[发明专利]在光学数据存储介质中记录数据的方法和光学数据存储介质

说明书

技术领域

本发明涉及在光学数据存储介质中记录数据的方法。更详细地讲，本发明涉及在全息存储介质中记录微全息数据的方法。

背景技术

全息存储为其中将数据表示为全息图的光学数据存储，这些全息图为由两束光在光敏介质中交汇产生的三维干涉图案的图像。更详细地讲，参考光束与含数字编码数据的信号光束的叠加在介质体内形成3-D干涉图案，从而导致改变或调制光敏介质的折射指数的化学反应(记录或写入步骤)。该调制将来自信号的强度和相位信息记录为全息图。该全息图可在后来通过将存储介质暴露于单独参考光束而重新得到，其中参考光束将与存储的全息数据相互作用以产生与用来存储全息图像的初始信号光束成比例的再现信号光束(读取步骤)。

对全息数据存储更新近的研究已集中于用于记录数据的按比特方式(bit-wise)方法，其中信息的每个比特(或几个比特)由定域于介质内的微体积以产生反射读取光的区域的全息图所代表。这样的定域体积全息微反射器可在介质的整个体积中布置成多个数据层。非常需要能适应按比特方式的数据存储方法的材料，因为用来读取和写入这类材料的设备目前已有市售或易于通过改造易于购得的读写设备而提供。

然而，存储按比特方式的全息数据的常规方法使用线性光敏材料或对光化学变化敏感而不依赖于入射辐射的功率密度(强度)的材料。这些线性材料在写入和读取条件下也对光化学变化敏感。此外，在按比特方式方法中，各层中数据的读取和记录不可避免地导致相邻层暴露于该记录/读取辐射。因此，使用线性材料的记录/读取按比特方式的全息介质的常规方法可能在记录/读取期间在介质中导致非故意的擦除或数据丢失。

因此，需要在全息存储介质中记录数据而在写入步骤期间不影响其他数据层的方法。另外，对于记录全息数据的按比特方式的方法，需要具有单独的写入和读取条件，以使得读取步骤不会不利地影响所记录的数据。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了在光学数据存储介质中记录全息数据的方法。所述方法包括(i)提供包含以下各物的光学数据存储介质：(a)热塑性聚合物基质、(b)潜在酸发生剂、(c)非线性敏化剂和(d)包含潜在发色团的反应物。所述方法进一步包括(ii)用干涉图案照射所述光学数据存储介质的体积单元，所述干涉图案包括具有足以引起上能级三线态能量从所述非线性敏化剂转移到所述潜在酸发生剂的波长和强度的入射辐射，由此产生酸，其中所述潜在酸发生剂对所述入射辐射基本没有响应。所述方法进一步包括(iii)使至少一种受保护的发色团与所产生的酸反应以形成至少一种发色团，由此引起在所述体积单元内的折射指数变化；和(iv)在所述被照射的体积单元内产生对应于所述干涉图案的折射指数变化，由此产生可光学读取的数据。

根据本发明的另一方面，提供了在光学数据存储介质中记录全息数据的方法。所述方法包括(i)提供包含以下各物的光学数据存储介质：(a)热塑性聚合物基质、(b)潜在酸发生剂、(c)非线性敏化剂和(d)包含受保护的二苯甲酮的反应物。所述方法进一步包括(ii)用干涉图案照射所述光学数据存储介质的体积单元，所述干涉图案包括具有足以引起上能级三线态能量从所述非线性敏化剂转移到所述潜在酸发生剂的波长和强度的入射辐射，由此产生酸，其中所述潜在酸发生剂对所述入射辐射基本没有响应。所述方法进一步包括(iii)使多种受保护的二苯甲酮与所产生的酸反应以形成多种羟基二苯甲酮，由此引起在体积单元内的折射指数变化，和(iv)在被照射的体积单元内引起对应于干涉图案的折射指数变化，由此产生可光学读取的数据。

根据本发明的又一方面，提供光学数据存储介质。所述光学数据存储介质包含(a)热塑性聚合物基质；(b)能够吸收具有足以引起上能级三线态激发的波长和强度的入射辐射的非线性敏化剂；(b)能够在从非线性敏化剂三线态激发时产生酸且对所述入射辐射基本没有响应的潜在酸发生剂；(d)包含潜在发色团的反应物，其中至少一种潜在发色团能够通过与所产生的酸反应形成至少一种发色团，由此引起在所述光学数据存储介质中的折射指数变化。在一些实施方案中，多种潜在发色团能够针对各种所产生的酸形成多种发色团。

本发明的其他实施方案、方面、特征和优势对于本领域的普通技术人员而言将从以下详述、附图和随附权利要求书中显而易见。

附图说明

参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其他特征、方面和优势将得到更好的理解，在整个附图中，相同的符号表示相同的部分，其中：

图1A为线性敏化剂对光化辐射的响应的图示；