JP2012138162A - 光学データ記憶媒体及びそれを使用する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光学データ記憶媒体は、ポリマーマトリックス、三重項励起の際に変化を受けることにより屈折率の変化を起こすことができる反応体、及び化学線を吸収して前記反応体への上位三重項エネルギー移動を起こすことができる非線形増感剤を含む。媒体の屈折率変化能力は少なくとも約0.005である。非線形増感剤はトリアリールメタン色素からなる。
【選択図】図3
Description
X=(パラ)−Cl:すなわち、(2E,2’E)−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−クロロフェニル)アクリレート)又は
X=(パラ)−MeO:すなわち、(2E,2’E)−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−メトキシフェニル)アクリレート)であり、
X=(パラ)−Cl:すなわち、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−クロロフェニル)アクリルアミド)又はX=(パラ)−MeO:すなわち、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−メトキシフェニル)アクリルアミド)。
250ミリリットルの丸底フラスコに、88パーセント加水分解したポリビニルアルコール(1.4グラム、0.0292モル繰返し単位)及び25ミリリットルのN−メチルピロリジノンを加えた。得られた混合物を窒素雰囲気下で約2時間セ氏約80度に加熱した。加熱により、ポリビニルアルコールが完全に溶解した。得られた混合物をセ氏約50度に冷却した。塩化シンナモイル誘導体を約2時間の期間に渡って少しずつ固体として加えた。添加が完了した後混合物をさらに約1時間セ氏約50度で撹拌した。得られた混合物を、75ミリリットルのメタノールを含有する配合機中に沈殿させた。得られた固体を吸引ろ過により回収した後30ミリリットルの塩化メチレンに溶解させ、75ミリリットルのメタノール中で再度沈殿させた。得られた固体を室温の真空オーブン中で4時間、その後セ氏50度で一晩乾燥させた。添加した様々な反応体の量を以下の表1に示す。
250ミリリットルの丸底フラスコに、88パーセント加水分解したポリビニルアルコール(1.4グラム、0.0292モル繰返し単位)及び25ミリリットルのN−メチルピロリジノンを加えた。得られた混合物を窒素雰囲気下で約2時間セ氏約80度に加熱した。加熱によりポリビニルアルコールが完全に溶解した。得られた混合物をセ氏約50度に冷却した。塩化シンナモイル誘導体を約2時間の期間に渡って少しずつ固体として加えた。約40モルパーセントの塩化シンナモイル誘導体の添加が完了した後、各々の実施例で、塩化メチレン中のホウ素サブフタロシアニン3−ヨード−5−グルタリルフェノキシド酸塩化物の対応する重量%溶液2ミリリットルを混合物に加えた(サブPC)。残りの塩化シンナモイルを加えた後、混合物をさらに約1時間セ氏約50度で撹拌した。得られた混合物を、75ミリリットルのメタノールを含有する配合機中で沈殿させた。得られた固体を吸引ろ過により回収した後30ミリリットルの塩化メチレンに溶解させ、75ミリリットルのメタノール中で再度沈殿させた。得られた固体を真空オーブン中室温で4時間、その後一晩セ氏50度で乾燥した。添加した様々な反応体の量を下記表2に示す。
テトラクロロエタン中0.04モルのトリアリールメタン色素を独立してドープした、それぞれE1及びE2で調製したPV4−MeOCm及びPVCmの2.2重量%溶液を調製した。幾つかの実施例ではメディエイターを加えた。溶液をホットプレート上でセ氏約70度に加熱することによって中味を溶解させた。この溶液を0.45マイクロメートルWhatmanフィルターに通してろ過した。ろ過した溶液を50ミリメートル×25ミリメートルの顕微鏡スライド上に注ぎ入れ、この溶液を毎分約2000回転のスピンコーターで30秒間スピンキャストした。次に、スライドをセ氏約70度の温度のオーブン内で約20分〜約30分乾燥した。生成したポリマーフィルムの厚さはおよそ100ナノメートルであった。使用した色素とメディエイター、及びドープした色素の量を下記表3に示す。書き読む強度における感度を提供する量子効率測定値も表3に示す。
マイクロホログラムを実証し、マイクロホログラムの書き込み後の反射率を記録するための厚いフィルム試料を以下のようにして調製した。塩化メチレン:ジクロロエタン(9:1)中の、0.04モルのトリアリールメタン色素(例えばエチルバイオレット塩化物塩)をドープした1グラムのPVCm(E2で調製した)及び4重量%(40ミリグラム、ポリマーに対して)のメディエイターベンゾフェノンの10重量%溶液を調製した。この溶液を0.45ミクロンWhatmanシリンジフィルターに通してろ過した。次に、この溶液を、円形のガラスリム上に溶液を含ませることにより(5センチメートル×5センチメートル)のパイレックス(登録商標)ガラス上にソルベントキャストした。上記セットアップの全体をセ氏45度に設定したホットプレートに載せた。試料を反転ガラス漏斗で覆って、試料全体を覆い、漏斗の先端の開口をKimwipeで覆って溶剤の遅い蒸発を維持した。溶剤は約24時間〜約48時間の期間に渡って蒸発させた。溶液を0.45マイクロメートルWhatmanフィルターに通してろ過した。その後、ガラスプレート上にコートした試料を真空オーブン中に入れ、セ氏65度で3〜4日乾燥して残留する溶剤を追い出した。生成したポリマーフィルムの厚さはおよそ約300マイクロメートル〜約320マイクロメートルであった。
これらのフィルムは上記実施例3〜10に記載したのと同様にして調製した。表4は、CE3で調製したフィルムとE12で調製したものとの比較、及びCE4で調製したフィルムとE13で調製したものとの比較を示す。同様な充填レベルの場合、感度の値は、サブフタロシアニン色素と比較してエチルバイオレット色素は数オーダー程度良好である。感度は360メガワットの一定強度で試験した。
110 x軸−フルエンス
112 y軸−屈折率変化
114 曲線
200 グラフ
210 x軸−フルエンス
212 y軸−屈折率変化
214 曲線
300 光学データ記憶媒体
310 セクション
312 焦点
400 エネルギーレベル図
412 系間交差速度
414 励起三重項状態吸収断面積
416 減衰過程
418 減衰過程
420 反応体変化
422 三重項エネルギー
424 三重項エネルギー
426 三重項エネルギー
500 グラフ
510 y軸 百分率の反射率
512 x軸 横方向の位置
600 グラフ
610 y軸 感度
612 x軸 強度
614 曲線
616 曲線
Claims (20)
- ポリマーマトリックス、
三重項励起の際に変化を受けることにより屈折率の変化を引き起こすことができる反応体、及び
化学線を吸収して前記反応体への上位三重項エネルギー移動を起こすことができる非線形増感剤
を含んでなり、
媒体の屈折率変化能力が少なくとも約0.005であり、
非線形増感剤がトリアリールメタン色素を含む、
光学データ記憶媒体。 - 媒体の屈折率変化が少なくとも0.05である、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- 反応体がシンナメート、シンナメート誘導体、シンナムアミド誘導体、又はこれらの組合せからなる、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- 反応体が、ポリビニルシンナメート(PVCm)、ポリビニル4−クロロシンナメート(PV4−ClCm)、ポリビニル3−クロロシンナメート(PV3−ClCm)、ポリビニル2−クロロシンナメート(PV2−ClCm)、ポリビニル4−メトキシシンナメート(PV4−MeOCm)、ポリビニル3−メトキシシンナメート(PV3−MeOCm)、ポリビニル2−メトキシシンナメート(PV2−MeOCm)、(2E,2’E)−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−フェニルアクリレート)、(2E,2’E)−(1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(4−クロロフェニルアクリレート)、(2E,2’E)−(1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(4−メトキシフェニル)アクリレート)、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−フェニル)アクリルアミド、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−クロロフェニル)アクリルアミド)、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジアリール)ビス(3−(4−メトキシフェニル)アクリルアミド、又はこれらの組合せからなる、請求項3記載の光学データ記憶媒体。
- 媒体がマイクロホログラフィックデータを記憶することができる、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- さらに、非線形増感剤と反応体との間でエネルギーを移動することができるメディエイターを含む、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- メディエイターがアセトフェノン、ジメチルフタレート、ベンゾフェノン、9H−フルオレン、ビフェニル、フェナントレン、1−ナフトニトリル、又はこれらの組合せからなる、請求項6記載の光学データ記憶媒体。
- 非線形増感剤が、逆可飽和吸収剤による逐次二光子吸収過程を含む、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- 非線形増感剤が、エチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ローズベンガル、ローダミン123、ピロニンY、又はクリスタルバイオレットラクトンからなる、請求項8記載の光学データ記憶媒体。
- さらに、光安定剤を含む、請求項9記載の光学データ記憶媒体。
- 光安定剤がビスジチオベンジルニッケルからなる、請求項10記載の光学データ記憶媒体。
- ポリマーマトリックスが、1以上のポリビニルアルコール、ポリ(アルキルメタクリレート)、ポリ(アルキルアクリレート)、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(酢酸ビニル)、又はこれらの組合せからなる、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- 反応体及び非線形増感剤がポリマーマトリックス全体に実質的に均一に分布している、請求項1記載の光学データ記憶媒体。
- ポリマーマトリックス、
三重項励起の際に変化を受けることにより屈折率の変化を引き起こすことができるシンナメート、シンナメート誘導体及び/又はシンナムアミド誘導体からなる反応体、及び
化学線を吸収して前記反応体への上位三重項エネルギー移動を起こすことができる逆可飽和吸収剤からなる非線形増感剤
を含んでなり、
媒体の屈折率変化能力が少なくとも約0.005であり、
非線形増感剤がトリアリールメタン色素を含む、
マイクロホログラフィックデータのビット様記録のための光学データ記憶媒体。 - 媒体の屈折率変化が少なくとも約0.05である、請求項14記載の光学データ記憶媒体。
- 反応体が、ポリビニルシンナメート(PVCm)、ポリビニル4−クロロシンナメート(PV4−ClCm)、ポリビニル3−クロロシンナメート(PV3−ClCm)、ポリビニル2−クロロシンナメート(PV2−ClCm)、ポリビニル4−メトキシシンナメート(PV4−MeOCm)、ポリビニル3−メトキシシンナメート(PV3−MeOCm)、ポリビニル2−メトキシシンナメート(PV2−MeOCm)、(2E,2’E)−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−フェニルアクリレート)、(2E,2’E)−(1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(4−クロロフェニルアクリレート)、(2E,2’E)−(1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(4−メトキシフェニル)アクリレート)、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−フェニル)アクリルアミド、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジイル)ビス(3−(4−クロロフェニル)アクリルアミド)、(2E,2’E)−N,N’−((1S,2S)−シクロヘキサン−1,2−ジアリール)ビス(3−(4−メトキシフェニル)アクリルアミド、又はこれらの組合せからなる、請求項14記載の光学データ記憶媒体。
- 非線形増感剤が、エチルバイオレット、クリスタルバイオレット、ローズベンガル、ローダミン123、ピロニンY、及びクリスタルバイオレットラクトンから選択される、請求項14記載の光学データ記憶媒体。
- さらに、非線形増感剤と反応体との間でエネルギーを移動することができるメディエイターを含む、請求項14記載の光学データ記憶媒体。
- メディエイターがアセトフェノン、ジメチルフタレート、ベンゾフェノン、9H−フルオレン、ビフェニル、フェナントレン、1−ナフトニトリル、又はこれらの組合せからなる、請求項18記載の光学データ記憶媒体。
- ポリマーマトリックス、三重項励起の際に変化を受けることにより屈折率の変化を起こすことができる反応体、及び化学線を吸収して前記反応体への上位三重項エネルギー移動を起こすことができる非線形増感剤を含み、媒体の屈折率変化能力が少なくとも約0.005であり、非線形増感剤がトリアリールメタン色素を含む、光学データ記憶媒体を準備し、
前記光学データ記憶媒体にマイクロホログラムを記録する
ことを含んでなる、光学データの保存方法。
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