[发明专利]双官能（甲基）丙烯酸酯书写单体

说明书

本发明涉及在光敏聚合物制剂中特别用作书写单体的化合物。本发明还涉及一种光敏聚合物制剂，其包含至少一种多元醇组分、多异氰酸酯组分、书写单体和光敏引发剂，并涉及光敏聚合物制剂用于制备全息介质的用途。

光敏聚合物制剂的用途决定性地由光敏聚合物中通过全息曝光产生的折射率对比度Δn而确定。在全息曝光中，信号光束和参考光束的干扰场（在最简单的情况下，两个平面波的干扰场）通过例如在干扰场中高强度位点的高折射率丙烯酸酯的局部光聚合作用而映射为折射率光栅。光敏聚合物中的折射率光栅（全息图）包括信号光束的所有信息。然后用参考光束照射全息图仅可以重构信号。由此重构的信号强度相对于入射参考光的强度被称为衍射效率，下文中称为DE。

在由两束平面波叠加得到全息图的最简单的情况下，DE是在重构中衍射的光强度与入射参考光和衍射光强度总和之比。DE越高，全息图关于以固定亮度可视化信号所需的参考光的用量的效率越高。

高折射率丙烯酸酯能够制备在低折射率区和高折射率区之间的高振幅的折射率光栅并且因此能够在光敏聚合物制剂中制备具有高DE和高Δn的全息图。必须注意DE取决于Δn和光敏聚合物层的厚度d的乘积。全息图在例如单色光照射时可视（重构）的角度范围的宽度仅取决于层厚度d。

当用白色光照射全息图时，有助于重构全息图的光谱范围的宽度同样仅取决于层厚度d。关系为d越小，具体的可接受宽度越大。因此，为产生明亮的并且可容易看见的全息图，通常可取的是寻求高Δn和低厚度d同时使DE最大化。即，增大Δn增大层厚度d的设计范围，而不损失为获得明亮全息图的DE。因此，Δn的优化在光敏聚合物制剂的优化中是相当重要的(P.Hariharan,Optical Holography,2nd Edition,Cambridge University Press,1996)。

WO2008/125229A1公开了包含高分子量的单官能和双官能书写单体的光敏聚合物制剂。包含这些制剂的介质使得能够书写对于例如数据储存非常有用的反射全息图。然而，生产和加工该制剂存在问题：在其中包含的书写单体具有高粘度和/或高T_G值(T_G=玻璃化转变温度）。这使得难以实现书写单体在光敏聚合物制剂中和由其制备的介质中的均匀分布。此外，当使用已知配方时，书写单体聚集体可以在聚合物基体中产生并且显著影响介质和/或其中书写的全息图的质量。在该情况下，全息材料变得模糊。

WO2008/125199描述了三官能氨基甲酸酯丙烯酸酯书写单体和包括其的光敏聚合物制剂。这使得能够在制剂还包含特定的氟化氨基甲酸酯时实现特别高的折射率对比度。该氟化氨基甲酸酯及其在光敏聚合物制剂中的用途记载于例如目前尚未公开的申请号为EP09013770.4的欧洲申请。

原则上，使用这些制剂，折射率对比度随着氟化氨基甲酸酯含量而增大。然而，随着氟化氨基甲酸酯含量增大，光学质量由于模糊而受损。

透射全息图为一种特殊形式的全息图，其中参考束和目标束从相同侧照射全息介质以产生全息图。透射全息图具有各种应用。在此特别提及光导作为衍射光学元件。该光学元件可在要求高的应用例如光谱学和天文学中使用。它们同样适合在电子3D显示器中使用。

由于进行干涉的目标束和信号束的几何结构，透射全息图中的光栅间距与反射全息图相比是大的。根据波长，光栅间距可以为500-1000nm。由于在光敏聚合物制剂中形成全息图的机理是基于书写单体的扩散，难以开发在透射全息图通常采用的大光栅间距的情况下能够扩散足够远的书写单体。然而这是实现高折射率对比度(Δn)的前提。由反射全息图领域已知的光敏聚合物通常不适于此，因为它们不会产生足够高的折射率对比度。

因此本发明的目标是提供一种可用作生产全息介质的书写单体的化合物，所述全息介质用于具有高折射率对比度(Δn)的透射全息图。此外，化合物优选还应该不会对全息介质的光学质量造成任何损害（例如通过模糊）。

该目标通过式(I)化合物而实现

                                             式(I)

其中

X为CH₃或氢，

Z为直链或支链C2至C4烷基，

R为直链或支链的，任选杂原子取代的脂族、芳族或芳脂族基团，

Y各自独立地为氢、甲基、乙基、丙基、正丁基、叔丁基、氯、溴、碘、甲硫基、苯基或苯硫基，

n为0至4，并且

m为0至5。