專(zhuān)利名稱(chēng)：附接的染料在光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中的用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及組合物和光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)以及使用所述光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的方法。
背景技術(shù)：
一般而言，反飽和吸收劑(RSA)是在給定波長(zhǎng)下具有極低線性吸收且在該波長(zhǎng)下傳輸幾乎所有光的化合物。然而，當(dāng)在這些給定波長(zhǎng)下受到高強(qiáng)度激光功率時(shí)，低水平線性吸收可導(dǎo)致其中分子具有較高吸收截面且在該同一波長(zhǎng)下變得高度吸收、導(dǎo)致其強(qiáng)烈吸收隨后的光子的狀態(tài)。例如，在受到具有532nm的波長(zhǎng)的入射光化輻射影響時(shí)，許多RSA經(jīng)歷光致激發(fā)。因?yàn)樵摬ㄩL(zhǎng)在可見(jiàn)光譜的綠色部分內(nèi)，所以這些RSA通?？杀环Q(chēng)為“綠色”RSA。近來(lái)，某些RSA在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)得到應(yīng)用。其中數(shù)據(jù)的讀取或?qū)懭胪ㄟ^(guò)在例如盤(pán)上用光照射實(shí)現(xiàn)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供優(yōu)于其中必須通過(guò)例如用于讀取磁性介質(zhì)的磁性靈敏頭或用于讀取記錄在乙烯基(vinyl)中的介質(zhì)的針的其他裝置讀取的記錄在介質(zhì)中的數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)。并且，與可在乙烯基介質(zhì)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)相比，更多數(shù)據(jù)可光學(xué)存儲(chǔ)在更小的介質(zhì)中。此外，因?yàn)椴恍枰佑|來(lái)讀取數(shù)據(jù)，所以光學(xué)介質(zhì)不會(huì)像乙烯基介質(zhì)一樣隨著重復(fù)使用期限而易于損壞。在與磁性存儲(chǔ)介質(zhì)相比較時(shí)，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)還提供了多個(gè)優(yōu)勢(shì)。例如，與磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器不同，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)最常作為可移動(dòng)介質(zhì)而提供，其容易地適于存檔和回投 (backing up)數(shù)據(jù)、共享在非連接系統(tǒng)之間的內(nèi)容和分配預(yù)記錄的內(nèi)容。雖然可利用可移動(dòng)的磁性介質(zhì)(例如磁帶)，但是在這類(lèi)介質(zhì)上存儲(chǔ)的信息的壽命通常限于10-12年，所述介質(zhì)通常相當(dāng)昂貴且數(shù)據(jù)存取緩慢。相比之下，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)可提供可移動(dòng)的可記錄和/或預(yù)記錄介質(zhì)的便利性、快速數(shù)據(jù)存取時(shí)間、消費(fèi)者計(jì)算機(jī)和娛樂(lè)系統(tǒng)足以承受的介質(zhì)和驅(qū)動(dòng)器的穩(wěn)定廉價(jià)的制造。盡管如此，常規(guī)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的確具有局限性。首先，光學(xué)介質(zhì)的存儲(chǔ)密度受對(duì)記錄位的最小尺寸的實(shí)體約束的限制。光學(xué)存儲(chǔ)的另一局限性在于數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)于在表面上或夾在介質(zhì)內(nèi)的一個(gè)或兩個(gè)離散層中。按深度記錄信息可增加存儲(chǔ)容量，然而，這樣做(即，漂白和光反應(yīng))的方法需要大量光功率來(lái)產(chǎn)生可讀標(biāo)記。因此，使用這些常規(guī)3D 記錄方法的記錄速率緩慢。此外，在這些方法中使用的介質(zhì)通常對(duì)光能顯示出線性響應(yīng)，因此，可能需要某些機(jī)制來(lái)在已經(jīng)記錄數(shù)據(jù)之后消除介質(zhì)對(duì)光的靈敏性，從而消除非故意擦除、數(shù)據(jù)損失等。全息存儲(chǔ)為其中數(shù)據(jù)表示為全息圖的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，所述全息圖為在光敏介質(zhì)中通過(guò)兩束光相交產(chǎn)生的三維干涉圖案的圖像。更詳細(xì)地講，參比光束與含有數(shù)字編碼數(shù)據(jù)的信號(hào)光束的重疊在介質(zhì)體積內(nèi)形成三維干涉圖案，從而導(dǎo)致會(huì)改變或調(diào)節(jié)光敏介質(zhì)的折光指數(shù)的化學(xué)反應(yīng)。這種調(diào)節(jié)以全息圖形式記錄來(lái)自信號(hào)的強(qiáng)度和相位信息。全息圖隨后可通過(guò)使存儲(chǔ)介質(zhì)僅暴露于參比光束來(lái)重現(xiàn)，參比光束與所存儲(chǔ)的全息數(shù)據(jù)相互作用以產(chǎn)生與用以存儲(chǔ)全息圖像的起始信號(hào)光束成比例的重構(gòu)信號(hào)光束。在全息存儲(chǔ)方面的早期努力依賴(lài)于按頁(yè)方法，S卩，其中數(shù)字信息的位作為橫跨其上記錄全息圖的必要線性介質(zhì)的“薄片”的邏輯0和邏輯1的二維陣列編碼到體積全息圖中。因?yàn)槔孟鄬?duì)大體積的介質(zhì)，所以利用基于頁(yè)的方法所需要的記錄和讀出設(shè)備可能復(fù)雜且昂貴，且在介質(zhì)內(nèi)讀取或?qū)懭雽?duì)溫度的波動(dòng)和振動(dòng)以及寫(xiě)入或讀取波長(zhǎng)或強(qiáng)度的較小變化非常敏感。由于這些缺點(diǎn)，對(duì)全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的更多新近研究集中于按位方法，其中信息的各個(gè)位(或幾個(gè)位)通過(guò)定位到在介質(zhì)內(nèi)的微觀體積內(nèi)的全息圖來(lái)表示以產(chǎn)生反射讀出光的區(qū)域。這類(lèi)定位的體積全息微反射器可在介質(zhì)的整個(gè)體積布置到多個(gè)數(shù)據(jù)層中。在這種布置中，各層中數(shù)據(jù)的讀出和記錄不可避免地致使相鄰層暴露于記錄/讀出輻射，因此，雖然已經(jīng)顯示線性材料用于單位應(yīng)用中的全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，但是具有可支持多個(gè)數(shù)據(jù)層而在寫(xiě)入和讀取步驟期間不影響其他數(shù)據(jù)層的介質(zhì)將更有利。高度探求能夠適應(yīng)按位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方法的材料，因?yàn)橛靡詫?duì)這類(lèi)材料讀取或?qū)懭氲脑O(shè)備為目前市售的或易于提供有對(duì)于常見(jiàn)市售的讀取和寫(xiě)入設(shè)備的改進(jìn)。此外，與使用基于頁(yè)的方法存儲(chǔ)的全息數(shù)據(jù)相比，通過(guò)按位方法的全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)對(duì)溫度、波長(zhǎng)、強(qiáng)度變化和振動(dòng)更穩(wěn)固。為了最佳地用于記錄全息圖、尤其是微全息圖，按位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)材料通常為非線性的，此外，通常響應(yīng)記錄光顯示出至少約0. 005-約0. 05的折光指數(shù)改變(Δη)。最后，由記錄光引起的在材料中產(chǎn)生的折光指數(shù)調(diào)節(jié)的大小將限定給定系統(tǒng)構(gòu)造的衍射效率，其轉(zhuǎn)化為信噪比、位誤差率和能實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)密度。因此，對(duì)于可對(duì)記錄光強(qiáng)度顯示出非線性(或“閾值”)響應(yīng)且適于按位全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)仍然存在需要。具體地說(shuō)，介質(zhì)中存儲(chǔ)的全息圖將受深度限制將是有利的，從而可以實(shí)現(xiàn)容量增加。此外這類(lèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)將需要以不顯著改變周?chē)橘|(zhì)的折光指數(shù)且在各種深度下不會(huì)見(jiàn)到全息圖效率顯著降低的方式寫(xiě)入。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施方案中，提供組合物。所述組合物包含聚合物基質(zhì)和布置在所述聚合物基質(zhì)內(nèi)且在激發(fā)時(shí)能夠經(jīng)歷光化學(xué)改變的反應(yīng)物。所述組合物還包含化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)的非線性敏化劑。所述非線性敏化劑在暴露于一種或多種輻射波長(zhǎng)時(shí)引起反應(yīng)物的折光指數(shù)改變。在另一實(shí)施方案中，提供光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。所述介質(zhì)包含聚合物基質(zhì)和在激發(fā)時(shí)能夠經(jīng)歷光化學(xué)改變、因此引起折光指數(shù)改變的反應(yīng)物。所述介質(zhì)還包含當(dāng)使所述反應(yīng)物暴露于一種或多種輻射波長(zhǎng)時(shí)能夠引起所述反應(yīng)物激發(fā)的非線性敏化劑。所述非線性敏化劑化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)。在另一實(shí)施方案中，提供光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)。所述介質(zhì)包含具有在不同側(cè)位和深度形成的多個(gè)微全息圖的聚合物基質(zhì)。所述介質(zhì)還包含化學(xué)結(jié)合到在所述聚合物基質(zhì)內(nèi)的聚合物的能量傳遞染料。


在參考附圖閱讀以下詳述時(shí)將更加透徹地理解本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)，在所述附圖中相同的符號(hào)表示相同元件，其中圖1為對(duì)于顯示出反飽和吸收的敏化劑來(lái)說(shuō)顯示上部三線Tn激發(fā)態(tài)吸收和所得能量傳遞的示意能級(jí)圖；圖2為線性敏化劑對(duì)光化輻射的響應(yīng)的圖示繪圖；圖3為閾值敏化劑對(duì)光化輻射的響應(yīng)的圖示繪圖；圖4為光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)的橫截面圖，如果介質(zhì)包含線性敏化劑，則顯示光化輻射影響的區(qū)域，如果介質(zhì)包含閾值敏化劑，則顯示光化輻射影響的區(qū)域；圖5為根據(jù)本發(fā)明的各方面對(duì)于摻雜染料和附接染料實(shí)施方案來(lái)說(shuō)作為激光強(qiáng)度的函數(shù)的衍射效率的圖示繪圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的各方面對(duì)于摻雜染料和附接染料實(shí)施方案來(lái)說(shuō)作為激光強(qiáng)度的函數(shù)的靈敏度的圖示繪圖；圖7描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面在合適染料的制備中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；圖8描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面在苯氧基亞酞菁的制備中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；圖9描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面在苯氧基化合物的制備中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；圖10描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；圖11描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面在染料的酰氯衍生物的制備中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)；圖12為在光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方案中記錄的微全息圖陣列的反射率的圖示繪圖；圖13為對(duì)于固定記錄能流60J/cm2來(lái)說(shuō)作為強(qiáng)度的函數(shù)的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的一個(gè)實(shí)施方案的衍射效率的圖示繪圖；和圖14描繪根據(jù)本發(fā)明的各方面在聚肉桂酸乙烯酯的制備中可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。
具體實(shí)施例方式除非另作定義，否則本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)于目前公開(kāi)的主題所通常理解的相同含義。本文使用的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等不表示任何順序、數(shù)量或重要性，而是用以區(qū)別一種要素與另一要素。并且，術(shù)語(yǔ)“一”不表示數(shù)量的限制性，而是表示存在所提及項(xiàng)目中的至少一個(gè)，且除非另作說(shuō)明，否則術(shù)語(yǔ)“前面”、“后面”、 “底部”和/或“頂部”僅出于描述的方便而使用且不限于任一位置或空間定向。如果公開(kāi)了范圍，則涉及同一組分或性質(zhì)的所有范圍的端點(diǎn)都包括在內(nèi)且可以獨(dú)立組合(例如“高達(dá)約25重量％或更具體地講約5重量％ -約20重量％”的范圍包括“約5重量％ -約25 重量％”范圍等的端點(diǎn)和所有中間值)。結(jié)合數(shù)量使用的修飾語(yǔ)“約”將所說(shuō)明的值包括在內(nèi)且具有由上下文規(guī)定的含義(例如，包括與特定數(shù)量的測(cè)量相關(guān)的公差范圍)。本文使用的“衍射效率”是指如在全息圖位置測(cè)量的由全息圖反射的光束功率相對(duì)于入射探針光束功率的分?jǐn)?shù)，而“量子效率”是指導(dǎo)致所吸收的光子引起產(chǎn)生折光指數(shù)改變的化學(xué)改變的概率?！澳芰鳌笔侵笝M越單位面積光束截面的光束能量的量(例如，以焦耳 /平方厘米計(jì)量)，而“強(qiáng)度”是指光學(xué)輻射通量密度，例如單位時(shí)間橫越單位面積光束截面的能量的量(例如，以瓦特/平方厘米計(jì)量)。本發(fā)明涉及包含反應(yīng)物和非線性敏化劑的組合物。在某些實(shí)施方案中，所述組合物包含在三線態(tài)激發(fā)(Tn;n> 1)時(shí)能夠經(jīng)歷改變的反應(yīng)物和諸如一種或多種亞酞菁(sub-PC)反飽和吸收劑(RSA)的非線性敏化劑。所述非線性敏化劑能夠吸收例如以一個(gè)或多個(gè)光子形式的入射光化輻射、隨后將能量傳遞到反應(yīng)物分子以誘發(fā)反應(yīng)物分子重排為產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)施方案中，光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如以盤(pán)形式提供的介質(zhì))中使用的非線性敏化劑能夠?qū)⒛芰繌纳喜咳€態(tài)(Tn，其中η > 1)(其具有非常短的壽命(數(shù)納秒到幾微秒))傳遞到反應(yīng)物。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明的非線性敏化劑可吸收兩個(gè)光子，通常依次吸收。并且，本文所述的敏化劑一旦將吸收的能量傳遞到反應(yīng)物，它們就回到其原始狀態(tài)且可再三重復(fù)該過(guò)程。所述敏化劑因此不會(huì)隨時(shí)間而明顯消耗，雖然它們吸收能量和釋放能量到一種或多種反應(yīng)物的能力可能隨時(shí)間而降級(jí)。這與通常稱(chēng)為感光材料的材料形成對(duì)比，所述感光材料可吸收能量(通常單個(gè)光子)，而不將其傳遞到其他分子，而是經(jīng)歷轉(zhuǎn)化到新結(jié)構(gòu)或與另一分子反應(yīng)以在這種情況下形成新化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述非線性敏化劑包括亞酞菁，其顯示出反飽和吸收(RSA)。 常規(guī)的酞菁RSA通常顯示出吸收光譜和非線性光學(xué)響應(yīng)，更加適合以與“綠色”激光(即， 利用波長(zhǎng)為約532nm的輻射的激光)一起使用。然而，在本發(fā)明的實(shí)施方案中，本文論述的某些亞酞菁RSA適合與“藍(lán)色”激光(即，利用波長(zhǎng)為405nm的輻射的激光)一起使用，這是由于當(dāng)與532nm比較時(shí)，在405nm下的吸收明顯透明。在一個(gè)實(shí)施方案中，在用波長(zhǎng)為約380nm-約450nm(諸如約405nm)的入射光化輻射光致激發(fā)亞酞菁RSA時(shí)亞酞菁RSA將能夠進(jìn)入上部三線(T2)態(tài)并從該上部激發(fā)的三線態(tài) (Tn)傳遞能量到相鄰反應(yīng)物。亞酞菁為14-π-電子芳族分子，其具備具有作為中心金屬的硼原子和軸向配體的錐形結(jié)構(gòu)。所述組合物中非線性敏化劑的使用量可取決于其在入射光化輻射的波長(zhǎng)下的光學(xué)密度。敏化劑的溶解性也可為一個(gè)因素。一般而言，所述敏化劑可以基于所述組合物的總重量計(jì)算約0. 002重量％ -約5重量％的量使用。本發(fā)明的組合物中利用的反應(yīng)物在三線態(tài)激發(fā)時(shí)能夠經(jīng)歷改變。參照?qǐng)D1，本發(fā)明的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)中使用的反應(yīng)物122具有由箭頭114表示的三線態(tài)能量，其在由箭頭116表示的敏化劑120的T2態(tài)能量之下，但在箭頭118所示的敏化劑120的T1態(tài)能量之上。反應(yīng)物122還能夠從敏化劑120的上部三線態(tài)(T2或更高)接受能量并經(jīng)歷改變以形成產(chǎn)物1 。本文使用的術(shù)語(yǔ)“改變”意欲包括反應(yīng)物的任何間接光化學(xué)反應(yīng)，例如光二聚或異構(gòu)化。光二聚為雙分子光化學(xué)過(guò)程，其包括電子激發(fā)的不飽和分子經(jīng)歷與結(jié)構(gòu)類(lèi)似和/或相同的物質(zhì)的未激發(fā)分子的加成(例如兩種烯烴化合形成環(huán)丁烷環(huán)結(jié)構(gòu))。在該反應(yīng)中發(fā)生的共價(jià)結(jié)合產(chǎn)生新部分，其通常可歸類(lèi)為光化產(chǎn)物。當(dāng)詞語(yǔ)“間接”結(jié)合諸如光二聚或光化學(xué)反應(yīng)或光反應(yīng)的術(shù)語(yǔ)使用時(shí)，其是指反應(yīng)物沒(méi)有從光子吸收直接接受能量，而是從首先吸收光子、隨后傳遞一部分能量到隨后經(jīng)歷二聚的反應(yīng)物的另一分子(諸如，敏化劑或介體)接受能量。適用于所述組合物的一些實(shí)施方案中的反應(yīng)物的實(shí)例包括但不限于如下反應(yīng)物 (i)可經(jīng)歷二聚以使得從反應(yīng)物到產(chǎn)物需要較少體積改變的反應(yīng)物，例如不是通過(guò)直接光致激發(fā)反應(yīng)物、而是通過(guò)從光激發(fā)的敏化劑到反應(yīng)物的間接“非輻射能量傳遞”(在這種情況下，三線態(tài)到三線態(tài)能量傳遞)途徑而經(jīng)歷二聚過(guò)程的反應(yīng)物；(ii)其中非線性敏化劑從雙光子過(guò)程接受能量并傳遞能量到一種反應(yīng)物，所述反應(yīng)物隨后與第二反應(yīng)物縮合以提供產(chǎn)物；(iii)當(dāng)在聚合物骨架上衍生化時(shí)可提供非常大的折光指數(shù)改變的反應(yīng)物，所述折光指數(shù)改變對(duì)應(yīng)于材料的有效容量，例如如果> 85 %的反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，則可實(shí)現(xiàn)至少約0. 08的Δη_ ；和(iv)當(dāng)在聚合物骨架上衍生化時(shí)能夠經(jīng)歷分子間和分子內(nèi)縮合反應(yīng)的反應(yīng)物，因此加速其消耗，并由于敏化光反應(yīng)的較高量子效率而在小于lOJ/cm2的入射能流下提供所要折光指數(shù)改變(Δη)，這繼而還可以在例如結(jié)合所述組合物的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)內(nèi)提供較大衍射效率和較短記錄時(shí)間。如普通技術(shù)人員所理解，全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)基于與周?chē)牧舷啾仍谌D內(nèi)產(chǎn)生約 0. 005-0. 05的單個(gè)條帶(individual fringe)的折光指數(shù)改變(dn)的能力。然而，不可能測(cè)量單個(gè)條帶的折光指數(shù)?？墒褂眯繕悠芬约胺Q(chēng)為橢偏儀的儀器對(duì)本體材料進(jìn)行折光指數(shù)(RI)測(cè)量。因此，首先測(cè)試在這些應(yīng)用中使用的反應(yīng)材料來(lái)確定材料的凈有效dn，其能夠通過(guò)測(cè)量未反應(yīng)樣品的RI且隨后將超過(guò)85 %的材料轉(zhuǎn)化到反應(yīng)后的形式且重新測(cè)量RI 以確定dn。在全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)中，與全息圖相關(guān)的一個(gè)有關(guān)方面是具有反射回(衍射)到檢測(cè)器以表示一些信息的足夠量的光。這可以通過(guò)測(cè)量材料的衍射效率來(lái)確定。實(shí)驗(yàn)上，最易于使用比較低的數(shù)值孔徑(NA)透鏡且寫(xiě)入比較大的全息圖來(lái)記錄比較大的衍射效率。例如，基于耦合波理論的預(yù)測(cè)，對(duì)于給定大小的折光指數(shù)調(diào)節(jié)，衍射效率(DE)與全息圖深度的平方大致成正比。全息圖深度與NA2大致成反比，其產(chǎn)生DE 1/NA4的總體依賴(lài)性。因此，DE尤其是反應(yīng)材料的響應(yīng)、所用透鏡的NA和用以記錄全息圖的能流的函數(shù)。因?yàn)閷?duì)于致力于全息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)驗(yàn)者而言那些數(shù)據(jù)通常是不同的，使那些測(cè)量返回與近似《相關(guān)可為比較材料/系統(tǒng)的合適方法?？衫镁哂性诿艋瘎┑腡1態(tài)和T2態(tài)之間的三線能量態(tài)的任何反應(yīng)物，適當(dāng)反應(yīng)物的選擇因此可取決于所要敏化劑的選擇。合適的反應(yīng)物包括但不限于均二苯乙烯類(lèi)物質(zhì)。 預(yù)期可用于本文公開(kāi)的光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，光學(xué)存儲(chǔ)盤(pán))的均二苯乙烯的具體實(shí)例包括但不限于反-均二苯乙烯、間(或)對(duì)-鹵素(F、Cl、Br或I)取代的均二苯乙烯、間(或) 對(duì)反-甲基均二苯乙烯、反-[間(或)對(duì)]硝基均二苯乙烯、反-[間(或)對(duì)]氰基均二苯乙烯、反-[間(或)對(duì)]甲氧基均二苯乙烯、反-[3，3’ ]或[4，4’ ]、或[2，4]或[3，4] 二甲氧基、二氟、二溴、二氯、二碘取代的反-均二苯乙烯、反-2，4，6-三甲基均二苯乙烯、 反-2，2’，4，4’，6，6’ -六甲基均二苯乙烯或這些化合物的組合。更具體地說(shuō)，合適的反應(yīng)物包括(E)-I-甲氧基-4-苯乙烯基苯、(E)-I-氟-4-苯乙烯基苯、(E)-I-氯-4-苯乙烯基苯、(E)-I-溴-4-苯乙烯基苯、(E)-I-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)-I-溴-3-苯乙烯基苯、(E)-I-碘-3-苯乙烯基苯、(E)-I-氰基-4-苯乙烯基苯或其組
口 O其他合適的反應(yīng)物包括(E)-1，2-雙甲氧基苯基)乙烯、(E)-1，2-雙G-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) 乙烯或這些化合物的組合。另外其他合適的反應(yīng)物包括(E)-I-甲氧基-2-(4-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-I-氟-2-(4-氟苯乙烯基)苯、(E)-I-氯-2-(4-氯苯乙烯基)苯、(E)-1-溴-2-(4-溴苯乙烯基)苯、(E)-I-碘-2-(4-碘苯乙烯基)苯、(E)-I-碘-2-(4-氰基苯乙烯基) 苯、(E)-I-甲氧基-3-(4-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-I-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)-I-碘-3-(4-氰基苯乙烯基)苯、(E)-I-甲氧基-2-(3-甲氧基苯乙烯基)苯、(E)-I-氟-2-(3-氟苯乙烯基)苯、(E)-I-氯-2-(3-氯苯乙烯基)苯、 (E)-I-溴-2-(3-溴苯乙烯基)苯、(E)-I-碘-2-(3-碘苯乙烯基)苯、(E)-1-碘-2-(3-氰基苯乙烯基)苯或其組合。在其他實(shí)施方案中，所述(一種或多種)反應(yīng)物可包括一種或多種肉桂酸酯材料、 肉桂酸酯衍生物和肉桂酰胺衍生物，諸如近來(lái)發(fā)現(xiàn)并在2009年8月31日提交且出于任何和所有目的以引用的方式結(jié)合到本文中的題為“光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)及其使用方法(Optical Data Storage Media and Methods of Using the Same) ” 的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)案 12/550，521 號(hào)中公開(kāi)的那些反應(yīng)物，只要這些反應(yīng)物不與本文的教導(dǎo)直接矛盾即可。在一些實(shí)施方案中，可使用能夠經(jīng)歷[2+2]間接光二聚和間接光聚合的肉桂酸酯材料，這是由于其在405nm 的透明性(可忽略的UV吸收)以使肉桂酸酯的線性漂白達(dá)到最低程度且有助于僅從激發(fā)的敏化劑進(jìn)行三線態(tài)-三線態(tài)能量傳遞。在一些實(shí)施方案中，所述肉桂酸酯材料可包括聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)，聚乙烯基骨架的肉桂酸酯含量基于聚肉桂酸乙烯酯的總重量計(jì)算在約M重量％ -約75重量％之間變化。聚肉桂酸乙烯酯和肉桂酰胺類(lèi)似物的實(shí)例包括但不限于聚肉桂酸乙烯酯(PVCm)、 聚4-氯肉桂酸乙烯酯(PVClCm)、聚4-甲氧基肉桂酸乙烯酯(PVMeOCm)、雙(3-苯基丙烯酸 M2E，2，E)-((1S，2S)_ 環(huán)己烷-1，2-二基)、雙(4-氯苯基丙烯酸酯 M2E，2，E)-(1S， 2S)_環(huán)己烷-1，2-二基酯)、雙(4-甲氧基苯基)丙烯酸M2E，2’E)-(1S，2S)_環(huán)己烷-1， 2-二基酯)、 E，2，E)-N，N，-((lS，2S)-環(huán)己烷-l，2-二基)雙(3-苯基)丙烯酰胺、(2E， 2' E)-N,N' -((lS，2S)-環(huán)己烷-l，2-二基)雙(3-(4-氯苯基)丙烯酰胺)、 E，2，E)-N， N’-((1S，2S)_環(huán)己烷-1，2-二芳基)雙(3-(4-甲氧基苯基)丙烯酰胺。這些化合物表示
如下
權(quán)利要求
1.組合物，其包含聚合物基質(zhì)；布置在所述聚合物基質(zhì)內(nèi)且在激發(fā)時(shí)能夠經(jīng)歷光化學(xué)改變的反應(yīng)物(122)；和化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)的非線性敏化劑(120)，其中在暴露于一種或多種輻射波長(zhǎng)時(shí)所述非線性敏化劑(120)引起所述反應(yīng)物(12 的折光指數(shù)改變。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中所述一種或多種輻射波長(zhǎng)為約380nm-約450nm。
3.權(quán)利要求1的組合物，其中在暴露于所述一種或多種輻射波長(zhǎng)時(shí)所述非線性敏化劑 (120)引起上部三線態(tài)能量傳遞且響應(yīng)所述上部三線態(tài)能量傳遞發(fā)生所述折光指數(shù)改變。
4.權(quán)利要求1的組合物，其中所述非線性敏化劑(120)包含一種或多種亞酞菁反飽和吸收劑。
5.權(quán)利要求1的組合物，其中所述非線性敏化劑(120)包含能量傳遞閾值染料。
6.權(quán)利要求1的組合物，其中所述非線性敏化劑(120)經(jīng)一個(gè)或多個(gè)共價(jià)鍵化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)。
7.權(quán)利要求1的組合物，其中所述反應(yīng)物(12 包含均二苯乙烯衍生物、肉桂酸酯、肉桂酸酯衍生物、肉桂酰胺衍生物或其組合。
8.權(quán)利要求1的組合物，其中所述聚合物基質(zhì)包含聚乙烯基組合物。
9.權(quán)利要求1的組合物，其中所述反應(yīng)物(122)化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)。
10.光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其包含聚合物基質(zhì)；在激發(fā)時(shí)能夠經(jīng)歷光化學(xué)改變、由此引起折光指數(shù)改變的反應(yīng)物(12 ；和在將所述反應(yīng)物(12 暴露于一種或多種輻射波長(zhǎng)時(shí)能夠引起所述反應(yīng)物(12 激發(fā)的非線性敏化劑(120)，其中所述非線性敏化劑(120)化學(xué)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)。
11.權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其中所述反應(yīng)物(122)和所述非線性敏化劑(120)中的一種或兩種共價(jià)結(jié)合到所述聚合物基質(zhì)。
12.權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其中所述非線性敏化劑(120)包含一種或多種亞酞菁反飽和吸收劑。
13.權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其中所述光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)能夠儲(chǔ)存微全息數(shù)據(jù)。
14.權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其中所述聚合物基質(zhì)包括一種或多種聚 (甲基丙烯酸烷基酯)、聚(丙烯酸烷基酯)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚(偏氯乙烯)、聚(乙酸乙烯酯)或其組合。
15.權(quán)利要求10的光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)(140)，其中所述非線性敏化劑(120)在所述聚合物基質(zhì)內(nèi)以大于3重量％的加載量衍生化。
全文摘要
本發(fā)明涉及光學(xué)介質(zhì)(140)和這類(lèi)介質(zhì)(140)的形成和用途。在某些實(shí)施方案中，所述光學(xué)介質(zhì)(140)或適于這類(lèi)介質(zhì)的組合物包含聚合物基質(zhì)或襯底。諸如能量傳遞染料的染料諸如通過(guò)一個(gè)或多個(gè)共價(jià)鍵化學(xué)附接到所述聚合物基質(zhì)或襯底上。
文檔編號(hào)G11B7/248GK102399456SQ20111026652
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者A.納塔拉延, E.M.金, J.L.李, M.J.米斯納, P.J.麥克羅斯基, V.H.沃金斯, V.P.奧斯特羅弗霍夫, 陳國(guó)邦 申請(qǐng)人:通用電氣公司