专利名称：光致聚合物型全息存储光盘的制备方法
技术领域：
本发明属于高密度光存储领域，特别是涉及光致聚合物型全息存储光盘的制备方 法，以及用于制备光致聚合物型全息存储光盘的光致聚合物型全息存储材料。
背景技术：
随着人类社会信息化时代的到来，实现大容量、高效、快速的信息存储与传输成为 了当今社会越来越迫切需要解决的问题。许多新型的存储材料及存储技术应运而生，其中 全息存储以其高冗余度、高存储容量、快速的数据传输率和存取时间，以及可并行寻址等优 点受到广泛关注，经过30多年的研究和发展，目前已成为最有可能率先进入实用化的海量 高速光学信息存储技术。全息存储材料的研究主要集中在无机光折变晶体和有机光致聚合 物。光折变晶体有很高的衍射效率和动态范围，可擦除重写，但其灵敏度低，生产条件要求 苛刻，难以制成大尺寸的盘状记录材料，短期内较难实用化。光致聚合物是利用光聚合反应 产生的材料折射率变化进行信息的存储，具有高灵敏度、高分辨率、高衍射效率、高信噪比、 成本低廉、工艺简单等特点，容易做成大面积的盘式存储材料，被公认为是最有实用化前景 的全息存储材料。目前报道的全息存储用光致聚合物材料中最具代表性的有薄膜型材料(如 DuPont 公司的美国专利 3，658，526 ；5，470，662 ；6，861，201 ；中国发明专利 ZL01126357. 1 ； ZL02137473. 2)、阳离子聚合型材料(如Polariod公司的美国专利5，759，721和Aprilis 公司的美国专利6，784，300 ；7, 070，886 ；7, 332，249)以及改良的新型材料(如Lucent公 司的美国专利 6，348，983 ；InPhase 公司的美国专利 6，650，447 ；6，780，546 ；7，521，154 ； 7，232，637 ；Optware公司的美国专利7，433，293)等。其中，薄膜型材料普遍存在溶剂用量 大、膜厚难以提高、信息存储容量有限等突出的缺点，阳离子聚合型材料存在聚合过程可控 性不佳、暗反应严重等问题，而改良的新材料则往往带来操作复杂、成本提高的问题。本发 明人研制出了无溶剂、低收缩、具有可控膜厚的新型光致聚合物型全息存储材料(中国发 明专利ZL02149193.幻，但该材料仍存在单体挥发度较大、噪音偏高、长期保存性能差的问 题。针对上述不同的全息存储用光致聚合物材料，有不同的光致聚合物型全息存储光 盘的制备方法，例如薄膜型材料含大量溶剂，通常采用旋涂、刮涂、浇注等方法将材料制备 到基片上，待溶剂挥发完全后再加盖一层保护膜或直接使用(如DuPont公司的美国专利 3，658，526 ；5，470，662 ；中国发明专利 ZL01126357. 1 ；ZL02137473. 2 等)。阳离子聚合型材 料采用双平行基片挤压法，通过精密移动装置，先使两个基片上下平行相对，在基片中间放 入一定量的材料，用上基片挤压下基片并精确控制基片间的距离，同时光照一定的时间使 聚合反应部分发生，中间材料部分固化从而获得目标存储介质(如Polariod公司的美国专 利5，759，721和Aprilis公司的美国专利6，881，464)。改良的新材料中往往使用多层介 质，成膜树脂一般为成型后固化的材料，因而需要加工特殊形状的模具(如Lucent公司的 美国专利6，348，983和Optware公司的美国专利7，433，293)。上述第一种方法只适用于薄膜型材料，第二、三种方法均需要很高的精密加工和定位技术，带来很高的制作成本。本发 明针对本发明人研制的新型光致聚合物型全息存储材料(中国发明专利ZL02149193. 3以 及本发明中提出的材料)，同时普适于上述阳离子聚合型材料和改良的新型材料，提供一种 操作简单、成本低廉、在室温下即可完成的光致聚合物型全息存储光盘的制备方法。
发明内容
本发明的目的之一在于提供光致聚合物型全息存储光盘的制备方法。本发明的目的之二在于提供用于制备尺寸大小和厚度可控的光致聚合物型全息 存储光盘所用的模具。本发明的目的之三在于解决目前用于制备光致聚合物型全息存储光盘材料中 (如ZL02149193. 3)所存在的单体挥发度较大、噪音偏高、长期保存性能差的问题，在原配 方的基础上，改用低挥发和无挥发的单体为记录介质，进一步调整和优化配方中每一个组 分的成份和用量，提供一种具有实用化前景的光致聚合物型全息存储材料。本发明的光致聚合物型全息存储光盘的制备方法包括以下步骤(1)灌注液的制备在暗室中，将光致聚合物型全息存储材料混合溶液，用孔径为0. 1 0. 45微米的 过滤器过滤以除去混合溶液中的灰尘等颗粒物后得到滤液；将滤液放入可抽真空的器皿中 减压脱气，然后向器皿中的滤液中注入惰性气体(如氮气等)，除去滤液中的氧气和气泡后 得到灌注液，放置待用；(2)灌注样片将用夹具固定好的光盘模具和步骤(1)得到的灌注液放入充惰性气体(如氮气 等)的容器(如手套箱)中，将灌注液经光盘模具中垫片上的小开口注入光盘模具中(可用 注射器进行灌注)；灌注完毕，将得到的光盘样片在室温下放置(一般为对 72小时)，待 灌注液中的成膜树脂固化完全，撤去夹具，然后用本领域通用的密封胶(如哥俩好密封胶、 合从504万能胶等)封住垫片上的小开口，在光盘模具中即得到光致聚合物型全息存储光 盘成品，如图1所示。所述的光盘模具为在两个尺寸相同的方形基片之间有带有小开口的方框形垫片 (小开口大小可根据灌注液量的多少设定，并且小开口将方框形垫片断开)，且方框形垫片 的外框尺寸与方形基片大小相同，或所述的光盘模具为在两个尺寸相同的圆盘形基片之间有一个圆环形小垫片与一 个带有小开口的圆环形大垫片(小开口大小可根据灌注液量的多少设定，并且小开口将圆 环形大垫片断开)，且圆环形大垫片的外径与中空圆盘形基片的外径相同，内径大于圆环形 小垫片的外径，圆环形小垫片的内径与中空圆盘形基片的内径相同，外径小于圆环形大垫 片的内径。本发明所提供的成品光盘封装方法为撤去夹具后将光盘样片中垫片上的小开口 用密封胶(如哥俩好密封胶、合从504万能胶等)封住即可。由于灌注液是在材料灌注后 才逐渐交联成型，其本身具有的黏附作用能将基片和垫片自动粘接、封装严实，最后只需要 将灌注口密封上。本发明所提供的用于制备尺寸大小和厚度可控的光致聚合物型全息存储光盘所用的光盘模具，可由以下方法制备得到(1)加工基片根据需要加工一定尺寸的形状为方形或中空圆盘形的基片，所述基片的材质可为 本领域常用的普通玻璃、光学玻璃或石英玻璃等；其中方形基片的长X宽X高的尺寸为OO 150mm) X (20 150mm) X (0. 5 2謹)； 中空圆盘形基片的内径为10 20mm、外径为50 150mm、厚度为0. 5 2mm ；(2)基片镀膜根据需要在步骤(1)得到的方形基片或中空圆盘形基片的一面或两面镀上一 层或多层增透膜，增透膜的厚度由所需要增透的激光波长决定，具体激光波长为457nm、 473nm、488nm、514nm或532nm中的一种或几种波长的组合；所述的增透膜的材质可为本领 域常用的氧化锆、氧化硅、氧化铝或它们之间的任意组合。(3)加工垫片根据步骤(1)得到的基片的形状和尺寸加工相应的垫片，所述的垫片的材质可为 本领域常用的硅橡胶或聚四氟乙烯等；其中适配方形基片的方框形垫片的厚度可为0. 1 0.5mm，外方长X宽的尺寸可为 (20 150mm) X (20 150mm)、内方长 X 宽的尺寸可为(10 146mm) X (10 146mm)；适配中空圆盘形基片的圆环形大垫片和圆环形小垫片的厚度都为0. 1 0. 5mm ；所述的圆环形大垫片和圆环形小垫片的内径尺寸选自10 146mm、外径尺寸选自 14 150mm ；(4)组装模具方形模具的组装取两个尺寸相同的步骤( 得到的方形基片和一个外框尺寸 与步骤(2)得到的方形基片大小相同的步骤(3)得到的方框形垫片，例如方形基片的尺 寸为80mm X 80mm X (0.5 2. Omm)(长X宽X高)的方形，则方框形垫片的尺寸为外方 80mmX80mm(长X宽)、内方76mmX76mm(长X宽)、厚度0. 1 0. 5mm的方框；在方框 形垫片上开一小口(小开口大小可根据灌注液量的多少设定，并且小开口将方框形垫片断 开)，并将该方框形垫片对应的放置于两个方形基片中间，组装成三明治结构的用于制备光 致聚合物型全息存储方形光盘模具，用夹具固定好，待用；圆盘形模具的组装取两个尺寸相同的步骤( 得到的中空圆盘形基片和一个步 骤(3)得到的圆环形大垫片与一个步骤(3)得到的圆环形小垫片；其中圆环形大垫片的外 径与中空圆盘形基片的外径相同，内径大于圆环形小垫片的外径，圆环形小垫片的内径与 中空圆盘形基片的内径相同，外径小于圆环形大垫片的内径；例如中空圆盘形基片的尺寸 为内径15mm、外径80mm、厚度0. 5 2. Omm,则圆环形大垫片尺寸为内径76mm、外径80mm、厚 度0. 1 0. 5mm，圆环形小垫片尺寸为内径15mm、外径20mm、厚度与圆环形大垫片相同；在 圆环形大垫片上开有一小开口(小开口大小可根据灌注液量的多少设定，并且小开口将圆 环形大垫片断开)，将两个圆环形垫片对应的放置于两个中空圆盘形基片中间，组装成三明 治结构的用于制备光致聚合物型全息存储圆形光盘模具，用夹具固定好，待用。本发明中的光致聚合物型全息存储材料与专利ZL02149193. 3中所使用的高折射 率环氧树脂和低折射率烯类单体不同，本发明提供的光致聚合物型全息存储材料是以低折 射率的胺固化环氧体系为成膜树脂、高折射率的光引发自由基聚合体系为全息记录组分的多组分混合物，以重量百分比计，其组成和含量为
环氧树脂30% 70%烯基单体15% 45%光敏剂0.005% 0.05%引发剂0.1% 1%链转移剂0.1% 1%消泡剂0 0.5%流平剂0 0.5%有机溶剂0 3%胺固化剂8% 20%所述的环氧树脂为折射率较低的脂肪族类环氧树脂，如选自正丁基缩水甘油醚、 烯丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、三级羧酸缩水甘油酯、二缩水甘油酯、乙二醇 二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、戊二醇二缩水甘油醚、丙三醇 三缩水甘油醚、3，4_环氧环己烯甲基，-3，4-环氧环己烯酸酯等所组成的组中的至少一种。所述的烯基单体为各种含C = C不饱和双键的单官能团或多官能团且具有较高折 射率的芳香族类单体，如选自N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲 哚、N-乙烯基吡咯烷酮、反式N-3-炔丁烯基咔唑、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基 甲基丙烯酸酯、环氧链节数小于10的各类双酚A、双酚F型环氧丙烯酸酯类单体(如沙多玛 公司生产的SR;M8、SR;M9、SI 40、SI 41、CM42、SR601等)等所组成的组中的至少一种。所述的光敏剂为各种类型的具有较高电子转移效率的染料，例如选自菁类染料、 荧光素类染料、香豆素酮类染料、含氮芳杂环化合物、芳香族胺类化合物、亚苄基环烷烃酮 类化合物、以环烷烃酮类连接的香豆素类染料(ZL200310122499. 5 ；ZL200310122498. 0)、 以二苯乙烯连接的香豆素类染料(ZL200510135231.4)等所组成的组中的至少一种。所述的引发剂为鐺盐类、双咪唑类、有机金属化合物、有机硼化物、二苯甲酮、米氏 酮、各种C1 Cltl的烷基取代硫杂蒽酮、苯乙酮衍生物、安息香醚类、α -氨基酮类、α -羟基 酮类等所组成的组中的至少一种。所述的鐺盐类是碘鐺盐、硫鐺盐或它们的混合物；所述的双咪唑类是六芳基双咪 唑；所述的有机金属化合物是二茂钛化合物、二茂铁盐或它们的混合物；所述的有机硼化 物是丁基三苯基硼酸盐；所述的苯乙酮衍生物是-羟基-环己基苯乙酮；所述的安息香醚 类是安息香双甲醚；所述的α -氨基酮类是德国汽巴公司生产的1-907、1-369或它们的混 合物；所述的α -羟基酮类是德国汽巴公司生产的Darocur-1173、Darocur-4265或它们的 混合物。所述的链转移剂为硫醇类化合物，例如十二烷基硫醇、4-甲基-4H_1，2，4-三 唑-3-硫醇等或它们的混合物。所述的消泡剂为有机硅消泡剂，如德国拜耳公司生产的BI-065、BYK-066、 BYK-088, BYK-141等或它们的混合物。所述的流平剂为有机硅表面助剂，选自德国拜耳公司生产的BI-306、BYK-310,BI-344，及德国德谦公司生产的德谦455、466等所组成的组中的至少一种。所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等所组成的组中 的至少一种。所述的胺固化剂为固化温度彡60°C的中低温胺固化剂，例如选自二乙烯三胺、三 乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯基丙胺、2-甲基戊二胺、1，3_戊二胺、1，2_环己二胺、异佛尔 酮二胺等所组成的组中的至少一种。本发明的光致聚合物型全息存储材料的制备方法以重量百分比计，在暗室中，按 光致聚合物型全息存储材料的配方组成，先依次将30% 70%的环氧树脂、15% 45%的 烯基单体、0. 005% 0. 05%的光敏剂、0. 1% 1%的引发剂、0.的链转移剂、0 0. 5%的消泡剂、0 0. 5%的流平剂和0 3%的有机溶剂加入到装有搅拌设备的容器中， 搅拌形成单一透明的溶液后，再加入8% 20%的胺固化剂，充分搅拌(一般为10 15分 钟)使它们混合均勻，从而得到光致聚合物型全息存储材料。本发明提供的光致聚合物型全息存储光盘的制备方法，操作简单、成本低廉、在室 温下即可固化成型，光盘的尺寸可以根据需要简单调控。本发明所制备的光致聚合物型全息存储光盘，光致聚合物型全息存储材料的厚度 范围为100 500微米，曝光前存储期超过半年，曝光后体积收缩率小于0. 5% ；在信息记录 完成后，记录信息可长期稳定保存，耐候性强，受环境因素影响小，通过选用不同的光敏剂， 可在400 600nm宽波段范围内选择波长匹配的各类激光器作为信息记录光源，通过角度 复用和波长复用，实现信息的海量存储。
图1.为本发明的光致聚合物型全息存储光盘的制备方法得到的光致聚合物型全 息存储光盘的实物照片。图2.为本发明中按实施例1制备的光致聚合物型全息存储光盘的1 2像元匹 配读出图像，原始误码率为1.5X10_5。图3.为本发明中按实施例2制备的光致聚合物型全息存储光盘的写入与读出图 像，a 原始直透图像(写入图像)，b 全息曝光120S(360mJ/cm2)后的直透图像，c 全息曝 光120s (360mJ/cm2)后的读出图像(衍射图像)。图4为本发明中按实施例3制备的光致聚合物型全息存储光盘的写入特性曲线 (单光栅衍射效率与写入时间关系曲线)。图5为本发明中按实施例4制备的光致聚合物型全息存储光盘的写入与读出图 像，a 绿光(532nm)写入图像，b 蓝光G57nm)写入图像，c 绿光读出图像，d 蓝光读出图 像，e:双波长同时读出图像。
具体实施例方式实施例1
灌注液的制备在暗室中，往500ml有搅拌设备的容器中，依次加入58克丙二醇二 缩水甘油醚、21克N-乙烯基咔唑、0. 01克2，5-双[4- (二乙氨基)_苄叉]环戊酮、0. 64克 六芳基双咪唑、0. 65克4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇、0. 1克BYK_066、0. 1克BYK-306、3克二甲基甲酰胺，充分混合均勻，形成一红色透明溶液。向该透明溶液中加入16. 5克三乙 烯四胺，室温下充分搅拌10 15分钟使其混合均勻，用孔径0. 22微米的过滤器过滤以除 去混合溶液中的灰尘等颗粒物后得到滤液。将滤液放入可抽真空的器皿中减压脱气，然后 向器皿中的滤液中注入氮气，反复此操作2次以除去滤液中的氧气和气泡后得到灌注液， 放置待用。光盘模具的制备取20个尺寸为50 X 50 X 1.0(长X宽X高，单位mm)的方形 基片和10个外框尺寸为50X50(长X宽，单位mm)、内框尺寸为46X46(长X宽，单位 mm)、厚度为0. 5mm的方框形垫片，其中基片均为两面镀了 457nm增透膜的K9玻璃，垫片材 质为聚四氟乙烯，在方框形垫片上开一小口，并将一个方框形垫片对应的放置于两个方形 基片中间，组装成10个三明治结构的中空体积为46X46X0. 5(长X宽X高，单位mm)的 方形模具，用夹具固定好，待用。光盘的制备将用夹具固定好的光盘模具和上述灌注液放入充氮气的手套箱中， 用注射器将灌注液经光盘模具中垫片上的小开口注入光盘模具中。灌注完毕，将得到的光 盘样片在室温放置36小时，待灌注液中的成膜树脂固化完全，撤去夹具，然后用哥俩好密 封胶封住垫片上的小开口，即制得光致聚合物型全息存储光盘(见图1右侧光盘)。光盘的用途用457nm波长的固体激光器作为光源，参考光强度为1. 5mW/cm2，物 光的最大光强为1.5mW/cm2，参考光与物光的夹角为120度，通过位置的改变与同一位置的 角度复用，即可进行图像信息的高密度全息存储。从该光盘的1 2像元匹配读出图像(见 图2)可以计算出数据读出的原始误码率仅为1. 5X 10_5，完全满足数字数据存储的要求。实施例2采用如下配方，按实施例1的方法制备光致聚合物型全息光盘(见图1左侧光) ο丁二醇二缩水甘油醚55克N-乙烯基咔唑14克2-苯氧基乙基丙烯酸酯12.4 克2,5-双[4-(二乙氨基)-苄叉]环戊酮0.02 克二苯基碘鐺盐0.8克4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇0.78 克N-乙烯基吡咯烷酮2克二乙烯三胺15克与实施例1所不同的是，光盘模具的制备选取20个内径为15mm、外径为80mm、厚 度为Imm的中空圆盘形基片，10个内径为15mm、外径为20mm、厚度为0. 5mm的圆环形小垫 片和10个内径为76mm、外径为80mm、厚度为0. 5mm的圆环形大垫片，其中基片均为两面镀 了 473nm增透膜的石英光学玻璃，垫片材质为聚四氟乙烯，所用过滤器为孔径0. 45微米的过滤器。光盘的用途用473nm波长的固体激光器作为光源，参考光强度为1. 5mW/cm2，物 光的最大光强为1. 5mW/cm2，参考光与物光的夹角为45度，通过位置的改变与同一位置的角度复用，即可进行图像信息的高密度全息存储。从该光盘的写入与读出图像(见图3)可看 出，存储于光盘中的图像完全能清晰的再现。
实施例3采用如下配方，按实施例1的方法制备光致聚合物型全息光盘。丙三醇三缩水甘油醚50克N-乙烯基咔唑20克2-苯氧基乙基丙烯酸酯10克与亚苄基环戊酮连接的单香豆素染料0.03 克六芳基双咪唑0.5克4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-硫醇0.47 克BYK -3540.1克BYK -3440.1克二甲苯3克四乙烯五胺15.8 克
与实施例1所不同的是，光盘模具的制备选取20个尺寸为100X100X1. 0(长X 宽χ高，单位mm)的方形基片和10个外框尺寸为100X 100(长X宽，单位mm)、内框尺寸 为94X94(长X宽，单位mm)、厚度为0. 4mm的方框形垫片，其中基片均为两面镀了 514nm 增透膜的肖特B270光学玻璃，垫片材质为硅橡胶，所用过滤器为孔径0. 45微米的过滤器。光盘的用途用514nm波长的氩离子激光器作为光源，参考光强度为1. 5mff/cm2, 物光的最大光强为1. 5mW/cm2，参考光与物光的夹角为60度，通过位置的改变与同一位置的 角度复用，即可进行图像信息的高密度全息存储。从该光盘上三个不同位置的写入特性曲 线(见图4)的高度重合性可看出，所制备光盘在存储信息时具有高度的稳定性与可靠性。实施例4采用如下配方，按实施例1的方法制备光致聚合物型全息光盘。丁二醇二缩水甘油醚55.8 克2-苯氧基乙基甲基丙烯酸15克SR34810克环戊酮连接的双香豆素染料0.01 克六芳基双咪唑0.5克十二烷基硫醇0.49 克BYK 0660.1克BYK -3060.1克N-乙烯基吡咯烷酮3克二乙烯基丙胺15克与实施例1所不同的是，光盘模具的制备选取20个内径为15mm、外径为150mm、厚 度为1. 2mm的中空圆盘形基片，10个内径为15mm、外径为20mm、厚度为0. 3mm的圆环形小垫 片和10个内径为144mm、外径为150mm、厚度为0. 3mm的圆环形大垫片，其中基片均为两面 镀了 457nm与532nm增透膜的K9光学玻璃，垫片材质为硅橡胶。光盘的用途用457nm与532nm波长的固体激光器作为光源，光强参物比1 1， 参考光与物光夹角90度，通过位置的改变与同一位置的角度复用加波长复用，即可进行图 像信息的高密度全息存储。从该光盘的写入与读出图像(见图幻可看出，所制备的光盘的 确能实现同一位置的波长复用。
权利要求
1.一种光致聚合物型全息存储光盘的制备方法，其特征是，该方法包括以下步骤(1)灌注液的制备在暗室中，将光致聚合物型全息存储材料混合溶液，用孔径为0. 1 0. 45微米的过滤 器过滤后得到滤液；将滤液放入可抽真空的器皿中减压脱气，然后向器皿中的滤液中注入 惰性气体，除去滤液中的氧气和气泡后得到灌注液，放置待用；(2)灌注样片将用夹具固定好的光盘模具和步骤(1)得到的灌注液放入充惰性气体的容器中，将灌 注液经光盘模具中垫片上的小开口注入光盘模具中；灌注完毕，将得到的光盘样片在室温 下放置，待灌注液中的成膜树脂固化完全，撤去夹具，然后用密封胶封住垫片上的小开口， 在光盘模具中得到光致聚合物型全息存储光盘成品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的光盘模具为在两个尺寸相同的方形 基片之间有带有小开口的方框形垫片，且方框形垫片的外框尺寸与方形基片大小相同，或所述的光盘模具为在两个尺寸相同的中空圆盘形基片之间有一个圆环形小垫片和一 个带有小开口的圆环形大垫片，且圆环形大垫片的外径与中空圆盘形基片的外径相同，内 径大于圆环形小垫片的外径，圆环形小垫片的内径与中空圆盘形基片的内径相同，外径小 于圆环形大垫片的内径。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是所述的光盘模具是由以下方法制备得到(1)在方形基片或中空圆盘形基片的一面或两面镀上一层或多层增透膜，增透膜的厚 度由所需要增透的激光波长决定，具体激光波长为457nm、473nm、488nm、514nm或532nm中 的一种或几种波长的组合；(2)根据步骤(1)基片的形状和尺寸加工相应的垫片；(3)方形模具的组装取两个尺寸相同的步骤(1)得到的方形基片和一个外框尺寸与 步骤(1)得到的方形基片大小相同的步骤(2)得到的方框形垫片；在方框形垫片上开一小 口，并将该方框形垫片对应的放置于两个方形基片中间，组装成三明治结构的用于制备光 致聚合物型全息存储方形光盘模具，用夹具固定好，待用；圆盘形模具的组装取两个尺寸相同的步骤(1)得到的中空圆盘形基片和一个步骤 (2)得到的圆环形大垫片与一个步骤(2)得到的圆环形小垫片；其中圆环形大垫片的外径 与中空圆盘形基片的外径相同，内径大于圆环形小垫片的外径，圆环形小垫片的内径与中 空圆盘形基片的内径相同，外径小于圆环形大垫片的内径；在圆环形大垫片上开有一小开 口，将两个圆环形垫片对应的放置于两个中空圆盘形基片中间，组装成三明治结构的用于 制备光致聚合物型全息存储圆形光盘模具，用夹具固定好，待用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的方形基片的长X宽X高的尺寸为 (20 150mm) X (20 150mm) X (0. 5 2mm)；所述的中空圆盘形基片的内径为10 20mm、 外径为50 150mm、厚度为0. 5 2mm。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的方框形垫片的厚度为0.1 0. 5mm, 外方长X宽的尺寸为OO 150mm) X (20 150mm)、内方长X宽的尺寸为(10 146mm)X (10 146mm)；所述的圆环形大垫片和圆环形小垫片的厚度都为0. 1 0. 5mm ；所述的圆环形大垫片和圆环形小垫片的内径尺寸选自10 146mm、外径尺寸选自14 150mmo
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的光致聚合物型全息存储材料，以重量 百分比计，其组成和含量为环氧树脂30% 70%烯基单体15% 45%光敏剂0.005% 0.05%引发剂0·1% 1%链转移剂0·1% 1%消泡剂0 0.5%流平剂0 0.5%有机溶剂0 3%胺固化剂8% 20% ο
7.根据权利要求6所述的方法，其特征是所述的环氧树脂选自正丁基缩水甘油醚、烯 丙基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、三级羧酸缩水甘油酯、二缩水甘油酯、乙二醇二 缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、戊二醇二缩水甘油醚、丙三醇三 缩水甘油醚、3，4_环氧环己烯甲基，-3，4-环氧环己烯酸酯所组成的组中的至1少一种。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征是所述的烯基单体选自N-乙烯基吡咯、N-乙 烯基咔唑、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮、反式N-3-炔丁烯基咔唑、 2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、环氧链节数小于10的双酚A、双酚F 型环氧丙烯酸酯单体所组成的组中的至少一种。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征是所述的光敏剂选自菁染料、荧光素染料、香 豆素酮染料、含氮芳杂环化合物、芳香族胺化合物、亚苄基环烷烃酮化合物、以环烷烃酮类 连接的香豆素染料、以二苯乙烯连接的香豆素染料所组成的组中的至少一种；所述的引发剂为鐺盐类、双咪唑类、有机金属化合物、有机硼化物、二苯甲酮、米氏酮、 C1 Cltl的烷基取代硫杂蒽酮、苯乙酮衍生物、安息香醚类、α -氨基酮类、α -羟基酮类所 组成的组中的至少一种；所述的链转移剂为硫醇类化合物；所述的消泡剂为有机硅消泡剂；所述的流平剂为有机硅表面助剂；所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺所组成的组中的至少 一种；所述的胺固化剂为固化温度< 60°C的胺固化剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是所述的鐺盐类是碘鐺盐、硫鐺盐或它们 的混合物；所述的双咪唑类是六芳基双咪唑；所述的有机金属化合物是二茂钛化合物、二 茂铁盐或它们的混合物；所述的有机硼化物是丁基三苯基硼酸盐；所述的苯乙酮衍生物 是-羟基-环己基苯乙酮；所述的安息香醚类是安息香双甲醚；所述的α-氨基酮类是德国 汽巴公司生产的1-907、1-369或它们的混合物；所述的α -羟基酮类是德国汽巴公司生产的 Darocur-1173> Darocur-4265 或它们的混合物；所述的硫醇类化合物是十二烷基硫醇、4-甲基-4H-1，2，4-三唑-3-硫醇或它们的混合物；所述的有机硅消泡剂是德国拜耳公司生产的BI-065、BYK-066, BYK-088, BYK-141或 它们的混合物；所述的有机硅表面助剂选自德国拜耳公司生产的BI-306、BYK-310, BH44，和德国 德谦公司生产的德谦455、466所组成的组中的至少一种；所述的固化温度彡60°C的胺固化剂选自二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、二乙烯 基丙胺、2-甲基戊二胺、1，3_戊二胺、1，2_环己二胺、异佛尔酮二胺所组成的组中的至少一 种。
全文摘要
本发明属于高密度光存储领域，涉及光致聚合物型全息存储光盘的制备方法。本发明同时提供了一种光致聚合物型全息存储材料，其为一以低折射率的胺固化环氧体系为成膜树脂、高折射率的烯基单体为信息记录组分的多组分混合材料。基于该材料配方，提供了一种尺寸可控的光致聚合物型全息存储光盘模具的制备方法。同时，提供了一种操作简单、成本低廉、在室温下即可完成的光致聚合物型全息存储光盘的制备方法。本发明所制备的光盘，全息存储材料的厚度为100～500微米，通过选用不同的光敏剂，可在400～600nm宽波段范围内选择波长匹配的各类激光器作为信息记录光源，通过角度复用和波长复用，实现信息的海量存储。
文档编号G11B7/245GK102054498SQ200910237040
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月9日 优先权日2009年11月9日
发明者吴飞鹏, 施盟泉, 赵榆霞 申请人:中国科学院理化技术研究所