TWI500025B - 組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法 - Google Patents

組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI500025B
TWI500025B TW099129150A TW99129150A TWI500025B TW I500025 B TWI500025 B TW I500025B TW 099129150 A TW099129150 A TW 099129150A TW 99129150 A TW99129150 A TW 99129150A TW I500025 B TWI500025 B TW I500025B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
bis
data storage
ethynyl
benzene
optical data
Prior art date
Application number
TW099129150A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201128641A (en
Inventor
Arunkumar Natarajan
Riffard Pierre Jean-Gilles
Kwok Pong Chan
Robert James Perry
Victor Petrovich Ostroverkhov
Evgenia Mikhailovna Kim
Julia Lam Lee
Eugene Pauling Boden
Patrick Joseph Mccloskey
Brian L Lawrence
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of TW201128641A publication Critical patent/TW201128641A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI500025B publication Critical patent/TWI500025B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
    • G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
    • G11B7/244—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only
    • G11B7/245—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers comprising organic materials only containing a polymeric component
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/001—Phase modulating patterns, e.g. refractive index patterns
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/038—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable
    • G03F7/0388—Macromolecular compounds which are rendered insoluble or differentially wettable with ethylenic or acetylenic bands in the side chains of the photopolymer
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/2403—Layers; Shape, structure or physical properties thereof
    • G11B7/24035—Recording layers
    • G11B7/24044—Recording layers for storing optical interference patterns, e.g. holograms; for storing data in three dimensions, e.g. volume storage
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/026—Recording materials or recording processes
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/026—Recording materials or recording processes
    • G03H2001/0264—Organic recording material

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Description

組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法
本發明係關於一種組合物及光學資料儲存媒體以及使用該光學資料儲存媒體之方法。
一般而言，反飽和吸收劑(RSA)係於指定波長下具有極低線性吸收，且透射此波長下之幾乎所有光之化合物。然而，當經受此等指定波長下之高強度雷射功率時，低水平線性吸收可導致分子具有較高吸收橫截面及於彼相同波長下變得高度吸收之狀態；使其大量地吸收後續光子。例如，許多RSA於受具有532 nm波長之入射光化輻射衝擊時會發生光激發。由於此波長係於可見頻譜之綠色區段內，故此等RSA一般可稱為「綠色」RSA。
最近，已發現某些RSA可用於資料儲存系統的領域中。藉由使光投射在(例如)磁碟上而進行讀取或寫入資料之光學資料儲存提供超越需藉由其他構件(例如，用於讀取磁性媒體之磁感頭，或用於讀取記錄於乙烯基中之媒體之針頭)讀取之媒體中所記錄之資料之優點。且，以光學方式可將較可儲存於乙烯基媒體中者更多之資料儲存於更小的媒體中。此外，由於讀取資料無需接觸，故光學媒體不易如乙烯基媒體般於反復使用期間劣化。
光學資料儲存媒體亦提供相較於磁性儲存媒體之多種優點。例如，與磁碟機不同，光學資料儲存媒體最常提供作為可移動媒體，其輕易地適於儲存及備份資料，於不相連系統之間共享內容，及分配預記錄內容。雖然有可移動磁性媒體(例如)磁帶可資利用，然而，儲存於此等媒體上之資訊之壽命一般係限於10至12年，該等媒體一般相當昂貴，且資料存取慢。相對地，光學資料儲存媒體可提供可移動之可記錄及/或預記錄媒體之彈性，快速資料存取時間，足供消費者電腦及娛樂系統用之媒體及驅動器之穩定廉價製造。
然而，習知之光學資料儲存媒體確實具有局限。首先，光學媒體之儲存密度係受記錄位元之最小尺寸之物理約束限制。光學儲存之另一限制係一般將資料儲存於媒體表面或夾合於媒體中之一或兩個離散層中。以深度方向記錄資訊可提高儲存容量；然而，此做法(即，褪色及光反應)需求大量的光功率來產生可讀標記。因此，利用此等習知3D記錄方法之記錄速度緩慢。此外，用於此等方法中之媒體一般對光能展現線性反應，且因此，於記錄資料後可能需求一些機構來消除該媒體對光之敏感性以消除非所欲之擦除、資料損失等。
全息儲存係其中資料係以全息圖呈現的光學資料儲存，該等全息圖係由光敏媒體中之兩束光相交產生之三維干涉圖案之影像。更特定言之，含有數位編碼資料之參考光束與信號光束之疊加形成於媒體體積範圍內之3D干涉圖案，發生化學反應以改變或調整光敏媒體之折射率。此調整將來自信號之強度及相位資訊記錄為全息圖。全息圖隨後可藉由將儲存媒體僅曝露於參考光束獲得，該參考光束會與所儲存之全息資料相互作用以產生與用於儲存該全息影像之原信號光束成比例之重構信號光束。
於全息儲存上之早期嘗試係根據基於頁之方法，即，將數位資訊之位元作為邏輯0及1之二維陣列編碼入體積全息圖，體積全息圖橫切記錄有全息圖之必然線性媒體之「片」。由於利用相對大體積之媒體，故利用基於頁之方法所需之記錄及讀出設備可能複雜且昂貴，及於該媒體中之讀取或寫入對溫度波動及振動，以及寫入或讀取波長或強度之微小改變極其敏感。
由於此等缺點，對全息資料儲存之新近研究已著重於位元式方法，其中資訊之各位元(或少數位元)係由局域化至媒體內之微觀體積以建立反射讀出光之區域之全息圖表示。可將此等局域化體積全息微反射體佈置於遍佈媒體體積之多個資料層中。於此佈置中，於層中之資料之讀出及記錄必然會使鄰接層曝露於記錄/讀出輻射，及因此，雖然已顯示線性材料適用於單位元應用中之全息資料儲存，然而具有可支援許多資料層而於寫入及讀取步驟期間不影響其他資料層之媒體將更具優勢。
企盼可適用於位元式資料儲存方法之材料，因用於讀取及寫入該材料之設備已可自市面購置，或藉由修改輕易購置之讀取及寫入設備來輕易提供。此外，藉由位元式方法之全息資料儲存對溫度、波長、強度變化及振動相較於利用基於頁之方法所儲存之全息資料更穩定。為可最佳地用於記錄全息圖，及特定言之，微全息圖，位元式資料儲存材料需為非線性，及此外，回應於記錄光合意地展現至少約0.005至約0.05之折射率變化(Δn)。最後，於材料中藉由記錄光產生之折射率調整之大小將界定關於指定系統組態之繞射效率，其轉換為訊雜比、位元錯誤率及可獲資料密度。
因此，仍需求可針對記錄光強度展現非線性(或「臨界」)回應且適用於位元式全息資料儲存之光學資料儲存媒體。特定言之，宜限制儲存於媒體中之全息圖之深度以獲得增加之容量。此外宜以不顯著改變周圍媒體之折射率且觀察不到各深度下之全息圖效能實質降低之方式寫入此等資料儲存媒體。
提供一種組合物，其包含可於三重態激發(Tn ；n>1)時發生改變之反應物及包含可吸收約405 nm下之光化輻射以將上三重態-三重態能量轉移至該反應物之一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑。
提供一種光學資料儲存媒體。該媒體包含聚合物基質、可於三重態激發(Tn ；n>1)時發生改變之反應物及包含可吸收約405 nm下之光化輻射以將上三重態-三重態能量轉移至該反應物之一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑。
亦提供光學資料儲存之方法。該方法包含提供一種包含敏化劑及反應物之光學資料儲存媒體。該反應物可於三重態激發時發生改變及該線性敏化劑包含一或多種鉑乙炔基錯合物且可吸收光化輻射以將上三重態-三重態能量轉移至該反應物。
當參照附圖閱讀以下實施方式時，可更佳地理解本發明之此等及其他特徵、態樣及優勢，於全部附圖中類似符號表示類似零件。
除非另外說明，否則本文中所使用之技術及科學術語具有如熟習本發明所屬技藝者一般理解之相同意義。如本文所使用之術語「第一」、「第二」等不表示任何次序、量、或重要性，而係用於將一元件與另一者區分。此外，術語「一」不表示量之限制，而係表示存在至少一所述物件，及除非另外說明，否則術語「前」、「後」、「底」及/或「頂」僅為說明之便利而使用，且不限制於任一位置或空間取向。若揭示範圍，則所有範圍中關於相同組分或特性之端點係包含在內且可獨立地組合(例如，範圍「至大約25重量%，或更具體而言，約5重量%至約20重量%」係包含端點及範圍「約5重量%至約25重量%」之所有中間值等)。連接數量使用之修飾詞「約」係包含所述值且具有由上下文確定之意義(例如，包括與特定量之測定相關之偏差程度)。
如本文所使用，「繞射效率」意指當於全息圖位置測定時由全息圖反射之光束功率相對於入射探測光束功率之比率，同時「量子效率」意指所吸收之光子發生化學變化以產生折射率變化之機率。「通量」意指橫越單位面積之光束橫截面之光學光束能量之量(以，例如，焦耳/cm2 測定)，同時「強度」意指光學輻射通量密度，例如，於單位時間內橫越單位面積之光束橫截面之能量值(以，例如，瓦特/cm2 測定)。
本文提供一種包含反應物及非線性敏化劑之組合物。更特定言之，該組合物包含可於三重態激發(Tn ；n>1)時發生變化之反應物及包含一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑。該非線性敏化劑可吸收，例如，呈一或多個光子形式之入射光化輻射，及隨後藉由三重態-三重態能量轉移將能量轉移至該反應物分子以將反應物分子重排成產物。用於本發明光學資料儲存媒體中之非線性敏化劑可將來自具有極短壽命(數奈秒至數μ(微)秒)之上三重態(Tn ，其中n>1)之能量轉移至反應物。
於一些實施例中，本發明非線性敏化劑一般可依序吸收兩種光子。此外，一旦本文所描述之敏化劑將所吸收之能量轉移至反應物，則其等回復至其等原始態，且可重複該過程許多次。因此敏化劑實質上不會隨時間損耗，儘管其等吸收能量並將其釋放至一或多個反應物之能力會隨時間降低。此與習慣上稱為光敏材料之材料相反，該等光敏材料可吸收能量(一般為單一光子)且不將其轉移至其他分子，而係轉化成新結構，或(如此一來)與另一分子反應以形成新化合物。
於一實施例中，非線性敏化劑包含展現反飽和吸收(RSA)之鉑乙炔基錯合物。更特定言之，及雖然已知許多RSA並已用於非線性應用中，但習知之RSA一般展現更適宜「綠色」雷射(即，使用具有約532 nm波長輻射之雷射)使用之吸收光譜及非線性光學回應。相反地，本發明鉑乙炔基錯合物係適宜「藍色」雷射(即，利用具有約405 nm波長輻射之雷射)使用。
非線性敏化劑宜包含一或多種鉑乙炔基錯合物，及更特定言之，可將來自上激發三重態(Tn )之能量轉移至鄰近反應物之一或多種鉑乙炔基錯合物。適宜用於光學資料儲存媒體中之鉑乙炔基錯合物包括其中鉑參與π電子系統之離域化及/或具有經由系統間跨越連接至單重態躍遷之三重態能階之任何物質。此等錯合物之實例包括，但非限於，以下反式鉑化合物：雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基聯苯)鉑(PPE)及雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基-1-(2-苯基乙炔基)苯)鉑(PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦)Pt(II)(正丁基PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-氟苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(F-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(4-MeO-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦)Pt(II)(Me-PE2)、雙(1-乙炔基-4(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(3,5-二MeO-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-N，N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(二Me胺基-PE2)。於一些實施例中，鉑錯合物可包含PE2或PPE中之一或多者。
用於該組合物中之非線性敏化劑之量可視其在入射光化輻射波長下之光密度而定。敏化劑之溶解度亦可係一因素。一般而言，敏化劑可以佔該組合物總重量之約0.002重量%至約5重量%之量使用。
用於本發明組合物中之反應物可於三重態激發時發生變化。參照圖3，用於本發明光學資料儲存媒體中之反應物具有由箭頭307指示之低於由箭頭308指示之敏化劑之T2 態能量但高於由箭頭309指示之敏化劑之T1 態能量之三重態能量。反應物亦可接收來自敏化劑之上三重態(T2 或更高)之能量，及發生變化以形成產物。
如本文所使用，術語「變化」意欲包括反應物之任何「間接」光化學反應，例如，光二聚作用或異構化。光二聚作用係一種雙分子光化學過程，其涉及經電子激發之不飽和分子與結構上類似及/或相同種類之未激發分子經歷加成反應(例如，兩烯烴組合形成環丁烷環狀結構)。於此反應中發生之共價鍵結產生一新部分，其一般可被歸類為光產物。當詞語「間接」與諸如光二聚作用或光化學反應或光反應之術語組合使用時，其意指反應物不直接自吸收光子，而係自另一分子(如，例如，敏化劑或介體)接收能量，該另一分子首先吸收光子及隨後將一部份彼能量轉移至反應物，然後發生二聚作用。
適用於所描述組合物之一些實施例中之反應物之實例包括，但非限於，(i)可發生二聚作用以致需求較小體積變化來自反應物變為產物之彼等物，例如，不藉由反應物之直接光激發，而係藉由自光激發敏化劑至反應物之間接「非輻射能量轉移」(於本情況中為三重態-三重態能量轉移)路徑發生二聚作用過程之反應物；(ii)非線性敏化劑接收來自兩光子過程之能量並將彼能量傳遞至一反應物，該反應物隨後與第二反應物縮合而提供產物之彼等物；(iii)當於聚合物主鏈上衍生時，可提供極大折射率改變，該改變對應於材料之可利用容量，例如，若將>85%之反應物轉化為產物時可獲得至少約0.08之Δn最大 之彼等物；及(iv)當於聚合物主鏈上衍生時可發生分子間及分子內縮合反應，藉此加速其等消耗，及藉由小於10 J/cm2 之入射通量提供所需之折射率(Δn)變化(此係因經敏化之光反應之較高量子效率之故，此於(例如)併入該組合物之資料儲存媒體中亦可提供較大繞射效率及較短記錄時間)之彼等物。
如彼等本技藝之一般技術者所瞭解，全息資料儲存之基本要求係可於全息圖中產生相較於周圍材料約為0.005至0.05之個別邊紋之折射率變化(dn)。然而，並不可能測定個別邊紋之折射率。折射率(RI)測定可於整體材料上利用與稱為橢偏計之儀器組合之旋塗樣品實施。因此，首先測試用於此等應用中之反應性材料以藉由測定未反應樣品之RI來確定材料可獲得之凈dn及隨後將大於85%之材料轉化成反應形式並再測定RI以確定dn。關於全息資料儲存中之全息圖之重要特徵係具有充足量之光反射回(繞射)至探測器以表示一位元之資訊。此可藉由測定材料之繞射效率來確定。實驗上，最為便利的係使用相對低數值孔徑(NA)的透鏡及寫入相對大的全息圖以記錄相對大的繞射效率。例如，基於耦合波理論之預測，就指定的折射率調整幅度而言，DE近似地與全息圖深度之平方成正比。全息圖深度近似地與NA2 成反比，此獲得總體上呈DE~1/NA4 之關係。因此，DE尤其係反應性材料之回應、所使用透鏡之NA及用於記錄全息圖之通量之函數。由於該等參數常因操作全息資料儲存之實驗者而不同，故一般認為使彼等測定值反向關聯至近似dn係比較材料/系統之較佳方法。
可使用具有介於敏化劑之T1 與T2 態之間之三重能態之任何反應物，及因此適宜反應物之選擇可視期望敏化劑之選擇而定。適宜反應物包括，但非限於，二苯乙烯。預期可用於本文所揭示之光學儲存媒體中之二苯乙烯之具體實例包括，但非限於，反式-二苯乙烯、間-(或)對-鹵基(F、Cl、Br或I)取代之二苯乙烯、間-(或)對-反式甲基二苯乙烯、反式-[間-(或)對-]氰基二苯乙烯、反式-[間-(或)對-]甲氧基二苯乙烯、[3,3']或[4,4']、或[2,4]或[3,4]二甲氧基、二氟、二溴、二氯、二碘取代之反式二苯乙烯、反式-2,4,6-三甲基二苯乙烯、反式-2,2',4,4',6,6'-六甲基二苯乙烯或其等組合。
再更具體而言，適宜反應物包括(E)-1-甲氧基-4-苯乙烯基苯、(E)-1-氟-4-苯乙烯基苯、(E)-1-氯-4-苯乙烯基苯、(E)-1-溴-4-苯乙烯基苯、(E)-1-碘-4-苯乙烯基苯、(E)-1-甲氧基-3-苯乙烯基苯、(E)-1-氟-3-苯乙烯基苯、(E)-1-氯-3-苯乙烯基苯、(E)-1-溴-3-苯乙烯基苯、(E)-1-碘-3-苯乙烯基苯、(E)-1-氰基-4-苯乙烯基苯或其等組合。
又其他適宜的反應物包括(E)-1,2-雙(4-甲氧基苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(4-氟苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(4-氯苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(4-溴苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(4-碘苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(3-甲氧基苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(3-氟苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(3-氯苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(3-溴苯基)乙烯、(E)-1,2-雙(3-碘苯基)乙烯，或其等組合。
又其他適宜的反應物包括(E)-1-甲氧基-2-(4-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-1-氟-2-(4-氟苯乙烯基)苯、(E)-1-氯-2-(4-氯苯乙烯基)苯、(E)-1-溴-2-(4-溴苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-2-(4-碘苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-2-(4-氰基苯乙烯基)苯、(E)-1-甲氧基-3-(4-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-1-氟-3-(4-氟苯乙烯基)苯、(E)-1-氯-3-(4-氯苯乙烯基)苯、(E)-1-溴-3-(4-溴苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-3-(4-碘苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-3-(4-氰基苯乙烯基)苯、(E)-1-甲氧基-2-(3-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-1-氟-2-(3-氟苯乙烯基)苯、(E)-1-氯-2-(3-氯苯乙烯基)苯、(E)-1-溴-2-(3-溴苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-2-(3-碘苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-2-(3-氰基苯乙烯基)苯或其等組合。
於其他實施例中，反應物可包含一或多種肉桂酸酯材料、肉桂醯胺及肉桂酸酯衍生物，如最近發現並揭示於與本文同時申請並針對任何及所有目的以引用全文之方式併入本文之標題為「Optical Data Storage Media and Methods of Using the Same」代理檔案號碼238407-1，美國專利申請案第12/550521號中之彼等物，條件係不與本文教義直接矛盾。於一些實施例中，可使用可發生[2+2]間接光二聚作用及間接光聚合作用之肉桂酸酯材料，係因其等於405 nm下之透明度(可忽略的UV吸收)盡可能減小肉桂酸酯之線性褪色及僅促進自激發敏化劑之三重態-三重態能量轉移。於一些實施例中，肉桂酸酯材料宜包含聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)，其具有佔聚肉桂酸乙烯酯總重量之約54重量%至約75重量%之聚乙烯基主鏈之肉桂酸酯含量。
聚肉桂酸乙烯酯及肉桂醯胺類似物之實例包括，但非限於，聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)、聚乙烯基4-氯肉桂酸酯(PVClCm)、聚乙烯基4-甲氧基肉桂酸酯(PVMeOCm)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基丙烯酸酯)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(4-氯苯基丙烯酸酯)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(4-甲氧基苯基)丙烯酸酯、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基)丙烯醯胺、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-氯苯基)丙烯醯胺)、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二芳基)雙(3-(4-甲氧基苯基)丙烯醯胺。此等物顯示如下：
其中R=H或肉桂酸酯
X=H(聚肉桂酸乙烯酯(PVCm))、OMe(聚乙烯基4-甲氧基肉桂酸酯(PVMeOCm)、或Cl(聚乙烯基-4-氯肉桂酸酯(PVClCm)
其中X=(對)-H：(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基丙烯酸酯)或X=(對)-C1：(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-氯苯基)丙烯酸酯)或X=(對)-MeO：(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-甲氧基苯基)丙烯酸酯)
其中X=(對)-H：(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基)丙烯醯胺)或X=(對)-Cl：(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-氯苯基)丙烯醯胺)或X=(對)-MeO：(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-甲氧基苯基)丙烯醯胺。
反應物一般係以相對高的濃度存在以促進更有效之三重態能量轉移。例如，反應物可以佔組合物總重量之約2重量%至約80重量%之量存在於組合物中。
視需要，該組合物可進一步包含介體以協助上三重態能量自敏化劑轉移至反應物。介體之三重態(T1m )宜(a)低於敏化劑之三重態(Tn ；n>1)但高於敏化劑之T1 及(b)高於反應物之三重態(T1r )，或理想上介於約50 kcal/mol與90 kcal/mol之間。
適宜介體之實例包括，但非限於，苯乙酮(T1 78 kcal/mol)、苯二甲酸二甲酯(T1 73 kcal/mol)、苯丙酮(T1 72.8 kcal/mol)、異丁醯苯(T1 71.9 kcal/mol)、環丙基苯基酮(T1 71.7 kcal/mol)、去氧安息香(T1 71.7 kcal/mol)、咔唑(T1 69.76 kcal/mol)、環氧聯苯(T1 69.76 kcal/mol)、二苯并噻吩(T1 69.5 kcal/mol)、2-二苯甲醯苯(T1 68.57 kcal/mol)、二苯甲酮(T1 68 kcal/mol)、聚乙烯基二苯甲酮(T1 68 kcal/mol)、1,4-二乙醯基苯(T1 67.38 kcal/mol)、9H-茀(T1 67 kcal/mol)、三乙醯基苯(T1 65.7 kcal/mol)、噻噸酮(T1 65.2 kcal/mol)、聯苯(T1 65 kcal/mol)、菲(T1 62 kcal/mol)、菲(T1 61.9 kcal/mol)、黃酮(T1 61.9 kcal/mol)、1-萘甲腈(T1 57.2 kcal/mol)、聚(β-萘醯基苯乙烯)(T1 55.7 kcal/mol)、茀酮(T1 55 kcal/mol)及其等組合。
若存在，則所使用之介體之量應不過多以免導致自淬滅，即，當介體之兩三重態彼此相遇時產生介體之單重態及基態。任何介體之最佳量亦可視特定敏化劑而定。基於此等考慮，介體之可用濃度可佔組合物總重量之約1重量%至約20重量%。
所提供之組合物可用於其等特性可提供益處之任何應用中。此等應用之實例包括，但非限於，光學波導、梯度指數透鏡、光學資料儲存媒體及數位全息成像。
光學波導係用作積體光學電路中之組件且可以各種方式製造。一方式係使用雷射來圖案化光敏材料，產生由具有不同折射率之「敷層」材料包圍之一折射率材料之「核心」以用於引導光。一般而言，此等光敏材料係線性回應性；需令圖案化雷射及發生折射率變化之材料之吸收之波長均處於遠離實際上於波導中傳播之光波長的波長處。此係必需的，係因若波導光束與於核心中傳播之光相同或接近，則其會令敷層材料褪色及加寬波導；使其降解並變得不可用。然而，藉由此等材料，媒體將僅於圖案化期間於光束之最高強度區域變化，及與臨界效應一起，可於核心與敷層區域之間產生更清晰對比。此外，類似波長之光於較低強度下可沿核心傳播且不會使敷層材料降解。因此，光學波導可藉由併入本文所描述之組合物而改良。
梯度指數(GRIN)透鏡亦可自本文所描述之組合物製造。GRIN透鏡係一種其材料折射率係作為媒體中空間座標之函數連續變化之透鏡。藉由本發明組合物，可藉由利用在高功率下操作之雷射圖案化將組合物轉化成GRIN透鏡。或者，可以類似方式將含組合物之空白透鏡改質成GRIN透鏡。優點係該等透鏡可供各種波長下之低功率光束使用而不存在令GRIN褪色及損壞該等透鏡之風險。
數位全息成像係一種製造可不藉助特殊鏡片(自動立體)即可用於觀察之3D影像之方式。此等方式可用於製造政府或商用，如用於擁有摩天大樓之城市之可自各種角度觀察之互動式3D顯示器。此外，使用具有臨界特性之所述組合物可恰當地圖案化而不會令周圍光褪色。
本文亦提供一種除了非線性敏化劑、反應物及視需要之介體外，進一步包含聚合物基質之光學資料儲存媒體。該光學資料儲存媒體合宜地展現對光化輻射之非線性回應，即，就低於臨界值之入射雷射光而言折射率無實質變化，且高於臨界值之折射率顯著變化。有利地，雖然記錄入此媒體僅可藉由具有超過臨界值之功率或強度之光實施，然而，所記錄之資料可重複及實質上無損地藉由具有低於臨界值之強度之光讀取。預期記錄於本發明光學資料儲存媒體中之微全息圖之大小較用於記錄其等之光束小。最後，該媒體包含可吸收約405 nm下之光化輻射以使上三重態-三重態能量轉移至該反應物，以使該媒體之儲存容量最優化，同時令該媒體仍可與現有習知儲存格式(例如，藍光)相容之敏化劑。
光學資料儲存媒體包含分散於聚合物基質中之非線性敏化劑及反應物。該非線性敏化劑可吸收(例如)呈一或多種光子形式之入射光化輻射，及隨後將能量轉移至反應物分子以引發反應物分子重排成產物，該產物進而調整媒體之折射率。此調整記錄來自入射光化輻射之強度及相位資訊作為全息圖。使用非線性(或「臨界」)敏化劑相對於線性敏化劑之優點可藉由參照圖1A、1B及2進一步理解。
更特定言之，圖1A顯示線性光敏材料對入射光化輻射之回應，同時圖1B顯示臨界材料對入射光化輻射之回應。如圖1A中所示，線性光敏材料會使反應發生於任何功率密度(強度)之記錄光下，且所獲得之折射率變化(Δn)之量對於材料所接收之相同輻射能(通量)係相同的。相對地，臨界材料僅使反應發生於等於及高於特定光強度之記錄光下。
因此，如圖2中所示，於包含線性光敏材料之光學資料儲存媒體200中，動態消耗範圍將發生於非定址體積中，實質上光化輻射通過之任何地方，如切面201所示。相對地，若光學資料儲存媒體200包含臨界材料，則於非定址體積中之動態消耗範圍減小或消除且消耗將實質上僅發生於目標體積中，即，於光化輻射之焦點202處。因此，於本發明光學資料儲存媒體中使用臨界材料有利於記錄至嵌埋於整個媒體中之位元式資料層中而不會影響預記錄有資料之鄰接層或可利用於後續記錄之空閒空間。此外，由於緊密聚焦之雷射束之光強度穿過焦點之深度劇烈變化且一般係於光束腰(最窄橫截面)處達到其最大值，故媒體之臨界回應自然將限制材料轉化使其僅發生於光束腰之附近。此會減小各層中之微全息圖大小，藉此有利於增加本發明媒體之層中之資料儲存容量，以使該媒體之總資料儲存容量亦得以增加。包含臨界材料之光學資料儲存媒體亦將有利地於周圍光中維持實質上穩定，以致曝露於周圍光不會導致實質劣化或損壞媒體。
如上所述，用於本發明組合物及光學資料儲存媒體中之非線性敏化劑可將來自上三重態(Tn ，其中n>1)之具有極短壽命(數奈秒至數μ(微)秒)之能量轉移至反應物。轉移來自Tn 態之能量之能力提供本文所提供之光學資料儲存媒體非線性、臨界特性。即，Tn 激發態吸收僅於敏化劑受高強度光(例如，具有比周圍光大至少2個數量級或更大強度之光)激發時明顯，且當經受低能輻射時極小。此令包含非線性敏化劑之本發明光學資料儲存媒體對低強度輻射(例如，讀取或周圍光)維持實質上透明及惰性，且僅回應等於或接近焦點之高能記錄光改變其特性(吸收性，進而，折射率)。因此，本發明光學資料儲存媒體展現微全息圖資料之位元式記錄所期望及/或必需之臨界行為。
圖3係顯示展現反飽和吸收之敏化劑之上三重態Tn 激發態吸收及所產生能量轉移之示意性能階圖。如能階圖300中所示，箭頭301顯示當光子自單重基態S0 躍遷至第一激態S1 時之基態吸收截面。由箭頭302表示之系統間穿越速率表示當敏化劑自激發單重態S1 遷移至對應的三重態T1 時所發生之能量轉移。箭頭303顯示激發三重態吸收截面。一旦藉由後續線性吸收達到更高階三重態Tn ，則可進行兩上激發衰減過程。由圖3中之箭頭304表示之一可能衰減過程係藉由內部轉換(IC)非輻射緩解至較低T1 態。另一可能衰減過程係由圖3中之箭頭305表示，且涉及能量自敏化劑釋放及此能量經由三重態-三重態能量轉移轉移至反應物。隨後反應物經歷由箭頭306表示之變化以形成全息光柵並於該處記錄資料。
用於光學資料儲存媒體中之非線性敏化劑之量可視用於記錄全息圖之光波長之光密度而定。敏化劑之溶解度亦可係一因素。一般而言，敏化劑可以基於光學資料儲存媒體之總重量之約0.002重量%至約5重量%之量使用。
於一些實施例中，預期光學資料儲存媒體展現適宜記錄高資料密度之微全息圖之折射率變化(Δn)，例如，至少約0.005，或至少約0.05或甚至更大之折射率變化。由於可藉由本發明光學資料儲存媒體所獲得之折射率變化/繞射效率，該媒體可於大小與單張CD或單張DVD相近之碟片上儲存約1 TB之資訊。
此外，使用本文所揭示之反應物提供相較於習知反應物之雙折射率的顯著降低。最後，所描述之光學記錄媒體提供快速建立高解析度微全息圖之能力，並盡可能減少熱形成及可導致所獲得全息圖案污染之向周邊位置之信號洩漏。
反應物一般係以相對高的濃度存在，以使聚合物基質中之光學特性發生大變化及促進更有效之三重態能量轉移。例如，反應物可以基於光學資料儲存媒體總重量約2重量%至約80重量%之量存在於光學資料儲存媒體中。
當於聚合物主鏈上衍生時，反應物可於光學資料儲存媒體中提供較習知反應物高之負載的可能性。即，雖然當於聚合物主鏈上衍生時，習知反應物之負載可能限制於至多約30重量%，然而，本文所述之新穎反應物可以基於光學資料儲存媒體總重量之遠較大之負載(即，甚至高達約90重量%)負載於聚合物主鏈上。
反應物可與光學資料儲存媒體之聚合物基質共價連結，或以其他方式與其關連。例如，可利用藉由肉桂酸酯官能化之聚合物作為聚合物基質，及例如，聚肉桂酸乙烯酯可便利地自市面購置。於此情況中，光學資料儲存媒體可包含基於光學資料儲存媒體總重量更高負載量之反應物，例如，高達約90重量%。
若使用，可將任何所需之介體共價連結至聚合物基質，或以其他方式與聚合物基質相關聯。以此方式將介體併入聚合物基質中可利用較高濃度之介體，其進而可增加資料儲存媒體之記錄效率。
可將所需之敏化劑及反應物及視需要之介體實質上均勻地分散於整個聚合物基質，或可以有利於光學資料儲存媒體中之位元式資料記錄之任何方式分散。聚合物基質可包含直鏈型、支化型或交聯聚合物或共聚物。可使用任何聚合物，條件係可將敏化劑及反應物實質上均勻地分散其中。此外，所使用之任何聚合物宜實質上不影響上三重態能量轉移過程。聚合物基質宜包含在記錄及讀取光學資料儲存媒體所涵蓋之波長下為光學透明或至少具有高透明度之聚合物。
用於聚合物基質中之適宜聚合物之具體實例包括，但非限於，聚(甲基丙烯酸烷基酯)，如聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚乙烯醇、聚(丙烯酸烷基酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚(二氯亞乙烯)、聚(乙酸乙烯酯)等。
聚合物基質亦可含有增塑劑，如苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯或己二酸二(2-乙基bexy)。增塑劑可藉由促進分子移動來增強記錄效率。典型增塑劑濃度可係基於儲存媒體總重量在約1重量%至約20重量%之間，或約2重量%至約10重量%之間。
本文所描述之光學資料儲存媒體可呈自支撐形式。或，可將資料儲存媒體塗覆於支撐材料上，如聚甲基(甲基丙烯酸酯)(PMMA)、聚碳酸酯、聚(對苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚苯乙烯或乙酸纖維素。於需使用支撐材料之彼等實施例中，亦可使用無機支撐材料，如玻璃、石英或矽。
於此等實施例中，可處理支撐材料之表面以改良光學資料儲存媒體對支撐物之黏附性。例如，可藉由電暈放電處理支撐材料之表面然後再塗覆光學資料儲存媒體。或者，可將諸如鹵化酚或經部份水解之氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之底塗層塗覆於支撐材料以增加對儲存媒體之黏附性。
一般而言，本文所描述之光學資料儲存媒體可藉由摻合所需之敏化劑、反應物、介體(若需要)及聚合物基質來製備。此等物之比例可於大範圍內變化，且最適比例及摻合方法可輕易地由熟習本技藝者確定。例如，敏化劑可以佔光學資料儲存媒體總重量之約0.01重量%至約90重量%之濃度存在，及反應物可以約2重量%至約80重量%，或甚至高達約90重量%之濃度存在。
實例1-鉑-乙炔基錯合物之合成
起始化學物質： (均自Aldrich)購置四氯鉑酸鉀、三正丁基膦、CuI、苯基乙炔、4-碘-(三甲基矽烷基乙炔基)苯、二氯雙(三苯基膦)鈀(II)、二乙胺、4-乙炔基聯苯、4-乙炔基-1-苯甲醚，及收到即用。
順式-PtCl 2 (PBu 3 ) 2 (3) 。將四氯鉑酸鉀(5.063 g，12.197 mmol)及水(60 g，3.33 mol)添加至250-ml之3頸圓底燒瓶中。將溶於100 ml二氯甲烷(134.1 g，1.56 mol)之三正丁基膦(5.148 g，25.44 mmol)溶液傾入水溶液中。形成兩相及5分鐘後，由於形成產物，有機層出現亮鮭紅色彩。藉由頂置式攪拌器將混合物劇烈攪拌過夜。使用分液漏斗收集鮭紅色有機層並以二氯甲烷進一步萃取水性層。濃縮經組合之有機樣品，獲得8.061 g(99%)作為順式與反式異構體之混合物的淺黃色固體產物。1 H NMR(C6 D6 )δ: 2.01(m,12H),1.72(m,12H),1.49(m,12H),1.02-0.91(m,18H)。13 C{1 H}NMR(C6 D6 ) 26.03,24.37,20.67,13.76。31 P(CDCl3 ) 2.06-順式。
根據反應時間及處理製程，獲得全順式或順式與反式異構體之混合物及可利用31 P及/或195 Pt NMR光譜儀確定其比例。據報告順式→ 反式之熱異構化係於高於其熔點(144℃)下發生6 。然而，於後續實驗期間發現3 或4 與末端乙炔基之偶合反應自起始材料中之任何順式異構體產生熱力學上更穩定之反式化合物。
圖4顯示製備供評估用之兩類鉑化合物之基礎結構。以下列舉之此等具體分子中之各者亦將首字母用作識別符號。此等符號係顯示於結構下方及通用於文獻中。針對6c之命名方案係針對一對苯基苯基乙炔基(PPE)基團且PE2係來自兩個苯基乙炔基部分對。
除基礎的PE2化合物外，亦製備一系列經取代之PE2。整個3步式過程顯示於圖5中。針對所製備之對位上具有以下R基團之化合物進行實驗：氫(PE2)、氟(F-PE2)、正丁基(n-Bu-PE2)、甲氧基(MeO-PE2)、甲基(Me-PE2)及二甲基胺基(DMA-PE2)。此外，於圖中未顯示3,5-二甲氧基類似物。合成係進行如下。去氫鹵化及於7與8之間之C-C鍵形成可以良好得率獲得二炔9。去保護矽烷基後，接著鈀催化之反應以獲得所需之鉑化合物(6)。
雙(1-乙炔基-4-(4-聯苯乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦)Pt(II)(PPE)(6c)。 將反式二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)(1.761 g，2.626 mmol)添加至3頸圓底燒瓶(100 ml)，接著添加CuI(0.005 g，0.026 mmol)、4-乙炔基聯苯(1.001 g，5.616 mmol)及二乙胺(65 ml，592 mmol)。於N2 下將黃色溶液攪拌過夜。蒸發溶劑，留下黃色固體，將此黃色固體再溶於己烷/苯中並藉由氧化鋁過濾(己烷/苯(1：1))。蒸發溶劑後，獲得亮黃色晶體(1.878 g，75%)。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.61(d,J=7.3 Hz,4H),7.49(d,J=7.3 Hz,4H),7.44(t,J=7.8 Hz,4H),7.37(m,6H),2.19(m,12H),1.66(m,12H),1.49(m,12H),0.97(t,J=7.1 Hz,18H)。
(4-苯基乙炔基)三甲基矽烷基乙炔基苯(9)。 於500-ml Morton圓底燒瓶中，添加4-碘-(三甲基矽烷基乙炔基)苯8 (2.19 g，7.29 mmol)，接著添加CuI(0.13 g，0.67 mmol)，二氯雙(三苯基膦)鈀(II)(0.089 g，0.13 mmol)及100 ml三乙胺。於N2 下攪拌反應，同時令溫度升高至迴流。逐滴添加苯基乙炔7 於三乙胺(10 ml)中之溶液，及溶液自半透明、透明黃色變為深綠色。3天後，將反應混合物冷卻至周圍溫度及將二氯甲烷與己烷之混合物添加至反應燒瓶。經由CeliteTM 過濾混合物，隨後藉由飽和NH4 Cl清洗。藉由二氯甲烷萃取水性層及合併有機層，經MgSO4 乾燥及於真空中濃縮。藉由管柱層析(SiO2 /己烷)純化粗產物，獲得金黃色粉末(1.915 g，95%)。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.56(m,2H),7.48(m,4H),7.37(m. 3H),0.28(s,9H)。
(4-苯基乙炔基)乙炔基苯。 將(4-苯基乙炔基)三甲基矽烷基乙炔基苯(0.999 g，3.64 mmol)溶於甲醇(90 ml)中，向其添加10 ml 1 N NaOH水溶液並於室溫下攪拌8 。45分鐘後，蒸發溶劑，添加10 ml 1 N HCl及隨後藉由60 ml二氯甲烷萃取混合物，以水清洗(2次)及藉由MgSO4 乾燥。於真空中移除溶劑，留下桔褐色固體。藉由急驟層析(SiO2 /己烷)純化粗產物以獲得68%得率之白色固體(0.444 g)。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.56(m,2H),7.50(m,4H),7.37(m,3H),3.20(s,1H)。
雙(1-乙炔基-4-(苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(PE2)。 將1-乙炔基-4-(苯基乙炔基)苯(1.39 g，6.9 mmol)及反式二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)(2.31 g，3.45 mmol)添加至250 ml 3頸圓底燒瓶，接著添加CuI(25 mg，0.13 mmol)及二乙胺(75 ml)。於室溫、N2 下將混合物攪拌過夜，接著過濾並濃縮以獲得黃色固體。自EtOA再結晶固體以獲得0.61 g作為黃色固體經單離之產物(18%)。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.53(m,4H),7.4 0(m,10H),7.26(t,J=8.2 Hz,4H),2.15(m,12H),1.64(m,12H),1.49(m,12H),0.95(t,J=7.3 Hz,18H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 131.5,131.2,130.7,129.1,128.3,123.6,119.2,111.8,109.4,90.0,89.8,26.4,24.4(t,J=7.3 Hz),24.0(t,J=17.2 Hz) ppm。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-氟苯基乙炔基)苯 。一起添加4-碘苯基三甲基矽烷基乙炔(2.6 g，8.7 mmol)、4-氟苯基乙炔(1.07 g，8.8 mmol)、CuI(18 mg，0.09 mmol)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(0.18 g，0.26 mmol)、三乙胺(20 ml)及THF(25 ml)並於室溫、N2 下攪拌20小時。過濾反應混合物以移除固體，藉由THF(10 ml)清洗，及濃縮至乾。自己烷再結晶粗產物以獲得2.22 g(87%)產物，mp 144至146℃。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.54(m,2H),7.46(m,4H),7.07(mt,J=8.6 Hz,2H),0.28(s,9H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 162.6(J=249.6 Hz),133.5(J=8.1Hz),131.9,131.3,123.1,123.0,119.1(J=3.6 Hz),115.7(J=22.0 Hz),104.6,96.3,90.2,88.7,-0.1 ppm。
1-乙炔基-4-(4-氟苯基乙炔基)苯 。將1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-氟苯基乙炔基)苯(2.2 g，7.5 mmol)溶於CH2 Cl2 (30 ml)中，以MeOH(30 ml)稀釋及隨後藉由粉狀K2 CO3 (2.1 g，15 mmol)處理並於室溫、N2 下攪拌20小時。過濾反應混合物以移除固體，濃縮，再溶於CH2 Cl2 中，藉由水(2次)、鹽水清洗，藉由MgSO4 乾燥，過濾並濃縮至乾以獲得1.43 g(87%)產物，其隨後用於下一反應中。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.54(m,2H),7.49(m,4H);7.05(t,J=8.4 Hz,2H);3.20(s,1H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 162.6(J=250.3 Hz),133.6(J=8.0 Hz),132.1,131.4,123.6,122.0,119.1(J=3.6 Hz),115.7(J=32.0 Hz),90.3,88.6,83.3,79.0 ppm。
雙(1-乙炔基-4-(4-氟苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(F-PE2) 。一起添加1-乙炔基-4-(4-氟苯基乙炔基)苯(1.4 g，6.35 mmol)及反式二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)(2.13 g，3.18 mmol)，接著添加CuI(25 mg，0.13 mmol)及二乙胺(70 ml)。於室溫、N2 下將混合物攪拌45小時，期間形成一固體，接著過濾並濃縮以獲得固體。藉由過濾移除該固體及濃縮濾液，再溶於CHCl3 中，藉由水(2次)、鹽水清洗，藉由MgSO4 乾燥，過濾，濃縮及自EtOAc再結晶固體。發現原固體亦為產物。來自EtOAc之產物之總得率為1.30 g(79%)。mp 149至151℃。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.51(m,4H);7.39(m,4H);7.25(d,J=8.1 Hz,4H);7.08(m,4H);2.1(m,12H);1.63(m,12H);1.48(m,12H),0.95(t,J=7.2 Hz,18H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 162.4(J=249 Hz),133.6(J=8.0 Hz),131.34,131.18,130.95,130.71,129.2,119.4(J=67 Hz),115.7(J=22 Hz),111.9,109.3,89.7,88.7,26.7,24.4(J=7.6 Hz),23.96(J=17.6 Hz),13.8 ppm。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯。 一起添加4-碘苯基三甲基矽烷基乙炔(5.0 g，16.6 mmol)、4-正丁基苯基乙炔(2.67 g，16.0 mmol)、CuI(32 mg，0.16 mmol)、二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)(0.35 g，0.48 mmol)、三乙胺(50 ml)及THF(50 ml)，及於室溫、N2 下攪拌18小時。過濾反應混合物以移除固體及濃縮至乾，再溶於CHCl3 中，藉由水(2次)、鹽水清洗，藉由MgSO4 乾燥，過濾，濃縮及自己烷再結晶固體以獲得2.10 g(40%)產物。粗產物亦可藉由用MeOH清洗而純化。此獲得1.94 g另一產物總得率為79%。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.46(m,6H),7.20(d,J=8.1 Hz,2H);2.63(t,J=7.6 Hz,2H);1.62(m,2H);1.38(m,2H);0.95(t,J=7.2 Hz,3H);0.28(s,9H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 143.7,131.9,131.6,131.3,128.5,123.6,122.7,120.1,104.7,96.1,91.6,88.4,35.6,33.4,22.3,14.0,-0.1 ppm。
1-乙炔基-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯。 將1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯(3.92 g，11.86 mmol)溶於CH2 Cl2 (100 ml)中，以MeOH(40 ml)稀釋及隨後藉由粉狀K2 CO3 (2.1 g，15 mmol)處理及於周圍溫度、N2 下攪拌19小時。過濾反應混合物以移除固體，濃縮，再溶於CHCl3 中，藉由水(2次)、鹽水清洗，藉由MgSO4 乾燥，過濾並濃縮至乾以獲得棕色固體。於矽膠上用15：1己烷/EtOAc溶離，層析固體以獲得富含產物之數個溶離份。合併此等溶離份及藉由95：5己烷/EtOAc再次層析以獲得作為蠟質固體之0.25 g(7%)產物。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.50(s,4H),7.47(d,J=8.2 Hz,2H);7.21(d,J=8.2 Hz,2H);3.20(s,1H);2.63(t,J=7.8 Hz,2H);1.64(m,2H);1.41(m,2H);0.97(t,J=7.5 Hz,3H)。13 C{1 H}NMR(CDCl3 ): 143.8,132.1,11.6,131.4,128.6,124.1,121.6,120.0,91.7,88.2,83.4,78.8,35.6,33.4,22.2,14.0 ppm。
雙(1-乙炔基-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(n-Bu-PE2)。 一起添加1-乙炔基-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯(0.24 g，0.81 mmol)及反式二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)(0.27 g，0.41 mmol)，接著添加CuI(10 mg)及二乙胺(20 ml)。於周圍溫度、氮氣下將混合物攪拌70小時。濃縮反應並與甲醇共沸兩次。將殘餘物溶於2：1己烷/CH2 Cl2 中及藉由水清洗3次。最後一次水洗為中性pH。濃縮溶液及自EtOAc/MeOH再結晶產物。移除溶劑及藉由2：1 MeOH/EtOAc清洗晶體3次。乾燥後，獲得164 mg(35%)之淺棕色產物。1 H NMR(CDCl3 )δ: 7.44(d,4H);7.38(d,4H);7.24(d,4H);7.17(d,4H);2.64(3,4H);2.14(m,12H);1.62(m,16H);1.55-1.35(16H);0.96(m,24H)。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯。 將0.72 g(0.0054莫耳)對甲氧基苯基乙炔、1.51 g(0.005莫耳)4-碘苯基三甲基矽烷基乙炔、0.0102 g(0.0053毫莫耳)CuI、於10 ml THF中之0.102 g(0.146毫莫耳)二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)及10 ml三乙胺之混合物置於50 ml圓底燒瓶中。於室溫、氮氣下將淺桔褐色混合物攪拌3天。隨後過濾反應混合物及於減壓下濃縮濾液。將殘餘物再溶於10 ml氯仿中及藉由水(每次10 ml)清洗該溶液兩次及隨後藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得1.5 g(98.7%得率)固體。1 HNMR: 0.28 ppm(s,9H);3.85 ppm(s,3H);6.90 ppm(d,2H);7.45 ppm(s,4H);7.48 ppm(d,2H)。
1-乙炔基-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯。 將1.5 g(0.0049莫耳)1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯、1.36 g(0.0098莫耳)碳酸鉀、20 ml甲醇及20 ml二氯甲烷之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。於室溫、氮氣下將混合物攪拌過夜。過濾深棕色懸浮液及藉由水(每次20 ml)清洗二氯甲烷溶液兩次。合併水性層及藉由二氯甲烷(每次10 ml)萃取兩次。合併有機層及藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得0.62 g(54.9%得率)固體。1 HNMR顯示期望產物係主要組分。於下一步驟中使用此粗製固體而無需純化。
雙(1-乙炔基-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(MeO-PE2)。 將0.62 g(0.0027莫耳)1-乙炔基-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯、0.89 g(0.00134莫耳)反式二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)、於30 ml二乙胺中之0.012 g(0.063毫莫耳)CuI之混合物裝入100 ml燒瓶中。於室溫下將混合物攪拌過夜。過濾反應混合物並用二氯甲烷清洗固體。濃縮濾液。獲得紅棕色油。藉由矽膠管柱層析純化粗產物。獲得0.49 g純組分。1 HNMR及MS均顯示該組分實際上係氯-(1-乙炔基-4-(對甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)。該反應未進行至完成。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯。 將0.64 g(0.0054莫耳)4-甲基苯基乙炔、1.50 g(0.005莫耳)4-碘苯基三甲基矽烷基乙炔、0.011 g(0.0058毫莫耳)CuI、於10 ml THF中之0.103 g(0.146毫莫耳)二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)及10 ml三乙胺之混合物置於50 ml圓底燒瓶中。開始形成固體時，棕色溶液變成橘黃色懸浮液。於室溫、氮氣下將混合物攪拌3天。過濾並於減壓下濃縮濾液。將殘餘物再溶於25 ml氯仿中及藉由水(每次15 ml)清洗該溶液兩次及隨後藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得1.43 g(定量得率)固體。1 HNMR顯示存在~10%副產物。將該固體產物用於下一步驟而無需進一步純化。
1-乙炔基-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯。 將1.43 g(0.005莫耳)1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯、1.37 g(0.01莫耳)碳酸鉀、20 ml甲醇及20 ml二氯甲烷之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。於室溫、氮氣下將混合物攪拌過夜。過濾深棕色懸浮液及藉由水(每次20 ml)清洗濾液兩次。合併水性層及藉由二氯甲烷(每次10 ml)萃取兩次。合併二氯甲烷層及藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得0.7 g(73.1%得率)棕黃色固體。1 HNMR: 2.40 ppm(2,3H);3.19 ppm(s,1H);7.15-7.18 ppm(d,2H);7.43-7.46 ppm(d,2H);7.49(s,4H)。NMR顯示存在一些副產物。將該固體用於下一步驟而無需進一步純化。
雙(1-乙炔基-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(Me-PE2) 。將0.72 g(0.0033莫耳)1-乙炔基-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯、1.12 g(0.0017莫耳)反式-二氯雙(三正丁基膦)鉑(II)、於45 ml二乙胺中之0.014 g(0.074毫莫耳)CuI之混合物裝入100 ml燒瓶中。於室溫下將泥褐色懸浮液攪拌過夜。過濾反應混合物(深黃色懸浮液)及藉由二氯甲烷清洗固體。濃縮濾液。獲得1.0 g膠質紅棕色殘餘物。藉由自乙酸乙酯(10 ml)再結晶純化粗產物。獲得0.21 g(12.3%得率)黃色晶體。1.9 ppm(m,18H);1.4-1.6 ppm(m,24H);2.0-2.2 ppm(m,12H);2.40 ppm(*s,6H);7.14-7.44 ppm(芳族,16H);m.p. 144至148℃。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯。 將1.31 g(0.0081莫耳)3,5-二甲氧基苯基乙炔、2.25 g(0.0075莫耳)4-碘苯基-三甲基矽烷基乙炔、0.016 g(0.084毫莫耳)CuI、於15 ml THF中之0.155 g(0.22毫莫耳)二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)及15 ml三乙胺之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。淺棕色溶液於一分鐘內變為懸浮液。於~40分鐘後，反應混合物變為具有一些白色沈澱物之橘色溶液。反應後接著TLC。於室溫、氮氣下將混合物攪拌過夜。TLC顯示仍存在起始材料。於室溫下將反應持續攪拌過夜。未發生過多進一步反應。隨後於50℃攪拌過夜。TLC顯示僅存在痕量的起始材料。隨後終止反應及過濾反應混合物及於低壓下濃縮濾液。將殘餘物再溶於15 ml氯仿中及藉由水(每次15 ml)清洗該溶液兩次及藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得2.27 g(90.4%得率)固體。1 HNMR: 0.26 ppm(s,9H);3.83 ppm(s,6H);6.49 ppm(s,1H);6.70 ppm(s,2H);7.47 ppm(s,4H)。
1-乙炔基-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯。 將2.27 g(0.0068莫耳)1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯、1.88 g(0.0136莫耳)碳酸鉀、30 ml甲醇及30 ml二氯甲烷之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。於室溫、氮氣下將該混合物攪拌過夜。經由氧化鋁床過濾深棕色懸浮液以移除一些顏色，及藉由水(每次30 ml)清洗仍為深色之濾液兩次。合併水性層及藉由二氯甲烷(每次20 ml)萃取兩次。合併二氯甲烷層及藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得1.13 g棕色油。藉由製備LC將1：10 EtOAc：己烷用作溶離溶劑純化該粗製油。獲得240 mg(13.5%得率)黃色固體。1 HNMR: 3.20 ppm(s,1H);3.83 ppm(s,6H);6.50 ppm(t,1H);6.71 ppm(d,2H);7.50 ppm(s,4H)。
雙(1-乙炔基-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(3,5-二MeO-PE2)。 將119.5 mg(0.456毫莫耳)1-乙炔基-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯、0.152 g(0.228毫莫耳)反式二氯雙(三正丁基膦)鉑酸鹽(II)、於7 ml二乙胺中之0.003 g(0.0157毫莫耳)CuI之混合物裝入25 ml燒瓶中。於室溫下攪拌反應混合物且其變為微綠黃色混濁混合物。於室溫下使反應進行過夜。NMR顯示反應未完全。於室溫下再持續攪拌24小時及NMR顯示反應不再進行。隨後終止反應。過濾反應混合物及藉由二氯甲烷清洗固體。濃縮濾液。獲得240 mg棕色半固體。藉由製備LC將1：4 EtOAc：己烷用作溶離溶劑純化粗產物。及獲得61 mg純白色固體。1 HNMR: 0.95 ppm(t,18H);1.46-1.62 ppm(m,24H);2.14 ppm(m,12H);3.83 ppm(s,12H);6.47 ppm(t,2H);6.69 ppm(d,4H);7.23 ppm(d,4H);7.38 ppm(d,4H)。
1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯。 將1.17 g(0.0081莫耳)4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔、2.25 g(0.0075莫耳)4-碘苯基-三甲基矽烷基乙炔、0.015 g(0.075毫莫耳)CuI、於15 ml THF中之0.155 g(0.219毫莫耳)二氯化雙(三苯基膦)鈀(II)及15 ml三乙胺之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。於室溫下將淺棕色懸浮液攪拌過夜。TLC顯示存在起始材料。於室溫下使反應再進行24小時及未觀察到進一步反應。隨後於50℃下攪拌過夜。TLC顯示僅存在痕量的起始材料。終止反應及過濾反應混合物。於減壓下濃縮濾液。將殘餘物再溶於15 ml氯仿中及藉由水(每次15 ml)清洗該溶液兩次及隨後藉由無水MgSO4 乾燥，過濾並濃縮。獲得2.26 g(94.9%得率)固體。1 HNMR: 0.28 ppm(s,9H);3.02 ppm(s,6H);6.69 ppm(d,2H);7.41 ppm(d,2H);7.44 ppm(s,4H)。
1-乙炔基-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯。 將2.26 g(0.0071莫耳)1-(三甲基矽烷基乙炔基)-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯、1.97 g(0.0143莫耳)碳酸鉀、30 ml甲醇及30 ml二氯甲烷之混合物置於100 ml圓底燒瓶中。於室溫、氮氣下將該混合物攪拌過夜。過濾深棕色懸浮液及藉由水(每次30 ml)清洗濾液兩次。合併水性層及藉由二氯甲烷(每次20 ml)萃取兩次。合併二氯甲烷層及藉由無水MgSO4 乾燥，過濾及濃縮。獲得1.0 g棕黃色固體。藉由製備LC純化粗產物。收集280 mg經純化之產物。藉由自EtOAc/己烷再結晶進一步純化，獲得112 mg(5.4%得率)純產物。1 HNMR: 3.02 ppm(s,6H);3.17 ppm(s,1H);6.69 ppm(d,2H);7.41 ppm(d,2H);7.46 ppm(s,4H)。
雙(1-乙炔基-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(DMA-PE2) 。將112 mg(0.457毫莫耳)1-乙炔基-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯、0.152 g(0.227毫莫耳)反式-二氯雙(三正丁基膦)鉑酸鹽(II)、於7 ml二乙胺中之0.003 g(0.0157毫莫耳)CuI之混合物裝入25 ml燒瓶中。於室溫下將黃色懸浮液攪拌過夜。過濾反應混合物及濃縮濾液。獲得164 mg深黃色半固體。藉由製備LC純化粗產物。獲得84 mg(33.7%)純產物。1 HNMR: 0.96 ppm(t,18H);1.47 ppm(m,24H);2.03 ppm(m,12H);3.00 ppm(s,12H);6.68 ppm(d,4H);7.36 ppm(d,8H);7.40 ppm(d,4H)。
實例2　線性光學測定
如上所述，藍色RSA染料需於405 nm下具有最小吸收。取得由根據實例1製備之鉑-乙炔基錯合物之UV-Vis光譜，且藉由將吸收轉化為消光係數成波長之函數而將吸收標準化。來自此實例之資料概述於表1中。
所有測定均係於苯中進行。b λ max 及ε max 係針對PPE於苯中及針對PE2於氯仿中測定。405 nm下之消光係數c 係利用濃縮溶液(~10-2 至10-3 M)計算。
實例3.　非線性光學測定
採用非線性光學吸收實驗來確定Pt錯合物之非線性度。測定係利用5 ns脈衝可調諧雷射系統於405 nm波長下操作而進行。Z-掃描係評價材料吸收性之非線性度之一常見非線性光學技術且已記錄於文獻(例如，由H.S. Nalwa及S. Miyata編輯之「Nonlinear Optics of Organic Molecules and Polymers」,CRC Press 1997)中。簡而言之，Z-掃描係一種令樣品移動通過經聚焦之雷射束，使樣品上之光強度改變，及測定作為位置之函數之樣品透射率變化之技術。或者，可令樣品經受可變功率之經聚焦之脈衝雷射束，並可直接測定作為入射輻射之光強度(光學通量)之函數之於雷射波長下之透射率。兩方法獲得染料透射率對入射光強度之相關性，其構成其非線性光學回應。
隨後分析此等相關性以獲得描述鉑乙炔基錯合物之行為之兩參數：臨界強度(Ith )-非線性回應「啟動」時之能量通量，及「k值」-描述高與低強度吸收截面之間之可實現比之強化因子。此等參數確定可使用之光功率範圍、染料特性及反飽和吸收過程之效率。目的係盡可能減小臨界值及盡可能增大k值。
染料濃度係經選擇以獲得約0.8至0.9之透射率。將二氯苯用作溶劑及於與鉑乙炔基錯合物混合後，過濾溶液並將其置於1 mm比色槽中以作Z-掃描測定之用。
圖6A至6B顯示PE2(6A)及PPE(6B)染料於不同雷射強度下之經標準化之透射率對脈衝能量數據。此等數據係自經標準化之透射率對Z-位置之相關性獲得。如此等圖中所示，於低脈衝能量下，極低量之光束被吸收且大部份光透過樣品。然而，隨著脈衝能量提高，吸收越來越多的光且因此透過之光量較少，其證明染料之非線性作用。不展現RSA行為之化合物於較高脈衝能量下將不展現透過光之下降。於各圖中之多條直線表示對相同個別化合物之多次實驗。表2概述自Z-掃描測定獲得之數據。
如表2中所示，PE2及PPE展現非線性特性及低k值。此意指此等染料對吸收截面之增強低。然而，臨界強度(比其大時較高Tn 三重態開始受激發)展現可接受的~100 MW/cm2 之合理能量。
實例3顯示所研究之鉑-乙炔基錯合物展現足以被視為u全息記錄媒體之主要因素之非線性光學特性。
實例4至6　微全息圖記錄
樣品製備
用於展示微全息圖及記錄寫入微全息圖後之反射性之薄膜樣品係製備如下：
實例4. 　鉑乙炔基/二苯乙烯/PMMA將二氯乙烷/二氯甲烷溶劑混合物(15 g，2：8體積比)用作溶劑製備反式二苯乙烯(80 mg)及0.5重量%之PPE(反式雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基聯苯)鉑)與PMMA(0.870 g)之溶液。利用0.45 μm過濾器過濾該溶液，將其傾於玻璃板裝置上之玻璃邊緣(5 cm直徑)上及於維持於約45℃之熱板上乾燥5小時及於約75℃下維持過夜。於熱板上乾燥後，將膜自玻璃板移除及於60℃下真空乾燥6小時。
實例5. 鉑乙炔基/聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)將含有68重量%肉桂酸酯之1 g PVCm(MW 100,000)溶於1：1二氯乙烷/二氯甲烷中。添加0.5重量%之PPE(反式-雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基聯苯)鉑)並藉由攪拌器伴隨在維持於70℃之熱板上加熱溶解材料。隨後利用0.450 mm針管過濾器過濾溶液及將濾液傾入玻璃板裝置上之玻璃邊緣(5 cm直徑)中及於熱板上乾燥，於45℃下維持12小時及於75℃下維持過夜。於熱板上乾燥後，將膜自玻璃板移除並於真空、70℃下乾燥6小時。
實例6. 鉑乙炔基/聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)將含68重量%肉桂酸酯之1 g PVCm(MW 100,000)溶於1：1二氯乙烷/二氯甲烷中。添加1.5重量%之PE2(反式-雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基-1-(2-苯基乙炔基)苯)鉑)及藉由攪拌器伴隨在維持於70℃之熱板上加熱溶解材料。隨後利用0.450 mm針管過濾器過濾溶液及將濾液傾入玻璃板裝置上之玻璃邊緣(5 cm直徑)中及於熱板上乾燥，於45℃下維持12小時及於75℃下維持過夜。於熱板上乾燥後，將膜自玻璃板移除並於真空、70℃下乾燥6小時。
微全息圖記錄
將於405 nm波長下操作之可調諧光學參數振盪器系統用作脈衝光源以記錄及讀取微全息圖。利用具有0.16之數值孔徑(NA)之光學器件將光聚焦於媒體樣品上，獲得約1.6×1.6×17 μm之記錄體積尺寸。用於微全息圖記錄之脈衝能量係介於數十至數百奈焦耳之間，其於此聚焦記錄光束之焦點處容許達到數百MW/cm2 至數GW/cm2 之光強度值。自微全息圖反射之光之讀取係利用比記錄功率小約100至1000倍之相同光束進行。
藉由兩經聚焦及於整個記錄媒體中重疊之高強度逆向行進脈衝記錄光束讀取光學資料儲存媒體中之μ-全息圖之記錄，以產生由光及暗區域(條紋)組成之強度條紋圖案。干涉圖案之照亮區域經歷如上所述之變化，其獲得材料之局部改質折射率，同時暗區域維持不變，藉此建立體積全息圖。本發明臨界光學資料儲存媒體對高強度光敏感且對低強度輻射相對呈惰性。調整記錄光束之功率以使接近光束聚焦區域之光強度高於記錄臨界值(高於此值時會輕易發生變化)，同時於遠離光束焦點之可記錄區域之外部維持低值，藉此避免非所欲之媒體改質(記錄或擦除)。
於μ全息圖記錄期間，利用半波片(λ/2)及第一偏振光束分離器將主要記錄光束分割成信號及參照。令兩二級光束以逆向行進之幾何形狀轉向至樣品及藉由具有至大0.4之數值孔徑(NA)之同一非球面透鏡聚焦以於整個光學資料儲存媒體中重疊。藉由兩四分之一波片(λ/4)將兩光束之偏振轉化為圓偏振以確保光束干涉以產生高對比條紋圖案。以25 nm解析率將樣品及信號光束透鏡安裝於閉路三軸定位台上。於樣品之參照側上使用位置敏感偵測器以對準信號透鏡以使於媒體中之經聚焦之信號與參照光束之重疊最優化，及藉此使記錄最優化。
使用可變衰減器及半波片/PBS組件以控制記錄及/或讀出期間之功率值。此容許將光學資料儲存媒體之μ全息記錄特性作為記錄功率及/或能量之函數測定。此功能相關性區分線性光學資料儲存媒體/記錄，其中所記錄之全息圖之強度很大程度上係由媒體所接收之光能量之總量確定，但不依賴於光強度；與非線性臨界光學資料儲存媒體/記錄，其中記錄效率高度依賴於光強度。於線性媒體中，小量曝露會獲得低強度全息圖，其隨著曝露增加而逐漸增強。相反地，於非線性臨界媒體中，僅可藉由超過臨界值之強度進行記錄。
於讀出期間，阻斷信號光束，及藉由μ全息圖以與入射方向相反之方向反射參照光束。所反射之光束係利用四分之一波片及第二偏振光束分離器自入射光束路徑耦出，並於經校準之光電二極體上以共焦幾何形狀收集以提供繞射效率之絕對測定。藉由相對於讀出光學器件轉移樣品，可獲得微全息圖繞射回應之3D輪廓及評估微全息圖之尺寸。
根據記錄通量，預期實例4之繞射效率係介於約0.03%至約0.26%之間。實例5之繞射效率為0.43%，及實例6之繞射效率為0.031%。
雖然已於本文中顯示及描述僅本發明之特定特徵，然而熟習本技藝者可進行許多修改及改變。因此，應理解後附專利申請範圍意欲涵蓋屬於本發明之真實精神之所有此等修改及改變。
200．．．資料儲存媒體
201．．．切面
202．．．焦點
300．．．能階圖
301．．．顯示基態吸收截面之箭頭
302．．．顯示能量轉移之箭頭
303．．．顯示激發三重態吸收截面之箭頭
304．．．顯示一可能衰減過程之箭頭
305．．．顯示另一可能衰減過程之箭頭
306．．．顯示反應物變化之箭頭
圖1A係線性敏化劑對光化輻射之回應之圖形描述；
圖1B係臨界敏化劑對光化輻射之回應之圖形描述；
圖2係光學儲存媒體之橫截面圖，其顯示當該媒體包含線性敏化劑時光化輻射作用之區域及當該媒體包含臨界敏化劑時光化輻射作用之區域；
圖3係顯示上三重態Tn 激發態吸收及所得關於展現反飽和吸收之敏化劑之能量轉移之示意性能階圖；
圖4顯示適用於本文所述之媒體及方法中之特定鉑-乙炔基錯合物(PPE及PE2)之化學式；
圖5係適用於本發明媒體及方法中之鉑-乙炔基錯合物(PE2)之合成流程圖；
圖6A係得自適用於本發明媒體及方法中之鉑-乙炔基錯合物(PE2)之Z-掃描測定之圖形描述；及
圖6B係得自適用於本發明媒體及方法中之鉑-乙炔基錯合物(PPE)之Z-掃描測定之圖形描述。
200．．．資料儲存媒體
201．．．切面
202．．．焦點

Claims (10)

  1. 一種組合物，其包含：可於三重態激發時發生光化學變化之反應物；及可吸收405nm下之光化輻射以使上三重態能量轉移至該反應物之包含一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑。
  2. 如請求項1之組合物，其中該一或多種鉑乙炔基錯合物包含：雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基聯苯)鉑(PPE)、雙(三丁基膦)雙(4-乙炔基-1-(2-苯基乙炔基)苯)鉑(PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-正丁基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(n-Bu-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-氟苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(F-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(MeO-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-甲基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基)膦Pt(II)(Me-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(3,5-二甲氧基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(3,5-二MeO-PE2)、雙(1-乙炔基-4-(4-N,N-二甲基胺基苯基乙炔基)苯)雙(三正丁基膦)Pt(II)(DMA-PE2)或其等組合。
  3. 如請求項2之組合物，其中該一或多種鉑乙炔基錯合物包含PPE及PE2或其等組合。
  4. 如請求項1之組合物，其中該反應物包含二苯乙烯衍生物、肉桂酸酯衍生物、肉桂醯胺衍生物或其等組合。
  5. 如請求項1之組合物，其進一步包含聚合物基質且適宜用作波導、光學資料儲存媒體、梯度指數(GRIN)透鏡或 用於數位全息成像。
  6. 一種光學資料儲存媒體，其包含：聚合物基質；可於三重態激發時發生光化學變化之反應物；及可吸收405nm下之光化輻射以使上三重態能量轉移至該反應物之包含一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑。
  7. 如請求項6之光學資料儲存媒體，其中該一或多種鉑乙炔基錯合物包含PPE及PE2或其等組合。
  8. 如請求項6之光學資料儲存媒體，其中該反應物包含肉桂酸酯、肉桂酸酯衍生物、肉桂醯胺衍生物或其等組合。
  9. 如請求項8之光學資料儲存媒體，其中該肉桂酸酯、肉桂酸酯衍生物或肉桂醯胺衍生物包含聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)、聚乙烯基4-氯肉桂酸酯(PVClCm)、聚乙烯基4-甲氧基肉桂酸酯(PVMeOCm)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基丙烯酸酯)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(4-氯苯基丙烯酸酯)、(2E,2'E)-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(4-甲氧基苯基)丙烯酸酯、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-苯基)丙烯醯胺、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二基)雙(3-(4-氯苯基)丙烯醯胺)、(2E,2'E)-N,N'-((1S,2S)-環己烷-1,2-二芳基)雙(3-(4-甲氧基苯基)丙烯醯胺或其等組合。
  10. 一種用於光學資料儲存之方法，其包含： 提供一光學資料儲存媒體，該光學資料儲存媒體包含聚合物基質、可於三重態激發時發生光化學變化藉此導致折射率變化之反應物及可吸收光化輻射以使上三重態能量轉移至該反應物之包含一或多種鉑乙炔基錯合物之非線性敏化劑；及將微全息圖記錄於該光學資料儲存媒體中。
TW099129150A 2009-08-31 2010-08-30 組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法 TWI500025B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/551,410 US8124299B2 (en) 2009-08-31 2009-08-31 Methods for using optical data storage media

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201128641A TW201128641A (en) 2011-08-16
TWI500025B true TWI500025B (zh) 2015-09-11

Family

ID=43063874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099129150A TWI500025B (zh) 2009-08-31 2010-08-30 組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8124299B2 (zh)
EP (1) EP2290408B1 (zh)
JP (1) JP5738554B2 (zh)
KR (1) KR20110023822A (zh)
CN (1) CN102005222B (zh)
TW (1) TWI500025B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10018853B2 (en) 2008-04-04 2018-07-10 Battelle Memorial Institute Methods of altering the refractive index of materials
WO2015038614A1 (en) * 2013-09-12 2015-03-19 Battelle Memorial Institute Methods of altering the refractive index of materials
US20100302927A1 (en) * 2009-05-31 2010-12-02 General Electric Company Optical data storage medium and methods for using the same
US8703388B2 (en) * 2009-08-31 2014-04-22 General Electric Company Optical data storage media
US8178261B2 (en) * 2009-08-31 2012-05-15 General Electric Company Optical data storage media and methods for using the same
US8507153B2 (en) * 2009-08-31 2013-08-13 General Electric Company Compositions, optical data storage media and methods for using the optical data storage media
US8182967B2 (en) * 2009-08-31 2012-05-22 General Electric Company Optical data storage media and methods for using the same
US8343608B2 (en) 2010-08-31 2013-01-01 General Electric Company Use of appended dyes in optical data storage media
US8778568B2 (en) * 2010-12-14 2014-07-15 General Electric Company Optical data storage media and methods for using the same
US8475975B2 (en) * 2011-06-21 2013-07-02 General Electric Company Method of recording data in an optical data storage medium and an optical data storage medium
US8580463B2 (en) 2011-11-17 2013-11-12 General Electric Company Reactants for optical data storage media and methods for use
US8580464B2 (en) 2011-11-17 2013-11-12 General Electric Company Reverse saturable absorbtion sensitizers for optical data storage media and methods for use
US8830548B2 (en) 2012-07-31 2014-09-09 General Electric Company Stacked film threshold component, device, and method of manufacture
US8968599B2 (en) 2013-02-28 2015-03-03 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Glassy cholesteric liquid crystalline metal acetylides
FR3047572B1 (fr) * 2016-02-10 2019-05-10 Universite De Nantes Methode d'ecriture reversible d'un motif sur un element cellulosique et produit cellulosique associe

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040245432A1 (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Two-photon absorbing polymerization method, two-photon absorbing optical recording material and two-photon absorbing optical recording method
TW200707426A (en) * 2005-03-16 2007-02-16 Gen Electric Data storage devices and methods
WO2009038273A1 (en) * 2007-09-17 2009-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for recording/reproducing holographic data and holographic data storage medium
CN101408726A (zh) * 2007-09-25 2009-04-15 通用电气公司 用于存储全息数据的组合物和方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US550521A (en) 1895-11-26 David myers
US4879479A (en) * 1987-08-05 1989-11-07 Martin Marietta Corporation Poly-yne nonlinear optical materials
US5223356A (en) * 1990-08-24 1993-06-29 University Of Lowell Photocrosslinked second order nonlinear optical polymers
US5912257A (en) * 1995-09-06 1999-06-15 The Research Foundation Of State University Of New York Two-photon upconverting dyes and applications
WO1998021521A1 (en) 1996-11-12 1998-05-22 California Institute Of Technology Two-photon or higher-order absorbing optical materials and methods of use
US6432610B1 (en) * 1998-09-08 2002-08-13 Regents Of The University Of California Dye precursor molecules chemically reactive with the light-altered form of light-sensitive molecules to form stable fluorescent dye, particularly for optical memories including two-photon three-dimensional optical memories
WO2000055136A1 (fr) * 1999-03-16 2000-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Composes azoiques metalliques et supports d'enregistrement optiques
US6322931B1 (en) * 1999-07-29 2001-11-27 Siros Technologies, Inc. Method and apparatus for optical data storage using non-linear heating by excited state absorption for the alteration of pre-formatted holographic gratings
WO2001047719A1 (en) * 1999-12-28 2001-07-05 Mitsui Chemicals, Incorporated Optical recording medium and novel azaporphyrin compounds
US7026480B2 (en) * 2001-03-08 2006-04-11 The University Of Hong Kong Organometallic light-emitting material
US6969578B2 (en) * 2002-08-19 2005-11-29 Eastman Kodak Company Optical recording material
US20060052471A1 (en) * 2003-02-27 2006-03-09 A Enterprises, Inc. Initiators and crosslinkable polymeric materials
US6947311B2 (en) * 2003-06-10 2005-09-20 University Of Basel Two-dimensional structural transition controlled by an electric field, memory storage device thereof, and method of making a memory storage device
WO2005003126A1 (en) * 2003-07-07 2005-01-13 The University Of Hong Kong Photochromic diarylethene-containing coordination compounds and the production thereof
US7022392B2 (en) * 2003-11-04 2006-04-04 Eastman Kodak Company In-situ polymerized matrix for isomerized optical recording article
US7459263B2 (en) * 2003-12-19 2008-12-02 Eastman Kodak Company Optical recording media with triplet-sensitized isomerization
US7452847B2 (en) * 2004-11-02 2008-11-18 Ricoh Company, Ltd. Reversible thermosensitive recording medium, reversible thermosensitive recording label, reversible thermosensitive recording device, image processing apparatus, and image processing method
JP4623515B2 (ja) * 2005-03-14 2011-02-02 国立大学法人京都大学 オリゴチオフェンを用いた光記憶媒体
JPWO2007125937A1 (ja) * 2006-04-28 2009-09-10 三菱化学株式会社 光反応性組成物、光学材料、光記録材料、体積ホログラム記録材料、光記録媒体、及びその光記録方法
US8501371B2 (en) * 2006-12-14 2013-08-06 General Electric Company Holographic data storage method and system
JP2008216589A (ja) 2007-03-02 2008-09-18 Orient Chem Ind Ltd μ−オキソ架橋−ホウ素サブフタロシアニン二量体を含有する光学膜
JP4785001B2 (ja) * 2007-03-20 2011-10-05 日本電信電話株式会社 光記録媒体
US8178261B2 (en) * 2009-08-31 2012-05-15 General Electric Company Optical data storage media and methods for using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040245432A1 (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Fuji Photo Film Co., Ltd. Two-photon absorbing polymerization method, two-photon absorbing optical recording material and two-photon absorbing optical recording method
TW200707426A (en) * 2005-03-16 2007-02-16 Gen Electric Data storage devices and methods
WO2009038273A1 (en) * 2007-09-17 2009-03-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for recording/reproducing holographic data and holographic data storage medium
CN101408726A (zh) * 2007-09-25 2009-04-15 通用电气公司 用于存储全息数据的组合物和方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2290408B1 (en) 2012-08-15
TW201128641A (en) 2011-08-16
JP2011053676A (ja) 2011-03-17
CN102005222B (zh) 2014-07-23
US8124299B2 (en) 2012-02-28
EP2290408A1 (en) 2011-03-02
JP5738554B2 (ja) 2015-06-24
KR20110023822A (ko) 2011-03-08
CN102005222A (zh) 2011-04-06
US20110053054A1 (en) 2011-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI500025B (zh) 組合物，光學資料儲存媒體及使用該光學資料儲存媒體之方法
JP5705480B2 (ja) 組成物、光学データ記憶媒体及び光学データ記憶媒体の使用方法
KR101716500B1 (ko) 광 데이터 저장 매체 및 그의 사용 방법
JP5759308B2 (ja) 光データ記憶媒体における付加色素の使用
US8178261B2 (en) Optical data storage media and methods for using the same
TWI536377B (zh) 光學資料儲存介質及其使用方法
CA2783403C (en) Method of recording data in an optical data storage medium and an optical data storage medium
US8703388B2 (en) Optical data storage media

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees