JP4436688B2 - ホログラフィー記憶媒体 - Google Patents
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Description
光学製品には、ホログラムを記録するために光学製品のマトリックスに結合する書き込み成分が含まれる。別の実施態様では、再書き込み可能な光学製品が開示される。
その方法は、光学製品を第一の干渉パターンに露出させることにより、光学製品に干渉パターンを書き込み、光学製品を光に露出させることにより光学製品を強力光硬化させ、予め定められた条件に製品をさらすことによりデータを消去し、そして、光学製品を第二の干渉パターンに露出させることにより、光学製品に干渉パターンの再書き込みを行う。
書き込み成分との混合を促進するため、前駆体は、−50℃から約80℃の間の温度で液体であることが好ましい。マトリクス重合は室温で行なうことが好ましい。また、重合は、5分以内で行うことが好ましい。
光増感剤は、比較的低レベルの記録光に露光すると、マトリックス又は他の書き込み成分への書き込み成分の結合を誘起するので、直接の光照射により書き込み成分の結合を行わせる必要がない。光増感剤は、光を吸収して励起状態に至ることにより機能する。
その後、吸収された光子エネルギーは、光増感剤から書き込み成分又はマトリックスの機能性部分に移送され、機能性部分への書き込み成分の反応を引き起こし、その結果、光増感剤をその基底状態に戻る。次いで、光増感剤は、さらに光子を吸収して別の書き込み成分との結合を自由に行い、触媒として機能する。光増感剤は、書き込み波長の同調及び書き込み波長における媒体の吸収率の制御を可能にする。典型的には、全媒体重量換算で0.01〜5重量%の光増感剤が好ましい結果を与える。光化学の知識、化学文献および光化学ハンドブック(スティーブンムロバ(StevenMurov)、マーセル・デッカー(Marcel Dekker)、1973年)に基づいて適用可能な光増感剤を選択することができる。
実施例1.
以下に、ホログラム記録の間に書き込み成分がマトリックスに結合するホログラフィー記憶媒体の例を示す。
ホログラフィー媒体は、アントラセニルのペンダント基を有するマトリックスと、書き込み成分としてフリーの9−アントラセンカルボニトリルを有している。
ホログラフィー媒体は、記載wt%の下記成分から形成した。
Desmodur N3200 49.0%
エチレングリコール 6.8%
N,N'−ジメチルホルムアミド(DMF) 37.7%
9−アントラセンメタノール(9AM) 3.9%
9−アントラセンカルボニトリル(9ACN) 1.9%
ジブチル錫ジラウレート 0.7%
ホログラフィー記憶媒体は、ジブチル錫ジラウレートを除き、均一になるまですべての成分を混合して形成した。ジブチル錫ジラウレートは、後で他の成分と混合した。その後、2つの基体間に混合物を配置することにより媒体を調製した。
実施例2.
ホログラフィー媒体は、記載wt%の下記成分から形成した。
Desmodur N3200 49.8%
エチレングリコール 7.2%
N,N'−ジメチルホルムアミド(DMF) 38.1%
9−アントラセンメタノール(9AM) 3.9%
9−アントラセンカルボニトリル(9ACN) 0.3%
ジブチル錫ジラウレート 0.7%
その後、2つの基体間に混合物を配置することにより媒体を調製した。
Claims (49)
- マトリックスと、書き込み成分とから成る光学製品であって、
上記マトリックスは、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いてその場形成され、上記書き込み成分を結合可能な機能性部分を有し、
また、上記書き込み成分は、光学製品に干渉パターンを照射すると、書き込み成分がマトリックスに可逆的に結合し光学製品内にパターンを形成し、
また、上記書き込み成分は、マトリックスに可逆的に結合し光学製品内にパターンを形成するまでは、マトリックスに結合せずマトリックス中を拡散するものであり、
そして光学製品は書き換え可能で、ホログラフィーデータの書き込み及び光学製品からのホログラフィーデータの読み出しが可能なように形成されている、光学製品。 - 上記書き込み成分はアントラセンである請求項1記載の光学製品。
- 上記書き込み成分のマトリックスに対する可逆的な結合は、付加環化反応である請求項1記載の光学製品。
- 上記書き込み成分をマトリックスに結合させるのに用いた波長とは異なる波長の光を光学製品に照射し、書き込み成分をマトリックスから解離させるようにした請求項1記載の光学製品。
- 光学製品内に形成された上記パターンは、屈折率変調パターンである請求項1記載の光学製品。
- 上記書き込み成分は、光学製品に干渉パターンが照射された時にマトリックスの複数の機能性部分に可逆的に結合する複数の反応基を有しており、マトリックスの機能性部分と媒体中の書き込み成分の反応基の比率が少なくとも1:10である請求項1記載の光学製品。
- 上記光学製品は、書き込み成分のマトリックスに対する結合を誘起する光増感剤を含む請求項1記載の光学製品。
- 上記光学製品は、ホログラフィー記憶媒体である請求項1記載の光学製品。
- 上記書き込み成分が、二量化によりマトリックスの機能性部分と結合する請求項1記載の光学製品。
- 第1の干渉パターンを光学製品に照射することにより、光学製品に第1のデータを含む第1の干渉パターンを書き込み、
予め設定した条件で製品を処理することにより、第1のデータを消去し、
次いで光学製品に第2の干渉パターンを照射することにより、光学製品に第2のデータを含む第2の干渉パターンを書き込み、
そして、光学製品から第2のデータを読み出す、光学製品内部に再書き込み可能なパターンを形成する方法であって、
上記第1の干渉パターンは、ペンダント部分又はポリマー主鎖の一部であって書き込み成分を結合可能な機能性部分を有するマトリックスに書き込み成分を結合させることにより形成され、
また、上記書き込み成分は、マトリックスに結合して干渉パターンを形成する前は、マトリックスに結合せずマトリックス中を拡散可能であり、
また、上記マトリックスが、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いて形成される、光学製品内部に再書き込み可能なパターンを形成する方法。 - 上記光学製品は、アントラセンを含む請求項10記載の方法。
- 上記の予め設定した条件は、加熱である請求項10記載の方法。
- 上記光学製品は、第2の干渉パターンを照射した後、3×10−3以上のΔnを有する請求項10記載の方法。
- 上記光学製品は、ホログラフィー記憶媒体である請求項10記載の方法。
- さらに、干渉パターンを書き込みした後、光学製品に光を照射して未反応の書き込み成分を機能性部分に結合させる請求項10記載の方法。
- 上記書き込み成分が、二量化又は付加環化反応によりマトリックスの機能性部分と結合する請求項10記載の方法。
- マトリックスの前駆体と書き込み成分とを一緒に混合し、
次いでマトリックスの前駆体を反応させてマトリックスを形成する光学製品の製造方法であって、
上記マトリックスを、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いて形成し、
また、上記マトリックスは、光学製品に干渉パターンが照射された時、書き込み成分が結合する、ペンダント部分又はポリマー主鎖の一部であって書き込み成分を結合可能な機能性部分を有し、
さらに書き込み成分は可逆的な付加環化反応を行い、
そして、光学製品は書き換え可能で、ホログラフィーデータの書き込み及び光学製品からのホログラフィーデータの読み出しが可能なように形成されている、光学製品の製造方法。 - 上記書き込み成分は、アントラセンを含む請求項17記載の方法。
- 上記光学製品は、さらに光増感剤を含む請求項17記載の方法。
- 上記光学製品は、ホログラフィー記憶媒体である請求項17記載の方法。
- マトリックスと、書き込み成分とを有し、干渉パターンを照射すると書き込み成分がマトリックスに結合してパターンを形成する光学製品であって、
上記マトリックスは、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いて形成され、ペンダント部分又はポリマー主鎖の一部であって書き込み成分を結合可能な機能性部分を有し、
上記書き込み成分は、マトリックスに結合してパターンを形成するまでは、マトリックスに結合せずマトリックス中を拡散可能であり、
光学製品は書き換え可能で、ホログラフィーデータの書き込み及び光学製品からのホログラフィーデータの読み出しが可能なように形成されている、光学製品。 - 上記光学製品の内部に形成される上記パターンは、屈折率変調パターンである請求項21記載の光学製品。
- 上記機能性部分は、マトリックスを構成するポリマー主鎖の一部である請求項21記載の光学製品。
- 上記機能性部分は、主鎖に結合したペンダント基である請求項21記載の光学製品。
- 上記書き込み成分は、光学製品に干渉パターンを照射した時にマトリックスの機能性部分に結合する反応性基を有し、さらにマトリックス機能性部分と媒体内の書き込み成分の比率が少なくとも1:10である請求項21記載の光学製品。
- 上記書き込み成分は、マトリックスの機能性部分又は別の書き込み成分に結合する反応性基を有する請求項21記載の光学製品。
- 上記光学製品は、書き込み成分のマトリックスへの結合を誘起する光増感剤を有する請求項21記載の光学製品。
- 上記光学製品は、ホログラフィー記憶媒体である請求項21記載の光学製品。
- 上記光学製品のTgが80℃〜−130℃である請求項21記載の光学製品。
- 上記書き込み成分が、二量化又は付加環化反応によりマトリックスの機能性部分と結合する請求項21記載の光学製品。
- 光学製品に干渉パターンを照射し、光学製品内部の書き込み成分をマトリックスに結合させて干渉パターンを記録する、光学製品内部にパターンを形成する方法であって、
上記マトリックスが、ペンダント部分又はポリマー主鎖の一部であって上記書き込み成分を結合可能な機能性部分を有し、書き込み成分は、マトリックスに結合してパターンを形成するまでは、マトリックスに結合せずマトリックス中を拡散可能であり、そしてマトリックスが、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いて形成され、
そして、光学製品は書き換え可能で、ホログラフィーデータの書き込み及び光学製品からのホログラフィーデータの読み出しが可能なように形成されている、光学製品内部にパターンを形成する方法。 - 光学製品内部に形成された上記パターンは、屈折率変調パターンである請求項31記載の方法。
- 上記光学製品に干渉パターンを照射した時に書き込み成分が機能性部分と結合する請求項31記載の方法。
- 上記機能性部分は、マトリックスを構成するポリマー主鎖の一部である請求項31記載の方法。
- 上記機能性部分は、マトリックスにペンダント基として結合する請求項31記載の方法。
- 上記書き込み成分は、光学製品に干渉パターンを照射した時にマトリックスの機能性部分に結合する反応性基を有し、さらにマトリックス機能性部分と媒体内の書き込み成分の比率が少なくとも1:10である請求項31記載の方法。
- 上記書き込み成分は、マトリックスの機能性部分又は別の書き込み成分に結合する反応性基を有する請求項31記載の方法。
- 上記光学製品は、書き込み成分のマトリックスへの結合を誘起する光増感剤を有する請求項31記載の方法。
- 上記光学製品はホログラフィー記憶媒体である請求項31記載の方法。
- 上記光学製品のTgが、パターンの形成される温度よりも50℃を超えない温度である請求項31記載の方法。
- 上記書き込み成分が、二量化又は付加環化反応によりマトリックスの機能性部分と結合する請求項31記載の方法。
- マトリックスの前駆体と書き込み成分とを一緒に混合し、
次いでマトリックスの前駆体を反応させてマトリックスを形成する光学製品の製造方法であって、
上記マトリックスは、カチオンエポキシ重合、カチオンビニルエーテル重合、カチオンアルケニルエーテル重合、カチオンアルキルエーテル重合、カチオンケテンアセタール重合、エポキシ−アミンステップ重合、エポキシ−メルカプタンステップ重合、不飽和エステル−アミンステップ重合、不飽和エステル−メルカプタンステップ重合、ビニル−シリコンハイドライドステップ重合、イソシアネート-ヒドロキシルステップ重合、イソシアネート−アミンステップ重合、ディールス−アルダーステップ重合、シアノアクリレートのアニオン重合、そして無機又は有機・無機のハイブリッドネットワークを形成するゾル・ゲル反応のいずれか一つを用いて形成され、
また、上記マトリックスは、光学製品に干渉パターンが照射された時、書き込み成分が結合する、ペンダント部分又はポリマー主鎖の一部である機能性部分を有し、
また、上記書き込み成分は、マトリックスに結合してパターンを形成するまでは、マトリックスに結合せずマトリックス中を拡散可能であり、
そして、光学製品は書き換え可能で、ホログラフィーデータの書き込み及び光学製品からのホログラフィーデータの読み出しが可能なように形成されている、光学製品の製造方法。 - 上記機能性部分は、マトリックスを構成するポリマー主鎖の一部である請求項42記載の方法。
- 上記機能性部分は、マトリックスに結合したペンダント基である請求項42記載の方法。
- 上記書き込み成分は、光学製品に干渉パターンを照射した時にマトリックスの機能性部分に結合する反応性基を有し、さらにマトリックス機能性部分と媒体内の書き込み成分の比率が少なくとも1:10である請求項42記載の方法。
- 上記書き込み成分は、マトリックスの機能性部分又は別の書き込み成分に結合する反応性基を有する請求項42記載の方法。
- 上記光学製品は、書き込み成分のマトリックスへの結合を誘起する光増感剤を有する請求項42記載の方法。
- 上記光学製品は、ホログラフィー記憶媒体である請求項42記載の方法。
- 上記書き込み成分が、二量化又は付加環化反応によりマトリックスの機能性部分と結合する請求項42記載の方法。
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