。

在上述P-1~P-3中,W表示氫原子或甲基中的任一個(gè),T表示-O-、-NR8-中的任一個(gè),R8表示氫原子或烷基中的任一個(gè),q表示0或1的整數(shù)。
上述R8中的烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為1~5,更優(yōu)選為1~2,特別優(yōu)選為1??梢粤信e例如甲基、乙基等。它們還可以具有取代基。
作為上述取代基,可以列舉例如烷基、苯基、鹵原子、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基、酰氧基、酰氨基、氨基甲?;?、氰基、羧酸基、磺酸基、氨磺?;⒒酋0坊?、氧羰基、雜環(huán)基等,在它們中,更優(yōu)選為烷氧基、酰氧基、酰氨基,特別優(yōu)選酰氧基、酰氨基。
在上述通式P-1~P-3中,優(yōu)選為由P-1、P-2表示的聚合性基團(tuán),更優(yōu)選為由P-1表示的聚合性基團(tuán)。具體而言優(yōu)選為丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、N-丙烯酰氨基、N-丙烯?;?N-烷基氨基等。當(dāng)上述取代基為由上述P-1表示的取代基時(shí),有時(shí)會(huì)迅速形成聚合物。
作為C-1中由R1~R4表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1、R3、R4為氫原子、烷基,R2為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為O、S;另外,更優(yōu)選的情況是R1、R3、R4為氫原子,R2為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為S。
作為C-2中由R1~R2表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,R2為烷基、芳基;另外,更優(yōu)選的情況是R1為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,R2為烷基。
作為C-3中由R1~R4表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1、R2、R3為未取代或具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,Y為O或S;更優(yōu)選的情況是R1及R2為未取代的烷基,R3為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,Y為O。
作為C-4中由R1~R4表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1為氫原子、烷基,R2或R3為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,R4為烷基,X為S、O、C(Me)2,Y為S、O;更優(yōu)選的情況是R1為氫原子,R2或R3為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,R4為烷基,X為O、C(Me)2,Y為S、O;最優(yōu)選的情況是R1為氫原子,R2為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,R3及R4為烷基,X為C(Me)2,Y為O。
作為C-5中由R1~R3表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1為氫原子、烷基,R2為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為S、O、C(Me)2,Y為O或S;更優(yōu)選的情況是R1為氫原子,R2為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為O、C(Me)2,Y為S。
作為C-6中由R1~R4表示的取代基,優(yōu)選的情況是R1、R3、R4為氫原子、烷基,R4為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為O、S;另外,更優(yōu)選的情況是R1、R3、R4為氫原子,R4為具有聚合性基團(tuán)作為取代基的烷基,X為S。
在通式C-1~C-6中,優(yōu)選為C-2、C-4、C-5、C-6,更優(yōu)選為C-4、C-5,最優(yōu)選為C-4。
下面,例示具有聚合性基團(tuán)的色素的具體例子,但本發(fā)明并不限定于這些。另外,這些單體可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。





具有聚合性基團(tuán)的色素在光記錄用組合物中的含量,優(yōu)選為1~40質(zhì)量%,更優(yōu)選為3~30質(zhì)量%。當(dāng)所述含量低于1質(zhì)量%時(shí),有時(shí)靈敏度下降,當(dāng)其超過40質(zhì)量%時(shí),有時(shí)多重記錄特性變差。
<其它聚合性單體> 記錄層12的光記錄用組合物,除了具有聚合性基團(tuán)的色素以外,還可以根據(jù)需要含有其它聚合性單體。作為其它聚合性單體沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,可以列舉例如具有丙烯酸基或甲基丙烯酸基這樣的不飽和鍵的自由基聚合性單體、具有環(huán)氧環(huán)或氧雜環(huán)丁烷環(huán)這樣的醚結(jié)構(gòu)的陽離子聚合性單體等。這些單體可以是單官能,也可以是多官能,另外,還可以是利用光交聯(lián)反應(yīng)而成。
作為上述自由基聚合性的單體,可以列舉例如丙烯酰嗎啉、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-乙基己酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇PO改性二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、EO改性雙酚A二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二(聚氨酯-丙烯酸酯)低聚物、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇六丙烯酸酯、EO改性丙三醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、EO改性三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、2-萘并-1-氧乙基丙烯酸酯、2-咔唑基-9-基乙基丙烯酸酯、(三甲基硅氧基)二甲基甲硅烷基丙基丙烯酸酯、乙烯基-1-萘甲酸酯、N-乙烯基咔唑、2,4,6-三溴苯基丙烯酸酯、五溴苯基丙烯酸酯、丙烯酸苯硫基乙酯、丙烯酸四氫糠基酯等。
作為上述陽離子聚合性單體,可以列舉例如雙酚A環(huán)氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、丙三醇三縮水甘油醚、1,6-己烷縮水甘油醚、乙烯基三甲氧基硅烷、4-乙烯基苯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、日本特開2007-119731號(hào)中記載的由結(jié)構(gòu)式(M1)~(M6)表示的化合物等。這些單體可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。
這些聚合性單體可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。使用其它聚合性單體時(shí)在上述光記錄用組合物中的含量,在全部聚合性單體的固體成份中,優(yōu)選為1~40質(zhì)量%,更優(yōu)選為1~20質(zhì)量%。另外,在本發(fā)明中,特別優(yōu)選使用自由基聚合性單體。
<顯色或脫色的化合物> 光記錄用組合物還優(yōu)選包含至少一種光記錄曝光時(shí)或定影時(shí)顯色或脫色的化合物。顯色的化合物是指在200~2000nm的紫外光、可見光、紅外光區(qū)域,吸收光譜中顯示發(fā)生λmax長波長化、吸光系數(shù)

增大中的任一種的反應(yīng)、進(jìn)一步優(yōu)選顯示發(fā)生這兩種變化的反應(yīng)的化合物。另外,更優(yōu)選顯色反應(yīng)在200~900nm的波長區(qū)域發(fā)生,進(jìn)一步優(yōu)選在300~600nm的波長區(qū)域發(fā)生。
在光記錄用組合物中進(jìn)行顯色反應(yīng)時(shí),優(yōu)選包含至少一種顯色化合物,所述顯色化合物可以從原來的狀態(tài)吸收長波長化或

增大、并且成為在全息再生光波長處不具有吸收的顯色體。來自顯色化合物的顯色反應(yīng)通過熱反應(yīng)或光反應(yīng)來進(jìn)行,光反應(yīng)時(shí)可以通過對(duì)顯色化合物進(jìn)行光照射引起的直接激發(fā)來顯色,和/或也可以是利用來自通過對(duì)增感色素的光照射而生成的增感色素激發(fā)狀態(tài)的電子移動(dòng)或能量移動(dòng)的顯色。
光記錄用組合物,優(yōu)選在再生時(shí)記錄材料在全息再生光波長處不具有吸收或基本不具有吸收。
因此,顯色化合物在成為顯色體時(shí),優(yōu)選成為在再生波長處不具有吸收、而在與其相比的短波長側(cè)具有吸收的顯色體,具體而言,優(yōu)選成為在再生波長與距離再生波長200nm短波長的波長之間的區(qū)域中具有最大吸收的顯色體,更優(yōu)選成為在再生波長與距離再生波長150nm短波長的波長之間的區(qū)域中具有最大吸收的顯色體。另外,優(yōu)選增感色素在光記錄或其后的定影時(shí)發(fā)生分解而失去其吸收及增感功能。
作為增感色素,優(yōu)選吸收波長為200~2000nm的紫外光、可見光、紅外光中的任一種而產(chǎn)生激發(fā)狀態(tài)的物質(zhì),更優(yōu)選吸收波長為300~700nm的紫外光或可見光而產(chǎn)生激發(fā)狀態(tài)的物質(zhì)。
作為增感色素,優(yōu)選列舉菁色素、方酸菁色素、苯乙烯基色素、吡啶鎓類色素、份菁色素、亞芐基色素、Oxonol色素、薁鎓(azulenium)色素、香豆素色素、香豆素酮色素、苯乙烯基香豆素色素、吡喃色素、呫噸色素、噻噸色素、吩噻嗪色素、吩噁嗪色素、吩嗪色素、酞菁色素、氮雜卟啉色素、卟啉色素、稠環(huán)芳香族類色素、苝色素、甲亞胺色素、蒽醌色素、金屬絡(luò)合物色素、茂金屬色素等,更優(yōu)選列舉菁色素、方酸菁色素、吡啶鎓類色素、份菁色素、Oxonol色素、香豆素色素、香豆素酮色素、苯乙烯基香豆素色素、吡喃色素、呫噸色素、噻噸色素、稠環(huán)芳香族類色素、金屬絡(luò)合物色素、茂金屬色素,進(jìn)一步優(yōu)選列舉菁色素、份菁色素、Oxonol色素、金屬絡(luò)合物色素、茂金屬色素。需要說明的是,作為金屬絡(luò)合物色素,特別優(yōu)選Ru絡(luò)合物色素,作為茂金屬色素,特別優(yōu)選二茂鐵類。
除此之外,也可以使用《色素手冊(cè)》(大河原信他編講談社1986年)、《功能性色素的化學(xué)》(大河原信他編CMC 1981年)、《特殊功能材料》(池森忠三郎他編CMC 1986年)中記載的色素及染料作為本發(fā)明的增感色素。增感色素并不限定于這些,只要是對(duì)可見光顯示吸收的色素及染料,均可以任意使用。可以根據(jù)使用目的選擇這些增感色素,以使其適合作為光源的激光的波長,也可以根據(jù)用途組合使用兩種以上的增感色素。
需要說明的是,使用光記錄用組合物作為全息記錄材料時(shí),材料必須以充分的厚膜來使用且記錄光的大部分透過膜,因此,為了提高靈敏度,優(yōu)選通過減小在全息曝光波長中的增感色素的摩爾吸光系數(shù)而使增感色素的添加量盡可能地多。全息曝光波長中的增感色素的摩爾吸光系數(shù)優(yōu)選為1以上且10000以下,更優(yōu)選為1以上且5000以下,進(jìn)一步優(yōu)選為5以上且2500以下,最優(yōu)選為10以上且1000以下。
另外,全息記錄材料的記錄波長光的透光率優(yōu)選為10~99%、更優(yōu)選為20~95%、進(jìn)一步優(yōu)選為30~90%,在衍射效率、靈敏度、記錄密度(多重度)方面,其最優(yōu)選為40~85%。因此,優(yōu)選根據(jù)全息記錄材料的膜厚來調(diào)節(jié)增感色素在記錄波長中的摩爾吸光系數(shù)和添加摩爾濃度。
另外,增感色素的λmax更優(yōu)選為比記錄光波長(或定影光波長)短的波長,進(jìn)一步優(yōu)選在記錄光波長與距離記錄光波長100nm短波長的范圍之間(或在定影光波長與距離定影光波長100nm短波長的范圍之間)。
下面列舉增感色素的具體例子,但本發(fā)明并不限定于這些。
<菁色素>
<方酸菁色素>
<苯乙烯基色素>
<吡啶鎓色素>
<份菁色素>
<份菁色素續(xù)>
<亞芳基色素>
<Oxonol色素>
<薁鎓(azulenium)色素>
<香豆素色素>
<香豆素酮色素>
<苯乙烯基香豆素色素>
<吡喃色素> <呫噸色素>
<噻噸色素> <吩噻嗪色素>
<吩噁嗪色素> <吩嗪色素>
<酞菁色素> <氮雜卟啉色素>
<卟啉色素> <稠環(huán)芳香族類色素>
<苝色素> <甲亞胺色素>
<蒽醌色素> <金屬絡(luò)合物色素>

<茂金屬色素>
<菁色素續(xù)>
需要說明的是,在光記錄波長為532nm的YAG激光二倍波時(shí),作為增感色素,特別優(yōu)選為具有苯并噁唑環(huán)的三亞甲基菁色素、具有巴比妥酸性核的份菁色素、具有吡唑烷二酮酸性核的亞芐基色素、Ru絡(luò)合物色素、二茂鐵類;在光記錄波長為400~415nm的GaN或InGaN等激光時(shí),特別優(yōu)選具有苯并噁唑環(huán)的單亞甲基菁色素、份菁色素、Ru絡(luò)合物色素、二茂鐵類。
作為增感色素的優(yōu)選例,除此之外,記載于日本特開2005-99751號(hào)中。增感色素可以是市售品或利用公知的方法來合成。
作為顯色成分,優(yōu)選列舉以下的組合。作為這些具體例,優(yōu)選列舉日本特開2005-99751號(hào)中記載的例子。
i)包含酸顯色型顯色化合物以及酸發(fā)生劑的組合、根據(jù)需要還包含酸增殖劑的組合。
作為酸發(fā)生劑,優(yōu)選為二芳基碘鎓鹽、锍鹽、重氮鹽、金屬芳烴絡(luò)合物、三鹵甲基取代三嗪、磺酸酯或磺酰亞胺,更優(yōu)選二芳基碘鎓鹽或锍鹽。作為優(yōu)選的具體例可列舉日本特開2005-99753號(hào)中記載的例子。
酸發(fā)生劑的優(yōu)選具體例列舉如下,但本發(fā)明并不限定于此。

由酸顯色型顯色化合物生成的顯色體優(yōu)選為呫噸色素、熒烷色素或三苯甲烷色素。酸顯色性顯色化合物的特別優(yōu)選的具體例列舉如下,但本發(fā)明并不限定于這些。

另外,作為酸顯色型顯色化合物,還優(yōu)選使用通過酸(質(zhì)子)加成而顯色的菁原料(無色菁色素)。菁原料的優(yōu)選具體例如下所示,但本發(fā)明并不限定于這些。

菁原料(無色菁色素)、無色 菁色素、無色

作為酸增殖劑的優(yōu)選例,具體可列舉日本特開2005-17730號(hào)中記載的例子。
ii)包含堿顯色型顯色化合物與堿發(fā)生劑的組合、根據(jù)需要還包含堿增殖劑的組合。
作為堿發(fā)生劑及堿增殖劑,優(yōu)選列舉日本特開2005-17354號(hào)中記載的例子,作為堿顯色型顯色化合物,可列舉解離型偶氮色素、解離型甲亞胺色素、解離型Oxonol色素、解離型呫噸色素、解離型熒烷色素、解離型三苯甲烷型色素的非離解體。
堿顯色型顯色化合物的特別優(yōu)選的具體例列舉如下,但本發(fā)明并不限定于這些。



iii)包含如下所述的化合物的情況,所述化合物中,具有利用與來自或到達(dá)增感色素激發(fā)狀態(tài)的電子移動(dòng)或能量移動(dòng)來切斷共價(jià)鍵的功能的有機(jī)化合物部位、與具有通過切斷共價(jià)鍵而成為顯色體的特征的有機(jī)化合物部位以共價(jià)鍵鍵合。根據(jù)需要還包含堿的組合。
特別優(yōu)選的具體例列舉如下,但本發(fā)明并不限定于這些。需要說明的是,圖中的箭頭表示共價(jià)鍵的位置。



需要說明的是,作為堿,優(yōu)選列舉三丁基胺、三己基胺、三辛基胺、N,N-二甲基十二烷基胺、三芐基胺、四芐基乙二胺、4-(二甲氨基)吡啶等。
iv)包含如下所述的化合物的情況,所述化合物可以利用來自或到達(dá)增感色素激發(fā)狀態(tài)的電子移動(dòng)發(fā)生反應(yīng),從而使吸收形發(fā)生變化。
可以優(yōu)選使用所謂的電致發(fā)光化合物。本發(fā)明中優(yōu)選使用的電致發(fā)光化合物為聚吡咯類(優(yōu)選例如聚吡咯、聚(N-甲基吡咯)、聚(N-甲基吲哚)、聚吡咯并吡咯)、聚噻吩類(優(yōu)選例如聚噻吩、聚(3-己基噻吩)、聚異硫茚、聚二噻吩并噻吩、聚(3,4-乙撐二氧)噻吩)、聚苯胺類(優(yōu)選例如聚苯胺、聚(N-萘基苯胺)、聚(鄰苯二胺)、聚(苯胺-間磺酸)、聚(2-甲氧基苯胺)、聚(鄰氨基苯酚)、聚(二烯丙基胺))、聚(N-乙烯基咔唑)、Co吡啶并四氮雜卟啉絡(luò)合物、Ni菲繞啉絡(luò)合物、Fe鄰菲繞啉絡(luò)合物、紫精類、聚紫精類、鑭系二酞菁類、苯乙烯基色素類、TNF類、TCNQ/TTF絡(luò)合物類、三聯(lián)吡啶Ru絡(luò)合物類等。
下面,對(duì)脫色的化合物進(jìn)行說明。本發(fā)明中脫色的化合物是指,在200~2000nm的紫外光、可見光、紅外光區(qū)域,顯示引起吸收光譜的峰值波長λmax短波長化、

減小中的任一種變化那樣的反應(yīng)、進(jìn)一步優(yōu)選顯示引起這兩種變化那樣的反應(yīng)的化合物。另外,更優(yōu)選脫色反應(yīng)在200~900nm的波長區(qū)域發(fā)生,進(jìn)一步優(yōu)選在300~600nm的波長區(qū)域發(fā)生。
光記錄用組合物中進(jìn)行脫色反應(yīng)時(shí),優(yōu)選包含至少一種脫色化合物,所述脫色化合物,可以由原來的狀態(tài)成為吸收短波長化和/或

減小、且在全息再生光波長處不具有吸收的脫色體。由脫色化合物的脫色反應(yīng)通過熱反應(yīng)或光反應(yīng)來進(jìn)行,光反應(yīng)時(shí)可以通過對(duì)脫色化合物進(jìn)行光照射引起的直接激發(fā)來脫色,或者也可以是來自脫色成分的脫色,所述脫色成分利用通過對(duì)增感色素進(jìn)行光照射而生成的增感色素激發(fā)狀態(tài)的電子移動(dòng)或能量移動(dòng)。
作為脫色反應(yīng)的優(yōu)選組合, (A)所述脫色化合物為在光記錄波長或定影光波長處具有吸收的色素,在光記錄曝光或定影光照射時(shí)吸收光,其結(jié)果使自身脫色。
(B)具有至少在光記錄波長或定影光波長處具有吸收的增感色素和在全息再生光的波長的摩爾吸光系數(shù)

為1000以下、優(yōu)選100以下的脫色化合物,在光記錄曝光或定影光照射時(shí)增感色素吸收光,通過利用其激發(fā)能量的電子移動(dòng)或能量移動(dòng),使脫色化合物脫色。
(C)通過光反應(yīng)或熱反應(yīng)脫色劑前體或脫色劑產(chǎn)生,其使脫色化合物脫色。由脫色劑前體產(chǎn)生脫色劑是通過脫色劑前體的熱分解、通過對(duì)脫色劑前體進(jìn)行光照射而引起的光分解、或由增感色素的激發(fā)狀態(tài)向脫色劑前體的電子移動(dòng)或能量移動(dòng)等引起。脫色劑優(yōu)選為自由基、酸、堿、親核劑、親電子劑、單態(tài)氧中的任一種,因而,脫色劑前體優(yōu)選為自由基發(fā)生劑、酸發(fā)生劑、堿發(fā)生劑、親核劑發(fā)生劑、親電子劑發(fā)生劑、三線態(tài)氧中的任一種。作為脫色前體,更優(yōu)選為自由基發(fā)生劑、酸發(fā)生劑、堿發(fā)生劑中的任一種。
在上述(A)的方式中利用光記錄曝光進(jìn)行脫色反應(yīng)時(shí),作為脫色化合物的優(yōu)選例,可列舉上述的增感色素的例子。這時(shí),優(yōu)選脫色化合物的λmax在記錄光波長和距離記錄光波長100nm的短波長區(qū)域之間。
另一方面,在上述(A)的方式中利用定影光照射進(jìn)行脫色反應(yīng)的情況與(B)及(C)的方式的情況下,使用記錄光波長中的吸收小的脫色化合物。這時(shí),作為脫色化合物,其記錄光波長的摩爾吸光系數(shù)優(yōu)選為1000以下、更優(yōu)選為100以下、最優(yōu)選為0。優(yōu)選脫色化合物的λmax在記錄光波長和距離記錄光波長200nm的短波長區(qū)域之間。
在以(A)的定影光進(jìn)行脫色的情況與(B)及(C)的情況下,作為脫色化合物,優(yōu)選為菁色素、方酸菁色素、苯乙烯基色素、吡啶鎓類色素、份菁色素、亞芐基色素、Oxonol色素、香豆素色素、吡喃色素、呫噸色素、噻噸色素、吩噻嗪色素、吩噁嗪色素、吩嗪色素、酞菁色素、氮雜卟啉色素、卟啉色素、稠環(huán)芳香族類色素、苝色素、甲亞胺色素、偶氮色素、蒽醌色素、金屬絡(luò)合物色素中的任一種,進(jìn)一步優(yōu)選為菁色素、苯乙烯基色素、份菁色素、亞芐基色素、Oxonol色素、香豆素色素、呫噸色素、甲亞胺色素、偶氮色素、金屬絡(luò)合物色素中的任一種。
特別是在(C)的方法中脫色劑為酸時(shí),作為脫色化合物優(yōu)選為解離型亞芐基色素、解離型Oxonol色素、解離型呫噸色素、解離型偶氮色素的解離體,更優(yōu)選為解離型亞芐基色素、解離型Oxonol色素、解離型偶氮色素的解離體。在此所謂的解離型色素是指,具有-OH基、-SH基、-COOH基、-NHSO2R基、-CONHSO2R基等pKa為約2~14的范圍內(nèi)的活性氫、通過質(zhì)子解離而使吸收長波長化或高

化的色素的總稱。因而,只要預(yù)先用堿對(duì)解離型色素進(jìn)行處理而成為解離型,就可以制備預(yù)先長波長化或高

化的色素,可以利用光酸發(fā)生劑使其變化為非解離型而進(jìn)行脫色(短波長化或低

化)。
另外,特別是在脫色劑為堿時(shí),只要使用預(yù)先用酸處理而成為顯色體的三苯甲烷色素、呫噸色素、熒烷色素等酸顯色性色素顯色體作為脫色化合物,就可以利用光堿發(fā)生劑使其變化為非質(zhì)子加成體而進(jìn)行脫色(短波長化或低

化)。
下面列舉本發(fā)明的脫色化合物的具體例,但本發(fā)明并不限定于這些。



<酸顯色色素顯色體、主要為堿脫色>
<菁原料酸顯色體、主要為堿脫色>
另外,作為脫色化合物,還可以優(yōu)選列舉以下的脫色化合物的實(shí)例,所述脫色化合物利用來自通過光記錄曝光或定影光照射生成的增感色素激發(fā)狀態(tài)的電子移動(dòng)來切斷鍵,其結(jié)果可以進(jìn)行脫色。
這些脫色化合物原來為菁色素,但通過因電子移動(dòng)而引起的鍵的切斷變化成菁原料(無色菁色素),從而引起吸收的脫色或短波長化。
<通過因電子移動(dòng)而引起的鍵的切斷來脫色>
脫色劑前體為酸發(fā)生劑時(shí),作為優(yōu)選的例子,可列舉上述酸發(fā)生劑的例子。為自由基發(fā)生劑時(shí),作為優(yōu)選的具體例,可列舉日本特開2005-115361號(hào)中記載的例子。為堿發(fā)生劑時(shí),作為優(yōu)選的例子,可列舉陰離子聚合引發(fā)劑,具體可列舉日本特開2005-17354號(hào)中記載的例子。
作為脫色反應(yīng)的具體例,可優(yōu)選列舉日本特開2005-309359號(hào)中記載的例子。
<光聚合引發(fā)劑> 光記錄用組合物優(yōu)選包含光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑,只要是對(duì)記錄光具有靈敏度的物質(zhì),就沒有特別限制,可以使用光自由基聚合引發(fā)劑、陽離子聚合引發(fā)劑等。從聚合反應(yīng)的效率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選光自由基聚合引發(fā)劑。
作為光自由基聚合引發(fā)劑,可列舉例如2,2’-二(鄰氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,1’-二咪唑、2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-(對(duì)甲氧基苯基乙烯基)-1,3,5-三嗪、二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、4,4’-二叔丁基二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、4-二乙氨基苯基重氮苯六氟磷酸鹽、苯偶姻、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-2-酮、二苯甲酮、噻噸酮、2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基酰基膦氧化物、三苯基丁基硼酸四乙基銨、二(η5-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)二[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基鈦]等。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。另外,也可以根據(jù)照射的光的波長來并用后述的增感色素。
另外,作為陽離子聚合引發(fā)劑,可列舉2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯甲基)-6-(對(duì)甲氧基苯基乙烯基)-1,3,5-三嗪、二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、二苯基碘鎓六氟磷酸鹽、4,4’-二叔丁基二苯基碘鎓四氟硼酸鹽、4-二乙氨基苯基重氮苯六氟磷酸鹽、三苯基丁基硼酸四乙基銨、二苯基-4-苯硫基苯基锍六氟磷酸鹽等。
光記錄用組合物中的所述光聚合引發(fā)劑的含量優(yōu)選為0.01~5質(zhì)量%、更優(yōu)選為1~3質(zhì)量%。
<基體形成成分> 光記錄介質(zhì)的記錄層中包含通常稱為基體的與記錄或保存有關(guān)的單體或用于保持光聚合引發(fā)劑的聚合物?;w是為了提高涂膜性、膜強(qiáng)度及全息記錄特性改善效果而使用的物質(zhì)。本發(fā)明的光記錄用組合物可以包含作為基體形成成分的固化性化合物。作為所述固化性化合物,可以使用熱固化性化合物、使用催化劑等通過光照射而固化的光固化性化合物,優(yōu)選熱固化性化合物。
作為記錄層中包含的熱固化性基體,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,可列舉例如由異氰酸酯化合物和醇化合物形成的聚氨酯樹脂或由環(huán)氧化合物形成的環(huán)氧化合物、蜜胺化合物、福爾馬林化合物、將(甲基)丙烯酸或衣康酸等不飽和酸的酯化合物或酰胺化合物進(jìn)行聚合得到的聚合物等。其中,優(yōu)選由異氰酸酯化合物和醇化合物形成的聚氨酯基體,從記錄的保持性方面考慮,最優(yōu)選由多官能異氰酸酯和多官能醇形成的三維聚氨酯基體。
下面,對(duì)于可以形成聚氨酯基體的多官能異氰酸酯及多官能醇,敘述具體例。
作為所述多官能異氰酸酯,具體可列舉二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、亞苯基-1,3-二異氰酸酯、亞苯基-1,4-二異氰酸酯、1-甲氧基亞苯基-2,4-二異氰酸酯、1-甲基亞苯基-2,4-二異氰酸酯、2,4-甲苯撐二異氰酸酯、2,6-甲苯撐二異氰酸酯、1,3-苯二亞甲基二異氰酸酯、1,4-苯二亞甲基二異氰酸酯、亞聯(lián)苯基-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲氧基亞聯(lián)苯基-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲基亞聯(lián)苯基-4,4’-二異氰酸酯、二苯甲烷-2,4’-二異氰酸酯、二苯甲烷-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲氧基二苯甲烷-4,4’-二異氰酸酯、3,3’-二甲基二苯甲烷-4,4’-二異氰酸酯、亞萘基-1,5-二異氰酸酯、亞環(huán)丁基-1,3-二異氰酸酯、亞環(huán)戊基-1,3-二異氰酸酯、亞環(huán)己基-1,3-二異氰酸酯、亞環(huán)己基-1,4-二異氰酸酯、1-甲基亞環(huán)己基-2,4-二異氰酸酯、1-甲基亞環(huán)己基-2,6-二異氰酸酯、1-異氰酸酯-3,3,5-三甲基-5-異氰酸酯甲基環(huán)己烷、環(huán)己烷-1,3-二(甲基異氰酸酯)、環(huán)己烷-1,4-二(甲基異氰酸酯)、異佛爾酮二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-2,4’-二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-4,4’-二異氰酸酯、亞乙基二異氰酸酯、四亞甲基-1,4-二異氰酸酯、六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、十二亞甲基-1,12-二異氰酸酯、苯基-1,3,5-三異氰酸酯、二苯甲烷-2,4,4’-三異氰酸酯、二苯甲烷-2,5,4’-三異氰酸酯、三苯甲烷-2,4’,4”-三異氰酸酯、三苯甲烷-4,4’,4”-三異氰酸酯、二苯甲烷-2,4,2’,4’-四異氰酸酯、二苯甲烷-2,5,2’,5’-四異氰酸酯、環(huán)己烷-1,3,5-三異氰酸酯、環(huán)己烷-1,3,5-三(甲基異氰酸酯)、3,5-二甲基環(huán)己烷-1,3,5-三(甲基異氰酸酯)、1,3,5-三甲基環(huán)己烷-1,3,5-三(甲基異氰酸酯)、二環(huán)己基甲烷-2,4,2’-三異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷-2,4,4’-三異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸甲酯、或利用這些有機(jī)異氰酸酯化合物的化學(xué)計(jì)量的過量與含多官能性活性氫的化合物的反應(yīng)而得到的兩末端異氰酸酯預(yù)聚物等。其中,特別優(yōu)選二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯。這些物質(zhì)可以單獨(dú)使用一種,也可以并用兩種以上。
所述多官能醇可以是單獨(dú)的多官能醇,也可以是與其它多官能醇的混合狀態(tài)。作為多官能醇,可列舉乙二醇、三乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇、新戊二醇等甘醇類;丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、四甲撐二醇等二醇類;雙酚類、或?qū)⑦@些多官能醇用聚環(huán)氧乙烷鏈或聚環(huán)氧丙烷鏈進(jìn)行修飾而成的化合物、將甘油、三羥甲基丙烷、丁三醇、戊三醇、己三醇、癸三醇等三醇類等這些多官能醇用聚環(huán)氧乙烷鏈或聚環(huán)氧丙烷鏈進(jìn)行修飾而成的化合物等。
光記錄用組合物中的所述基體形成成分的含量優(yōu)選為10~95質(zhì)量%、更優(yōu)選為35~90質(zhì)量%。如果所述含量為10質(zhì)量%以上,則可以容易地得到穩(wěn)定的干涉圖像,如果所述含量為95質(zhì)量%以下,則在衍射效率方面可以得到期望的性能。
<其它成分> 在光記錄用組合物中,根據(jù)需要,為了改良光記錄用組合物的貯存穩(wěn)定性,也可以添加阻聚劑、抗氧化劑。
作為所述阻聚劑或抗氧化劑,可列舉例如氫醌、對(duì)苯醌、氫醌單甲醚、2,6-二叔丁基-對(duì)甲酚、2,2’-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、三苯基亞磷酸酯、三壬基苯基亞磷酸酯、吩噻嗪、N-異丙基-N’-苯基-對(duì)苯二胺等。
所述阻聚劑或抗氧化劑的添加量,相對(duì)于記錄用單體的總量優(yōu)選為3質(zhì)量%以下。當(dāng)所述添加量超過3質(zhì)量%時(shí),有時(shí)會(huì)使聚合變慢,或者極端情況下不發(fā)生聚合。
光記錄用組合物中,還可以根據(jù)需要添加增感色素。作為所述增感色素,可以使用“Research Disclosure,Vol.200,1980年12月、20036項(xiàng)”、“增感劑”(p.160~p.163、講談社;德丸克己·大河原信/編、1987年)等中記載的公知的化合物。
作為所述增感色素,具體可列舉日本特開昭58-15603號(hào)公報(bào)中記載的3-香豆素酮化合物、日本特開昭58-40302號(hào)公報(bào)中記載的噻喃鎓鹽(thiopyrylium)、日本特公昭59-28328號(hào)公報(bào)、日本特公昭60-53300號(hào)公報(bào)中記載的萘并噻唑份菁化合物、日本特公昭61-9621號(hào)公報(bào)、日本特公昭62-3842號(hào)公報(bào)、日本特開昭59-89303號(hào)公報(bào)、日本特開昭60-60104號(hào)公報(bào)中記載的份菁化合物。
另外,還可以列舉“功能性色素的化學(xué)”(1981年、CMC出版社、p.393~p.416)、“著色劑”(60[4]212-224(1987))等中記載的色素。具體可列舉陽離子性次甲基色素、陽離子性碳正離子色素、陽離子性醌亞胺色素、陽離子性吲哚啉色素、陽離子性苯乙烯基色素。
另外,分光增感色素中還包含香豆素(也包含香豆素酮或磺酰香豆素)色素、部分苯乙烯基(merostyryl)色素、Oxonol色素、hemioxonol色素等酮基色素;非酮基聚次甲基色素、三芳基甲烷色素、呫噸色素、蒽色素、羅丹明色素、吖啶色素、苯胺色素、偶氮色素等非酮基色素;甲亞胺色素、菁色素、碳菁色素、二碳菁色素、三碳菁色素、半菁色素、苯乙烯基色素等非酮基聚次甲基色素;吖嗪色素、噁嗪色素、噻嗪色素、喹啉色素、噻唑色素等醌亞胺色素等。
所述增感色素可以單獨(dú)使用一種,也可以組合使用兩種以上。
光記錄用組合物中,為了提高由所述光記錄用組合物形成的記錄層的靈敏度,還可以含有光熱變換材料。
作為所述光熱變換材料沒有特別限制,可以根據(jù)目標(biāo)的功能或性能來適當(dāng)選擇,例如,從與光聚合物一起向記錄層添加時(shí)的簡便性、入射光不發(fā)生散射等的特性方面考慮,優(yōu)選有機(jī)染料色素,另外,從不吸收、不散射用于記錄的光源的光的方面考慮,優(yōu)選紅外線吸收色素。
所述紅外線吸收色素沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當(dāng)選擇,優(yōu)選陽離子性色素、絡(luò)合物形成色素、醌系中性色素等。另外,所述紅外線吸收色素的最大吸收波長優(yōu)選為600~1000nm的范圍、更優(yōu)選為特別是700~900nm的范圍。
所述紅外線吸收色素的含量,在由本發(fā)明的光記錄用組合物形成的記錄層中,可以由紅外區(qū)域中吸光度最高的波長的吸光度來確定。作為該吸光度優(yōu)選為0.1~2.5的范圍、更優(yōu)選為0.2~2.0的范圍。
在光記錄用組合物中,為了緩和聚合時(shí)的體積變化,可以進(jìn)一步根據(jù)需要添加與聚合成分向反方向擴(kuò)散的成分,或者也可以添加具有酸裂解構(gòu)成的化合物。
光記錄用組合物可以用于通過包含有信息的光的照射來進(jìn)行該信息記錄的各種全息記錄用組合物,特別優(yōu)選用作體全息記錄用組合物。
需要說明的是,只要全息記錄用組合物具有足夠低的粘度,就可以通過流延形成記錄層。另一方面,當(dāng)其為無法流延的高粘度時(shí),使用分配器在下側(cè)基板上安裝記錄層,并在該記錄層上以上側(cè)基板作蓋的方式進(jìn)行按壓,使其擴(kuò)展在整個(gè)面上,從而可以形成記錄介質(zhì)。
[折射率補(bǔ)償?shù)囊饬x] 對(duì)如上所述的全息記錄介質(zhì)10中的折射率補(bǔ)償?shù)囊饬x進(jìn)行說明。
<干涉條紋的角度變化> 在參照的圖中,圖2是說明信息記錄前后的干涉條紋的角度的圖。需要說明的是,實(shí)際上以圖2所示的角度并不能記錄干涉條紋,圖2是為了便于說明而概念地進(jìn)行表示的圖。
圖2所示的干涉條紋S,成為相對(duì)記錄層12的厚度方向N(垂直相交于記錄層12的平面方向P的方向)構(gòu)成角度φ的干涉條紋。記錄了該干涉條紋S的記錄層12,在通過記錄時(shí)的聚合反應(yīng)及記錄后的溫度下降而發(fā)生收縮時(shí),平面方向P受到基板11和基板13的約束幾乎沒有尺寸變化,但由于厚度方向N是自由的,因此,其結(jié)果記錄層12幾乎僅在厚度方向N上發(fā)生收縮。于是,干涉條紋S僅角度Δ

方向改變,成為干涉條紋S’。干涉條紋S’相對(duì)于厚度方向N構(gòu)成角度φ*。
這樣的角度φ*,根據(jù)FPR(Fringe Plane Rotation)模型,將記錄層12的收縮率設(shè)定為α,通過下述式(2)來求出。


…(2) 由此,在向全息記錄介質(zhì)10記錄信息的前后,因記錄層12的收縮而導(dǎo)致干涉條紋S的角度發(fā)生變化。而且,根據(jù)上述式(2),在實(shí)際樣品中,可以估算記錄層12的收縮率α。
在估算收縮率α?xí)r,利用如后所述的普通的平面波雙光束干涉裝置,在全息記錄介質(zhì)10的樣品上以規(guī)定的角度φ來記錄弱衍射效率(~1%)的干涉條紋,其后利用記錄介質(zhì)的定影操作使全息記錄介質(zhì)10的光反應(yīng)成分完全消耗后,對(duì)衍射效率的再生角度依賴性進(jìn)行測量,再次測量干涉條紋S的角度。記錄時(shí),利用定影后的干涉條紋傾斜角的變化,可以由上述式(2)估算記錄層12的收縮率α。
<雙光束干涉曝光裝置> 因干涉條紋的角度變化而導(dǎo)致對(duì)再生信號(hào)輸出功率的影響,可以使用圖3所示的雙光束干涉曝光裝置來測定。
圖3所示的雙光束干涉曝光裝置50的構(gòu)成為,其備有曝光用激光裝置L、ND濾光片51、空間濾光片52、光束擴(kuò)大器53、1/2波長板54(54a及54b)、光欄55、偏振光分束器56、反射鏡57(57a及57b)、樣品架58及功率計(jì)PM。
作為曝光用激光裝置L,可以使用例如波長532nm的SHG激光。在雙光束干涉曝光裝置50中,由曝光用激光裝置L射出的光束,通過ND濾光片51進(jìn)行光量調(diào)整,通過空間濾光片52形成針孔狀除去噪聲后,利用光束擴(kuò)大器53,擴(kuò)大成直徑6mm的光束。然后,通過1/2波長板54a調(diào)整直線偏振光的角度,通過偏振光分束器56分支為兩個(gè)光束。此時(shí),為了使分支的兩個(gè)光束為相同強(qiáng)度,用1/2波長板54a進(jìn)行調(diào)整。用偏振光分束器56分支而成的一個(gè)光束通過1/2波長板54b,成為與另一個(gè)光束相同方向的偏振光。然后,利用反射鏡57,對(duì)樣品架58上支撐的全息記錄介質(zhì)的樣品59的記錄層照射各光束。
在對(duì)記錄的干涉條紋上的再生光輸出功率進(jìn)行測定時(shí),通過照射用偏振光分束器56分支而成的光束之一(相當(dāng)于讀取光)使其產(chǎn)生再生光,用功率計(jì)PM測定該再生光的強(qiáng)度。樣品架58可以旋轉(zhuǎn),通過改變樣品59的方向,可知樣品角θ與再生光強(qiáng)度的關(guān)系。
圖4是表示由通常優(yōu)選的記錄層的0.1%的體積收縮而發(fā)生的干涉條紋角度的變化的圖。在圖4中,橫軸為圖3所示的樣品架的角度(樣品角θ),在此為記錄干涉條紋時(shí)的樣品角θ。樣品角θ將信息光與參照光的入射角度相等的方向設(shè)定為0度??v軸表示布拉格角(滿足衍射條件的角度)的偏移量。布拉格角的偏移量表示在有0.1%的收縮時(shí),如果與記錄時(shí)有任何程度的角度偏移,則再生光輸出功率變得最大。各線的說明表示交叉角θAIR和收縮率α。例如,“5度-0.1%”表示交叉角θAIR為5度、收縮率α為0.1%。
在圖4所示的任一種交叉角的條件下,當(dāng)樣品角θ為0度時(shí),其布拉格角的偏移都為0度。其原因在于,當(dāng)樣品角θ為0度時(shí),由于相對(duì)于記錄層12的垂直方向(參照?qǐng)D2的厚度方向N),信息光和參照光對(duì)稱地入射,因此,在沿厚度方向N的方向上形成干涉條紋S,即使其厚度因記錄層12的收縮而發(fā)生變化,干涉條紋S的角度及間隔也沒有變化。
在任一種交叉角的條件下,記錄時(shí)的樣品角θ越大,其布拉格角的偏移量越大。當(dāng)然,0.1%的收縮率是通常良好的條件,由圖4可看出,只要布拉格角的偏移量為約±0.04度,就可以是實(shí)際應(yīng)用上可以容許的偏移。
需要說明的是,應(yīng)當(dāng)注意,圖4的布拉格角的偏移量是假設(shè)在光照射前后記錄層12上平均折射率沒有變化的情況的偏移量。即,如果沒有本發(fā)明利用平均折射率的變化的補(bǔ)償,則當(dāng)收縮率為0.1%時(shí),就會(huì)發(fā)生僅此程度的布拉格角的偏移。
因再生時(shí)的讀取光入射角的偏移而導(dǎo)致的衍射效率的下降,可以利用Kogelnik的耦合波理論來計(jì)算。圖5是表示每個(gè)交叉角上樣品角的偏移量與衍射效率的關(guān)系的圖。在圖5中,橫軸表示樣品角θ,縱軸標(biāo)準(zhǔn)化地表示衍射效率。各線的說明表示交叉角θAIR。
如圖5所示,相對(duì)于以交叉角θAIR為5~45度來記錄的干涉條紋,當(dāng)再生時(shí)讀取光(參照光)的角度偏移時(shí)(該偏移相當(dāng)于橫軸的樣品角θ的大小),衍射效率慢慢下降。例如,可知在交叉角θAIR為45度時(shí),如果參照光的角度偏移0.04度,則衍射效率下降50%。根據(jù)交叉角θAIR不同,記錄時(shí)形成的干涉條紋的間隔也不同,交叉角θAIR為5度時(shí)寬,交叉角θAIR為45度時(shí)窄。在交叉角θAIR大至45度那樣時(shí),由參照光(讀取光)的角度偏移帶來的影響大。
需要說明的是,應(yīng)當(dāng)注意,在圖5中表示假設(shè)記錄前后的記錄層12沒有收縮、平均折射率沒有變化的情況下的計(jì)算結(jié)果。
<光學(xué)補(bǔ)償量C的范圍> 如上所述,在記錄層12的收縮(即參照光的角度偏移)與衍射效率的關(guān)系下,圖6表示如本發(fā)明那樣的光學(xué)補(bǔ)償量C(=(1-(n2/n1))/α)的優(yōu)選范圍。圖6是表示在特定的交叉角中、在樣品角度±40度的記錄條件下進(jìn)行最佳補(bǔ)償(角度偏移的范圍與α=0.1%為同等以下)時(shí)的收縮率與光學(xué)補(bǔ)償量C的關(guān)系的圖。例如,在交叉角θAIR為5度的情況下,收縮率α為0.5%時(shí),如果計(jì)算布拉格角的偏移為0的光學(xué)補(bǔ)償量,則其為0.95。如果參照?qǐng)D6,則在交叉角θAIR為5度時(shí),其不因收縮率α而異,大致為0.95,這意味著相對(duì)于收縮前后的厚度變化,平均折射率的變化比例大致相同時(shí),可以得到光學(xué)補(bǔ)償。
參照?qǐng)D6可知,在實(shí)用上的交叉角為5~45度的范圍中,當(dāng)光學(xué)補(bǔ)償量C滿足0.8≤C≤1.0時(shí),大致可以得到不因交叉角θAIR而異的良好的光學(xué)補(bǔ)償。
[全息記錄裝置] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的全息記錄裝置之一,是將記錄光源發(fā)出的記錄光分為信息光和參照光、并將各自的光聚光在全息記錄介質(zhì)上的裝置,可以使用與圖3所示的雙光束干涉曝光裝置同等的裝置。圖7是第一例中的全息記錄裝置的構(gòu)成圖。全息記錄裝置60的構(gòu)成為,相對(duì)圖3所示的雙光束干涉曝光裝置,追加空間調(diào)制元件61、控制折射率用光源62,設(shè)置數(shù)據(jù)讀取裝置63來取代功率計(jì)PM,設(shè)置底座64來取代樣品架58。
空間調(diào)制元件61用于將信息輸入到信息光(設(shè)定為直進(jìn)偏振光分束器56的光束)的截面上,將記錄的信息以像素配列的方式顯示,通過利用該像素來遮擋光束,由此在光的橫截面上輸入信息。
控制折射率用光源62是包含于全息記錄介質(zhì)10中的、發(fā)出使與聚合性單體不同的化合物顯色或脫色的光的光源。該控制折射率用光源62的波長與曝光用激光裝置L不同??刂普凵渎视霉庠?2在向全息記錄介質(zhì)10記錄信息后,通過未圖示的控制裝置或通過使用者的操作來發(fā)光。
數(shù)據(jù)讀取裝置63具有CCD等矩陣狀的光學(xué)讀取元件,是對(duì)包含于再生光的橫截面的像素狀的數(shù)據(jù)配列進(jìn)行讀取的公知的裝置。
底座64,在支撐全息記錄介質(zhì)10的同時(shí),為了改變?nèi)⒂涗浗橘|(zhì)10中的記錄位置,通過在全息記錄介質(zhì)10的平面方向上旋轉(zhuǎn)或平行移動(dòng)等可以移動(dòng),由此,可以在全息記錄介質(zhì)10的整個(gè)面上記錄信息。例如,底座64可以以旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)的方式構(gòu)成。
根據(jù)這樣的全息記錄裝置60,在記錄信息后,照射來自控制折射率用光源62的光,使全息記錄介質(zhì)10的記錄層12的平均折射率下降,可以補(bǔ)償因記錄層12的收縮而導(dǎo)致的光學(xué)偏移。
下面,對(duì)全息記錄裝置的其它形式進(jìn)行說明。圖8是第二例中的全息記錄裝置的構(gòu)成圖。
如圖8所示,全息記錄裝置70的構(gòu)成為,其主要備有激光光源71、反射鏡72、DMD元件73、物鏡74a、74b、數(shù)據(jù)讀取裝置75、底座76、控制折射率用光源77及控制裝置78。
激光光源71是射出相干光的光源,配置在將其光向反射鏡72射出的方向上。
反射鏡72配置在使來自激光光源71的光向DMD元件33反射的方向上。
DMD元件73的構(gòu)成為,其備有配置成矩陣狀的多個(gè)微小的反射鏡73a、使各反射鏡73a的方向轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換裝置73b。通過使從反射鏡72側(cè)射出的光在規(guī)定的反射鏡73a上反射,生成信息光和參照光。例如,使配置在外圍附近的環(huán)狀區(qū)域的多個(gè)反射鏡73a的一部分以固定的圖案面向物鏡74a側(cè),將由這一部分反射鏡73a反射的環(huán)狀的光設(shè)定為參照光。另外,基于從控制裝置78輸入的數(shù)據(jù),將配置在形成參照光的一部分反射鏡73a的內(nèi)側(cè)的多個(gè)反射鏡73a的方向,適當(dāng)設(shè)定為與物鏡74a側(cè)的方向不同的方向,將由該內(nèi)側(cè)區(qū)域的反射鏡73a反射的光設(shè)定為信息光。即,利用DMD元件73,在信息光的橫截面上以矩陣狀配置光信息。
物鏡74a使來自DMD元件73的參照光及信息光聚光,使這些光在全息記錄介質(zhì)10的記錄層12中發(fā)生干涉。
數(shù)據(jù)讀取裝置75與全息記錄裝置60的數(shù)據(jù)讀取裝置63同樣。
底座76在支撐全息記錄介質(zhì)10的同時(shí),為了改變記錄介質(zhì)10中的記錄位置,向與入射到全息記錄介質(zhì)10的光的光軸垂直的方向上,相對(duì)于該光可進(jìn)行相對(duì)移動(dòng),由此,可以在全息記錄介質(zhì)10的整個(gè)面上記錄信息。例如,底座76可以以旋轉(zhuǎn)載物臺(tái)的方式構(gòu)成。
控制折射率用光源77與控制折射率用光源62同樣,以可以向位于底座76的全息記錄介質(zhì)10發(fā)光的方式來配置。
控制裝置78是數(shù)字控制激光光源71、DMD元件73及底座76的裝置。
控制裝置78與向全息記錄裝置70指示信息記錄的裝置、例如個(gè)人電腦終端或錄像裝置等連接,在記錄信息時(shí)由這些裝置輸入信息,在讀取信息時(shí)將讀取的信息向這些裝置輸入。
在記錄信息時(shí),控制裝置78根據(jù)記錄的信息來改變DMD元件73的反射鏡73a的方向,同時(shí)由激光光源71射出光,生成信息光和參照光。另外,為了在全息記錄介質(zhì)10的適當(dāng)?shù)奈恢蒙嫌涗浻涗淈c(diǎn)(干涉條紋),驅(qū)動(dòng)底座76。另外,控制裝置78的構(gòu)成為,在全息記錄結(jié)束時(shí),其使控制折射率用光源77發(fā)光,以使記錄層12的平均折射率下降。
需要說明的是,在由全息記錄介質(zhì)10讀取信息時(shí),控制裝置78控制DMD元件73的相當(dāng)于信息光的區(qū)域的反射鏡73a,使得光不面向物鏡74a,且將相當(dāng)于參照光的區(qū)域的反射鏡73a控制在與記錄時(shí)相同圖案的方向上,由此對(duì)全息記錄介質(zhì)10僅照射參照光。另外,在全息記錄介質(zhì)10中,驅(qū)動(dòng)底座76,以使參照光(讀取光)照射到應(yīng)該讀取的記錄點(diǎn)(干涉條紋)上。然后,取得入射到數(shù)據(jù)讀取裝置75的再生光,向指示讀取的裝置輸出。
根據(jù)如上構(gòu)成的全息記錄裝置70,在向全息記錄介質(zhì)10記錄信息后,由控制折射率用光源77照射光,使全息記錄介質(zhì)10的記錄層12的平均折射率下降,可以補(bǔ)償因記錄層12的收縮而導(dǎo)致的光學(xué)偏移。
以上對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式,可以進(jìn)行適當(dāng)變形來實(shí)施。例如,在上述全息記錄裝置60、70中,采用了與全息記錄光不同波長的光作為使平均折射率下降的光,但也可以用全息記錄光使平均折射率下降。即,作為用于記錄層12的光記錄組合物,也可以使用通過照射全息記錄光而使平均折射率下降的物質(zhì)。
下面,對(duì)確認(rèn)了本發(fā)明效果的實(shí)施例進(jìn)行說明。參照以下的實(shí)施例可以更加理解本發(fā)明的意義。
實(shí)施例 本實(shí)施例是利用聚合性單體的聚合而使平均折射率下降的例子。使用后述的特定的記錄材料(實(shí)施例1、實(shí)施例2),即使在因全息記錄而發(fā)生收縮后,也確認(rèn)再生時(shí)的布拉格角的變化小。
<記錄層的涂敷液的制備> 將記錄層組合物分成下述溶液A和溶液B來制備。在供給干燥氮的手套箱中進(jìn)行制備,所述干燥氮是如下所述來進(jìn)行制備的,進(jìn)一步使用簡易空氣干燥器(IAC株式會(huì)社制、商品名EFA5-100-A)將氮?dú)庵械乃殖?,使其?5℃時(shí)的相對(duì)濕度低于20%,所用的用具或容器預(yù)先進(jìn)行了充分干燥而除去水分。
(實(shí)施例1) ·溶液A DM-55(具有聚合性基團(tuán)的色素)…1.30g 二(環(huán)戊二烯基)-二(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)苯基)鈦(由汽巴精化株式會(huì)社制造、商品名IRGACURE784) …0.25g 六亞甲基二異氰酸酯(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名Takenate T-700) …5.9g ·溶液B 甘油的PO改性三醇(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名MN-300) …8.08g 聚乙二醇(東京化成工業(yè)株式會(huì)社制造)…7.16g 固化劑(San-Apro株式會(huì)社制造、商品名U-CATSA102) …0.30g (實(shí)施例2) ·溶液A DM-55(具有聚合性基團(tuán)的色素) …1.73g 二(環(huán)戊二烯基)-二(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)苯基)鈦(由汽巴精化株式會(huì)社制造、商品名IRGACURE784) …0.25g 六亞甲基二異氰酸酯(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名Takenate T-700)…5.9g ·溶液B 甘油的PO改性三醇(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名MN-300)…8.08g 聚乙二醇(東京化成工業(yè)株式會(huì)社制造) …7.16g 固化劑(San-Apro株式會(huì)社制造、商品名U-CATSA102) …0.30g (現(xiàn)有例) ·溶液A 9,9’-聯(lián)苯基芴的EO改性丙烯酸酯(大阪氣體化學(xué)株式會(huì)社制造、商品名Ogsol EA0200) …1.73g 二(環(huán)戊二烯基)-二(2,6-二氟-3-(吡咯-1-基)苯基)鈦(由汽巴精化株式會(huì)社制造、商品名IRGACURE784)…0.25g 六亞甲基二異氰酸酯(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名Takenate T-700) …5.9g ·溶液B 甘油的PO改性三醇(三井化學(xué)聚氨酯株式會(huì)社制造、商品名MN-300) …8.08g 聚乙二醇(東京化成工業(yè)株式會(huì)社制造) …7.16g 固化劑(San-Apro株式會(huì)社制造、商品名U-CATSA102)…0.30g <記錄層的形成> 將如上所述制備的記錄層組合物的溶液A為7.88g和溶液B為9.36g的比例混合。在預(yù)先使其充分干燥而除去了表面水分的兩片玻璃基板之間夾持隔板,構(gòu)成設(shè)有300μm厚度的空隙的矩形單元,在該空隙中注入該混合溶液。用烘箱使其在80℃下加熱固化6小時(shí),得到全息記錄介質(zhì)。到溶液的混合、向矩形單元的注入,與制備時(shí)同樣在供給干燥氮的手套箱內(nèi)進(jìn)行。
<干涉條紋的記錄> 對(duì)干涉條紋的記錄而言,使用圖3所示的雙光束干涉曝光裝置50,在激光光源的波長532nm、θAIR=15度、樣品角度θ為-31.5~+31.5度的范圍中,每4.5度多重記錄15個(gè)干涉條紋。其后,為了使記錄層的材料完全消耗,用Xe燈進(jìn)行定影(記錄材料的消耗)。
<布拉格角的偏移量的測定> 對(duì)于定影后的樣品,以記錄光的一方作為參照光,測定記錄角度與衍射光的再生峰角度的偏移量。為了緩和全息記錄中的記錄材料消耗的影響,調(diào)節(jié)曝光強(qiáng)度,使其因15多重記錄引起的材料動(dòng)態(tài)范圍(M/#)的消耗為5%以下。
另外,在該評(píng)價(jià)中,由于記錄層的厚度變化和平均折射率變化都影響角度偏移的結(jié)果,因此,另外利用邁克爾遜氏(Michelson)干涉系統(tǒng)測定記錄層的厚度。在實(shí)施例1、2中,收縮率α及光學(xué)補(bǔ)償量C如下所述。
實(shí)施例1 收縮率α 0.6% 光學(xué)補(bǔ)償量C 0.95 實(shí)施例2 收縮率α 1.0% 光學(xué)補(bǔ)償量C 0.97 圖9是表示實(shí)施例1、2中的樣品角與布拉格角的偏移量的關(guān)系的圖。在圖9中,除了實(shí)施例1、2的值以外,表示收縮率α為0.6%或1.0%的情況下沒有平均折射率變化時(shí)的計(jì)算值。
可知收縮率α為0.6%及1.0%時(shí),布拉格角的偏移量分別為-0.35~+0.24度及-0.6~+0.38度,相對(duì)于此,在實(shí)施例1、2中,利用因記錄后的平均折射率下降而帶來的光學(xué)補(bǔ)償效果,抑制布拉格角的偏移量在-0.02~+0.03度。
<伴隨記錄的進(jìn)行的收縮校正> 對(duì)于實(shí)施例1、2,伴隨記錄的進(jìn)行明確了因記錄層的平均折射率變化而進(jìn)行的收縮校正。
使用圖3所示的雙光束干涉曝光裝置50,在波長532nm、θAIR=15度、記錄時(shí)的樣品角度θ為-32.76~+32.76度的范圍中,使步距角為1.092度,記錄61全息。61全息記錄需要的累計(jì)曝光能量均為15000mJ/cm2,記錄層的材料幾乎全部被消耗。將此時(shí)的再生時(shí)的布拉格角的偏移量示于圖10。
在現(xiàn)有例中,在記錄前半(-32.76~-15.00度)中,與收縮率α=0.72%的曲線(參照計(jì)算值的曲線)幾乎一致。在記錄中盤~后半,布拉格角的偏移量比理論值小,其原因在于,由于因由記錄引起的聚合反應(yīng)而導(dǎo)致材料被消耗,因此,伴隨記錄的進(jìn)行的收縮量發(fā)生變化。
另一方面,在實(shí)施例1、2中,顯示從記錄的初期(-32.76度側(cè))到最后(32.76度側(cè))角度偏移都被校正,即使記錄的干涉條紋的收縮量在每個(gè)干涉條紋中均有變化時(shí),也可以進(jìn)行良好的補(bǔ)償。即,顯示可以統(tǒng)一設(shè)定在再生時(shí)的角度偏移的校正中所需要的波長·角度·溫度這些參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種全息記錄介質(zhì),其具備有至少兩片基板和設(shè)置在所述兩片基板之間的記錄層,其特征在于,所述記錄層具有平均折射率隨光照射而下降的特性,當(dāng)將比較記錄前和記錄后的記錄層的厚度的變化率設(shè)定為α、將記錄前的平均折射率設(shè)定為n1、將記錄后的平均折射率設(shè)定為n2時(shí),光學(xué)補(bǔ)償量C滿足0.8≤C≤1.0,其中,C=(1-(n2/n1))/α。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄介質(zhì),其特征在于,所述記錄層包含至少一種具有聚合性基團(tuán)的色素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全息記錄介質(zhì),其特征在于,所述具有聚合性基團(tuán)的色素的吸收峰波長λmax是比全息再生光的波長小10~200nm的短波長,吸收峰波長λmax的摩爾吸光系數(shù)∈為10000以上,且全息再生光的波長中的摩爾吸光系數(shù)∈為100以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全息記錄介質(zhì),其特征在于,所述記錄層包含通過光的照射而吸收光譜發(fā)生變化的化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的全息記錄介質(zhì),其特征在于,使平均折射率下降的所述光是與全息記錄光不同的光。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的全息記錄介質(zhì),其特征在于,使平均折射率下降的所述光是全息記錄光。
7.一種全息記錄裝置,其在如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的全息記錄介質(zhì)上記錄信息,其特征在于,其備有
產(chǎn)生激光的記錄光源;
將信息輸入所述激光的截面、并將一部分激光設(shè)定為信息光的同時(shí)將一部分激光設(shè)定為參照光的單元;
將所述信息光和所述參照光聚光在所述全息記錄介質(zhì)的所述記錄層上的光學(xué)系統(tǒng);
在與所述激光不同的波長處發(fā)光、且發(fā)出使所述記錄層的平均折射率下降的光的控制折射率用光源。
8.一種全息記錄裝置,其在權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的全息記錄介質(zhì)上記錄信息,其特征在于,其備有
產(chǎn)生激光的記錄光源;
將所述激光分為信息光和參照光、并將各自的光聚光在所述全息記錄介質(zhì)的所述記錄層上的光學(xué)系統(tǒng);
將信息輸入所述信息光的單元;
在與所述激光不同的波長處發(fā)光、且發(fā)出使所述記錄層的平均折射率下降的光的控制折射率用光源。
全文摘要
本發(fā)明提供全息記錄介質(zhì)及全息記錄裝置。全息記錄介質(zhì)即使因記錄時(shí)的曝光而導(dǎo)致介質(zhì)收縮也可以讀取數(shù)據(jù)。所述全息記錄介質(zhì)(10)具備有至少兩片基板(11,13)、設(shè)置在兩片基板(11,13)之間的記錄層(12)。記錄層(12)的構(gòu)成為,其具有平均折射率隨光的照射而下降的特性,當(dāng)將比較記錄前和記錄后的記錄層的厚度的變化率設(shè)定為α、將記錄前的平均折射率設(shè)定為n1、將記錄后的平均折射率設(shè)定為n2時(shí),光學(xué)補(bǔ)償量C滿足0.8≤C≤1.0,其中,C=(1-(n2/n1))/α。
文檔編號(hào)G11B7/246GK101373609SQ20081014455
公開日2009年2月25日 申請(qǐng)日期2008年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月22日
發(fā)明者佐佐木俊央, 山田悟, 鈴木博幸, 宇佐美由久, 加茂誠 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社
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