JPH06258764A - ポルフィン系ｐｈｂ記録材料 - Google Patents
ポルフィン系ｐｈｂ記録材料Info
- Publication number
- JPH06258764A JPH06258764A JP4769493A JP4769493A JPH06258764A JP H06258764 A JPH06258764 A JP H06258764A JP 4769493 A JP4769493 A JP 4769493A JP 4769493 A JP4769493 A JP 4769493A JP H06258764 A JPH06258764 A JP H06258764A
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- Japan
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- guest
- porphine
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- derivative
- recording material
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ゲスト成分とホスト成分からなる組成物であ
って、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、かつ、メ
ソ位に嵩高い置換基を有しないポルフィン誘導体であ
り、ホスト成分が水素結合能を有する有機ポリマである
ことを特徴とするポルフィン系ＰＨＢ記録材料。 【効果】 本発明のポルフィン系ＰＨＢ記録材料は、従
来のポルフィン誘導体を用いた材料と比べて、液体窒素
温度においてもホール間の干渉が少なく、容易に多重ホ
ールが形成できる。
って、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、かつ、メ
ソ位に嵩高い置換基を有しないポルフィン誘導体であ
り、ホスト成分が水素結合能を有する有機ポリマである
ことを特徴とするポルフィン系ＰＨＢ記録材料。 【効果】 本発明のポルフィン系ＰＨＢ記録材料は、従
来のポルフィン誘導体を用いた材料と比べて、液体窒素
温度においてもホール間の干渉が少なく、容易に多重ホ
ールが形成できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光化学ホールバーニン
グ現象を利用して、同一材料の同一場所に異なる波長の
光で多重に記録可能な光記録材料に関するものである。
グ現象を利用して、同一材料の同一場所に異なる波長の
光で多重に記録可能な光記録材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】光化学ホールバーニング（ＰＨＢ）現象
は、液体ヘリウム温度程度の極低温において光化学反応
を起こす材料に単色性の良い光を照射することにより、
その光を吸収するゲスト分子のみを選択的に励起し、光
化学変化を生じさせるものである。この光化学変化によ
り材料の吸収スペクトルに鋭いホールが形成できること
から、ホールの有無によりフォトンモードでの光記録が
可能である。しかも、照射する光の波長を変えて順次記
録することにより、同一材料の同一場所に波長多重記録
を行うことができる。このＰＨＢ現象を利用すると、従
来用いられてきた光学式デジタル記録媒体であるコンパ
クトデイスク（ＣＤ）やレーザーデイスク（ＬＤ）など
に比べて約１０００倍の記録密度向上の可能性がある。
は、液体ヘリウム温度程度の極低温において光化学反応
を起こす材料に単色性の良い光を照射することにより、
その光を吸収するゲスト分子のみを選択的に励起し、光
化学変化を生じさせるものである。この光化学変化によ
り材料の吸収スペクトルに鋭いホールが形成できること
から、ホールの有無によりフォトンモードでの光記録が
可能である。しかも、照射する光の波長を変えて順次記
録することにより、同一材料の同一場所に波長多重記録
を行うことができる。このＰＨＢ現象を利用すると、従
来用いられてきた光学式デジタル記録媒体であるコンパ
クトデイスク（ＣＤ）やレーザーデイスク（ＬＤ）など
に比べて約１０００倍の記録密度向上の可能性がある。
【０００３】このようなＰＨＢ現象を用いる光記録材料
は、光反応性化合物であるゲスト分子と、それを分散す
るためのホストとから構成される。光記録に際して波長
多重度を大きくするためには、ゲストの分散状態に多様
性を持たせる意味から、ホストとして非晶性の媒体を用
いるのがよい。この目的から、従来、ホストには有機ポ
リマやケイ酸ガラス等が用いられてきた。例えば、ゲス
トをテトラフェニルポルフィン、ホストをポリメチルメ
タクリレートとする材料（光学、14 (4) 263-269 (198
5))や、ゲストをキニザリン、ホストをケイ酸ガラスと
する材料（Journal of Applied Physics、58 (9) 3559-
3565 (1985))などが知られている。
は、光反応性化合物であるゲスト分子と、それを分散す
るためのホストとから構成される。光記録に際して波長
多重度を大きくするためには、ゲストの分散状態に多様
性を持たせる意味から、ホストとして非晶性の媒体を用
いるのがよい。この目的から、従来、ホストには有機ポ
リマやケイ酸ガラス等が用いられてきた。例えば、ゲス
トをテトラフェニルポルフィン、ホストをポリメチルメ
タクリレートとする材料（光学、14 (4) 263-269 (198
5))や、ゲストをキニザリン、ホストをケイ酸ガラスと
する材料（Journal of Applied Physics、58 (9) 3559-
3565 (1985))などが知られている。
【０００４】しかし、これらの材料におけるＰＨＢ現象
は液体ヘリウム温度よりも高温になると不安定になり、
記録の書込み・保存・読出しが不確実となる。これは、
ＰＨＢ材料中において不可逆的な構造変化が熱的に起こ
り、各々のゲスト成分分子の周辺のミクロ構造が変化し
てしまうことによる。このような熱的不安定性を改善す
るために、ゲスト成分としてメソ位にアリール基を介し
てイオン性置換基を有するポルフィン誘導体を、ホスト
成分にポリマを用いた材料（特開平２−４５号）が開発
された。特に、ホスト成分にポリビニルアルコールを用
いた材料は、ホスト成分中に形成される水素結合により
構造変化が抑えられる結果、液体窒素温度でもホール形
成が可能であるという、顕著な特性を持つ。これは、ま
た、液体窒素温度においてもデバイ・ワーラー因子が比
較的大きな値であり、サイドホールの生成が少ないこと
による。
は液体ヘリウム温度よりも高温になると不安定になり、
記録の書込み・保存・読出しが不確実となる。これは、
ＰＨＢ材料中において不可逆的な構造変化が熱的に起こ
り、各々のゲスト成分分子の周辺のミクロ構造が変化し
てしまうことによる。このような熱的不安定性を改善す
るために、ゲスト成分としてメソ位にアリール基を介し
てイオン性置換基を有するポルフィン誘導体を、ホスト
成分にポリマを用いた材料（特開平２−４５号）が開発
された。特に、ホスト成分にポリビニルアルコールを用
いた材料は、ホスト成分中に形成される水素結合により
構造変化が抑えられる結果、液体窒素温度でもホール形
成が可能であるという、顕著な特性を持つ。これは、ま
た、液体窒素温度においてもデバイ・ワーラー因子が比
較的大きな値であり、サイドホールの生成が少ないこと
による。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
２−４５号に示された材料においても、デバイ・ワーラ
ー因子の大きさは十分なものではなく、液体窒素温度で
の多重ホール形成に際して、ホール間の干渉が問題とな
る。
２−４５号に示された材料においても、デバイ・ワーラ
ー因子の大きさは十分なものではなく、液体窒素温度で
の多重ホール形成に際して、ホール間の干渉が問題とな
る。
【０００６】本発明は、かかる従来技術の欠点を解消し
ようとするものであり、液体窒素温度においてもホール
間の干渉が少なく、容易に多重ホールが形成できるＰＨ
Ｂ記録材料を提供することを目的とする。
ようとするものであり、液体窒素温度においてもホール
間の干渉が少なく、容易に多重ホールが形成できるＰＨ
Ｂ記録材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の構成を有する。
に、本発明は下記の構成を有する。
【０００８】「ゲスト成分とホスト成分からなる組成物
であって、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、か
つ、メソ位無置換のポルフィン誘導体であり、ホスト成
分が水素結合能を有する有機ポリマであることを特徴と
するポルフィン系ＰＨＢ記録材料。」すなわち、本発明
のポルフィン系ＰＨＢ記録材料では、ゲストがメソ位に
アリール基のような大きな共役パイ電子系をもたないた
めに電子格子相互作用が小さく、したがって、液体窒素
温度においても大きなデバイ・ワーラー因子をもちえる
ことから、ホール間の干渉が少なく、容易に多重ホール
が形成できる。
であって、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、か
つ、メソ位無置換のポルフィン誘導体であり、ホスト成
分が水素結合能を有する有機ポリマであることを特徴と
するポルフィン系ＰＨＢ記録材料。」すなわち、本発明
のポルフィン系ＰＨＢ記録材料では、ゲストがメソ位に
アリール基のような大きな共役パイ電子系をもたないた
めに電子格子相互作用が小さく、したがって、液体窒素
温度においても大きなデバイ・ワーラー因子をもちえる
ことから、ホール間の干渉が少なく、容易に多重ホール
が形成できる。
【０００９】このようなゲスト成分としては、イオン性
置換基、すなわち、イオン解離可能な置換基をもつ、コ
プロポルフィリン誘導体、メソポルフィリン誘導体、ヘ
マトポルフィリン誘導体、プロトポルフィリン誘導体、
デュテロポルフィリン誘導体などが好ましく用いられ
る。これらの誘導体が、ポリビニルアルコールのような
水素結合性ポリマに容易に分子分散できるからである。
特に、下記式（Ｉ）
置換基、すなわち、イオン解離可能な置換基をもつ、コ
プロポルフィリン誘導体、メソポルフィリン誘導体、ヘ
マトポルフィリン誘導体、プロトポルフィリン誘導体、
デュテロポルフィリン誘導体などが好ましく用いられ
る。これらの誘導体が、ポリビニルアルコールのような
水素結合性ポリマに容易に分子分散できるからである。
特に、下記式（Ｉ）
【化２】 で示されるメソポルフィリンIXが好ましく用いられる。
これは、メソポルフィリンIXが水溶液中で安定であり、
ポリビニルアルコールなどの水素結合性ポリマへの分散
が容易だからである。
これは、メソポルフィリンIXが水溶液中で安定であり、
ポリビニルアルコールなどの水素結合性ポリマへの分散
が容易だからである。
【００１０】本発明における水素結合能を有する有機ポ
リマとしては、ポリヒドロキシアルキルメタクリレー
ト、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル
アミド、ポリメタクリルアミド、ポリアリルアミン、ポ
リビニルアミン、ポリビニルアルコールなどが好ましく
用いられる。特に好ましくはとりわけ強い水素結合能を
もつポリビニルアルコールが用いられる。水素結合性の
観点から、ポリビニルアルコールの鹸化度は５０％以上
であることが好ましく、特に、９０％以上であることが
好ましい。
リマとしては、ポリヒドロキシアルキルメタクリレー
ト、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリル
アミド、ポリメタクリルアミド、ポリアリルアミン、ポ
リビニルアミン、ポリビニルアルコールなどが好ましく
用いられる。特に好ましくはとりわけ強い水素結合能を
もつポリビニルアルコールが用いられる。水素結合性の
観点から、ポリビニルアルコールの鹸化度は５０％以上
であることが好ましく、特に、９０％以上であることが
好ましい。
【００１１】本発明における水素結合能を有する有機ポ
リマの分子量は特に限定されるものではないが、好まし
くは、５０００以上、より好ましくは１万以上である。
リマの分子量は特に限定されるものではないが、好まし
くは、５０００以上、より好ましくは１万以上である。
【００１２】本発明のゲスト成分の濃度は、これが高す
ぎるとゲスト分子間でのエネルギ移動によりホール生成
特性が劣化し、また、低すぎると記録読取時のＳ／Ｎが
小さくなることから制限を受ける。したがって、好まし
いゲスト濃度はホストである有機ポリマの体積を基準と
して１０-1〜１０-6ｍｏｌ／ｌであり、特に、１０-2〜
１０-4ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。
ぎるとゲスト分子間でのエネルギ移動によりホール生成
特性が劣化し、また、低すぎると記録読取時のＳ／Ｎが
小さくなることから制限を受ける。したがって、好まし
いゲスト濃度はホストである有機ポリマの体積を基準と
して１０-1〜１０-6ｍｏｌ／ｌであり、特に、１０-2〜
１０-4ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。
【００１３】
【実施例】以下に、実施例に基づいてさらに詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１４】実施例１ 蒸留水１０ｍｌに、メソポルフィリンIX２塩酸３．８ｍ
ｇと水酸化ナトリウム０．６ｍｇを加えて完全溶解させ
た溶液と、ポリビニルアルコール（重合度＝２０００、
鹸化度＝１００％）３ｇを蒸留水９０ｍｌに溶解させた
溶液とを混合、攪拌した。この混合物を、窒素雰囲気
下、シャーレ中で乾燥させてフィルム状試料を作製し
た。ゲスト濃度は２ｍＭである。このフィルムを用いて
７７．４Ｋで、まず、６１５ｎｍのレーザ光を照射して
ホールが生成することを確認した後、６１９．８ｎｍか
ら１．３ｎｍ間隔でレーザ光を照射することにより９多
重ホールが形成できた（ｃ）。また、レーザ光を形成し
た各ホールに照射しても、吸収スペクトルのホールはほ
とんど破壊されず、レーザ光による非破壊的読み出しが
可能であることが判明した（ｄ）。図１にその形状を示
した。
ｇと水酸化ナトリウム０．６ｍｇを加えて完全溶解させ
た溶液と、ポリビニルアルコール（重合度＝２０００、
鹸化度＝１００％）３ｇを蒸留水９０ｍｌに溶解させた
溶液とを混合、攪拌した。この混合物を、窒素雰囲気
下、シャーレ中で乾燥させてフィルム状試料を作製し
た。ゲスト濃度は２ｍＭである。このフィルムを用いて
７７．４Ｋで、まず、６１５ｎｍのレーザ光を照射して
ホールが生成することを確認した後、６１９．８ｎｍか
ら１．３ｎｍ間隔でレーザ光を照射することにより９多
重ホールが形成できた（ｃ）。また、レーザ光を形成し
た各ホールに照射しても、吸収スペクトルのホールはほ
とんど破壊されず、レーザ光による非破壊的読み出しが
可能であることが判明した（ｄ）。図１にその形状を示
した。
【００１５】
【発明の効果】本発明のポルフィン系ＰＨＢ記録材料
は、従来のポルフィン誘導体を用いた材料と比べて、液
体窒素温度においてもホール間の干渉が少なく、容易に
多重ホールが形成できる。
は、従来のポルフィン誘導体を用いた材料と比べて、液
体窒素温度においてもホール間の干渉が少なく、容易に
多重ホールが形成できる。
【図１】図１は実施例１で行った９多重ホールの形成過
程を示したものである。ａは、レーザ光照射前の吸収ス
ペクトル、ｂは、６１５ｎｍのレーザ光を照射して一つ
のホールを形成したときの吸収スペクトル、ｃは、６０
９．８〜６２０．２ｎｍの間（矢印間）に、１．３ｎｍ
間隔で３６０mJ／cm2 のレーザ光を順次照射した後の吸
収スペクトル、ｄは、さらに３６０mJ／cm2 のレーザ光
をｃで形成した各ホールに照射した後の吸収スペクトル
である。図面において、横軸は波長（単位はｎｍ）を示
し、縦軸は吸収強度を示す。
程を示したものである。ａは、レーザ光照射前の吸収ス
ペクトル、ｂは、６１５ｎｍのレーザ光を照射して一つ
のホールを形成したときの吸収スペクトル、ｃは、６０
９．８〜６２０．２ｎｍの間（矢印間）に、１．３ｎｍ
間隔で３６０mJ／cm2 のレーザ光を順次照射した後の吸
収スペクトル、ｄは、さらに３６０mJ／cm2 のレーザ光
をｃで形成した各ホールに照射した後の吸収スペクトル
である。図面において、横軸は波長（単位はｎｍ）を示
し、縦軸は吸収強度を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】「ゲスト成分とホスト成分からなる組成物
であって、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、か
つ、メソ位に嵩高い置換基を有しないポルフィン誘導体
であり、ホスト成分が水素結合能を有する有機ポリマで
あることを特徴とするポルフィン系ＰＨＢ記録材料。」
すなわち、本発明のポルフィン系ＰＨＢ記録材料では、
ゲストがメソ位にアリール基のような大きな共役パイ電
子系をもたないために電子格子相互作用が小さく、した
がって、液体窒素温度においても大きなデバイ・ワーラ
ー因子をもちえることから、ホール間の干渉が少なく、
容易に多重ホールが形成できる。
であって、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、か
つ、メソ位に嵩高い置換基を有しないポルフィン誘導体
であり、ホスト成分が水素結合能を有する有機ポリマで
あることを特徴とするポルフィン系ＰＨＢ記録材料。」
すなわち、本発明のポルフィン系ＰＨＢ記録材料では、
ゲストがメソ位にアリール基のような大きな共役パイ電
子系をもたないために電子格子相互作用が小さく、した
がって、液体窒素温度においても大きなデバイ・ワーラ
ー因子をもちえることから、ホール間の干渉が少なく、
容易に多重ホールが形成できる。
Claims (3)
- 【請求項１】 ゲスト成分とホスト成分からなる組成物
であって、ゲスト成分が、イオン性置換基を有し、か
つ、メソ位無置換のポルフィン誘導体であり、ホスト成
分が水素結合能を有する有機ポリマであることを特徴と
するポルフィン系ＰＨＢ記録材料。 - 【請求項２】 ポルフィン誘導体が、コプロポルフィリ
ン誘導体、メソポルフィリン誘導体、ヘマトポルフィリ
ン誘導体、プロトポルフィリン誘導体、または、デュテ
ロポルフィリン誘導体であることを特徴とする請求項１
記載のポルフィン系ＰＨＢ記録材料。 - 【請求項３】 ポルフィン誘導体が、式（Ｉ） 【化１】 で示されるメソポルフィリンIXであることを特徴とする
請求項１記載のポルフィン系ＰＨＢ記録材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4769493A JPH06258764A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ポルフィン系ｐｈｂ記録材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4769493A JPH06258764A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ポルフィン系ｐｈｂ記録材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06258764A true JPH06258764A (ja) | 1994-09-16 |
Family
ID=12782394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4769493A Pending JPH06258764A (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ポルフィン系ｐｈｂ記録材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06258764A (ja) |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP4769493A patent/JPH06258764A/ja active Pending
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