专利名称：非共振双光子吸收记录材料和非共振双光子吸收化合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种非共振双光子吸收(non-resonant two-photon absorption)记录材料和非共振双光子吸收化合物。更详细地，本发明提供一种能够通过使用非共振双光子吸收而在记录介质中三维地记录凹坑(pits)并且读出所记录的凹坑的记录材料,所述材料能够使用短于700nm的波长区域内的记录光进行非共振双光子吸收记录，并且本发明还提供双光子吸收化合物。本发明还提供一种能够通过使用具有高溶解度的双光子吸收化合物获得高灵敏度的非共振双光子吸收记录材料。
背景技术：
通常，非线性光学效应意指正比于所施加的光电场的平方、立方以上幂次的非线性光学响应。作为正比于所施加的光电场的平方的二阶非线性光学效应，已知二次谐波发生(SHG)、光学校正、光折射效应、泡克耳斯效应(Pockels effect)、参数放大、参数振荡、光 和混频以及光差混频。作为正比于所施加的光电场的立方的三阶非线性光学效应，示例的是三次谐波发生(THG)，光学克尔效应(Kerr effect)，自诱导折射率改变和双光子吸收。作为展现这些非线性光学效应的非线性光学材料，至今已经发现了多种无机材料。然而，在实践上非常难以使用无机材料，这因为以下原因用于最优化所需的非线性光学性质或制备器件所需的多种物理性质所谓的分子设计是困难的。另一方面，有机化合物不仅能够通过分子设计最优化所需的非线性光学性质，而且能够控制其它多种物理性质并且实际使用的可能性高，以至于有机材料作为有希望的非线性光学材料吸引了公众的关注。近年来，在有机化合物的非线性光学性质中，三阶非线性光学效应，尤其是，非共振双光子吸收成为公众关注的主题。双光子吸收是这样的现象通过同时吸收两个光子而将化合物激发。双光子吸收在不存在化合物的(线性)吸收带的能量区域中出现的情况被称为非共振双光子吸收。在以下描述中，即使当不特别指出时，“双光子吸收”也意指“非共振双光子吸收”。此外，“同时的双光子吸收”有时通过省略“同时”而被称为“双光子吸收”。非共振双光子吸收的效率正比于所施加的光电场的平方(双光子吸收的二次相关性)。因此，当将激光照射在二维平面上时，双光子吸收仅在激光点的中心部位的高电场强度位置出现，并且双光子吸收完全不在弱电场强度的边缘部分出现。另一方面，在三维空间中，双光子吸收仅在将激光射线通过透镜会聚的焦点处的具有大电场强度的区域出现，并且因为电场强度弱的原因，双光子吸收在离开焦点的区域中完全不出现。与其中正比于所施加的光电场的强度而在所有位置出现激发的线性吸收比较，在非共振双光子吸收中空间分辨率极大地提高，因为归因于二次相关性激发仅在空间中的一个点处发生。通常，在诱导非共振双光子吸收的情况下，在很多情况下使用在长于存在化合物的(线性)吸收带的波长区域一侧不具有吸收的近红外区域内的短脉冲激光。因为在非共振双光子吸收中使用所谓的透明区域中的近红外线，激发光可以达到样品的内侧而不被吸收或散射，并且归因于非共振双光子吸收的二次相关性，可以将样品内侧的一个点用极高的空间分辨率激发。迄今为止，本申请的申请人关于使用诱导非共振双光子吸收的化合物的双光子敏化型三维记录材料已经申请了多项专利。这些记录材料是至少含有以下各项的记录材料(I)双光子吸收化合物(双光子增感剂)和(2)折射率调节材料或荧光强度调节材料，其中化合物(I)有效地进行双光子吸收并且将已获得的光能通过光诱导电子转移或能量转移的方式传递至材料(2)，并且通过调节材料(2)的折射率或荧光强度而进行记录。通过在光吸收过程中使用非共振双光子吸收，而非通 常光记录中所使用的单光子吸收，变得能够以三维空间分辨率形式在记录材料内部在普通位置上写入记录凹坑。例如，JP-A-2007-87532 (如本文所使用的术语“ JP_A”是指“未审查的公布的日本专利申请”)公开了使用以下材料作为折射率调节材料或荧光强度调节材料(2)的技术能够通过染料的显色而调节折射率的材料，或能够通过从非荧光改变为荧光发射或从荧光发射改变为非荧光而调节荧光的材料(能够通过染料或荧光染料的显色调节折射率或荧光的材料)。此外，JP-A-2005-320502公开了使用以下材料作为折射率调节材料或荧光强度调节材料(2)的技术能够通过形成所改变的染料或荧光的极缓慢显色的种子(潜在图像核心)，并且之后光照射或加热，从而放大记录的材料(折射率/荧光调节，潜在图像放大系统，形成能够通过染料的显色调节折射率/荧光的潜在图像的材料)。JP-A-2005-29725公开了使用以下材料作为折射率调节材料(2)的技术，能够由通过聚合形成聚合物而调节折射率的材料(能够通过聚合调节折射率的材料)。此外，JP-A-2005-97538公开了使用以下材料作为折射率调节材料的技术形成极微小的聚合潜在图像核心并且之后开始聚合的材料(折射率调节，潜在图像聚合体系，形成能够通过聚合调节折射率的潜在图像的材料)。JP-A-2007-87532、JP-A-2005-320502, JP-A-2005-29725, JP-A-2005-97538 的全体中的双光子敏化型三维记录材料使用以700nm以上的光激励双光子吸收的化合物作为双光子吸收化合物(双光子增感剂)(I)。然而，近年来，提出了进一步地多种需求。首先，为了获得更高的记录密度，需要能够通过使用在短于700nm的波长区域内的记录光的非共振双光子吸收记录的技术以在记录材料中形成更小的凹坑。为了满足这种需要，JP-A-2010-108588公开了一种双光子吸收记录材料，所述双光子吸收记录材料能够用短于700nm的波长区域内的记录光进行非共振双光子吸收记录并且具有充分的记录和读出性质。JP-A-2010-108588还公开了其中可使用的在短波长区域中具有高双光子吸收能力的聚苯化合物。发明概述然而，JP-A-2010-108588中公开的双光子吸收记录材料还不具有足够令人满意的
灵敏度。本发明的目标是克服现有技术的不足点并提供能够用短于700nm的波长区域内的记录光以高灵敏度进行非共振双光子吸收记录并且具有充分的记录和读出性质的双光子吸收记录材料，以及可在该材料中使用的双光子吸收化合物。另一个目标是使用具有高溶解度的双光子吸收化合物提供高度敏感的双光子吸收记录材料。作为认真检查的结果，本发明的发明人发现以上问题可以通过以下构造解决。<1> 一种非共振双光子吸收记录材料，所述非共振双光子吸收记录材料包含
(a)非共振双光子吸收化合物，和(b)其中至少折射率或荧光强度发生改变的记录组分，其中所述非共振双光子吸收化合物(a)是具有由下式(I)表示的结构的化合物式⑴
权利要求
1.一种非共振双光子吸收记录材料,所述非共振双光子吸收记录材料包含 (a)非共振双光子吸收化合物，和 (b)其中至少折射率或荧光强度发生改变的记录组分， 其中所述非共振双光子吸收化合物(a)是具有由下式(I)表示的结构的化合物 式⑴
2.根据权利要求I所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(2)表示的结构的化合物 式⑵
3.根据权利要求I或2所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(3)表示的结构的化合物
4.根据权利要求I或2所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(v2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(4)表示的结构的化合物 式⑷
5.根据权利要求I或2所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(5)表示的结构的化合物 式(5)
6.—种非共振双光子吸收记录材料,所述非共振双光子吸收记录材料包含 (a)非共振双光子吸收化合物，和 (b’ )聚合物粘合剂， 其中所述非共振双光子吸收化合物(a)是具有由下式(I)表示的结构的化合物 式⑴
7.根据权利要求6所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(2)表示的结构的化合物 式⑵
8.根据权利要求6或7所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(3)表示的结构的化合物 式⑶
9.根据权利要求6或7所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(4)表示的结构的化合物 式⑷
10.根据权利要求6或7所述的非共振双光子吸收记录材料，其中所述具有由式(I)或(2)表示的结构的非共振双光子吸收化合物是具有由下式(5)表示的结构的化合物
11.一种具有由下式(3)表示的结构的化合物 式⑶
12.—种具有由下式(4)表示的结构的化合物 式⑷
13.一种具有由下式(5)表示的结构的化合物式(5)
全文摘要
一种非共振双光子吸收记录材料，所述非共振双光子吸收记录材料至少含有(a)非共振双光子吸收化合物和(b)其中至少折射率或荧光强度发生改变的记录组分，其中所述非共振双光子吸收化合物是具有由特定式表示的结构的化合物。
文档编号G11B7/244GK102763162SQ20118000993
公开日2012年10月31日 申请日期2011年2月18日 优先权日2010年2月18日
发明者望月英宏, 津山博昭, 秋叶雅温, 高桥依里 申请人:富士胶片株式会社