JPH06324614A - Hologram recording material and hologram recording element - Google Patents

Hologram recording material and hologram recording element

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Publication number
JPH06324614A
JPH06324614A JP11152893A JP11152893A JPH06324614A JP H06324614 A JPH06324614 A JP H06324614A JP 11152893 A JP11152893 A JP 11152893A JP 11152893 A JP11152893 A JP 11152893A JP H06324614 A JPH06324614 A JP H06324614A
Authority
JP
Japan
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hologram recording
polymer
light
hologram
electron
Prior art date
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Pending
Application number
JP11152893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuji Kawakami
哲司 川上
Katsuya Wakita
克也 脇田
Nobuo Sonoda
信雄 園田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11152893A priority Critical patent/JPH06324614A/en
Publication of JPH06324614A publication Critical patent/JPH06324614A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the hologram recording material and hologram recording element with which the space modulation of improved sensitivity and the real time hologram recording are possible by the material consisting of a mixture of a high-polymer compd. which is a high-polymer compsn. of a structure having a photoconductivity and without having an inversion symmeterical center and has a carbazoryl group not substd. with an electron acceptive substituent on the side chain and a high-polymer compd. having an intramolecular charge transfer type dye structure or the element formed by using the material as a recording layer. CONSTITUTION:The films consisting of a soln. prepd. by mixing an N-carbazoryl buthyl acrylate polymer, styrene p-(4-dicyanovinyl phenoxy-styrene copolymer and trinitrofluororenone are formed on two glass substrates with ITO and thereafter, these substrates are pressed to constitute a cell. Both surface sides of the recording layer 1 are provided with transparent electrode layers 2, 2', by which the hologram recording surface is subjected to poling from a direction 6 perpendicular thereto and the hologram is recorded by irradiating the hologram recording surface with light rays 7, 7' from both sides.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、空間光変調やリアルタ
イムホログラム記録、さらに光増幅等を行うことができ
る光屈折性のホログラム記録材料及びホログラム記録素
子に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photorefractive hologram recording material and a hologram recording element capable of performing spatial light modulation, real-time hologram recording, and optical amplification.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、空間光変調、リアルタイムホログ
ラム記録、位相共役素子として利用が期待される光屈折
性(フォトリフラクティブ)効果を生ずる材料として、
ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、ニオブ酸ストロ
ンチウムバリウム、ビスマスシリコンオキサイド等の2
次非線形光学現象を生ずる無機結晶があり、これらにつ
いて専ら研究、開発が行われてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a material which produces a photorefractive effect which is expected to be used as a spatial light modulation, a real-time hologram recording, a phase conjugate element,
2 such as lithium niobate, barium titanate, strontium barium niobate, bismuth silicon oxide
There are inorganic crystals that give rise to non-linear optical phenomena, and research and development have been conducted exclusively on these.

【0003】その一方で、2次非線形光学現象を生ずる
有機材料が近年注目されつつあり、これらの有機材料は
大きな非線形光学定数が見込まれるため、特に、非線形
光学効果によるレーザ光波長変換素子やポッケルス効果
による電気光学変調素子として、利用すべく活発に研究
されている。特に、今まで2次非線形光学材料として知
られていた有機結晶の中で、2−シクロオクチルアミノ
−5−ニトロピリジンにテトラシアノキノリン(TCN
Q)をドープした有機結晶が新たに注目されており、こ
れまで無機結晶でのみ確認されていた光屈折効果が、有
機結晶においても発現することが確認された(ソリッド
ステート コミュニケーションズ、第74巻、第8
号、第867〜870頁)。
On the other hand, organic materials which generate a second-order nonlinear optical phenomenon have been attracting attention in recent years, and since such organic materials are expected to have large nonlinear optical constants, laser light wavelength conversion elements and Pockels caused by the nonlinear optical effect are particularly important. As an electro-optic modulator based on the effect, it is actively researched for use. In particular, among organic crystals that have been known as second-order nonlinear optical materials, 2-cyclooctylamino-5-nitropyridine is added to tetracyanoquinoline (TCN).
It has been confirmed that the organic crystal doped with Q) is newly noticed, and that the photorefractive effect, which has been confirmed only in the inorganic crystal until now, is also expressed in the organic crystal (Solid State Communications, Vol. 74, 8th
No., 867-870).

【0004】さらに、ニトロアニリン誘導体を原料とし
たエポキシ樹脂に光導電物質のジエチルアミノベンズア
ルデヒドジフェニルヒドラゾンを分散させたものに、電
界印加によりニトロアニリン部分の配向を促すと同時
に、13W/cm2 の光量で長時間ホログラフィック
露光を行うことで、0.001%オーダーの回折光が観
測されている(フィジカル レビュー レター、第66
巻、第14号、第1846〜1849頁、1991
年)。
Further, an epoxy resin prepared by using a nitroaniline derivative as a raw material and having a photoconductive substance, diethylaminobenzaldehyde diphenylhydrazone, dispersed therein is used to promote the orientation of the nitroaniline portion by applying an electric field, and at the same time, a long light amount of 13 W / cm 2 is applied. By performing time holographic exposure, diffracted light of 0.001% order is observed (Physical Review Letter, No. 66).
Volume 14, Issue 1846-1849, 1991.
Year).

【0005】またさらに、シアノビニルアニリンを有す
るメタクリレートとカルバゾリルエチルメタクリレート
の共重合体を分極したものに、長時間ホログラフィック
露光して、0.001%オーダーの回折光が観測されて
いる(第41回高分子討論会予稿集、第41巻、第7
号、第2487頁、1992年)。
Further, a polarized product of a copolymer of cyanovinylaniline-containing methacrylate and carbazolylethyl methacrylate was subjected to holographic exposure for a long time, and a diffracted light of 0.001% order was observed ( Proceedings of the 41st Symposium on Macromolecules, Vol. 41, No. 7
No., 2487, 1992).

【0006】また、光屈折性を利用した素子として、米
国特許4,999,809号のような光増幅素子が提案
されている。また、部分的にトリシアノビニル化したカ
ルバゾリルペンチルメタクリレートポリマが光屈折性高
分子になり得るのではないかと提案されている(アプラ
イドフィジックス レター 第60巻、第15号、第1
803〜1805頁、1992年)。
Further, as an element utilizing the optical refraction property, an optical amplifying element as disclosed in US Pat. No. 4,999,809 has been proposed. Further, it has been proposed that a partially tricyanovinylated carbazolyl pentyl methacrylate polymer may become a photorefractive polymer (Applied Physics Letter Vol. 60, No. 15, No. 1).
803-1805, 1992).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、ビスマスシリ
コンオキサイドなどの無機材料の場合は、大きな単結晶
を得ることが容易でないため、大面積のホログラム記録
素子を製造するのが困難であり、製造歩留りの低さのた
めにホログラム記録素子が高価になるという課題があっ
た。
However, in the case of an inorganic material such as bismuth silicon oxide, it is difficult to obtain a large single crystal, so that it is difficult to produce a large area hologram recording element, and the production yield is high. However, there is a problem that the hologram recording element becomes expensive due to its low height.

【0008】一方、有機材料の場合には、ホログラム記
録素子の大面積化や低価格化の可能性があると考えられ
ているが、前述のテトラシアノキノリンをドープした2
−シクロオクチルアミノ−5−ニトロピリジンでは、ホ
ログラム記録感度、光回折効率がともに低いという課題
があった。更に、この有機材料は単結晶でないとホログ
ラム記録素子として機能しないため、無機材料の場合と
同様に、大面積のホログラム記録素子を得ることが困難
であるという課題があった。
On the other hand, in the case of an organic material, it is considered that there is a possibility that the hologram recording element may have a large area and a low price.
-Cyclooctylamino-5-nitropyridine has a problem that both hologram recording sensitivity and light diffraction efficiency are low. Furthermore, since this organic material does not function as a hologram recording element unless it is a single crystal, there is a problem that it is difficult to obtain a hologram recording element having a large area as in the case of an inorganic material.

【0009】また、高分子組成物でも前述のような低分
子である光導電材料を分散したポリマでは、ポーリング
処理での加熱や時間経過により、光導電材料が凝集して
しまい、このために光導電性が失われるとともに散乱が
起こるので、実用的なホログラム記録材料として供する
ことが出来ないという課題があった。
Further, even in a polymer composition, in a polymer in which a photoconductive material having a low molecular weight as described above is dispersed, the photoconductive material agglomerates due to heating in the poling treatment or the passage of time, which results in light Since the conductivity is lost and scattering occurs, there is a problem that it cannot be used as a practical hologram recording material.

【0010】また、共重合型のポリマ材料でも色々な要
素を共重合してしまうと通常の光導電性高分子材料に比
べて光導電性が低下して、ホログラム記録の性能が高く
ならないという問題があった。
Further, even in the case of a copolymer type polymer material, if various elements are copolymerized, the photoconductivity is lowered as compared with a usual photoconductive polymer material, and the hologram recording performance is not improved. was there.

【0011】また、光屈折性での屈折率変化は小さいの
で記録層の厚みは大きくなければ大きな回折効率が得ら
れないにもかかわらず、部分的にトリシアノビニル化し
たカルバゾリルペンチルメタクリレートポリマでは、ト
リシアノビニルカルバゾリル基が光導電性の長波長への
分光増感剤と2次の超分極を示す要素を兼ねているの
で、大きなポッケルス効果を得るためにトリシアノビニ
ルカルバゾリル基を多く含有してしまうと光学濃度が大
きくなりすぎて、記録層厚みが大きくても回折光が吸収
のためにほとんど発生しないという問題がある。
Further, since the change in the refractive index due to the photorefractive property is small, a large diffraction efficiency cannot be obtained unless the thickness of the recording layer is large, but a partially tricyanovinylated carbazolyl pentyl methacrylate polymer is used. , The tricyanovinylcarbazolyl group also serves as a photoconductive spectral sensitizer for long wavelengths and an element exhibiting secondary hyperpolarization. Therefore, in order to obtain a large Pockels effect, tricyanovinylcarbazolyl group is used. If a large amount of groups is contained, the optical density becomes too large, and even if the recording layer thickness is large, there is a problem in that diffracted light is hardly generated due to absorption.

【0012】本発明は、前記課題を解決するために、有
機材料であって非結晶性である高分子組成物である記録
感度が高いホログラム記録材料とこれを記録層に用いた
ホログラム記録素子を提供することを目的とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a hologram recording material having a high recording sensitivity, which is an organic material and a non-crystalline polymer composition, and a hologram recording element using the hologram recording material. The purpose is to provide.

【0013】[0013]

【課題点を解決するための手段】前記課題を解決するた
めに、本発明のホログラム記録材料は、光導電性を有す
る要素と、2次の超分極を示す要素を含み、且つ反転対
称中心を有しない構造の高分子組成物であるホログラム
記録材料であって、前記高分子化合物が、電子受容性置
換基で置換されていないカルバゾリル基を有する重合性
単量体を重合単位として含む高分子化合物と、分子内電
荷移動型染料の構造を有する重合性単量体を重合単位と
して含む高分子化合物を含む組成物であることを特徴と
する。
In order to solve the above-mentioned problems, the hologram recording material of the present invention comprises a photoconductive element and an element exhibiting secondary hyperpolarization, and has an inversion symmetry center. A hologram recording material, which is a polymer composition having a structure not having the polymer compound, wherein the polymer compound contains a polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent as a polymer unit. And a polymer compound containing a polymerizable monomer having a structure of an intramolecular charge transfer type dye as a polymerized unit.

【0014】前記構成においては、分子内電荷移動型染
料の構造が、電子受容性置換基で置換されたカルバゾリ
ル基であることが好ましい。また前記構成においては、
カルバゾリル基を含有する化合物と共存した場合に電荷
移動型錯体を形成し得る電子受容性物質を含有すること
が好ましい。
In the above structure, the structure of the intramolecular charge transfer dye is preferably a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent. Further, in the above configuration,
It is preferable to contain an electron accepting substance capable of forming a charge transfer type complex when coexisting with a compound containing a carbazolyl group.

【0015】次に本発明のホログラム記録素子は、光導
電性を有し且つ反転対称中心を有しない構造である高分
子組成物からなる記録層の両面側に、透明電極層を設け
たホログラム記録素子において、該記録層が光導電性を
有する要素と、2次の超分極を示す要素を含み、且つ反
転対称中心を有しない構造の高分子組成物であるホログ
ラム記録材料であって、前記高分子化合物が、電子受容
性置換基で置換されていないカルバゾリル基を有する重
合性単量体を重合単位として含む高分子化合物と、分子
内電荷移動型染料の構造を有する重合性単量体を重合単
位として含む高分子化合物を含む混合物であることを特
徴とする。
Next, the hologram recording element of the present invention is a hologram recording in which transparent electrode layers are provided on both sides of a recording layer made of a polymer composition having a photoconductive property and having no center of inversion symmetry. A hologram recording material, which is a polymer composition having a structure in which the recording layer includes an element having photoconductivity and an element exhibiting secondary hyperpolarization and has no center of inversion symmetry, Polymerizing a polymer compound containing a polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent as a polymer unit and a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer dye structure It is characterized by being a mixture containing a polymer compound contained as a unit.

【0016】[0016]

【作用】前記構成によれば、ホログラム記録材料並びに
ホログラム記録素子の記録層を形成する高分子組成物
は、光導電性を有するポリマと、2次の超分極を示すポ
リマの混合物であり、これらを板状に成形したものを、
ガラス転移温度以上へ加熱して冷却する過程において、
電界を印加してポーリング処理(分極化処理)すること
により、高分子組成物は反転対称中心を有しない構造と
なり、ポッケルス効果が発現することになる。特に、基
底状態における双極子モーメントが大きく且つ2次の超
分極率βが大きいモノマ又はポリマは、より大きなポッ
ケルス効果が生ずるため、ホログラム記録感度や光回折
効率を向上させることができる。
According to the above construction, the hologram recording material and the polymer composition forming the recording layer of the hologram recording element are a mixture of a polymer having photoconductivity and a polymer exhibiting secondary hyperpolarization. What is molded into a plate,
In the process of heating to above the glass transition temperature and cooling,
By applying an electric field and performing a poling treatment (polarization treatment), the polymer composition has a structure having no center of inversion symmetry, and the Pockels effect is exhibited. In particular, a monomer or polymer having a large dipole moment in the ground state and a large second-order hyperpolarizability β produces a larger Pockels effect, so that the hologram recording sensitivity and the light diffraction efficiency can be improved.

【0017】本発明では、電子受容性置換基で置換され
ていないカルバゾリル基を有するポリマを光導電性を有
するポリマとして使用するので、高分子鎖内でのエネル
ギー的に低いトラップを形成し難く、光導電性、特にキ
ャリア移動度の低下が小さく、ホログラム記録感度を向
上させることができる。
In the present invention, since a polymer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent is used as a photoconductive polymer, it is difficult to form a trap having a low energy in the polymer chain. The decrease in photoconductivity, especially the carrier mobility is small, and the hologram recording sensitivity can be improved.

【0018】また、分子内電荷移動型染料の構造を有す
るポリマを2次の超分極を示す要素として利用するの
で、双極子の配向緩和による性能低下がほとんどない。
さらに、分子内電荷移動型染料の構造が、電子受容性置
換基で置換されたカルバゾリル基である場合には、たと
えカチオンラジカルとなっても非置換のカルバゾリル基
のカチオンラジカルとエネルギー的に近く、深いトラッ
プとはならない。
Further, since the polymer having the structure of the intramolecular charge transfer type dye is used as the element exhibiting the secondary hyperpolarization, there is almost no deterioration in the performance due to the orientation relaxation of the dipole.
Furthermore, when the structure of the intramolecular charge transfer dye is a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent, even if it becomes a cation radical, it is energetically close to the cation radical of the unsubstituted carbazolyl group, It does not become a deep trap.

【0019】さらにまた、カルバゾリル基を含有する化
合物と共存した場合に電荷移動型錯体を形成し得る電子
受容性物質を含有した場合には、電子受容性置換基で置
換されたカルバゾリル基の吸収波長より長波長側に光導
電性の感度波長域を設定できるので、電子受容性置換基
で置換されたカルバゾリル基を高い濃度で含有せしめる
ことができる。
Furthermore, in the case of containing an electron-accepting substance capable of forming a charge transfer complex when coexisting with a compound containing a carbazolyl group, the absorption wavelength of the carbazolyl group substituted with the electron-accepting substituent is Since the photoconductive sensitivity wavelength range can be set on the longer wavelength side, the carbazolyl group substituted with the electron-accepting substituent can be contained at a high concentration.

【0020】このような高分子組成物からなる記録層の
両面側に、透明電極層を設けることにより、記録層の厚
み方向に電界を印加することができるため、記録面に対
して垂直な方向に自発分極した構造になり、従って記録
面に平行な光学的位相格子の記録、即ち反射型ホログラ
ムの記録が可能になる。
By providing transparent electrode layers on both sides of the recording layer made of such a polymer composition, an electric field can be applied in the thickness direction of the recording layer, and therefore, a direction perpendicular to the recording surface can be obtained. Therefore, it becomes possible to record an optical phase grating parallel to the recording surface, that is, a reflection hologram.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明のホログラム記録材料及びホロ
グラム記録素子の実施例について説明する。
EXAMPLES Examples of the hologram recording material and hologram recording element of the present invention will be described below.

【0022】図1は、本発明のホログラム記録素子の一
実施例の斜視図であり、図2はそのA−A´断面図であ
る。この記録素子は、光導電性を有し且つ反転対称中心
を有しない構造の高分子組成物からなる記録層1の両面
側に、透明電極層2、2´を設けている。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the hologram recording element of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA '. In this recording element, transparent electrode layers 2 and 2'are provided on both sides of a recording layer 1 made of a polymer composition having photoconductivity and having no center of inversion symmetry.

【0023】本発明でのホログラム記録素子の記録層を
構成する光導電性を有し且つ反転対称中心を有しない構
造の高分子組成物でもある本発明のホログラム材料は、
電子受容性置換基で置換されていないカルバゾリル基を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
と分子内電荷移動型染料の構造を有する重合性単量体を
重合単位として含む高分子化合物を含む混合物であるも
のを、ガラス転移温度以上に加熱した状態で電界を印加
するポーリング処理を行なうことにより、得ることがで
きる。特に、より大きなポッケルス効果が生ずるために
は、基底状態における双極子モーメントが大きくかつ2
次の超分極率βが大きい分子内電荷移動型染料の構造を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
を用いることが好ましい。
The hologram material of the present invention, which is also a polymer composition having a photoconductive property which constitutes the recording layer of the hologram recording element of the present invention and has no inversion symmetry center,
Polymer Compound Containing Polymerizable Monomer Having Carbazolyl Group Not Substituted by Electron-Accepting Substituent as Polymerized Unit and Polymer Containing Polymerizable Monomer Having Intramolecular Charge Transfer Dye Structure as Polymerized Unit It can be obtained by subjecting a mixture containing a compound to a poling treatment in which an electric field is applied in a state of being heated to a glass transition temperature or higher. In particular, in order to generate a larger Pockels effect, the dipole moment in the ground state is large and 2
It is preferable to use a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having the structure of an intramolecular charge transfer type dye having a large hyperpolarizability β as follows.

【0024】電子受容性置換基で置換されていないカル
バゾリル基とは、ニトロ基、ニトロ基が置換したフェニ
ルアゾ基やフェニルビニル基といったπ共役系置換基、
1つまたはそれ以上のシアノ基が置換したビニル基、あ
るいは1つまたはそれ以上のシアノ基が置換したビニル
基が置換したフェニルアゾ基やフェニルビニル基といっ
たπ共役系置換基で置換されていないカルバゾリル基で
あり、N位置がアルキルまたはアルキレンで置換されて
いてもよいし、N位置以外の部位がアルキル基、アルコ
キシル基、アルキルアミノ基、ハロゲン原子などで置換
されていてもよい。
The carbazolyl group not substituted with an electron-accepting substituent is a π-conjugated system substituent such as a nitro group, a phenylazo group substituted with a nitro group, or a phenylvinyl group,
A carbazolyl group that is not substituted with a π-conjugated substituent such as a vinyl group substituted with one or more cyano groups, or a phenylazo group or a phenylvinyl group substituted with a vinyl group substituted with one or more cyano groups. And the N position may be substituted with alkyl or alkylene, and the sites other than the N position may be substituted with an alkyl group, an alkoxyl group, an alkylamino group, a halogen atom or the like.

【0025】電子受容性置換基で置換されていないカル
バゾリル基を有する重合性単量体としては、下記式(化
1)に挙げるような各種の重合性単量体を挙げることが
でき、また下記式(化2)に示すような縮合重合体とす
るための重合性単量体を挙げることもできる。
As the polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent, various polymerizable monomers represented by the following formula (Formula 1) can be mentioned. A polymerizable monomer for forming a condensation polymer represented by the formula (Formula 2) can also be mentioned.

【0026】[0026]

【化1】 [Chemical 1]

【0027】但し、Aは水素原子またはメチル基であ
り、Bはカルボニルオキシアルキレン、カルボニルアミ
ノアルキレン、フェニレンオキシアルキレンなどの結合
であり、R1 、R2 は水素原子、ハロゲン原子、アルキ
ル基、アルコキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基な
どであり、R3 は置換されていてもよいアルキル基また
は水素原子などである。
However, A is a hydrogen atom or a methyl group, B is a bond such as carbonyloxyalkylene, carbonylaminoalkylene, phenyleneoxyalkylene, and R 1 and R 2 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxyl group. And R 3 is an optionally substituted alkyl group, a hydrogen atom or the like.

【0028】[0028]

【化2】 [Chemical 2]

【0029】但し、Rは置換されていてもよいアルキル
基または水素原子などであり、R1、R2 はアミノ基、
アミノアルキル基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキ
ル基、カルボキシルアルキル基、グリシジル基などであ
る。
Wherein R is an optionally substituted alkyl group or a hydrogen atom, R 1 and R 2 are amino groups,
Examples thereof include aminoalkyl group, hydroxyl group, hydroxyalkyl group, carboxylalkyl group and glycidyl group.

【0030】上記のような重合性単量体を重合単位とし
て含む高分子化合物とするためには、これら重合性単量
体を単独重合したり、(メタ)アクリル酸及びそのエス
テル、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニルなどの付加
重合性単量体と共重合、あるいは各種ジアミン、各種ジ
オール、各種ヒドロキシル基置換のカルボン酸などの縮
合重合性単量体と共重合すれば良い。
In order to obtain a polymer compound containing the above-mentioned polymerizable monomers as polymerized units, these polymerizable monomers are homopolymerized, or (meth) acrylic acid and its ester, styrene and its It may be copolymerized with a derivative, an addition-polymerizable monomer such as vinyl acetate, or with a condensation-polymerizable monomer such as various diamines, various diols, and various hydroxyl group-substituted carboxylic acids.

【0031】しかし、電子受容性置換基で置換されてい
ないカルバゾリル基を有する重合性単量体以外の単量体
の含有率が高くなるとキャリア移動度の低下を招くの
で、電子受容性置換基で置換されていないカルバゾリル
基を有する重合性単量体の含有モル分率は80%以上で
あることが好ましい。
However, when the content of the monomer other than the polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent increases, the carrier mobility decreases, so that the electron-accepting substituent is used. The content mole fraction of the polymerizable monomer having an unsubstituted carbazolyl group is preferably 80% or more.

【0032】分子内電荷移動型染料の構造とは、二重結
合、三重結合または芳香環などのπ共役系に電子供与性
基または電子供与性の部分と電子受容性基または電子受
容性の部分を有している構造をいい、具体的には下記式
(化3)のようなπ共役系骨格またはこれらを組み合せ
たものに、アミノ基、アルキルまたはアリールアミノ
基、アルコキシル基、フェノキシ基、ヒドロキシル基、
キノン部分などの電子供与性基または電子供与性の部分
と、ニトロ基、ホルミル基、シアノ基、カルボニル基、
カルボキシル基、スルホン部分、フォスホン部分などの
電子受容性基または電子受容性の部分が置換したものを
挙げることができる。
The structure of the intramolecular charge transfer dye means an electron-donating group or an electron-donating moiety and an electron-accepting group or an electron-accepting moiety in a π-conjugated system such as a double bond, a triple bond or an aromatic ring. And specifically, a π-conjugated skeleton represented by the following formula (Formula 3) or a combination thereof, with an amino group, an alkyl or arylamino group, an alkoxyl group, a phenoxy group, and a hydroxyl group. Base,
An electron-donating group such as a quinone moiety or an electron-donating moiety, a nitro group, a formyl group, a cyano group, a carbonyl group,
Examples thereof include those in which an electron-accepting group or an electron-accepting moiety such as a carboxyl group, a sulfone moiety, or a phosphone moiety is substituted.

【0033】[0033]

【化3】 [Chemical 3]

【0034】但し、nは正の整数であり、A、Bは炭素
または窒素原子である。また、分子内電荷移動型染料の
構造として、電子受容性置換基で置換されたカルバゾリ
ル基が特に好ましい。
However, n is a positive integer, and A and B are carbon or nitrogen atoms. Further, as the structure of the intramolecular charge transfer dye, a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent is particularly preferable.

【0035】分子内電荷移動型染料の構造は多少なりと
も光導電性高分子のキャリア輸送に於てトラップとなり
得るが、これが電子受容性置換基で置換されたカルバゾ
リル基である場合には例え一時的にトラップとなっても
熱的に再励起されて、再度キャリアとして寄与し易いた
めである。
The structure of the intramolecular charge transfer type dye can serve as a trap in the carrier transport of the photoconductive polymer to some extent, but if this is a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent, it may be temporary. This is because even if it becomes a trap, it is thermally re-excited and easily contributes again as a carrier.

【0036】分子内電荷移動型染料の構造を有する重合
性単量体とは、ビニル基やメタクリロイル基などの重合
性官能基やヒドロキシル基、アミノ基、カルボキシル基
などの縮合性官能基をアルキル基、アリール基などを介
して置換基として有する分子内電荷移動型染料であり、
具体的には下記式(化4)のような構造を挙げることが
できる。
The polymerizable monomer having the structure of the intramolecular charge transfer dye is a polymerizable functional group such as vinyl group or methacryloyl group, or a condensable functional group such as hydroxyl group, amino group or carboxyl group as an alkyl group. , An intramolecular charge transfer type dye having a substituent through an aryl group or the like,
Specifically, a structure represented by the following formula (Formula 4) can be given.

【0037】[0037]

【化4】 [Chemical 4]

【0038】但し、Aは水素原子またはメチル基であ
り、Bはカルボニルオキシ、カルボニルオキシアルキレ
ン、アミド、カルボニルアミノアルキレン、フェニレン
オキシアルキレン、オキシアルキレンなどの結合であ
り、R1 、R2 はアミノ基、アミノアルキル基、ヒドロ
キシル基、ヒドロキシアルキル基、カルボキシルアルキ
ル基、グリシジル基などである。
However, A is a hydrogen atom or a methyl group, B is a bond such as carbonyloxy, carbonyloxyalkylene, amide, carbonylaminoalkylene, phenyleneoxyalkylene, oxyalkylene, and R 1 and R 2 are amino groups. , Aminoalkyl groups, hydroxyl groups, hydroxyalkyl groups, carboxylalkyl groups, glycidyl groups and the like.

【0039】上記のような重合性単量体を重合単位とし
て含む高分子化合物とするためには、これら重合性単量
体を単独重合したり、(メタ)アクリル酸及びそのエス
テル、スチレン及びその誘導体、酢酸ビニルなどの付加
重合性単量体と共重合、あるいは各種ジアミン、各種ジ
オール、各種ヒドロキシル基置換のカルボン酸などの縮
合重合性単量体と共重合すれば良い。
In order to obtain a polymer compound containing the above-mentioned polymerizable monomers as polymerized units, these polymerizable monomers are homopolymerized, or (meth) acrylic acid and its ester, styrene and its It may be copolymerized with a derivative, an addition-polymerizable monomer such as vinyl acetate, or with a condensation-polymerizable monomer such as various diamines, various diols, and various hydroxyl group-substituted carboxylic acids.

【0040】また、分子内電荷移動型染料の構造を有す
る重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物は、
ホログラムの記録や再生を行なう波長について、光の吸
収が少ないものが好ましい。
Further, a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer type dye,
Regarding the wavelength for recording and reproducing the hologram, one that absorbs less light is preferable.

【0041】一般に、大きな2次の超分極率βを有する
ものほど吸収波長は長波長シフトする傾向にあるが、ア
ルコキシベンジリデンマロノニトリル、α−(4−アル
コキシフェニル)−β−シアノアクリル酸誘導体等は、
可視域において吸収が非常に小さいにもかかわらず、5
00nm程度まで吸収を有するニトロアニリン類と同程
度の2次の超分極率βを有するので、これらを有するポ
リマを用いることが好ましく、例えば波長488nmの
アルゴンレーザを記録用光源とすることも可能になる。
In general, the absorption wavelength tends to shift to a longer wavelength as it has a larger second-order hyperpolarizability β, but alkoxybenzylidene malononitrile, α- (4-alkoxyphenyl) -β-cyanoacrylic acid derivative, etc. Is
5 despite the very small absorption in the visible range
Since it has a secondary hyperpolarizability β similar to that of nitroanilines having absorption up to about 00 nm, it is preferable to use polymers having them, for example, an argon laser having a wavelength of 488 nm can be used as a recording light source. Become.

【0042】また、カルバゾリル基を含有する化合物と
共存した場合に電荷移動型錯体を形成し得る電子受容性
物質を含有することは、光導電性の感度波長を長波長化
させるため、又は量子収率を増大させるために好ましい
構成である。
The inclusion of an electron-accepting substance capable of forming a charge-transfer complex when coexisting with a compound containing a carbazolyl group makes the photoconductive sensitivity wavelength longer or the quantum yield. This is a preferable configuration for increasing the rate.

【0043】電荷移動型錯体の光吸収波長領域は通常広
くかつ分子吸光係数が大きくなく、また分子内電荷移動
型染料の構造が光導電性の分光増感を兼ねる必要がない
ので、このような電子受容性物質の添加量を調整するこ
とで、ホログラムの記録波長での光学濃度を容易に調整
することができる。
The light absorption wavelength region of the charge transfer type complex is usually wide and the molecular extinction coefficient is not large, and the structure of the intramolecular charge transfer type dye does not need to also serve as the photoconductive spectral sensitization. By adjusting the addition amount of the electron-accepting substance, the optical density at the recording wavelength of the hologram can be easily adjusted.

【0044】このような電子受容性物質としては具体的
に、トリニトロフルオレノン、テトラニトロフルオレノ
ン、トリニトロフルオリデンマロノニトリル、テレフタ
ロニトリル、テトラシアノベンゼン、テトラシアノエチ
レン等を挙げることができる。これらを添加することに
より、青色光は勿論のこと、黄色光や赤色光においても
光導電性の感度が生じるようになる。なお、これらの添
加物質が反応性官能基を有する場合には、コモノマとし
て共重合させることも可能である。
Specific examples of such an electron accepting substance include trinitrofluorenone, tetranitrofluorenone, trinitrofluoridene malononitrile, terephthalonitrile, tetracyanobenzene, tetracyanoethylene and the like. By adding these, photoconductive sensitivity is obtained not only for blue light but also for yellow light and red light. When these additive substances have a reactive functional group, they can be copolymerized as a comonomer.

【0045】上記のような高分子組成物を板状に加工す
るためには、大別して二つの方法がある。第1の方法
は、溶融して成形する方法であって、混練押出機、熱プ
レス装置、又は射出成形機等を用いて種々の厚み又は形
状に加工することができる。
There are roughly two methods for processing the above-mentioned polymer composition into a plate shape. The first method is a method of melting and molding, which can be processed into various thicknesses or shapes by using a kneading extruder, a hot press machine, an injection molding machine or the like.

【0046】第2の方法は、溶液状態にして成形する方
法であって、ディップ法、キャスト法、スピンコーティ
ング法などで薄膜状又は板状に形成することができる。
これらの方法は、一般的に厚みが大きいものを形成し難
い傾向にあるが、その中でも高濃度の溶液をドクターナ
イフを用いて成形するキャスト法や高濃度の溶液をスリ
ットを通して落下させながら両面から乾燥するキャスト
法が好ましい。
The second method is a method of molding in a solution state, which can be formed into a thin film or a plate by a dip method, a cast method, a spin coating method or the like.
These methods generally tend to be difficult to form thick ones, but among them, the casting method of molding a high-concentration solution using a doctor knife and dropping the high-concentration solution through a slit from both sides The dry casting method is preferred.

【0047】さらに上記の方法を組み合せた方法、即ち
溶液状態から一旦比較的薄いフィルムを形成した後、こ
のフィルムを積層して熱プレス装置などで溶融して成形
する方法も可能である。
Further, a method combining the above methods, that is, a method in which a relatively thin film is once formed from a solution state, and then the films are laminated and melted by a hot press machine or the like is possible.

【0048】光導電性を有し且つポッケルス効果を生ず
る高分子組成物からなる記録層1の両面側に形成される
透明電極層2、2´は、ホログラム記録又は再生に用い
る光の波長に対して光透過性の良好なものであればよ
く、ITO(インジウム−錫酸化物合金)やSnO2
いった透明電極材料を用いることができる。なお、透明
電極層2、2´の厚みは、記録又は再生に用いる光の波
長又は光入射角度等で決定される干渉条件から外すこと
が好ましい。
The transparent electrode layers 2, 2'formed on both sides of the recording layer 1 made of a polymer composition having photoconductivity and producing the Pockels effect have wavelengths of light used for hologram recording or reproduction. The transparent electrode material such as ITO (Indium-Tin Oxide Alloy) or SnO 2 can be used as long as it has good light transmittance. The thickness of the transparent electrode layers 2 and 2'is preferably excluded from the interference condition determined by the wavelength of light used for recording or reproduction or the incident angle of light.

【0049】図3は、本発明のホログラム記録素子の他
の実施例の断面図である。この記録素子は、光導電性を
有し且つ反転対称中心を有しない構造の高分子組成物か
らなる記録層1の両面側に、透明電極層2、2´を設
け、更にその表面に絶縁保護層3、3´を形成してい
る。このように透明電極層2、2´の表面上に絶縁保護
層3、3´を設けることにより、透明電極層を保護する
ことができる。
FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention. In this recording element, transparent electrode layers 2 and 2'are provided on both sides of a recording layer 1 made of a polymer composition having photoconductivity and having no center of inversion symmetry, and further insulation protection is provided on the surface. Forming layers 3, 3 '. By providing the insulating protective layers 3 and 3'on the surfaces of the transparent electrode layers 2 and 2'in this way, the transparent electrode layers can be protected.

【0050】図4は、本発明のホログラム記録素子の他
の実施例の断面図である。この記録素子は、透明基板5
の上に第1透明電極層2´を設け、第1透明電極層2´
の上に光導電性を有し且つ反転対称中心を有しない構造
の高分子組成物からなる記録層1を設け、記録層1の上
に第2透明電極層2を設けている。このようにホログラ
ム記録素子の基本的構成を、透明基板等の上に形成する
ことにより、機械的強度が向上する。
FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention. This recording element has a transparent substrate 5
A first transparent electrode layer 2'is provided on the first transparent electrode layer 2 '
A recording layer 1 made of a polymer composition having a photoconductive property and having no center of inversion symmetry is provided on the above, and a second transparent electrode layer 2 is provided on the recording layer 1. By thus forming the basic structure of the hologram recording element on the transparent substrate or the like, the mechanical strength is improved.

【0051】透明基板5は、ホログラム記録又は再生に
用いる光の波長に対して光透過性の良好なものであれば
よく、透明基板材料として、石英板や各種ガラス基板を
使用することができる。透明基板5の厚みは、基板内で
の光干渉発生を防止するため、約50μm以上とするの
が好ましい。ホログラム記録又は再生に使用する光量を
有効に利用するために、透明基板5の透明電極層を設け
ない側に、表面反射を防止するための反射防止コーティ
ングを施すことも好ましい。
The transparent substrate 5 may be any one as long as it has a good light transmittance with respect to the wavelength of light used for hologram recording or reproduction, and a quartz plate or various glass substrates can be used as the transparent substrate material. The thickness of the transparent substrate 5 is preferably about 50 μm or more in order to prevent optical interference from occurring in the substrate. In order to effectively utilize the amount of light used for hologram recording or reproduction, it is also preferable to provide an antireflection coating for preventing surface reflection on the side of the transparent substrate 5 where the transparent electrode layer is not provided.

【0052】上記の高分子組成物からなる記録層1又は
透明基板5の上に透明電極層2、2´を形成する方法
は、真空蒸着やスパッタリング等の真空製膜方法を使用
することができる。なお、石英、ガラス等の透明基板5
の上に透明電極層2、2´を形成する方法として、スプ
レーパイロリシス法等の湿式製膜方法で形成することも
できる。
As a method for forming the transparent electrode layers 2, 2'on the recording layer 1 or the transparent substrate 5 made of the above polymer composition, a vacuum film forming method such as vacuum deposition or sputtering can be used. . The transparent substrate 5 such as quartz or glass
As a method of forming the transparent electrode layers 2 and 2 ′ on the above, a wet film forming method such as a spray pyrolysis method can be used.

【0053】次に、記録層1を構成する高分子組成物
に、ポッケルス効果が生ずる性質を付与するためのポー
リング処理について説明する。上述のように両面側に透
明電極層2、2´が形成された高分子組成物は、ガラス
転移温度以上に加熱した状態で電界を印加するポーリン
グ処理を施すことにより、モノマ又はポリマの一部とし
ての双極子が配向して分極する。このように分極した状
態のままガラス転移温度以下に冷却されると分子配向は
固定化され、反転対称中心を有しない構造となる。この
ような構造の物質は、ポッケルス効果が生じる。
Next, the poling treatment for imparting the property of producing the Pockels effect to the polymer composition constituting the recording layer 1 will be described. As described above, the polymer composition having the transparent electrode layers 2 and 2'formed on both sides thereof is subjected to a poling treatment in which an electric field is applied in a state of being heated to a glass transition temperature or higher, whereby a part of the monomer or polymer is obtained. As a result, the dipole is oriented and polarized. When cooled below the glass transition temperature in such a polarized state, the molecular orientation is fixed and the structure does not have an inversion symmetry center. A Pockels effect occurs in a substance having such a structure.

【0054】電界の印加方法は、両面側に形成された透
明電極層間に電圧を印加することにより行う。加熱して
いる状態で電界の印加を中止すると、分子の配向緩和が
起きてポッケルス効果が小さくなるため、少なくともガ
ラス転移温度に加熱している状態から室温近傍に冷える
まで、電界の印加を継続して行なうことが好ましい。な
お、ポーリング処理を施す高分子組成物は光導電性を有
するため、ポーリング処理は、光導電性の感度を有する
波長の光が当たらない環境で実施することが好ましい。
The electric field is applied by applying a voltage between the transparent electrode layers formed on both sides. If the application of the electric field is stopped in the heated state, the orientation of the molecules is relaxed and the Pockels effect becomes smaller.Therefore, the application of the electric field is continued at least until the glass transition temperature is cooled to near room temperature. It is preferable to carry out. Since the polymer composition subjected to the poling treatment has photoconductivity, it is preferable to carry out the poling treatment in an environment where light of a wavelength having photoconductive sensitivity is not exposed.

【0055】図5は、本発明のホログラム記録素子の他
の実施例の断面図である。この記録素子は、光導電性を
有し且つポッケルス効果を生ずる高分子組成物からなる
記録層1の両面側に、絶縁層4、4´を設け、その上に
透明電極層2、2´を設けている。このような絶縁層
4、4´を設けることにより、絶縁耐圧が向上して、記
録層内に印加する電界を上げることができる。なお、絶
縁層は一方の面のみに設けても構わない。
FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention. In this recording element, insulating layers 4 and 4'are provided on both surface sides of a recording layer 1 made of a polymer composition having photoconductivity and producing the Pockels effect, and transparent electrode layers 2 and 2'are provided thereon. It is provided. By providing such insulating layers 4 and 4 ', the dielectric strength can be improved and the electric field applied in the recording layer can be increased. Note that the insulating layer may be provided on only one surface.

【0056】次に、本発明のホログラム記録素子を用い
たホログラム記録方法について説明する。上記のような
本発明のホログラム記録素子を記録層を構成する高分子
組成物は、いわゆるポールドポリマ(分極された高分
子)であり、記録層の表面に対して垂直方向に高分子組
成物の中の各双極子が配向した構造となる。
Next, a hologram recording method using the hologram recording element of the present invention will be described. The polymer composition constituting the recording layer of the hologram recording element of the present invention as described above is a so-called poled polymer (polarized polymer), and the polymer composition is perpendicular to the surface of the recording layer. Each of the dipoles has a structure in which they are oriented.

【0057】図6に示すように、記録層1の両面側に透
明電極層2、2´を設けることによって、ホログラム記
録面に対し垂直な方向6にポーリングでき、且つ、ホロ
グラム記録面の両側から光7、7´を照射することによ
りホログラムを記録することができる。この場合、記録
層内で記録される干渉縞8はホログラム記録面に平行に
近くなるため、電気光学定数γ33を有効に利用でき、且
つ、透明電極層を用いることにより記録層に大きな電界
を印加できることになる。なお、符号9は電界を印加す
るための電源であり、10はスイッチである。
As shown in FIG. 6, by providing transparent electrode layers 2 and 2'on both sides of the recording layer 1, it is possible to poll in the direction 6 perpendicular to the hologram recording surface, and from both sides of the hologram recording surface. A hologram can be recorded by irradiating with light 7 and 7 '. In this case, since the interference fringes 8 recorded in the recording layer are nearly parallel to the hologram recording surface, the electro-optic constant γ 33 can be effectively used, and a transparent electrode layer can be used to generate a large electric field in the recording layer. Can be applied. Reference numeral 9 is a power supply for applying an electric field, and 10 is a switch.

【0058】上記の高分子組成物からなる記録層には、
露光時に電場が印加されているため、干渉縞明部でラジ
カルイオン対が効率よく生成し、その一方または両方が
キャリアとして移動をする。次に、照射光の遮断と共に
電界の印加を中止して、ホログラムの記録が終了する。
キャリアの分布は、光の干渉縞に対して位相ずれがあっ
ても、干渉縞ピッチとほぼ同じピッチで残留し、結果的
に高分子組成物中に電荷の分布を形成する。従って、こ
の残留電荷による内部電場は、露光時の干渉縞ピッチと
ほぼ同じになる。次に、この内部電場の分布に応じて、
記録層の中の高分子組成物にポッケルス効果が生じて、
露光時の干渉縞ピッチとほぼ同じ屈折率分布が生ずるの
で、屈折率変化によるホログラムの記録が可能である。
The recording layer made of the above polymer composition contains
Since an electric field is applied during exposure, radical ion pairs are efficiently generated in the bright portion of the interference fringes, and one or both of them move as carriers. Then, the irradiation light is blocked and the application of the electric field is stopped, and the hologram recording is completed.
The carrier distribution remains at the same pitch as the interference fringe pitch even if there is a phase shift with respect to the light interference fringes, and as a result, a charge distribution is formed in the polymer composition. Therefore, the internal electric field due to this residual charge is almost the same as the interference fringe pitch during exposure. Then, depending on the distribution of this internal electric field,
The Pockels effect occurs in the polymer composition in the recording layer,
Since a refractive index distribution that is almost the same as the interference fringe pitch during exposure occurs, it is possible to record a hologram by changing the refractive index.

【0059】記録に用いる光は、光導電性を有する高分
子組成物の光導電感度域にある波長であって、コヒーレ
ントな(可干渉性の)光を用いる。特に、容易にコヒー
レント光が得られるレーザ光を用いることが好ましい。
なお、ホログラム記録をする際には、同一の光源のコヒ
ーレント光をビームスプリッタ等で2つの光束に分割し
てからホログラム記録素子までの光路長が、どちらもほ
ぼ同じ光路長になるようにして照射することが好まし
い。
As the light used for recording, coherent (coherent) light having a wavelength within the photoconductive sensitivity region of the polymer composition having photoconductivity is used. In particular, it is preferable to use laser light that can easily obtain coherent light.
When performing hologram recording, the coherent light from the same light source is split into two light beams by a beam splitter or the like, and the optical path length to the hologram recording element is set so that both light paths have substantially the same optical path length. Preferably.

【0060】図7に、本発明のホログラム記録方法を使
用することができる干渉計の一例を全体概略図を用いて
示す。レーザ光源21から出射された光束は、ミラー2
2を介してシャッタ23に入り、その後ビームスプリッ
タ24により2つの光束に分割され、一方の光束はレン
ズ25により発散光となり被写体20を照射し、他方の
光束はミラー26を介してレンズ27により発散光とな
り記録層1を照射する。被写体20に照射された光は、
被写体の情報により変調されて、その一部が記録層1を
照射する。記録層1の中では、2つの光が干渉して干渉
縞に応じたキャリア分布が形成される。なお、タイマー
装置28は露光時間や記録層の印加電界を制御するもの
である。
FIG. 7 shows an example of an interferometer which can use the hologram recording method of the present invention, using an overall schematic view. The light flux emitted from the laser light source 21 is reflected by the mirror 2
The beam enters the shutter 23 via 2 and is then split into two light beams by the beam splitter 24. One light beam becomes divergent light by the lens 25 and illuminates the subject 20, and the other light beam diverges by the lens 27 via the mirror 26. It becomes light and irradiates the recording layer 1. The light emitted to the subject 20 is
It is modulated by the information of the subject, and a part thereof illuminates the recording layer 1. In the recording layer 1, the two lights interfere with each other to form a carrier distribution according to the interference fringes. The timer device 28 controls the exposure time and the electric field applied to the recording layer.

【0061】次に、本発明のホログラム記録素子を用い
たホログラム再生方法について説明する。図8に示すよ
うに、露光時に用いた一方の光ビームを再生光11とし
て照射することにより、ホログラム再生が行なわれる。
Next, a hologram reproducing method using the hologram recording element of the present invention will be described. As shown in FIG. 8, hologram reproduction is performed by irradiating one light beam used at the time of exposure as reproduction light 11.

【0062】再生光11は、形成された干渉縞の面に対
して垂直に近い方向で入射されるので、r13又はr23
成分の電気光学定数の寄与が大きいが、ポールドポリマ
であるのでr13(=r23)=r33/3が確保できるの
で、十分な屈折率変化のある屈折率分布を得ることがで
きる。
Since the reproduction light 11 is incident in a direction nearly perpendicular to the surface of the formed interference fringe, the contribution of the electro-optical constant of the component of r 13 or r 23 is large, but since it is a poled polymer, it is r. 13 because (= r 23) = r 33 /3 can be secured, it is possible to obtain a refractive index distribution with a sufficient refractive index change.

【0063】本発明のホログラム記録方法は、波長選択
性のある反射型ホログラムを形成するため、再生の際に
はレーザ光等のコヒーレント光を用いる必要はなく、太
陽光線や電球等の白色光源を利用することができる。し
かし、記録層の光導電感度は短波長ほど大きくなるの
で、新たなキャリアを生成させないためには、再生光の
短波長成分は少ないことが好ましい。また、ホログラム
の像歪みを抑制するためには、記録光が発散光の場合に
は、再生光も発散光を用い、記録光が平行光の場合に
は、再生光も収束光を用いることが好ましい。更に、再
生光を照射する際には、大きな電界を印加すると、光照
射時のキャリア生成を促進して、記録したキャリア分布
を消去させるため、記録時のような電界の印加は行なわ
ないことが好ましい。
Since the hologram recording method of the present invention forms a reflection-type hologram having wavelength selectivity, it is not necessary to use coherent light such as laser light during reproduction, and a white light source such as sunlight or a light bulb can be used. Can be used. However, since the photoconductive sensitivity of the recording layer increases as the wavelength becomes shorter, it is preferable that the reproduction light has less short-wavelength component in order to prevent generation of new carriers. In order to suppress the image distortion of the hologram, when the recording light is divergent light, the reproducing light is also divergent light, and when the recording light is parallel light, the reproducing light is also convergent light. preferable. Furthermore, when a large electric field is applied when reproducing light is irradiated, carrier generation at the time of light irradiation is promoted and the recorded carrier distribution is erased. preferable.

【0064】次に、本発明のホログラム記録素子を用い
たホログラム消去方法について簡単に説明する。記録さ
れたホログラムを消去するには、記録層の光導電感度の
ある波長成分の光を強い光量で記録層に照射して、新た
なキャリアを生成することにより、記録層に記録されて
いるキャリア分布が消滅する。なお、消去光の照射と共
に記録層に電界を印加するのことも好ましい。また、記
録層を均一に消去を行なうためは、ホログラム記録素子
に均一な光量で照射することが好ましい。なお、消去光
としてはコヒーレント光でなくても構わない。
Next, a hologram erasing method using the hologram recording element of the present invention will be briefly described. In order to erase the recorded hologram, the carrier having been recorded in the recording layer is generated by irradiating the recording layer with light of a wavelength component having photoconductive sensitivity of the recording layer in a strong light amount to generate a new carrier. The distribution disappears. It is also preferable to apply an electric field to the recording layer together with the irradiation of the erasing light. Further, in order to uniformly erase the recording layer, it is preferable to irradiate the hologram recording element with a uniform light amount. The erasing light does not have to be coherent light.

【0065】続いて、本発明のホログラム記録材料及び
ホログラム記録素子について、具体的な実施例を詳説す
る。 (実施例1) (ホログラム記録材料の原料の合成)窒素導入管、還流
冷却管及び攪拌機を備えた三口フラスコに、N−カルバ
ゾリルブチルアクリレート10重量部及びアゾビスイソ
ブチロニトリル0.01重量部を入れて、テトラヒドロ
フラン40重量部に溶解し、攪拌下窒素を導入しながら
80℃で5時間重合した。
Next, specific examples of the hologram recording material and the hologram recording element of the present invention will be described in detail. (Example 1) (Synthesis of Raw Material for Holographic Recording Material) 10 parts by weight of N-carbazolyl butyl acrylate and 0.01 of azobisisobutyronitrile were placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser and a stirrer. Into 40 parts by weight of tetrahydrofuran was added 1 part by weight, and polymerization was carried out at 80 ° C. for 5 hours while introducing nitrogen while stirring.

【0066】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して電子受容性置換基で置換されていないカルバゾ
リル基を有する重合性単量体を重合単位として含む高分
子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After filtering off with suction filtration, it was dried under vacuum to obtain a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group not substituted with an electron-accepting substituent.

【0067】続いて、窒素導入管、還流冷却管及び攪拌
機を備えた三口フラスコに、スチレン10重量部、p−
(4−ジシアノビニルフェノキシ)スチレン10重量部
及びアゾビスイソブチロニトリル0.02重量部を入れ
て、テトラヒドロフラン80重量部に溶解し、攪拌下窒
素を導入しながら80℃で5時間重合した。
Then, 10 parts by weight of styrene and p- were added to a three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a reflux condenser and an agitator.
10 parts by weight of (4-dicyanovinylphenoxy) styrene and 0.02 part by weight of azobisisobutyronitrile were added, dissolved in 80 parts by weight of tetrahydrofuran, and polymerized at 80 ° C. for 5 hours while introducing nitrogen while stirring.

【0068】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して分子内電荷移動型染料の構造を有する重合性単
量体を重合単位として含む高分子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After being separated by suction filtration, vacuum drying was performed to obtain a polymer compound containing a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer type dye structure as a polymerized unit.

【0069】(ホログラム記録素子の作製)上記で得た
電子受容性置換基で置換されていないカルバゾリル基を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
6重量部と、分子内電荷移動型染料の構造を有する重合
性単量体を重合単位として含む高分子化合物4重量部
に、トリニトロフルオレノン0.02重量部をテトラヒ
ドロフラン15重量部に溶解した。
(Production of Holographic Recording Element) 6 parts by weight of a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group not substituted with the electron-accepting substituent obtained above, and an intramolecular charge transfer 0.02 part by weight of trinitrofluorenone was dissolved in 15 parts by weight of tetrahydrofuran in 4 parts by weight of a polymer compound containing a polymerizable monomer having a type dye structure as a polymerized unit.

【0070】一方で、ITO層が製膜されたスライドガ
ラス2枚を用意し、この上に、上述の溶液をドクターナ
イフを用いて塗布し乾燥して、約60μmの高分子組成
物薄膜を形成した。
On the other hand, two glass slides having an ITO layer formed thereon were prepared, and the above-mentioned solution was applied onto the glass slide using a doctor knife and dried to form a polymer composition thin film of about 60 μm. did.

【0071】高分子組成物薄膜が形成されたITO層が
製膜されたスライドガラスを100μm厚みのPET製
のスペーサを挟んで高分子組成物薄膜が対向するように
重ね、150℃に加熱された熱プレス装置で加圧溶融成
形して約100μm厚みの高分子組成物層を有するセル
を得た。
A slide glass on which an ITO layer having a polymer composition thin film formed thereon was laminated with a 100 μm-thick PET spacer interposed therebetween so that the polymer composition thin films faced each other, and heated to 150 ° C. A cell having a polymer composition layer with a thickness of about 100 μm was obtained by press-melting and molding with a hot press machine.

【0072】次に、ポーリング処理について説明する。
暗室中で、この試料をホットプレート上で95℃に加熱
してから、両電極間に10kVを印加した。10分経過
後、恒温器のヒータをきり、電界を印加した状態で放冷
した。1時間後に室温まで下がったので、印加電界を除
去し、試料を取り出した。以上の工程により、本発明の
ホログラム記録素子を得ることができた。
Next, the polling process will be described.
This sample was heated to 95 ° C. on a hot plate in a dark room, and then 10 kV was applied between both electrodes. After the lapse of 10 minutes, the heater of the incubator was turned off, and the mixture was allowed to cool while an electric field was applied. Since the temperature dropped to room temperature after 1 hour, the applied electric field was removed and the sample was taken out. Through the above steps, the hologram recording element of the present invention could be obtained.

【0073】(ホログラムの記録方法、再生方法及び消
去方法)暗室中で、アルゴンレーザを光源とする干渉計
を組み立て、上述したホログラム記録素子に表面に対し
て、一方の面からは入射角30度、他方の面からは5度
で入射できるように設置した。
(Hologram Recording Method, Reproducing Method, and Erasing Method) An interferometer using an argon laser as a light source was assembled in a dark room, and the above-mentioned hologram recording element was incident on the surface with an incident angle of 30 degrees from one surface. The other surface was installed so that it could be incident at 5 degrees.

【0074】次に、透明電極層間に1kVを印加した状
態で、両面側から各々約100mW/cm2 の光量の照
射を開始した。10秒経過後、印加電界を除去すると共
に光照射を停止した。
Next, irradiation of light quantity of about 100 mW / cm 2 was started from both sides while applying 1 kV between the transparent electrode layers. After 10 seconds, the applied electric field was removed and the light irradiation was stopped.

【0075】続いて、一方の面から入射角30度の再生
光のみを照射したところ、出射角約−5度の反射回折光
が観測され、ホログラムが再生された。次に、ホログラ
ムを消去するために、キセノンランプからの消去光を3
0秒間照射した。上述の再生光学系を用いてホログラム
再生を試みたが、反射回折光は観測されなかった。
Subsequently, when only the reproduction light with an incident angle of 30 degrees was irradiated from one surface, reflected diffracted light with an emission angle of about -5 degrees was observed, and the hologram was reproduced. Next, in order to erase the hologram, three erase lights from the xenon lamp are used.
Irradiate for 0 seconds. An attempt was made to reproduce a hologram using the above-mentioned reproduction optical system, but no reflected diffracted light was observed.

【0076】(実施例2) (ホログラム記録材料の合成)窒素導入管、還流冷却管
及び攪拌機を備えた三口フラスコに、N−エチルカルバ
ゾリルアルデヒド−4−ビニルアニリン19.5重量
部、スチレン0.5重量部及びアゾビスイソブチロニト
リル0.02重量部を入れて、テトラヒドロフラン60
重量部に溶解し、攪拌下窒素を導入しながら80℃で5
時間重合した。
(Example 2) (Synthesis of hologram recording material) In a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser and a stirrer, 19.5 parts by weight of N-ethylcarbazolylaldehyde-4-vinylaniline and styrene were added. Add 0.5 parts by weight and 0.02 parts by weight of azobisisobutyronitrile, and add 60 parts of tetrahydrofuran.
It is dissolved in 1 part by weight, and nitrogen is introduced with stirring at 80 ° C. for 5
Polymerized for hours.

【0077】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して電子受容性置換基で置換されていないカルバゾ
リル基を有する重合性単量体を重合単位として含む高分
子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After filtering off with suction filtration, it was dried under vacuum to obtain a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group not substituted with an electron-accepting substituent.

【0078】続いて、窒素導入管、還流冷却管及び攪拌
機を備えた三口フラスコに、70%鹸化ポリビニルアル
コール10重量部及び4−ニトロフェニルメチルアミノ
アセトアルデヒドジメチルアセタール10重量部を水/
エタノールの混合溶媒80重量部に溶解し、塩酸20m
lを加えて攪拌下50℃で12時間アセタール化した。
Subsequently, 10 parts by weight of 70% saponified polyvinyl alcohol and 10 parts by weight of 4-nitrophenylmethylaminoacetaldehyde dimethyl acetal were placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser and a stirrer.
Dissolved in 80 parts by weight of ethanol mixed solvent, hydrochloric acid 20 m
1 was added, and the mixture was acetalized at 50 ° C. for 12 hours with stirring.

【0079】フラスコ内でゲル化した固形物をジメチル
ホルムアミド100重量部に溶解し、続いてアセトニト
リル1000部に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾
別した後、真空乾燥して分子内電荷移動型染料の構造を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
を得た。
The solid substance gelled in the flask was dissolved in 100 parts by weight of dimethylformamide, and subsequently poured into 1000 parts of acetonitrile for reprecipitation. After being separated by suction filtration, vacuum drying was performed to obtain a polymer compound containing a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer type dye structure as a polymerized unit.

【0080】(ホログラム記録素子の作製)上記で得た
電子受容性置換基で置換されていないカルバゾリル基を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
6重量部と分子内電荷移動型染料の構造を有する重合性
単量体を重合単位として含む高分子化合物4重量部に、
テトラニトロフルオレノン0.04重量部をテトラヒド
ロフラン15重量部に溶解した。
(Production of Holographic Recording Element) 6 parts by weight of a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent, and an intramolecular charge transfer type 4 parts by weight of a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a dye structure,
0.04 parts by weight of tetranitrofluorenone was dissolved in 15 parts by weight of tetrahydrofuran.

【0081】一方で、ITO層が製膜されたスライドガ
ラス2枚を用意し、この上に、上述の溶液をドクターナ
イフを用いて塗布し乾燥して、約60μmの高分子組成
物薄膜を形成した。
On the other hand, two glass slides on which an ITO layer was formed were prepared, and the above solution was applied onto it using a doctor knife and dried to form a polymer composition thin film of about 60 μm. did.

【0082】高分子組成物薄膜が形成されたITO層が
製膜されたスライドガラスを100μm厚みのPET製
のスペーサを挟んで高分子組成物薄膜が対向するように
重ね、150℃に加熱された熱プレス装置で加圧溶融成
形して約100μm厚みの高分子組成物層を有するセル
を得た。
A slide glass on which an ITO layer having a polymer composition thin film formed thereon was laminated with a 100 μm-thick PET spacer interposed therebetween so that the polymer composition thin films faced each other and heated to 150 ° C. A cell having a polymer composition layer with a thickness of about 100 μm was obtained by press-melting and molding with a hot press machine.

【0083】次に、ポーリング処理について説明する。
暗室中で、この試料をホットプレート上で95℃に加熱
してから、両電極間に10kVを印加した。10分経過
後、恒温器のヒータをきり、電界を印加した状態で放冷
した。1時間後に室温まで下がったので、印加電界を除
去し、試料を取り出した。以上の工程により、本発明の
ホログラム記録素子を得ることができた。
Next, the polling process will be described.
This sample was heated to 95 ° C. on a hot plate in a dark room, and then 10 kV was applied between both electrodes. After the lapse of 10 minutes, the heater of the incubator was turned off, and the mixture was allowed to cool while an electric field was applied. Since the temperature dropped to room temperature after 1 hour, the applied electric field was removed and the sample was taken out. Through the above steps, the hologram recording element of the present invention could be obtained.

【0084】(ホログラムの記録と再生)レーザー光源
にヘリウム−ネオンレーザーを用いる以外は実施例1と
同様にして、ホログラムの記録と再生が可能であった。
(Hologram Recording and Reproduction) Hologram recording and reproduction was possible in the same manner as in Example 1 except that a helium-neon laser was used as the laser light source.

【0085】(実施例3) (ホログラム記録材料の原料の合成)窒素導入管、還流
冷却管及び攪拌機を備えた三口フラスコに、N−カルバ
ゾリルエチルアクリレート9重量部、ヘキシルアクリレ
ート1重量部及びアゾビスイソブチロニトリル0.01
重量部を入れて、テトラヒドロフラン40重量部に溶解
し、攪拌下窒素を導入しながら80℃で5時間重合し
た。
(Example 3) (Synthesis of raw material for hologram recording material) In a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser and a stirrer, 9 parts by weight of N-carbazolylethyl acrylate, 1 part by weight of hexyl acrylate and Azobisisobutyronitrile 0.01
Into 40 parts by weight of tetrahydrofuran was added 1 part by weight, and polymerization was carried out at 80 ° C. for 5 hours while introducing nitrogen while stirring.

【0086】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して電子受容性置換基で置換されていないカルバゾ
リル基を有する重合性単量体を重合単位として含む高分
子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After filtering off with suction filtration, it was dried under vacuum to obtain a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group not substituted with an electron-accepting substituent.

【0087】続いて、窒素導入管、還流冷却管及び攪拌
機を備えた三口フラスコに、スチレン10重量部、2−
[N−(3−ジシアノビニルカルバゾリル)プロピルア
クリレート10重量部、及びアゾビスイソブチロニトリ
ル0.02重量部を入れて、テトラヒドロフラン80重
量部に溶解し、攪拌下窒素を導入しながら80℃で5時
間重合した。
Subsequently, 10 parts by weight of styrene and 2 parts of styrene were placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, a reflux condenser and an agitator.
[10 parts by weight of N- (3-dicyanovinylcarbazolyl) propyl acrylate and 0.02 parts by weight of azobisisobutyronitrile were added and dissolved in 80 parts by weight of tetrahydrofuran. Polymerization was carried out at ℃ for 5 hours.

【0088】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して分子内電荷移動型染料の構造を有する重合性単
量体を重合単位として含む高分子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After being separated by suction filtration, vacuum drying was performed to obtain a polymer compound containing a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer type dye structure as a polymerized unit.

【0089】(ホログラム記録素子の作製)上記で得た
電子受容性置換基で置換されていないカルバゾリル基を
有する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物
6重量部と分子内電荷移動型染料の構造を有する重合性
単量体を重合単位として含む高分子化合物4重量部に、
トリニトロフルオレリニデンマロノニトリル0.02重
量部をテトラヒドロフラン15重量部に溶解した。
(Production of Holographic Recording Element) 6 parts by weight of a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent and an intramolecular charge transfer type 4 parts by weight of a polymer compound containing as a polymerized unit a polymerizable monomer having a dye structure,
0.02 parts by weight of trinitrofluorenylidene malononitrile was dissolved in 15 parts by weight of tetrahydrofuran.

【0090】一方で、ITO層が製膜されたスライドガ
ラス2枚を用意し、この上に、上述の溶液をドクターナ
イフを用いて塗布し乾燥して、約60μmの高分子組成
物薄膜を形成した。
On the other hand, two glass slides having an ITO layer formed thereon were prepared, and the above solution was applied onto the glass slide using a doctor knife and dried to form a polymer composition thin film of about 60 μm. did.

【0091】高分子組成物薄膜が形成されたITO層が
製膜されたスライドガラスを100μm厚みのPET製
のスペーサを挟んで高分子組成物薄膜が対向するように
重ね、150℃に加熱された熱プレス装置で加圧溶融成
形して約100μm厚みの高分子組成物層を有するセル
を得た。
A slide glass having an ITO layer formed with a thin film of the polymer composition was laminated so that the thin film of the polymer composition faced each other with a spacer made of PET having a thickness of 100 μm interposed therebetween, and heated to 150 ° C. A cell having a polymer composition layer with a thickness of about 100 μm was obtained by press-melting and molding with a hot press machine.

【0092】次に、ポーリング処理について説明する。
暗室中で、この試料をホットプレート上で86℃に加熱
してから、両電極間に10kVを印加した。30分経過
後、恒温器のヒータをきり、電界を印加した状態で放冷
した。1時間後に室温まで下がったので、印加電界を除
去し、試料を取り出した。以上の工程により、本発明の
ホログラム記録素子を得ることができた。
Next, the polling process will be described.
This sample was heated to 86 ° C. on a hot plate in a dark room, and then 10 kV was applied between both electrodes. After 30 minutes, the heater of the incubator was turned off, and it was allowed to cool while an electric field was applied. Since the temperature dropped to room temperature after 1 hour, the applied electric field was removed and the sample was taken out. Through the above steps, the hologram recording element of the present invention could be obtained.

【0093】(ホログラムの記録方法、再生方法及び消
去方法)暗室中で、アルゴンレーザを光源とする干渉計
を組み立て、上述したホログラム記録素子に表面に対し
て、一方の面からは入射角30度、他方の面からは5度
で入射できるように設置した。
(Hologram Recording Method, Reproducing Method, and Erasing Method) An interferometer using an argon laser as a light source was assembled in a dark room, and the above-mentioned hologram recording element was incident on the surface at an incident angle of 30 degrees from one surface. The other surface was installed so that it could be incident at 5 degrees.

【0094】さらに、各々の入射光の透過光強度をモニ
タするために光パワーメータ2台を設置した。次に、透
明電極層間に1kVを印加した状態で、入射角30度側
から70mW/cm2 、他方の5度入射側から30mW
/cm2 の光量の照射を開始した。
Further, two optical power meters were installed to monitor the transmitted light intensity of each incident light. Next, with 1 kV applied between the transparent electrode layers, 70 mW / cm 2 from the incident angle 30 ° side and 30 mW from the other 5 ° incident side.
Irradiation with a light amount of / cm2 was started.

【0095】光照射の開始とともに、徐々に5度入射側
の透過光強度が増加し始め、120秒経過後には、初期
の約2倍の光量に達した。以上のように本発明のホログ
ラム記録素子を用いれば光増幅も可能であることが明ら
かになった。
With the start of light irradiation, the transmitted light intensity on the incident side began to gradually increase 5 degrees, and after 120 seconds, the light amount reached about twice the initial amount. As described above, it has been clarified that optical amplification is possible by using the hologram recording element of the present invention.

【0096】(比較例1) (ホログラム記録材料の原料の合成)窒素導入管、還流
冷却管及び攪拌機を備えた三口フラスコに、N−カルバ
ゾリルエチルメタクリレート5重量部、2−[N−メチ
ル−N−(4−ニトロフェニル)アミノエチルメタクリ
レート3重量部、エチルアクリレート2重量部及びアゾ
ビスイソブチロニトリル0.01重量部を入れて、テト
ラヒドロフラン40重量部に溶解し、攪拌下窒素を導入
しながら80℃で5時間重合した。
Comparative Example 1 (Synthesis of Raw Material for Holographic Recording Material) In a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube, a reflux condenser and a stirrer, 5 parts by weight of N-carbazolyl ethyl methacrylate and 2- [N-methyl] were used. Add 3 parts by weight of -N- (4-nitrophenyl) aminoethyl methacrylate, 2 parts by weight of ethyl acrylate and 0.01 parts by weight of azobisisobutyronitrile, dissolve in 40 parts by weight of tetrahydrofuran, and introduce nitrogen while stirring. While polymerizing at 80 ° C for 5 hours.

【0097】次に、放冷した後、メタノール1000部
に投入して再沈澱させた。吸引濾過で濾別した後、真空
乾燥して光導電性を有する官能基と分子内電荷移動型染
料構造を有する高分子化合物を得た。
Next, after allowing to cool, it was poured into 1000 parts of methanol for reprecipitation. After filtering by suction filtration, the polymer was vacuum dried to obtain a polymer compound having a photoconductive functional group and an intramolecular charge transfer dye structure.

【0098】(ホログラム記録素子の作製)上記で得た
高分子化合物10重量部、トリニトロフルオレノン0.
02重量部をテトラヒドロフラン15重量部に溶解し
た。
(Production of Holographic Recording Element) 10 parts by weight of the polymer compound obtained above and trinitrofluorenone 0.1.
02 parts by weight were dissolved in 15 parts by weight of tetrahydrofuran.

【0099】一方で、ITO層が製膜されたスライドガ
ラス2枚を用意し、この上に、上述の溶液をドクターナ
イフを用いて塗布し乾燥して、約60μmの高分子組成
物薄膜を形成した。
On the other hand, two glass slides having an ITO layer formed thereon were prepared, and the above solution was applied onto the glass slide using a doctor knife and dried to form a polymer composition thin film having a thickness of about 60 μm. did.

【0100】高分子組成物薄膜が形成されたITO層が
製膜されたスライドガラスを100μm厚みのPET製
のスペーサを挟んで高分子組成物薄膜が対向するように
重ね、150℃に加熱された熱プレス装置で加圧溶融成
形して約100μm厚みの高分子組成物層を有するセル
を得た。
A slide glass on which an ITO layer having a polymer composition thin film formed thereon was laminated with a 100 μm-thick PET spacer interposed therebetween so that the polymer composition thin films faced each other and heated to 150 ° C. A cell having a polymer composition layer with a thickness of about 100 μm was obtained by press-melting and molding with a hot press machine.

【0101】次に、ポーリング処理について説明する。
暗室中で、この試料をホットプレート上で90℃に加熱
してから、両電極間に10kVを印加した。10分経過
後、恒温器のヒータをきり、電界を印加した状態で放冷
した。1時間後に室温まで下がったので、印加電界を除
去し、試料を取り出した。以上の工程により、ホログラ
ム記録素子を得ることができた。
Next, the polling process will be described.
This sample was heated to 90 ° C. on a hot plate in a dark room, and then 10 kV was applied between both electrodes. After the lapse of 10 minutes, the heater of the incubator was turned off, and the mixture was allowed to cool while an electric field was applied. Since the temperature dropped to room temperature after 1 hour, the applied electric field was removed and the sample was taken out. Through the above steps, the hologram recording element could be obtained.

【0102】(ホログラムの記録方法、再生方法及び消
去方法)暗室中で、アルゴンレーザを光源とする干渉計
を組み立て、上述したホログラム記録素子に表面に対し
て、一方の面からは入射角30度、他方の面からは5度
で入射できるように設置した。
(Hologram Recording Method, Reproducing Method, and Erasing Method) An interferometer using an argon laser as a light source was assembled in a dark room, and the hologram recording element described above had an incident angle of 30 degrees from one surface with respect to the surface. The other surface was installed so that it could be incident at 5 degrees.

【0103】次に、透明電極層間に1kVを印加した状
態で、両面側から各々約100mW/cm2 の光量の照
射を開始した。10秒経過後、印加電界を除去すると共
に光照射を停止した。
Next, irradiation of light amount of about 100 mW / cm 2 was started from both sides while applying 1 kV between the transparent electrode layers. After 10 seconds, the applied electric field was removed and the light irradiation was stopped.

【0104】続いて、一方の面から入射角30度の再生
光のみを照射したが、回折光は観測されなかった。
Subsequently, only the reproducing light having an incident angle of 30 degrees was irradiated from one surface, but no diffracted light was observed.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のホログラ
ム記録材料及びホログラム記録素子は、ホログラムを何
回でも記録、再生及び消去ができるものであり、光空間
変調、リアルタイムホログラム記録や位相共役素子、光
増幅素子等に好適なホログラム記録素子を提供するもの
である。
As described above, the hologram recording material and the hologram recording element of the present invention are capable of recording, reproducing and erasing a hologram any number of times, such as optical spatial modulation, real-time hologram recording and phase conjugate element. The present invention provides a hologram recording element suitable for an optical amplification element and the like.

【0106】特に、電子受容性置換基で置換されていな
いカルバゾリル基を有するポリマを光導電性を有するポ
リマとして使用するので、高分子鎖内でのエネルギー的
に低いトラップを形成し難く、光導電性、特にキャリア
移動度の低下が小さく、ホログラム記録感度を向上させ
ることができる。
In particular, since a polymer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent is used as a polymer having photoconductivity, it is difficult to form a trap having a low energy in the polymer chain, and the photoconductivity is low. Properties, especially the decrease in carrier mobility, is small, and the hologram recording sensitivity can be improved.

【0107】また、分子内電荷移動型染料の構造を有す
るポリマを2次の超分極を示す要素として利用するの
で、双極子の配向緩和による性能低下がほとんどない。
さらに、分子内電荷移動型染料の構造が、電子受容性置
換基で置換されたカルバゾリル基である場合には、たと
えカチオンラジカルとなっても非置換のカルバゾリル基
のカチオンラジカルとエネルギー的に近く、深いトラッ
プとはならない。
Further, since the polymer having the structure of the intramolecular charge transfer type dye is used as the element exhibiting the secondary hyperpolarization, there is almost no deterioration in the performance due to the relaxation of the orientation of the dipole.
Furthermore, when the structure of the intramolecular charge transfer dye is a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent, even if it becomes a cation radical, it is energetically close to the cation radical of the unsubstituted carbazolyl group, It does not become a deep trap.

【0108】さらにまた、カルバゾリル基を含有する化
合物と共存した場合に電荷移動型錯体を形成し得る電子
受容性物質を含有した場合には、電子受容性置換基で置
換されたカルバゾリル基の吸収波長より長波長側に光導
電性の感度波長域を設定できるので、電子受容性置換基
で置換されたカルバゾリル基を高い濃度で含有せしめる
ことができる。
Further, when an electron-accepting substance capable of forming a charge transfer complex when coexisting with a compound containing a carbazolyl group is contained, the absorption wavelength of the carbazolyl group substituted with the electron-accepting substituent is contained. Since the photoconductive sensitivity wavelength range can be set on the longer wavelength side, the carbazolyl group substituted with the electron-accepting substituent can be contained at a high concentration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のホログラム記録素子の一実施例の斜視
図である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a hologram recording element of the present invention.

【図2】図1に示す本発明のホログラム記録素子の一実
施例のA−A´断面図である。
FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA ′ of the embodiment of the hologram recording element of the present invention shown in FIG.

【図3】本発明のホログラム記録素子の他の実施例の断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention.

【図4】本発明のホログラム記録素子の他の実施例の断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention.

【図5】本発明のホログラム記録素子の他の実施例の断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the hologram recording element of the present invention.

【図6】本発明のホログラム記録方法を示す一実施例の
概略図である。
FIG. 6 is a schematic view of an embodiment showing a hologram recording method of the present invention.

【図7】本発明のホログラム記録方法を使用することが
できる干渉計の一例の全体概略図である。
FIG. 7 is an overall schematic diagram of an example of an interferometer that can use the hologram recording method of the present invention.

【図8】本発明のホログラム記録素子に記録されたホロ
グラムを再生する方法の一実施例の概略図である。
FIG. 8 is a schematic view of an embodiment of a method for reproducing a hologram recorded in the hologram recording element of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録層 2,2´ 透明電極層 3,3´ 絶縁保護層 4 絶縁層 5 透明基板 6 ポーリング方向を示す矢印 7,7´ 記録のための照射光 8 干渉縞 9 電源 10 スイッチ 11 再生光 12 反射回折光 20 被写体 21 レーザ光源 22,26 ミラー 23 シャッタ 24 ビームスプリッタ 25,27 レンズ 28 タイマー装置 1 Recording layer 2, 2'Transparent electrode layer 3, 3'Insulation protection layer 4 Insulation layer 5 Transparent substrate 6 Arrow indicating the poling direction 7,7 'Irradiation light for recording 8 Interference fringes 9 Power supply 10 Switch 11 Reproduction light 12 Reflected diffracted light 20 Subject 21 Laser light source 22, 26 Mirror 23 Shutter 24 Beam splitter 25, 27 Lens 28 Timer device

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光導電性を有する要素と、2次の超分極
を示す要素を含み、且つ反転対称中心を有しない構造の
高分子組成物であるホログラム記録材料であって、前記
高分子化合物が、電子受容性置換基で置換されていない
カルバゾリル基を有する重合性単量体を重合単位として
含む高分子化合物と、分子内電荷移動型染料の構造を有
する重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物を
含む組成物であることを特徴とするホログラム記録材
料。
1. A hologram recording material, which is a polymer composition having a structure containing a photoconductive element and an element exhibiting secondary hyperpolarization and having no center of inversion symmetry, said polymer compound Is a polymer compound containing a polymerizable monomer having a carbazolyl group which is not substituted with an electron-accepting substituent as a polymerized unit, and a polymerizable monomer having an intramolecular charge transfer dye structure as a polymerized unit. A hologram recording material, which is a composition containing a polymer compound containing the same.
【請求項2】 分子内電荷移動型染料の構造が、電子受
容性置換基で置換されたカルバゾリル基である請求項1
記載のホログラム記録材料。
2. The structure of the intramolecular charge transfer dye is a carbazolyl group substituted with an electron-accepting substituent.
The hologram recording material described.
【請求項3】 カルバゾリル基を含有する化合物と共存
した場合に電荷移動型錯体を形成し得る電子受容性物質
を含有する請求項1記載のホログラム記録材料。
3. The hologram recording material according to claim 1, further comprising an electron-accepting substance capable of forming a charge-transfer complex when coexisting with a compound containing a carbazolyl group.
【請求項4】 光導電性を有し且つ反転対称中心を有し
ない構造である高分子組成物からなる記録層の両面側
に、透明電極層を設けたホログラム記録素子において、
前記記録層が光導電性を有する要素と、2次の超分極を
示す要素を含み、且つ反転対称中心を有しない構造の高
分子組成物であるホログラム記録材料であって、前記高
分子化合物が、電子受容性置換基で置換されていないカ
ルバゾリル基を有する重合性単量体を重合単位として含
む高分子化合物と、分子内電荷移動型染料の構造を有す
る重合性単量体を重合単位として含む高分子化合物を含
む組成物であることを特徴とするホログラム記録素子。
4. A hologram recording element having a transparent electrode layer on both sides of a recording layer made of a polymer composition having photoconductivity and having no center of inversion symmetry.
A hologram recording material, which is a polymer composition having a structure in which the recording layer includes an element having photoconductivity and an element exhibiting secondary hyperpolarization and has no center of inversion symmetry, wherein the polymer compound is A polymer compound containing a polymerizable monomer having a carbazolyl group not substituted with an electron-accepting substituent as a polymerized unit, and a polymerized monomer having an intramolecular charge transfer dye structure as a polymerized unit A hologram recording element comprising a composition containing a polymer compound.
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