CN103650044B - 非共振双光子吸收记录材料、非共振双光子吸收聚合物光学信息记录介质和记录/再现方法 - Google Patents

非共振双光子吸收记录材料、非共振双光子吸收聚合物光学信息记录介质和记录/再现方法 Download PDF

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Abstract

本发明通过利用包含非共振双光子吸收聚合物化合物的非共振双光子吸收记录材料，从而提供了一种具有充分的记录/再现特性和高耐湿热性的非共振双光子吸收记录材料。

Description

非共振双光子吸收记录材料、非共振双光子吸收聚合物光学 信息记录介质和记录/再现方法
技术领域
本发明涉及非共振双光子吸收记录材料和非共振双光子吸收化合物。更具体而言，本发明提供一种具有高耐湿/热性的记录材料，其通过非共振双光子吸收在记录介质内部进行记录凹坑的三维记录，这确保可以读出被记录的记录凹坑，并且非共振双光子吸收记录能够利用短于700nm的波长范围内的记录光进行，并提供一种双光子吸收化合物
背景技术
通常，非线性光学效应表示与所施加的光电场的平方、立方或更高次方成正比的非线性光学响应。已知的与所施加的光电场的平方成正比的二阶非线性光学效应的例子包括二次谐波产生(SHG)、光整流、光折变效应、泡克尔斯（Pockels）效应、参量放大、参量振荡、和频光混频（light sum frequency mixing）、和差频光混频（light differencefrequency mixing）。此外，与所施加的光电场的立方成正比的三阶非线性光学效应的例子包括三次谐波产生(THG)、光克尔（Kerr）效应、自致折射率改变和双光子吸收。
关于表现出这些非线性光学效应的非线性光学材料，迄今为止人们已经发现了大量的无机材料。然而，由于用于优化所期望的非线性光学特性或器件生产所需的各种性质的所谓分子设计是困难的，因此无机材料几乎不能在实践中应用。另一方面，有机化合物不仅能通过分子设计实现对所期望的非线性光学特性的优化，还能控制其他各种性质，因此其实际使用的可能性高。因而，有机化合物作为有前景的非线性光学材料正在引起人们的关注。
近年来，在有机化合物的非线性光学特性中，三阶非线性光学效应，特别是非共振双光子吸收正受到关注。双光子吸收是化合物同时吸收两个光子而被激发的一种现象。在不存在化合物的(线性)吸收带的能量范围内发生双光子吸收的情况被称为非共振双光子吸收。在下文中，即使没有特别指明，“双光子吸收”也表示“非共振双光子吸收”。此外，“同时双光子吸收”有时省略“同时”而简称为“双光子吸收”。
同时，非共振双光子吸收效率与所施加的光电场的平方成正比（双光子吸收的二次相关性）。因此，当用激光照射二维平面时，双光子吸收只发生在激光光斑的中心部分中具有高电场强度的位置处，而双光子吸收绝对不会发生在外周中具有弱电场强度的部分。另一方面，在三维空间内，双光子吸收只发生在激光射线通过透镜会聚的焦点处具有较大电场强度的区域中，并且双光子吸收完全不会发生在离焦区域中，因为该区域处电场强度弱。与和所施加的光电场强度成正比的、在全部位置处发生激发的线性吸收相比，在非共振双光子吸收中，由于二次相关性，激发只发生在空间内的一个点，因此空间分辨率显著增强。
通常，在诱导非共振双光子吸收的情况下，近红外区域内的短脉冲激光被用在许多情况下，其中所述近红外区域中的波长大于存在化合物的(线性)吸收带的波长区域的波长，并且该近红外区域没有吸收。由于使用了所谓的透明区域中的近红外光，因此激发光可以到达样品的内部而不被吸收或散射，并且由于非共振双光子吸收的二次相关性，因此能够以极高的空间分辨率将样品内部的一个点激发。
本申请人已经提交了与双光子敏化型三维记录材料相关的多项专利申请，该记录材料使用了能诱导非共振双光子吸收的化合物。该记录材料是一种至少包含(1)双光子吸收化合物(双光子敏化剂)和(2)折射率调节材料或荧光强度调节材料的记录材料，其中(1)有效地进行双光子吸收，并且通过光激发电子迁移或能量转移将获得的能量传递给(2)，从而改变(2)的折射率或荧光强度，从而进行记录。由于使用了非共振双光子吸收，而不是用于普通光学记录的光吸收过程中的单光子吸收，因此可在记录材料内部的任意位置处写入具有三维空间分辨率的记录凹坑。
例如，专利文献1公开了这样一种技术，该技术使用了一种能够通过染料的显色来调节折射率的材料，或者一种能够由非荧光改变为荧光或由荧光改变为非荧光从而调节荧光的材料(一种能够通过染料或荧光染料的显色来调节折射率或荧光的材料)，以作为(2)折射率或荧光强度调节材料。此外，专利文献2公开了这样一种技术，作为(2)折射率或荧光强度调节材料，该技术使用了一种能够通过染料的微弱显色或荧光的变化来形成种子（seed）（潜像核(latent image speck)），然后在光照或加热下进行记录和放大的材料（一种折射率/荧光调节和潜像放大***；形成能够通过染料的显色来调节折射率/荧光的潜像的材料）。此外，例如，专利文献3公开了这样一种技术，作为(2)折射率调节材料，该技术使用了一种能够通过聚合而形成大分子聚合物从而调节折射率的材料（一种通过聚合进行折射率调节的材料）。此外，专利文献4公开了这样一种技术，作为折射率调节材料，该技术使用了一种能够形成极微小的聚合的潜像核，然后驱动聚合的材料（一种折射率调节及潜像聚合***；形成能够通过聚合来调节折射率的潜像的材料)。
在专利文献1至4中记载的所有双光子敏化型三维记录材料中，对700nm以上的光能够进行双光子吸收的材料被用作(1)双光子吸收化合物(双光子敏化剂)。然而，近年来有各种各样的需求，尤其是，为了获得更高的记录密度，需求这样一种记录材料，其能够通过用波长区域短于700nm的记录光进行非共振双光子吸收记录，从而在记录材料中形成较小的凹坑。专利文献5中描述的双光子吸收化合物能进行非共振双光子吸收记录。
顺便提及的是，在非专利文献1中，公开了具有如下所示结构的化合物对450nm至600nm的光表现出非共振双光子吸收性质。
[化学式1]
然而，对于使用上述文献中所述双光子吸收化合物的非共振双光子吸收记录材料，没有关于其耐湿/热性的描述，其中上述文献中所述双光子吸收化合物能够通过利用波长区域小于700nm的记录光来进行非共振双光子吸收记录。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2007-87532(本文所用的术语“JP-A”是指“未经
审查的已公开日本专利申请”)
专利文献2：JP-A-2005-320502
专利文献3：JP-A-2005-29725
专利文献4：JP-A-2005-97538
专利文献5：JP-A-2010-108588
非专利文献
非专利文献1：Y.Morel,O.Stephan,C.Andraud和P.L.Baldeck,Synth.Met.,2001年,第124卷,第237页
发明内容
本发明待解决的问题
本发明的目的是提供一种非共振双光子吸收记录材料，以及可用于其中的非共振双光子吸收聚合物化合物，其中所述非共振双光子吸收记录材料具有高耐湿/热性和充分的记录/读取特性。
解决问题的方案
作为深入研究的结果，本发明人发现，可以通过以下构造来实现上述目的。
1.一种非共振双光子吸收记录材料，其包含非共振双光子吸收聚合物化合物。
2.如上述1所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物的主链包含选自聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、聚醚和聚酰亚胺中的至少一者。
3.如上述1或2所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(1)表示的结构的化合物：
[化学式2]
式(1)
(其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；X代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的二价取代基；X和Y可以彼此相同或不同；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数)。
4.如上述1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(2)表示的结构的化合物：
[化学式3]
式(2)
(其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；X代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的二价取代基；X和Y可以彼此相同或不同；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数)。
5.如上述1至4中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述由式(1)或(2)代表的非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(3)表示的结构的化合物：
[化学式4]
式(3)
(其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数)。
6.如上述1至5中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述由式(1)、(2)或(3)代表的非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(4)表示的结构的化合物：
[化学式5]
式(4)
(其中Y代表Hammett σ-p值(σp值)为0以上的取代基；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数)。
7.如上述1至6中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收记录材料包含以下聚合物化合物，该聚合物化合物包含由式(1)至(4)中至少一者代表的非共振双光子吸收聚合物化合物作为共聚物组分。
8.如上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料至少包含(a)上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物和(b)能够改变双光子记录前后反射光强度的材料。
9.如上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料至少包含(a)上述1至7中所述的非共振双光子吸收聚合物化合物和(b)能够改变双光子记录前后的折射率的材料。
10.如上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料包含上述1至7中所述的非共振双光子吸收聚合物化合物，并且上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物能够改变双光子记录前后的反射光强度。
11.如上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料包含上述1至7中所述的非共振双光子吸收聚合物化合物，并且上述1至7中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物能够改变双光子记录前后的折射率。
12.一种光学信息记录介质，其具有包含上述1至7中任意一项所述的记录材料的记录层。
13.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述记录层的厚度为50nm至5μm。
14.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学记录介质具有与所述记录层相邻的中间层，从而将所述记录层物理分离，并形成能够通过膨胀来形成记录标记的界面。
15.如上述14所述的光学信息记录介质，
其中所述记录层和所述中间层之间的折射率差为0.01至0.5。
16.如上述14所述的光学信息记录介质，
其中所述中间层的厚度为2μm至20μm。
17.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有基板。
18.如上述17所述的光学信息记录介质，
其中所述基板的厚度为0.02mm至2mm。
19.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有导向层，该导向层用于在记录期间通过跟踪伺服进行径向位置控制。
20.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有位于相对于记录层的光入射侧表面侧的覆盖层。
21.如上述20所述的光学信息记录介质，
其中所述覆盖层的厚度为0.01mm至0.2mm。
22.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有反射层。
23.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有间隔层。
24.如上述23所述的光学信息记录介质，
其中所述间隔层的厚度为5μm至100μm。
25.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质执行标记。
26.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有位于光入射侧表面上的硬涂层。
27.如上述12所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质容纳在盒中。
28.如上述13至27中任意一项所述的光学信息记录介质。
29.一种在上述28所述的光学信息记录介质上记录/再现的方法，
其中所述光学信息记录介质的表面上的记录激光的峰值功率为1W至100W，该光学信息记录介质的表面上的记录激光的平均功率为100mW或更低，并且所述记录激光的脉冲宽度和振荡周期的乘积为0.001至0.1。
30.一种在上述28所述的光学信息记录介质上记录/再现的方法，包括在再现信息时使用共焦光学***。
31.一种由下式(5)表示的化合物：
[化学式6]
式(5)
(其中R4、R5和R6各自代表氢原子或取代基，并且R4、R5和R6可以彼此相同或不同)。
32.一种由下式(6)表示的化合物：
[化学式7]
式(6)
(其中R7、R8和R9各自代表氢原子或取代基，并且R7、R8和R9可以彼此相同或不同)。
本发明的优点
根据本发明双光子吸收记录材料的构造，能够进行非共振双光子吸收记录，并且与此同时，记录后的耐湿/热性高。
附图简要说明
[图1]
图1为示出了用于本发明的双光子吸收记录材料的记录/再现的记录/再现装置的一个实例的轮廓图。
[图2]
图2为示出了使用本发明的双光子吸收记录材料的光学信息记录介质的一个实例的概略图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的双光子吸收记录材料。
<非共振双光子吸收聚合物化合物>
下面描述用于本发明的非共振双光子吸收记录材料中的(a)非共振双光子吸收聚合物化合物。
对非共振双光子吸收聚合物化合物的主链没有特别限制，但其具体的例子包括聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、聚醚、聚酰亚胺。其中，优选聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚氨酯，并且最优选聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯。
非共振双光子吸收聚合物化合物的重均分子量优选为1,000至1,000,000，更优选为10,000至700,000，并且最优选为30,000至500,000。
对非共振双光子吸收聚合物化合物的分子量分布(重均分子量÷数均分子量，Mw/Mn)没有特别限制，但优选为5.0以下，更优选为3.0以下，并且最优选为2.0以下。
非共振双光子吸收聚合物化合物优选为这样的聚合物化合物，该聚合物化合物含有由后述的式(1)至(4)中至少任意一个表示的非共振双光子吸收聚合物化合物、以及除该非共振双光子吸收聚合物化合物以外的一种单体作为共聚物组分。
在共聚物的情况下，对非共振双光子吸收聚合物化合物的组成比例没有特别的限制，但双光子吸收化合物的比例优选为1摩尔%至80摩尔%，更优选为3摩尔%至50摩尔%，并且最优选为8摩尔%至30摩尔%。
对非共振双光子吸收聚合物化合物的共聚组分的数目没有特别限制，但优选为10以下，更优选为5以下，并且最优选为3以下。
非共振双光子吸收聚合物化合物的共聚物构型可以为嵌段共聚物、无规共聚物和接枝共聚物中的任意一种。
在合成本发明的非共振双光子吸收聚合物化合物的聚合反应中，其反应类型优选为自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和缩聚中的任意一种，更优选为自由基聚合或阳离子聚合，并且最优选为自由基聚合。
此时，对于包含在具有聚合性基团的染料或包含在不具有染料部分的聚合性化合物中的聚合性基团，当该聚合是自由基聚合时，该聚合性基团为烯键不饱和基团部分，如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基和乙烯基，优选为丙烯酰基或甲基丙烯酰基，并且当该聚合为阳离子聚合或阴离子聚合时，该可聚合基团为环氧乙烷环、氧杂环丁烷环、乙烯醚基和N-乙烯基咔唑部分中的任意一种，优选环氧乙烷环或氧杂环丁烷环。
合成本发明的非共振双光子吸收聚合物化合物时使用的溶剂(例如）包括：二氯乙烷、环己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单***、甲二醇***乙酸酯、1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇甲醚醋酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、甲苯、四氢呋喃、乙酸乙酯、乳酸甲酯、以及乳酸乙酯。
这些溶剂可以单独使用，或者两种或更多种混合使用。
对可用作非共振双光子吸收聚合物化合物的共聚组分的单体没有特别限制，但具体包括下列化合物：
均具有脂族羟基的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，如丙烯酸-2-羟乙酯、丙烯酸-2-羟丙酯、丙烯酸-3-羟丙酯、丙烯酸-4-羟丁酯、甲基丙烯酸-2-羟乙酯、甲基丙烯酸-2-羟丙酯、甲基丙烯酸-3-羟丙酯和甲基丙烯酸-4-羟丁酯；
丙烯酸烷基酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基已酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸-2-苯基乙烯酯、丙烯酸-1-丙烯酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸-2-烯丙氧基乙酯和丙烯酸炔丙酯；
甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-氯乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸-2-苯基乙烯酯、甲基丙烯酸1-丙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸-2-烯丙氧基乙酯和甲基丙烯酸酯炔丙酯；
丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-己基甲基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-硝基苯基丙烯酰胺、N-乙基-N-苯基丙烯酰胺、乙烯基丙烯酰胺、乙烯基甲基丙烯酰胺、N,N-二烯丙基丙烯酰胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯酰胺、烯丙基丙烯酰胺和烯丙基甲基丙烯酰胺；
乙烯基醚类，如乙基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、羟乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚和苯基乙烯基醚；
乙烯酯类，如乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；
苯乙烯类，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯和对乙酰氧基苯乙烯；
乙烯基酮类，如甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮和苯基乙烯基酮；
烯烃，如乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯和异戊二烯；
N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、甲基丙烯腈等；
不饱和酰亚胺，如马来酰亚胺、N-丙烯酰基丙烯酰胺、N-乙酰基甲基丙烯酰胺、N-丙酰基甲基丙烯酰胺和N-(对氯苯甲酰基)甲基丙烯酰胺；以及
杂原子连在α-位的甲基丙烯酸类单体，如日本专利文献JP-A-2002-309057和JP-A-2002-311569中描述的化合物。
其它例子包括非卤素类脂肪族化合物。具体地，单官能型的例子包括不饱和酸化合物，如(甲基)丙烯酸、衣康酸和马来酸；烷氧基亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯型，如甲氧基二乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯和乙氧基聚乙(丙)二醇(甲基)丙烯酸酯；脂环族(甲基)丙烯酸酯型，如环己基(甲基)丙烯酸酯、四氢呋喃基(甲基)丙烯酸酯、异冰片基(甲基)丙烯酸酯、二环戊基(甲基)丙烯酸酯、三环戊基(甲基)丙烯酸酯、二环戊二烯基(甲基)丙烯酸酯和蒎烷基(甲基)丙烯酸酯；胺型(甲基)丙烯酸酯，如N,N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、N,N-二乙氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰胺和双丙酮(甲基)丙烯酰胺；以及含官能团的(甲基)丙烯酸酯，如烯丙基(甲基)丙烯酸酯和缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯。
其次，多官能型的例子包括烷基型(甲基)丙烯酸酯，如1,3-丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、双(丙烯酰氧基新戊二醇)己二酸酯、双(甲基丙烯酰氧基新戊二醇)己二酸酯、表氯醇改性的1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯(Kayarad R-167，日本化药株式会社制)、羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和己内酯改性的羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(Kayarad HX系列，日本化药株式会社制)；亚烷基二醇类(甲基)丙烯酸酯，如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性的乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(Denacol DA(M)-811，由长濑产业株式会社制造)、表氯醇改性的乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(Denacol DA(M)-851，由长濑产业株式会社制造)、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯和表氯醇改性的丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(DA(M)-911，由长濑产业株式会社制造)；三羟甲基丙烷型(甲基)丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯(Kayarad R-604，由日本化药株式会社制造)、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(Sartomer SR-454)、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(TPA-310，由日本化药株式会社制造)和表氯醇改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯(DA(M)-321，由长濑产业株式会社制造)；季戊四醇型(甲基)丙烯酸酯，如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸改性的季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯(Aronix M-233，由东亚合成化学工业株式会社制造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五(甲基)丙烯酸酯、烷基改性的二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯(例如，Kayarad D-310、320和330，由日本化药株式会社制造)和己内酯改性的二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯(例如，KayaradDPCA-20、30、60和120，由日本化药株式会社制造)；丙三醇型(甲基)丙烯酸酯，如丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性的丙三醇三(甲基)丙烯酸酯(DenacolDA(M)-314，由长濑产业株式会社制造)和三丙三醇二(甲基)丙烯酸酯；脂环族(甲基)丙烯酸酯，如二环戊基二(甲基)丙烯酸酯、三环戊基二(甲基)丙烯酸酯、环己基二(甲基)丙烯酸酯和甲氧基化环己基二(甲基)丙烯酸酯(CAM-200，由三洋国策纸浆株式会社制造)；以及异氰脲酸酯型(甲基)丙烯酸酯，如三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯(ARONIX M-315由东亚合成化学工业株式会社制造)、三(甲基丙烯酰氧基)异氰脲酸酯、己内酯改性的三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯和己内酯改性的三(甲基丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯。
下面描述在仅由脂肪族基团组成并具有聚合性烯属不饱和基团的化合物中，(例如)分子中还含有硫原子的化合物。单官能型的例子包括烷氧基亚烷基二醇硫代(甲基)丙烯酸酯型,如甲氧基二乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯和乙氧基聚乙(丙)二醇硫代(甲基)丙烯酸酯；以及脂环族硫代(甲基)丙烯酸酯型，如环己基硫代(甲基)丙烯酸酯、四氢呋喃基硫代(甲基)丙烯酸酯、异冰片基硫代(甲基)丙烯酸酯、二环戊基硫代(甲基)丙烯酸酯、三环戊基硫代(甲基)丙烯酸酯、二环戊二烯基硫代(甲基)丙烯酸酯和蒎烷基硫代(甲基)丙烯酸酯。
多官能型的例子包括烷基型硫代(甲基)丙烯酸酯，如1,3-丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、双(硫代丙烯酰氧基新戊二醇)己二酸酯、双(硫代甲基丙烯酰氧基新戊二醇)己二酸酯、表氯醇改性的1,6-己二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯和己内酯改性的羟基特戊酸新戊二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯；亚烷基二醇型硫代(甲基)丙烯酸酯，如乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性的乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性的二乙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、二丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、四丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸和表氯醇改性的丙二醇二硫代(甲基)丙烯酸酯；三羟甲基丙烷型硫代(甲基)丙烯酸酯，如三羟甲基丙烷三硫代(甲基)丙烯酸酯、双三羟甲基丙烷三硫代(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇改性的三羟甲基丙烷二硫代(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三硫代(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷改性的三羟甲基丙烷三硫代(甲基)丙烯酸酯和表氯醇改性的三羟甲基丙烷三硫代(甲基)丙烯酸酯；季戊四醇型硫代(甲基)丙烯酸酯，如季戊四醇三硫代(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四硫代(甲基)丙烯酸酯、硬脂酸改性的季戊四醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六硫代(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇单羟基五硫代(甲基)丙烯酸酯、烷基改性的二季戊四醇多硫代(甲基)丙烯酸酯和己内酯改性的二季戊四醇多硫代(甲基)丙烯酸酯；丙三醇型硫代(甲基)丙烯酸酯，如丙三醇二硫代(甲基)丙烯酸酯、表氯醇改性的丙三醇三硫代(甲基)丙烯酸酯和三丙三醇二硫代(甲基)丙烯酸酯；脂环族硫代(甲基)丙烯酸酯，如二环戊基二硫代(甲基)丙烯酸酯、三环戊基二硫代(甲基)丙烯酸酯、环己基二硫代(甲基)丙烯酸酯、甲氧基化环己基二硫代(甲基)丙烯酸酯；以及异氰脲酸酯型硫代(甲基)丙烯酸酯，如三(硫代丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、三(硫代甲基丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、己内酯改性的三(硫代丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯和己内酯改性的三(硫代甲基丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯。这些化合物可以单独使用一种，或者多种混合使用。
在含有烯属不饱和基团的化合物中，分子中具有芳环或(和)卤素原子的化合物的例子包括：苯乙烯类，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和4-甲氧基(或乙氧基)苯乙烯；二或聚(甲基)丙烯酸酯化合物，如苯基(甲基)丙烯酸酯、4-苯基乙基(甲基)丙烯酸酯、4-甲氧羰基苯基(甲基)丙烯酸酯、4-乙氧基羰基苯基(甲基)丙烯酸酯、4-丁氧基羰基(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基苯基(甲基)丙烯酸酯、苄基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基(甲基)丙烯酸酯、苯氧基羟丙基(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸、4-苯氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基六乙二醇(甲基)丙烯酸酯、EO改性的苯氧基化磷酸(甲基)丙烯酸酯、EO改性的邻苯二甲酸(甲基)丙烯酸酯、4-联苯基(甲基)丙烯酸酯和芳族多羟基化合物(例如，对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚)；含芳基的(甲基)丙烯酸酯化合物，如双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、双酚F二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、双酚S二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚S二(甲基)丙烯酸酯和表氯醇改性的邻苯二甲酸二(甲基)丙烯酸酯；均含有卤素原子取代的芳香族基团的苯乙烯和(甲基)丙烯酸酯化合物，其中卤素原子具有氯或更大的原子量，如对氯苯乙烯、对溴苯乙烯、对氯苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、对溴苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、三氯苯酚环氧乙(丙)烷改性的(甲基)丙烯酸酯、三溴苯酚环氧乙(丙)烷改性的(甲基)丙烯酸酯、四氯双酚A环氧乙(丙)烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、四溴双酚A环氧乙(丙)烷改性的二(甲基)丙烯酸酯、四氯双酚S环氧乙(丙)烷改性的二(甲基)丙烯酸酯和四溴双酚S环氧乙(丙)烷改性的二(甲基)丙烯酸酯；含有杂芳基的乙烯基化合物，如N-乙烯基咔唑和3-甲基(或乙基)-N-乙烯基咔唑；以及卤素原子取代的(甲基)丙烯酸酯化合物，如3-氯-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、3-溴-2-羟丙基(甲基)丙烯酸酯、2,3-二氯丙基(甲基)丙烯酸酯和2,3-二溴丙基(甲基)丙烯酸酯。
分子中含有芳环或(和)卤素原子并且分子中还含有硫原子的化合物的例子包括二硫代或多硫代(甲基)丙烯酸酯化合物，如苯基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-苯乙基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-甲氧羰基苯基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-乙氧基羰基苯基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-丁氧基羰基苯基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-叔丁基苯基硫代(甲基)丙烯酸酯、苄基硫代(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基二乙二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基四乙二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基六乙二醇硫代(甲基)丙烯酸酯、4-联苯基硫代(甲基)丙烯酸酯和芳香族多羟基化合物(例如，对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、连苯三酚)；含芳基的硫代(甲基)丙烯酸酯化合物，如双酚A二硫代(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚A二硫代(甲基)丙烯酸酯、双酚F二硫代(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚F二硫代(甲基)丙烯酸酯、双酚S二硫代(甲基)丙烯酸酯、环氧乙(丙)烷改性的双酚S二硫代(甲基)丙烯酸酯和表氯醇改性邻苯二甲酸二硫代(甲基)丙烯酸酯；含有卤素原子取代的芳香族基团的硫代(甲基)丙烯酸酯化合物，其中卤素原子具有氯或更大的原子量，如三氯苯酚环氧乙(丙)烷改性的硫代(甲基)丙烯酸酯、三溴苯酚环氧乙(丙)烷改性的硫代(甲基)丙烯酸酯、四氯双酚A环氧乙(丙)烷改性的二硫代(甲基)丙烯酸酯、四溴双酚A环氧乙(丙)烷改性的二硫代(甲基)丙烯酸酯、四氯双酚S环氧乙(丙)烷改性的二硫代(甲基)丙烯酸酯和四溴双酚S环氧乙(丙)烷改性的二硫代(甲基)丙烯酸酯；以及卤素原子取代的硫代(甲基)丙烯酸酯化合物，如3-氯-2-羟丙基硫代(甲基)丙烯酸酯、3-溴-2-羟丙基硫代(甲基)丙烯酸酯、2,3-二氯丙基硫代(甲基)丙烯酸酯和2,3-二溴丙基硫代(甲基)丙烯酸酯。
具有烯属不饱和键的化合物的其它例子包括通过σ键开环断裂进行聚合的可加成聚合化合物。在K.J.Ivin和T.Saegusa(编辑)的Elsevier,纽约(1984年)第一章“GeneralThermodynamics and Mechanistic Aspects of Ring-Opening Polymerization（开环聚合的一般热动力学和机械方面）”第1至82页和第二章“Ring Opening Polymerization viaCarbon-Carbon Sigmabond Cleavage（通过碳-碳σ键断裂进行的开环聚合）”第83至119页；W.J.Bailey等人,J.Macromol.Sci.-Chem.,第A21卷,第1611至1639页(1984年)；以及I.Cho和K.-D.Ahn,J.Polym.Sci.,Polym.Lett.Ed.,第15卷,第751至753页(1977年)中描述了这样的化合物。其具体例子包括乙烯基环丙烷，如1,1-二氰基-2-乙烯基环丙烷、1,1-二氯-2-乙烯基环丙烷、2-乙烯基环丙烷-1,1-二羧酸二乙酯(EVCD)、1-乙酰基-2-乙烯基-1-环丙烷羧酸乙酯(EAVC)和1-苯甲酰基-2-乙烯基-1-环丙烷羧酸乙酯(EBVC)。这些化合物可以单独使用，多种混合使用，或者与上述(甲基)丙烯酸酯化合物或乙烯基化合物混合使用。
此外，不饱和羧酸和脂肪族多元胺化合物的酰胺单体的具体例子包括亚甲基双丙烯酰胺、亚甲基双甲基丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双甲基丙烯酰胺、二乙烯三胺三丙烯酰胺、苯二甲基双丙烯酰胺、苯二甲基双甲基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺和双丙酮丙烯酰胺。
其它例子包括日本专利文献JP-B-48-41708(本文使用的术语“JP-B”意为“已审查的日本专利公开”)中描述的每分子具有2个或更多个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯化合物，以及每分子具有2个或更多个聚合性乙烯基的乙烯基氨基甲酸酯化合物，其中加入了由式CH2=C(R)COOCH2CH(R')OH(其中R和R'各自独立地代表氢原子或甲基)表示的含羟基的乙烯基单体。
此外，可以使用日本专利文献JP-A-51-37193中描述的聚氨酯丙烯酸酯，日本专利文献JP-A-48-64183、JP-B-49-43191和JP-B-52-30490中描述的聚酯丙烯酸酯，以及多官能的环氧树脂的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸等。
此外，可以使用在Nippon Secchaku Kyokaishi(Journal of theAdhesion Society of Japan),第20卷,第7期,第300至308页中描述的那些光固化性单体或低聚物。
此外，含磷单体的例子包括单(2-丙烯酰氧基乙基)酸式磷酸盐(商品名：LightEster PA，由共荣社化学株式会社制造)和单(2-甲基丙烯酰氧乙基)酸式磷酸盐(商品名：Light Ester PM，由共荣社化学株式会社制造)，也包括作为环氧丙烯酸酯类单体的RipoxyVR-60(商品名，由昭和高分子株式会社制造)和Ripoxy VR-90(商品名，由昭和高分子株式会社制造)。
此外，可以使用NK Ester M-230G(商品名，由新中村化学株式会社制造)和NKEster23G(商品名，由新中村化学株式会社制造)。
其它例子包括三丙烯酸酯(商品名：Aronix M-315，由东亚合成化学工业株式会社制造；商品名：Aronix M-325，由东亚合成化学工业株式会社制造)、2,2'-双(4-丙烯酰氧基·二乙氧基苯基)丙烷(商品名：NKEster A-BPE-4，由新中村化学株式会社制造)、和四羟甲基甲烷四丙烯酸酯(商品名：NK Ester A-TMMT，由新中村化学株式会社制造)。
从热性能和机械性能的角度考虑，聚合性聚氨酯丙烯酸酯树脂优选为TSR-1920B、TSR-1938(由帝人株式会社制造)和SCR-500(由日本合成橡胶株式会社制造)。
用于本发明的阳离子聚合性化合物是在由双光子吸收化合物和阳离子聚合引发剂产生的酸的作用下引发聚合的化合物，并且其例子包括J.V.Crivello,Chemtech.,第624页(1980年10月)、日本专利文献JP-A-62-149784以及Nippon Secchaku Kyokaishi (Journal of theAdhesion Society of Japan),第26卷,第5期,第179至187页(1990年)中描述的化合物。
用于本发明的阳离子聚合性化合物优选为分子内含有至少一个环氧乙烷环、氧杂环丁烷环或乙烯基醚部分的化合物，更优选为具有环氧乙烷环部分的化合物。
具体地，阳离子聚合性化合物包括以下阳离子聚合性单体和由该阳离子聚合性单体构成的预聚物(例如，二聚物、低聚物)。
具有环氧乙烷环的阳离子聚合性单体的具体例子包括以下化合物，如丙三醇二缩水甘油醚、丙三醇三缩水甘油醚、双丙三醇三缩水甘油醚、双丙三醇聚缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、1,4-双(2,3-环氧丙氧基全氟异丙基)环己烷、山梨糖醇四缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷单缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、间苯二酚二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、乙二醇单缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、丙二醇单缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、新戊二醇单缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、对叔丁基苯基缩水甘油醚、己二酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、二溴苯基缩水甘油醚、二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,2,7,8-二环氧辛烷、1,6-二羟甲基全氟己烷二缩水甘油醚、4,4'-双(2,3-环氧丙氧基全氟异丙基)二苯醚、二氧化乙烯基环己烯、3,4-环氧环己基甲基-3',4'-环氧环己烷羧酸酯、3,4-环氧环己基环氧乙烷、双(3,4-环氧环己基)己二酸酯、双(3,4-环氧-6-甲基环己基甲基)己二酸酯、2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]丙烷、2,2-双[4-(2,3-环氧丙氧基)环己基]六氟丙烷、1,2,5,6-二环氧-4,7-亚甲基全氢茚、2-(3,4-环氧环己基)-3',4'-环氧基-1,3-二噁烷-5-螺环己烷、1,2-亚乙二氧基-双(3,4-环氧环己基甲烷)、4',5'-环氧-2'-甲基环己基甲基-4,5-环氧-2-甲基环己烷羧酸酯、乙二醇-双(3,4-环氧环己烷羧酸酯)、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、二(2,3-环氧环戊基)醚、乙烯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、氧化苯乙烯、对溴苯乙烯氧化物、双酚-A-二缩水甘油醚、四溴双酚-A-二缩水甘油醚、双酚-F-二缩水甘油醚。
此外，可使用HS-681(由旭电化工业株式会社制造)、SOMOS8100(由DMS-SOMOS公司制造)、SCR-8100系列(由日本合成橡胶株式会社制造.)、SL-7540(由Vantico公司制造)和SCR-701(由D-MEC株式会社和日本合成橡胶株式会社制造)作为聚合性环氧类树脂。
具有氧杂环丁烷环的阳离子聚合性单体的具体例子包括上述作为含有环氧乙烷环的阳离子聚合性单体的具体例子的那些化合物，其中用氧杂环丁烷环取代环氧乙烷环。
具有乙烯基醚基团部分的阳离子聚合性单体的具体例子包括以下化合物，如乙烯基-2-氯乙基醚、乙烯基正丁基醚、乙烯基叔丁基醚、乙二醇二乙烯基醚、乙二醇单乙烯基醚、丙二醇二乙烯基醚、丙二醇单乙烯基醚、新戊二醇二乙烯基醚、新戊二醇单乙烯基醚、丙三醇二乙烯基醚、丙三醇三乙烯基醚、三乙二醇二乙烯基醚、三羟甲基乙烷三乙烯基醚、三羟甲基丙烷单乙烯基醚、三羟甲基丙烷二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、二甘油三乙烯基醚、山梨糖醇四乙烯基醚、烯丙基乙烯基醚、2,2-双(4-环己醇)丙烷二乙烯基醚、2,2-双(4-环己醇)三氟丙烷二乙烯基醚、1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚、4-乙烯基醚苯乙烯、对苯二酚二乙烯基醚、苯基乙烯基醚、双酚A二乙烯基醚、四溴双酚A二乙烯基醚、双酚F二乙烯基醚、苯氧基亚乙基乙烯基醚和对溴苯氧基亚乙基乙烯基醚。
特别地，用于本发明的非共振双光子吸收记录材料的(a)非共振双光子吸收聚合物化合物优选为具有由下式(1)表示的结构的化合物。
[化学式8]
式(1)
(其中X和Y代表Hammettσ-p值(σp值)均为0以上的取代基且可以彼此相同或不同；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数)。
在式(1)中，Y代表Hammett方程中σp值取正值的所谓的吸电子基团，并且优选为，例如，三氟甲基、杂环基、卤素原子、氰基、硝基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨甲酰基、酰基、酰氧基或烷氧羰基，更优选为三氟甲基、氰基、酰基、酰氧基或烷氧羰基，还更优选为三氟甲基、氰基或苯甲酰基，并且最优选为三氟甲基。这些取代基中，烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨甲酰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基还可含有用来赋予在溶剂中的溶解性或其它各种用途的取代基，并且该取代基优选的例子包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。
X与Y相似，其为具有两个键合位点的取代基(连接基团)，并且其例子包括三氟亚甲基、杂环基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨甲酰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基。X优选为酰基、酰氧基或烷氧羰基，且最优选苯甲酰基。这些取代基中，烷基磺酰基、芳基磺酰基、氨磺酰基、氨甲酰基、酰基、酰氧基和烷氧羰基还可含有用来赋予在溶剂中的溶解性或其它各种用途的取代基，并且该取代基优选的例子包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。
n代表1至4的整数，并且优选为2或3，最优选2。如果n变为5或更大，则线性吸收将会出现在长波长侧，并且无法利用波长区域短于700nm的记录光来进行非共振双光子吸收记录。此外，m代表0至4的整数。
R1代表氢原子或取代基，并且优选为氢原子、烷基、烷氧基、芳基、烷氧基烷基或芳氧基，更优选氢原子、烷基、烷氧基或芳基，并且最优选氢原子或烷基。
R2代表二价取代基(连接基团)，并且优选为羰基、氧基、亚烷基、亚芳基或通过组合这些基团而形成的基团，更优选为酯键(由羰基和氧基组成的基团)、氧化烯基团(由亚烷基和氧基组成的基团)、亚芳基、或者通过组合这些基团形成的基团。这样的基团还可含有用来赋予在溶剂中的溶解性或其它各种用途的取代基，并且该取代基优选的例子包括羟基、烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。
R3代表取代基，并且对该取代基没有特别限制。其具体例子包括烷基、烷氧基、烷氧基烷基和芳氧基。
在具有由式(1)表示的结构的化合物中，X和Y优选为Hammett方程中σp值取正值的所谓的吸电子基团，并且对其描述如下。
根据T.Kogej等，Chem.Phys.Lett.,第298卷第1期（1998年），有机化合物的双光子吸收效率，即双光子吸收截面积δ与三阶分子极化率（二阶超极化率）γ的虚部具有以下关系。
[数学式1]
数学公式(1)：
其中c：光速，ν：频率，n：折射率，ε0：真空介电常数，ω：光子的振动数，以及Im：虚部。γ的虚部(Imγ)与Mge、Mge’、Δμge、Ege以及Γ之间的关系如下，其中Mge：|g>和|e>之间的偶极矩，Mge’：|g>和|e’>之间的偶极矩，Δμge：|g>和|e>之间的偶极矩差，Ege：跃迁能量，以及Γ：阻尼系数。
[数学式2]
数学公式(2)：
其中P代表交换算符。
从而，计算数学公式(2)的值时，可以预测化合物的双光子吸收截面积。因此，采用B3LYP泛函并以6-31G*作为基函数，通过DFT方法计算基态的最稳定结构，并且基于结果计算Mge、Mee’和Ege，由此可以计算Imγ的值。例如，假设通过计算四联苯化合物而得到的Imγ最大值是1，则对于具有所谓的吸电子基团（其Hammett方程中的σp值取正值）作为其他取代基的分子，其Imγ最大值的相对值变大，其中所述的四联苯化合物为具有式(1)表示的结构的化合物，其中X和Y被作为给电子基团的甲氧基取代。
关于具有由式(1)表示的结构的化合物，在其中甲氧基作为给电子基团取代于X和Y上的四联苯化合物的情况下，Imγ较小，并且在其中吸电子取代基同时取代于X和Y上的分子的情况下，Imγ通常大大增加。如上所述，双光子吸收截面积δ理论上与三阶超极化率γ的虚部，即Imγ成正比，并且从其计算判断，优选吸电子取代基同时取代于X和Y上的结构。
具有由式(1)表示的结构的化合物优选为具有由下式(2)表示的结构的化合物：
[化学式9]
式(2)
在式(2)中，X、Y、n、R1、R2、R3、l和m与式(1)中所指定的相同。
在具有由式(1)或(2)表示的结构的化合物中，X和Y可以彼此相同或不同，但优选为不同，这是因为双光子吸收截面积趋于变大。
此外，具有由式(2)表示的结构的化合物优选为具有由下式(3)表示的结构的化合物：
[化学式10]
式(3)
在式(3)中，Y、n、R1、R2、R3、l和m与化学式(1)和(2)中所指定的相同。
此外，具有由式(3)表示的结构的化合物优选为具有由下式(4)表示的结构的化合物：
[化学式11]
式(4)
在式(4)中，Y、n、R1、R2、R3、l和m与式(1)至(3)中所指定的相同。
本发明中的非共振双光子吸收聚合物化合物优选为由下式(5)表示的化合物：
[化学式12]
式(5)
(其中R4、R5和R6各自代表氢原子或取代基，并且R4、R5和R6可以彼此相同或不同)。
R4、R5和R6各自独立代表氢原子或取代基，并且优选为氢原子、烷基、烷氧基、芳基、烷氧基烷基或芳氧基，更优选氢原子、烷基、烷氧基或芳基，并且最优选氢原子或烷基。
本发明中的非共振双光子吸收聚合物化合物也优选为由下式(6)表示的化合物：
[化学式13]
式(6)
(其中R7、R8和R9各自代表氢原子或取代基，并且R7、R8和R9可以彼此相同或不同)。
R7、R8和R9各自独立代表氢原子或取代基，并且优选为氢原子、烷基、烷氧基、芳基、烷氧基烷基或芳氧基，更优选氢原子、烷基、烷氧基或芳基，并且最优选氢原子或烷基。
对本发明的化合物的具体例子没有特别限定，但包括以下化合物。
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
[化学式20]
[化学式21]
[化学式22]
[化学式23]
[化学式24]
[化学式25]
[化学式26]
[化学式27]
[化学式28]
[化学式29]
[化学式30]
[化学式31]
[化学式32]
[化学式33]
[化学式34]
[化学式35]
[化学式36]
[化学式37]
[化学式38]
[化学式39]
[化学式40]
[化学式41]
[化学式42]
[化学式43]
[化学式44]
[化学式45]
[化学式46]
[化学式47]
[化学式48]
[化学式49]
[化学式50]
[化学式51]
[化学式52]
<折射率或反射光强度发生改变的记录组分>
下面描述用于本发明非共振双光子吸收记录材料中的反射光强度或折射率改变的记录组分。
在本发明的非共振双光子吸收记录材料中，形成记录层的非共振双光子吸收记录材料优选地至少包含(a)非共振双光子吸收聚合物化合物和(b)能够改变双光子记录前后的反射光强度或折射率的材料，并且更优选的是，在形成记录层的非共振双光子吸收记录材料中，所述非共振双光子吸收聚合物化合物是能够改变双光子记录前后的反射光强度或折射率的材料。
(粘合剂)
本发明的非共振双光子吸收记录材料中，还可使用粘合剂。对用于本发明聚合物组合物中的粘合剂没有特别限定，可以是有机聚合物化合物或无机聚合物化合物。有机聚合物化合物优选为溶剂可溶性热塑性聚合物，并且可以单独使用一种化合物或几种化合物组合使用。与分散在聚合物组合物中的各种组分（如双光子吸收聚合物化合物）之间具有良好相容性的热塑性聚合物是优选的。
其具体例子包括日本专利文献JP-A-2005-320502的0022段中描述的化合物（例如，丙烯酸酯、α-烷基丙烯酸酯、酸性聚合物、共聚体、聚乙烯酯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、饱和或不饱和聚氨酯、丁二烯或异戊二烯的聚合物或共聚物、聚乙二醇的高分子量的聚环氧乙烷、环氧化合物、纤维素酯、纤维素醚、聚碳酸酯、降冰片烯类聚合物、聚乙烯醇缩醛、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮)；还包括在上述专利文献的同一段落中描述的聚苯乙烯聚合物或其共聚物、由聚亚甲基二醇和芳酸化合物的共聚酯反应产物得到的聚合物或其混合物、聚-N-乙烯基咔唑或其共聚物、以及含咔唑的聚合物。此外，具体优选例子包括如上专利0023至0024段中描述的含氟原子的聚合物。
其中，更优选丙烯酸酯、α-烷基丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚烷基苯乙烯和聚苯乙烯共聚物，并且从提高检测灵敏度的观点来看，又更优选为丙烯酸酯、α-烷基丙烯酸酯、聚苯乙烯和聚苯乙烯共聚物。关于其具体的例子，丙烯酸酯和α-烷基丙烯酸酯的例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酸酯、以及(甲基)丙烯酸环己酯；含苯环的(甲基)丙烯酸酯的例子包括(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯氧乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基聚乙二醇酯、以及壬基酚环氧乙烷加合物(甲基)丙烯酸酯。尤其优选的含苯环的(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸苯氧乙酯。这些单体可以单独使用，也可以两种或多种组合使用。在(甲基)丙烯酸酯类共聚物中，可以将能够与(甲基)丙烯酸烷基酯、含苯环的(甲基)丙烯酸酯或含氮的自由基聚合性单体共聚的其它共聚性单体进行共聚，并且所述其它共聚性单体的例子包括：烷基乙烯基醚，如烯丙基缩水甘油醚、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十六烷基乙烯基醚和十八烷基乙烯基醚；(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲氧乙酯和(甲基)丙烯酸丁氧乙酯；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯；醋酸乙烯酯；丙酸乙烯酯；(无水)马来酸；丙烯腈；和偏二氯乙烯。也可将具有亲水极性基团的化合物共聚，并且极性基团的例子包括-SO3M、-PO(OM)2和-COOM（其中M代表氢原子、碱金属或铵）。
聚烷基苯乙烯化合物的例子包括聚甲基苯乙烯、聚乙基苯乙烯、聚丙基苯乙烯、聚丁基苯乙烯、聚异丁基苯乙烯、聚戊基苯乙烯、己基聚苯乙烯（hexylpolystyrene）、聚辛基苯乙烯、聚-2-乙基己基苯乙烯、聚十二烷基苯乙烯、聚十八烷基苯乙烯、和聚环己基苯乙烯；并且含苯环的(甲基)丙烯酸酯的例子包括聚苄基苯乙烯、聚苯氧基乙基苯乙烯、聚苯氧基聚乙二醇苯乙烯、和聚壬基酚苯乙烯。烷基的位置优选为α位或对位。可以单独使用这些单体中的一种，或者使用两种或多种的组合。在聚苯乙烯共聚物中，可以将能够与共轭二烯烃化合物、烷基苯乙烯、具有苯环的苯乙烯或含氮的自由基聚合性单体共聚的其它共聚性单体进行共聚，并且所述其它共聚性单体的例子包括乙炔、丁二烯、丙烯腈、偏二氯乙烯、聚乙烯、烯丙基缩水甘油醚、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、2-乙基己基乙烯基醚、正辛基乙烯基醚、十二烷基乙烯基醚、十六烷基乙烯基醚、以及十八烷基乙烯基醚。
与染料单体的聚合物组合使用的粘合剂通常用于增强聚合前组合物的成膜性、膜厚的均匀性、或储存期间的稳定性。
粘合剂优选为溶剂可溶性热塑性聚合物，并且这些聚合物可以单独使用或相互之间组合使用。
与染料单体的聚合物组合使用的粘合剂优选具有与聚合性化合物不同的折射率，并且聚合性化合物可具有更大的折射率、或者粘合剂可具有更大的折射率，但优选聚合性化合物的折射率大于粘合剂的折射率。
为此，优选的是，聚合性化合物和粘合剂中的其中一者包含至少一个芳基、芳香族杂环基、氯原子、溴原子、碘原子或硫原子，并且另一者不含这种基团或原子。更优选地，聚合性化合物包含至少一个芳基、芳香族杂环基、氯原子、溴原子、碘原子或硫原子，并且粘合剂不含这种基团或原子。
下面描述当聚合性化合物的折射率大于粘合剂的折射率时粘合剂的优选例子。
低折射率粘合剂的具体优选例子包括丙烯酸酯、α-烷基丙烯酸酯、酸性聚合物、共聚体(例如，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、以及甲基丙烯酸甲酯和另一种(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物)、聚乙烯酯(例如，聚乙酸乙烯酯、聚乙酸/丙烯酸乙烯酯、聚乙酸/甲基丙烯酸乙烯酯、可水解的聚乙酸乙烯酯)、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、饱和或不饱和聚氨酯、丁二烯或异戊二烯的聚合物或共聚物、平均分子量基本为4,000至1,000,000的聚乙二醇的高分子量的聚环氧乙烷、环氧化产物(例如，具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的环氧化产物)、聚酰胺(例如，N-甲氧基甲基聚己二酰己二胺)、纤维素酯(例如，醋酸纤维素、醋酸琥珀酸纤维素、醋酸丁酸纤维素)、纤维素醚(例如，甲基纤维素，乙基纤维素，乙基苄基纤维素)、聚碳酸酯、聚乙烯醇缩醛(例如，聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛)、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、美国专利3,458,311和4,273,857中公开的含酸聚合物和共聚物、以及美国专利4,293,635中公开的两性聚合物粘合剂。更优选的例子包括醋酸丁酸纤维素聚合物、醋酸乳酸纤维素聚合物、包含聚甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸与甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸的共聚物的丙烯酸聚合物或共聚体、甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸或甲基丙烯酸的C2-C4烷基酯/丙烯酸或甲基丙烯酸的三元共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩乙醛、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、及其混合物。
含氟原子的聚合物也优选作为低折射率粘合剂。含氟原子的聚合物优选为这样的有机溶剂溶解性聚合物，该聚合物包含氟代烯烃作为主要组分，并包含选自烷基乙烯基醚、脂环族乙烯基醚、羟基乙烯基醚、烯烃、卤代烯烃、不饱和羧酸或其酯、以及羧酸乙烯基酯中的一种或两种或多种不饱和单体作为共聚组分。优选的是，该聚合物的质均分子量为5,000至200,000，并且氟原子的含量为5质量%至70质量%。
用于含氟原子的聚合物中的氟代烯烃的例子包括四氟乙烯、三氟氯乙烯、氟乙烯和偏二氟乙烯。作为其它共聚组分的烷基乙烯基醚的例子包括乙基乙烯基醚、异丁基乙烯基醚和正丁基乙烯基醚。脂环族乙烯基醚的例子包括环己基乙烯基醚及其衍生物。羟基乙烯基醚的例子包括羟基丁基乙烯基醚。烯烃和卤代烯烃的例子包括乙烯、丙烯、异丁烯、氯乙烯和偏二氯乙烯。羧酸乙烯酯的例子包括乙酸乙烯酯和正丁酸乙烯酯。不饱和羧酸或其酯的例子包括：不饱和羧酸，如(甲基)丙烯酸和丁烯酸；(甲基)丙烯酸的C1-C18烷基酯，如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯和(甲基)丙烯酸月桂酯；(甲基)丙烯酸的C2-C8羟基烷基酯，如(甲基)丙烯酸羟乙酯和(甲基)丙烯酸羟丙酯；(甲基)丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯；以及(甲基)丙烯酸N,N-二乙氨基乙酯。这些自由基可聚合单体可以单独使用，或者可以两种或多种组合使用。此外，如果需要的话，部分单体可以被其他的自由基聚合性单体替代，例如，诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯和(甲基)丙烯腈的乙烯基化合物。此外，也可以使用其它单体衍生物，诸如含羧酸基团的氟代烯烃和含缩水甘油基的乙烯基醚。
上述含氟原子的聚合物的具体例子包括具有羟基并且可溶于有机溶剂的“Lumifron”系列(例如，Lumifron LF200，重均分子量：约50,000，由Asahi Glass株式会社生产)。此外，有机溶剂溶解性含氟原子的聚合物也可以从Daikin Kogyo株式会社、CentralGlass株式会社、Penwalt株式会社等商购，并且这些也可以使用。
这些粘合剂中的许多种会形成非三维交联结构。下面对具有可形成三维交联结构的结构的粘合剂进行说明。
(形成三维交联结构的粘合剂)
许多上述粘合剂会形成非三维交联结构，但在本发明的光学记录材料中，也可以使用形成三维交联结构的粘合剂。从增强涂布性、膜强度和记录性能的角度看，形成三维交联结构的粘合剂是优选的。顺便提及的是，“形成三维交联结构的粘合剂”被称为“基质”。
所述基质包含用于形成三维交联结构的组分，并且用于本发明中的该组分可包含热交联化合物。作为交联化合物，可以使用热交联化合物和通过使用催化剂等并用光照射该化合物而固化的光固化性化合物，并且优选热交联化合物。
对用于本发明中的热交联基质没有特别限制，并且可以根据目的适当地选择，但其例子包括由异氰酸酯化合物和醇化合物形成的聚氨酯树脂、由环氧乙烷化合物形成的环氧化合物、以及通过聚合三聚氰胺化合物、甲醛化合物、不饱和羧酸（如(甲基)丙烯酸或衣康酸）的酯化合物、或酰胺化合物得到的聚合物。尤其是，由异氰酸酯化合物和醇化合物形成的聚氨酯基质是优选的，并且考虑到记录的保存性，由多官能异氰酸酯和多官能醇形成的聚氨酯基质最为优选。
下面描述能够形成聚氨酯基质的多官能异氰酸酯和多官能醇的具体例子。
多官能异氰酸酯的具体例子包括双环己基甲烷二异氰酸酯、己二异氰酸酯、亚苯基-1,3-二异氰酸酯、亚苯基-1,4-二异氰酸酯、1-甲氧基亚苯基-2,4-二异氰酸酯、1-甲基亚苯基-2,4-二异氰酸酯、甲苯-2,4-二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、对苯二甲基异氰酸酯、亚联苯基-4,4'-二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基亚联苯基-4,4'-二异氰酸酯、3,3'-二甲基亚联苯基-4,4'-二异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4'-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、3,3'-二甲氧基二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、3,3'-二甲基二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、1,3-亚环丁基二异氰酸酯、1,3-亚环戊基二异氰酸酯、1,3-亚环己基二异氰酸酯、1,4-亚环己基二异氰酸酯、1-甲基亚环己基-2,4-二异氰酸酯、1-甲基亚环己基-2,6-二异氰酸酯、1-异氰酰-3，3，5-三甲基-5-异氰酰甲基环己烷、1,3-二(异氰酸甲基)环己烷、1,4-二(异氰酸甲基)环己烷、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4'-二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、亚乙基二异氰酸酯、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、十二亚甲基-1,12-二异氰酸酯、苯基-1,3,5-三异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4,4'-三异氰酸酯、二苯基甲烷-2,5,4'-三异氰酸酯、三苯基甲烷-2,4',4”-三异氰酸酯、三苯基甲烷-4,4',4”-三异氰酸酯、二苯基甲烷-2,4,2',4'-四异氰酸酯、二苯基甲烷-2,5,2',5'-四异氰酸酯、环己烷-1,3,5-三异氰酸酯、环己烷-1,3,5-三(异氰酸甲酯)、3,5-二甲基环己烷-1,3,5-三(异氰酸甲酯)、1,3,5-三甲基环己烷-1,3,5-三(异氰酸甲酯)、二环己基甲烷-2,4,2'-三异氰酸酯、二环己基甲烷-2,4,4'-三异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸甲酯、以及通过使化学计量过量的该有机异氰酸酯化合物与含活性氢的多官能化合物反应而得到的在两末端均具有异氰酸酯的预聚物。其中，优选双环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯。这些可以单独使用或两种或多种组合使用。
多官能醇可以是单独的多官能醇或者和其它多官能醇的混合物。多官能醇的例子包括乙二醇类，诸如乙二醇、三乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇和新戊二醇；二醇类，诸如丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇和1,4-丁二醇；双酚类、或者用聚氧乙烯链或聚氧丙烯链修饰这类多官能醇得到的化合物；丙三醇；三羟甲基丙烷；以及三醇类，诸如丁三醇、戊三醇、己三醇和癸三醇，或用聚氧乙烯链或聚氧丙烯链修饰这类多官能醇得到的化合物。
在使用上述染料单体的光学记录组合物中，基质形成组分的含量优选为10质量%至95质量%，更优选为35质量%至90质量%。
通过参照构成光学记录介质的各元件来详细描述光学信息介质及其制造方法。
[基板]
本发明的光学记录介质优选具有基板。
作为本发明的记录介质中使用的基板，可以任意选择并使用由作为常规的光学信息记录介质基板材料的各种材料制成的基板。将圆盘状的基板优选用作所述基板。
基板材料的具体例子包括玻璃、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂、聚氯乙烯和氯乙烯共聚物等氯乙烯类树脂、环氧树脂、无定形聚烯烃、聚酯、以及铝等金属。如果需要的话，这些材料可以组合使用。
在这些材料中，鉴于耐湿性、尺寸稳定性、低成本等，优选热塑性树脂，如无定形聚烯烃和聚碳酸酯，更优选聚碳酸酯。
使用这类树脂时，可通过注塑成型来制造基板。此外，也可以通过使树脂成形为膜状并将该膜冲压为圆盘状来生产基板。
基板的厚度通常优选为0.02mm至2mm，更优选为0.6mm至2mm，又更优选为0.7mm至1.5mm，还更优选为0.9mm至1.2mm。此外，可将两种记录介质层压在一起以形成可双面记录的介质。这种情况下，一个基板的厚度为0.2mm至0.7mm，优选为0.3mm至0.6mm，更优选为0.4mm至0.5mm。
此外，为了能够进行高速记录/再现并增加单位体积的记录容量，基板的厚度可以远远小于普通光盘厚度，从而赋予柔韧性。这种情况下，该基板的厚度为0.02mm至0.4mm，优选为0.05mm至0.35mm，更优选为0.1mm至0.3mm。
在基板的中央，通常设置有用于夹住基板的孔。此外，可以设置轮毂（hub）以代替孔。
[导向层(guide layer)]
可设置同心或螺旋的导向层，以便在光学介质记录时通过跟踪伺服***进行径向位置的控制。导向层通常具有连续或间断的凹凸结构，并且在常规的光盘中，凹槽连续地形成，其由圆盘状介质的内圆周以螺旋的方式连续形成至外圆周。凹槽深度的优选范围由用于跟踪的激光波长决定。采用推挽式的跟踪***时，假设用于跟踪的激光波长为λ且凹槽内的折射率为n，当凹槽厚度为(λ/8n)时，由凹槽获得的跟踪信号为最大，并且当凹槽深度为0和(λ/4n)时，跟踪信号变为0。因此，凹槽深度d在0<d<λ/(4n)的范围内。凹槽深度d优选在λ/(12n)<d<λ/(6n)的范围内，更优选地d=λ/(8n)。
导向槽的宽度可以根据磁迹间距设定，通常，可通过将该宽度设定为磁迹间距的大约一半来获得高强度推挽信号。
在导向层中，可以设置在记录期间能够产生用于旋转同步的时钟信号的结构。通常，采用使凹槽以任意频率弯曲的摆动凹槽***。通过参照从摆动凹槽获得的周期信号波动可将记录装置控制到指定的记录线速度。此外，在导向层中可以提供地址信息。在摆动凹槽***的情况下，可以使用组合了相对于载频的大小频率从而赋予任意址信息的频率调制***、通过改变摆动相以赋予地址信息的相位调制***、叠加地址信息的***等。此外，可以使用在凹槽旁边提供标记并通过其位置形成地址信息的所谓岸台预制凹坑***。此外，也可以通过使用与地址信息相同的方法将记录/再现控制所需的信息（如记录功率、相应线速度和信号极性的校正）预先记录在导向信息中。
导向层设置处的深度方向上的位置可以是任何位置，只要该位置是可通过跟踪激光再现的位置即可，并且在基板表面上设置导向层时，可以通过在基板成型时压制金属压模从而同时进行基板成型和导向层形成，其中金属压模中刻有导向层的几何形状。此外，可以通过在成型的基板上涂布紫外线固化性树脂等、压制压模、然后固化树脂而形成导向层。在导向层被设置为与各记录层相邻、被设置为记录层之间的中间层、或被设计为与覆盖层相邻的情况下，也能够以同样的方式形成导向层。也可以将金属压模加热到不低于用于提供导向层的树脂层的软化温度的温度，然后进行压制以将图案转移。
[反射层]
反射层可以设置为与导向层或记录层相邻，以便增大反射信号强度。
用于反射层的材料可选自于能够在读出波长处提供所需反射率的材料种类，并且可以使用（例如）诸如Mg、Se、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Ir、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Si、Ge、Te、Pb、Po、Sn和Bi之类的金属，以及半金属。这些材料中，优选Ag、Au和Al，因为可获得高的反射率。这些材料可以单独使用，或者可以多种混合使用。此外，为了改良可以添加少量的添加元素。
也能够通过使用高折射率或低折射率材料作为反射层，从而产生与相邻层间的折射率差，由此来产生反射光。高折射率材料的例子包括二氧化钛(TiO2)、二氧化铈(CeO2)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铌(Nb2O5)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钨(WO3)、氧化锌(ZnO)和氧化铟(In2O3)。低折射率材料的例子包括氟化铝(AlF3)、氟化钙(CaF2)、氟化锂(LiF)、氟化镁(MgF2)和氟化钠(NaF)。这些材料可以单独使用，或者可以多种混合使用。通过溅射、沉积、离子镀、分子束外延或其它方法将这样的无机化合物成膜，从而能够形成反射层。
当记录/读取激光与跟踪激光之间波长不同时，也可以通过使用波长选择性反射层材料来建立对跟踪激光的高反射率和对记录/读取激光的低反射率，从而减少不必要的反射光。具体地，在使用405nm波长的光作为记录/读取激光以及660nm波长的光作为跟踪激光的情况下，当将在长于500nm的波长处表现出高反射率、并在短于500nm的波长处反射率突然下降的Au用作反射层时，跟踪激光的光被强烈地反射以降低记录/读取光的反射率，由此能够减少由于记录/读取光的反射而导致的杂光（stray light）。
[中间层]
在相邻记录层之间设置有中间层，其用于将记录层物理分离，并产生能够通过膨胀而形成记录标记的界面。
在记录层和中间层之间发生界面反射主要归因于这两个层之间的折射率不同，因此需要在记录层和中间层之间形成折射率差。当在多层结构中，中间层位于记录层的两侧时，可以这样形成记录层，以使该记录层与两个中间层的折射率差相同，并且使得由记录层的顶部和底部发生界面反射；或者可以这样形成记录层，使得在位于记录层两侧的中间层中，一侧的中间层的折射率与记录层的折射率相同，并且另一侧的中间层的折射率与记录层的折射率不同，从而使得仅由记录层一侧的界面产生反射光。在这种情况下，与从记录层两侧的界面产生反射光的情况相比，由于光的干涉，能够在波动中减少记录层的反射率。此外，这种情况下，位于记录层的顶部和底部的中间层可以由不同的材料形成。
记录层和中间层之间的折射率差通常为0.01至0.5，优选为0.04至0.4，更优选为0.08至0.25。如果折射率差太小，则不会获得所需的反射光，反之如果折射率太大，则使用的材料受限。
如果中间层的厚度过小，则会存在相邻记录层相互之间的光分离困难，或者例如，由于受到热效应而发生所谓层间串扰的问题；而如果中间层厚度过大，则记录层的数量很难增加。因此，中间层的厚度为2μm至20μm，优选为4μm至15μm，更优选为6μm至10μm。
中间层优选对记录/读取波长和跟踪波长处的光透明。所述“透明”是指对用于记录和读取的光的透射率为80%或更高。
各个中间层可以具有相同或不同的膜厚。考虑到与入射表面距离较小会使光学***的像差较低，因此使靠近入射侧的中间层更薄也是有效的。
作为中间层的材料，可以使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂、自粘合剂等。
紫外线固化性树脂由聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧树脂、全氟聚醚等含氟聚合物、聚二甲基硅氧烷等硅类聚合物、或者与光聚合引发剂的混合物等组成。
作为光聚合引发剂，可以使用已知引发剂，并且在光聚合引发剂中，自由基光引发剂的例子包括Darocur1173、Irgacure651、Irgacure184和Irgacure907（均由CibaSpecialty Chemicals公司生产）。光聚合引发剂的含量为（例如）占紫外线固化性树脂试剂组合物的大约0.5质量%至5质量%（固体含量）。
此外，如果需要的话，该组合物还可以包含非聚合性稀释溶剂、光聚合引发助剂、有机填料、阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、流平剂、颜料、硅化合物等。非聚合性稀释溶剂的例子包括异丙醇、正丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙基溶纤剂和甲苯。紫外线吸收剂的例子包括苯并***类化合物、二苯甲酮类化合物、草酸酰苯胺类化合物和氰基丙烯酸酯类化合物。
紫外线固化性树脂层可以由已知的成膜方法形成。例如，可以使用气刮刀涂布、刮板涂布、棒式涂布、刮刀涂布、挤压涂布、浸渍涂布、逆转辊涂布、转移辊涂布、凹版涂布、吻辊涂布、流延涂布、幕帘涂布、压延涂布、挤出涂布、喷涂、旋涂、热熔涂布、气相沉积或挤出。
作为用于自粘合层的自粘合剂，例如可以使用丙烯酸类、橡胶类或硅类自粘合剂。考虑到透明度和耐久性，优选丙烯酸类自粘合剂。
可通过如下方式获得丙烯酸类自粘合剂：使作为主要单体的低Tg单体（例如，丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯）与多官能团单体（例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺和丙烯腈）共聚而得到丙烯酸类共聚物，通过（例如）异氰酸酯类交联剂、三聚氰胺类交联剂、环氧树脂类交联剂或聚氨酯类交联剂使该丙烯酸类共聚物交联，由此可以得到丙烯酸类自粘合剂。可固化或添加其它光固化性低聚物·单体、聚合物引发剂、稀释溶剂、增粘剂、抗氧化剂、敏化剂、交联剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、填料、热塑性树脂·染料·颜料等。将这样的自粘合剂组合物涂布在隔离物上。
作为隔离物，可以使用厚度为25μm至100μm的经过防粘处理的塑料膜或纸，如聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜和三乙酰基纤维素膜。在这些膜中，双轴拉伸的聚酯膜是优选的，这是因为容易获得更平滑的表面并且生产力优异。与自粘合层接触的隔离物表面经过防粘剂的处理。防粘剂的例子包括有机硅树脂、氟树脂、聚乙烯醇树脂和含烷基的树脂的单体、改性产物和混合物等。其中，可以优选使用易于轻松分离粘合剂层的有机硅树脂，特别地，更优选使用通过热、紫外线、电子束等而得以固化的有机硅树脂，这是因为有机硅树脂不容易转移并附着到粘合剂层上。
自粘合层可以通过已知的成膜方法涂布在隔离物上。例如，可以使用气刮刀涂布、刮板涂布、棒式涂布、刮刀涂布、挤压涂布、浸渍涂布、逆转辊涂布、转移辊涂布、凹版涂布、吻辊涂布、流延涂布、幕帘涂布、压延涂布、挤出涂布、喷涂、旋涂或热熔涂布。例如，通过活性能量射线照射将涂布的组合物干燥并固化，从而形成自粘合剂的中间层。也可以在未完全完成固化的状态下使涂层堆叠在介质上，并且在堆叠后通过加热、用紫外线照射或其它方法完成固化。
中间层可以在介质上直接成膜，或在预先制备与记录层的层压结构后堆叠在介质上。在将自粘合层用于中间层的情况下，可通过（例如）日本专利文献JP-A-209328和JP-A-2011-81860中所述的已知方法对记录层和中间层进行压接，由此可以形成层压材料。此外，也可以通过将层压材料堆叠在另一个层压材料上而形成包括两个或多个记录层和两个或多个中间层的层压材料。可以通过使自粘合层布置为朝向基板、导向层、反射层、覆盖板、间隔层、或已经形成的记录层或中间层，然后由辊等进行压接，从而将该层压材料堆叠在介质上。
[记录层]
本发明的记录层中，当用记录光照射时，染料部分吸收记录光而产生热，并且聚合物部分由于热而导致变形，从而在与相邻层之间的界面上形成凸起的几何形状，由此记录信息。
为了获得记录/读取所需的信号强度，几何形状的变化要求记录层具有一定程度的厚度以实现膨胀，并且该厚度优选为50nm至5μm，更优选为100nm至3μm，又更优选为200nm至2μm。
在记录层中，如果需要的话，可以添加添加剂，如粘合剂、抗褪色剂、发热剂、增塑剂和折射率调节剂。
粘合剂的例子包括：天然有机聚合物，如明胶、纤维素衍生物、葡聚糖、松香和橡胶；以及合成有机聚合物，包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚异丁烯等烃类树脂，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯乙烯·聚乙酸乙烯酯共聚物等乙烯基类树脂，聚丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂，聚乙烯醇，氯化聚乙烯，环氧树脂，丁醛树脂，橡胶衍生物和热固性树脂的初始缩合物，如酚醛树脂。
抗褪色剂包括有机氧化剂和单重态氧猝灭剂。作为用作抗褪色剂的有机氧化剂，优选日本专利文献JP-A-10-151861中描述的化合物。作为单重态氧猝灭剂，可以利用已知专利说明书等出版物中描述的化合物。其具体的例子包括日本专利文献JP-A-58-175693、JP-A-59-81194、JP-A-60-18387、JP-A-60-19586、JP-A-60-19587、JP-A-60-35054、JP-A-60-36190、JP-A-60-36191、JP-A-60-44554、JP-A-60-44555、JP-A-60-44389、JP-A-60-44390、JP-A-60-54892、JP-A-60-47069、JP-A-63-209995、JP-A-4-25492、JP-B-1-38680、JP-B-6-26028、德国专利文献No.50399、以及Bulletin of the ChemicalSociety of Japan,第1141页,1992年10月。
增塑剂的例子包括三甘醇二辛酸酯、三甘醇双(2-乙基己酸)酯、四甘醇二庚酸酯、癸二酸二乙酯、辛二酸二丁酯、磷酸三(2-乙基己)酯、磷酸三甲苯酯和邻苯二甲酸二丁酯。
作为折射率调节剂，例如可以使用各种聚合物材料或透明无机材料（如SiO2和TiO2）的细颗粒。
记录层可以通过已知的成膜方法形成。例如，可以使用气刮刀涂布、刮板涂布、棒式涂布、刮刀涂布、挤压涂布、浸渍涂布、逆转辊涂布、转移辊涂布、凹版涂布、吻辊涂布、流延涂布、幕帘涂布、压延涂布、挤出涂布、喷涂、旋涂、热熔涂布、气相沉积或挤出。
使用溶剂涂布时，记录层的组分溶解或分散在涂布溶剂中。可以通过考虑记录层组分的溶解性、分解性、涂布适用性等来选择涂布溶剂，并且例如，使用选自如下溶剂中的一者或多者的混合物：醇类溶剂，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、烯丙醇、糠醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂和四氟丙醇；脂肪族或脂环族烃类溶剂，如己烷、庚烷、辛烷、癸烷、环己烷、甲基环己烷、二甲基环己烷、三甲基环己烷和丙基环己烷；芳香烃类溶剂，如甲苯、二甲苯和苯；卤代烃类溶剂，如四氯化碳和氯仿；醚类溶剂，如***、二丁基醚、二异丙醚、二噁烷和四氢呋喃；酮类溶剂，如丙酮；酯类溶剂，如乙酸乙酯；以及水。将这类溶剂和记录层的组分混合然后（例如）搅拌、用超声波处理或加热，从而制得涂布溶剂。使用的溶剂可以在干燥时通过蒸发除去。可以使用加热或加压进行蒸发除去。
记录层可以直接在基板上形成，或在预先制备与中间层的层压结构后堆叠在基板上。在将自粘合层用于中间层的情况下，记录层通过在隔离物或防粘添加层(releaseadding layer)上涂布而形成，并随后通过（例如）在日本专利文献JP-A-2005-209328和JP-A-2011-81860中描述的已知方法将其与中间层层压，从而能够形成记录层和中间层的层压材料。
记录层的数量可以是一层或者多层，并且可以通过堆叠其中***有中间层的记录层来增加层数。
[间隔层（spacer layer）]
在导向层中设置有凹凸的几何形状，而导向层上的反射光具有频率分量并影响记录/再现信号。因此，可以提供间隔层，用来在空间上将导向层与最靠近导向层的记录层分离，并减少导向层上反射光的影响。
间隔层的厚度为5μm至100μm，优选为10μm至50μm，更优选为20μm至40μm。
作为间隔层的材料，可以使用热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂、电子束固化性树脂、自粘合剂等。此外，该材料可以是与中间层相同的材料。
[覆盖层]
从保护记录层的角度看，可以在相对于记录层的光入射表面侧设置覆盖层。如果覆盖层太薄，则会以高对比度检测到覆盖层表面上的表面划痕或污染。另一方面，由于从入射表面到记录层的距离增加，则光学***的像差变得更高。因此，覆盖层的厚度有一个适当的范围。具体而言，覆盖层的厚度通常为0.01mm至0.2mm，优选为0.02mm至0.1mm，更优选为0.03mm至0.07mm。
作为形成覆盖层的方法，例如，可以使用在表面上形成紫外线固化性树脂组合物并固化该组合物的方法，以及通过粘合剂、自粘合剂等将膜附着的方法。
紫外线固化性树脂由聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧树脂、全氟聚醚等含氟聚合物、聚二甲基硅氧烷等硅类聚合物、或者与光聚合引发剂的混合物等组成。
作为光聚合引发剂，可以使用已知引发剂，并且在光聚合引发剂中，自由基光引发剂的例子包括Darocur1173、Irgacure651、Irgacure184和Irgacure907（均由CibaSpecialty Chemicals公司生产）。光聚合引发剂的含量为（例如）占紫外线固化性树脂试剂组合物的大约0.5质量%至5质量%（固体含量）。
此外，如果需要的话，该组合物可以包含非聚合性稀释溶剂、光聚合引发助剂、有机填料、阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、流平剂、颜料、硅化合物等。非聚合性稀释溶剂的例子包括异丙醇、正丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙基溶纤剂和甲苯。紫外线吸收剂的例子包括苯并***类、二苯甲酮类、草酸酰苯胺类和氰基丙烯酸酯类化合物。
此外，在紫外线固化性组合物中，为了改善各种性质，可以根据需要混合热聚合抑制剂、抗氧化剂（以受阻酚、受阻胺和亚磷酸盐为代表）、增塑剂、硅烷偶联剂（以环氧硅烷、巯基硅烷和(甲基)丙烯酰氧基硅烷为代表）等作为其他添加剂。对于这样的添加剂，优选选择和使用对固化性组分具有优秀的溶解性并且不会阻碍紫外透射的添加剂。
在层压膜的情况下，这种紫外线固化树脂可以作为粘合剂使用。
作为用于自粘合层的自粘合剂，例如可以使用丙烯酸类、橡胶类或硅类自粘合剂。考虑到透明度和耐久性，优选丙烯酸类自粘合剂。
可通过如下方式获得丙烯酸类自粘合剂：使作为主要单体的低Tg单体（例如，丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸2-乙基己酯）与多官能团单体（例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酰胺和丙烯腈）共聚而得到丙烯酸类共聚物，通过（例如）异氰酸酯类交联剂、三聚氰胺类交联剂、环氧树脂类交联剂或聚氨酯类交联剂使该丙烯酸类共聚物交联，由此可以得到丙烯酸类自粘合剂。可固化或添加其它光固化性低聚物·单体、聚合物引发剂、稀释溶剂、增粘剂、抗氧化剂、敏化剂、交联剂、紫外线吸收剂、阻聚剂、填料、热塑性树脂·染料·颜料等。将这样的自粘合剂组合物涂布在隔离物上。
作为隔离物，可以使用厚度为25μm至100μm的经过防粘处理的塑料膜或纸，如聚酯膜、聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜和三乙酰基纤维素膜。在这些膜中，双轴拉伸的聚酯膜是优选的，这是因为容易获得更平滑的表面并且生产力优异。与自粘合层接触的隔离物表面经过防粘剂的处理。防粘剂的例子包括有机硅树脂、氟树脂、聚乙烯醇树脂和含烷基的树脂的单体、改性产物和混合物等。其中，可以优选使用易于轻松分离粘合剂层的有机硅树脂，特别地，更优选使用通过热、紫外线、电子束等而得以固化的有机硅树脂，这是因为有机硅树脂不容易转移并附着到粘合剂层上。
自粘合层可以通过已知的成膜方法涂布在隔离物上。例如，可以使用气刮刀涂布、刮板涂布、棒式涂布、刮刀涂布、挤压涂布、浸渍涂布、逆转辊涂布、转移辊涂布、凹版涂布、吻辊涂布、流延涂布、幕帘涂布、压延涂布、挤出涂布、喷涂、旋涂或热熔涂布。例如，通过活性能量射线照射将涂布的组合物干燥并固化，从而形成自粘合层。此后，可以通过层压机将膜材料堆叠在该自粘合层上，由此可以形成带有自粘合层的覆盖层。
在层压膜的情况下，对使用的膜没有特别限制，只要其是透明材料即可，但优选使用聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等丙烯酸类树脂、聚氯乙烯和氯乙烯共聚物等氯乙烯类树脂、环氧树脂、无定形聚烯烃、聚酯、以及三乙酸纤维素。这些材料中，优选使用聚碳酸酯、无定形聚烯烃或三乙酸纤维素。
这里，所述“透明”是指对用于记录和读取的光的透射率为80%或更高。
[硬涂层]
为了防止与记录/再现装置的物镜的接触、由于操作导致的划伤、或者诸如指纹之类的污染，可以在光入射表面上设置硬涂层。硬涂层可以预先在覆盖层表面上形成，或者该层可以制备成紫外线固化性树脂组合物的形式，然后在生产盘的过程中，通过利用旋涂等方式将组合物涂布到表面并随后固化而形成。
硬涂层通常由聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、环氧树脂、全氟聚醚等含氟聚合物、聚二甲基硅氧烷等硅类聚合物、或者与SiO2细颗粒、光聚合引发剂等的混合物构成。
作为光聚合引发剂，可以使用已知引发剂，并且在光聚合引发剂中，自由基光引发剂的例子包括Darocur1173、Irgacure651、Irgacure184和Irgacure907（均由CibaSpecialty Chemicals公司生产）。光聚合引发剂的含量（例如）占硬涂层剂组合物的大约0.5质量%至5质量%（固体含量）。
此外，如果需要的话，硬涂层剂组合物还可以根据需要包含非聚合性稀释溶剂、光聚合引发助剂、有机填料、阻聚剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、消泡剂、流平剂、颜料、硅化合物等。非聚合性稀释溶剂的例子包括异丙醇、正丁醇、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙基溶纤剂和甲苯。紫外线吸收剂的例子包括苯并***类化合物、二苯甲酮类化合物、草酸酰苯胺类化合物和氰基丙烯酸酯类化合物。
作为硬涂材料，具体而言，也可以使用在日本专利文献JP-A-2004-292430和JP-A-2005-112900中描述的化合物，以及市售品，例如，HC-3（由DIC株式会社生产）。
硬涂层也可以起到上述覆盖层的作用，在这种情况下，该层可以通过将硬涂层制成覆盖层所需的厚度来形成。
[记录介质的制备]
根据需要将上述各构成元件进行组合并依次堆叠，由此可以制造本发明的光学信息记录介质。
本发明的光学信息记录介质优选具有由含有非共振双光子吸收化合物的非共振双光子吸收记录材料构成的记录层，并且更优选为具有基板、导向层、反射层、间隔层和层压结构的光学记录介质，其中由相对于入射光的背面侧起，所述层压结构依次由被夹在中间层之间的记录层、以及位于入射光表面侧的覆盖层和硬涂层组成。
图2示出本发明的光学信息记录介质的一个例子。图2中所示的光学信息记录介质10依次具有位于基板上的导向层12、反射层、间隔层、中间层和记录层11。记录层具有被夹在中间层之间的构造。此外，该介质在入射光表面侧具有覆盖层和硬涂层。
[识别信息的形成]
为了在各记录介质上提供识别信息等，可将利用条形码等的标记应用于部分介质。
作为标记方法，可以使用日本专利No.3,143,454和3,385,285中描述的、涉及通过将激光束照射至常规光盘中所用的反射层以进行热断裂（thermal fracture）的方法，以及诸如对记录层进行激光照射或印刷的方法。
[盒]
为了保护记录介质远离因掉落或操作或赋予耐光性而导致的划痕，可将记录介质封装在盒中。这种情况下，可以使用常规光盘所使用的盒。
下面描述记录/再现装置的构造。如图1所示，记录/再现装置1是在由主轴（spindle）50保持的光学信息记录介质10中进行信息记录·再现的装置。
记录/再现装置1具有面对光学信息记录介质10的物镜21，并且在物镜21的光轴上，自物镜21起依次具有DBS(二色分光镜)22、四分之一波片23a、用于校正像差的光束扩展器24、PBS(偏振光束分束器)25a、二分之一波片26a、PBS25b、以及镜子27。
在通过镜子27并与物镜21的光轴方向交叉的方向上，依次布置有二分之一波片26b、准直透镜28、针孔29、聚光透镜30、调制器31、以及记录激光器32。
此外，在PBS25b的反射方向上，依次布置有二分之一波片26c、准直透镜33、以及读取激光器34，并且在PBS25a的反射方向上，布置有分束器35。在由分束器35分离的一个方向上，布置有聚光棱镜36、针孔37、以及读取光接收元件38，并且在另一个方向上，布置有聚光透镜39、柱面透镜40、以及读取聚焦光接收元件41。
在通过DBS22并与物镜21的光轴方向交叉的方向上，布置有四分之一波片23b和PBS25c。在PBS25c的一侧，在正交于物镜21的光轴方向的方向上，依次布置有二分之一波片26d、准直透镜42、以及导向层的激光光源43；并且在PBS25c的另一侧，在平行于物镜21的光轴方向的方向上，依次布置有聚光透镜44、柱面透镜45、以及导向光的光接收元件46。
物镜21是将导向光会聚在导向层上，并将记录光和读取光会聚在多个记录层11中的一个透镜上。物镜21通过由控制单元60驱动的透镜致动器47而在光轴方向上移动，以将导向光聚焦在导向层12上，并将记录光和读取光聚焦在任意记录层11上。同样，物镜21通过透镜致动器47在平行于光轴的方向上移动，从而能够控制记录光和读取光的磁迹位置。
光束扩展器24是这样的光学元件，其通过控制单元60从而使入射到物镜21上的光的会聚或发散状态发生改变，并实现承担记录和再现任务的记录层11的深度和球面像差的校准功能。
四分之一波片23a和23b是这样的光学元件，其根据其旋转方向从而将线偏振光转化为圆偏振光并将圆偏振光转化为线偏振光，并实现以下功能：使入射在光学信息记录介质10上的光的线偏振光方向与反射光的线偏振光方向相差90°。
各二分之一波片26a、26b、26c和26d均为这样的光学元件，其用以使入射在二分之一波片上的线偏振光的偏振方向旋转，并可通过将偏振方向控制为预定方向从而控制通过PBS时的透射率。
PBS25a和25b均为用于反射并分离特定偏振光的光学元件，并且其实现了以下功能：允许由记录激光器32发射出的记录光和由读出激光器34发射出的读出光从其中通过、并向光学信息记录介质10行进，同时将从光学信息记录介质10返回的读取光反射，以使其向分束器35行进。
类似地，PBS25c使来自于导向层的激光源43的光通过并向光学信息记录介质10行进，并且反射反射光以使其向着导向光的光接收元件46行进。
分束器35是这样的光学元件，不论光的偏振状态如何，其均以预定的分束比分离光，并实现了以下功能：将被PBS25a导向的读出光分配到读取聚焦光接收元件41和读取光接收元件38。
DBS22是用于反射特定波长范围的光并透过其他波长范围的光的光学元件，并且使用了能够透过记录光和读取光并将用于导向层的激光反射的分光镜。在本实施方案中，这样放置该分光镜，以使其引导用于导向层的激光从朝向光学信息记录介质10的一侧进入。
读取激光器34是405nm-CW(连续波)激光器。读取激光器34的光束优选较窄，以使其与记录光点大小相同或更小，因此，优选使用能够发射与记录激光器32的波长相同或更短的光的激光器。通过控制单元60来控制读取激光器34的输出。
导向层用激光器43是650nm-CW激光器。来自导向层用激光器43的光被物镜21收集并会聚在光学信息记录介质10的导向层12上。通过使记录光和读取光彼此不同，从而可以用DBS22将导向层用激光分离。通过控制单元60来控制导向层用激光器43的输出。
记录激光器32是405nm脉冲激光器。为了有效地引起记录层11中的多光子吸收反应，优选使用峰值功率大于CW激光器的脉冲激光器作为记录激光器32。通过控制单元60来控制记录激光器32的输出。在光学信息记录介质10的表面上，优选的记录激光器的峰值功率优选为1W至100W。如果峰值功率小于1W，则记录光点的光子密度降低，从而导致不会发生有效的多光子吸收反应的问题，反之如果峰值功率超过100W，则记录激光器的平均输出变高，并引发用于记录的记录脉冲激光器尺寸增大的问题。因此，在光学信息记录介质上，记录激光器的平均输出功率优选100mW或更低。脉冲激光器的平均输出功率由峰值功率、脉冲宽度和振荡周期的乘积决定。优选的峰值功率为1W至100W，因此为了实现100mW或更低的平均功率，脉冲宽度和振荡周期的乘积优选为0.001至0.1。优选的记录激光器的脉冲振荡周期优选为50MHz或更高，以确保充分的记录速度。当更优选为500MHz的振荡周期被选作充分的振荡周期时，峰值功率为1W至100W时的脉冲宽度可以分别选在200psec至2psec以下的范围内，以得到100mW或更低的平均功率。
调制器31是这样一种器件，其用于从由记录激光器32发射出的脉冲激光中移除部分脉冲光，从而暂时调制脉冲激光并编码信息。作为调制器31，可以使用声光调制器(AOM)、Mach-Zehnder(MZ)光调制器和其他电光调制器(EOM)。当将这类声光调制器或电光调制器用作调制器31时，与使用机械快门相比，能够以极高的速度进行光的开关。控制单元60将根据被记录的信息而编码的信号输出至调制器31，由此控制调制器31的操作。
用于导向光的各光接收元件46和41都应用了象限光电探测器等，其为通过象散方法等获得聚焦控制信号的元件。具体而言，控制单元60控制光束扩展器24或透镜致动器47，以将由穿过聚光透镜39和44以及柱面透镜40和45而产生的象散最小化，由此就能进行聚焦。
读取光接收元件38是用于接收包括再现信息的读取光的元件，并且由读取光接收元件38检测到的信号被输出到控制单元60，然后被解调到控制单元60的信息中。被读取聚焦光接收元件41接收的光已经通过了柱面透镜40，因此当将光量分布输出到控制单元60时，记录光和读取光的聚焦伺服控制量能够通过控制单元60中的象散方法获得。
针孔板37布置在由聚光透鏡36会聚的光的焦点附近，其构成了共焦光学***，由此可通过仅使来自于光学信息记录介质10的预定深度位置的反射光穿过从而截断不需要的光。
控制单元60通过被导向光接收元件46检测到的用于导向层的激光的象散来控制透镜致动器47，并控制在物镜21的光轴方向上的位置，以将导向光的焦点位置调整到导向层上的位置。此外，该单元通过利用由导向光接收元件46检测的差分信号的推挽法(DPP法)或者通过利用差分相位信号的差分相位检测(DPD法)，从而控制与物镜21光轴的方向正交的位置并调整磁迹位置，从而控制透镜致动器47。此外，该单元通过由读取聚焦光接收元件38检测到的读取光的象散来控制光束扩展器24，从而控制记录/读取光的焦点位置，以使其聚焦在预定的记录11上。
除了上述构造之外，记录/再现装置1具有与以往公知的光学记录/再现装置相同的构造。例如，该装置具有如下的致动器，其使记录光、读出光和光学信息记录介质10在记录层11的平面方向内彼此相对移动，以便在光学信息记录介质10的记录层11的平面内记录多个记录光点。
下面描述用这样构造的记录/再现装置1的记录/再现方法。
在记录/再现装置1中，信息记录时，脉冲激光从记录激光器32发出，并且通过调制器31除去一部分脉冲光从而将信息编码在脉冲激光上。经过信息编码的光通过PBS25b、二分之一波片26a和PBS25a，被光束扩展器24会聚以控制发散状态，然后通过四分之一波片23a和DBS22，并通过物镜21会聚在预定的记录层11上。与照射脉冲激光的同时，读取激光器34发射CW激光，并且类似于记录激光，该CW激光被PBS25b反射然后被物镜21会聚。从光学信息记录介质10返回的CW激光通过物镜21、DBS22、四分之一波片23a和光束扩展器24，被PBS25a反射，并通过聚光透镜36和针孔板37进入读取光接收元件38。
基于由导向光接收元件46和读取聚焦光接收元件41接收到的信号，控制单元60计算导向光、记录光束和读取光的焦点位置，并驱动透镜致动器47和光束扩展器24，从而控制物镜的位置并控制记录光和读取光聚焦于预定的记录层11上。
因此，根据光强度(在双光子吸收反应的情况下，与光强度的平方成比例)，越靠近焦点（焦点处的光强大），光吸收反应发生越频繁，并且记录层根据该反应而变化。
读取信息时，该装置停止记录激光器32并驱动读取激光器34，从而用CW激光照射光学信息记录介质10。此时，与信息的记录类似，从光学信息记录介质10返回的CW激光（读取光）被PBS25a反射，并进入读取光接收元件38和读取聚焦光接收元件41。
以这种方式，控制单元60能够解调由记录部分的反射光强度和非记录部分的反射光强度之间的差获得的调制信息。即，信息能够被读取。
在上文中，描述了本发明的实施方案，但本发明并不限于上述实施方案，并且本发明可以通过在其中做适当的修改来实施。
<能够改变双光子记录前后的反射光强度的材料>
对于用于本发明非共振双光子吸收记录材料中的能够改变双光子记录前后反射光强度的材料，其包括(例如)含有本发明的双光子吸收聚合物化合物的聚合物化合物。
该聚合物化合物优选为在双光子记录波长处没有线性吸收的化合物。
对于该聚合物化合物，可以适当使用与上述在双光子吸收记录材料中作为粘合剂的那些化合物相同的化合物。
实施例
下面基于实验结果描述本发明的具体实施例。当然，本发明并不限于这些实施例。
[实施例1]
<化合物D-1的合成方法>
化合物D-1通过如下所示的方法合成。
[化学式53]
<原料化合物1的合成>
将27.0g(250mmol)的苯甲醚和42.9g(200mmol)的4-溴苯甲酰氯溶于500ml的二氯甲烷中，并在冷却至5℃的内部温度后，分6份加入33.4g(250mmol)的氯化铝，然后在氮气气氛下搅拌8小时。将反应溶液倒入水中，然后用二氯甲烷萃取，并在旋转蒸发仪中蒸干，从而定量获得白色化合物1。所得化合物1经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物2的合成>
将140ml的氢溴酸和220ml的乙酸加入到35.0g(120mmol)的原料化合物1中，将混合物在110℃的内部温度下搅拌12.5小时。使其冷却至室温后，将反应溶液倒入水中并在室温下搅拌20分钟。过滤沉淀物，然后用纯水和5:1的己烷/乙酸乙酯洗涤并在减压下干燥，从而定量得到白色化合物2。所得化合物2经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物3的合成>
将9.74g(35.1mmol)的原料化合物2溶于70ml的四氢呋喃中，并在加入7.10g(70.2mmol)的三乙胺后，将混合物冷却至5℃的内部温度。此后，一边逐滴滴加3.67g(35.1mmol)的甲基丙烯酰氯，一边将体系在氮气气氛下搅拌2小时。将反应溶液倒入水中并在室温下搅拌20分钟。通过过滤分离沉积的沉淀物并在室温下干燥，从而定量获得白色化合物3。所得化合物3经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物4的合成>
将350ml的1,2-二甲氧基乙烷和70ml的水加入到63.5g(214mmol)的5-溴-2-碘甲苯、44.7g(235mmol)的对三氟甲基苯硼酸、2.40g(10.7mmol)的乙酸钯以及68.0g(642mmol)的碳酸钠中，并将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌72小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩并在硅胶柱(己烷)上提纯，从而得到57.9g(产率：86%)白色化合物4。所得化合物4经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物5的合成>
将400ml的二甲亚砜加入到57.9g(184mmol)的原料化合物4、56.1g(221mmol)的双联频哪醇基二硼(bispinacolatodiboron)、4.25g(5.20mmol)的[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)二氯甲烷加合物以及54.2g(552mmol)的乙酸钾中，并将混合物在90℃的内部温度和氮气气氛下搅拌5小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩然后在硅胶柱(己烷:乙酸乙酯=10:1)上提纯，从而得到57.5g(产率：86%)的白色化合物5。所得化合物5经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物6的合成>
将170ml的甲苯和20ml的水加入到14.8g(42.9mmol)的原料化合物3、18.6g(51.5mmol)的原料化合物5、2.48g(2.15mmol)的四(三苯基膦)钯、17.8g(129mmol)的碳酸钾以及1mg的二丁基羟基甲苯中，并将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌12小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩，在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:5)上提纯，用乙酸乙酯/己烷重结晶，过滤分离并干燥，从而得到6.8g(产率：32%)的白色化合物6。所得化合物6经1H NMR证实为目标产物。
1H NMR(CDCl3)7.92(d,4H),7.76(dd,2H),7.71(d,2H),7.59-7.55(m,2H),7.50(d,2H),7.34(d,1H),7.29(dd,2H),6.41(s,1H),5.82(t,1H),2.37(s,3H)。
<D-1的合成>
将5g的四氢呋喃在70℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。在2小时内，向其中逐滴加入溶于26.7g的四氢呋喃中的2.00g(4.00mmol)原料化合物6、11.6g(116mmol)的甲基丙烯酸甲酯和29.8mg(0.12mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌8小时。使其冷却至室温后，用丙酮稀释反应溶液，用丙酮/己烷重结晶，过滤分离并干燥，从而得到4.77g的化合物D-1。由1H NMR证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物6/甲基丙烯酸甲酯=12/88(摩尔比)，Mw=367,000)。
<D-3的合成>
将3.99g的甲基乙基酮在70℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。在3小时内向其中逐滴加入溶于35.9g的甲基乙基酮中的1.88g(3.76mmol)的原料化合物6、5.15g(36.2mmol)的甲基丙烯酸丁酯和49.7mg(0.20mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌4小时。使其冷却至室温后，用丙酮稀释反应溶液，用水/甲醇重结晶，过滤分离并干燥，从而得到化合物D-3。由1H NMR证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物6/甲基丙烯酸丁酯=13.5/86.5(摩尔比)，Mw=32,000)。
[实施例2]
<比较化合物R-1的合成>
[化学式54]
比较化合物R-1
<比较化合物R-1的合成>
比较化合物R-1由以下方法合成。
[化学式55]
<原料化合物7的合成>
将6.98g(37mmol)的对三氟甲基苯硼酸、9.92g(33mmol)的5-溴-2-碘甲苯和10.6g(100mmol)的碳酸钠溶于190ml的乙二醇二甲醚-蒸馏水混合溶剂(14:5)中，并向其中加入0.37g(1.7mmol)的乙酸钯和0.88g(3.3mmol)的三苯基膦。将该体系在氮气流中加热7小时，使反应溶液冷却并加入蒸馏水和约600ml的乙酸乙酯萃取。除去水层以分离有机层，并用硫酸镁干燥有机相。将通过过滤分离硫酸镁后得到的滤液在旋转蒸发仪中蒸干，并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:400)上提纯，从而得到10.1g(产率：96%)的白色原料化合物7。所得化合物7经1H NMR谱证实为目标化合物。
<原料化合物8的合成>
将9.5g(30mmol)的原料化合物7、9.9g(39mmol)的双联频哪醇基二硼、8.8g(90mmol)的乙酸钾和0.73g(0.9mmol)的[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯悬浮在170ml的DMF中，并将该体系在80℃下和氮气流中加热4小时。使反应溶液冷却并加入蒸馏水和乙酸乙酯萃取，除去水层以分离有机层。用硫酸镁干燥有机相，并将通过过滤分离硫酸镁后得到的滤液在旋转蒸发仪中蒸干，并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:100→1:10)上提纯，从而得到5.9g(产率：54%)的无色原料化合物8。所得化合物8经1H NMR谱证实为目标化合物。
<R-1的合成>
将0.8g(2.2mmol)的原料化合物5和0.52g(2.0mmol)的对溴二苯甲酮溶于35ml的乙二醇二甲醚-蒸馏水混合溶剂(6:1)中，向其中加入22.5mg(0.1mmol)的乙酸钯、52.4mg(0.2mmol)的三苯基膦和0.64g(6mmol)的碳酸钾。将混合物加热回流2小时，然后使反应溶液冷却并加入蒸馏水和乙酸乙酯萃取。除去水层以分离有机层，并用硫酸镁干燥有机相。将通过过滤分离硫酸镁后得到的滤液在旋转蒸发仪中蒸干，从而获得粗产物，并将该粗产物在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:100→1:5)上提纯以得到0.71 g (产率：77%)的白色晶体。所得化合物经质谱和1H NMR谱证实为目标化合物R-1。
1H NMR(CDCl3)2.37(s,3H),7.34(d,1H),7.48-7.55(m,7H),7.7-7.8(m,4H),7.85(m,2H),7.95(m,2H)
<双光子记录材料的制备>
(双光子记录材料1的制备)
双光子记录材料1根据下列配方制备。
聚合物双光子吸收化合物：D-1 7质量份
涂布溶剂：甲基乙基酮 93质量份
(双光子记录材料2的制备)
制备双光子记录材料2，该双光子记录材料2使用R-1代替D-1作为双光子吸收化合物，并使用了聚甲基丙烯酸甲酯。
双光子吸收化合物：R-1 3质量份
粘合剂：聚甲基丙烯酸甲酯 6质量份
(由Aldrich制造，Mw=100,000)
涂布溶剂：甲基乙基酮 91质量份
<双光子吸收记录介质5和6的制造>
使用载玻片作为基板，通过旋涂将以上制备的双光子吸收记录材料1和2的各涂布溶液涂布在基板上，从而形成记录层。此时，将转速调整在300rpm至3,000rpm的范围内，使得记录层具有1μm的厚度。作为覆盖层，使用一面上有自粘合层(玻璃化转变温度：-52℃)的聚碳酸酯薄膜(Teijin Pure-Ace，厚度：80μm)，并且将自粘合层和聚碳酸酯薄膜的总厚度设为100μm。将覆盖层通过自粘合层放置在记录层上，并且借助压制部件对覆盖层进行压接，从而使这些层被层压在一起，由此制得由一层记录层组成的双光子吸收记录介质5和6。<双光子记录/再现的评价>
对于双光子记录，使用了405nm的皮秒激光器((脉冲宽度：2ps，重复频率：76MHz，峰值功率：66W(平均功率：5mW))。通过在405nm的半导体激光照射下读出反射光信号，从而进行记录信号的读取。
<<双光子记录后通过湿热储存试验(Humidity-Heat Storage Test)进行的记录标记的高度变化的评价>>
对于分别使用了双光子吸收记录介质5和6的记录层在双光子吸收记录之后的记录部分，在60℃和90%RH下进行湿热储存试验，其结果是，双光子吸收记录材料2的记录标记在2小时内消失。另一方面，在300小时后，双光子吸收记录材料1的记录标记高度的减小量保持为10%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光的强度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录材料1和2的记录层在双光子吸收记录后的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表1中。
[表1]
表1：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验进行的评价
从表1中可看出，与使用比较化合物R-1的双光子吸收记录材料相比，使用本发明的化合物D-1的双光子吸收记录材料具有更高的耐湿-热性。
[实施例3]
<化合物D-21的合成方法>
化合物D-21通过如下方法合成。
[化学式56]
<原料化合物9的合成>
将9.74g(35.1mmol)的原料化合物2溶于70ml的四氢呋喃中，并在加入7.10g(70.2mmol)的三乙胺后，将混合物冷却至5℃的内部温度。此后，体系在氮气气氛下搅拌2小时，同时逐滴滴加3.18g(35.1mmol)的甲基丙烯酰氯。将反应溶液倒入水中并在室温下搅拌20分钟。通过过滤分离沉积的沉淀物并在室温下干燥，从而定量获得白色化合物9。所得化合物9经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物10的合成>
将170ml的甲苯和20ml的水加入到14.2g(42.9mmol)的原料化合物9、18.6g(51.5mmol)的原料化合物5、2.48g(2.15mmol)的四(三苯基膦)钯、17.8g(129mmol)的碳酸钾以及1mg的二丁基羟基甲苯中，然后将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌12小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:5)上提纯，从而得到6.8g(产率：32%)的白色化合物10。所得化合物10经1HNMR证实为目标产物。
<D-21的合成>
将5g的四氢呋喃在70℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。在2小时内，向其中加入溶于26.7g四氢呋喃中的1.95g(4.00mmol)的原料化合物10、9.98g(116mmol)的甲基丙烯酸甲酯和29.8mg(0.12mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌8小时。使其冷却至室温后，用丙酮稀释反应溶液，用丙酮/己烷重结晶，过滤分离并干燥，从而得到4.33g的化合物D-21。由1H NMR证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物10/甲基丙烯酸甲酯=10/90(摩尔比)，Mw=34,000)。
<双光子吸收记录介质7和8的制造>
基于双光子吸收记录介质5的制造方法，使用聚合物双光子吸收化合物D-21制造了双光子吸收记录介质7，其中化合物D-21由与D-1相同的方法合成；与双光子吸收记录介质6类似，使用R-1和聚丙烯酸甲酯制造了双光子吸收记录介质8。
<<双光子记录后通过湿热储存试验进行的记录标记高度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质7和8的记录层在双光子吸收记录后的记录部分，在60℃和90%RH下进行湿热储存试验，其结果是，使用R-1的双光子吸收记录材料8的记录标记在2小时内消失。另一方面，在300小时后，使用D-21的双光子吸收记录材料7的记录标记高度的降低量保持在14%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光强度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质7和8的记录层在双光子吸收记录后的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表2中。
[表2]
表2：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验的评价
从表2中标记高度变化的评价和结果可见，与使用比较化合物R-1的双光子吸收记录材料8相比，使用本发明的化合物D-21的双光子吸收记录材料7具有更高的耐湿-热性。
[实施例4]
<化合物D-77的合成方法>
化合物D-77通过如下方法合成。
[化学式57]
<原料化合物11的合成>
将100ml的二氯甲烷加入到11.0g(25.0mmol)的4-溴苯甲酰氯和8.34g(31.3mmol)的氯化铝中，然后将混合物在外部温度为0℃的冰浴中和氮气气氛下搅拌。在30分钟内向其中逐滴滴加12.9g(31.3mmol)的原料化合物S-1，然后搅拌该体系2小时。将反应溶液逐滴滴加到200ml的冰水中，用乙酸乙酯萃取并在旋转蒸发仪中浓缩，从而获得8.53g(产率：70%)的白色化合物11。所得化合物11经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物12的合成>
将35ml的二甲氧基乙烷和7ml的水加入到2.74g(7.04mmol)的原料化合物11、2.80g(7.73mmol)的原料化合物5、407mg(0.35mmol)的四(三苯基膦)钯、2.92g(21.1mmol)的碳酸钾和7mg的二丁基羟基甲苯中，然后将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌12小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:4)上提纯，从而得到3.00g(产率：78%)的白色化合物12。所得化合物12经1H NMR证实为目标产物。
1H NMR(CDCl3)7.87(d,4H),7.72(m,4H),7.59-7.54(m,2H),7.50(d,2H),7.34(d,1H),7.01(d,2H),6.17(s,1H),5.61(s,1H),4.54(t,2H),4.32(t,2H),2.38(s,3H),1.97(s,3H)。
<D-77的合成>
将26g的丙二醇单甲醚乙酸酯加入2.45g(4.50mmol)的原料化合物12和4.06g(40.6mmol)的甲基丙烯酸甲酯中，然后将混合物在80℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。向其中加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯中的104mg(0.40mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌2小时，加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯中的51.8mg(0.20mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌2小时。随后，加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯中的51.8mg(0.20mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，并将混合物搅拌2小时。此后，将外部温度升高到90℃，然后搅拌该体系1小时。使其冷却至室温后，将反应溶液在搅拌下倒入甲醇中进行结晶，然后过滤并减压干燥以获得5.13g的化合物。由1H NMR证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物12/甲基丙烯酸甲酯=8.6/91.4(摩尔比)，Mw=30,000)。
<双光子吸收记录介质9和10的制造>
基于双光子吸收记录介质5的制造方法，使用聚合物双光子吸收化合物D-77制造了双光子吸收记录介质9，其中化合物D-77由与D-1相同的方法合成；与双光子吸收记录介质6类似，使用R-1和聚丙烯酸甲酯制造了双光子吸收记录介质10。
<<通过双光子记录后湿热储存试验进行的记录标记高度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质9和10的记录层在双光子吸收记录后的记录部分，在60℃和90%RH下进行湿热储存试验，其结果是，使用R-1的双光子吸收记录材料10的记录标记在2小时内消失。另一方面，使用D-77的双光子吸收记录材料9的记录标记高度的降低量在300小时后保持为26%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光强度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质9和10的记录层在双光子吸收记录后的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表3中。
[表3]
表3：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验的评价
从表3中标记高度变化的评价和结果可见，与使用比较化合物R-1的双光子吸收记录材料10相比，使用本发明的化合物D-77的双光子吸收记录材料9具有更高的耐湿-热性。
[实施例5]
<化合物D-273的合成方法>
化合物D-273通过如下方法合成。
[化学式58]
<原料化合物13的合成>
将100ml的乙腈加入到8.00g(28.9mmol)的原料化合物2和7.99g(57.8mmol)的碳酸钾中，然后将混合物在50℃的外部温度和氮气气氛下搅拌1小时。此后，在逐滴滴加4.85g(31.8mmol)的4-氯甲基苯乙烯的同时，继续搅拌该体系30小时。将反应溶液倒入水中并在室温下搅拌20分钟。通过过滤分离沉积的沉淀物并在硅胶柱上提纯，从而得到5.11g(产率：45%)的白色化合物13。所得化合物13经1H NMR证实为目标产物。
<原料化合物14的合成>
将35ml的二甲氧基乙烷和7ml的水加入到3.00g(7.63mmol)的原料化合物13、3.04g(8.39mmol)的原料化合物5、439mg(0.38mmol)的四(三苯基膦)钯、3.17g(22.9mmol)的碳酸钾和7mg的二丁基羟基甲苯中，然后将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌12小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:4)上提纯，从而得到2.72g(产率：65%)的白色化合物14。所得化合物14经1H NMR证实为目标产物。
<D-273的合成>
将24.4g的丙二醇单甲醚乙酸酯加入到1.73g(3.15mmol)的原料化合物14和4.36g(41.9mmol)的苯乙烯中，然后将混合物在80℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。向其中加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯的104mg(0.40mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌2小时后，加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯的51.8mg(0.20mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌2小时。随后加入溶于2ml丙二醇单甲醚乙酸酯的51.8mg(0.20mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，并将混合物搅拌2小时。此后，将外部温度升高到90℃，然后搅拌该体系1小时。使其冷却至室温后，将反应溶液在搅拌下倒入甲醇中进行结晶，然后过滤并减压干燥以获得4.89g的化合物。由1H NMR证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物14/苯乙烯=9.5/90.5(摩尔比)，Mw=43,000)。
<双光子吸收记录介质11和12的制造>
基于双光子吸收记录介质5的制造方法，使用聚合物双光子吸收化合物D-273制造了双光子吸收记录介质11，其中化合物D-273由与D-1相同的方法合成；与双光子吸收记录介质6类似，用R-1和聚丙烯酸甲酯制造了双光子吸收记录介质12。
<<通过双光子记录后湿热储存试验进行的记录标记的高度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质11和12的记录层在双光子吸收记录后的记录部分，在60℃和90%RH下进行了湿热储存试验，其结果是，使用R-1的双光子吸收记录材料12的记录标记在27小时内消失。另一方面，使用D-273的双光子吸收记录材料11的记录标记高度的降低量在300小时后保持为7%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光的强度变化的评价>>
对于分别使用各个双光子吸收记录介质11和12的记录层在双光子吸收记录后的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表4中。
[表4]
表4：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验的评价
从表4中标记高度变化的评价和结果可见，与使用比较化合物R-1的双光子吸收记录材料12相比，使用本发明化合物D-273的双光子吸收记录材料11具有更高的耐湿-热性。
[实施例6]
<双光子吸收记录介质13和14的制造>
基于双光子吸收记录介质5的制造方法，使用聚合物双光子吸收化合物D-3制造了双光子吸收记录介质13，其中化合物D-3由与D-1相同的方法合成；与双光子吸收记录介质6类似，使用R-1和聚丙烯酸甲酯制造了双光子吸收记录介质14。
<<通过双光子记录后湿热储存试验的记录标记的高度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质13和14的记录层在双光子吸收记录后的记录部分，在30℃和90%RH下进行了湿热储存试验，其结果是，使用R-1的双光子吸收记录材料14的记录标记在27小时内消失。另一方面，使用D-3的双光子吸收记录材料13的记录标记高度的降低量在300小时后保持为5%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光强度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质13和14的记录层在双光子吸收记录后的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表5中。
[表5]
表5：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验的评价
从表5中标记高度变化的评价和结果可见，与使用比较化合物R-1的双光子吸收记录材料14相比，使用本发明的化合物D-3的双光子吸收记录材料13具有更高的耐性耐热性。
[实施例7]
<化合物D-106的合成方法>
化合物D-106通过如下方法合成。
[化学式59]
<原料化合物15的合成>
将97ml的1,2-二甲氧基乙烷和35ml的水加入到11.0g(30.4mmol)的原料化合物5、8.20g(29.0mmol)的4-碘溴苯、1.68g(1.45mmol)的四(三苯基膦)钯和3.48g(87.0mmol)的氢氧化钠中，然后将混合物在100℃的外部温度和氮气气氛下搅拌3小时。使其冷却至室温后，将反应溶液倒入水中，将产生的沉淀过滤并仍在下面的反应中用作粗产物。
<原料化合物16的合成>
将90ml的甲苯加入到13.0g(33.2mmol)的原料化合物15、9.27g(36.5mmol)的双联频哪醇基二硼、1.36g(1.66mmol)的[1,1'-双(二苯基膦基)二茂铁]二氯化钯(II)二氯甲烷加合物和9.77g(99.6mmol)的乙酸钾中，并将混合物在90℃的内部温度下搅拌6小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩，然后在硅胶柱(己烷:乙酸乙酯=10:1)上提纯，从而得到8.26g(两步产率：65%)的白色化合物16。所得化合物16经1HNMR谱证实为目标产物。
<原料化合物17的合成>
将31ml的二甲氧基乙烷和6ml的纯水加入到2.15g(6.22mmol)的原料化合物3、3.00g(6.84mmol)的原料化合物16、359mg(0.311mmol)的四(三苯基膦)钯、2.58g(18.7mmol)的碳酸钾和14mg的二丁基羟基甲苯中，然后将混合物在100℃的外部温度和氮气气氛下搅拌4小时。使其冷却至室温后，将反应溶液倒入水中并在室温下搅拌20分钟。过滤沉积的沉淀物，依次用己烷：乙酸乙酯=1:1、然后用甲醇洗涤，过滤并干燥，从而得到1.68g(产率：47%)的白色化合物。所得化合物经1H NMR谱证实为目标产物。
1H NMR(CDC13):7.93-7.91(m,4H),7.79-7.77(m,6H),7.71(d,2H),7.59-7.55(m,2H),7.50(d,2H),7.33(d,1H),7.29(d,2H),6.41(s,1H),5.82(t,1H),2.37(s,3H),2.10(s,3H)。
<D-106的合成>
将24g的环己酮加入到1.81g(3.15mmol)的原料化合物和4.19g(41.9mmol)甲基丙烯酸甲酯中，然后将混合物在80℃的外部温度和氮气气氛下搅拌。30分钟后，加入103.6mg(0.450mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，并将混合物搅拌2小时。此后，加入51.8mg(0.225mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，然后搅拌2小时。进一步加入51.8mg(0.225mmol)的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，进一步搅拌混合物2小时，并且最后将外部温度升高到90℃搅拌2小时。使其冷却至室温后，将反应溶液在搅拌下倒入甲醇中进行结晶，然后过滤并减压干燥，从而获得4.16g的化合物。由1H NMR谱证实所得聚合物的组成，并用GPC测量分子量(组成比例：原料化合物1/甲基丙烯酸甲酯=8.6/91.4(摩尔比)，Mw=30,000)。
<比较化合物R-2的合成>
[化学式60]
比较化合物R-2
比较化合物R-2由以下方法合成。
[化学式61]
<R-2的合成>
将60ml的甲苯和10ml的水加入到5.00g(14.8mmol)的4-苯甲酰基-4'-溴联苯、5.90g(16.3mmol)的原料化合物5、855mg(0.74mmol)的四(三苯基膦)钯和6.14g(44.4mmol)的碳酸钾中，然后将混合物在90℃的外部温度和氮气气氛下搅拌12小时。使其冷却至室温后，用乙酸乙酯萃取反应溶液，在旋转蒸发仪中浓缩并在硅胶柱(乙酸乙酯:己烷=1:4)上提纯，从而得到5.47g(产率：75%)的的白色化合物R-2。所得化合物R-2经1H NMR证实为目标产物。
1H NMR(CDCl3)7.93(d,2H),7.86(d,2H),7.80-7.69(m,8H),7.64-7.49(m,7H),7.33(d,1H),2.37(s,3H)。
<双光子吸收记录介质15和16的制造>
基于双光子吸收记录介质5的制造方法，使用双光子吸收聚合物化合物D-106制造了双光子吸收记录介质15，其中化合物D-106由与D-1相同的方法合成；与双光子吸收记录介质6类似，使用R-1和聚丙烯酸甲酯制造了双光子吸收记录介质16。
<<通过双光子记录后的湿热储存试验进行的记录标记高度变化的评价>>
对于分别使用双光子吸收记录介质15和16的记录层在双光子吸收记录后的记录部分，在60℃和90%RH下进行了湿热储存试验，其结果是，双光子吸收记录材料16的记录标记在2小时内消失。另一方面，双光子吸收记录材料15的记录标记高度的降低量在300小时后保持为10%。
<<通过未记录部分的湿热储存试验进行的反射光强度变化的评价>>
对于双光子吸收记录后分别使用双光子吸收记录材料15和16的记录层中的未记录部分，进行了300小时的湿热储存试验。假设试验前各反射光的强度为100，试验前后反射光强度的相对变化示于下表6中。
[表6]
表6：通过双光子吸收记录介质的湿热储存试验进行的评价
如表6中所见，与使用比较化合物R-2的双光子吸收记录材料16相比，使用本发明的化合物D-106的双光子吸收记录材料15具有更高的耐湿-热性。
工业适用性
根据本发明，可提供一种能够进行非共振双光子吸收记录并具有高耐湿/热性的双光子吸收记录材料。
虽然本发明已参照其具体实施方案详细地进行了描述，但是对本领域技术人员显而易见的是，可在不脱离本发明的精神和范围的前提下做出各种变化和修改。
本申请基于2011年5月13日提交的日本专利申请(专利申请第2011-108698号)、2011年7月13日提交的日本专利申请(专利申请第2011-154893号)和2012年5月10日提交的日本专利申请(专利申请第2012-108951号)，其内容以引入本文的方式作为参考。
参考数字和符号的说明
1记录/再现装置
10光学信息记录介质

Claims (30)

1.一种非共振双光子吸收记录材料，其包含非共振双光子吸收聚合物化合物，其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(1)表示的结构的化合物：
式(1)
其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；X代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的二价取代基；X和Y可以彼此相同或不同；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数。
2.根据权利要求1所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物的主链包含选自聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、聚醚和聚酰亚胺中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收聚合物化合物是包含由下式(2)表示的结构的化合物：
式(2)
其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；X代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的二价取代基；X和Y可以彼此相同或不同；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数。
4.根据权利要求3所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述由式(2)代表的非共振双光子吸收聚合物化合物是包含下式(3)表示的结构的化合物：
式(3)
其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数。
5.根据权利要求3所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述由式(2)代表的非共振双光子吸收聚合物化合物为包含由下式(4)表示的结构的化合物：
式(4)
其中Y代表Hammettσ-p值(σp值)为0以上的取代基；n代表1至4的整数；R1代表氢原子或取代基；R2代表二价取代基；R3代表取代基；当存在多个R1、R2或R3时，R1、R2或R3可以与其它各R1、R2或R3相同或不同；l代表1或更大的整数；并且m代表0至4的整数。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中所述非共振双光子吸收记录材料包含以下聚合物化合物，该聚合物化合物包含由式(1)至(4)中至少一者代表的非共振双光子吸收聚合物化合物作为共聚物组分。
7.根据权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料至少包含(a)权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物、和(b)能够改变双光子记录前后的反射光强度的材料。
8.根据权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料至少包含(a)权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物、和(b)能够改变双光子记录前后的折射率的材料。
9.根据权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料包含权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物，并且权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物能够改变双光子记录前后的反射光强度。
10.根据权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收记录材料，
其中形成记录层的所述非共振双光子吸收记录材料包含权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物，并且权利要求1至3中任意一项所述的非共振双光子吸收聚合物化合物能够改变双光子记录前后的折射率。
11.一种光学信息记录介质，其具有包含权利要求1至3中任意一项所述的记录材料的记录层。
12.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述记录层的厚度为50nm至5μm。
13.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学记录介质具有与所述记录层相邻的中间层，从而将所述记录层物理分离，并形成能够通过膨胀来形成记录标记的界面。
14.根据权利要求13所述的光学信息记录介质，
其中所述记录层和所述中间层之间的折射率差为0.01至0.5。
15.根据权利要求13所述的光学信息记录介质，
其中所述中间层的厚度为2μm至20μm。
16.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有基板。
17.根据权利要求16所述的光学信息记录介质，其中所述基板的厚度为0.02mm至2mm。
18.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有导向层，该导向层用于在记录期间通过跟踪伺服进行径向位置控制。
19.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有位于相对于记录层的光入射侧表面侧的覆盖层。
20.根据权利要求19所述的光学信息记录介质，
其中所述覆盖层的厚度为0.01mm至0.2mm。
21.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有反射层。
22.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有间隔层。
23.根据权利要求22所述的光学信息记录介质，
其中所述间隔层的厚度为5μm至100μm。
24.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质执行标记。
25.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质具有位于光入射侧表面上的硬涂层。
26.根据权利要求11所述的光学信息记录介质，
其中所述光学信息记录介质容纳于盒中。
27.一种在权利要求13所述的光学信息记录介质上的记录/再现方法，
其中所述光学信息记录介质的表面上的记录激光的峰值功率为1W至100W，该光学信息记录介质的表面上的记录激光的平均功率为100mW或更低，并且所述记录激光的脉冲宽度和振荡周期的乘积为0.001至0.1。
28.一种在权利要求13所述的光学信息记录介质上的记录/再现方法，包括在再现信息时使用共焦光学***。
29.一种由下式(5)表示的化合物：
式(5)
其中R4、R5和R6各自代表氢原子或取代基，并且R4、R5和R6可以彼此相同或不同。
30.一种由下式(6)表示的化合物：
式(6)
其中R7、R8和R9各自代表氢原子或取代基，并且R7、R8和R9可以彼此相同或不同。
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