[发明专利]用于存储全息数据的组合物和方法

说明书

相关申请

此非临时申请涉及2007年9月25日提交的系列号为60/974,868的美国临时申请。

技术领域

本发明涉及存储全息数据的方法。此外，本公开涉及由这些方法制成的全息数据存储介质和制品。此外，本公开涉及含噻吩的聚硝酮染料。

背景技术

全息存储是全息图形式的数据存储，全息图是在光敏介质中通过两束光的相交产生的三维干涉图案的图像。含有数字编码数据的信号光束与参考光束的重叠在介质体积中形成干涉图案，从而造成会改变或调节介质折光指数的化学反应。这种调节用于以全息图形式记录来自该信号的强度和相位信息。随后可以通过使存储介质仅暴露在参考光束中来重现该全息图，参考光束与所存储的全息数据相互作用以产生与用于存储全息图像的初始信号光束成比例的重构信号光束。因此，在全息数据存储中，数据经由三维干涉图案存储在整个介质体积中。

各全息图可以含有1至1×10⁶或更大比特的数据。全息存储优于表面基存储格式，包括CD或DVD的一个显著优点在于，可以使用多路技术，例如通过改变信号和/或参考光束角度、波长或介质位置来以重叠方式在相同体积的光敏介质中存储大量全息图。但是，全息存储作为可行技术的实现的主要障碍是开发可靠和经济可行的存储介质。

早期全息存储介质使用无机光折射晶体，例如掺杂或未掺杂的铌酸锂(LiNbO₃)，其中入射光造成折光指数变化。这些折光指数变化归因于电子的光诱发生成和随后的俘获，这造成最终通过线性光电效应改变折光指数的感生内电场。但是，LiNbO₃是昂贵的，表现出相对较差的效率、随时间衰减，并需要粗晶体以观察任何显著的指数变化。

因此，需要改进的全息数据存储方法和材料，由此可以实现提高的全息数据存储容量。此外，也需要提高所存储的全息数据的寿命的方法以便例如使数据不会被热擦除，或不会在环境光入射在数据存储介质上时或在读出过程中被擦除。

发明内容

一方面，本发明提供了存储全息数据的方法，所述方法包括：

(A)提供包含光学透明衬底的全息存储介质，所述光学透明衬底包含具有至少两个硝酮基团的光化学活性染料；和

(B)用全息干涉图案照射光学透明衬底，其中该图案具有第一波长和强度，两者均足以在衬底的体积元素内将至少一些光化学活性染料转化成光产物并在被照射的体积元素内产生与全息干涉图案对应的光产物浓度变化，由此产生与该体积元素对应的光学可读取数据。

另一方面，本发明提供了存储全息数据的方法，所述方法包括：

(A)提供包含光学透明衬底的全息存储介质，所述光学透明衬底包含具有结构(I)的光化学活性染料

其中R¹在每次出现时独立地为C₁-C₂₀脂族基团、C₃-C₂₀脂环族基团、或C₂-C₃₀芳族基团；R²在每次出现时独立地为氢、氘、C₁-C₂₀脂族基团、C₃-C₂₀脂环族基团或C₂-C₃₀芳族基团；Q¹是C₁-C₂₀脂族基团、C₃-C₂₀脂环族基团或C₂-C₃₀芳族基团，或聚合物链；且“a”是2至100的整数；和

(B)用全息干涉图案照射光学透明衬底，其中该图案具有第一波长和强度，两者均足以在衬底的体积元素内将至少一些光化学活性染料转化成光产物并在被照射的体积元素内产生与全息干涉图案对应的光产物浓度变化，由此产生与该体积元素对应的光学可读取数据。

再一方面，本发明提供了存储全息数据的方法，所述方法包括：

(A)提供包含光学透明衬底的全息存储介质，所述光学透明衬底包含具有结构(II)的光化学活性染料