JPH11512847A - ホログラフィ媒体およびプロセス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ホログラフィ記録媒体は、化学線照射に対する露光に際して酸を発生することが可能な酸発生剤、結合剤および酸発生剤から生成される酸により開始されるカチオン重合を受けることが可能な少なくとも１つのモノマーまたはオリゴマーを含み、従ってフリーラジカル重合に対するいかなる必要性もなくホログラムを生成する。本発明の記録媒体は、ラジカル重合される先行技術のホログラフィ記録媒体に関する不利益（例えば、酸素感受性）に供されない。

Description

【発明の詳細な説明】 ホログラフィ媒体およびプロセス 本発明は、ホログラムを形成するためのホログラフィ媒体およびその使用につ いてのプロセスに関する。より詳細には、本発明は、カチオン重合を使用するこ のような媒体およびプロセスに関する。 体積位相型（volume-phase）ホログラム形成のための先行技術のプロセスにお いて、干渉縞は、ラジカル重合可能なモノマーまたはオリゴマーとポリマー性結 合剤との均質な混合物を含むホログラフィ記録媒体の中に形成される。その縞の 明領域において、モノマーまたはオリゴマーはラジカル重合を受けて、結合剤の ものとは異なる屈折率を有するポリマーを形成する。モノマーまたはオリゴマー の明領域への拡散は、これらの領域からの結合剤の化学的分離および暗領域にお ける濃縮という結果を伴って、モノマーまたはオリゴマーから形成されるポリマ ーと結合剤との間に空間的な分離を生じ、それによりホログラムを形成するため に必要とされる屈折率の改変を与える。典型的に、ホログラフィ露光の後に、媒 体の化学線照射に対するブランケット露光である後処理工程が、モノマーまたは オリゴマーの重合を完結し、そしてホログラムを定着するために必要とされる。 ホログラフィ記録のための公知の乾燥プロセス媒体（E.I．du Pont de Nemour s，Inc.、Wilmington DEにより市販されている）は、ポリマー性結合剤、ラジカ ル開始重合が可能であるモノマーおよび光開始剤（この用語は、本明細書中で可 視範囲外の照射（例えば、紫外線照射）に感受性である重合開始剤を含むものと して使用される）を含む。このようなラジカル重合した媒体は、大気中の酸素に よるラジカル重合の厳格な阻害（ホログラフィ媒体から酸素を排除するために予 防策が必要とされる）を含む、多くの不利益を受ける。また、ラジカル重合は、 しばしば媒体の実質的な収縮をもたらし、ホログラフィ画像の歪みという結果を 伴う。さらに、ラジカル重合は、しばしば高強度の相互損失をもたらし、そして 低い空間周波数成分を有するホログラムを効果的に記録することが困難となる。 結局、du Pontの市販の媒体は、ホログラムを定着するために長い熱的な露光後 の熱処理が必要とされ得る。 体積型ホログラム（volume hologram）における重要な潜在的な使用の１つは 、データの保存である；体積型ホログラムの３次元の性質は、得られ得る高い情 報密度および平行読取り／書込み能力と連結して、体積型ホログラムを、大量の データ保存における使用に、非常に適切なものとする；理論上、テラバイト（10¹² バイト）範囲の保存容量を有するコンパクトデバイスが容易に得られ得る。し かし、ラジカル重合ホログラフィ媒体の上記の不利益（特に長い熱処理、媒体が データ保存のために使用される場合は特に重大である）は、これまでホログラフ ィデータ（date）保存デバイスの発達を遅らせていた。 カチオンおよびラジカル重合可能なモノマーの混合物を使用する、ホログラフ ィ記録媒体は公知である。例えば、ＵＳ-Ａ-5 453 340は、カチオン性モノマー 、ラジカルモノマー、ラジカル開始剤（ラジカルモノマーに第１の波長の照射に 対する感受性を与える）およびカチオン性開始剤（第１の波長の照射に対する低 い感受性を有するが、カチオン性モノマーに第２の波長の照射に対する感受性を 与える）を含むホログラフィ媒体を使用するプロセスを記載している。このプロ セスにおいて、最初の工程は、優れたコヒーレンスを有するレーザーまたは光を 使用する第１の波長でのホログラフィ露光であり、干渉パターンの照射された領 域においてのみラジカルモノマーの重合をもたらす。これに、第２の波長でのブ ランケットな、非ホログラフィ露光が続き、カチオン性モノマーを重合させる。 従って、このプロセスにおいて、ホログラフィ露光はフリーラジカル重合を使用 し、そして後のカチオン重合の唯一の作用は、結果として得られるホログラムの ホログラフィ効率を増加することである。このプロセスを実施するためには、本 質的に、カチオン性開始剤がカチオン性モノマーに第１の波長の照射に対する感 受性を与えないことが不可欠である。なぜなら、そうでなければプロセスの最初 の工程の間に、フリーラジカル重合およびカチオン重合の両方が起こるからであ る。実際に、本特許はラジカルモノマーが省略される比較例を含む；検出可能な ホログラムは生成されない。 ＥＰ-Ａ-487 086は、ラジカル重合性モノマー、カチオン重合性モノマー、ラ ジカル重合開始剤およびカチオン重合開始剤を含むホログラフィ媒体を記載して いる。媒体は、まずホログラフィ露光、次いでブランケット露光される。そして 、両方の露光が最終ホログラムを形成するために必要である。通常、ホログラフ ィ露光は、フリーラジカル重合（本願のすべての実施例のように）をもたらすが 、しかし、本願は最初にカチオン重合が行われ得ることを明確に示す。 本発明は、ホログラフィ記録媒体、そしてその使用についてのプロセス（ラジ カル重合に対するいかなる必要性もなく、ホログラムを形成するカチオン重合に のみ依存する）を提供する。従って、本発明のプロセスは、上記のようなラジカ ル重合の使用に関連する多くの問題を避ける。 従って、本発明は、体積型ホログラムを調製するプロセスであって： 化学線照射に対する露光に際して酸を生成することが可能な酸発生剤；結合剤 ；および酸発生剤から生成される酸により開始されるカチオン重合を受けること が可能な、少なくとも１つのモノマーまたはオリゴマーを含む、ホログラフィ記 録媒体を提供する工程；および 酸発生剤が感受性であるコヒーレントな化学線照射の参照ビームおよび同一の コヒーレントな化学線照射の対物ビームを上記記録媒体の中へ通し、それにより 媒体中に干渉パターンを形成する工程を包含するプロセスである。 本発明のプロセスは、干渉パターンに対する露光に際して、媒体は、干渉パタ ーンの照射された領域において、酸発生剤からの酸の放出、およびモノマーまた はオリゴマーのカチオン重合を受けて、それにより媒体がフリーラジカル重合を 受けることなく媒体中に体積型ホログラムを形成すること、を特徴とする。 本発明はまた、体積型ホログラムを生成するためのホログラフィ記録媒体であ って： 化学線照射に対する露光の際に、酸を生成することが可能な酸発生剤； 結合剤；および 酸発生剤から生成される酸により開始されるカチオン重合を受けることが可能 な少なくとも１つのモノマーまたはオリゴマー、 を含む、記録媒体を提供する。 本発明の媒体は、フリーラジカル重合を受けることが可能な物質を本質的に含 まないことにより特徴付けられ、その結果、化学線照射の２つのビームの間の干 渉により形成される干渉パターンに対する露光に際して、媒体中で実質的にフリ ーラジカル重合が起こることなく、媒体がモノマーまたはオリゴマーのカチオン 重合を受けて、それにより屈折率が異なる領域を形成し、そして体積型ホログラ ムを生成する。 上記において、本発明のホログラフィ媒体は、フリーラジカル重合を受けるこ とが可能な物質を本質的に含まないが、本発明者らは、ラジカル重合を受けるこ とが（少なくとも理論上）可能な少量の不飽和物質が媒体中に存在し得るという 可能性を絶対的に排除できない。いくつかの場合において、重合に関係しない目 的のために、このような不飽和物質を含むことが所望され得る（例えば、粘度調 節剤、安定剤、殺菌剤などとして）。しかし、本発明の媒体は、ラジカル重合に 対するいかなる必要性もなくホログラムを形成し、従って、通常媒体中にいかな るフリーラジカル開始剤も含む理由は存在しない。 当然、本発明の媒体およびプロセスにおいて使用される結合剤は、その結合剤 が使用されるモノマーまたはオリゴマーのカチオン重合を阻害しないように選択 されなければならない。本発明のプロセスにおける使用に好ましい結合剤は、ポ リシロキサンおよびポリアクリレートである。広く多様なポリシロキサンが利用 可能であり、そしてこれらのポリマーの特性は文献公知であるため、ポリシロキ サン結合剤の物理的、光学的および化学的な特性のすべては、記録媒体において 最適な性能に対して適合され得る。 本発明のプロセスにより生成されるホログラムの効率は、用いられる特定の結 合剤に著しく依存する。ホログラフィ分野における当業者にとって、慣例の経験 的な試験により適切な結合剤を選択することは困難ではないが、一般に、ポリ（ メチルフェニルシロキサン）が、効率的なホログラムを与えることが見出された と述べられ得る。 本発明の記録媒体において使用される酸発生剤は、化学線照射に対する露光に 際して酸を生成する。用語「酸発生剤」は本明細書において、照射で誘導される 酸形成を担う媒体の成分（単数または複数）をいうために使用される。従って、 酸発生剤は、直接酸を生成する単一の化合物のみを含み得る。あるいは、より詳 細に以下に記載するように、酸発生剤は、酸を発生する酸発生成分および１つま たはそれ以上の増感剤（酸発生成分に、化学線照射の特定波長に対する感受性を 与える）を含み得る。酸発生剤から生成される酸は、当然、酸がモノマーのカチ オン重合を誘導するタイプおよび強度であるならば、Bronsted酸またはルイス酸 のいずれかであり得る。酸発生剤がBronsted酸を生成する場合、この酸は好まし くは約０未満のpKaを有する。公知の超酸前駆体（例えば、ジアゾニウム塩、ス ルホニウム塩、ホスホニウム塩およびヨードニウム塩）は、本発明の媒体におい て使用され得るが、しかしヨードニウム塩が一般に好ましい。ジアリールヨード ニウム塩は、本発明の媒体において良好に働くことが見出されており、特に好ま しいジフェニルヨードニウム塩は（４−オクチルオキシフェニル）フェニルヨー ドニウムヘキサフルオロアンチモネートである。ルイス酸発生剤の中では、フェ ロセニウム塩が、本発明の媒体において良好な結果を与え、特に好ましいフェロ セニウム塩は、シクロペンタジエニルクメン鉄（II）ヘキサフルオロホスフェー ト（商品名Irgacure 261として、Ciba-Geigy Corporation、7 Skyline Drive、H awthorne NY 10532-2188、アメリカ合衆国から市販されている）であることが見 出されている。この物質は、いかなる増感剤もなしで、476 nmまたは488 nmの可 視照射に対して感受性であるという利点を有し、そして以下に記載のように他の 可視波長に対する感受性を与えられ得る。 任意の増感剤の非存在下にて、典型的に、ヨードニウム塩は遠紫外線領域（約 300 nm未満）の照射に対してのみ感受性であり、そして遠紫外線照射の使用は、 ホログラムの生成に対して不便である。なぜなら、所定の性能レベルについて、 紫外線レーザーは、可視レーザーより実質的に費用がかかるからである。しかし 、以下のことは周知である。種々の増感剤の添加により、ヨードニウム塩は、化 学線照射の種々の波長（増感剤の非存在下において、塩は実質的に感受性でない ）に対して感受性にされ得る。特に、ヨードニウム塩は、少なくとも２つのアル キニル基で置換された特定の芳香族炭化水素（このタイプで特に好ましい増感剤 は、５，１２-ビス（フェニルエチニル）ナフタセンである）を使用する増感剤 によって、可視照射に対して感受性を与えられ得る。この増感剤は、ヨードニウ ム塩を、アルゴンイオンレーザーからの514 nmの照射および周波数２重YAGレー ザー（frequency-doubled YAG laser）からの532 nmの照射に対して感受性にす る （これらは両方とも、ホログラム生成のために便利な光源（source）である）。 この好ましい増感剤はまた、フェロセニウム塩に同波長に対する感受性を与え 、そして光漂白性（photobleachable）であるという利点を有する。その結果、 ホログラフィ媒体の可視吸収は露光の間に減少し、従ってホログラムにおいて低 い最小光学密度（D_min）を生成することを助ける。本発明のプロセスにより生成 される好ましいホログラムは、記録波長において、約0.05と同程度に低いD_minを 有することが見出されている。 当然、非露光の媒体において、そのモノマーがホログラフィ媒体の他の成分と 相溶性であるならば、急速にカチオン重合可能な任意のモノマーが本発明の媒体 およびプロセスにおいて使用され得、そして広く多様なこのようなモノマーは、 ポリマー分野における当業者に公知である。本発明の媒体における使用のために 好ましいモノマーは、エポキシド基またはビニルエーテル基（好ましくは、シク ロヘキセンオキシド基）を少なくとも１つ含有するものである。特に好ましいモ ノマーの基は、１つ以上のシクロヘキセンオキシド基がSi-O-Si基に連結されて いるものである；これらのモノマーは、ポリシロキサン結合剤と相溶性である利 点を有する。このようなモノマーの例は、以下の式のものを含む： ここで、各Rは独立して約６個を越えない炭素原子を含むアルキル基である。各 基Rがメチル基である化合物は、General Electric Companyから、General Elect ric Silicone 479-1893の商品名で市販されている。本発明の媒体における使用 のために好ましい別のモノマーは、１，２-エポキシ-１，２，３，４-テトラヒ ドロナフタレンである。 本発明のプロセスにより生成するホログラムのホログラフィ効率は、ホログラ ムに存在する２つの領域（すなわち、モノマーまたはオリゴマーの重合から誘導 されるポリマーリッチの領域と結合剤リッチの領域）の屈折率の間の差に強く依 存する。２つの領域の間の屈折率において差が存在するならば、ホログラムの回 折効率に関する限り、どちらの領域が大きい屈折率を有するかは問題ではない。 本発明のホログラフィ記録媒体における酸発生剤、結合剤およびモノマーまた はオリゴマーの比率は、むしろ大幅に変動し得、そして特定の化合物および使用 方法についての最適な比率は、当業者により容易に経験的に決定され得る。しか し、一般に、本発明の媒体は、１〜10重量％の酸発生剤、10〜89重量％の結合剤 および10〜89重量％のモノマーまたはオリゴマーを含むことが好ましい。 実際には、モノマーまたはオリゴマーの完全な重合は、ホログラフィ露光の間 に達成されない。しかし、いくつかの場合において、ホログラフィ露光の間に生 成された微細構造は、いかなる露光後の定着化工程もなく使用されるホログラム において十分に安定である。他の場合において、ホログラフィ露光の後に、ホロ グラフィ記録媒体全体を、モノマーのさらなる重合をもたらすのに効果的な波長 の照射に対して露光し、それによりモノマーを本質的に含まず、それゆえに、長 期間の保存に際して、ホログラフィ露光直後に生成されたホログラムより安定で ある最終ホログラムを生成することが望ましい。第２の「ブランケット」露光に おいて使用される照射の波長は、ホログラフィ露光において使用されるものと同 じである必要はない；もし、例えば、用いられる酸発生剤が、紫外線照射に対し て本来感受性である酸発生成分および酸発生成分に可視照射に対する感受性を与 える増感剤を含み、そしてホログラフィ記録がこのような可視照射によってもた らされるならば、ブランケット露光は、酸発生成分が本来感受性である紫外線照 射を使用して行われ得る。 ここで、例示の目的としてのみ、以下の実施例を与え、本発明の好ましい媒体 およびプロセスにおいて使用される特に好ましい試薬、条件および技術の詳細を 示す。実施例１ 各基Rがメチルである上記式（I）のモノマーと結合剤との４：１（w/w）の混 合物、すなわち、高温シリコーンオイル（Aldrlch Chemical Company（Milwauke e、Wisconsin 53233、アメリカ合衆国から、製品＃17,563-3として市販されてい る；この物質は、メチルメチルシロキサンとフェニルメチルシロキサンとのコポ リマーであると製造業者により報告されており、そして1.495の屈折率を有する ）を含むホログラフィ記録媒体を調製した。最初に、モノマーを十分な量の（４ −オクチルオキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネー トに添加し、最終記録媒体においてヨードニウム塩の含量が2.9重量％になるよ うにした。結合剤をモノマー／ヨードニウム塩混合物に添加し、次いで十分な量 の５，１２-ビス（フェニルエチニル）ナフタセン（およそ300 μLの塩化メチレ ンに溶解した）を添加し、0.2重量％のナフタセン増感剤を含有する最終記録媒 体を形成した。露光の前に、塩化メチレンを、窒素パージされた環境においてエ バポレートすることにより媒体（溶液の形態を有する）から除去した。 サンプル媒体を、100 μmのポリテトラフルオロエチレンのスペーサーにより 分離される２つのガラススライドの間に配置した。ホログラフィ画像形成を、ア ルゴンイオンレーザーからの514.5 nmの可視光を使用して行った。非偏光回折格 子を、ビームの両経路において25°の入射半角および等価パワー密度（±２％） を使用して10 mm半径を有する円形の領域の中に記録した。60秒のレーザー露光 の後に、媒体をNormarkキセノンストロボランプからの10フラッシュに対してブ ランケット露光した。 得られた回折格子のホログラフィ効率を決定するため、633 nmのレーザーから のプローブビームを、ホログラフィ露光およびストロボ露光の前、間および後に およそ30.5°の角度（ホログラムのBragg角に近いと計算された）で媒体に通し た。回折格子からの０次および１次の回折が測定され、そしてホログラフィ効率 が決定された。生成された回折格子のホログラフィ効率は約５％であり、そして 回折格子は低い散乱を有することが見出された。実施例２ 本実施例は、ホログラフィ露光の間に生成されたホログラムが後処理工程を必 要としない、本発明のプロセスを例示する。 上記の実施例１と同じモノマー（屈折率1.4762）と結合剤との３：１（w/w） の混合物、すなわち、ポリ（メチルフェニルシロキサン）（屈折率1.5365、Dow Chemical Company、Midland、Michigan、アメリカ合衆国から、製品名Dow 710シ リコーン液体として市販されている）を含むホログラフィ記録媒体を調製した。 最初に、モノマーを十分な量の（４−オクチルオキシフェニル）フェニルヨード ニウムヘキサフルオロアンチモネートに添加し、最終記録媒体においてヨードニ ウム塩の含量が５重量％になるようにした。結合剤をモノマー／ヨードニウム塩 混合物に添加し、次いで十分な量の５，１２-ビス（フェニルエチニル）ナフタ セン（およそ300 μＬの塩化メチレンに溶解した）を添加し、0.05重量％のナフ タセン増感剤を含有する最終記録媒体を形成した。露光の前に、塩化メチレンを 、アルゴンで媒体をパージすることにより媒体（溶液の形態を有する）から除去 した。 この媒体の100 μmのフィルムを上記の実施例１と同様の方法で形成し、そし てアルゴンイオンレーザーからの514.5 nmの可視光を使用して形成された干渉パ ターンに対して、これらのフィルムを露光し、ホログラムの形成を、実施例１と 同様の方法で、ヘリウムネオンレーザーからの633 nmのプローブビームを用いて 測定した。アルゴンイオンレーザー（9.33 mW/cm²のパワー密度）を用いる６秒 間の露光は、約19 mJ/cm²の閾値エネルギー（検出されるべき回折効率について の所定の入射放射照度レベルにおいて、必要とされる最小限のエネルギー）を示 し、その一方、回折効率におけるピーク（約75％）は、ホログラフィ露光の終了 2.7秒後に生じる。実施例３ 使用したポリシロキサン結合剤を、２-ビニルナフタレンと２-ビニル（シクロ ヘキ-３-エンオキシド）との90：10（w/w）の混合物を使用してポリメチルヒド ロシロキサンのヒドロシリル化により調製し、そしてモノマー：結合剤の比率を 70：30にしたことを除いては、実施例１を繰り返した。１分間のレーザー露光の 後、回折格子は35％のホログラフィ効率を達成した。実施例４ 本実施例は、高い屈折率のモノマーおよび低い屈折率の結合剤を含むホログラ フィ記録媒体を例示する。 ホログラフィ記録媒体を、小さいバイアル中で１，２-エポキシ-１，２，３， ４-テトラヒドロナフタレン（屈折率およそ1.58、0.2361 g）とポリ（ブチルメ タクリレート）（屈折率1.483、0.0604 g）とを混合し、次いで均質の溶液が得 られるまで、機械的に撹拌しながらおよそ55℃に加熱することにより調製した。 本溶液を室温まで冷却し、そしてシクロペンタジエニルクメン鉄（II）ヘキサフ ルオロホスフェート（Irgacure 261、0.010 g）を酸発生剤として添加した。 得られた媒体の重合特性を、示差走査光熱量分析法を使用して決定し、そして その結果は、436 nmの可視照射に対する露光に際してモノマーの迅速な重合を示 した。実施例１と同様の方法におけるホログラフィ露光（しかし、アルゴンイオ ンレーザーからの488 nmの可視光を使用し、ストロボ露光を用いず、そして２つ の連続的レーザー露光（それぞれ30および10秒間（総露光400mJ/cm²））を用い た）は、およそ２％の効率を有するホログラムを与えた。実施例５ ホログラフィ記録媒体を、46.8重量部のモノマー（テトラヒドロナフタレンオ キシド）、45.0重量部の結合剤（ポリ（アクリルオキシプロピル）メチルシロキ サン（屈折率1.463、Petrarch Systems．Inc．(Bristol、PA 19007)から、製品 ＃PS901.5として市販されている）、3.55重量部のクメンヒドロペルオキシド（A tochem（Buffalo、NY）から市販されている）、2.75重量部の紫外線硬化剤Daroc ur（登録商標）1173（Ciba-Geigy Corporation（Ardsley、NY 10502）から市販 されている）および1.86重量部のIrgacure 261を混合することにより配合した。 上記成分を、記載の順に褐色のガラス瓶に添加し、そして得られた混合物を、溶 解が観察され均質な混合物が得られるまで、磁気撹拌棒を用いて撹拌した。 このように調製したサンプル媒体を、50 μmのポリテトラフルオロエチレンの スペーサーにより分離される２つのガラススライドの間に配置した。ホログラフ ィ画像形成を、入射のパワー密度1.40mW/cm²で８分の間、アルゴンイオンレーザ ーからの476 nmの可視光を使用して、干渉パターンに対してフィルムを露光する ことにより行った。非偏光回折格子を、10°の入射半角およびビームの両プロフ ァイルにおいて等価パワー密度を使用して円形の領域に記録した。ホログラムの 形成を、ヘリウムネオンレーザーからの632.8 nmのプローブビームをホログラフ ィ露光の前、間および後にサンプル媒体に通すことによりモニターおよび測定 した。約10秒間の露光の後、１次回折が観察された。１次回折の強度（プローブ ビームにより検出された）は、約114 μWのプラトー値を達成し、これは21％の 回折効率に対応する；実際の回折効率はより大きくなっているに違いない。なぜ なら、再構築のための読取り角度は、最適化していなかったからである。ホログ ラフィ露光の後、サンプルを紫外線照射に対して露光することにより定着した。 この定着の後、角度を最適化した回折効率は約52％として測定された。実施例６ 本実施例は、ホログラフィ媒体の非常にわずかな収縮を伴って生成される屈折 ホログラムを形成するための、本発明の使用を例示する。 最終画像形成媒体が１重量％のヨードニウム塩および0.11重量％の増感剤を含 有するようにヨードニウム塩およびナフタセン増感剤の量を調節したことを除い ては、上記実施例２に記載のホログラフィ媒体の調製を繰り返した。 屈折ホログラムを、得られた媒体から、通常の入射においてアルゴンイオンレ ーザー（0.167 cm/秒のスキャン速度および320 mJ/cm²総露光エネルギーでの直 径0.4 cmの飛点を使用する）からの514.5 nmの光で画像形成することにより形成 した。参照ビームを、アルミニウム鏡基材を使用することにより形成した。得ら れた光学密度（通常の入射にてBragg条件のための波長にて、Perkin-Elmer Lamb da ９分光光度計を使用して吸光度単位で測定した）は、0.236（約0.001の指数 改変に相当する）であって、そして半値全幅（full width at half height）は3 .5 nmであった。509.9 nmでの画像形成波長に対する最大ラムダ比は、0.991であ って、これはホログラム形成の間に発生する収縮量が1％未満であったことを示 す。 上記から、本発明は、高効率および良好な物理的特性を有するホログラムを提 供することが可能であり、そしてラジカル重合を使用する先行技術のホログラフ ィ媒体およびプロセスに関連する多くの問題に影響されないホログラフィ媒体お よびプロセスを提供することがわかる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イングウォール，リチャード ティー. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02165，ニュートン，ダートマウス スト リート 115 (72)発明者 コルブ，エリック エス. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01938，イプスウィッチ，ウェイン アベ ニュー ３ (72)発明者 メータ，パラグ ジー. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01960，ピーボディー，ネイザンズ ウェ イ ７ (72)発明者 ミンス，リチャード エイ. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02174，アーリントン，クレアモント ア ベニュー 64 (72)発明者 シルド，ホワード ジー. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 02135，ブライトン，コルボーン ロード 96 (72)発明者 ワルドマン，デイビッド エイ. アメリカ合衆国 マサチューセッツ 01720，アクトン，ジャイアコンダ アベ ニュー 11

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．体積型ホログラムを調製するプロセスであって： 化学線照射に対する露光に際して酸を生成することが可能な酸発生剤；結合剤 ；および該酸発生剤から生成される該酸により開始されるカチオン重合を受ける ことが可能な少なくとも１つのモノマーまたはオリゴマーを含むホログラフィ記 録媒体を提供する、工程；および 該酸発生剤が感受性であるコヒーレントな化学線照射の参照ビームおよび同一 のコヒーレントな化学線照射の対物ビームを該記録媒体の中へ通し、それにより 該媒体中に干渉パターンを形成する工程、を包含し、 該干渉パターンに対する露光に際して、該媒体が、該干渉パターンの照射され た領域において、該酸発生剤からの酸の放出、および該モノマーまたはオリゴマ ーのカチオン重合を受けて、それにより該媒体がフリーラジカル重合を受けるこ となく該媒体中に体積型ホログラムを形成することを特徴とする、プロセス。 ２．前記媒体が、フリーラジカル重合を受けることが可能な物質を本質的に含ま ないことを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。 ３．前記結合剤が、シロキサンポリマーまたはオリゴマー、あるいはアクリレー トであることを特徴とする、請求項１または２に記載のプロセス。 ４．前記酸発生剤が、約０未満のpKaを有する酸を生成することが可能であるか 、またはルイス酸を発生することが可能であることを特徴とする、請求項１〜３ のいずれか１項に記載のプロセス。 ５．前記酸発生剤が、ジアリールヨードニウム塩またはフェロセニウム塩を含む ことを特徴とする、請求項４に記載のプロセス。 ６．前記酸発生剤が、酸発生成分および増感剤を含み、該増感剤が、該酸発生成 分が該増感剤の非存在下では実質的に感受性でない波長の化学線照射に対して、 該酸発生成分を感受性にすることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に 記載のプロセス。 ７．前記増感剤が、少なくとも２つのアルキニル基で置換された芳香族炭化水素 を含むことを特徴とする、請求項６に記載のプロセス。 ８．前記モノマーまたはオリゴマーが、少なくとも１つのエポキシド基またはビ ニルエーテル基を有することを特徴とする、請求項の１〜７のいずれか１項に記 載のプロセス。 ９．請求項８に記載のプロセスであって、前記モノマーが次式： ここで、各Rは独立して約６個を越えない炭素原子を含むアルキル基であるか、 または１，２-エポキシ-１，２，３，４-テトラヒドロナフタレンであることを 特徴とする、プロセス。 １０．ホログラフィ露光の後、前記ホログラフィ記録媒体全体が、前記モノマー またはオリゴマーのさらなる重合をもたらすのに効果的な波長の照射に対して露 光されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載のプロセス。 １１．体積型ホログラムを生成するためのホログラフィ記録媒体であって： 化学線照射に対する露光に際して酸を発生することが可能な酸発生剤； 結合剤；および 該酸発生剤から生成する該酸により開始されるカチオン重合を受けることが可 能な少なくとも１つのモノマーまたはオリゴマー、 を含み、 該媒体が、フリーラジカル重合を受けることが可能な物質を本質的に含まない ことにより特徴付けられ、その結果、該化学線照射の２つビームの間の干渉によ り形成される干渉パターンに対する露光に際して、該媒体中で実質的にフリーラ ジカル重合が起こることなく該媒体が該モノマーまたはオリゴマーのカチオン重 合を受けて、それにより屈折率が異なる領域を形成し、そして体積型ホログラム を生成する、記録媒体。