可光聚合的组合物的制作方法

专利名称：可光聚合的组合物的制作方法
可光聚合的组合物
相关申请
本申请主张2008年4月16日申请的美国临时申请第61/124，398号的权益。该 申请的全部教示是以引用方式纳入本文。
发明背景
目前已知的全息记录媒体及感应器具有诸多缺点。举例而言，在以卤化银为基的 记录媒体的情况下，商化银粒子必须扩散至聚合物基质中，产生低成本效益及环境不友好 性。此外，以卤化银为基的记录媒体不适用于某些感应器应用。
通常通过将烯系不饱和单体及光引发剂扩散于粘合剂(交联聚合物网络(例如 Poly HEMA水凝胶)或亲水性聚合物(例如PVA))中来制备光聚合物全息记录媒体。随后 将光响应性混合物曝露于雷射光，且此举使曝露区中粘合剂内的单体聚合。该对雷射光的 曝露也产生条纹且记录曝露区中的全息图。然而，光聚合物全息记录媒体(粘合剂与单体) 的未曝露区并不稳定。未曝露区中的单体倾向于随机聚合，此可能造成不良的绕射效率及 非所欲的波长变化。此外，未曝露区中单体及粘合剂的相分离进一步使光聚合物全息记录 媒体的全息特性复杂化。除以光聚合物为基的记录媒体的该非所欲特性以外，该等媒体中 也难以记录多个全息影像。因此，以光聚合物为基的记录媒体通常不适用于感应器。发明内容
本发明之一具体实例是关于一种全息感应器，其包含(a)包含聚合物基质的全息 记录媒体，及(b)至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的全息影像，其中绕射条 纹包含包括环状桥的二聚结构。全息记录媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激。
本发明之一具体实例还关于全息记录媒体。全息记录媒体包含(a)聚合物基质， 及(b)复数个可二聚化学基团，其中(i)可二聚化学基团通过经由光环加成形成环状桥而 二聚，且(ii)可二聚化学基团以一定密度分布在整个聚合物基质中以足以允许(1)通过使 可二聚化学基团的一部分二聚而记录全息图及( 在聚合物基质响应外在刺激的存在之 后侦测该全息图的光学特性变化。
本发明之一具体实例还关于一种侦测外在刺激的存在的方法。该方法包含响应外 在刺激改变二聚结构相对于彼此及相对于可二聚化学基团的相对空间位置以提供可观察 全息影像或可观察的全息影像变化，可观察全息影像的存在或变化表明外在刺激的存在。
本发明之一具体实例还关于一种记录全息影像的方法。该方法包含控制(1)通过 光环加成形成二聚结构的可二聚化学基团的二聚分率，及(2)保持该等二聚结构相对于彼 此及相对于未二聚的可二聚化学基团的空间位置，以记录全息影像且在随后外在刺激存在 时实现所记录全息影像的受控可观察响应。受控可观察响应通常为输出信号。举例而言， 受控可观察响应可为所记录全息影像以受控方式的再现波长(r印lay wavelength)变化， 例如在外在刺激存在下朝向较长波长变化。
本发明之一具体实例还关于一种记录全息影像的方法，该方法包含(a)响应显现该全息影像的光子使可二聚化学基团经由光环加成二聚以形成二聚结构，(b)保持该等 二聚结构相对于彼此及相对于未二聚的可二聚化学基团的空间位置，而以一定方式保持所 记录的全息影像以在随后外在刺激存在时，实现所记录全息影像随二聚及保持变化的受控 可观察回应。
本发明之一具体实例还关于一种记录全息影像的方法，该方法包含(a)保持可 二聚化学基团及二聚结构的空间位置，其中可二聚化学基团经由光环加成形成二聚结构； 及(b)响应显现该全息影像的光子使可二聚化学基团经由光环加成二聚以形成二聚结构 而保持所记录的全息影像，同时(c)在随后外在刺激存在时实现所记录全息影像随二聚及 保持变化的受控可观察响应。
本发明之一具体实例还关于一种侦测外在刺激的存在的方法。该方法包含(1)提 供一种全息感应器及( 侦测至少一个由该全息感应器提供的输出信号的存在，从而侦测 外在刺激的存在。全息感应器包括(a)具有聚合物基质的全息记录媒体及(b)至少一个 在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的全息影像，其中绕射条纹包含包括环状桥的二聚结 构。全息记录媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激。
本发明之一具体实例还关于一种制造全息感应器的方法。该方法包含在全息记录 媒体中将至少一个全息影像记录为绕射条纹，该全息记录媒体包括(i)聚合物基质及(ii) 复数个通过经由光环加成形成环状桥而二聚的可二聚化学基团；其中绕射条纹包含复数 个包括环状桥的二聚结构，且其中全息记录媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激。
本发明之具体实例还关于通过上述方法中的任一种来制备的全息感应器。
本发明之一具体实例还关于一种全息记录媒体，其包含聚合物基质及通过经由光 环加成形成环状桥而二聚的化学基团。全息记录媒体的物理或化学特性响应外在刺激而变 化。该全息记录媒体提供优于以光聚合物为基的媒体的优点，以光聚合物为基的媒体系依 赖于光聚合来诱发折射率调节。相比之下，本发明的该具体实例中的全息记录媒体中的折 射率调节由光环加成诱发。
本发明之一具体实例还关于一种全息感应器，其包含全息记录媒体及至少一个在 该全息记录媒体中记录为绕射条纹的影像。绕射条纹包含包括环状桥的二聚化学基团。全 息记录媒体通过产生至少一个读出信号而响应外在刺激。
本发明之一具体实例还关于一种侦测外在刺激的方法，其包含向包含全息记录媒 体及至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的影像的全息感应器施加外在刺激，其 中绕射条纹包含包括环状桥的二聚化学基团，且全息记录媒体通过产生至少一个读出信号 而响应外在刺激；及侦测至少一个读出信号。
本发明之一具体实例还关于一种制造全息感应器的方法，其包含(a)制造或提供 一种全息记录媒体，其包含(i)聚合物基质及(ii)通过经由光环加成形成环状桥而二聚的 化学基团；及(b)在该全息记录媒体中将至少一个影像记录为绕射条纹。绕射条纹包含包 括环状桥的二聚化学基团。全息记录媒体通过产生至少一个读出信号而响应外在刺激。
本发明之具体实例之全息记录媒体具有诸多优点。相对于以卤化银为基的及其它 类型全息记录媒体而言，其制造过程得以简化，因为可去除将银粒子扩散于聚合物基质中 的步骤。通过选择聚合物基质的材料及可二聚化学基团，本发明记录媒体的具体实例及包含其的感应器可经最佳化以用于各种领域，诸如医学诊断及监视(例如免疫诊断、葡萄糖 监视)及安全应用。此外，光环加成反应不仅可用于产生干涉图案条纹，且可用于产生交联 聚合物基质，例如水凝胶。此因为允许在一步方法中产生全息感应器而进一步简化了制造 方法。此外，使用本发明具体实例的全息记录媒体记录的全息图具有优良绕射效率。


前述将可从以下如附图中所例示的本发明例示性具体实例的更详细说明而明白， 附图中相同参考符号在不同的视图中是指相同组件。附图不必然按比例绘制，反而，其重点 在于说明本发明的具体实例。
图1为展示全息感应器在曝露于具有不同PH值的液体时再现波长变化的量测结 果的曲线，该全息感应器包含记录于本发明的一个具体实例的全息记录媒体中的全息条 纹。响应1. 5单位的PH变化(pH 6至PH 7. 5)，所记录全息图的再现波长变化149nm。
图2展示在本发明的一些具体实例的全息记录媒体中制备及记录条纹的方法。
图3展示各种葡萄糖浓度对葡萄糖响应性光聚合物全息图的再现波长的效应的 量测结果的曲线。
图4为展示在本发明之一具体实例的全息记录媒体中记录条纹而同时将全息记 录媒体固化的方法的图。
图5为制备光聚合物全息图的不包括残余可二聚基团后固化的方法(左)与本发 明之一具体实例的制备光聚合物全息图的包括残余可二聚基团后固化的方法(右)的对比 示意图。
图6为说明可用于制造本发明之一具体实例的全息记录媒体的例示性制造方法 的图。
图7为另一说明可用于制造本发明之一具体实例的全息记录媒体的例示性制造 方法的图。
图8为在全息记录媒体中使用雷射记录全息影像以制备本发明之一具体实例的 全息感应器的示意图，其展示本发明之一具体实例的聚合物基质中由于二聚所产生的化学 变化，及展示该全息感应器通过提供受控可观察响应而在侦测外在刺激中的应用。
发明详细说明
以下为本发明的例示性具体实例的描述。
除非另有所述，否则如本文所用的术语「烷基」包括直链或支链饱和单价烃， 通常为C1-C20，较佳为Cl-ClO或C1-C6。烷基的实例包括(但不限于)甲基、乙基、丙 基、异丙基及叔丁基。经取代的烷基的合适取代基包括-OH、-SH、卤素、氰基、硝基、胺 基、-C00H、-COX(其中 X = Cl、Br、I)、C1-C3 烷基、C1-C3 卤烷基、C1-C3 烷氧基、C1-C3 卤 烷氧基或C1-C3烷基硫基、或-(CH2)P-(CH2)q-C(O)OH,其中ρ及q独立地为1至10的整数。
如本文所用的术语「环烷基」为非芳族饱和碳环部分。环烷基的实例包括(但不 限于)环丙基、环丁基、环戊基、环己基及环庚基。环烷基的合适取代基如上对于烷基所定 义。
如本文所用的术语「烃环」为通常具有四至八员、较佳五至六员的碳环系统，其中 一个或多个键视情况不饱和。
如本文所用的「二烷基」或「亚烃基」为具有结构式-(CRkR1)m-的一部分，其中& 及札可各自独立地为氢或上述视情况经取代的烷基中的任一者，且m为大于或等于1的整数。
如本文所用的术语「烷氧基」意谓「烷基-0-」基团，其中烷基如上所定义。
如本文所用的术语「芳基」是指碳环芳族基。芳基的实例包括(但不限于)苯基及萘基。
如本文所用的术语「芳基氧基」意谓「芳基-0-」基团，其中芳基如上所定义。
术语「非芳族杂环」是指通常具有四至八员、较佳五至六员的非芳族碳环系统，其 中一个或多个环碳、较佳一个至四个环碳各自经诸如N、0或S的杂原子置换。非芳族杂环 可视情况不饱和。非芳族杂环的实例包括3-四氢呋喃基、2-四氢吡喃基、3-四氢吡喃基、 4-四氢吡喃基、[1,3]-二氧杂环戊烷基、[1,3]-二硫杂环戊烷基、[1,3]-二氧杂环己烷基、 2-四氢噻吩基、3-四氢噻吩基、2-吗啉基、3-吗啉基、4-吗啉基、2-硫代吗啉基、3-硫代吗 啉基、4-硫代吗啉基、1-吡咯烷基、2-吡咯烷基、3-吡咯烷基、1-哌嗪基、2-哌嗪基、1-哌啶 基、2-哌啶基、3-哌啶基、4-哌啶基、4-噻唑烷基、二唑酮基、N取代的二唑酮基及酞甲内酰 基(phthalimidinyl)。
如本文所用的胺基可为一级(-NH2)、二级(-Mffix)或三级(-NRxRy)，其中艮及民可 为上述视情况经取代的烷基中的任一者。
非芳族杂环基可经C连接或N连接(若该连接为可能的)。举例而言，衍生自吡咯 的基团可为吡咯-1-基(N连接)或吡咯-3-基(C连接)。
如本文所用的「PEG」是指聚(乙二醇)，较佳具有彡12000Da的平均分子量。
如本文所用的「NHS」及「磺酸基-NHS」分别指N-羟基丁二酰亚胺及磺酸基_N_羟 基丁二酰亚胺。
芳基、杂芳基或非芳族杂环基的合适取代基为彼等不会实质上干扰所揭示化合物 的活性的取代基。可存在一个或多个取代基，其可相同或不同。芳基、杂芳基或非芳族杂环 基中可取代碳原子的合适取代基的实例包括-0H、卤素(-F、-Cl、-Br及-I)、-R'、卤烷基、_ OR' ,-CH2R'、-CH2OR' ,-CH2CH2OR'、-CH2OC (O)R'、-0-C0R'、-COR'、-SR'、-SCH2R'、-CH 2SR' ,-SOR' ,-SO2R'、-CN、-NO2、-C00H、-S03H、-NH2、-NHR'、-N(R' )2、-C00R'、-CH2COOR' ,-CH2 CH2COOR'、-CH0、-C0NH2、-C0NHR'、-C0N(R' )2、-NHC0R' ,-NR' COR'、-NHCONH2、-NHCONR' Η,-Ν HCON(R' )2、-NR' CONH2、-NR' CONR' H、_NR' CON(R' )-C(= NH)-NH2,-C(= NH)-NHR'、-C(= NH)-N(R' )2、-C( = NR' )-NH2, -C( = NR' )-NHR'、-C( = NR' )-N(R' )2、_NH_C(= NH)-NH2、-NH-C( = NH)-NHR'、-NH-C( = NH)-N(R' )2、-NH-C( = NR' )-NH2、-NH-C(= NR ' )-NHR ' , -NH-C( = NR ' )_N(R ‘ )2、-NR ' H-C( = NH)-NH2, -NR ' _C(= NH)-NHR '、-NR ' _C( = NH)_N(R ‘ )2、-NR ' _C( = NR ' )_NH2、_NR ' _C(= NR' )-NHR' ,-NR' -C( = NR' )_N(R' )-SO2NH2,-SO2NHR'、-SO2NR' 2、-SH、_S0kR' (k 为0、1或幻及-NH-C( = NH)-NH2。各R'独立地为烷基。侧氧基(C = 0)及硫代基(C = S)也是非芳族杂环的合适取代基。
非芳族杂环基或杂芳基的氮上的合适取代基包括-R"、-N(R〃)2、-C(O) R “ , -CO2R “、-C(O)C(O)R “、-C(0)CH2C(0)R “ , -SO2R “ , -SO2N(R “ )2、_C( = S) N(R" )2、-C( = NH)-N(R〃 )2及_殿〃 SO2R"。R"为氢、烷基或烷氧基。
芳基、杂芳基或非芳族杂环基中可取代碳原子的合适取代基的其它实例包括(但 不限于)-OH、卤素(-F、-Cl、-Br 及-I)、-R、-OR、-CH2R, -CH2OR 及-CH2CH2OR0 各 R 独立地 为烧基。
词语「环加成」为技术术语，其是指周环性化学反应，其中失去至少两个π键且获 得至少两个σ键，所得反应为环化反应。(参见(例如)「March' s Advanced Organic Chemistry], Μ. B. Smith 及 J. March，第 5 版，第 1062-1093 页)。
如本文所用的「环状桥」是指如上所定义的通过环加成反应来形成的「烃环」或 「非芳族杂环」。举例而言，如方法1所示，两个不饱和环可经由产生环丁烷桥的环加成反应 而二聚。也可使用光敏剂来触发光环加成反应。在合适光敏剂存在下，光环加成反应可经调 谐而在不同波长下进行。举例而言，二甲基顺丁烯二酰亚胺的UV吸收处于270-300nm的区 域中。因此，二甲基顺丁烯二酰亚胺基的环加成需要发射最大值在深UV中的光源。然而， 在合适噻吨酮存在下，该环加成反应可朝近UV(360-430nm)增敏。
权利要求
1.一种全息感应器，其包含(a)包含聚合物基质的全息记录媒体；及(b)至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的全息影像，其中该绕射条纹包含 一种包括环状桥的二聚结构；且其中该全息记录媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激。
2.如权利要求1所述的全息感应器，其中该全息记录媒体的物理或化学特性响应外在 刺激而变化。
3.如权利要求1所述的全息感应器，其中该输出信号为光信号。
4.如权利要求1所述的全息感应器，其中该二聚结构交联该聚合物基质。
5.如权利要求1所述的全息感应器，其中该聚合物基质除经由为该绕射条纹的一部分 的二聚结构交联以外，进一步交联。
6.如权利要求5所述的全息感应器，其中该聚合物基质经由不同于该二聚结构的交联 基团随机交联。
7.如权利要求6所述的全息感应器，其中该聚合物基质响应外在刺激而膨胀。
8.如权利要求7所述的全息感应器，其中该外在刺激包含流体且该聚合物基质在与该 流体接触时通过膨胀而响应。
9.如权利要求8所述的全息感应器，其中该外在刺激另外包含分析物，且膨胀度与该 流体中所存在的分析物的量相关。
10.如权利要求7所述的全息感应器，其中该外在刺激为包含质子性物质的流体，且该 聚合物基质为亲水性，或该外在刺激为包含非质子性或非极性物质的流体，且该聚合物基 质为疏水性。
11.如权利要求1所述的全息感应器，其中该聚合物基质包含一种或多种选自由以下 组成的群的单体的聚合物或共聚物亲水性单体、两亲性单体、温度响应性单体、PH响应性 单体及疏水性单体。
12.如权利要求1所述的全息感应器，其中该绕射条纹共价键结至该聚合物基质。
13.如权利要求1所述的全息感应器，其中该聚合物基质与为该绕射条纹的一部分的 二聚结构不形成互穿聚合物网络。
14.如权利要求1所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含(i)具有相对较低密度的二 聚结构的暗条纹，及(ii)与相对较高密度的二聚结构相关的亮条纹。
15.如权利要求14所述的全息感应器，其中该聚合物基质以与该亮条纹中相比该暗条 纹中较高程度的膨胀而响应外在刺激，引起该全息记录媒体中所记录的该全息影像的重现 波长发生变化。
16.如权利要求1所述的全息感应器，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、水、气 体、蒸气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、PH、电磁 波、磁场、电场、电离辐射、质子性物质、非质子性物质、流体及包含分析物的流体。
17.如权利要求16所述的全息感应器，其中该输出信号选自该全息记录媒体中所记录 的至少一个全息影像的重现波长的变化、该全息记录媒体中所记录的另一个全息影像的出 现及该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的消失。
18.如权利要求17所述的全息感应器，其中该外在刺激选自湿度、酸度、金属离子及包含单醣、双醣或多醣的液体，且该输出信号选自该全息记录媒体中所记录的至少一个全息 影像的重现波长的变化、该全息记录媒体中所记录的另一个全息影像的出现及该全息记录 媒体中所记录的至少一个全息影像的消失。
19.如权利要求1所述的全息感应器，其中该聚合物基质包含明胶或以下一种或多种 的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N, N- 二甲基 丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-异 丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、乙二醇二甲 基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲 基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基-N42-甲基 丙烯酰氧基乙基)铵)。
20.如权利要求19所述的全息感应器，其中该环状桥为环丁基。
21.如权利要求20所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含以下一种或多种的二聚 物桂皮酰基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺或其衍生物。
22.如权利要求21所述的全息感应器，其中该干涉条纹包含由下式表示的二聚物
23.如权利要求1所述的全息感应器，其中该可二聚化学基团共价键结至该聚合物基 质，且该聚合物基质包含含有该可二聚化学基团的第一化合物及选自由以下组成的群的第 二化合物的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N， N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰 胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N, N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲 基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
24.如权利要求23所述的全息感应器，其中该环状桥为环丁基。
25.如权利要求M所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含桂皮酰基、查耳酮、蒽、香 豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺或其衍生物的二聚结构。
26.如权利要求25所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含由下式表示的二聚结构
27.如权利要求沈所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为氢、卤素，各自视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基或 C3-C6环烷基；R' 3为直链或支链C1-C6 二烷基或C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙 二醇)；R4> R5及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
28.如权利要求27所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且R' 3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或- (PEG)分子量^ ■。-。
29.如权利要求观所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含由下式表示的二聚物
30.如权利要求1所述的全息感应器，其另外包括支撑层。
31.如权利要求30所述的全息感应器，其中该支撑层为三乙酸纤维素(TAC)膜或聚对 苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
32.如权利要求1所述的全息感应器，其中该聚合物基质(a)经由为该绕射条纹的一部 分的二聚结构交联；(b)经由并非因记录该至少一个全息影像而形成的二聚结构交联；及 (c)经由除(b)的二聚结构以外的其它结构随机交联。
33.如权利要求1至32中任一所述的全息感应器，其中该全息感应器在该聚合物基质 不膨胀时在可见光谱范围中展现干燥影像，其中该干燥影像对应于该至少一个所记录全息 影像。
34.如权利要求33所述的全息感应器，其中该全息感应器在该聚合物基质响应该外在 刺激而膨胀时展现该干燥影像的再现波长的变化。
35.如权利要求1所述的全息感应器，其另外包含复数个包括环状桥的官能二聚结构， 该官能二聚结构是通过使与该聚合物基质共价连接的第一可二聚化学基团与式D-FG的加 合物经由光环加成二聚而形成，其中D为第二可二聚化学基团且re为官能基赋予基团。
36.如权利要求35所述的全息感应器，其中该第一可二聚化学基团与该第二可二聚化 学基团相同。
37.如权利要求36所述的全息感应器，其中该二聚结构由可二聚化学基团在记录该至 少一个全息影像时形成，且该可二聚化学基团，该第一可二聚化学基团及该第二可二聚化 学基团相同。
38.如权利要求35所述的全息感应器，其中该官能二聚结构分布在整个该聚合物基质中。
39.如权利要求38所述的全息感应器，其中该官能二聚结构随机地分布在整个该聚合 物基质中。
40.如权利要求35所述的全息感应器，其中re为配位基、抗体、酶、蛋白质、螯合剂、受 体、刺激响应性寡聚物或刺激响应性聚合物。
41.如权利要求40所述的全息感应器，其中re为苯基硼酸。
42.如权利要求40所述的全息感应器，其中该官能二聚结构由结构式(VIII)表示
43.如权利要求42所述的全息感应器，其中该官能二聚结构由结构式(VIIb)表示
44.如权利要求42或43所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为氢、卤素，各自视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基或 C3-C6环烷基；R' 3为直链或支链C1-C6 二烷基或C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙 二醇)；且R4> R5及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
45.如权利要求42或43所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且分子量< 12000_R' 3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或-(PEG)
46.如权利要求45所述的全息感应器，其中该官能二聚结构由结构式(VIIc)表示
47.如权利要求46所述的全息感应器，其中TO为配位基、抗体、酶、蛋白质、螯合剂、受 体、刺激响应性寡聚物或刺激响应性聚合物。
48.如权利要求46所述的全息感应器，其中TO为苯基硼酸或双硼酸。6
49.如权利要求35至48中任一项所述的全息感应器，其中TO由结构式(IXa)或(DCb)
50.如权利要求49所述的全息感应器，其中re由以下结构式表示
51.如权利要求35至39中任一项所述的全息感应器，其中该官能二聚结构包含由结构 式⑴表示的次结构
52.如权利要求1至51中任一项所述的全息感应器，其中该全息记录媒体另外包含复 数个共价键结至该聚合物基质的受体基团。
53.如权利要求52所述的全息感应器，其中该聚合物基质包含通过共聚合包含该受体 基团的单体、包含可二聚化学基团的单体及一种或多种选自由以下组成的群的化合物而制 备的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N，N- 二甲 基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-异 丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲 基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基-N42-甲基 丙烯酰氧基乙基)铵)。
54.如权利要求53所述的全息感应器，其中该受体基团为3-丙烯酰胺基苯基硼酸。
55.一种全息记录媒体，其包含(a)聚合物基质；及(b)复数个可二聚化学基团；其中(i)该可二聚化学基团通过经由光环加成形成环状桥而二聚；且( )该可二聚化学基团以一定密度分布在整个该聚合物基质中，以足以允许(1)通过 使该可二聚化学基团的一部分二聚而记录全息图及( 在该聚合物基质响应外在刺激的 存在后侦测该全息图的光学特性的变化。
56.如权利要求55所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质经交联。
57.如权利要求55所述的全息记录媒体，其中该全息记录媒体的物理或化学特性响应 外在刺激而变化。
58.如权利要求55所述的全息记录媒体，其中该外在刺激包含流体且该聚合物基质在 与该流体接触时通过膨胀而回应。
59.如权利要求58所述的全息记录媒体，其中该外在刺激另外包含分析物，且膨胀度 与该流体中所存在的分析物的量相关。
60.如权利要求55所述的全息记录媒体，其中该光学特性变化为该全息图的再现波长 的变化。
61.如权利要求55所述的全息记录媒体，其中该可二聚基团共价键结至该聚合物基质 作为侧基。
62.如权利要求61所述的全息记录媒体，其中该外在刺激为包含质子性物质的流体， 且该聚合物基质为亲水性，或该外在刺激为包含非质子性或非极性物质的流体，且该聚合 物基质为疏水性。
63.如权利要求62所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含一种或多种选自由以 下组成的群的单体的聚合物或共聚物亲水性单体、两亲性单体、温度响应性单体、PH响应 性单体及疏水性单体。
64.如权利要求61所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质经随机交联。
65.如权利要求61所述的全息记录媒体，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、 水、气体、蒸气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、 PH、电磁波、磁场、电场、电离辐射、质子性物质、非质子性物质、流体及包含分析物的流体。
66.如权利要求55至65中任一项所述的全息记录媒体，其中该环状桥为环丁基。
67.如权利要求66所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含明胶，或该聚合物基 质包含以下一种或多种的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙 酯(HPMA)、N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙 烯酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N, N-亚甲基双丙烯 酰胺(BIS)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基 丙烯酸的钠盐、2_( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
68.如权利要求67所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团选自由桂皮酰基、查 耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺及其衍生物组成的群。
69.如权利要求66所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团由以下结构式所表示 的化合物提供其中
70.如权利要求66所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团由结构式(II)所表示 的结构提供
71.如权利要求70所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含(羟基乙基)甲基丙 烯酸酯(HEMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)及甲基丙烯酸(MAA)的聚合物。
72.如权利要求71所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为各自视情况经-0H、-NRbRe或卤素取代的Cl-ClO烷基或C3-C6环烧基；R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基，C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二 醇)；R4及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
73.如权利要求72所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且 R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二醇)。
74.如权利要求73所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团由下式所表示的化合 物提供
75.如权利要求66所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团共价键结至该聚合物 基质且该聚合物基质包含含有该可二聚化学基团的第一化合物及选自由以下组成的群的 第二化合物的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、 N，N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯 酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的 钠盐、2-( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲 基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
76.如权利要求75所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团选自由桂皮酰基、查 耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺及其衍生物组成的群。
77.如权利要求76所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团由以下结构式表示
78.如权利要求75所述的全息记录媒体，其中该第一化合物由结构式(II)表示
79.如权利要求78所述的全息记录媒体，其中该第二化合物为(羟基乙基)甲基丙烯 酸酯(HEMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)及甲基丙烯酸(MAA)。
80.如权利要求79所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为各自视情况经-0H、-NRbRe或卤素取代的Cl-ClO烷基或C3-C6环烧基；R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基，C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二 醇)；R4及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
81.如权利要求80所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且 R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二醇)。
82.如权利要求81所述的全息记录媒体，其中该可二聚化学基团由下式所表示的化合物提供
83.如权利要求66所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含由以下结构式(IIa) 表示的结构其中R ‘ 3为直链或支链C1-C20 二烷基或C3-C10环状二烷基，其中该Cl-ClO 二 烷基或C3-C10环状二烷基的一个或多个碳原子视情况经氮或氧置换，或R' 3 为-C
84.如权利要求83所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为各自视情况经-0H、-NRbRe或卤素取代的Cl-ClO烷基或C3-C6环烧基；R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基，C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二 醇)；R4及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
85.如权利要求84所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且 R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二醇)。
86.如权利要求85所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含由以下结构式(IIIa) 表示的结构
87.一种侦测外在刺激的存在的方法，该方法包含响应该外在刺激改变二聚结构相对于彼此及相对于可二聚化学基团的空间位置以提 供可观察全息影像或可观察的全息影像变化，该可观察全息影像的存在或变化表明该外在 刺激的存在。
88.如权利要求87所述的方法，其另外包含在光谱中侦测该可观察的全息影像。
89.如权利要求87所述的方法，其中该二聚结构及可二聚化学基团为对应于所记录全 息影像的绕射条纹的一部分。
90.如权利要求89所述的方法，其中该所记录的全息影像与该可观察的全息影像不同。
91.如权利要求90所述的方法，其中该所记录的全息影像与该可观察的全息影像的再 现波长不同。
92.一种记录全息影像的方法，该方法包含控制(i)通过光环加成形成二聚结构的可二聚化学基团的二聚分率，及(ii)保持该二 聚结构相对于彼此及相对于未二聚的可二聚化学基团的空间位置，以记录该全息影像且在 随后外在刺激存在时实现所记录全息影像的受控可观察响应。
93.一种记录全息影像的方法，该方法包含响应显现该全息影像的光子使可二聚化学基团经由光环加成二聚以形成二聚结构；及 保持该二聚结构相对于彼此及相对于未二聚的可二聚化学基团之空间位置， 而以一定方式保持所记录的全息影像以在随后外在刺激存在时实现该所记录全息影 像随该二聚及保持变化的受控可观察响应。
94.一种记录全息影像的方法，该方法包含(a)保持可二聚化学基团及二聚结构的空间位置，其中该可二聚化学基团经由光环加 成形成二聚结构；及(b)响应显现该全息影像的光子使该可二聚化学基团经由光环加成二聚以形成二聚结 构，以保持所记录的全息影像，同时(c)在随后外在刺激存在时实现该所记录全息影像随该二聚及保持变化的受控可观察 响应。
95.一种侦测外在刺激的存在的方法，其包含 (1)提供全息感应器，其包括(a)包含聚合物基质的全息记录媒体；及(b)至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的全息影像，其中该绕射条纹包含一种包括环状桥的二聚结构；且其中该全息记录媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激；及(2)侦测该至少一个输出信号的存在以侦测该外在刺激的存在。
96.如权利要求95所述的方法，其中该外在刺激为包含分析物的流体且其中提供该全 息感应器包含使该全息记录媒体膨胀。
97.如权利要求96所述的方法，其中该全息记录媒体的膨胀取决于该流体中该分析物 的浓度。
98.如权利要求96至97中任一项所述的方法，其中该流体为液体。
99.如权利要求95所述的方法，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、水、气体、蒸 气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、PH、电磁波、磁 场、电场、电离辐射、质子性物质、非质子性物质、流体及包含分析物的流体。
100.如权利要求99所述的方法，其中该输出信号随该全息记录媒体中所记录的至少 一个全息影像的重现波长的变化、该全息记录媒体中所记录的另一个全息影像的出现或该 全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的消失而变化。
101.如权利要求95所述的方法，其中该全息感应器为如权利要求1至M中任一项所 述的全息感应器。
102.一种制造全息感应器的方法，其包含将至少一个全息影像在全息记录媒体中记录为绕射条纹，该全息记录媒体包括(i)聚合物基质；及( )复数个通过经由光环加成形成环状桥而二聚的可二聚化学基团；其中该绕射条纹包含复数个包括环状桥的二聚结构且该全息记录媒体通过提供至少一个 输出信号而响应外在刺激。
103.如权利要求102所述的方法，其另外包含制备全息记录媒体。
104.如权利要求103所述的方法，其中制备该全息记录媒体包含(a)提供包含该可二聚化学基团的单体、交联单体及光敏剂的混合物；(b)将该混合物涂布于基板上；及(c)通过使该混合物热固化形成包含可二聚化学基团的交联聚合物基质而在该基板上 形成记录层。
105.如权利要求103所述的方法，其中制备该全息记录媒体包含(a)提供包含该可二聚化学基团的聚合物；(b)将该混合物涂布于基板上；及(c)通过使该可二聚基团部分且均勻地光交联形成包含未反应的可二聚化学基团及光 弓I发剂的交联聚合物基质而在该基板上形成记录层。
106.如权利要求102所述的方法，其中该全息记录媒体在记录该至少一个全息影像之 后包含未反应的可二聚化学基团，且该方法另外包含(c)使该聚合物基质膨胀且施加光化 辐射以经由光环加成使该未反应的可二聚化学基团中的一部分或全部二聚。
107.如权利要求106所述的方法，其中该全息感应器在该全息感应器的聚合物基质不 膨胀时在光谱范围中展现干燥影像，其中该干燥影像对应于该至少一个所记录全息影像。
108.如权利要求106所述的方法，其中在步骤(c)中在施加该光化辐射之前使该聚合物基质膨胀至部分膨胀状态。
109.如权利要求106所述的方法，其中该光化辐射为UV辐射。
110.如权利要求102所述的方法，其中该二聚结构由该可二聚化学基团在记录该全息 影像时形成。
111.如权利要求102所述的方法，其中提供该全息记录媒体包含在适合于使包含该可 二聚化学基团的第一化合物及选自由以下组成的群的第二化合物聚合的条件下进行聚合 以制备聚合物基质甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N， N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰 胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、 乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸之 钠盐、2-( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲 基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
112.如权利要求102所述的方法，其中步骤(a)中所提供的该全息记录媒体另外包括 光敏剂。
113.如权利要求102所述的方法，其中该全息记录媒体在记录该至少一个全息影像之 后包含未反应的可二聚化学基团，且该方法另外包含(d)使该未反应的可二聚化学基团与 式D-FG的加合物二聚，其中D为第二可二聚化学基团且TO为官能基赋予基团。
114.如权利要求102所述的方法，其中提供该全息记录媒体包含(d)使可二聚化学基 团与式D-FG的加合物二聚，其中D为第二可二聚化学基团且TO为官能基赋予基团。
115.如权利要求102所述的方法，其另外包含(d)使整个该聚合物基质中的可二聚化 学基团与式D-FG的加合物二聚，其中D为第二可二聚化学基团且TO为官能基赋予基团。
116.如权利要求114或115所述的方法，其中足够数目的可二聚化学基团未与该加合 物二聚以允许记录该至少一个全息影像。
117.如权利要求102所述的方法，其中提供该全息记录媒体包含在适合于使包含受 体基团的单体、包含该可二聚化学基团的单体及一种或多种选自由以下组成的群的化合 物共聚合的条件下进行共聚合甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯 (HPMA)、N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯 酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N, N-亚甲基双丙烯酰 胺(BIS)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙 烯酸的钠盐、2_( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N， N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
118.如权利要求117所述的方法，其中该受体基团为3-丙烯酰胺基苯基硼酸。
119.如权利要求102所述的方法，其中记录该至少一个全息影像的步骤(b)包含将该 全息记录媒体曝露于使用雷射光产生的光学条纹，而同时将该全息记录媒体曝露于UV辐 射。
120.如权利要求102至119中任一项所述的方法，其中步骤(b)所记录的该全息影像 是在235nm至650nm的波长下记录。
121.—种全息感应器，其是通过如权利要求102至120中任一项所述的方法所制备。
122.—种全息记录媒体，其包含聚合物基质，通过经由光环加成形成环状桥而二聚的化学基团；且其中该全息记录媒体的物理或化学特性响应外在刺激而变化。
123.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、 水、气体、蒸气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、 PH、电磁波、磁场、电场、电离辐射、质子性物质、非质子性物质、流体及包含分析物的流体。
124.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中响应该外在刺激而变化的该物理或化 学特性为以下至少一种该记录媒体的体积、该记录媒体的尺寸、该记录媒体的比质量、该 记录媒体的折射率及该二聚化学基团的折射率。
125.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该环状桥为环丁基。
126.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该化学基团为以下一种或多种桂皮 酰基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺及其衍生物。
127.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质为明胶或以下一种或多 种的聚合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N，N- 二甲 基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-异 丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、乙二醇二甲 基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲 基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基-N42-甲基 丙烯酰氧基乙基)铵)。
128.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该化学基团由以下结构式所表示的化 合物提供其中R1及&各自独立地为各自视情况经-0H、-NRbRe或卤素取代的Cl-ClO烷基、Cl-ClO烷 氧基、C3-C10环烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或R1及&与其所连接的碳原子一起 形成饱和或不饱和五或六员烃或杂环，其中该Cl-ClO烷基、Cl-ClO烷氧基、C3-C10环烷基、 C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基及烃或杂环各自视情况经_0H、-NRbRc或卤素取代；
129.如权利要求122所述的全息记录媒体，其中该化学基团由以下结构式所表示的化 合物提供
130.如权利要求1 所述的全息记录媒体，其中该聚合物基质包含(羟基乙基)甲基 丙烯酸酯(HEMA)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)，或甲基丙烯酸(MAA)的聚合物。
131.如权利要求130所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为各自视情况经-0H、-NRbRe或卤素取代的Cl-ClO烷基或C3-C6环烧基；R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基，C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二 醇)；R4及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
132.如权利要求131所述的全息记录媒体，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且 R3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙二醇)。
133.如权利要求132所述的全息记录媒体，其中该化学基团由下式所表示的化合物提
134.一种全息感应器，其包含一个全息记录媒体及至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的影像， 其中该绕射条纹包含一种包括环状桥的二聚化合物；且 其中该全息记录媒体通过产生至少一个输出信号而响应外在刺激。
135.如权利要求134所述的全息感应器，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、 水、气体、蒸气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、PH、电磁波、磁场、电场、电离辐射、蛋白质、核酸、多醣及微生物。
136.如权利要求134所述的全息感应器，其中该输出信号选自该全息记录媒体中所记 录的至少一个全息影像的重现波长的变化、该全息记录媒体中所记录的另一个全息影像的 出现及该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的消失。
137.如权利要求134所述的全息感应器，其中该外在刺激选自湿度、酸度及金属离子， 且该输出信号选自该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的重现波长的变化、该全 息记录媒体中所记录的另一个全息影像的出现及该全息记录媒体中所记录的至少一个全 息影像的消失。
138.如权利要求134所述的全息感应器，其中该全息记录媒体另外包括选自明胶或以 下一种或多种的聚合物的聚合物基质甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟 基丙酯(HPMA)、N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙 酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N, N-亚甲基双 丙烯酰胺(BIS)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、 甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸 2-(N, N- 二甲基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
139.如权利要求134所述的全息感应器，其中该环状桥为环丁基。
140.如权利要求139所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含以下一种或多种的二聚 物桂皮酰基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺或其衍生物。
141.如权利要求140所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含由下式表示的二聚物
142.如权利要求141所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含由下式表示的二聚物
143.如权利要求142所述的全息感应器，其中该聚合物基质选自以下一种或多种的聚 合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯(HPMA)、N, N- 二甲基丙烯 酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯酰胺、N-异丙基 丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N，N-亚甲基双丙烯酰胺(BIS)、乙二醇二甲基丙 烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙烯酸的钠盐、2-( 二甲基胺 基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基N-Q-甲基丙烯 酰氧基乙基)铵)。
144.如权利要求143所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为氢、卤素，各自视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基或 C3-C6环烷基；R' 3为直链或支链C1-C6 二烷基或C3-C6环状二烷基或平均分子量< 12000的聚(乙 二醇)；R4> R5及&各自独立地为氢或C1-C6烷基。
145.如权利要求144所述的全息感应器，其中R1及&各自独立地为视情况经-OH、-NRbRc或卤素取代的C1-C6烷基；且R' 3为直链或支链Cl-ClO 二烷基或- (PEG)分子量≤12000-
146.如权利要求145所述的全息感应器，其中该绕射条纹包含由下式表示的二聚物
147.如权利要求134所述的全息感应器，其另外包括支撑层。
148.如权利要求147所述的全息感应器，其中该支撑层为三乙酸纤维素(TAC)膜或聚 对苯二甲酸乙二酯(PET)膜。
149.一种侦测外在刺激的方法，其包含向包含全息记录媒体及至少一个在该全息记录媒体中记录为绕射条纹的影像的全息 感应器施加外在刺激，其中该绕射条纹包含一种包括环状桥的二聚化合物，且该全息记录 媒体通过提供至少一个输出信号而响应外在刺激；及 侦测该至少一个输出信号。
150.如权利要求149所述的方法，其中该外在刺激为以下一种或多种湿度、水、气体、 蒸气、有机或无机溶剂、化学品、金属离子、化学品的溶液或分散液、压力、温度、PH、电磁波、 磁场、电场、电离辐射、蛋白质、核酸、多醣及微生物。
151.如权利要求149所述的方法，其中该输出信号选自该全息记录媒体中所记录的至 少一个全息影像的重现波长的变化、该全息记录媒体中所记录的另一个全息影像的出现及 该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的消失。
152.如权利要求149所述的方法，其中该外在刺激选自湿度、酸度及金属离子，且该输 出信号选自该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像的重现波长的变化、该全息记录 媒体中所记录的另一个全息影像的出现及该全息记录媒体中所记录的至少一个全息影像 的消失。
153.如权利要求149所述的方法，其中该全息记录媒体另外包括选自明胶或以下一种 或多种的聚合物的聚合物基质甲基丙烯酸2-羟基乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸2-羟基丙酯 (HPMA)、N，N- 二甲基丙烯酰胺(DMAA)、聚(乙二醇)单-甲基丙烯酸酯(PEGMA)、乙酸乙烯 酯、丙烯酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)、N, N-亚甲基双丙烯酰 胺(BIS)、乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)、2_丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸(AMPS)、甲基丙 烯酸的钠盐、2_( 二甲基胺基乙基)甲基丙烯酸酯(DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N， N-二甲基-N-甲基丙烯酰氧基乙基)铵)。
154.如权利要求149所述的方法，其中该干涉条纹包含以下一种或多种的二聚物桂 皮酰基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鐺、顺丁烯二酰亚胺或其衍生物。
155.如权利要求149所述的方法，其中该二聚化合物包括环丁基部分。
156.—种制造全息感应器的方法，其包含(a)制造全息记录媒体，其包含(i)聚合物基质及(ii)通过经由光环加成形成环状桥 而二聚的化学基团；及(b)将至少一个全息影像在该全息记录媒体中记录为绕射条纹，其中该绕射条纹包含一种包括环状桥的二聚化合物；且其中该全息记录媒体通过产生至少一个输出信号而响应外在刺激。
157.如权利要求156所述的方法，其中步骤(a)中所制造的该全息记录媒体另外包括 光敏剂。
158.如权利要求156所述的方法，其中步骤(a)另外包括将该全息记录媒体曝露于光 化辐射、热或自由基。
159.如权利要求156所述的方法，其中步骤(b)所记录的该全息影像是在235nm至 650nm的波长下记录。
全文摘要
目前已知的全息记录媒体及感应器具有诸多缺点，例如以卤化银为基的记录媒体生产成本高昂且不适用于某些感应器应用，且以光聚合物为基的记录媒体使其难以记录多个全息影像，因此通常使其不适用于感应器。本发明的一种具体实例的全息记录媒体可包含聚合物基质及通过经由光环加成形成环状桥而二聚的化学基团。该等全息记录媒体具有成本效益，允许记录多个全息影像，且使得可产生对外在刺激具有受控可观察响应的感应器。
文档编号G11B7/245GK102037346SQ200980117773
公开日2011年4月27日 申请日期2009年4月15日 优先权日2008年4月16日
发明者安卓恩·马丁·达米恩·霍根, 普拉迪·帕瑞克 申请人:明智全像公司