光聚合组合物和利用其制造的用于制造3D光存储器的光聚合记录介质制造技术

本发明专利技术提供了一种光聚合组合物和利用该组合物制造的一种光聚合记录介质，其中，该光聚合组合物包含：按重量计为１．０－９９．０％的至少一种可聚合化合物；按重量计为０．０５－０．５％的至少一种光敏剂，光敏剂选自于通过非相干ＵＶ光照射改变颜色的光致变色化合物；按重量计为０．２－６．０％的共引发剂，在通过非相干ＵＶ光转化的光致变色化合物的光引发形式存在的情况下，通过可见光活化共引发剂，用于光聚合可聚合化合物；按重量计为０－９７．５％的聚合物粘合剂；按重量计为０－６．０％的增塑剂；按重量计为０－３．０％的非聚合溶剂。该光聚合记录介质具有高角度衍射选择性，因而可有效地用于制造超高信息存储容量的３Ｄ全息光存储器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种光聚合组合物和一种利用该光聚合组合物制造的光聚合记录介质，更具体地讲，涉及一种光聚合组合物及一种利用该组合物制造的并可用于制造3D超高信息存储容量的光存储器的光聚合记录介质。
技术介绍
全息图是通过在例如光敏材料上记录相干激光的干涉图案而产生的，全息图是多功能的，所以它们在光存储器、3D图像显示、图像处理领域等方面有着各种应用。具体地讲，由于组成厚的光聚合记录介质的物质的密度变化而引起折射率的变化，可通过利用这种折射率的变化形成深全息图来制造光存储器。可通过将记录介质的包含光聚合单体的光敏记录层曝光于适当强度的激光，而光聚合该光敏记录层来生成全息图。光敏层的聚合程度取决于入射的活化光的强度。基于聚合物的密度变化来记录生成的具有一组不同强度的线的图像。生成的聚合物的特征在于其折射因子取决于光敏层不同区域上的照射强度，该聚合物的折射因子不同于初始单体的折射因子。这些不同之处用于利用光波相位恢复恢复图像。在全息图记录过程中，对记录介质中的光敏组分进行光漂白，即，使激光穿入记录介质，结果可记录深全息图。在厚层中记录的深全息图确定全息图和图像恢复的高角度选择性。较高的角度选择性带来较大的高信息存储容量。公知的是采用单体-低聚物组合物和光引发系统的光聚合介质。光聚合介质还包含光漂白染料和共引发剂(Carretero L.，Blaya S.，Mallavia R.，et al.，Appl.Opt.1998.Vol.37，p.4496)。需要后曝光和热处理来获得相位全息图，从而使得难以采用档案光存储装置。第5,230,986号美国专利公开了一种可光致固化组合物，其由自由基可聚合化合物、供电子的共引发剂和下面分子式(I)的光致变色苯并螺吡喃化合物(benzospiropyran)组成。当所述苯并螺吡喃化合物被曝露于第一光化辐射或加热时，环打开，形成下面分子式(II)的部花青化合物。当所述部花青化合物被曝露于第二光化辐射时，其产生自由基。由部花青化合物产生的自由基引发可聚合化合物的光聚合反应，从而固化该组合物。 在分子式(I)和(II)中，X1和X3分别选自于由氢、碘基、硝基、氰基、溴基、氯基、氟基和氨基组成的组，X1和X3这两个基中的至少一个不是氢，X2选自于由氢、烷氧基、羧基、酯和氨基组成的组。参照上面的反应图解，苯并螺烷化合物通过UV光照射或加热而经历可逆的分子内转化，形成部花青同分异构体。当存在还原共引发剂和烯烃不饱和化合物的情况下，通过可见光照射有色的部花青结构时，生成聚合引发自由基。有色的部花青结构可作为可见光光引发剂。可通过由部花青同分异构体吸收的可见光来实现光聚合。当中断UV辐射时或者当冷却光敏层时，采用这种光聚合的聚合物的光聚合记录介质自发地减少感光性。不利的是，当通过可见激光记录全息图时，这种光聚合记录介质需要附加的光源或热能，从而使3D图像设备的结构复杂化。不断的UV照射或加热保持部花青同分异构体的浓度不变，从而防止对记录介质的深光穿入并防止使深全息图的记录失效。结果，角度选择性和信息存储容量都降低了。此外，由于记录介质被加热，所以发生干涉图案的热变形，从而降低了分辨能力。因为记录介质处于液态，所以在全息图的记录之后，需要连续的后曝光处理，从而增大了功耗并增加了光存储形成时间。由于光致变色化合物的光引发结构的寿命不足而带来这些不利，其中，在用于形成光聚合记录介质的记录层的光聚合组合物中，光致变色化合物用作光敏剂。另外，光聚合组合物不含聚合物粘合剂或在全息图的记录期间利于介质光聚合的组分。
技术实现思路
根据本专利技术的一方面，提供了一种光聚合组合物，其通过在厚光敏层内记录深全息图，能够提高光聚合记录介质对全息图记录和图像恢复的角度选择性。根据本专利技术的一方面，提供了一种使用该光聚合组合物制造的光聚合记录介质。光聚合记录介质能用于制造超高信息存储容量的3D全息光存储器，并能够用于制造简化的光学全息记录装置。在本专利技术的一方面，提供了一种光聚合组合物，其具有按重量计为1.0-99.0％的至少一种可聚合化合物；按重量计为0.05-0.5％的至少一种光敏剂，光敏剂选自于通过非相干UV光照射改变颜色的光致变色化合物；按重量计为0.2-6.0％的共引发剂，在通过非相干UV光转化的光致变色化合物的光引发形式存在的情况下，通过可见光活化共引发剂，用于光聚合所述可聚合化合物；按重量计为0-97.5％的聚合物粘合剂；按重量计为0-6.0％的增塑剂；按重量计为0-3.0％的非聚合溶剂。在本专利技术的另一方面，提供了一种光聚合记录介质，其具有透明基底和光敏层，其中，光敏层作为记录层沉积于透明基底上，其中，所述光敏层包含按重量计为1.0-99.0％的至少一种可聚合化合物；按重量计为0.05-0.5％的至少一种光敏剂，光敏剂选自于通过非相干UV光照射改变颜色的光致变色化合物；按重量计为0.2-6.0％的共引发剂，在通过非相干UV光转化的光致变色化合物的光引发形式存在的情况下，通过可见光活化共引发剂，用于光聚合所述光聚合化合物；按重量计为0-97.5％的聚合物粘合剂；按重量计为0-6.0％的增塑剂；按重量计为0-3.0％的非聚合溶剂。根据本专利技术的一方面，光敏剂可以是具有长寿命光引发结构的光致变色化合物，例如苯并噻唑啉螺吡喃(benzothiazolene spiropyran)、苯氧基并四苯醌(phenoxynaphthacenequinone)和这些化合物的混合物，或者可以是热不可逆的光致变色化合物，例如二芳杂环基乙烯(dihetarylethene)、俘精酰亚胺(fulgimide)和这些化合物的混合物。在本专利技术的另一方面，提供了一种在上述光聚合记录介质上记录全息图的方法，该方法包括将非相干UV光辐射到记录介质的光敏层上，以使光致变色化合物转化成有色形式；将从相干可见激光分离的参考光束和物体光束的干涉图案辐射到光敏层上，以使用在有色光致变色化合物的光引发形式和共引发剂存在时产生的自由基来引发可聚合化合物的光聚合，从而将光敏层内的干涉图案记录为折射率差异。根据本专利技术的另一方面，提供了一种再现记录在上述光聚合记录介质上的全息图的方法，该方法包括仅将用来记录全息图的参考光束辐射到记录介质上。在根据本专利技术方面的光聚合组合物和光聚合记录方法中，特定的光致变色光敏剂和共引发剂的组合用作引发可聚合化合物的光聚合的光引发系统。光敏剂通过非相干UV光转化成有色的光引发结构。在有色的光引发结构存在的情况下，共引发剂被可见光活化，以引发可聚合化合物的光聚合。根据本专利技术另一方面的光聚合记录介质可有效地用作全息记录介质，其中，光聚合记录介质包括利用光聚合组合物形成的光敏记录层。除此之外，根据本专利技术方面的光聚合记录介质在记录全息图之后，无需后曝光和热处理。本专利技术另外的方面和/或优点，将在以下的描述中部分地进行阐述，部分地通过描述是显而易见的，或者可通过实施本专利技术而了解。附图说明通过结合附图的对实施例的下列描述，本专利技术的这些和/或其他方面和优点将会变得更加清楚且更易于理解，附图中图1是Ar激光以5.5mW/cm2辐射在根据本专利技术实施例的光聚合记录介质中的衍射光栅上时衍射效率作为角度的函数的曲线图。具体实施例方式将详细描述一种光聚合组合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光聚合组合物，包含：　　　　按重量计为１．０－９９．０％的至少一种可聚合化合物；　　　　按重量计为０．０５－０．５％的至少一种光敏剂，所述光敏剂选自于通过非相干ＵＶ光照射改变颜色的光致变色化合物；　　　　按重量计为０．２－６．０％的共引发剂，在通过所述非相干ＵＶ光转化的所述光致变色化合物的光引发形式存在的情况下，通过可见光活化所述共引发剂，用于光聚合所述可聚合化合物；　　　　按重量计为０－９７．５％的聚合物粘合剂；　　　　按重量计为０－６．０％的增塑剂；　　　　按重量计为０－３．０％的非聚合溶剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦莱丽亚历克森德维巴尔彻斯基，斯维兰纳瓦诺纳佩德伊娃，迪吉韦尔伊维内斯特恩科，亚历山德拉蒂默维莱尤彼默，维克朵卡米利伊夫萨拉尤迪诺，米克海米克海洛维奎尤金，纳塔丽亚蒂莫菲娜索科利尤克，安德烈莉奥维米奇里安，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，俄罗斯科技大学光化学中心，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]