全息存储材料制造技术

本发明专利技术涉及全息存储材料（１），包括至少一个聚合物膜（３）和一个施加到聚合物膜（３）的金属第一层（４）。为了使存储材料（１）具有提高的光学性质，设置非金属的第二层（５）和金属的第三层（６）。第二层（５）布置在第一层（４）与第三层（６）之间。第一、第二和第三层（４，５，６）的总厚度小于读取所使用的辐射的波长。

【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全息存储材料，其至少具有聚合物膜和含金属的第一 层，其中该第一层直接或间接地布置在聚合物膜上。
技术介绍
全息存储材料可以是这样的材料，即，期望的信息可以以计算机生成的 全息图的形式连续地写入该材料。计算机生成的全息图在该情况下还可以连 续地被读取。计算机生成的全息图包括一个或多个点矩阵或点分布的层，所述一个或 多个层在优选用相干光束照射的情况下使得编码于全息图中的信息再现。点 分布在这里可以被计算为振幅全息图、相位全息图或开诺全息照片或者这些 类型的全息图的混合形式。为了产生计算机生成的全息图，先计算出后者， 并随后利用合适的写入设备借助能量输入将其写入存储材料。所获得的点矩阵的分辨率可以处于低于lixm的范围内。因此，可以用高分辨率将全息图 写在较小的空间中，可先通过利用光束进行照射并再现衍射图像来读取全息 图的信息。全息图的尺寸在该情况下可以在小于lmn^与几个lciT^之间。上面描述的计算机生成的全息图可以与直接可见的信息(微脚本、显微 图像)结合。除了计算机生成的全息图以外，现有技术(美国2005/0170259 A1)还乂A开 了模压全息图。几个模压全息图可以通过多层结构一个布置在另一个的顶 部。为此，必须使这些层彼此独立地被模压，随后将它们彼此连接。对于各 层，在该安全元件中必须使它们足够厚，以被模压，而使层不在该过程中受 到破坏。与计算机生成的全息图相反，并且由于制造复杂，模压全息图不能 单独地设计成系列。现有技术中已知许多用于写入计算机生成的全息图的写入设备，其将全 息图的光学结构写入平面的存储材料中。这里示例性地参照文献-WO 02/079881 、 WO 02/079883、 WO 02/084404、 WO 02/084405和WO 03/012549。同样已知的是许多读取设备，它们适于通过利用光束和合适的光学器件 照射全息图表面而使再现可见或可用电子学方法表示和通过记录装置可评价。这里示例性地参照文献DE 101 37 832、 WO 02/084588和WO 2005/111913。全息存储材料可以由聚合物膜和金属层制成，可以借助输入的热能、优 选地借助聚焦激光束以点的方式影响其结构。首先为了使存储材料被有效写入，必须具有最小程度的吸收能。该吸收 能是写入过程期间形成被写入点形成的触发因数。金属层对光学性质、特别是存储材料的吸收性质有显著的影响。金属层 的决定参数在这里是其厚度，因为厚度影响吸收性质。,人而，金属层必须具 有特定的厚度，以确保对写入期间入射的辐射的充分吸收。然而，除了吸收性质以外，透射和反射也是存储材料性质的重要方面， 其中这些进一步的性质或多或少受到金属层的影响。经常地，具有最大吸收 性的存储材料仅呈现出略微反射的、微带灰色的以及半透明的。如果期望反 射更强的存储材料，则可以增加金属层厚度，进而使光密度(OD)增加，但这 导致吸收的显著降低，从而使写入点分布所需的激光能量(辐射强度)显著增 加。而高的激光能量仅是有限的程度，或者要高成本。即使需要低透射性，例如，为了减小干扰的漫射光在反射读取期间从存 储材料背面的影响，需要增加OD。如果存储材料要想借助照射(例如，透射 全息图)在透射时产生较强衍射结构，事实也是如此。在该情况下，也需要 增加OD。结果，存储材料的上述性质仅能在有限的程度内实现，或者以高 成本实现。
技术实现思路
因此，本专利技术基于使存储材料具有改进的光学性质的技术问题。前序中提到的类型的存储介质中的该技术问题通过如下事实得以解决 提供非金属的第二层，提供金属的第三层，第二层设置在第一和第三层之间， 第一、第二和第三层合起来的总厚度小于读取所使用的辐射的波长。本专利技术惊奇地发现，由于上述的在聚合物膜上的第一、第二和第三层的 三层结构，存储材料的光学性质达到目标。这里重要的是，三层结构的层厚度要小于读取已经写入存储介质或将要写入存储介质的点分布所使用的相应辐射的波长。该层厚度优选小于可见光 的波长， 一般使用可见光将点分布写入存储材料并读取全息图。较小层厚度 的结果是，在用大于三个层的总厚度的波长进行电》兹辐射时，这三个层不表 现为像总厚度将显著大于所使用的电磁辐射的波长的三个独立的层。第一、 第二和第三层的光学性质不能用相应的波长来彼此独立地评价。然而，单反射性可以与三层结构相关联。此外，可以获得允许用不同的 激光波长进行写入的吸收光谱。各个金属或非金属的层还可以在所有情况下包括多个局部层，例如第一层可以包括3nm的铝和3nm的银。第二层可以包括Si02和施加以防止氧化 的另一层。对于第三层也是这样，因为第三层也可以由多个局部层形成。而且，不一定必须要使层结构直接施加到聚合物表面(膜)上。如果目的 是基于利用热输入到膜中而得到曝光效果，则布置在膜与层结构之间的附加 层应当不厚于lpm。如果利用与膜在很大程度上独立的曝光作用(exposure effect),则后者实际上仅是承载材料。在这种情况下，任何期望的层可以存 在于膜与层结构之间。特别优选的是，第一、第二和第三层合起来的总厚度小于350nm,并因 此小于可见光的波长。更优选的是，这些层合起来比150nm薄。在该情况下， 可以不仅对于波长在可见光范围内的电》兹波，而且对于更短的波长，利用优 选的性质。存储材料的性质在总层厚小于150nm的条件下一方面特别有利， 另一方面可以在宽范围内设定。存储材料的优选实施例可以使第一层和第三层具有不均匀的层厚度。在 该情况下，可以在第一层和第三层中获得不同的性质，即使它们由相同的材 料制成。此外，通过确定第二层的尺寸，可以有目的地实现进一步的性质。在吸收方面，对于金属来讲，原则上其是波长的函数，在2.5nm与10nm 之间的层厚度处、优选在5nm与8nm之间的层厚度处存在吸收最大值。如 果第 一层或第三层具有位于该范围内的厚度，则该层确保了存^f渚材料的高吸 收。第一或第三层的相应的另一层在该情况下可以具有不同的性质，因为它 比首先提到的那层要更厚或更薄。特别优选的是，即使不必须，第一层比第三层薄，特别是当辐射从聚合 物膜的一侧入射。在该情况下，例如，可以在第一层中对写光束有较高程度 的吸收，而透过第一层的那部分辐射在更厚而因此优选具有更高OD的第三层处几乎发生全反射。结果，获得了具有高吸收和高OD的存储材料，而这 是在仅有 一 个金属层的存储材料中不可能实现的。由于高OD，可以避免任何不期望的漫射光的影响，从而生产出例如在 透射时高度衍射的结构，即所谓的透射全息图。同样，当读取这种透射全息 图时，辐射优选地从聚合物膜一侧入射。此外，高OD还可以确保反射性的 三层结构。利用三层结构可以容易地获得1.9至3和更大的OD。同时，利 用该三层结构可以使辐射的透射部分减少到小于0.1%。这里，吸收优选地 处于20%的范围内，反射优选地处于80%的范围内。然而，也可以通过第一、第二和第三层构成的三层结构来生成存〗诸材泮牛 的其它性质。如果例如第一和第三层设置成吸收程度很高的厚度，则这导致 比仅有一个金属层的存储材料高很多(例如，两倍高)的吸收性质。结果，可 以用较低强度(例如， 一半强度)的写入光束很容易地写入该存储材料。如果现在获得了高O本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全息存储材料（１），至少具有　－聚合物膜（３），和　－金属的第一层（４），　－其中，第一层（４）直接或间接地布置在聚合物膜（３）上，其特征在于　－设置非金属的第二层（５），　－设置金属的第三层（６），　 　－第二层（５）布置在第一层（４）与第三层（６）之间，并且　－第一层（４）、第二层（５）和第三层（６）合起来的总厚度小于读取所使用的辐射的波长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-4-4 102006015593.91.一种全息存储材料(1)，至少具有-聚合物膜(3)，和-金属的第一层(4)，-其中，第一层(4)直接或间接地布置在聚合物膜(3)上，其特征在于-设置非金属的第二层(5)，-设置金属的第三层(6)，-第二层(5)布置在第一层(4)与第三层(6)之间，并且-第一层(4)、第二层(5)和第三层(6)合起来的总厚度小于读取所使用的辐射的波长。2. 如权利要求1的存储材料，其特征在于，第一层(4)、第二层(5)和第 三层(6)合起来的总厚度小于350nm。3. 如权利要求2的存储材料，其特征在于，第一层(4)、第二层(5)和第 三层(6)合起来的总厚度小于150nm。4. 如权利要求1-3中任一项的存储材料 层(6)薄。5. 如权利要求1-4中任一项的存储材料 度处于2.5nm与10nm之间。6. 如权利要求1-5中任一项的存储材料 度处于10nm与200nm之间。7. 如权利要求1-6中任一项的存储材料 度处于10nm与100nm之间。8. 如权利要求1-6中任一项的存储材料 度处于2.5nm与10nm之间。9. 如权利要求1-8中任一项的存储材料 层(6)在所有情况下都是铝层。10. 如权利要求1-9中任一项的存储材料，其特征在于，第二层(5)包括 Si02。11. 如权利要求1-10中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯舒尔特威金，
申请(专利权)人：蒂萨斯克里博斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]