JPH03266830A - 波長多重光記録材料 - Google Patents

波長多重光記録材料

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JPH03266830A
JPH03266830A JP6594090A JP6594090A JPH03266830A JP H03266830 A JPH03266830 A JP H03266830A JP 6594090 A JP6594090 A JP 6594090A JP 6594090 A JP6594090 A JP 6594090A JP H03266830 A JPH03266830 A JP H03266830A
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mathematical
hole burning
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Hiroshi Tanaka
宏 田中
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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  • Non-Silver Salt Photosensitive Materials And Non-Silver Salt Photography (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、光化学ホールバーニングまたは光物理ホール
バーニングに基づく波長多重光記録材料に関する。
[従来の技術と発明が解決しようとする課題]光化学ホ
ールバーニング(以下PHBという)あるいは光物理ホ
ールバーニング(以下NPHBという)を利用した波長
多重光記録方式は、現在の光デイスク記録方式をはるか
に凌駕する超高密度、超大容量記録方式として注目され
つつある。
しかし、PHBあるいはNPHBを発現する有機色素と
して、これまでに発見されたものはまだ数少なく、たと
えば、メタルフリーポルフィリン類、キニザリン類、一
部のオキサジン系色素、キサンチン系色素など僅かであ
る(R,M、Macfarlaneand R,M、5
helby、 J、Lum1n、、 36 (1987
) 179−207)nこのため、記録することのでき
る波長領域が離散的に限定されており、したがって、記
録波長を自由に選択することができないという問題点が
ある。
一方、記録層を多重にし、異なる波長でホールバーニン
グを起す色素を各層ごとにドープすることによって記録
容量を高める方式も案出されている[吉村求ら、第49
回応用物理学会学術講演会予稿集、P872 (198
8)コ。しかしながら、この場合にも、上記と同様に色
素の種類が限られているために、層数を多くすることが
できず、記録波長領域か限定されるという問題点がある
ところで波長多重光記録においては、高速に波長掃引の
できるレーザー光源が必要であり、そのためには、半導
体レーサーを使用することが好ましい。例えば現在実用
的かつ典型的な半導体レーザーはGaA1Asレーザー
で、その発振波長域は近赤外域の700〜800nm前
後であるので、このような半導体レーザーの発振波長域
でホールバーニングを起すPH8色素あるいはNPHB
色素が望ましい。しかしながら、このような近赤外域で
ホールバーニングを起すPH8色素またはNPHB色素
の研究例は殆んどない。
従って本発明の目的は、可視域から近赤外域に亘る広い
範囲の波長域で記録波長を種々設定することができ、特
に各種の半導体レーザーの発振波長域においても記録を
行なうことができる波長多重光記録材料を提供すること
にある。
[課題を解決するための手段] 本発明者は、前記目的を達成すべく、ホールバーニング
を起す色素化合物を広く探索した。
その結果、イオン性のシアニン系色素化合物が広く一般
にホールバーニングを起すことを見出した。しかも、こ
れらのイオン性のシアニン系色素化合物は、この化合物
中のへテロ環の種類を変えたり、またへテロ環を構成す
るペテロ原子を01S1S eS” C(CR3) 2
−  CH−CH−に変化させることにより、また、一
般式(I)中のnの値を0〜3の間で変化させてこの化
合物中のA”とBとの間の炭素鎖長を変化させることに
より、ホールバーニングを起す波長域を可視域から近赤
外域に亘る広い波長範囲に亘って任意に設定でき、しか
も前記イオン系シアニン系色素のある種のものは各種の
半、導体レーザーの発振波長域においてもホールバーニ
ングを起すことを見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり
、本発明は、PHB (光化学ホールバーニング)また
はNPHB (光物理ホールバーニング)を起こすゲス
ト色素をマトリックス中に分散させてなる波長多重光記
録材料において、前記ゲスト色素が、一般式(I) A” −(CH=CH)n−CH=B   (I)一 [一般式(I)中、A“は、式 (AI) (式(A: ) 〜(As )中、Xは0、S、Se、
=C(CH3)2または−CH=CH−であり、R1は
水素またはアルキル基である) からなる群から選択され、 Bは、式 (式(BL ) 〜(Bto)中、Yは0.S、5e=
C(CH3)tまたは−CH=CH−であり、R2は水
素またはアルキル基である) からなる群から選択され、 nは0.1.2または3であり、 Z−は−価の陰イオンであるコ て表わされるシアニン系色素化合物であり、前記マトリ
ックスか、前記ゲスト色素と相溶し、且つ少なくとも前
記ゲスト色素をホールバーニングさせる波長において透
明な非晶質固体であることを特徴とする波長多重光記録
材料を要旨とするものである。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明の波長多重光記録材料は、PHBまたはNPHB
を起こすゲスト色素をマトリックス中に分散させてなる
ものであり、前記ゲスト色素は、前記一般式(I)で表
わされるシアニン系色素化合物の中から選択使用される
一般式(I)は、 A” −(CH=CH)n−CH=B   (I)で表
わされ、一般式(I)の一方の末端に位置するA+は、
ヘテロ環中の窒素原子が正に荷電した、上掲の8種の部
分構造式(A、)〜(A8)の中から選択される。これ
らの部分構造式(A1)〜(A8)を適宜選択すること
により、シアニン系色素化合物のホールバーニング波長
を種々変化させることができる。
部分構造式(A1)〜(A8)において、Xは0、S、
、Se、=C(CH3)pまたは−CH=CH−であり
、Xをこれらのものの中から適宜選択することにより、
シアニン系色素化合物のホールバーニング波長を種々変
化させることができる。
部分構造式(A工)〜(A8)において、R1は水素ま
たはアルキル基であり、アルキル基としては、その炭素
数に特に制限はないが、炭素数1〜6程度のアルキル基
が好適である。アルキル基の長さが炭素数6程度を超え
ると、幅の鋭いゼロフォノン成分が減退するからである
次に一般式(I)において、上述のA+に対して、炭素
鎖を介在して他方の末端に位置するBは、ヘテロ環中の
窒素原子が荷電していない、上掲の10種の部分構造式
(B1)〜(B工。)の中から選択される。これらの部
分構造式(B1)〜(BIO)を適宜選択することによ
り、シアニン系色素化合物のホールバーニング波長を種
々変化させることができる。
部分構造式(B1)〜(BIO)において、Yは0、S
、Se、=C(CH3)2または−CH=CH−てあり
、Yをこれらのものの中から適宜選択することにより、
シアニン系色素化合物のホールバーニング波長を種々変
化させることができる。
部分構造式(Bt ) 〜(Boo)において、R2は
水素またはアルキル基であり、アルキル基としては、そ
の炭素数に特に制限はないが、R1と同様に炭素数1〜
6程度が好適である。
一般式(I)において、nは0.1.2または3てあり
、nの数により、A′″とBとの間の炭素鎖の鎖長が決
定される。上述のようにnは0でも良いが、1以上が好
ましい。その理由はnがOの場合、両末端基であるA′
とBとの間の相互作用が強くなるために、鋭いゼロフォ
ノンホールが減退し、且つ幅広いフォノンサイドホール
が顕著になり、記録密度とSN比の点で望ましくないか
らである。nの数を0〜3の範囲で選択することにより
、シアニン系色素化合物のホールバーニング波長を種々
変化させることができる。
一般式(I)において、カウンターアニオンであるZ−
としては、1価の陰イオンであれば如何なるものでもよ
いが、例えはp−トルエンスルホン酸イオン、ヨウ素イ
オン、過塩素酸イオン、臭素イオンが好ましい。但し使
用する有機溶剤の種類によって溶解性を考慮してZ−を
選択する必要がある。溶解性が高い点でp−トルエンス
ルホン酸イオンやヨウ素イオンが特に好ましい。
一般式(I)のシアニン系色素化合物において、A+、
Bをそれぞれ(A1)〜(A8)、(B1)〜(BIO
)の中から適宜選択することにより、またA゛中のX、
B中のYをそれぞれO,5SSe。
=C(CH3) 2、−CH=CH−の中から適宜選択
することにより、さらにnの数を0〜3の範囲で適宜選
択することにより、シアニン系色素化合物のホールバー
ニング波長を種々変化させることができる。マトリック
スとしてエタノールガラスを用いた場合の波長変化の例
を示すと、後掲の表−1の通りである。
表−1より明らかなように、−数式(I)のシアニン系
色素化合物において、A“をA、 、A”中のR1をE
t、BをB、 、B中のR2をEt。
nを1と一定にし、へ〇中のXSB中のYの双方ヲソれ
ぞれ0、S、Se、 −C(CH3)2、−CH=CH
−と変化させると、マトリックスをエタノールガラスと
してシアニン系色素化合物のホールバーニング波長をそ
れぞれ、510nm、595nm、608nm、586
nm、645nm前後とすることができる(表−1中の
試料N001〜5参照)n またnを1から2に変え、A4中のX、B中のYの双方
をそれぞれ0、S、Se、=C(CH3)2、−CH=
CH−と変化させると、エタノールガラスをマトリック
スとしてシアニン系色素化合物のホールバーニング波長
をそれぞれ、610nm、 698nm、708nm、
 676nm、737nm前後とすることができる(表
−1中の試料 No、6〜10参照)nこのようにA゛
R,、XSB、R2、Yが同一の場合には、nが2のと
きの方がnが1のときよりもホールバーニング波長が長
波長側にシフトすることか明らかである(例えば表−1
中の試料No、1と試料No。
6とを対比されたい)n またnを2から3に変え、A゛中のX、B中のYの双方
をそれぞれ0,5SSe、=C(CH3)2、−CH=
CH−と変化させると、エタノールガラスをマトリック
スとしてシアニン系色素化合物のホールバーニング波長
を、710nm、795nm、803nm、770nm
、850nm前後とすることができる(表−1中の試料
No。
11〜15参照)nこのようにA= 、R,、X、B5
R2、Yが同一の場合には、nが3のときの方がnが2
のときよりもホールバーニング波長が長波長側にシフト
することが明らかである(例えば表−1中の試料No、
6と試料No、11とを対比されたい)n 一般式(I)の化合物の好ましい具体例として、以下の
ものが例示される。
C,H。
r e (へ) IH7 (以下余白) また、本発明の波長多重光記録材料には、本発明の目的
を阻害しない範囲で、前記一般式(1)のシアニン系色
素化合物以外の他のホールバーニング成分(たとえば、
公知のホールバーニング色素化合物)や他の添加成分を
ゲスト色素として併用することもできる。
こうした所望により使用する他のホールバーニング色素
としては、たとえば、テトラフェノキシフタロシアニン
等の各種のフタロシアニン類、テトラフェニルポルフィ
リン等の各種のポルフィリン類、テトラフェニルクロリ
ン等のクロリン類、キニザリンのような各種のジヒドロ
キシキノン類、ジメチル−8−テトラジンのような各種
のテトラジン類などを挙げることができる。
次にゲスト色素が分散されるマトリックスについて説明
する。このマトリックスとしては、前記ゲスト色素と相
溶し、且つ少なくとも前記ゲスト色素をホールバーニン
グさせる波長において透明な非晶質固体であれば、いか
なるものも使用できる。例えば、ポリビニルアルコール
(PVA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA) 
、ポリスチレン(PS)、ポリビニルクロライド(PV
C)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等の有機非
晶質高分子、あるいはエタノール、メタノール等のn−
アルコール類、またはクリセロール、エチレングリコー
ル、メチルテトラヒドロフラン(MTHF)等の有機溶
媒あるいはこれらの混合物を冷却固化したもの、さらに
はゾルゲル法により得られるシリカガラスやアルミナガ
ラス等が挙げられる。これらのマトリックスのうち、分
子間が水素結合している水素結合性の非晶質マトリック
スが望ましい。なぜならば一般式(I)で示されるゲス
ト色素はそのような水素結合性のマトリックス中で特に
高いホールバーニング効率を示すからである。また、水
素結合性のマトリックスのなかでもPVAのように側鎖
に水酸基を有する有機高分子が望ましい。なぜならば、
マトリックスが側鎖に水酸基を有する有機高分子である
と、低温で記録したホールの昇温後の保持特性が高いか
らである。
なお、マトリックスの材料は、一種単独で使用してもよ
いし、必要に応じて、二種以上を併用してもよい。
本発明の波長多重光記録材料は、前記一般式(I)で表
されるシアニン系色素化合物を必須成分として、前記マ
トリックスに分散させることによって得ることができる
。この際、通常、前記色素化合物の一種を前記マトリッ
クス中に分散すればよいが、所望に応じて、互いに阻害
し合わない複数の色素化合物を適宜に選択して分散させ
ることもできる。
すなわち、各色素化合物には固有のホールバーニング現
象を示す光の波長があるが、少なくともその波長が別の
色素で吸収されないという関係が相互に満たされるなら
ば、必要に応じて二種以上の色素化合物を併用してもよ
い。
なお、この場合、別の色素化合物で吸収されないという
基準としては、たとえば、おおよその目安でその波長で
の吸光度比が1/1,000以下であることを挙げるこ
とができる。
マトリックス中に分散されるゲスト色素の濃度としては
10” 〜10−5M (mo 1/1)が好適である
。濃度が高すぎるとホールバーニング効率が低下し、低
すぎると光学密度の低下のために記録のSN比が低下す
るからである。10−3〜10−4M程度の濃度が特に
好ましい。
前記色素化合物を前記マトリックス中に分散させる方法
としては特に制限はなく、色素化合物を適切な濃度に均
一に分散することかできれば公知の方法など各種の方法
を使用することかできる。
この分散方法の例としては、たとえば、マトリックス用
の有機溶媒以外の溶媒を用いない相溶法、溶媒を用いる
溶液法、必要に応じて溶媒や分散促進剤を用いる機械的
混合法などを挙げることができる。
前記相溶法としては、たとえば、ゲスト色素となる色素
化合物をマトリックスにそのまま溶解もしくは溶融等に
より相溶させ、均一に分散せしめる方法を挙げることが
できる。
前記溶液法の具体例としては、色素化合物と有機高分子
等のマトリックスとを前記所定の割合でその両者を溶解
する溶媒中で溶液として混合し、混合後、スピンコード
法あるいはキャスティング法などにより薄膜化し、風乾
、必要ならは加熱・減圧乾燥により溶媒を十分に除去す
るか、あるいは風乾、減圧乾燥等により溶媒を除去した
のち、適宜加熱成形する方法などを挙げることができる
前記機械的混合法の具体例としては、加熱軟化させた有
機高分子等のマトリックス中に色素化合物を機械的に練
り込む方法などを挙げることができる。
そのほか、たとえば、有機高分子等のマトリックスの製
造工程中(たとえば、ポリマーへの固相重合中など)に
色素化合物を共存さる方法など各種の方法が適用可能で
ある。
以上のようにして、本発明の光記録材料を得ることがで
きる。本発明の光記録材料は、利用目的に応じて随時所
望の形状に成形して実用に供することができる。
本発明の光記録材料を用いて所望の記録媒体を得る場合
には、前記光記録材料からなる少なくとも1層の記録層
を設ければよい。すなわち、記録層は1層(単層)であ
ってもよく、あるいは本発明の光記録材料からなる記録
層を2層以上設けた多層記録層としてもよく、あるいは
所望に応じて少なくとも1層の本発明の光記録材料から
なる記録層と少なくとも1層の他の光記録材料からなる
記録層とを積層してなる多層記録層としてもよい。
なお、この1層または2層以上の記録層を、前記したよ
うに、所望のホールバーニング波長を有する色素化合物
を含有する本発明の光記録材料で構成することによって
、得られる記録媒体におけるホールバーニング記録波長
を可視域から近赤外域に亘って広く自由に選定すること
ができる。
また、前記したように、本発明の光記録材料からなる記
録層を2層以上設け、かつ、それらの層に互いにホール
バーニング波長の異なるそれぞれ色素化合物を用いるこ
とによって、記録媒体におけるホールバーニング記録波
長の設定を可視域から近赤外域に亘る広い範囲に自由に
組合わせることができる。
[実施例コ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
なお、下記の実施例においてホールバーニング用の光源
としてはすべてアルゴンレーザー励起リング色素レーザ
ーを用いた。またホールスペクトルの観測はすべて分光
器で単色化したXeランプ光を用いて透過スペクトルを
測定することによって行った。
実施例1 式 %式% )2 mgをエタノール20m1に溶解し、濃度lXl0−4
Mの溶液を得た。この溶液を光路長1mmの光学セルに
封入しクライオスタット中で冷却固化させた後、温度5
Kにおいて波長586.llnm、強度80μW/cr
Iのレーザー光を90秒照射してホールバーニングさせ
た。透過光スペクトルで半値幅0.06nm程度の鋭い
ゼロフォノンホールが生じることが確認された。
実施例2 式 10−4Mの溶液を得た。この溶液を光路長1mmの光
学セルに封入しクライオスタット中で冷却固化させた後
、温度5Kにおいて波長676、  Onm。
強度40μW / c♂のレーザー光を90秒照射して
ホールバーニングさせた。透過光スペクトルで見たとき
のホールの形状を第1図に示す。第1図より半値幅0.
O4nm程度の鋭いゼロフォノンホールが生じることが
確認された。
実施例3 式 で示される1、  3. 3. 1’ 、  3’  
 3’ −へキサメチル−2,2’ −(4,5,4’
 、 5’ −ジベンゾ)インドジカルボシアニン バ
ークロレート(NK−2929、日本感光色素研究所)
1.2mgをエタノール20m1に溶解し、濃度1×て
示される1、  3. 3. 1’  3’  3’ 
−へキサメチル−2,2’ −(4,5,4’  5’
 −ジベンゾ)インドジカルボシアン バークロレート
(NK−2014、日本感光色素研究所)1.2■をエ
タノール20m1に溶解し、濃度1×10−4Mの溶液
を得た。この溶液を光路長1mmの光学セルに封入しク
ライオスタット中で冷却固化させた後、温度5Kにおい
て波長778.  Onm、強度90μW / cnl
のレーザー光を100秒照射してホールバーニングさせ
た。透過光スペクトルで半値幅0.O5nm程度の鋭い
ゼロフォノンホールが生じることが確認された。
実施例4 実施例1で用いられたと同一のシアニン系色素化合物1
.2mgを水100m1に溶解した水溶液20m1と、
PVA  5gを水100m1に溶解した水溶液とを混
合した。この混合溶液をキャスティング後、室温で72
時間風乾、80℃で24時間減圧乾燥し、色素濃度lX
l0−4M、厚さ100μmのPVA膜を得た。この膜
をクライオスタット中に置き、温度6.OKにおいて、
波長590゜Onm、強度70ttW/ctAのレーザ
ー光を100秒照射してホールバーニングさせた。透過
光スペクトルで半値幅0.06nm程度の鋭いゼロフォ
ノンホールが生じることが確認された。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、−数式(I)で
示されるシアニン系色素化合物を適宜選択使用すること
により、可視域から近赤外域に亘る広い範囲の波長域で
記録波長を種々設定することができ、特に各種の半導体
レーザーの発振波長域においても記録を行なうことがで
きる波長多重光記録材料が提供された。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例2の光記録材料のホールバーニングを
示す透過光スペクトル図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光化学ホールバーニングまたは光物理ホールバー
    ニングを起こすゲスト色素をマトリックス中に分散させ
    てなる波長多重光記録材料において、前記ゲスト色素が
    、一般式( I ) A^+−(CH=CH)_n−CH=B( I )Z^− [一般式( I )中、A^+は、式 (A_1)▲数式、化学式、表等があります▼、(A_
    2)▲数式、化学式、表等があります▼、 (A_3)▲数式、化学式、表等があります▼、(A_
    4)▲数式、化学式、表等があります▼、 (A_5)▲数式、化学式、表等があります▼、(A_
    6)▲数式、化学式、表等があります▼、 (A_7)▲数式、化学式、表等があります▼、(A_
    8)▲数式、化学式、表等があります▼ (式(A_1)〜(A_8)中、XはO、S、Se、=
    C(CH_3)_2または−CH=CH−であり、R_
    1は水素またはアルキル基である) からなる群から選択され、 Bは、式 (B_1)▲数式、化学式、表等があります▼、(B_
    2)▲数式、化学式、表等があります▼ (B_3)▲数式、化学式、表等があります▼、(B_
    4)▲数式、化学式、表等があります▼、 (B_5)▲数式、化学式、表等があります▼、(B_
    6)▲数式、化学式、表等があります▼、 (B_7)▲数式、化学式、表等があります▼、(B_
    8)▲数式、化学式、表等があります▼、 (B_9)▲数式、化学式、表等があります▼、(B_
    1_0)▲数式、化学式、表等があります▼ (式(B_1)〜(B_1_0)中、YはO、S、Se
    、=C(CH_3)_2または−CH=CH−であり、
    R_2は水素またはアルキル基である) からなる群から選択され、 nは0、1、2または3であり、 Z^−は一価の陰イオンである] で表わされるシアニン系色素化合物であり、前記マトリ
    ックスが、前記ゲスト色素と相溶し、且つ少なくとも前
    記ゲスト色素をホールバーニングさせる波長において透
    明な非晶質固体であることを特徴とする波長多重光記録
    材料。
  2. (2)マトリックスが、分子間が水素結合している水素
    結合性の非晶質固体である請求項(1)に記載の波長多
    重光記録材料。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506357A (en) * 1983-01-12 1996-04-09 Tdk Corporation Cyanine dyes for use in optical recording medium
CN103224463A (zh) * 2013-04-02 2013-07-31 中国药科大学 一种含苯并吲哚鎓的化合物lth02治疗多药耐药细菌感染性疾病的用途

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