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書き換え型ホログラフィック記録材料及びホログラム形成装置

国内特許コード P170014511
整理番号 (S2014-1290-N0)
掲載日 2017年8月16日
出願番号 特願2016-545458
出願日 平成27年8月19日(2015.8.19)
国際出願番号 JP2015073261
国際公開番号 WO2016031649
国際出願日 平成27年8月19日(2015.8.19)
国際公開日 平成28年3月3日(2016.3.3)
優先権データ
  • 特願2014-171065 (2014.8.26) JP
発明者
  • 堤 直人
  • 木梨 憲司
  • 藪原 侑樹
出願人
  • 国立大学法人京都工芸繊維大学
発明の名称 書き換え型ホログラフィック記録材料及びホログラム形成装置
発明の概要 本発明は、下記式(I)



(式中R及びRは、同一又は異なって水素原子、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、モノ低級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基、ハロゲン原子、アリール基、トリアルキルシリル基又はアルコキシカルボニル基を示す。)
で表される化合物を提供するものである。
従来技術、競合技術の概要


ある種の物質は良好な電荷輸送能を有することが知られており、その応用事例としてフォトリフラクティブ効果がある。フォトリフラクティブ効果とは、レーザーを照射するとポッケルス効果によって物質の屈折率が変化することである。具体的には2本のコヒーレントなレーザー光をクロスさせて媒体に照射する場合が挙げられる。クロスしたビームは互いに干渉し、媒体に周期的な干渉縞が形成される。この干渉縞においては、明所・暗所が交互に交差し、明所では媒体が光励起されて電荷キャリアが生成され、生成された電荷キャリアは、媒体に印加された外部電場によって明所からドリフト移動し、暗所でトラップされる。これにより、媒体には、周期的な電荷密度の分布が生じる。この周期的な電荷密度の分布は、ポッケルス効果を介して媒体に屈折率の周期的な変化を誘起する。



このようなフォトリフラクティブ効果を用いることで、歪曲した媒体からのイメージング、実時間ホログラフィー、超多重ホログラム記録、3Dディスプレイ、3Dプリンター、更には光増幅、光ニュートラルネットワークを含む非線形光情報処理、パターン認識、光リミッティング、高密度光データの記憶等への応用が期待されている。



しかしながら、フォトリフラクティブ効果では、数十V/μm(数MV/cm)の高電場を印加することが必要であり、高電場での絶縁破壊の欠点がある。



無電場で、屈折率の周期的な変化を誘起する現象に光異性化によるフォトクロミック性を利用するものもあるが、安定性に問題があり短時間で記録した情報が消えてしまう欠点がある。特許文献1,2は高分子アゾベンゼン液晶や液晶成分とフォトクロミック成分を有するポリマーからなる書き換え型ホログラム材料を開示しているが、低分子のホログラム材料は開示していない。



特許文献3、非特許文献1,2は、書き換え型ホログラフィックディスプレイ用のホログラム材料として、3-[(4-nitrophenyl)azo]-9H-carbazole-9-ethanol (NACzE)を開示しているが、この材料は吸収が長波長にあり、デバイスの色も赤色であった。このデバイスでは、561 nmや532 nmでのホログラムの書き込みには適しているが、デバイスの赤色の吸収のためにホログラムの読出しには580 nm以上の長波長しか用いることができず、光の3原色(RGB)のうち赤(R)での読出しにしか対応しない。従って、ホログラムのカラー化を狙うには、別の材料が必要となる。しかしながら、アゾベンゼンを有する材料は、赤色ないしオレンジ色の材料であり、緑(G)や青(B)を透過させるアゾベンゼン材料はない。

産業上の利用分野


本発明は書き換え型ホログラフィック記録材料及びホログラム形成装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式(I)
【化1】


(式中R及びRは、同一又は異なって水素原子、ヒドロキシル基、低級アルキル基、低級アルコキシ基、アシルオキシ基、アミノ基、モノ低級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基、ハロゲン原子、アリール基、トリアルキルシリル基又はアルコキシカルボニル基を示す。)
で表される化合物。

【請求項2】
がヒドロキシル基、アルコキシ基、アミノ基、アルキル基、アリール基又はハロゲン原子であり、Rが水素原子である、請求項1に記載の化合物。

【請求項3】
がヒドロキシル基(OH)、メトキシ基(OCH)、メチル基(CH)、トリメチルシリル基(Si(CH)、フェニル基、フッ素原子または塩素原子であり、Rが水素原子である、請求項1に記載の化合物。

【請求項4】
請求項1~3のいずれか1項に記載の化合物を含む、書き換え型ホログラフィック記録材料。

【請求項5】
さらにPMMA(ポリメタクリル酸メチル樹脂)を含む、請求項4に記載の記録材料。

【請求項6】
ホログラム像を記録かつ表示させるフォトリフラクティブ素子と、物体光及び参照光をフォトリフラクティブ素子に照射することによりホログラム像を記録する記録機構と、プローブ光をフォトリフラクティブ素子に照射することにより、記録機構で記録されたホログラム像を表示する表示機構を備え、前記フォトリフラクティブ素子の記録材料が請求項4又は5に記載の書き換え型ホログラフィック記録材料であり、前記記録機構は単一波長で赤画像(R)、緑画像(G)、青画像(B)からなる群から選ばれる少なくとも2つの色画像を角度多重記録することができ、前記表示機構は、前記記録色画像に対応する色成分を含むプローブ光で表示することができる、ホログラム形成装置。

【請求項7】
前記記録機構が、レーザ発振器、少なくとも3つの偏光ビームスプリッタ、少なくとも2つの空間光変調器(SLM)を備える、請求項6に記載のホログラム形成装置。

【請求項8】
物体光と参照光の波長は、前記記録材料の光吸収域の等吸収点に対応する、請求項6又は7に記載のホログラム形成装置。

【請求項9】
前記プローブ光の波長は、前記記録材料の透明域に設定されている、請求項6~8のいずれか1項に記載のホログラム形成装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016545458thum.jpg
出願権利状態 公開
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