KR101124841B1 - Novel optical storage materials based on narrowband optical properties - Google Patents

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Abstract

기재 및 광-유도 변화를 겪을 수 있는 염료 물질을 포함하는 홀로그래픽 저장 매체(60)를 개시한다. 데이터를 하나의 파장의 빛을 사용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 기록하고 상이한 파장의 빛을 사용하여 판독할 수 있다.

Figure 112006042403485-pct00011

A holographic storage medium 60 is disclosed that includes a substrate and a dye material that can undergo light-induced changes. Data can be written to the holographic storage medium using light of one wavelength and read using light of different wavelengths.

Figure 112006042403485-pct00011

Description

협대역 광학 특성을 기본으로 하는 신규한 광학 저장 물질{NOVEL OPTICAL STORAGE MATERIALS BASED ON NARROWBAND OPTICAL PROPERTIES}NOVEL OPTICAL STORAGE MATERIALS BASED ON NARROWBAND OPTICAL PROPERTIES}

본 발명은 광학 저장 매체를 사용하여 디지털 데이터를 저장하는 것에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기재 중에 분산된 협대역 광학 흡수 물질을 갖는 홀로그래픽 저장 매체에 관한 것이다. 상기 협대역 물질은 빛에 노출 시 광-유도 변화를 겪어 그의 굴절 지수에 큰 변화를 일으킨다.The present invention relates to the storage of digital data using an optical storage medium. More specifically, the present invention relates to holographic storage media having a narrowband optical absorbing material dispersed in a substrate. The narrowband material undergoes a light-induced change upon exposure to light resulting in a large change in its refractive index.

광학적 데이터 저장 기술은 표면 저장 현상에 기반하여 크게 발전하여 왔다. 예를 들어, 가장 통상적인 광학 저장 형식들 중 하나인 콤팩트 디스크(CD)에서, 데이터는 기록 매체의 표면에 미세한 변화로서 기호화된다. 상기 데이터는, 자기 매체 중에 기록된 데이터를 자기 감지 헤드로 판독하거나 또는 비닐 매체 중에 기록된 데이터를 바늘로 판독할 수 있는 방식과 유사한 광학적 수단(대개는 레이저)에 의해 판독된다. 그러나, 비닐 기록과 달리, 광학 저장 장치에서 데이터는 대개 디지털 방식으로 저장된다.Optical data storage technology has been greatly developed based on surface storage phenomena. For example, in a compact disc (CD), which is one of the most common optical storage formats, data is encoded as a fine change on the surface of a recording medium. The data is read by optical means (usually a laser), similar to the manner in which data recorded in a magnetic medium can be read by a magnetic sensing head or a needle can read data recorded in a vinyl medium. However, unlike vinyl records, in optical storage devices the data is usually stored digitally.

CD 기술, 및 관련된 보다 큰 용적의 형식인 디지털 비디오 디스크 또는 DVD는 데이터를 기재 표면상에 금속화된 미시적 피트로서 저장하는 읽기 전용(read-only) 형식으로서 출발하였다. 상기 읽기 전용 형식에 이어서 곧 기록 및 재기록도 가능한 시스템이 뒤따랐다. 예로서, 자기-광학 시스템(자기 도메인의 배향이 반사된 집중 광선의 편광 회전 방향을 변화시킨다); 상-변화 시스템(매체가 국소적으로 결정성이거나 비결정성일 수 있으며, 각각의 상태가 상이한 반사성을 갖는다); 및 염료-중합체 시스템(매체의 반사성이 강력한 조명에 의해 변화된다)이 있다. 모든 표면-기반 광학 데이터 저장 시스템에서, 데이터의 각 비트는 상기 저장 매체에서 특정한 물리적 위치를 차지한다. 따라서 상기 광학 매체의 데이터 밀도는 기록 스폿의 최소 크기에 대한 물리적 속박에 의해 제한된다.CD technology, and related larger-volume formats, digital video discs or DVDs, started out as read-only formats that store data as metalized micro pits on the substrate surface. The read-only format soon followed a system capable of writing and rewriting. By way of example, a magneto-optical system (the orientation of the magnetic domain changes the direction of polarization rotation of the reflected concentrated light beam); Phase-change systems (the medium may be locally crystalline or amorphous, each state having a different reflectivity); And dye-polymer systems (the reflectivity of the medium is changed by powerful illumination). In all surface-based optical data storage systems, each bit of data occupies a particular physical location in the storage medium. The data density of the optical medium is thus limited by the physical constraints on the minimum size of the recording spot.

표면-기반 형식에 의해 가해지는 제한을 인식하여, 다층 시스템을 개발하려는 시도가 수행되었다. 상기와 같은 시스템은 표면-기반 저장 기법을 개별적인 층에 적용시키고 이어서 통합하여 다층 매체를 생성시킴으로써 데이터 밀도를 증가시킨다. 상기와 같은 기법은 특별한 이종의 층상화된 기록 매체(그의 복잡성은 층의 수에 따라 급속히 증가한다)를 요한다. 이러한 복잡성으로 인해, 상업적으로 입수할 수 있는 다층 DVD 광학 저장 매체는 2 개 이하의 데이터 층을 제공하며, 예비 기록된 형식이 된다. 바로 방출되는(soon-to-be-released) 블루-레이(Blu-Ray) 기술이 또한 다층을 지원하지만, 이는 상기 데이터 형식의 숙달 및 반복 곤란성으로 인해 기록 가능한 매체로서만 이용될 수 있다.In recognition of the limitations imposed by surface-based formats, attempts have been made to develop multilayer systems. Such systems increase data density by applying surface-based storage techniques to individual layers and then integrating to create multilayer media. Such a technique requires a special heterogeneous layered recording medium whose complexity increases rapidly with the number of layers. Due to this complexity, commercially available multilayer DVD optical storage media provide up to two layers of data and are in prerecorded format. Soon-to-be-released Blu-Ray technology also supports multiple layers, but it can only be used as a recordable medium because of the mastery and repeatability of the data format.

상기 전통적인 표면-기반 저장 시스템과 다른 접근법은 용적 저장(volumetric storage) 기술로, 상기 기술에서는 저장 매체의 전체 용적을 사용하여 데이터 용량을 증가시킨다. 용적 저장에 가장 통상적인 2 가지 기법은 다층 및 홀로그래픽 기법이다. 상기 다층 접근법은, 초점을 맞춘 광선에 민감한 다양한 광학 현상들을 사용하여 데이터를 기록하고 검색하며, 따라서 상기 초점의 깊이를 변화시킴으로써 상기 매체 중의 다양한 깊이들을 다룰 수 있음을 제외하고, 상기 다층 CD/DVD 접근법과 유사하다. 상기 기법은 다층을 제작하여 조립하는 복잡성을 제거하며, 또한 층 수에 대한 제한을 제거하여, 오로지 상기 광학 시스템의 초점화 능력의 함수로만 만든다.A different approach than the traditional surface-based storage system is the volumetric storage technique, which uses the total volume of the storage medium to increase data capacity. The two most common techniques for volume storage are the multilayer and holographic techniques. The multilayer approach uses the multiple optical phenomena that are sensitive to focused rays to record and retrieve data, and thus can handle various depths in the medium by varying the depth of focus. Similar to the approach. The technique eliminates the complexity of fabricating and assembling multilayers and also removes limitations on the number of layers, making it only a function of the focusing capability of the optical system.

다른 한편으로, 홀로그래픽 저장 장치는 데이터를 3D 간섭 패턴을 통해 상기 매체의 용적 전체를 통해 저장한다. 상기 홀로그래픽 기록 과정에서, 2 개의 광선, 즉 기준 광선과 기호화된 데이터를 함유하는 신호 광선으로부터의 레이저 광이 감광성 홀로그래픽 매체의 용적 내에서 만난다. 상기 2 개 광선의 중첩으로부터의 간섭 패턴은 상기 홀로그래픽 매체의 굴절 지수를 변화시키거나 변조시킨다. 상기 매체 내에서의 이러한 변조는 상기 신호로부터의 강도와 위상 정보를 모두 기록하는 작용을 한다. 이어서 상기 기록된 강도 및 위상 데이터는 상기 저장 매체를 상기 기준 광선에만 노출시킴으로써 검색된다. 상기 기준 광선은 상기 기억된 홀로그래픽 데이터와 상호작용하고 상기 홀로그래픽 영상을 저장하는데 사용된 초기 신호 광선에 비례하여 재건된 신호 광선을 발생시킨다. 통상적인 용적 홀로그래픽 저장 장치에 대한 정보에 대해서는 예를 들어 미국 특허 제 4,920,220, 5,450,218 및 5,440,669 호를 참조할 수 있다. 또한, 용적 홀로그래픽 기억의 비-파괴적인 판독을 상기 기록 및 판독 위상에서의 상이한 파장을 사용하여 수행할 수 있다(미국 특허 제 5,438,439 호 참조). On the other hand, holographic storage stores data throughout the volume of the medium via a 3D interference pattern. In the holographic recording process, two light beams, laser light from a signal light beam containing reference light and symbolic data, meet within the volume of the photosensitive holographic medium. The interference pattern from the superposition of the two rays changes or modulates the refractive index of the holographic medium. This modulation in the medium serves to record both strength and phase information from the signal. The recorded intensity and phase data is then retrieved by exposing the storage medium only to the reference ray. The reference ray interacts with the stored holographic data and generates a reconstructed signal ray in proportion to the initial signal ray used to store the holographic image. For information on conventional volume holographic storage devices, see, for example, US Pat. Nos. 4,920,220, 5,450,218 and 5,440,669. In addition, non-destructive reading of volume holographic storage can be performed using different wavelengths in the writing and reading phases (see US Pat. No. 5,438,439).

전형적으로는, 용적 홀로그래픽 저장은 1 x 106 이상의 비트를 함유하는 홀로그래픽 매체 상에 평행하게, 또는 어레이 또는 "페이지" 상에 데이터를 기록함으로써 성취된다. 각각의 비트는 일반적으로는 주어진 스폿 중의 홀로그래픽 저장 매체의 용적에 대해 지수 변조를 발생시키는 간섭 패턴의 일부로서 저장되며, 따라서 이를 단일 비트의 공간적 "배치"라 말하는 것은 전혀 문제가 되지 않는다. 대신에, 각각의 비트는 전체 지수 변조의 일부 작은 부분을 소비하는 것으로서 생각될 수 있다. 큰 지수 변화를 지원할 수 있는 저장 매체는 결과적으로 각도, 파장, 위상-신호 또는 관련된 다양화 기법들에 의해 상기 홀로그래픽 매체의 용적 내에서 여러 페이지를 저장할 수 있다.Typically, volume holographic storage is achieved by writing data in parallel on a holographic medium containing at least 1 × 10 6 bits or on an array or “page”. Each bit is typically stored as part of an interference pattern that generates an exponential modulation for the volume of the holographic storage medium in a given spot, so it is no problem to say it is a spatial “placement” of a single bit. Instead, each bit can be thought of as consuming some small portion of the overall exponential modulation. Storage media that can support large exponential changes can consequently store several pages within the volume of the holographic medium by angle, wavelength, phase-signal or related diversification techniques.

임의의 홀로그래픽 저장 시스템의 핵심은 매체이다. 초기 홀로그래픽 저장 장치의 실연은 무기 광굴절성 결정, 예를 들어 리튬 니오베이트를 사용하였으며, 상기 결정에서 입사광은 굴절 지수 변화를 발생시킬 수 있다. 이러한 지수 변화는 전자의 광-유도 생성 및 후속적인 포착에 기인하며, 이는 유도된 내부 전장을 생성시켜 궁극적으로 선형 전기-광학 효과를 통해 상기 지수를 변경시킨다. 그러나, 이러한 물질의 효율은 비교적 불량하며 현저한 효과를 관찰하기 위해서는 큰 결정이 필요하다. 보다 최근의 연구는 광학적으로 유도된 중합 공정에 기인하여 큰 지수 변화를 지속시킬 수 있는 유기 중합체의 개발을 선도하였다. 이러한 물질을 광중합체라 칭하며, 가장 통상적인 것은 양이온성 개환 중합(CROP)에 근거한다. 화학적 증폭 형태를 사용함으로써 상기 물질의 광학적 감도 및 효율을 리튬 니오베이트에 비해 대단히 개선시켰다. 그러나, 상기 지수 변화는 광중합에 입각한 것이므로, 상기 물질은 상기 매체의 상당 부분을 단량체 형태로 출발해야 하며, 이는 상기 물질을 젤과 같은 점조도로 만들고 환경 조건에 매우 민감하게 만드는 경향이 있다. 결국, 유기 물질의 사용은 개선된 효율과 광학 감도를 위해 안정성과 환경 감도를 교환 희생시킨다.The heart of any holographic storage system is the medium. Demonstration of early holographic storage devices used inorganic photorefractive crystals, such as lithium niobate, in which incident light can cause refractive index changes. This exponential change is due to the photo-induced generation and subsequent capture of electrons, which creates an induced internal electric field that ultimately alters the index through a linear electro-optical effect. However, the efficiency of these materials is relatively poor and large decisions are needed to observe the significant effects. More recent studies have led to the development of organic polymers that can sustain large exponential changes due to optically induced polymerization processes. Such materials are called photopolymers, the most common being based on cationic ring-opening polymerization (CROP). The use of chemically amplified forms greatly improved the optical sensitivity and efficiency of the material compared to lithium niobate. However, since the exponential change is photopolymerized, the material must start a substantial portion of the medium in monomeric form, which tends to make the material gel-like and very sensitive to environmental conditions. As a result, the use of organic materials trades off stability and environmental sensitivity for improved efficiency and optical sensitivity.

용적에 의한 홀로그래픽 데이터 저장이 존립가능한 데이터 저장 선택권으로 완성되기 위해서는, 상기 시스템 및 저장 매체를 그 작용이 비교적 단순하고, 저렴하며 튼튼하도록 개발해야 한다. 이러한 노력의 최우선은, 효율적이며 빛에 민감할 뿐만 아니라 안정하고 온도 및 습도 등의 환경 조건에 비교적 민감하지 않은 물질의 개발이다. 상기 물질 개발과 보완적으로 소정의 물질 변수들에 대해 판독 및 기록 시스템을 최적화하고자 하는 노력을 동시에 수행한다.In order for holographic data storage by volume to be completed with viable data storage options, the system and storage medium must be developed so that its operation is relatively simple, inexpensive and robust. The first priority of this effort is the development of materials that are not only efficient and light sensitive, but also stable and relatively insensitive to environmental conditions such as temperature and humidity. At the same time, efforts have been made to optimize the reading and recording system for certain material variables in addition to the material development.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명은 파장 범위의 좁은 영역에 위치한 광학 성질을 갖는 염료 물질을 갖는 기재를 포함한 홀로그래픽 저장 매체를 제공한다. 하나의 태양에서, 본 발명은 광학적 투명 기재; 상기 광학적 투명 기재 중에 매설된, 광-유도 변화를 겪을 수 있는 광화학적 활성의 협대역 염료 물질; 및 상기 염료의 하나 이상의 광분해 산물을 포함하는 홀로그래픽 저장 매체를 제공한다. 상기 광학적 투명 기재 중에 함유된 광분해 산물을 상기 기재 내에, 상기 홀로그래픽 저장 매체 내에 포함된 하 나 이상의 광학적으로 판독 가능한 데이터를 제공하도록 패턴화시킨다.The present invention provides a holographic storage medium comprising a substrate having a dye material having optical properties located in a narrow region of the wavelength range. In one aspect, the invention provides an optically transparent substrate; A photochemically active narrowband dye material capable of undergoing light-induced changes embedded in the optically transparent substrate; And one or more photolysis products of said dye. The photolysis products contained in the optically transparent substrate are patterned to provide one or more optically readable data contained in the holographic storage medium in the substrate.

또 다른 태양에서, 본 발명은 홀로그래픽 저장 매체의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 또 다른 태양에서, 본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a method of manufacturing a holographic storage medium. In yet another aspect, the invention relates to a method of storing data on a holographic storage medium.

도 1은 데이터를 기록하고(도 1(a)) 저장된 데이터를 판독하기(도 1(b)) 위한 디지털 홀로그래픽 저장 장치를 나타낸다.1 shows a digital holographic storage device for recording data (FIG. 1A) and reading stored data (FIG. 1B).

도 2는 평면 파 홀로그램을 기록하고(도 2(a)) 회절된 빛을 측정하기(도 2(b)) 위한 회절 효율 장치를 나타낸다.FIG. 2 shows a diffraction efficiency apparatus for recording plane wave holograms (FIG. 2 (a)) and measuring diffracted light (FIG. 2 (b)).

도 3은 빛에 노출 전 및 노출 후 모두의 전형적인 염료 분자의 흡수 및 관련된 굴절 지수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 왼쪽의 어두운 영역은 기록 파장 대역을 나타내고 오른쪽의 어두운 영역은 판독 파장 대역을 나타낸다.3 is a graph showing the absorption and associated refractive index spectra of typical dye molecules both before and after exposure to light. The dark area on the left represents the recording wavelength band and the dark area on the right represents the read wavelength band.

도 4는 본 발명의 염료-도핑된 폴리카보네이트를 특성화하기 위해 사용되는 홀로그래픽 평면 파 특성화 시스템을 나타낸다.4 shows a holographic planar wave characterization system used to characterize the dye-doped polycarbonates of the present invention.

도 5는 매체 중의 회절된 빛의 진동 양상을 나타내는, 본 발명에 따라 제조된 염료-도핑된 폴리카보네이트의 평면 파 홀로그래픽 기록 측정 그래프이다.FIG. 5 is a planar wave holographic recording measurement graph of dye-doped polycarbonate prepared according to the present invention showing oscillating behavior of diffracted light in a medium.

도 6은 본 발명의 1.5 ㎜ 두께의 염료-도핑된 폴리카보네이트에 대한 0°에서의 각 선택성 측정 그래프이다.FIG. 6 is a graph of each selectivity measurement at 0 ° for the 1.5 mm thick dye-doped polycarbonate of the present invention. FIG.

도 7은 1.1 내지 1.5의 M/#를 나타내는 본 발명에 따라 제조된 1.5 ㎜ 두께 의 염료 도핑된 폴리카보네이트 매체에서의 130 평면 파 각도-다양화된 홀로그램의 측정 그래프이다.FIG. 7 is a measurement graph of 130 plane wave angle-diversified holograms in a 1.5 mm thick dye doped polycarbonate medium prepared according to the present invention showing M / # of 1.1 to 1.5.

도 8은 대략 2의 M/#를 나타내는 본 발명에 따라 제조된 1.5 ㎜ 두께의 염료 도핑된 폴리카보네이트 매체에서의 150 평면 파 각도-다양화된 홀로그램의 측정 그래프이다.FIG. 8 is a measurement graph of 150 plane wave angle-diversified holograms in a 1.5 mm thick dye doped polycarbonate medium prepared in accordance with the present invention showing an M / # of approximately 2. FIG.

본 발명은 홀로그래픽 데이터 저장 및 검색에 사용하기 위한 광학적 데이터 저장 매체를 제공한다. 상기 홀로그래픽 저장 매체는 기재, 및 하기를 포함한 여러 중요한 특징들을 근거로 선택되고 사용되는 협대역 광학적 성질을 갖는 염료 물질을 포함한다: 빛에 노출시 염료 물질의 굴절 지수를 변화시킬 수 있는 능력; 상기 빛이 상기 변화를 생성시키는 효율; 및 상기 염료의 최대 흡수와 데이터의 저장 및/또는 판독에 사용되는 목적하는 파장 또는 파장들 간의 분리. 본 발명은 상기 염료 물질의 굴절 지수를 별도의 단계들보다는 등급화된 방식으로 국소 변화시키고(연속적인 사인파 변화), 최종적으로 상기 유도된 변화를 회절성 광학 요소로서 사용하여 데이터를 저장하는 방법을 제공한다. 전형적으로는, 상기 사용된 염료 분자는 광화학적 활성의 협대역 염료이다. 광화학적 활성의 협대역 염료를, 최대 흡수 및 500 ㎚ 미만의 스펙트럼 폭(최대의 절반에서 전체 폭, FWHM)과 관련된 중심 파장을 특징으로 하는 광 흡수 공명을 갖는 염료 분자로서 기술할 수 있다. 또한, 상기 광화학적 활성의 협대역 염료 분자는 상기 흡수 범위 내의 파장을 갖는 빛에 노출시 광-유도 화학 반응을 겪는다. 이러한 반응은 광분해 반응, 예를 들어 산화, 환원, 또는 보다 작은 구성요소들을 형성하는 결합 파괴, 또는 분자 재배열, 예를 들어 시그마향성 재배열, 또는 부가 반응, 예를 들어 페리사이클릭 환부가 반응일 수 있다.The present invention provides an optical data storage medium for use in holographic data storage and retrieval. The holographic storage medium comprises a substrate and a dye material having narrowband optical properties selected and used on the basis of several important features, including: the ability to change the refractive index of the dye material upon exposure to light; Efficiency at which the light produces the change; And separation between the maximum absorption of the dye and the desired wavelength or wavelengths used for storing and / or reading data. The present invention relates to a method of locally changing the refractive index of the dye material in a graded manner rather than in separate steps (continuous sine wave change) and finally using the induced change as a diffractive optical element. to provide. Typically, the dye molecules used are photochemically active narrowband dyes. Narrowband dyes of photochemical activity can be described as dye molecules with light absorption resonance characterized by maximum absorption and a central wavelength associated with a spectral width of less than 500 nm (full width at half maximum, FWHM). In addition, the photochemically active narrowband dye molecules undergo a photo-induced chemical reaction upon exposure to light having a wavelength within the absorption range. Such reactions may be photodegradation reactions such as oxidation, reduction, or bond breakage to form smaller components, or molecular rearrangements such as sigma-directed rearrangements, or addition reactions such as ferriccyclic ring reactions. Can be.

본 발명의 홀로그래픽 저장 매체에 사용되는 기재는 충분한 광학 특성, 예를 들어 낮은 산란, 낮은 복굴절 및 관심 파장에서의 무시할만한 손실을 갖는 임의의 물질을 포함하여 상기 홀로그래픽 저장 물질 중의 데이터를 판독할 수 있게 한다. 일반적으로는, 이러한 성질들을 나타내는 임의의 가소성 물질을 기재로서 사용할 수 있다. 그러나, 상기 가소성 물질은 가공 변수들(예를 들어, 염료의 혼입 및 임의의 코팅층 또는 후속 층들의 적용, 및 최종 형식으로의 성형) 및 후속적인 저장 조건에 견딜 수 있어야 한다. 가능한 가소성 물질로는 약 100 ℃ 이상, 바람직하게는 약 150 ℃ 이상의 유리 전이 온도를 갖는 열가소성 물질을 포함한다. 일부 실시태양에서, 상기 가소성 물질, 예를 들어 폴리에테르이미드, 폴리이미드, 이들 중 하나 이상과 다른 것들을 포함하는 조합은 약 200 ℃ 초과의 유리 전이 온도를 갖는다.Substrates used in the holographic storage media of the present invention may read data in the holographic storage material, including any material having sufficient optical properties, for example low scattering, low birefringence and negligible loss at the wavelength of interest. To be able. In general, any plastic material exhibiting these properties can be used as the substrate. However, the plastic material must be able to withstand processing parameters (eg, incorporation of dyes and the application of any coating or subsequent layers, and molding into final form) and subsequent storage conditions. Possible plastic materials include thermoplastics having a glass transition temperature of at least about 100 ° C, preferably at least about 150 ° C. In some embodiments, the plastic material, such as polyetherimide, polyimide, a combination comprising one or more of these and others has a glass transition temperature of greater than about 200 ° C.

이러한 가소성 물질의 일부 가능한 예로서 비 제한적으로 비결정성 및 반 결정성 열가소성 물질 및 블렌드, 예를 들어 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀(예를 들어, 비 제한적으로 선형 또는 환상 폴리올레핀, 예를 들어 폴리에틸렌, 염소화된 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리설폰(예를 들어, 비 제한적으로 수소화된 폴리설폰 등), 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, ABS 수지, 폴리스타이렌(예를 들어, 비 제한적으로 수소화된 폴리스타이렌, 신디오택틱 및 어택틱 폴리스타이렌, 폴리사이클로헥실 에틸렌, 스타이렌-코-아크릴로나이트릴, 스타이렌-코-말레산 무수물 등), 폴리부타다이엔, 폴리아크릴레이트(예를 들어, 비 제한적으로 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 메틸 메타크릴레이트 폴리이미드 공중합체 등), 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 에테르(예를 들어, 비 제한적으로 2,6-다이메틸페놀로부터 유도된 것 및 2,3,6-트라이메틸페놀과의 공중합체 등), 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 방향족 폴리에스터, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 및 폴리비닐리덴 클로라이드가 있다.Some possible examples of such plastic materials include, but are not limited to, amorphous and semicrystalline thermoplastics and blends such as polycarbonates, polyetherimides, polyvinyl chlorides, polyolefins (eg, but not limited to linear or cyclic polyolefins, For example polyethylene, chlorinated polyethylene, polypropylene, etc., polyesters, polyamides, polysulfones (e.g., but not limited to hydrogenated polysulfones, etc.), polyimides, polyether sulfones, ABS resins, polystyrenes (e.g. Non-limiting hydrogenated polystyrenes, syndiotactic and atactic polystyrenes, polycyclohexyl ethylene, styrene-co-acrylonitrile, styrene-co-maleic anhydride, etc.), polybutadiene, poly Acrylates such as, but not limited to, polymethylmethacrylate (PMMA), methyl methacrylate poly Copolymers), polyacrylonitrile, polyacetals, polyphenylene ethers (e.g., but not limited to those derived from 2,6-dimethylphenol and with 2,3,6-trimethylphenol) Copolymers, etc.), ethylene-vinyl acetate copolymers, polyvinyl acetate, ethylene-tetrafluoroethylene copolymers, aromatic polyesters, polyvinyl fluorides, polyvinylidene fluorides, and polyvinylidene chlorides.

일부 실시태양에서, 본 발명에 기재로서 사용되는 가소성 물질은 폴리카보네이트로 제조된다. 상기 폴리카보네이트는 방향족 폴리카보네이트, 지방족 폴리카보네이트, 또는 방향족과 지방족 구조 단위를 모두 포함하는 폴리카보네이트일 수 있다. 본 발명에 사용된 "폴리카보네이트", "폴리카보네이트 조성물", 및 "방향족 카보네이트 쇄 단위를 포함하는 조성물"이란 용어는 하기 화학식 I의 구조 단위를 갖는 조성물을 포함한다:In some embodiments, the plastic material used as the substrate in the present invention is made of polycarbonate. The polycarbonate may be an aromatic polycarbonate, an aliphatic polycarbonate, or a polycarbonate including both aromatic and aliphatic structural units. As used herein, the terms "polycarbonate", "polycarbonate composition", and "composition comprising aromatic carbonate chain units" include compositions having structural units of formula (I):

Figure 112006042403485-pct00001
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상기 식에서,Where

바람직하게는, R1은 방향족 유기 라디칼, 보다 바람직하게는 하기 화학식 II의 라디칼이다:Preferably, R 1 is an aromatic organic radical, more preferably a radical of formula II:

-A1-Y1-A2--A 1 -Y 1 -A 2-

상기 식에서,Where

A1 및 A2는 각각 모노사이클릭 2 가 아릴 라디칼이고,A 1 and A 2 are each monocyclic divalent aryl radicals,

Y1은 A1과 A2를 분리시키는 0, 1 또는 2 개의 원자를 갖는 가교 라디칼이다.Y 1 is a bridging radical having 0, 1 or 2 atoms separating A 1 and A 2 .

전형적인 실시태양에서, 하나의 원자가 A1과 A2를 분리시킨다. 이러한 유형의 라디칼의 예시적인 비 제한적 예는 -O-, -S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(O)-, 메틸렌, 사이클로헥실-메틸렌, 2-에틸리덴, 아이소프로필리덴, 네오펜틸리덴, 사이클로헥실리덴, 사이클로펜타데실리덴, 사이클로도데실리덴, 아다만틸리덴 등이다. 또 다른 실시태양에서, 0 개의 원자가 A1과 A2를 분리시키며, 예시적인 예는 바이페놀(OH-벤젠-벤젠-OH)이다. 상기 가교 라디칼 Y1은 탄화수소 기 또는 포화된 탄화수소 기, 예를 들어 메틸렌, 사이클로헥실리덴 또는 아이소프로필리덴 또는 아릴 가교 기일 수 있다.In a typical embodiment, one atom separates A 1 and A 2 . Exemplary non-limiting examples of radicals of this type are -O-, -S-, -S (O)-, -S (O) 2- , -C (O)-, methylene, cyclohexyl-methylene, 2- Ethylidene, isopropylidene, neopentylidene, cyclohexylidene, cyclopentadecylidene, cyclododecylidene, adamantylidene and the like. In another embodiment, 0 atoms separate A 1 and A 2 , an illustrative example being biphenol (OH-benzene-benzene-OH). The crosslinking radical Y 1 may be a hydrocarbon group or a saturated hydrocarbon group, for example methylene, cyclohexylidene or isopropylidene or an aryl crosslinking group.

폴리카보네이트는 단지 하나의 원자가 A1과 A2를 분리시키는 다이하이드록시 화합물들의 반응에 의해 생성될 수 있다. 본 발명에 사용된 "다이하이드록시 화합물"이란 용어는, 예를 들어 하기와 같은 화학식 III을 갖는 비스페놀 화합물을 포함한다:Polycarbonates can be produced by the reaction of dihydroxy compounds in which only one atom separates A 1 from A 2 . The term "dihydroxy compound" as used herein includes, for example, bisphenol compounds having the formula III:

Figure 112006042403485-pct00002
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상기 식에서,Where

Ra 및 Rb는 각각 독립적으로 할로겐 원자 또는 1 가 탄화수소 기를 나타내고;R a and R b each independently represent a halogen atom or a monovalent hydrocarbon group;

p 및 q는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수이고;p and q are each independently integers of 0 to 4;

Xa는 하기 화학식 IV의 기들 중 하나를 나타낸다:X a represents one of the groups of formula IV:

Figure 112006042403485-pct00003
Figure 112006042403485-pct00003

상기 식에서,Where

Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1 가 선형 또는 환상 탄화수소 기를 나타내고,R c and R d each independently represent a hydrogen atom or a monovalent linear or cyclic hydrocarbon group,

Re는 2 가 탄화수소 기이다.R e is a divalent hydrocarbon group.

적합한 다이하이드록시 화합물의 일부 예시적인 비 제한적 예에는 2 가 페놀 및 다이하이드록시-치환된 방향족 탄화수소, 예를 들어 미국 특허 제 4,217,438 호에 명칭 또는 화학식(일반식 또는 특정 식)에 의해 개시된 것들이 포함된다. 화학식 III으로 나타낼 수 있는 유형의 비스페놀 화합물의 특정 예에 대한 비 제한적 목록은 하기와 같다: 1,1-비스(4-하이드록시페닐)메탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (이후부터 "비스페놀 A" 또는 "BPA"); 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)n-부탄; 비스(4-하이드록시페닐)페닐메탄; 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판 (이후부터 "DMBPA"); 1,1-비스(4-하이드록시-t-부틸페닐)프로판; 비스(하이드록시아릴)알칸, 예를 들어 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로판; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜탄; 9,9'-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌; 9,9'-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌; 4,4'-바이페놀; 및 비스(하이드록시아릴)사이클로알칸, 예를 들어 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥산 및 1,1-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)사이클로헥산 (이후부터 "DMBPC" 또는 "BCC") 등뿐만 아니라 상기 비스페놀 화합물 중 하나 이상을 포함하는 조합.Some illustrative non-limiting examples of suitable dihydroxy compounds include dihydric phenols and dihydroxy-substituted aromatic hydrocarbons, such as those disclosed by the name or formula (general or specific) in US Pat. No. 4,217,438. do. A non-limiting list of specific examples of bisphenol compounds of the type that may be represented by Formula III is as follows: 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) methane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (hereinafter "bisphenol A" or "BPA"); 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane; 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) octane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) n-butane; Bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane; 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane (hereinafter "DMBPA"); 1,1-bis (4-hydroxy-t-butylphenyl) propane; Bis (hydroxyaryl) alkanes such as 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) propane; 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane; 9,9'-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene; 9,9'-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene; 4,4'-biphenol; And bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane and 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) cyclohexane (hereinafter referred to as "DMBPC "Or" BCC ") and the like as well as combinations comprising at least one of the above bisphenol compounds.

또 다른 실시태양에서, 상기 화학식 III에서 Xa는 C6-C20 방향족 라디칼일 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 방향족 라디칼을 비 제한적으로 알킬, 아릴, 에스터, 케톤, 할라이드, 에테르 및 이들의 조합을 포함하는 기으로 치환시킬 수 있다.In another embodiment, X a in Formula III may be a C 6 -C 20 aromatic radical. In some embodiments, the aromatic radical can be substituted with groups including, but not limited to, alkyl, aryl, esters, ketones, halides, ethers, and combinations thereof.

단독중합체보다는 카보네이트 공중합체의 사용을 원하는 경우 2 개 이상의 상이한 2 가 페놀의 중합으로부터 생성되는 폴리카보네이트 또는 2 가 페놀과 글리콜, 하이드록시- 또는 산-종결된 폴리에스터, 이염기산, 하이드록시 산 또는 지방족 이산과의 공중합체를 사용하는 것도 또한 가능하다. 일반적으로, 유용한 지방족 이산은 약 2 내지 약 40 개의 탄소를 갖는다. 바람직한 지방족 이산은 도데칸디오산이다. 폴리아릴레이트 및 폴리에스터-카보네이트 수지 또는 이들의 블렌드를 또한 사용할 수 있다.Polycarbonates or dihydric phenols and glycols, hydroxy- or acid-terminated polyesters, dibasic acids, hydroxy acids, or polycarbonates resulting from the polymerization of two or more different dihydric phenols, if desired, rather than homopolymers, are desired. It is also possible to use copolymers with aliphatic diacids. In general, useful aliphatic diacids have from about 2 to about 40 carbons. Preferred aliphatic diacids are dodecanedioic acid. Polyarylate and polyester-carbonate resins or blends thereof may also be used.

분지된 폴리카보네이트뿐만 아니라 선형 폴리카보네이트와 분지된 폴리카보네이트의 블렌드도 또한 유용하다. 상기 분지된 폴리카보네이트는 중합 도중 분지화제를 가함으로써 제조할 수 있다. 이러한 분지화제는 널리 공지되어 있으며 하이드록실, 카복실, 카복실산 무수물, 할로폼일일 수 있는 3 개 이상의 작용기를 함유하는 다작용성 유기 화합물, 및 상기 분지화제들 중 하나 이상을 포함하는 혼합물을 포함할 수 있다. 구체적인 예로는 트라이멜리트산, 트라이멜리트산 무수물, 트라이멜리트산 트라이클로라이드, 트리스-p-하이드록시 페닐 에탄, 아이사틴-비스페놀, (1,3,5-트리스((p-하이드록시페닐)아이소프로필)벤젠), (4(4(1,1-비스(p-하이드록시페닐)에틸)α,α(다이메틸 벤질)페놀), 4-클로로폼일 프탈산 무수물, 트라이메스산, 벤조페논 테트라카복실산 등뿐만 아니라 상기 분지화제들 중 하나 이상을 포함하는 조합이 있다. 상기 분지화제를 기재의 전체 중량을 기준으로 약 0.05 내지 약 2.0 중량%의 수준으로 첨가할 수 있다. 분지화제 및 분지화된 폴리카보네이트의 제조 방법의 예는 미국 특허 제 3,635,895 호 및 4,001,184 호에 개시되어 있다. 모든 유형의 폴리카보네이트 단부 기들이 본 발명에서 고려된다.In addition to branched polycarbonates, blends of linear polycarbonates with branched polycarbonates are also useful. The branched polycarbonate can be prepared by adding a branching agent during the polymerization. Such branching agents are well known and may include polyfunctional organic compounds containing at least three functional groups, which may be hydroxyl, carboxyl, carboxylic anhydride, haloform, and mixtures comprising one or more of the branching agents. . Specific examples include trimellitic acid, trimellitic anhydride, trimellitic acid trichloride, tris-p-hydroxy phenyl ethane, isatin-bisphenol, (1,3,5-tris ((p-hydroxyphenyl) isopropyl) ) Benzene), (4 (4 (1,1-bis (p-hydroxyphenyl) ethyl) α, α (dimethyl benzyl) phenol), 4-chloroformyl phthalic anhydride, trimesic acid, benzophenone tetracarboxylic acid, etc. As well as combinations comprising at least one of the branching agents, The branching agent can be added at a level of from about 0.05 to about 2.0 weight percent based on the total weight of the substrate. Examples of methods for preparing are disclosed in US Pat. Nos. 3,635,895 and 4,001,184. All types of polycarbonate end groups are contemplated herein.

바람직한 폴리카보네이트는 A1 및 A2가 각각 p-페닐렌이고 Y1이 아이소프로필리덴인 비스페놀 A를 기본으로 한다. 바람직하게는, 상기 폴리카보네이트의 중량 평균 분자량은 약 5,000 내지 약 100,000 원자 질량 단위, 보다 바람직하게는 약 10,000 내지 약 65,000 원자 질량 단위 및 가장 바람직하게는 약 15,000 내지 약 35,000 원자 질량 단위이다.Preferred polycarbonates are based on bisphenol A, wherein A 1 and A 2 are each p-phenylene and Y 1 is isopropylidene. Preferably, the weight average molecular weight of the polycarbonate is from about 5,000 to about 100,000 atomic mass units, more preferably from about 10,000 to about 65,000 atomic mass units and most preferably from about 15,000 to about 35,000 atomic mass units.

상기 나타낸 바와 같이, 상기 폴리카보네이트 물질은 염료 물질을 갖는다. 상기 폴리카보네이트 조성물은 또한 상기 유형의 수지 조성물에 통상적으로 혼입되는 다양한 첨가제들을 포함할 수 있다. 상기와 같은 첨가제는 예를 들어 열 안정제; 산화방지제; 광 안정제; 가소제; 정전기 방지제; 금형 이형제; 추가적인 수지; 취입제 등뿐만 아니라 상기 첨가제들의 조합이다.As indicated above, the polycarbonate material has a dye material. The polycarbonate composition may also include various additives conventionally incorporated in this type of resin composition. Such additives include, for example, heat stabilizers; Antioxidants; Light stabilizers; Plasticizers; Antistatic agents; Mold release agents; Additional resins; Blowing agents and the like, as well as combinations of the above additives.

적합한 폴리카보네이트의 한가지 예는 제너럴 일렉트릭 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있는 렉산(Lexan)(등록상표)이다.One example of a suitable polycarbonate is Lexan®, commercially available from General Electric Company.

다른 실시태양에서, 폴리에테르이미드를 기재로서 사용할 수 있다. 상기와 같은 물질은 당해 분야에 공지되어 있으며, 예로서 제너럴 일렉트릭 캄파니로부터 상업적으로 입수할 수 있는 비결정성 열가소성 폴리에테르이미드인 울템(Ultem)(등록상표)이 있다.In other embodiments, polyetherimide can be used as the substrate. Such materials are known in the art and include, for example, Ultem®, an amorphous thermoplastic polyetherimide commercially available from General Electric Company.

데이터 저장 매체는 먼저 상기 기재 물질을, 다양한 전구체들을 적합하게 혼합시킬 수 있는 통상적인 반응 용기, 예를 들어 단일 또는 트윈 스크류 압출기, 혼 련기, 블렌더 등을 사용하여 제조함으로써 제조할 수 있다.The data storage medium may be prepared by first preparing the base material using conventional reaction vessels, such as single or twin screw extruders, kneaders, blenders, etc., which may suitably mix various precursors.

상기 압출기는 상기 기재 물질 전구체를 그의 분해없이 용융시키기에 충분히 높은 온도에서 유지시켜야 한다. 폴리카보네이트의 경우, 예를 들어 약 220 내지 약 360 ℃, 바람직하게는 약 260 내지 약 320 ℃의 온도가 사용될 수 있다. 유사하게, 상기 압출기에서의 체류 시간은 분해를 최소화하도록 조절해야 한다. 약 2 분 이하, 바람직하게는 약 1.5 분 이하, 특히 바람직하게는 약 1 분 이하의 체류 시간을 사용할 수 있다. 목적하는 형태(전형적으로는 펠릿, 시트, 웹 등)로 압출시키기 전에, 상기 혼합물을 예를 들어 용융 여과 및/또는 스크린 팩의 사용 등에 의해 임의로 여과하여 바람직하지 못한 오염물 또는 분해 산물을 제거할 수 있다.The extruder must be maintained at a temperature high enough to melt the substrate material precursor without its decomposition. In the case of polycarbonates, for example a temperature of about 220 to about 360 ° C, preferably about 260 to about 320 ° C may be used. Similarly, the residence time in the extruder should be adjusted to minimize degradation. A residence time of about 2 minutes or less, preferably about 1.5 minutes or less, particularly preferably about 1 minute or less can be used. Prior to extrusion into the desired form (typically pellets, sheets, webs, etc.), the mixture may be optionally filtered, for example by use of melt filtration and / or screen packs to remove undesirable contaminants or degradation products. have.

일단 가소성 물질의 조성물이 제조되었으면, 상기를 다양한 성형 및/또는 가공 기법을 사용하여 기재로 성형시킬 수 있다. 가능한 기법에는 사출 성형, 필름 주조, 압출, 압축 성형, 취입 성형, 스탬핑 등이 포함된다. 전형적으로는 상기 기재는 목적하는 광학적 성질에 따라, 대략 100 마이크론 내지 수 센티미터의 두께를 갖는다.Once the composition of plastic material has been prepared, it can be molded into the substrate using a variety of molding and / or processing techniques. Possible techniques include injection molding, film casting, extrusion, compression molding, blow molding, stamping, and the like. Typically the substrate has a thickness of approximately 100 microns to several centimeters, depending on the desired optical properties.

상기 나타낸 바와 같이, 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체는 전체적으로 산재된, 데이터 저장 물질로서 작용하는 물질을 갖는다. 바람직하게는, 상기 데이터 저장 물질은 협대역 광학 성질, 즉 협대역 흡수 공명을 갖는 염료이다. 또한, 상기 염료는 그의 흡수 특성을 현저하게 변경시키는 광-유도 반응들을 겪는다. 따라서, 본 발명에 따라 사용되는 염료 물질은 상기 협대역 흡수 공명의 광-유도 변화와 관련된 굴절 지수 분산으로 인해 증가된 굴절 지수 변화를 허용한다.As indicated above, the holographic storage medium of the present invention has a material that acts as a data storage material, interspersed entirely. Preferably, the data storage material is a dye having narrowband optical properties, ie narrowband absorption resonance. The dye also undergoes light-induced reactions that significantly alter its absorption properties. Thus, the dye materials used in accordance with the present invention allow for an increased refractive index change due to the refractive index dispersion associated with the light-induced change in the narrowband absorption resonance.

본 발명에 사용되는 광화학적 활성의 협대역 염료 물질은 바람직하게는 유기 염료이며, 이는 상기 협대역 염료에 의해 나타나는 흡수 대역을 제거하는 특정한 빛의 "기록" 파장에 노출시 비가역적인 화학적 변화를 겪는다. 상기 광화학적 활성의 협대역 염료와 "기록" 파장을 갖는 빛과의 상호작용으로부터 생성되는 광분해 산물 또는 광분해 산물들은 전형적으로는 조사 전 상기 염료에 의해 나타나는 것과 전적으로 상이한 흡수 스펙트럼(스펙트럼들)을 나타낸다. 상기 기록 파장 빛과의 상호작용에 의해 생성된 염료에서의 비가역적인 화학적 변화는 상기 염료의 분자 구조에 상응하는 변화를 발생시켜, "광분해산물"을 생성시키며, 이는 절단 유형 광분해산물 또는 재배열 유형 광분해산물일 수 있다. 이러한 염료 분자 구조에 대한 변경 및 출발 협대역 염료에 대한 상기 광분해산물(들)의 광 흡수 성질의 동시적인 변화는 별도의 "판독" 파장에서 관찰될 수 있는 기재 내 굴절 지수의 현저한 변화를 발생시킨다. 본 발명에 따라 사용되는 협대역 염료 물질은 또한 진동자 강도의 보존으로 인해 강한 광학 특성을 갖는 경향이 있다, 즉 상기 흡수가 좁은 스펙트럼 영역에 집중되어 있기 때문에 상기 흡수의 크기는 상기 곡선 아래의 면적(진동자 강도)이 보존되는 만큼 더 강하다.The photochemically active narrowband dye material used in the present invention is preferably an organic dye, which undergoes irreversible chemical change upon exposure to the "recording" wavelength of specific light that eliminates the absorption bands exhibited by the narrowband dye. . Photolysis products or photolysis products resulting from the interaction of the photochemically active narrowband dye with light having a “recording” wavelength typically exhibit an absorption spectrum (spectrums) that is entirely different from that represented by the dye prior to irradiation. . Irreversible chemical change in the dye produced by the interaction with the recording wavelength light results in a change corresponding to the molecular structure of the dye, resulting in a "photolysate", which is a cleavage type photolysate or rearrangement type. It may be a photolysis product. Modifications to this dye molecular structure and simultaneous changes in the light absorption properties of the photolysate (s) to the starting narrowband dye result in significant changes in the refractive index in the substrate that can be observed at separate “read” wavelengths. . Narrow-band dye materials used according to the invention also tend to have strong optical properties due to the preservation of the oscillator strength, i.e., since the absorption is concentrated in a narrow spectral region, the magnitude of the absorption is determined by the area under the curve ( Stronger as the oscillator strength is preserved.

상기 나타낸 바와 같이, 본 발명은 광 분해(예를 들어, 산화 또는 표백) 또는 광-유도 분자 재배열을 포함한 광-유도 변화를 겪는 협대역 염료 물질을 사용한다. 상기 협대역 물질은 온/오프 반응과 상반되게, 빛의 강도에 대한 1 차 반응을 지원하는 능력을 갖는다. 광 분해의 경우에, 상기 협대역 흡수에 기여하는 물질은 빛의 존재 하에서 분해된다. 그 결과, 상기 물질의 강한 흡수 공명이 관련된 굴절 지수 분산처럼 사라진다. 상기 결과는 영구적인 광-유도 변화이다. 분자 재배열의 경우, 상기 결과는 거의 동일하지만 상기 분자는 분해되는 대신 재배열되어 상기 흡수를 보다 길거나 보다 짧은 파장으로 이동시킨다. 이러한 공정들은 강한 협대역 흡수를 갖는 염료 물질을 사용하기 때문에, 상기 흡수와 동시에 변경되는 굴절 지수 변화와 강한 관련이 있다.As indicated above, the present invention uses narrowband dye materials that undergo photo-induced changes, including photolysis (eg, oxidation or bleaching) or photo-induced molecular rearrangements. The narrowband material has the ability to support a first order response to light intensity, as opposed to an on / off response. In the case of photolysis, the material contributing to the narrowband absorption decomposes in the presence of light. As a result, the strong absorption resonance of the material disappears like the associated refractive index dispersion. The result is a permanent light-induced change. In the case of molecular rearrangement, the results are almost the same but the molecules are rearranged instead of degraded to shift the absorption to longer or shorter wavelengths. Because these processes use dye materials with strong narrow band absorption, they are strongly associated with refractive index changes that change simultaneously with the absorption.

또 다른 실시태양에서, 상기 협대역 물질은 광-유도 변화, 예를 들어 물리적 운반을 겪을 수 있으며, 이때 상기 염료 물질은 또 다른 분자에 결합되어 빛의 존재 하에서 공간 확산을 겪는다. 상기와 같은 경우에, 보다 큰 농도의 상기 협대역 물질은 빛의 강도가 보다 큰 영역에 모일 수 있다.In another embodiment, the narrowband material may undergo a light-induced change, for example physical transport, wherein the dye material is bound to another molecule to undergo spatial diffusion in the presence of light. In such cases, higher concentrations of the narrowband material may be collected in areas of greater light intensity.

상기 염료 물질은 상술한 바와 같은 기재, 예를 들어 폴리카보네이트 또는 폴리에테르이미드에 사용될 수 있다. 상기 협대역 물질은 큰 굴절 지수 변화를 겪는다. 이러한 협대역 물질은 증가된 데이터 밀도에 대해 파장 다양한 광학 데이터 저장을 지원할 수 있다.The dye material may be used for the substrate as described above, for example polycarbonate or polyetherimide. The narrowband material undergoes large refractive index changes. Such narrowband materials can support wavelength varying optical data storage for increased data density.

본 발명에 사용되는 협대역 염료 물질은 상기 협대역 염료 물질이 게스트이고 기재가 호스트인 게스트-호스트 시스템에 사용하기 적합하다. 일부의 실시태양에서, 상기 협대역 염료 물질을 용매 중의 중합체 호스트로 용해시켜 용액을 제조한다. 상기 용액으로부터 회전 코팅에 의해 필름을 형성시킬 수 있다. 다른 실시태양에서, 필름을 블레이드 코팅, 기재 침지 및 분무에 의해 형성시킬 수 있다. 협대역 염료 물질을 함유하는 적합한 중합체성 기재 물질을 "도핑된 중합체"라 칭한다. 상기와 같은 도핑된 중합체를 다양한 기법들, 예를 들어 상기 언급된 용매 주조 기법에 의해 제조할 수 있다. 하나의 실시태양에서, 상기 도핑된 중합체를 또한, 협대역 염료 물질을 액체 단량체에 용해시키고 그 후에 상기 단량체를 상기 염료의 존재 하에서 열적으로 또는 광반응에 의해 중합시켜 상기 광화학적 활성의 협대역 염료가 균일하게 분산되어 있는 광학적 투명 기재 물질을 제조함으로써 제조할 수 있다.The narrowband dye material used in the present invention is suitable for use in a guest-host system in which the narrowband dye material is a guest and the substrate is a host. In some embodiments, the narrowband dye material is dissolved with a polymer host in a solvent to prepare a solution. Films can be formed from the solution by spin coating. In other embodiments, the film can be formed by blade coating, substrate dipping and spraying. Suitable polymeric base materials containing narrowband dye materials are referred to as "doped polymers". Such doped polymers can be prepared by various techniques, such as the solvent casting techniques mentioned above. In one embodiment, the doped polymer is also dissolved in the narrowband dye material in a liquid monomer and thereafter the monomer is polymerized thermally or by photoreaction in the presence of the dye to narrow the photochemically active narrowband dye. Can be prepared by producing an optically transparent base material in which is uniformly dispersed.

다른 실시태양에서, 본 발명의 협대역 염료 물질을 중합체 지지체에 화학적으로 결합시킬 수 있다. 상기 염료의 중합체 지지체에 대한 결합은 중합 반응에 관여하는 염료 분자 상에 반응성 치환체를 포함시킴으로써 성취될 수 있다. 적합한 치환체로는 간단한 알콜, 아민, 카복실레이트 및 다른 반응성 작용 기, 예를 들어 클로로포메이트가 있다. 상기 생성물 중합체는 상기 중합체에 추가된 염료를 포함한다. 상기 염료를 상기 중합체 쇄의 주쇄에 결합시키거나 쇄 정지제로서 상기 중합체 쇄에 결합시킬 수 있다. 적합한 중합체의 예로는 비스페놀 A 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 아크릴레이트 중합체, 예를 들어 PMMA, 폴리설폰, 폴리아미드 등이 있다. 사용되는 경우, 필름 및 디스크를 게스트-호스트 시스템에 대해 상술한 방법을 사용하여 제조할 수 있다.In another embodiment, the narrowband dye material of the present invention may be chemically bonded to the polymeric support. Binding of the dye to the polymer support can be accomplished by including reactive substituents on the dye molecules involved in the polymerization reaction. Suitable substituents include simple alcohols, amines, carboxylates and other reactive functional groups such as chloroformate. The product polymer includes dyes added to the polymer. The dye can be attached to the main chain of the polymer chain or to the polymer chain as a chain stopper. Examples of suitable polymers are bisphenol A polycarbonates, polyetherimides, acrylate polymers such as PMMA, polysulfones, polyamides and the like. If used, films and disks can be made using the methods described above for guest-host systems.

바람직하게는, 기재 전체를 통해 산재된 염료 물질은 가교 이중 결합에 의해 결합된 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 유기 염료를 포함한다. 상기와 같은 물질은 당해 분야의 숙련가들에게 공지되어 있으며, 스틸벤, 스틸벤 유도체(연장된 스틸벤), 아조, 및 다른 염료 분자, 예를 들어 유기 비선형 광학(NLO) 물질이 포함된다. 놀랍게도, 상기 2 개 이상의 방향족 고리를 결합시키는 상기 가교 이중 결합 에 대해 오쏘 위치인 하나 이상의 나이트로 기를 갖는 본 발명의 염료 분자가 광 개질성 염료 물질로서 특히 매우 적합한 것으로 밝혀졌다. 상기 o-나이트로 기를 갖는 염료 물질의 방향족 고리는 또한 다른 전자 회수 기, 전형적으로는 시아노 또는 추가적인 나이트로 기를 함유할 수 있다.Preferably, the dye material scattered throughout the substrate comprises an organic dye having two or more aromatic rings bonded by crosslinked double bonds. Such materials are known to those skilled in the art and include stilbenes, stilbene derivatives (extended stilbenes), azo, and other dye molecules such as organic nonlinear optical (NLO) materials. Surprisingly, it has been found that the dye molecules of the invention having at least one nitro group in the ortho position relative to the crosslinked double bonds joining the two or more aromatic rings are particularly well suited as photo-modifying dye materials. The aromatic ring of the dye material having the o-nitro group may also contain other electron recovery groups, typically cyano or additional nitro groups.

또한, 상기 염료 물질의 다른 방향족 고리는 바람직하게는 전자 공여 기, 예를 들어 1 차, 2 차, 또는 3 차 아민, 바람직하게는 3 차 아민; 아릴옥시 기; 알콕시 기; 하이드록실 기; 또는 무기 또는 유기 페녹사이드 염을 함유한다. 일부 실시태양에서, 다수 개의 전자 공여 치환체, 예를 들어 상기 기들의 조합이 또한 상기 고리 상에 존재할 수 있다.Further, other aromatic rings of the dye material are preferably electron donating groups, for example primary, secondary, or tertiary amines, preferably tertiary amines; Aryloxy groups; Alkoxy groups; Hydroxyl groups; Or inorganic or organic phenoxide salts. In some embodiments, multiple electron donating substituents, such as combinations of the above groups, may also be present on the ring.

알데하이드 및 케톤은 또한 전자 수용체로서 작용하고 간단한 알킬 기는 공여체로서 작용할 수 있지만, 이들 기는 일반적으로는 효과가 적으며 추정 상 현저한 변화 없이 어느 한 고리 상에 있을 수 있다. 다른 황 및 질소 화합물은, 상기 치환체의 구조 및 상기 기가 순 공여 효과를 갖는지 또는 회수 효과를 갖는 지에 따라, 수용체로서 또는 공여체로서 포함될 수 있을 것이다.Aldehydes and ketones also act as electron acceptors and simple alkyl groups can act as donors, but these groups are generally less effective and can be on either ring without presumably significant change. Other sulfur and nitrogen compounds may be included as acceptors or as donors, depending on the structure of the substituents and whether the groups have a net or recovery effect.

바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 유기 염료는 나이트로스틸벤 또는 나이트로스틸벤 유도체이다. 상기 나타낸 바와 같이, 상기 나이트로스틸벤 염료 분자의 방향족 고리들 중 하나는 상기 가교 이중 결합에 대해 오쏘인 나이트로 기를 갖는다. 적합한 나이트로스틸벤 유도체로는 4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤, 4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤, 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤 및 4-메톡시-2',4'-다이나이트로스틸벤이 있다. 이러한 염료 들은 합성되었으며 상기와 같은 염료의 광학적으로 유도된 재배열이 반응물 및 생성물의 화학뿐만 아니라 그들의 활성화 에너지 및 엔트로피 인자와 관련하여 연구되었다(J.S. Splitter and M. Calvin, "The Photochemical Behavior of Some o-Nitrostilbenes", J. Org. Chem., vol. 20, pg. 1086(1955)). 보다 최근의 연구는 이러한 광학적으로 유도된 변화로부터 발생하는 굴절 지수 변조를 사용하여 상기 염료로 도핑된 중합체에 도파관을 기록하는데 초점을 두었다(McCulloch, I.A., "Novel Photoactive Nonlinear Optical Polymers for Use in Optical Waveguides", Macromolecules, vol. 27, pg. 1697(1994)).Preferably, the organic dyes used according to the invention are nitrostilbene or nitrostilbene derivatives. As indicated above, one of the aromatic rings of the nitrostilbene dye molecule has an ortho nitro group to the crosslinked double bond. Suitable nitrostilbene derivatives include 4-dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene, 4-dimethylamino-4'-cyano-2'-nitrostilbene, 4-hydroxy -2 ', 4'-dynitrostilbene and 4-methoxy-2', 4'-dynitrostilbene. These dyes were synthesized and optically induced rearrangements of such dyes were studied in relation to their chemistry of reactants and products, as well as their activation energies and entropy factors (JS Splitter and M. Calvin, "The Photochemical Behavior of Some o"). -Nitrostilbenes ", J. Org. Chem., Vol. 20, pg. 1086 (1955). More recent studies have focused on recording waveguides in polymers doped with the dye using refractive index modulation resulting from these optically induced changes (McCulloch, IA, "Novel Photoactive Nonlinear Optical Polymers for Use in Optical Waveguides"). ", Macromolecules, vol. 27, pg. 1697 (1994)).

나이트로스틸벤 유도체 상에서 치환될 수 있는 추가의 작용성 기으로는 탄소수 1 내지 6의 알킬 기, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, s-부틸, t-부틸, 펜틸, 아이소펜틸, 네오펜틸, 헥실 등이 있으며; 탄소수 1 내지 4를 갖는 것들, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, 아이소프로필, n-부틸, 아이소부틸, s-부틸, t-부틸 등이 특히 바람직하다. 알콕시 기, 아릴 기 및 아르알킬 기를 또한 본 발명에 따라 사용하기 위한 상기 나이트로스틸벤 상에서 치환시킬 수 있다.Additional functional groups which may be substituted on the nitrostilbene derivatives include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl and the like; Particularly preferred are those having 1 to 4 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl and the like. Alkoxy groups, aryl groups and aralkyl groups can also be substituted on said nitrostilbenes for use according to the invention.

사용되는 경우, 상기 알킬 기는 하이드록시알킬 기, 알콕시알킬 기, 알킬아미노알킬 기, 다이알킬아미노알킬 기, 알콕시카보닐알킬 기, 카복시알킬 기, 할로겐화된 알킬 기, 알카노일옥시알킬 기, 아미노알킬 기 등이 있을 수 있다.When used, the alkyl group is a hydroxyalkyl group, alkoxyalkyl group, alkylaminoalkyl group, dialkylaminoalkyl group, alkoxycarbonylalkyl group, carboxyalkyl group, halogenated alkyl group, alkanoyloxyalkyl group, aminoalkyl And the like.

일부 실시태양에서, 상기 알킬 기는 바람직하게는 전자 공여 기, 예를 들어 알콕시 기, 알킬아미노 기, 다이알킬아미노 기, 아미노 기 등의 공액 치환체를 갖 는다.In some embodiments, the alkyl group preferably has conjugated substituents such as electron donating groups such as alkoxy groups, alkylamino groups, dialkylamino groups, amino groups and the like.

상기 하이드록시알킬 기의 예에는 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 하이드록시메틸, 2-하이드록시에틸, 1,1-다이메틸-2-하이드록시에틸, 3-하이드록시프로필, 4-하이드록시부틸, 2-하이드록시부틸, 1-하이드록시펜틸, 6-하이드록시헥실 등이 포함된다.Examples of such hydroxyalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety, for example hydroxymethyl, 2-hydroxyethyl, 1,1-dimethyl-2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl , 4-hydroxybutyl, 2-hydroxybutyl, 1-hydroxypentyl, 6-hydroxyhexyl and the like.

알콕시알킬 기의 예로는 알킬 잔기 및 알콕시 잔기 모두에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 메톡시메틸, 메톡시에틸, 메톡시부틸, 에톡시헥실, 에톡시메틸, 부톡시에틸, t-부톡시헥실, 헥실옥시메틸 등이 있다.Examples of alkoxyalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in both the alkyl moiety and the alkoxy moiety, for example methoxymethyl, methoxyethyl, methoxybutyl, ethoxyhexyl, ethoxymethyl, butoxyethyl, t- Butoxyhexyl, hexyloxymethyl, and the like.

알킬아미노알킬 기의 예로는 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 메틸아미노메틸, 에틸아미노메틸, 헥실아미노메틸, 에틸아미노에틸, 헥실아미노에틸, 메틸아미노프로필, 부틸아미노프로필, 메틸아미노부틸, 에틸아미노부틸, 헥실아미노부틸, 메틸아미노헥실, 에틸아미노헥실, 부틸아미노헥실, 헥실아미노헥실 등이 있다. 치환된 알킬아미노 기, 예를 들어 하이드록시에틸아미노는 본 발명에 정의된 바와 같은 "알킬아미노"의 의미 내에 포함된다. 더욱이, 상기 하이드록시에틸아미노 기는, 상기 협대역 염료를 중합체-결합된 염료의 경우에서와 같이 광학적 투명 기재를 포함하는 중합체에 화학적으로 결합시켜야 하는 경우에, 상기 협대역 염료 상에서 유용한 치환체로서 작용할 수 있다.Examples of alkylaminoalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety, for example methylaminomethyl, ethylaminomethyl, hexylaminomethyl, ethylaminoethyl, hexylaminoethyl, methylaminopropyl, butylaminopropyl, methyl Aminobutyl, ethylaminobutyl, hexylaminobutyl, methylaminohexyl, ethylaminohexyl, butylaminohexyl, hexylaminohexyl and the like. Substituted alkylamino groups, such as hydroxyethylamino, are included within the meaning of "alkylamino" as defined herein. Moreover, the hydroxyethylamino group can act as a useful substituent on the narrowband dye when the narrowband dye must be chemically bound to a polymer comprising an optically transparent substrate as in the case of polymer-linked dyes. have.

다이알킬아미노알킬 기의 예로는 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 다이메틸아미노메틸, 다이에틸아미노메틸, 다이헥실아미노메틸, 다이에틸아미노에틸, 다이헥실아미노에틸, 다이메틸아미노프로필, 다이부틸아미노프로필, 다이메틸아미노부틸, 다이에틸아미노부틸, 다이헥실아미노부틸, 다이메틸아미노헥실, 다이에틸아미노헥실, 다이부틸아미노헥실, 다이헥실아미노헥실 등이 있다.Examples of dialkylaminoalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety, for example dimethylaminomethyl, diethylaminomethyl, dihexylaminomethyl, diethylaminoethyl, dihexylaminoethyl, dimethylamino Propyl, dibutylaminopropyl, dimethylaminobutyl, diethylaminobutyl, dihexylaminobutyl, dimethylaminohexyl, diethylaminohexyl, dibutylaminohexyl, dihexylaminohexyl and the like.

알콕시카보닐알킬 기의 예로는 알킬 잔기와 알콕시 잔기 모두에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 메톡시카보닐메틸, 메톡시카보닐에틸, 메톡시카보닐헥실, 에톡시카보닐메틸, 에톡시카보닐에틸, 프로폭시카보닐메틸, 아이소프로폭시카보닐메틸, 부톡시카보닐메틸, 펜틸옥시카보닐메틸, 헥실카보닐메틸, 헥실카보닐부틸, 헥실카빌헥실 등이 있다.Examples of alkoxycarbonylalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in both the alkyl moiety and the alkoxy moiety, for example methoxycarbonylmethyl, methoxycarbonylethyl, methoxycarbonylhexyl, ethoxycarbonylmethyl, Ethoxycarbonylethyl, propoxycarbonylmethyl, isopropoxycarbonylmethyl, butoxycarbonylmethyl, pentyloxycarbonylmethyl, hexylcarbonylmethyl, hexylcarbonylbutyl, hexylcarbylhexyl and the like.

카복시알킬 기의 예로는 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 카복시메틸, 카복시에틸, 카복시부틸, 카복시헥실, 1-메틸-2-카복시에틸 등이 있다.Examples of carboxyalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety, for example carboxymethyl, carboxyethyl, carboxybutyl, carboxyhexyl, 1-methyl-2-carboxyethyl and the like.

할로겐화된 알킬 기의 예로는 하나 내지 3 개의 할로겐 원자로 치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬 기, 예를 들어 모노클로로메틸, 모노브로모메틸, 모노요오도메틸, 모노플루오로메틸, 다이클로로메틸, 다이브로모메틸, 다이요오도메틸, 다이플루오로메틸, 트라이클로로메틸, 트라이브로모메틸, 트라이요오도메틸, 트라이플루오로메틸, 모노클로로에틸, 모노브로모에틸, 모노요오도에틸, 모노플루오로에틸, 다이브로모부틸, 다이요오도부틸, 다이플루오로부틸, 클로로헥실, 브로모헥실, 요오도헥실 및 플루오로헥실이 있다. 적합한 할로겐화된 알킬 기는 또한 아릴 할라이드를 포함한다.Examples of halogenated alkyl groups include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms substituted with one to three halogen atoms, for example monochloromethyl, monobromomethyl, monoiodomethyl, monofluoromethyl, dichloromethyl, dives Lomomethyl, diiodomethyl, difluoromethyl, trichloromethyl, tribromomethyl, triiodomethyl, trifluoromethyl, monochloroethyl, monobromoethyl, monoiodoethyl, monofluoroethyl, dives Lomobutyl, diiodobutyl, difluorobutyl, chlorohexyl, bromohexyl, iodohexyl and fluorohexyl. Suitable halogenated alkyl groups also include aryl halides.

알카노일옥시알킬 기의 예로는 알카노일 잔기에 탄소수 2 내지 6을 갖고 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 알카노일옥시 기, 예를 들어 아세톡시메틸, 2- 아세톡시에틸, 프로피오닐옥시메틸, 1-헥사노일옥시-2-메틸펜틸 등이 있다.Examples of alkanoyloxyalkyl groups include alkanoyloxy groups having 2 to 6 carbon atoms in the alkanoyl moiety and 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety such as acetoxymethyl, 2- acetoxyethyl, propionyloxymethyl, 1-hexanoyloxy-2-methylpentyl and the like.

알콕시 기의 예로는 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 아이소프로폭시, 부톡시, t-부톡시, 펜틸옥시, 헥실옥시 등이 있다. 더욱이, 이러한 알콕시 기는 알킬 기에 대한 치환체로서 상기 언급한 바와 같이 할로겐 원자, 아미노 기, 하이드록실 기, 카복실 기, 알카노일옥시 기 등에 의해 임의로 치환된다.Examples of alkoxy groups include those having 1 to 6 carbon atoms, for example methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, t-butoxy, pentyloxy, hexyloxy and the like. Moreover, such alkoxy groups are optionally substituted by halogen atoms, amino groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, alkanoyloxy groups and the like as mentioned above as substituents on alkyl groups.

아릴 기의 예로는 페닐, 나프틸, 안트릴, 펜안트릴 등의 기이 있다.Examples of aryl groups include groups such as phenyl, naphthyl, anthryl, phenanthryl and the like.

아릴알킬 기의 예로는 알킬 잔기에 탄소수 1 내지 6을 갖는 것들, 예를 들어 벤질 1-페닐에틸, 3-페닐프로필, 4-페닐부틸, 5-페닐펜틸, 6-페닐헥실 등이 있다.Examples of arylalkyl groups include those having 1 to 6 carbon atoms in the alkyl moiety, for example benzyl 1-phenylethyl, 3-phenylpropyl, 4-phenylbutyl, 5-phenylpentyl, 6-phenylhexyl and the like.

상기 아릴 기 및 아르알킬 기는 상기 언급한 탄소수 1 내지 6의 알킬 기 및 탄소수 1 내지 6의 알콕시 기 이외에 임의로 치환체를 가지며, 이의 예로는 할로겐 원자, 아미노 기, 하이드록실 기, 임의로 에스터화되는 카복실 기, 시아노 기 등이 있다. 더욱이, 이들 치환체의 치환 위치를 명시할 필요는 없다.The aryl group and aralkyl group optionally have substituents in addition to the aforementioned alkyl groups of 1 to 6 carbon atoms and alkoxy groups of 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include halogen atoms, amino groups, hydroxyl groups, and carboxyl groups which are optionally esterified. And cyano groups. Moreover, it is not necessary to specify the substitution position of these substituents.

본 발명의 홀로그래픽 저장 매체의 크기 및 형상은 다양할 수 있으며, 환상, 타원형, 직사각형 또는 사각형의 형상일 수 있다. 가장 바람직하게는 상기 홀로그래픽 저장 매체는 환상 디스크의 형태이다. 상기 홀로그래픽 저장 매체의 두께는 50 마이크론 내지 약 5 ㎝, 보다 바람직하게는 약 0.25 내지 약 3 ㎜, 가장 바람직하게는 약 1 내지 약 2 ㎜의 범위로 변할 수 있다.The size and shape of the holographic storage media of the present invention may vary and may be annular, oval, rectangular or rectangular in shape. Most preferably the holographic storage medium is in the form of an annular disk. The thickness of the holographic storage medium may vary from 50 microns to about 5 cm, more preferably from about 0.25 to about 3 mm, most preferably from about 1 to about 2 mm.

일단 형성되었으면, 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체에 홀로그래픽 데이터 저장을 위해 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 공정들을 가할 수 있다. 홀로그래 픽 데이터 저장은 저장 물질의 최대한의 용적을 사용하여 데이터 밀도를 극대화시키고자 하는(CD 및 DVD 스타일 시스템에 사용되는 바와 같은 표면 저장과 상반되게) 다수의 기법들 중 하나이다. 상기 홀로그래픽 저장 방법에서, 상기 데이터를 사용하여 광학 간섭 패턴을 생성시키고, 후속적으로 이를 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체에 저장한다.Once formed, processes known to those skilled in the art can be applied to the holographic storage medium of the present invention for holographic data storage. Holographic data storage is one of a number of techniques that seek to maximize data density using the maximum volume of storage material (as opposed to surface storage as used in CD and DVD style systems). In the holographic storage method, the data is used to generate an optical interference pattern, which is subsequently stored in the holographic storage medium of the present invention.

본 발명의 홀로그래픽 저장 매체의 제조에 적합한 홀로그래픽 데이터 저장 방법의 예를 도 1a에 나타낸다. 이러한 구성에서, 레이저(10)(532 ㎚)로부터의 출력을 광선 분할기(20)에 의해 2 개의 동등한 광선으로 나눈다. 하나의 광선, 즉 신호 광선(40)은 일부 형태의 공간적인 광 변조기(SLM) 또는 변형성 거울 장치(DMD)(30)(상기는 데이터를 상기 신호 광선(40) 상에 저장되게 한다) 상에 입사된다. 상기 장치는 입력 전기 신호를 근거로 빛을 차단하거나 투과시킬 수 있는 다수의 픽셀들로 구성된다. 각각의 픽셀은 저장되는 데이터의 비트 또는 비트의 일부(단일 비트는 상기 SLM 또는 DMD의 하나 보다 많은 픽셀을 소비할 수 있다)를 나타낼 수 있다. 이어서 상기 SLM 또는 DMD(30)의 출력은 저장 물질(60) 상에 입사된다. 두 번째 광선, 즉 기준 광선(50)은 도중 내내 최소로 변형하면서 반사 거울(70)에 의해 저장 물질(60)로 전송된다. 상기 2 개의 광선은 상기 저장 물질(60)의 동일 영역에 상이한 각으로 함께 입사된다. 순 결과는 상기 2 개의 광선이 상기 물질 중에 그들의 교점에서 간섭 패턴을 생성시킨다는 것이다. 상기 간섭 패턴은 상기 SLM 또는 DMD(30)에 의해 상기 신호 광선(40)에 부여된 데이터의 독특한 기능이다. 상기 홀로그래픽 저장 매체 내의 염료 물질은 화학적 변화를 겪어 레이저 광에 노출된 영역의 굴절 지수를 변경시키고, 결과적으로 생성된 간섭 패턴이 상기 홀로그래픽 저장 매체 내로 "고정"되어 상기 저장 물질(60)에 회절 격자를 유효하게 생성시킨다.An example of a holographic data storage method suitable for the production of the holographic storage medium of the present invention is shown in FIG. 1A. In this configuration, the output from laser 10 (532 nm) is divided by two split light beams by beam splitter 20. One ray, ie signal ray 40, is on some form of spatial light modulator (SLM) or deformable mirror device (DMD) 30 (which causes data to be stored on the signal ray 40). Incident. The device consists of a plurality of pixels that can block or transmit light based on an input electrical signal. Each pixel may represent a bit or part of a bit of data being stored (a single bit may consume more than one pixel of the SLM or DMD). The output of the SLM or DMD 30 is then incident on the storage material 60. The second light beam, ie the reference light beam 50, is transmitted to the storage material 60 by the reflecting mirror 70 with minimal deformation throughout the way. The two rays of light are incident together at different angles in the same area of the storage material 60. The net result is that the two rays produce an interference pattern at their intersection among the materials. The interference pattern is a unique function of the data imparted to the signal beam 40 by the SLM or DMD 30. The dye material in the holographic storage medium undergoes chemical change to change the refractive index of the area exposed to the laser light, and the resulting interference pattern is “fixed” into the holographic storage medium to give the storage material 60 Effectively produce a diffraction grating.

데이터의 판독을 위해서, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기 저장 물질(60) 중에 생성된 회절 격자 또는 패턴을 상기 단일 광선의 부재 하에서 셔터(80)로 차단시켜 기준 광선(50)에 간단히 노출시키며 상기 데이터는 다시 생성된 신호 광선(90)에서 재구성된다.For reading data, as shown in FIG. 1B, a diffraction grating or pattern generated in the storage material 60 is blocked with a shutter 80 in the absence of the single light beam to simply expose it to the reference light beam 50. The data is reconstructed in the generated signal beam 90 again.

상기 물질의 특성들을 시험하기 위해서, 회절 효율 측정을 사용할 수 있다. 상기 측정에 적합한 시스템을 도 2a에 나타낸다. 이러한 장치는 홀로그래픽 저장 장치와 매우 유사하지만; SLM 또는 DMD 대신에 제 2 거울(100)이 존재한다. 레이저(10)(532 ㎚)를 2 개의 광선 (110) 및 (120)으로 분할하며, 이때 이들은 저장 매체(60)에서 간섭되어 평면 파 회절 격자를 생성시킨다. 이어서 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 광선들 중 하나를 끄거나 또는 셔터(80)로 차단시키고 저장 물질(60) 중의 회절격자에 의해 회절된 빛의 양을 측정한다. 상기 회절 효율은 회절된 광선(130)의 힘 대 상기 저장 물질 상에 입사된 전체 힘의 양으로서 측정된다. 보다 정확한 측정은 표면에서의 반사 및 상기 부피 중에서의 흡수에 기인한 상기 물질의 손실을 또한 고려할 수 있다.To test the properties of the material, diffraction efficiency measurements can be used. A system suitable for this measurement is shown in Figure 2a. Such devices are very similar to holographic storage devices; There is a second mirror 100 in place of the SLM or DMD. The laser 10 (532 nm) is split into two rays 110 and 120, where they interfere in the storage medium 60 to produce a plane wave diffraction grating. Then, as shown in FIG. 2B, one of the rays is either turned off or blocked with a shutter 80 and the amount of light diffracted by the diffraction grating in the storage material 60 is measured. The diffraction efficiency is measured as the amount of diffracted light ray 130 versus the total force incident on the storage material. More accurate measurements may also take into account the loss of the material due to reflection at the surface and absorption in the volume.

한편으로, 홀로그래픽 평면 파 특성화 시스템, 특히 다양화된 홀로그램을 사용하여 상기 물질의 특성을 시험할 수 있다. 상기와 같은 시스템은 주어진 샘플에 대해 M/#를 제공할 수 있으며, 이는 상기 물질 중에 저장된 다양화된 홀로그램의 최대 수 및 효율에 의해 측정되는 상기 샘플의 최종적인 동적 범위 또는 정보 저장 능력을 특성화하는데 사용되는 측정 기준이다. 이러한 측정에 적합한 시스템을 도 4에 나타낸다. 이 장치에서, 레이저(10)(코히어런트 인코포레이티드(Coherent, Inc.) DPSS 532)로부터의 출력을 판독/기록 조절을 위해 셔터(140)에 통과시키고 이어서 힘 조절을 위해 반-파 플레이트(150)와 편광 광선-분할기(160)의 조합에 통과시킨다. 이어서 상기 빛을 2-렌즈 망원경(170)(2 개의 양끝이 앞이 되는 화살표)에 통과시켜 광선 크기를 조절하고, 거울(180)에 반사시키고, 이어서 거울(190)에 반사시켜 상기 광선을 측정 영역 내로 운반한다. 이어서 상기 빛을 제 2 반-파 플레이트(200) 및 제 2 편광 광선 분할기(210)에 통과시켜 상기 광선을 2 개로 분할하여 상기 두 광선 각각의 힘을 조절한다. 이어서 상기 광선 분할기로부터 반사된 광선을 제 2 셔터(220)에 통과시키며, 상기 셔터는 상기 제 1 광선의 힘을 독립적으로 온/오프 조절할 수 있다. 이어서 상기 제 1 광선은 거울(230)로부터 반사되고 회전 단(240) 상에 적재된 샘플(60)에 입사된다. 상기 샘플을 통과한 제 1 광선으로부터의 빛은 검출기(250)에 모인다. 상기 제 2 광선은 제 3 반 파 플레이트(260)를 통과하여 상기 제 1 광선과 동일한 방향으로 그의 편광을 회전시키고 이어서 셔터(225)를 통과하여 상기 제 2 광선의 온/오프 조절을 제공한다. 이어서 상기 제 2 광선은 거울(235)로부터 반사되어 샘플에 입사된다. 상기 샘플의 노출 중 동일 반응계의 동적 변화를 측정하기 위해서, 제 2 레이저(270)를 2-렌즈 망원경(175)에 통과시키고, 거울(185) 및 거울(195)로부터 반사시키고 이어서 상기 제 1 및 제 2 광선과 동일한 위치에서 샘플에 동시 입사시킨다. 이어서 회절된 광선이 검출기(255)에 모인다.On the one hand, holographic plane wave characterization systems, in particular diversified holograms, can be used to test the properties of the material. Such a system can provide M / # for a given sample, which characterizes the final dynamic range or information storage capability of the sample as measured by the maximum number and efficiency of the diversified holograms stored in the material. The measurement standard used. A system suitable for this measurement is shown in FIG. 4. In this device, the output from the laser 10 (Coherent, Inc. DPSS 532) is passed through the shutter 140 for read / write adjustment and then half-wave for force adjustment. Pass through the combination of plate 150 and polarized light-splitter 160. The light is then passed through a two-lens telescope 170 (arrow with two ends in front) to adjust the size of the beam, reflect it to mirror 180, and then reflect it to mirror 190 to measure the beam. Transport into the area. The light is then passed through a second half-wave plate 200 and a second polarization beam splitter 210 to split the beam into two to adjust the force of each of the two beams. Subsequently, the light beam reflected from the light splitter is passed through the second shutter 220, and the shutter may independently turn on / off the force of the first light beam. The first light beam is then reflected from the mirror 230 and is incident on the sample 60 loaded on the rotating end 240. Light from the first light beam that has passed through the sample collects in the detector 250. The second light beam passes through the third half wave plate 260 to rotate its polarization in the same direction as the first light beam and then passes through the shutter 225 to provide on / off control of the second light beam. The second light beam is then reflected from the mirror 235 and incident on the sample. To measure the dynamic change of the in-situ system during exposure of the sample, a second laser 270 is passed through a two-lens telescope 175, reflected from a mirror 185 and a mirror 195 and then the first and Simultaneously enter the sample at the same position as the second light ray. The diffracted light is then collected at the detector 255.

바람직하게는, 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체를, 레이저로부터의 하나의 파장의 빛을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터 기록하는 반면 상이한 파장의 빛을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터의 데이터를 판독하는 방법과 함께 사용한다. 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체의 경우, 굴절 지수 변화는 상기 염료에 의해 강하게 흡수되는 레이저 파장을 사용함으로써 생성된다. 이러한 빛의 흡수는 광화학적 반응을 유도하고, 상기 반응은 상기 염료 분자를 하나의 화합물에서 제 2의 화합물 또는 화합물들의 조합으로 비가역적으로 전환시킨다. 상기 반응의 생성물은 초기 염료를 특성화한 레이저 파장에서는 강한 흡수를 갖지 않는다. 그러나, 간섭 패턴은 밝고 어두운 영역들로 구성되기 때문에, 상기 염료의 일부는 노출되지 않으며 성공적인 작동을 유지하기 위해서는 노출되지 않은 채로 남아있을 필요가 있다. 상기 판독 파장은 상기 파장이, 굴절 지수 변화는 존재하지만 강한 흡수 영역 밖에 있는 스펙트럼 영역 내에 있도록 선택된다.Preferably, the holographic storage medium of the present invention records data to the holographic storage medium using light of one wavelength from a laser while using the light of different wavelengths to store data from the holographic storage medium. Use with the method of reading. In the holographic storage medium of the present invention, the refractive index change is produced by using a laser wavelength that is strongly absorbed by the dye. This absorption of light induces a photochemical reaction, which irreversibly converts the dye molecule from one compound to a second compound or combination of compounds. The product of the reaction does not have strong absorption at the laser wavelength characterizing the initial dye. However, since the interference pattern consists of bright and dark areas, some of the dye is not exposed and needs to remain unexposed to maintain successful operation. The read wavelength is chosen such that the wavelength is in the spectral region outside the strong absorption region, although there is a refractive index change.

상기 흡수 공명과 굴절 지수 간의 상관성으로 인해, 상기 흡수 공명의 제거는 또한 근처 파장에 대해 상기 굴절 지수에 극적인 영향을 미친다. 이러한 관계를 도 3에 그래프로 나타내며, 이는 승인된 이론적 모델을 근거로 추정되었다(예를 들어, 문헌["Lasers", P.W. Milonni and J.H. Eberly, New York, NY: John Wiley & Sons, Inc., 1988]의 전자-진동자 모델, 및 문헌["Quantum Electronics 3rd ed., A. Yariv, New York, NY: Wiley Text Books, Inc., 1989]의 카머스-크로니그(Karmers-Kronig) 관계를 참조하시오). 굴절 지수 변화가 존재하지만 강한 흡수 영역 밖에 있는 스펙트럼 영역을 또한 도 3에 나타낸다. 2-색 홀로그래피에 대한 판독/기록 공정의 상세한 내용은 하기 실시예에 포함된다.Due to the correlation between the absorption resonance and the refractive index, the removal of the absorption resonance also has a dramatic effect on the refractive index with respect to nearby wavelengths. This relationship is shown graphically in FIG. 3, which was estimated based on an approved theoretical model (eg, “Lasers”, PW Milonni and JH Eberly, New York, NY: John Wiley & Sons, Inc., 1988] and the Karmers-Kronig relationship by Quantum Electronics 3rd ed., A. Yariv, New York, NY: Wiley Text Books, Inc., 1989. The spectral regions where there is a refractive index change but outside the strong absorption region are also shown in Figure 3. Details of the read / write process for two-color holography are included in the examples below.

본 발명의 홀로그래픽 저장 매체의 제작에서, 사용되는 빛의 파장에서 목적하는 흡수를 생성시키는 빛의 파장과 염료 물질을 선택할 수 있다. 일부 실시태양에서, 상기 기록 파장 대역은 입사광의 10%가 넘게 흡수되는 스펙트럼의 임의의 부분일 수 있다. 그러나, 너무 강한 흡수는 데이터의 저장에 비선형성을 야기하여 저장된 정보의 재건을 불량하게 할 수 있다. 또한, 기재 중의 염료 물질의 농도를 낮추어 흡수를 감소시킬 수 있지만, 이는 최대로 성취 가능한 굴절 지수 변화를 감소시키고 후속적으로 데이터 저장에 있어서 상기 물질의 효율을 감소시킨다는 단점을 갖는다. 더욱 또한, 너무 적은 흡수는 감도를 결여시키고 상기 물질은 데이터의 저장을 위해 긴 노출 시간이 필요하다.In the production of holographic storage media of the invention, it is possible to select the wavelength of the light and the dye material which produces the desired absorption at the wavelength of light used. In some embodiments, the recording wavelength band can be any portion of the spectrum where more than 10% of incident light is absorbed. However, too strong absorption can cause non-linearity in the storage of data, resulting in poor reconstruction of the stored information. It is also possible to reduce the absorption by lowering the concentration of the dye material in the substrate, but this has the disadvantage of reducing the maximum achievable refractive index change and subsequently reducing the efficiency of the material in data storage. Moreover, too little absorption lacks sensitivity and the material requires long exposure times for the storage of data.

데이터 저장 효율을 향상시키는 또 다른 방법은 기록을 위한 파장이 염료 물질의 최대 흡수와 일치하지 않도록 상기 시스템을 변경시키는 것이다. 이는 상기 홀로그래픽 저장 매체에 실질적으로 더욱 많은 염료를 가할 수 있지만, 여전히 상기 데이터가 정확하게 저장되도록 제어가능한 흡수 계수를 유지시키도록 한다. 상기 정확한 양을 상기 염료의 최대 흡수의 함수로서 측정할 수 있다. 예를 들어, 피크 흡수가 동일한 파장에서 빛의 단지 1% 만을 투과시키는 것인 경우, 상기 기록 파장을 상기 물질이 입사 광의 약 25 내지 약 75%를 투과하도록 상기 피크와 떨어져 선택할 수 있다. 일부의 경우, 상기 투과는 약 40% 내지 약 60%의 범위일 수 있으며, 일부 다른 실시태양에서 약 50%의 투과율이 존재한다.Another way to improve data storage efficiency is to modify the system so that the wavelength for recording does not match the maximum absorption of the dye material. This can add substantially more dye to the holographic storage medium, but still maintains a controllable absorption coefficient such that the data is stored correctly. The exact amount can be measured as a function of the maximum absorption of the dye. For example, if the peak absorption is only transmitting 1% of the light at the same wavelength, the recording wavelength may be selected away from the peak such that the material transmits about 25 to about 75% of the incident light. In some cases, the transmission can range from about 40% to about 60%, and in some other embodiments there is about 50% transmission.

당해 분야의 숙련가가 인식하는 바와 같이, 상이한 분자들은 광범위하게 상이한 흡수 프로파일(보다 넓거나, 보다 좁거나 등)을 가질 것이다. 따라서, 본 발명의 홀로그래픽 저장 매체를 기록 및 판독하는데 사용되는 파장은 광원, 기재 및 염료 물질에 따라 변할 것이다. 데이터를 홀로그래픽 저장 매체에 기록하기에 적합한 파장은 사용되는 기재 및 염료 물질 모두에 따라 변할 수 있으며, 약 375 내지 약 550 ㎚, 바람직하게는 약 400 내지 약 500 ㎚의 범위일 수 있다.As will be appreciated by those skilled in the art, different molecules will have broadly different absorption profiles (wider, narrower, etc.). Thus, the wavelength used to record and read the holographic storage medium of the present invention will vary depending on the light source, substrate and dye material. Suitable wavelengths for recording data to holographic storage media can vary depending on both the substrate and dye material used, and can range from about 375 to about 550 nm, preferably from about 400 to about 500 nm.

판독 파장을 바람직하게는 상기 홀로그래픽 저장 매체 중에 함유된 정보의 판독을 위해 선택된 파장에서 판독 광의 흡수가 매우 적거나 전혀 없도록 상기 기록 파장과 차별화시킨다. 바람직하게는 판독에 사용되는 빛의 파장을 상기 판독 파장과 상기 기록 사건과 관련된 흡수 대역간의 차이가 최대화되도록 선택한다. 하나의 실시태양에서, 판독 광선은 신호 광선의 파장으로부터 약 50 내지 약 400 ㎚ 이동된 파장을 갖는다. 일부 실시태양에서, 적합한 판독 광선은 약 400 내지 약 800 ㎚의 파장을 갖는다. 그러나, 상기 흡수 대역과 멀리 떨어질수록, 굴절 지수 변화는 작아지며, 이는 저장 과정의 효율에 부정적인 영향을 미친다. 또한, 상기 기록 파장과 판독 파장 간의 분리가 클수록, 데이터를 재건하기가 더욱 어려워질 수 있다. 따라서, 판독 파장을 가장 바람직하게는 투과율이 95%를 초과하는 가장 가까운 파장으로서 선택한다.The read wavelength is preferably differentiated from the write wavelength such that there is very little or no absorption of the read light at the wavelength selected for reading the information contained in the holographic storage medium. Preferably the wavelength of light used for reading is selected so that the difference between the reading wavelength and the absorption band associated with the recording event is maximized. In one embodiment, the read light has a wavelength shifted from about 50 nm to about 400 nm from the wavelength of the signal light. In some embodiments, a suitable readout light has a wavelength of about 400 to about 800 nm. However, the further away from the absorption band, the smaller the refractive index change is, which negatively affects the efficiency of the storage process. Also, the greater the separation between the write and read wavelengths, the more difficult it is to reconstruct the data. Therefore, the read wavelength is most preferably selected as the closest wavelength with a transmittance greater than 95%.

일부 실시태양에서, 약 375 내지 약 425 ㎚ 범위 파장의 청색 광을 기록에 사용할 수 있으며 약 500 내지 약 800 ㎚ 범위 파장의 녹/적색 광을 판독에 사용할 수 있다. 다른 실시태양에서, 기록에 사용되는 빛의 파장은 약 425 내지 약 550 ㎚의 범위일 수 있고, 판독 파장은 약 600 내지 약 700 ㎚의 범위일 수 있다. 하나의 실시태양에서, 532 ㎚ 파장의 빛을 기록에 사용할 수 있고 633 ㎚ 또는 650 ㎚ 파장의 빛을 판독에 사용할 수 있다.In some embodiments, blue light in wavelengths ranging from about 375 to about 425 nm can be used for recording and green / red light in wavelengths ranging from about 500 to about 800 nm can be used for reading. In other embodiments, the wavelength of light used for recording can range from about 425 to about 550 nm, and the read wavelength can range from about 600 to about 700 nm. In one embodiment, light at 532 nm wavelength can be used for recording and light at 633 nm or 650 nm wavelength can be used for reading.

본 발명의 홀로그래픽 저장 매체는 다수의 다양화된 홀로그램을 지원할 수 있으며, 이는 일부의 경우 염료 물질을 갖는 기재와 염료 물질이 결여된 기재 사이의 전체 굴절 지수 콘트라스트에 의해 구동될 수 있다. 차례로 상기 전체 굴절 지수 콘트라스트는 일부 실시태양에서 본 발명의 염료-도핑된 물질에서 더욱 높을 수 있다. 다른 실시태양에서, 본 발명의 저장 물질을 고체 형식에 사용할 수 있다.The holographic storage media of the present invention can support a number of diversified holograms, which in some cases can be driven by the total refractive index contrast between the substrate with the dye material and the substrate lacking the dye material. In turn, the overall refractive index contrast may be higher in the dye-doped materials of the present invention in some embodiments. In other embodiments, the storage materials of the present invention can be used in a solid form.

본 발명을 하기 비 제한적인 실시예에 의해 예시한다.The invention is illustrated by the following non-limiting examples.

하기 실시예 1 내지 3에서 제조되고 시험되는 광화학적 활성의 협대역 염료 및 투명 기재를 포함하는 시험 샘플은 폴리카보네이트 호스트를 기본으로 하며, 다양한 양의 공지된 염료가 상기 폴리카보네이트에 용해되어 있다. 상기 폴리카보네이트 기재를 편의상 "호스트"라 지칭하고 용해된 염료를 "게스트 도판트"라 지칭한다. 본 발명에서 상기 시험 샘플은 게스트 도판트로서 공지된 합성 방법을 사용하여 제조한 스틸벤 유도체를 사용하였다.Test samples comprising photochemically active narrowband dyes and transparent substrates prepared and tested in Examples 1 to 3 below are based on polycarbonate hosts, and various amounts of known dyes are dissolved in the polycarbonate. The polycarbonate substrate is referred to as "host" for convenience and the dissolved dye is referred to as "guest dopant". In the present invention, the test sample used a stilbene derivative prepared using a known synthetic method as a guest dopant.

하기 실시예들에 개시된 모든 필름들은 염료 물질 및 기재, 즉 폴리카보네이트를 염화 메틸렌에 약 5 중량% 고체로 용해시키고 상기 용액을 평평한 유리 조각 상에 놓인 유리 튜빙(직경 2 인치, 길이 2 인치)으로부터 절단한 실린더에 부어 제 조하였다. 한 장의 필터 페이퍼를 상부에 놓아 용매가 증발하면서 입자들이 떨어지는 것을 막았다. 대략 4 시간 후에, 상기 필름을 상기 유리 플레이트로부터 제거하고, 금속 고리들 사이에 끼워넣고, 진공 오븐에 50 ℃에서 16 시간 이상 두었다. 상기 필름을 상기 유리로부터 제거하여 금속 고리 사이에 놓아 진공 하에서 고루 건조되게 하였다. 이어서 상기 필름에 대해 그의 회절 효율을 측정하는 시험을 수행하였다. 하기 표 1은 실시예들에 나타낸 특정 필름 두께를 생성시키는데 필요한 폴리카보네이트 및 용매의 양을 나타낸다.All of the films disclosed in the examples below were made from glass tubing (2 inches in diameter, 2 inches in length) in which the dye material and substrate, i.e. polycarbonate, was dissolved in methylene chloride as about 5% by weight solids and the solution was placed on a piece of flat glass. It was poured into a cut cylinder and manufactured. A sheet of filter paper was placed on top to prevent the particles from falling off as the solvent evaporated. After approximately 4 hours, the film was removed from the glass plate, sandwiched between metal rings and placed in a vacuum oven at 50 ° C. for at least 16 hours. The film was removed from the glass and placed between metal rings to allow it to dry evenly under vacuum. A test was then conducted to determine its diffraction efficiency on the film. Table 1 below shows the amount of polycarbonate and solvent needed to produce the specific film thicknesses shown in the examples.

Figure 112006042403485-pct00004
Figure 112006042403485-pct00004

실시예 1Example 1

본 실시예는 4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤으로 도핑시킨 폴리카보네이트를 기본으로 하였다. 상기 염료의 화학식을 하기에 나타낸다:This example was based on polycarbonate doped with 4-dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene. The chemical formula of the dye is shown below:

Figure 112006042403485-pct00005
Figure 112006042403485-pct00005

4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤을 상기 개략된 과정에 따라 폴리카보네이트 기재(제너럴 일렉트릭 캄파니로부터 렉산(등록상표)으로서 상업적으로 입수할 수 있다)에 가하여 다수의 필름을 제조하였다. 생성된 필름은 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 다양한 농도의 4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤 및 다양한 두께를 가졌다. 데이터를 상기 매체에 기록하기 위해서 필름을 코히어런트 인코포레이티드 DPSS 532 레이저를 사용하여 532 ㎚ 파장의 빛에 노출시켰다. 도 2에 나타낸 장치와 유사한 장치를 사용하여 회절 효율을 측정하였다. 하기 표는 회절 효율 측정에 의해 획득한 결과들을 나타낸다.4-Dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene was added to a polycarbonate substrate (commercially available as Lexan® from General Electric Company) according to the procedure outlined above. A film was prepared. The resulting film had various concentrations of 4-dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene and various thicknesses as shown in Table 2 below. The film was exposed to light at 532 nm wavelength using a coherent incorporated DPSS 532 laser to record data to the medium. Diffraction efficiency was measured using a device similar to the device shown in FIG. 2. The table below shows the results obtained by diffraction efficiency measurements.

Figure 112006042403485-pct00006
Figure 112006042403485-pct00006

실시예 2Example 2

실시예 1의 결과를 근거로, 두 번째 일련의 샘플들을 상이한 염료를 사용하여 제조하였다. 선택된 염료는 흡수 피크가 보다 짧은 파장으로 이동하여 상기 기록 파장에서 관찰된 순 흡수를 낮추도록 구상되었다. 이를 보다 높은 농도의 염료를 사용하여 순 굴절 지수의 보다 큰 변화가 얻어질 수 있도록 수행하였다. 상기 청색 이동을 성취하기 위해서, 시아노 기를 4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤의 나이트로 기들 중 하나 대신에 사용하여 4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤을 형성시켰으며, 이의 구조를 하기에 나타낸다:Based on the results of Example 1, a second series of samples were prepared using different dyes. The selected dye was envisioned such that the absorption peak shifted to a shorter wavelength to lower the net absorption observed at that recording wavelength. This was done so that larger changes in the net refractive index could be obtained using higher concentrations of the dye. To achieve this blue shift, cyano group is used in place of one of the nitro groups of 4-dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene to give 4-dimethylamino-4'-cyano- 2'-nitrostilbene was formed and its structure is shown below:

Figure 112006042403485-pct00007
Figure 112006042403485-pct00007

4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤을 상기 개략된 과정에 따라 렉산(등록상표)에 가하여 다수의 필름을 제조하였다. 생성된 필름은 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 다양한 농도의 4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤 및 다양한 두께를 가졌다. 데이터를 상기 매체에 기록하기 위해서 필름을 코히어런트 인코포레이티드 DPSS 532 레이저를 사용하여 532 ㎚ 파장의 빛에 노출시켰다. 도 2에 나타낸 장치와 유사한 장치를 사용하여 회절 효율을 측정하였다. 하기 표는 회절 효율 측정에 의해 획득한 결과들을 나타낸다.4-Dimethylamino-4'-cyano-2'-nitrostilbene was added to Lexan® according to the procedure outlined above to prepare a number of films. The resulting film had various concentrations of 4-dimethylamino-4'-cyano-2'-nitrostilbene and various thicknesses as shown in Table 3 below. The film was exposed to light at 532 nm wavelength using a coherent incorporated DPSS 532 laser to record data to the medium. Diffraction efficiency was measured using a device similar to the device shown in FIG. 2. The table below shows the results obtained by diffraction efficiency measurements.

Figure 112006042403485-pct00008
Figure 112006042403485-pct00008

회절 효율 측정 이외에, 샘플 8을 사용하여 아날로그 영상을 저장하였다. 도 1에 도시된 디지털 홀로그래피 장치를 사용하여 아날로그 영상을 1.13 중량% 4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤 샘플(샘플 8)에 저장하였다. 상기 영상을 532 ㎚ 레이저를 사용하여 기록하였다. 이어서 상기 영상을 650 ㎚ 다이오드 레이저를 사용하여 판독하여 상기 아날로그 영상을 생성시켰다. 상기 물질은 2-색 홀로그래피(하나의 색상/파장은 기록을 위한 것이고 또 다른 것은 판독을 위한 것이다)에 성공적으로 사용되었다.In addition to diffraction efficiency measurements, sample 8 was used to store analog images. Analog images were stored in a 1.13 wt% 4-dimethylamino-4'-cyano-2'-nitrostilbene sample (Sample 8) using the digital holography device shown in FIG. The image was recorded using a 532 nm laser. The image was then read using a 650 nm diode laser to generate the analog image. The material has been used successfully for two-color holography (one color / wavelength is for writing and the other is for reading).

실시예 3Example 3

폴리카보네이트에 용해된 염료의 개선된 농도를 획득하고자 일련의 샘플 필름을 제조하였다. 이들 샘플은 염료 물질로서 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤을 사용하였으며, 이의 구조를 하기에 나타낸다:A series of sample films was prepared to obtain improved concentrations of dye dissolved in polycarbonate. These samples used 4-hydroxy-2 ', 4'-dynitrostilbene as dye material, the structure of which is shown below:

Figure 112006042403485-pct00009
Figure 112006042403485-pct00009

하이드록시 다이나이트로스틸벤을 상기 개략된 과정에 따라 렉산(등록상표)에 가하여 다수의 필름을 제조하였다. 생성된 필름은 하기 표 4에 나타낸 바와 같이 다양한 농도의 하이드록시 다이나이트로스틸벤을 가졌다. 데이터를 상기 매체에 기록하기 위해서 이들 필름을 코히어런트 인코포레이티드 DPSS 532 레이저를 사용하여 532 ㎚ 파장의 빛에 노출시켰다. 도 2에 나타낸 장치와 유사한 장치를 사용하여 회절 효율을 측정하였다. 하기 표는 회절 효율 측정에 의해 획득한 결과들을 나타낸다.Hydroxy dynitrostilbene was added to Lexan® according to the procedure outlined above to prepare a number of films. The resulting film had various concentrations of hydroxy dynitrostilbene as shown in Table 4 below. These films were exposed to light at 532 nm wavelength using a coherent incorporated DPSS 532 laser to record data to the medium. Diffraction efficiency was measured using a device similar to the device shown in FIG. 2. The table below shows the results obtained by diffraction efficiency measurements.

Figure 112006042403485-pct00010
Figure 112006042403485-pct00010

실시예 4Example 4

샘플 디스크를 상기 실시예 3에서 언급한 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤 염료 각각 3.3 중량% 및 6.6 중량%로 도핑시킨 비스페놀 A 폴리카보네이트의 압축 성형을 통해 제조하였다. 상기 샘플들을 약 255 ℃에서 대략 150 파운드의 압력 하에 금형에서 압축시켰다. 상기 폴리카보네이트와 염료의 혼합물을 용융시키기에 충분한 기간 동안 가열 및 압축시킨 후에, 상기 금형을 냉간 프레스로 옮기고 여기에서 상기 금형 온도가 약 50 ℃로 감소할 때까지 4000 파운드의 압력 하에서 유지시켰다. 이어서 생성된 디스크를 상기 금형으로부터 회수하였으며 상기는 약 1 인치의 직경 및 약 1.5 내지 약 2 ㎜의 두께를 가졌다.Sample discs were prepared via compression molding of bisphenol A polycarbonate doped with 3.3 wt% and 6.6 wt% of the 4-hydroxy-2 ', 4'-dynitrostilbene dye mentioned in Example 3, respectively. The samples were compressed in a mold at about 255 ° C under a pressure of approximately 150 pounds. After heating and compacting the mixture of polycarbonate and dye for a period sufficient to melt, the mold was transferred to a cold press and held under a pressure of 4000 pounds until the mold temperature was reduced to about 50 ° C. The resulting disk was then recovered from the mold and had a diameter of about 1 inch and a thickness of about 1.5 to about 2 mm.

실시예 5Example 5

각도-다양화된 홀로그래픽 저장을 위한 실시예 4에서 제조된 디스크들의 성능을 평가하기 위해서 다수의 실험들을 수행하였다.A number of experiments were performed to evaluate the performance of the disks prepared in Example 4 for angular-differentiated holographic storage.

실시예 4에서 제조된 1.5 ㎜ 두께의 염료 도핑된 폴리카보네이트 샘플의 532 ㎚에서의 흡수를 코히어런트 인코포레이티드 DPSS 532 레이저를 사용하여 측정하였다. 3.3 중량% 및 6.6 중량%의 염료 농도를 갖는 상기 디스크들에 대해 측정된 흡수 값은 각각 약 40% 및 60%이었다.The absorption at 532 nm of the 1.5 mm thick dye doped polycarbonate sample prepared in Example 4 was measured using a coherent incorporated DPSS 532 laser. The absorption values measured for the disks with dye concentrations of 3.3 wt% and 6.6 wt% were about 40% and 60%, respectively.

실시예 4에 따라 제조된 6.6 중량% 염료를 갖는 1.5 ㎜ 두께의 샘플 디스크를 도 4에 도시한 바와 같이 평면 파 홀로그래픽 특성화 시스템에 놓았다. 상기 샘플을 회전시켜 각도 다양화를 얻었다. 홀로그램을 532 ㎚ 광선에 의해 기록하고 홀로그램을 동력학 측정을 위해 632 ㎚ 레이저 광선에 의해 또는 회절 효율 측정을 위해 2 개의 532 ㎚ 레이저 광선 중 하나에 의해 판독하였다.A 1.5 mm thick sample disk with 6.6 wt% dye prepared according to Example 4 was placed in a planar wave holographic characterization system as shown in FIG. 4. The sample was rotated to obtain angular diversification. The hologram was recorded by 532 nm light and the hologram was read by 632 nm laser light for kinematic measurements or by one of two 532 nm laser light for diffraction efficiency measurements.

홀로그램 기록에 대한 동력학적 측정은 각 가지에서 100 mW의 532 ㎚ 빛을 사용하여 수행하였다. 낮은 감도로 인해 샘플들을 수백 초 동안 노출시켜야 했다. 결과를 도 5에 나타낸다. 도 5에 나타낸 진동 패턴은 수 퍼센트의 낮은 최대 회절 효율 값을 나타내었다. 진동 패턴은 수십 초의 기간을 가졌다.Kinetic measurements on hologram recording were performed using 100 mW of 532 nm light in each branch. The low sensitivity required the samples to be exposed for hundreds of seconds. The results are shown in FIG. The vibration pattern shown in FIG. 5 showed low maximum diffraction efficiency values of several percent. The vibration pattern had a period of tens of seconds.

이어서 상기 디스크에 대해 532 ㎚ 파장을 사용하여 판독 측정을 수행하여 최대 회절 효율을 측정하는 대신에 M/#를 측정하였다. 상기 판독 노출은 기록 노출보다 훨씬 더 짧았으며; 따라서 각각의 홀로그램을 수십 초 안에 기록할 수 있었으며, 이는 상기 진동 문제를 제한하였다.A read measurement was then performed on the disk using a 532 nm wavelength to measure M / # instead of measuring the maximum diffraction efficiency. The read exposure was much shorter than the write exposure; Thus, each hologram could be recorded in tens of seconds, which limited the vibration problem.

0°에서의 각도 선택성은 대략 0.04°인 것으로 추정되었으며, 이는 도 4에 나타낸 실험 장치를 사용한 측정에 의해 확인되었고, 결과를 도 6에 나타낸다.The angular selectivity at 0 ° was estimated to be approximately 0.04 °, which was confirmed by measurement using the experimental setup shown in FIG. 4, and the results are shown in FIG. 6.

이어서 도 4에 예시된 실험 장치를 각도-다양화 130 및 나중에 150, 상기 디스크에서 평면 파 홀로그램(0.3°까지 분리됨)에 사용하였다. 결과의 그래프를 도 7 및 8에 나타낸다.The experimental apparatus illustrated in FIG. 4 was then used for angle-diversity 130 and later 150, plane wave holograms (separated to 0.3 °) in the disc. Graphs of the results are shown in FIGS. 7 and 8.

도 7의 홀로그램들의 회절 효율의 제곱근을 합하여 1.1의 M/#를 제공하였다. 각도에 따라 변하는 반사 계수를 보정함으로써(샘플은 A/R 코팅되지 않았다) 상기 M/#가 1.5까지 증가하였다.The square root of the diffraction efficiencies of the holograms of FIG. 7 were added to give an M / # of 1.1. By correcting the angle-dependent reflection coefficient (samples not A / R coated) the M / # was increased to 1.5.

동력학 측정 중에 관찰된 진동 현상도 또한 도 7 및 8에 나타낸 결과들에 영향을 미쳤음을 알 수 있다. 단지 0.3°만큼 분리된 인접한 다수의 홀로그램들의 쌍은 인자 5만큼 차이 나는 진폭을 가졌다.It can be seen that the vibration phenomenon observed during the kinematic measurements also influenced the results shown in FIGS. 7 and 8. Pairs of adjacent multiple holograms separated by only 0.3 ° had amplitudes that differ by a factor of five.

후속적으로, 358 개의 디지털 각도-다양화된 홀로그램들이 6.6 중량%, 1.5 ㎜ 두께의 염료 도핑된 폴리카보네이트 샘플에 기록되었다. 페이지 당 5 킬로비트가 기록되었다. 상기 측정된 원 비트 오류율(Bit-Error-Rate)는 약 5x10-3이었다.Subsequently, 358 digital angle-diversified holograms were recorded on dye doped polycarbonate samples of 6.6% by weight, 1.5 mm thick. Five kilobits per page were recorded. The measured Bit-Error-Rate was about 5 × 10 −3 .

실시예 6Example 6

쇄 중지제로서 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤을 포함하는 비스페놀 A(BPA) 폴리카보네이트의 제조:Preparation of Bisphenol A (BPA) Polycarbonates Comprising 4-hydroxy-2 ', 4'-dynitrostilbene as Chain Stopper

환류 냉각기, pH 탐침, 포스젠용 딥 튜브, 온도계 및 염기 추가 튜브가 장착된 500 ㎖의 5-목 모튼(Morton) 플라스크에 BPA 단량체(22.8 g, 100 밀리몰), 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤(1.15 g, 4 밀리몰), 트라이에틸아민(150 ㎕, 1 밀리몰), 90 ㎖ 염화 메틸렌 및 90 ㎖ 물을 충전시켰다. pH를 25% 수산화 나트륨 수용액으로 10.5로 조절한 후에, 포스젠을 0.5 g/분의 속도로 도입시켰다. 포스젠 첨가는 pH를 상기 염기 용액으로 10.5로 유지시키면서 20% 과잉 첨가될 때까지(12 g, 120 밀리몰) 계속되었다. 상기 반응의 끝에서, 과잉의 포스젠을 질소 스트림에 의해 상기 용액으로부터 살포시켰다. 염수 층을 상기 중합체 함유 유기층으로부터 분리시키고 버렸다. 상기 유기층을 추가의 염화 메틸렌으로 희석하고, 1N HCl로 2 회 세척하고, 물로 3 회 세척하고, 메탄올로 침전시켜 밝은 황색 중합체 23 g을 형성시켰다. 젤 투과 크로마토그래피는 하기의 결과를 제공하였다: Mw - 79,500, Mn - 45,700(폴리스타이렌 표준을 기준으로). NMR 분석은 쇄 정지제로서 4'-하이드록시-2,4-다이나이트로스틸벤의 존재를 확인하였다.BPA monomer (22.8 g, 100 mmol), 4-hydroxy-2 ', 4 in 500 ml 5-neck Morton flask equipped with reflux cooler, pH probe, dip tube for phosgene, thermometer and base addition tube '-Dynitrostilbene (1.15 g, 4 mmol), triethylamine (150 μl, 1 mmol), 90 mL methylene chloride and 90 mL water were charged. After adjusting the pH to 10.5 with 25% aqueous sodium hydroxide solution, phosgene was introduced at a rate of 0.5 g / min. The phosgene addition continued until the 20% excess was added (12 g, 120 mmol) while maintaining the pH at 10.5 with the base solution. At the end of the reaction, excess phosgene was sparged from the solution by a nitrogen stream. The brine layer was separated from the polymer containing organic layer and discarded. The organic layer was diluted with additional methylene chloride, washed twice with 1N HCl, washed three times with water and precipitated with methanol to form 23 g of a light yellow polymer. Gel permeation chromatography provided the following results: Mw-79,500, Mn-45,700 (based on polystyrene standard). NMR analysis confirmed the presence of 4'-hydroxy-2,4-dynitrostilbene as chain stopper.

상기 실시예들로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 물질은 매우 단순한 기하, 낮은 수축률, 높은 광학 품질(적합한 가공에 의해)을 가졌으며 생산에 경제적이다.As can be seen from the above examples, the material of the present invention has a very simple geometry, low shrinkage, high optical quality (by suitable processing) and is economical to production.

본 발명을 전형적인 실시태양들에 예시하고 개시하였지만, 나타낸 상세한 내용들로 제한하고자 하지 않으며, 따라서 다양한 변경 및 치환들을 본 발명의 진의로부터 어떠한 방식으로도 벗어남 없이 수행할 수 있다. 본 발명의 추가의 변경 및 등가물은 그 자체로서 통상적인 실험을 사용하여 당해 분야의 숙련가들에게 수행될 수 있으며, 이러한 모든 변경 및 등가물은 하기의 청구 범위에 의해 한정되는 본 발명의 범위 및 진의 내에 있는 것으로 여겨진다.While the invention has been illustrated and described in exemplary embodiments, it is not intended to be limited to the details shown, and therefore, various modifications and substitutions can be made without departing from the spirit of the invention in any manner. Additional modifications and equivalents of the present invention can be made to those skilled in the art using routine experimentation as such, and all such modifications and equivalents are within the scope and spirit of the invention as defined by the following claims. It is believed to be present.

Claims (10)

광학적 투명 기재;Optically transparent substrates; 상기 광학적 투명 기재 중에 매설된, 광-유도 변화를 겪을 수 있는 광화학적 활성의 협대역(narrowband) 염료 물질; 및Photochemically active narrowband dye materials capable of undergoing light-induced changes embedded in the optically transparent substrate; And 상기 기재 내에서 패턴화되어 홀로그래픽 저장 매체 내에 포함된 하나 이상의 광학적으로 판독 가능한 데이터를 제공하는, 상기 염료의 하나 이상의 광분해 산물을 포함하고,One or more photolysis products of the dye, patterned in the substrate to provide one or more optically readable data included in the holographic storage medium, 상기 광화학적 활성의 협대역 염료 물질은 가교 이중 결합에 의해 결합된 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 유기 염료를 포함하고, 상기 2 개 이상의 방향족 고리 중 하나가 상기 가교 이중 결합에 대해 오쏘인 하나 이상의 나이트로 기를 갖고,The photochemically active narrowband dye material comprises an organic dye having at least two aromatic rings bonded by crosslinked double bonds, wherein at least one knight is ortho to one of the at least two aromatic rings to the crosslinked double bond With a flag, 상기 광학적 투명 기재는 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 에테르 케톤, ABS 수지, 폴리스타이렌, 폴리부타다이엔, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 에테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 액정 중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 방향족 폴리에스터, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드 및 테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군 중에서 선택되는,The optically transparent substrate is polycarbonate, polyetherimide, polyvinyl chloride, polyolefin, polyester, polyamide, polysulfone, polyimide, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyether ketone, polyether ether ketone, ABS resin , Polystyrene, polybutadiene, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyacetal, polyphenylene ether, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, liquid crystal polymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, aromatic Selected from the group consisting of polyester, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride and tetrafluoroethylene, 홀로그래픽 저장 매체(60).Holographic storage medium 60. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광화학적 활성의 협대역 염료 물질이 4-다이메틸아미노-2',4'-다이나이트로스틸벤, 4-다이메틸아미노-4'-시아노-2'-나이트로스틸벤, 4-하이드록시-2',4'-다이나이트로스틸벤 및 4-메톡시-2',4'-다이나이트로스틸벤으로 이루어진 군 중에서 선택되는 치환된 나이트로스틸벤을 포함하는 홀로그래픽 저장 매체(60).The photochemically active narrowband dye material is 4-dimethylamino-2 ', 4'-dynitrostilbene, 4-dimethylamino-4'-cyano-2'-nitrostilbene, 4- Holographic storage medium comprising substituted nitrostilbenes selected from the group consisting of hydroxy-2 ', 4'-dynitrostilbene and 4-methoxy-2', 4'-dynitrostilbene 60. 홀로그래픽 저장 매체(60)의 제조 방법으로서,As a method of manufacturing the holographic storage medium 60, 광학적 투명 기재를 폴리카보네이트, 폴리에테르이미드, 폴리비닐 클로라이드, 폴리올레핀, 폴리에스터, 폴리아미드, 폴리설폰, 폴리이미드, 폴리에테르 설폰, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리에테르 케톤, 폴리에테르 에테르 케톤, ABS 수지, 폴리스타이렌, 폴리부타다이엔, 폴리아크릴레이트, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아세탈, 폴리페닐렌 에테르, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐 아세테이트, 액정 중합체, 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 공중합체, 방향족 폴리에스터, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐리덴 클로라이드 및 테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군 중에서 선택하고;Optically transparent substrates include polycarbonates, polyetherimides, polyvinyl chlorides, polyolefins, polyesters, polyamides, polysulfones, polyimides, polyether sulfones, polyphenylene sulfides, polyether ketones, polyether ether ketones, ABS resins, Polystyrene, polybutadiene, polyacrylate, polyacrylonitrile, polyacetal, polyphenylene ether, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, liquid crystal polymer, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, aromatic poly Selected from the group consisting of esters, polyvinyl fluorides, polyvinylidene fluorides, polyvinylidene chlorides and tetrafluoroethylene; 가교 이중 결합에 의해 결합된 2 개 이상의 방향족 고리를 갖는 유기 염료를 포함하고 상기 2 개 이상의 방향족 고리 중 하나가 상기 가교 이중 결합에 대해 오쏘인 하나 이상의 나이트로 기를 갖는, 광-유도 변화를 겪을 수 있는 광화학적 활성의 협대역 염료 물질을 선택하고;Can undergo light-induced changes, including organic dyes having at least two aromatic rings bonded by crosslinked double bonds, wherein one of the at least two aromatic rings has at least one nitro group ortho to the crosslinked double bond Selecting a photochemically active narrowband dye material; 상기 광화학적 활성의 협대역 염료 물질을 상기 광학적 투명 기재에 매설하여 도핑된 기재를 제공하고;Embedding the photochemically active narrowband dye material in the optically transparent substrate to provide a doped substrate; 상기 염료의 상기 광-유도 변화를 수행할 수 있는 파장에서 상기 도핑된 기재 내에서 상기 염료의 광분해 산물을 패턴화하여 홀로그래픽 저장 매체(60)를 형성시키는 것을 포함하는 방법.Patterning the photolysis product of the dye in the doped substrate at a wavelength capable of performing the light-induced change of the dye to form a holographic storage medium (60). 제 1 항의 홀로그래픽 저장 매체(60)에 데이터를 저장하는 방법으로서,A method of storing data in the holographic storage medium 60 of claim 1, 상기 광학 저장 매체 중에 신호 광선에 담겨 있는 데이터의 홀로그램을 저장하기 위하여 상기 데이터를 갖는 상기 신호 광선 및 기준 광선을 상기 저장 매체에 동시에 비추는 것을 포함하고;Simultaneously illuminating the storage medium with the signal light and the reference light with the data to store a hologram of data contained in the signal light in the optical storage medium; 이때 상기 광화학적 활성의 협대역 염료 물질이 상기 신호 광선에 노출시 광-유도 변화를 겪어 상기 저장 매체 중에 홀로그램을 형성시키는, 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 저장하는 방법.Wherein the photochemically active narrowband dye material undergoes a light-induced change upon exposure to the signal beam to form a hologram in the storage medium. 삭제delete 제 1 항의 홀로그래픽 저장 매체의 광학적 판독 방법으로서,An optical reading method of the holographic storage medium of claim 1, 상기 광학 저장 매체 중에 신호 광선에 담겨 있는 데이터의 홀로그램을 저장하기 위하여 상기 데이터를 갖는 상기 신호 광선 및 기준 광선을 상기 홀로그래픽 저장 매체에 동시에 비추는 단계로서, 이때 상기 염료 물질은 상기 신호 광선에 노출시 비가역적인 재배열을 겪어 상기 저장 매체 중에 홀로그램을 형성시키는 단계;Simultaneously illuminating the signal and reference beams having the data on the holographic storage medium to store a hologram of data contained in the signal beam in the optical storage medium, wherein the dye material is exposed to the signal beam. Undergoing irreversible rearrangement to form a hologram in the storage medium; 상기 홀로그래픽 저장 매체에 상기 신호 광선의 파장으로부터 50 내지 400 ㎚로 이동한 파장을 갖는 판독 광선을 비추는 단계; 및Illuminating the holographic storage medium with a read light ray having a wavelength shifted from a wavelength of the signal light ray from 50 to 400 nm; And 상기 홀로그램으로부터 회절된 빛에 담겨 있는 데이터를 판독하는 단계를 포함하는, 광학적 판독 방법.Reading data contained in the diffracted light from the hologram. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 신호 광선을 저장 매체에 비추는 단계가 375 내지 550 ㎚의 파장을 갖는 신호 광선을 포함하는 방법.Illuminating the signal ray to the storage medium comprises the signal ray having a wavelength between 375 and 550 nm. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 판독 광선을 저장 매체에 비추는 단계가 400 내지 800 ㎚의 파장을 갖는 판독 광선을 포함하는 방법.Shining the read light onto the storage medium comprises the read light having a wavelength between 400 and 800 nm.
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