ホログラム記録材料、ホログラム記録方法及び光記録媒体
【課題】高密度光記録媒体等への応用可能な高感度、高回折効率、良保存性、低収縮率、乾式処理、多重記録特性を有するホログラム記録材料を提供する。
【解決手段】一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むホログラム記録材料または一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【化１】
式中、R１〜R３は電子求引性置換基を；R４〜R６は置換基を；a1、a2、a3は１〜５の整数を；a4は０〜５の整数を；a5、a6は０〜４の整数を；X１-は陰イオンを；R１１、R１２、R１４、R１５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基を；R１３、R１６〜R２３はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基を；R１８とR１９、R２０とR２１、R ２２とR２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。n1は０、１、３、又は４を表す。
【解決手段】一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むホログラム記録材料または一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【化１】
式中、R１〜R３は電子求引性置換基を；R４〜R６は置換基を；a1、a2、a3は１〜５の整数を；a4は０〜５の整数を；a5、a6は０〜４の整数を；X１-は陰イオンを；R１１、R１２、R１４、R１５は水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基を；R１３、R１６〜R２３はアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基を；R１８とR１９、R２０とR２１、R ２２とR２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。n1は０、１、３、又は４を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度光記録媒体、３次元ディスプレイ、ホログラフィック光学素子等への応用可能なホログラム記録材料及びホログラム記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム作製に関する一般的原理は、いくつかの文献や専門書、たとえば「ホログラフィックディスプレイ」（辻内順平編、産業図書［非特許文献１］）２章に記載されている。これらによれば、２光束のコヒーレントなレーザー光の一方を記録対象物に照射し、それからの全反射光を受け取れる位置に感光性のホログラム記録材料が置かれる。ホログラム記録材料には、対象物からの反射光の他に、もう一方のコヒーレントな光が、対象物に当たらずに直接照射される。対象物からの反射光を物体光、また直接記録材料に照射される光を参照光といい、参照光と物体光との干渉縞が画像情報として記録される。次に、処理された記録材料に参照光と同じ光（再生照明光）を照射すると、記録の際に対象物から記録材料に最初に到達した反射光の波面を再現するようにホログラムによって回折され、その結果、対象物の実像とほぼ同じ物体像を３次元的に観測することができる。
【０００３】
参照光と物体光を同じ方向からホログラム記録材料に入射させて形成されるホログラムを透過型ホログラムと呼ぶ。干渉縞は記録材料膜面方向に垂直または垂直に近い形で１ｍｍに１０００〜３０００本程度の間隔で形成される。
一方、互いにホログラム記録材料の反対側から入射させて形成したホログラムを、一般に反射型ホログラムと呼ぶ。干渉縞は記録材料膜面方向に平行または平行に近い形で１ｍｍに３０００〜７０００本程度の間隔で形成される。
透過型ホログラムは、例えば特開平６−４３６３４号［特許文献１］などで開示されているような公知の方法によって作成できる。また、反射型ホログラムは、例えば特開平２−３０８２号［特許文献２］、特開平３−５０５８８号［特許文献３］などに開示された公知の方法によって作成できる。
【０００４】
一方、干渉縞間隔に対して膜厚が十分に厚い（通常は干渉縞間隔の５倍以上程度、または１μｍ以上程度の膜厚を言う）ホログラムを体積型ホログラムという。
それに対し膜厚が干渉縞間隔の５倍以下程度または１μｍ以下程度のホログラムを平面型または表面型という。
【０００５】
さらに、色素や銀などの吸収により干渉縞を記録するホログラムを振幅型ホログラムと呼び、表面レリーフまたは屈折率変調により記録するホログラムを位相型ホログラムと呼ぶ。振幅型ホログラムは光の吸収により、光の回折効率または反射効率が著しく低下するため光の利用効率の点で好ましくなく、通常は位相型ホログラムが好ましく用いられる。
【０００６】
体積位相型ホログラムでは、ホログラム記録材料中に光学的吸収ではなく屈折率の異なる干渉縞を多数形成することによって、光を吸収することなく光の位相を変調することができる。
特に反射型の体積位相型ホログラムはリップマン型ホログラムとも呼ばれ、ブラック回折による波長選択的反射により、高回折効率にてフルカラー化、白色再生、高解像度化が可能となり、高解像フルカラー３次元ディスプレイの提供が可能となる。
また最近ではその波長選択的反射を生かして、自動車搭載用のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光ディスク用ピックアップレンズ、ヘッドマウントディスプレイ、液晶用カラーフィルター、反射型液晶反射板等に代表されるホログラム光学素子（ＨＯＥ）に広く実用化されてきている。
他にも例えば、レンズ、回折格子、干渉フィルター、光ファイバー用結合器、ファクシミリ用光偏光器、建築用窓ガラス等に実用または応用が検討されている。
【０００７】
ところで、最近の高度情報化社会の流れの中で、インターネット等のネットワークやハイビジョンＴＶが急速に普及している。また、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の放映も間近にひかえて、民生用途においても１００ＧＢ以上の画像情報を安価簡便に記録するための高密度記録媒体の要求が高まっている。
さらにコンピューター高容量化等の流れの中で、コンピューターバックアップ用途や放送バックアップ用途等の業務用途においても、１ＴＢ程度あるいはそれ以上の大容量の情報を高速かつ安価に記録できる超高密度記録媒体が求められている。
そのような中、ランダムアクセスが不可能な磁気テープ媒体や可換不可能で故障しやすいハードディスクに対し、可換かつランダムアクセス可能で小型、安価な光記録媒体がより注目されてきている。しかしながら、ＤＶＤ−Ｒのような既存の２次元光記録媒体は物理原理上、たとえ記録再生波長を短波長化したとしてもせいぜい片面２５ＧＢ程度で、将来の要求に対応できる程の充分大きな記録容量が期待できるとは言えない状況である。
【０００８】
そこで、究極の超高密度記録媒体として、膜厚方向に記録を行う３次元光記録媒体が注目されてきている。その有力な方法として２光子吸収材料を用いる方法とホログラフィ（干渉）を用いる方法とがあり、そのため体積位相型ホログラム記録材料は、３次元光記録媒体（ホログラフィックメモリ）として、最近俄然注目を集めるようになった。
【０００９】
体積位相型ホログラム記録材料を用いたホログラフィックメモリでは、３次元物体から反射する物体光の代わりに、ＤＭＤやＬＣＤといった空間光変調素子（ＳＬＭ）を用いた２次元デジタル情報（信号光と呼ぶ）を数多く記録していく。記録の際、角度多重、位相多重、波長多重、シフト多重などの多重記録を行うため１ＴＢにも達する高容量化が可能となる。また、読み出しには通常ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用い、それらの並列書き込み、読み出しにより、１Ｇｂｐｓにも達する高転送速度化も可能となる。
【００１０】
ところが、ホログラフィックメモリに用いるホログラム記録材料に求められる要件は、下記の如く３次元ディスプレイやＨＯＥ用途よりもさらに厳しいものである。
（１）高感度であること
（２）高解像力を有すること
（３）ホログラムの回折効率が高いこと
（４）記録時の処理が乾式であり迅速であること
（５）多重記録が可能であること（ダイナミックレンジが広いこと）
（６）記録後の収縮率が小さいこと
（７）ホログラムの保存性が良いこと
【００１１】
特に、（１）高感度であることに対し、（３）回折効率が高いこと、（４）乾式処理であること、（６）記録後の収縮率が低いこと、（７）保存性が良いこと、は化学的に考えて相反する物性であり、その両立は極めて困難である。
【００１２】
ここで、公知の体積位相型ホログラム記録材料には、ライトワンス方式として重クロム酸ゼラチン方式、漂白ハロゲン化銀塩方式及びフォトポリマー方式などが知られ、リライタブル方式として、フォトリフラクティブ方式及びフォトクロミック高分子方式などが知られる。
【００１３】
しかしこれらの公知の体積位相型ホログラム記録材料において、特に高感度光記録媒体用途においては、求められる要件をすべて満たす材料は未だなく改良が望まれている。
具体的には例えば、重クロム酸ゼラチン方式は高い回折効率と低ノイズ特性という長所を有するが、保存性が極めて悪く、湿式処理が必要で低感度という問題を有し、ホログラフィックメモリ用途には適さない。
漂白ハロゲン化銀方式は高感度という長所を有するが、湿式処理が必要でかつ漂白処理が煩雑であり、また、散乱が大きい、耐光性に劣るという問題点を有し、ホログラフィックメモリ用途にはやはり一般的に適さない。
フォトリフラクティブ材料は書き換え可能という長所を有するが、記録時に高電場印加が必要、記録保存性が悪いという問題点を有する。
アゾベンゼン高分子材料等に代表されるフォトクロミック高分子方式も書き換え可能という長所を有するが、感度が極めて低く記録保存性も悪いという問題点を有する。例えば、国際公開第（ＷＯ）９７／４４３６５（Ａ１）号パンフレット［特許文献４］には、アゾベンゼン高分子（フォトクロミック高分子）の屈折率異方性と配向制御を用いた書き換え可能なホログラム記録材料が提示されているが、アゾベンゼン異性化の量子収率が低い上に配向変化を伴う方式であるがために感度が極めて低く、また書き換え可能であることとの相反で記録保存性も悪いという問題点を有し、実用には程遠い。
【００１４】
そのような中、前述の特許文献１〜３に開示された乾式処理フォトポリマー方式は、バインダー、ラジカル重合可能なモノマーおよび光重合開始剤を基本組成とし、屈折率変調を向上させるためにバインダーまたはラジカル重合可能なモノマーのどちらか一方に芳香環または塩素、臭素を有する化合物を用いて屈折率差を持たせる工夫をしており、その結果、ホログラム露光の際形成される干渉縞の明部にモノマーが、暗部にバインダーが集まりつつ重合が進行することにより屈折率差を形成することができる。したがって、高回折効率と乾式処理を両立できうる比較的実用的な方式といえる。
しかしながら、漂白ハロゲン化銀方式に比べると感度が１０００分の１程度であること、回折効率を高めるためには２時間近い加熱定着処理を必要とすること、ラジカル重合であるため、酸素による重合阻害の影響を受け、また露光、定着後記録材料の収縮を伴い、再生時の回折波長及び角度が変化してしまう問題点があること、膜が柔らかいため保存性の点でも不足していること等からホログラフィックメモリ用途としては到底使用に耐えるものではない。
【００１５】
ここで一般に、ラジカル重合に対しカチオン重合、特にエポキシ化合物等の開環を伴うカチオン重合は、重合後の収縮が少なく、また酸素による重合阻害も受けず、剛性のある膜を与える。したがって、ホログラフィックメモリ用途としてはカチオン重合の方が適しているという指摘もある。
例えば、特開平５−１０７９９９号［特許文献５］、特開平８−１６０７８号［特許文献６］等に、カチオン重合性化合物（モノマーまたはオリゴマー）をバインダーの代わりに用い、さらに増感色素、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル重合性化合物を組み合わせたホログラム記録材料が開示されている。
また、特表２００１―５２３８４２号［特許文献７］、特表１１−５１２８４７号［特許文献８］等に、ラジカル重合を用いずに、増感色素、カチオン重合開始剤、カチオン重合性化合物及びバインダーのみを用いたホログラム記録材料が開示されている。
しかしこれらのカチオン重合方式はラジカル重合方式に比べて、収縮率の改善が見られるものの、その相反として、感度が低下しており、実用の際には転送速度の点で大きな問題となると考えられる。また回折効率も低下しており、Ｓ／Ｎ比や多重記録の点で問題となると考えられる。
【００１６】
前述したように、フォトポリマー方式は物質移動を伴う方式であるため、ホログラフィックメモリへの応用を検討する際、保存性を良く、収縮性を小さくしようとすれば感度が低下し（カチオン重合方式）、逆に感度を向上させようとすれば、保存性、収縮性が悪化する（ラジカル重合方式）というジレンマに陥る。また、ホログラフィックメモリの記録密度を向上させるためには、５０回を超えて好ましくは１００回以上にも及ぶ多重記録が必須であるが、フォトポリマー方式では記録に物質移動を伴う重合を用いるため、多重記録初期の記録速度に対して、多くの化合物の重合が進んだ後の多重記録後期の記録速度が低下してしまい、それを制御して露光量を調節すること、広いダイナミックレンジをとることが実用上大きな問題となっている。
【００１７】
このような高感度と良保存性、低収縮率、乾式処理のジレンマ、多重記録特性（高記録密度）の問題点は、従来のフォトポリマー方式を用いている限りは物理法則上避けがたい。またハロゲン化銀方式にてホログラフィックメモリに求められる要件を満たすことも、特に乾式処理化の点で原理的に困難である。
そこで、ホログラム記録材料をホログラフィックメモリへ応用するためには、そのような課題を抜本的に解決した、とりわけ高感度と低収縮性、良保存性、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立できる全く新しい記録方式の開発が強く望まれていた。
【００１８】
そこで、発明者らは、上記課題を抜本的に解決しうる、色素の発色または消色反応による屈折率変調を用いたホログラム記録材料及び記録方式を鋭意考案し、特開２００５−９９７５１号［特許文献９］、特開２００５−９９７５３号［特許文献１０］、特開２００５−３０９３５９号［特許文献１１］にて開示した。
ただし、回折効率や多重記録特性、暗保存性等の点にて未だ不十分な点がありさらなる改良が必要であった。
【特許文献１】特開平６−４３６３４号公報
【特許文献２】特開平２−３０８２号公報
【特許文献３】特開平３−５０５８８号公報
【特許文献４】国際公開第９７／４４３６５号パンフレット
【特許文献５】特開平５−１０７９９９号公報
【特許文献６】特開平８−１６０７８号公報
【特許文献７】特表２００１―５２３８４２号公報
【特許文献８】特表１１−５１２８４７号公報
【特許文献９】特開２００５−９９７５１号公報
【特許文献１０】特開２００５−９９７５３号公報
【特許文献１１】特開２００５−３０９３５９号公報
【非特許文献１】「ホログラフィックディスプレイ」、辻内順平編、産業図書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで本発明の目的は、高密度光記録媒体、３次元ディスプレイ、ホログラフィック光学素子等への応用可能な高感度かつ高回折効率、良保存性、低収縮率、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立することができるホログラム記録材料及びホログラム記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
発明者らの鋭意検討の結果、本発明の目的は、下記の手段により達成された。
【００２１】
（１）一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むことを特徴とするホログラム記録材料。
【００２２】
【化１】
【００２３】
一般式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表す。ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は同じでも異なっても良い。Ｘ１−は陰イオンを表す。
（２）一般式（１−２）にて、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に電子求引性置換基であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（３）ａ４が１〜５の整数、ａ５、ａ６がそれぞれ独立に１〜４の整数であることを特徴とする（１）または（２）記載のホログラム記録材料。
（４）一般式（１−１）または（１−２）にて電子求引性置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び置換基Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６がそれぞれ独立にハロゲン原子、ハロゲン置換アルキル基、シアノ基、スルファモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロ環基のいずれかであることを特徴とする（１）〜（３）記載のホログラム記録材料。
（５）一般式（１−１）にて電子求引性置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１個が塩素原子であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（６）一般式（１−２）にて置換基Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６のうち少なくとも１個が塩素原子であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（７）一般式（１−１）、（１−２）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−３）、（１−４）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【００２４】
【化２】
【００２５】
一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、（１−２）に同義である。
【００２６】
（８）一般式（１−３）、（１−４）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−５）、（１−６）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【００２７】
【化３】
【００２８】
一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）におけるそれと同義である。
（９）一般式（１−１）〜（１−６）にて、Ｘ１-がＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４-、Ｒ７ＳＯ３-、（Ｒ８ＳＯ２）Ｎ-、（Ｒ９ＳＯ２）３Ｃ-のいずれかの陰イオンを表すことを特徴とする（１）〜（８）記載のホログラム記録材料。なお、Ｒ７はアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基、またはフッ素置換アリール基を表し、Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ独立にフッ素置換アルキル基を表す。
（１０）（８）にて、Ｘ１−がＰＦ６−であることを特徴とする（８）記載のホログラム記録材料。
（１１）前記（１）、（２）および（３）に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかにて表される酸発生剤を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１）〜（１０）記載のホログラム記録方法。
（１２）一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【００２９】
【化４】
【００３０】
一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表す。
（１３）一般式（２−４）または（２−５）にて、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２が電子求引性基の置換したアルキル基であることを特徴とする（１２）記載のホログラム記録材料。
（１４）（１３）にてアルキル基に置換する電子求引性基がシアノ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基のいずれかであることを特徴とする（１３）記載のホログラム記録材料。
（１５）一般式（２−５）にて、ｎ１が０または３であることを特徴とする（１３）
記載のホログラム記録材料。
（１６）前記（１２）に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１２）〜（１５）記載のホログラム記録方法。
（１７）前記（１）、（２）および（３）に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される酸発生剤及び前記（１２）に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を共に用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１１）、（１６）記載のホログラム記録方法。
（１８）（１１）（１６）または（１７）記載の、２）発色反応または３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応によるホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含み、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（１９）（１１）、（１６）または（１７）記載の、４）潜像発色−発色体増感重合反応によりホログラム記録する方法において、少なくとも潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とする（１１）、（１６）または（１７）記載のホログラム記録方法。
（２０）（１９）記載のホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有し、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（２１）（１１）（１４）または（１７）記載の、６）色素消色反応によりホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とし、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（２２）（１１）（１６）または（１７）記載の、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応によりホログラム記録する方法にて、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸発生剤から酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とする（１１）（１６）または（１７）記載のホログラム記録方法。
（２３）（２２）記載のホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有することを特徴とするホログラム記録材料。
（２４）（１）〜（１０）（１３）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）記載のホログラム記録材料が増感色素または色素前駆体から生成する発色体のラジカルカチオンを還元する能力を有する電子供与性化合物を含むことを特徴とする（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）記載のホログラム記録材料。
（２５）（２４）記載の電子供与性化合物がフェノチアジン類であることを特徴とする（２４）記載のホログラム記録材料。
（２６）（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）〜（２５）記載のホログラム記録が書き換えできない方式であることを特徴とする（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）〜（２５）記載のホログラム記録材料。
（２７）（１）〜（２６）記載のホログラム記録材料を用いて体積位相型ホログラム記録を行うことを特徴とする体積位相型ホログラム記録方法。
（２８）（１）〜（２７）記載のホログラム記録材料を用いて、１０回以上の多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法。
（２９）（２８）にて、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることを特徴とする（２８）記載のホログラム記録方法。
（３０）（１）〜（２９）記載のホログラム記録材料から成る光記録媒体。
（３１）（１）〜（３０）記載のホログラム記録材料が保存時に遮光カートリッジ内に保存されていることを特徴とする光記録媒体。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の増感色素または酸発生剤を含むホログラム記録材料を用いることで、回折効率が高く、さらに露光量に対しリニアーに屈折率変調量が上昇してホログラム記録が行え、また記録時の収縮もなく、暗保存性も良好のため、ホログラフィックメモリ等への応用の際、多重記録、暗保存性等の点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明のホログラム記録方法及びホログラム記録材料について詳しく説明する。
本発明のホログラム記録方法は、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することが好ましく、２）発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により記録することが好ましい。
【００３３】
なお、本発明のホログラム記録材料は、湿式処理を行わないことが好ましい。
本発明のホログラム記録材料は、書き換えできない方式であることが好ましい。なおここで、書き換えできない方式とは、不可逆反応により記録される方式であり、一度記録されたデータは、さらに上書き記録して書き換えしようとしても書き換えされることなく保存できる方式を示す。したがって重要でかつ長期保存が必要なデータの保存に適する。ただし無論、まだ記録されていない領域に新たに追記して記録していくことは可能である。そのような意味で、一般には「追記型」または「ライトワンス型」と呼ばれる。
【００３４】
本発明のホログラム記録に用いる光は好ましくは波長２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光のいずれかであり、より好ましくは波長３００〜７００ｎｍの紫外光または可視光であり、さらに好ましくは４００〜７００ｎｍの可視光である。
さらに、本発明のホログラム記録に用いる光としては、コヒーレントな（位相及び波長のそろった）レーザー光が好ましい。用いられるレーザーとしては、固体レーザー、半導体レーザー、気体レーザー、液体レーザーのいずれでも良いが、好ましいレーザー光としては例えば、５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波、３５５ｎｍのＹＡＧレーザー３倍波、４００〜４１５ｎｍ付近のＧａＮやＩｎＧａＮ等の半導体レーザー、６５０〜６６０ｎｍ付近のＡｌＧａＩｎＰ等の半導体レーザー、４８８または５１５ｎｍのＡｒイオンレーザー、６３２または６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー、６４７ｎｍのＫｒイオンレーザー、６９４ｎｍのルビーレーザーや６３６、６３４、５３８、５３４、４４２ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザーなどが挙げられる。
また、ナノ秒やピコ秒オーダーのパルスレーザーを用いることも好ましい。
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に使用する場合は、５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波または４００〜４１５ｎｍ付近のＧａＮやＩｎＧａＮレーザー、６５０〜６６０ｎｍ付近のＡｌＧａＩｎＰ等の半導体レーザーを用いることが好ましい。
ホログラム露光（記録）に用いる光の波長に対し、ホログラム再生に用いる光の波長は同じであるか、長波長であることが好ましく、同じであることがより好ましい。
【００３５】
本発明のホログラム記録材料においては、ホログラム露光の後に、光または熱、あるいはその両方により定着工程を行っても良い。
特に本発明のホログラム記録材料に酸増殖剤または塩基増殖剤を用いる場合、酸増殖剤または塩基増殖剤を有効に機能させる点においても定着に加熱を用いることが好ましい。
光定着の場合は、ホログラム記録材料全域に紫外光または可視光を全面照射（非干渉露光）する。用いる光源として好ましくは、可視光レーザー、紫外光レーザー、カーボンアーク、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、有機ＥＬなどが挙げられる。
熱定着の場合は、好ましくは４０℃〜１６０℃、より好ましくは６０℃〜１３０℃にて定着工程を行うことが好ましい。
光定着と熱定着を両方行う際は、光と熱を同時に加えても、光と熱を別々に加えてもよい。
【００３６】
なお、干渉縞記録の際の屈折率変調量は０．００００１〜０．５であることが好ましく、０．０００１〜０．３であることがより好ましい。なお、ホログラム記録材料の膜厚が厚い程屈折率変調量は少ない方が好ましく、ホログラム記録材料の膜厚が薄い程屈折率変調量は多い方が好ましい。
【００３７】
ホログラム記録材料の（相対）回折効率ηは以下の式で与えられる。
η＝Ｉｄｉｆｆ／Ｉｏ （式１）
ここでＩｏは回折されない透過光の強度であり、Ｉｄｉｆｆは回折（透過型）または反射（反射型）された光強度である。回折効率は０〜１００％のいずれかの値を取るが、３０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが最も好ましい。
【００３８】
ホログラム記録材料の感度は、一般に単位面積当たりの露光量（ｍＪ／ｃｍ２）で表され、この値が小さい程感度が高いと言える。しかし、どの時点の露光量をもって感度とするかは、文献、特許によってまちまちであり、記録（屈折率変調）のはじまる露光量とする場合、最大回折効率（屈折率変調）を与える露光量とする場合、最大回折効率の半分の回折効率を与える露光量とする場合、露光量Ｅに対し、回折効率の傾きが最大となる露光量とする場合などある。
また、クーゲルニックの理論式より、ある回折効率を与えるための屈折率変調量Δｎは膜厚ｄに反比例する。つまり、ある回折効率を与えるための感度は膜厚によっても異なり、膜厚ｄが厚くなる程少ない屈折率変調量Δｎで済む。したがって、膜厚等の条件を揃えない限り、感度は一概には比較することはできない。
本発明においては、感度は「最大回折効率の半分の回折効率を与える露光量（ｍＪ／ｃｍ２）」と定義する。本発明のホログラム記録材料の感度は、例えば膜厚が１０〜２００μｍ程度の場合、２Ｊ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１Ｊ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、５００ｍＪ／ｃｍ２以下であることがさらに好ましく、２００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。
【００３９】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体としてホログラフィックメモリに用いる際は、ＤＭＤやＬＣＤといった空間光変調素子（ＳＬＭ）を用いて２次元デジタル情報（信号光と呼ぶ）を数多く記録していくことが好ましい。記録には記録密度を上げるために多重記録を用いることが好ましく、多重記録の方法には、角度多重、位相多重、波長多重、シフト多重などの多重記録を行う方法があるが、角度多重記録またはシフト多重記録を用いることが好ましい。また、再生される２次元データの読み出しにはＣＣＤやＣＭＯＳが好ましく用いられる。
【００４０】
本発明のホログラム記録材料は、光記録媒体としてホログラフィックメモリに用いる際は、容量（記録密度）を向上させるために多重記録を行うことが必須である。その際、１０回以上の多重記録を行うことがより好ましく、５０回以上の多重記録を行うことがさらに好ましく、１００回以上の多重記録を行うことが最も好ましい。さらに、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることが記録システム簡略化、Ｓ／Ｎ比向上等の点でより好
ましい。
【００４１】
なお、本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に用いる際は、保存時ホログラム記録材料は遮光カートリッジ内に保存されていることが好ましい。また、記録光及び再生光波長以外の紫外光、可視光、赤外光の波長域の一部をカットすることができる遮光フィルターをホログラム記録材料の表面、裏面またはその両面に備え付けていることも好ましい。
【００４２】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に用いる際は、光記録媒体はディスク状でもカード状でもテープ状であっても良くいかなる形状であっても良い。
【００４３】
以下に本発明の各ホログラム記録方法及びそのような記録方法が可能なホログラム記録材料の各成分について詳しく説明する。
【００４４】
１）重合反応による干渉縞記録
【００４５】
好ましくは、少なくとも増感色素、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なり、増感色素による光吸収により起こる光重合によって、干渉明部と干渉暗部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こることにより、屈折率変調による干渉縞記録を行う方式である。
ただし、増感色素と重合開始剤はその機能を兼ねても良い。すなわち、重合開始剤を直接励起して記録を行っても良い。
なお、本発明のホログラム記録材料においては、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、酸発生剤（カチオン重合開始剤）として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とし、両方共用いることが好ましい。
【００４６】
まず、本発明のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素について詳しく説明する。
【００４７】
本発明の増感色素としては好ましくは、波長２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光のいずれかを吸収して励起状態を生成するものであり、より好ましくは波長３００〜７００ｎｍの紫外光または可視光を吸収して励起状態を生成するものであり、さらに好ましくは４００〜７００ｎｍの可視光を吸収して励起状態を生成するものである。
【００４８】
本発明の増感色素としては、回折効率、多重度等の点から、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素であることが好ましい。
一般式（２−１）〜（２−３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基（好ましくは炭素原子数（以下Ｃ数という）１〜２０、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−オクチル、ｎ−オクタデシル、ベンジル、２−メトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、３−スルホプロピル、４−スルホブチル、カルボキシメチル、５−カルボキシペンチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２−（メチルスルホニル）エチル、２−（フェニルスルホニル）エチル、メトキシカルボニルメチル、２−（アセチルオキシ）メチル）、アルケニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル）、シクロアルキル基（好ましくはＣ数３〜２０、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニル、２−クロロフェニル、４−メトキシフェニル、３−メチルフェニル、１−ナフチル、２−ナフチル）のいずれかを表す。
Ｒ１１、Ｒ１２は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基を表し、より好ましくはアルキル基を表し、最も好ましくはエチル基を表す。
Ｒ１４は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基を表し、より好ましくは水素原子またはメチル基を表す。
Ｒ１５は好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、より好ましくは水素原子またはフェニル基を表す。
Ｒ１６、Ｒ１７は好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、より好ましくはメチル基またはフェニル基を表し、最も好ましくはフェニル基を表す。
【００４９】
一般式（２−１）〜（２−３）中、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し（以上好ましい置換基の例はＲ１１に挙げた例に同じ）、好ましくはアルキル基を表す。
【００５０】
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基（以上好ましい置換基の例はＲ１１に挙げた例に同じ）を表し、好ましくはアルキル基を表す。
特に、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２は電子求引性基の置換したアルキル基であることが好ましい。
ここで電子求引性基とはＨａｍｍｅｔのσｍ値が負の値を示す置換基であり、電子求引性基として好ましくはシアノ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基であり、より好ましくはシアノ基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、またはアルコキシ基である。
Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２としては、これらの電子求引性基がα位またはβ位で置換したアルキル基であることが好ましく、好ましい具体例としては例えば、２−メトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２−（メチルスルホニル）エチル、２−（フェニルスルホニル）エチル、メトキシカルボニルメチル、２−（アセチルオキシ）メチル等が挙げられ、より好ましい具体例としては例えば、２−メトキシエチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、メトキシカルボニルメチル等が挙げられる。
Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良く、形成する環としては好ましくはピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、ピペラジン環などが挙げられる。
【００５１】
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表し、好ましくは０または３を表し、より好ましくは３を表す。
【００５２】
以下に本発明の一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００５３】
【化５】
【００５４】
【化６】
【００５５】
なお、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかの増感色素を本発明のホログラム記録材料を用いる場合は、ホログラム記録に用いるレーザーとしては５３２ｎｍのＹＡＧ−ＳＨＧレーザーであることが好ましい。
【００５６】
一方、本発明のホログラム記録材料が、一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤を含む際は、本発明のホログラム記録材料に含まれる増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素以外でも良く、好ましくはシアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、スチリル色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、アズレニウム色素、クマリン色素、ケトクマリン色素、スチリルクマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、フェノチアジン色素、フェノキサジン色素、フェナジン色素、フタロシアニン色素、アザポルフィリン色素、ポルフィリン色素、縮環芳香族系色素、ペリレン色素、アゾメチン色素、アントラキノン色素、金属錯体色素、メタロセン色素等が挙げられ、より好ましくは、シアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、クマリン色素、ケトクマリン色素、スチリルクマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、縮環芳香族系色素、金属錯体色素、メタロセン色素が挙げられ、さらに好ましくはシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、金属錯体色素、メタロセン色素が挙げられる。なお、金属錯体色素としては特にＲｕ錯体色素が、メタロセン色素としては特にフェロセン類が好ましい。
その他に「色素ハンドブック」（大河原信他編 講談社 １９８６年）、「機能性色素の化学」（大河原信他編 シーエムシー １９８１年）、「特殊機能材料」（池森忠三郎他編 シーエムシー １９８６年）に記載される色素および染料も 本発明の増感色素として用いることができる。なお、本発明の増感色素はこれらに限定されるものではなく、可視域の光に対して吸収を示す色素および染料であればどれでも用いることができる。これらの増感色素は、使用目的に応じて光源となるレーザーの波長に合うように選択することができ、用途によっては２種類以上の増感色素を組み合わせて使用しても構わない。
【００５７】
以下に本発明の増感色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００５８】
【化７】
【００５９】
【化８】
【００６０】
【化９】
【００６１】
【化１０】
【００６２】
【化１１】
【００６３】
【化１２】
【００６４】
【化１３】
【００６５】
【化１４】
【００６６】
なお、ホログラム記録材料は厚膜で使用しかつ記録光の多くが膜を透過する必要があるため、ホログラム露光波長における増感色素のモル吸光係数を小さくすることにより増感色素添加量を極力多くすることが高感度化のために好ましい。ホログラム露光波長における増感色素のモル吸光係数は１以上１００００以下であることが好ましく、１以上５０００以下であることがより好ましく、５以上２５００以下であることがさらに好ましく、１０以上１０００以下であることが最も好ましい。
【００６７】
また、ホログラム記録材料の記録波長光の透過率は１０〜９９％であることが好ましく、２０〜９５％であることがより好ましく、３０〜９０％であることがさらに好ましく、４０〜８５％であることが、回折効率、感度、記録密度（多重度）の点で最も好ましい。したがって、そのようになるようにホログラム記録材料の膜厚に合わせて増感色素の記録波長におけるモル吸光係数と添加モル濃度を調整することが好ましい。
【００６８】
また、増感色素のλｍａｘはホログラム記録波長よりも短波長であることがより好ましく、ホログラム記録波長と同じから１００ｎｍ短波長な範囲の間であることがさらに好ましい。
【００６９】
さらに、増感色素の記録波長におけるモル吸光係数はλｍａｘのモル吸光係数の５分の１以下であることが好ましく、１０分の１以下であることがより好ましい。
特に増感色素がシアニン色素やメロシアニン色素のような有機色素の時は２０分の１以下であることがより好ましく、５０分の１以下であることがさらに好ましく、１００分の１以下であることが最も好ましい。
【００７０】
なお、ホログラム記録波長が５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波の場合、増感色素と
してはベンゾオキサゾール環を有するトリメチンシアニン色素、バツビツール酸性核を有するメロシアニン色素、ピラゾリジンジオン酸性核を有するベンジリデン色素、Ｒｕ錯体色素、フェロセン類が特に好ましく、４００〜４１５ｎｍのＧａＮやＩｎＧａＮ等のレーザーの場合、ベンゾオキサゾール環を有するモノメチンシアニン色素、メロシアニン色素、Ｒｕ錯体色素、フェロセン類が特に好ましい。
【００７１】
本発明の増感色素の好ましい例としては他に、特開２００５−９９７５１号に記載されている。本発明の増感色素は市販品であるか、あるいは公知の方法により合成することができる。
【００７２】
重合反応による干渉縞記録の際には、バインダーは重合性化合物と屈折率が違うことが好ましい。屈折率変調を大きくするためには重合性化合物とバインダーのバルクでの屈折率差は大きいことが好ましく、屈折率差は０．０１以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．１以上であることがさらに好ましい。
そのためには、重合性化合物またはバインダーのいずれか一方が、少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、残りの一方はそれらを含まないことが好ましい。なお、重合性化合物の方がより屈折率が大きくても、バインダーの方がより屈折率が大きくても、どちらでも構わない。
【００７３】
本発明の重合性化合物とは、増感色素（または発色体）と重合開始剤に光を照射することにより発生したラジカル、酸（ブレンステッド酸またはルイス酸）または塩基（ブレンステッド塩基またはルイス塩基）により、付加重合を起こしてオリゴマーまたはポリマー化が可能な化合物のことである。
本発明の重合性化合物としては、単官能性でも多官能性でも良く、一成分でも多成分でも良く、モノマー、プレポリマー（例えばダイマー、オリゴマー）でもこれらの混合物でもいずれでも良いが、モノマーであることが好ましい。
また、その形態は、室温において液状であっても固体状であっても良い。
【００７４】
本発明の重合性化合物は、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオンまたはアニオン重合可能な重合性化合物に大別される。
以下に、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオンまたはアニオン重合可能な重合性化合物ごとに、Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合と、Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物、の場合にわけて好ましい重合性化合物の例を説明する。
【００７５】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のラジカル重合性化合物の好ましい例
【００７６】
この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも１個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらに少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
【００７７】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００７８】
高屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、スチレン、２−クロロスチレン、２−ブロモスチレン、メトキシスチレン、アクリル酸フェニル、アクリル酸ｐ−クロロフェニル、アクリル酸２−フェニルエチル、アクリル酸２−フェノキシエチル、メタクリル酸２−フェノキシエチル、アクリル酸２−（ｐ−クロロフェノキシ）エチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−（１−ナフチロキシ）エチル、２，２−ジ（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート又はジメタクリレート、ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、ビスフェノール−Ａのジ（２−アクリロキシエチル）エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、１，４−ベンゼンジオールジメタクリレート、１，４−ジイソプロペニルベンゼン、などが挙げられ、より好ましくはアクリル酸２−フェノキシエチル、メタクリル酸２−フェノキシエチル、アクリル酸２−（ｐ−クロロフェノキシ）エチル、アクリル酸ｐ−クロロフェニル、アクリル酸フェニル、アクリル酸２−フェニルエチル、ビスフェノール−Ａのジ（２−アクリロキシエチル）エーテル、アクリル酸２−（１−ナフ チロキシ）エチルなどが挙げられる。
【００７９】
好ましい重合性化合物は液体であるが、それらはＮ−ビニルカルバゾール、アクリル酸２−ナフチル、アクリル酸ペンタクロロフェニル、アクリル酸２，４，６−トリブロモフェニル、ビスフェノール−Ａジアクリレート、アクリル酸２−（２−ナフチロキシ）エチル、並びにＮ−フェニルマレイミドのような第２の固体重合性化合物と混合して使用してよい。
【００８０】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のラジカル重合性化合物の好ましい例
【００８１】
この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも１個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まないことが好ましい。
また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００８２】
低屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソ−ボルニル、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ヘキサメチレングリコールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、デカメチレングリコールジアクリレート、１，４−シクロヘキシルジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリメタクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−プロパンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，５−ペンタンジオールジメタクリレート、フマル酸ジアリル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ−パーフロロオクチル、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、１−ビニル−２−ピロリジノンなどが挙げられ、より好ましくは、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、エトキシル化トリメチロールプロパンのトリアクリレートエステル、並びに１−ビニル−２−ピロリジンなどが挙げられ、より好ましくは、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ−パーフロロオクチル、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、１−ビニル−２−ピロリジンなどが挙げられる。
【００８３】
好ましい重合性化合物は液体であるが、それらは、第２の固体重合性化合物モノマー、例えばＮ−ビニルカプロラクタム等と混合して使用してよい。
【００８４】
本発明のカチオン重合性化合物は、増感色素とカチオン重合開始剤に光照射することにより発生した酸により重合が開始される化合物で、本発明のアニオン重合性化合物は、増感色素とアニオン重合開始剤に光照射することにより発生した塩基により重合が開始される化合物である。
【００８５】
本発明のカチオン重合性化合物として好ましくは、オキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位を分子中に少なくとも１個有する化合物であり、より好ましくは２個有する化合物である。より好ましくはオキシラン環部位を有する化合物である。
本発明のアニオン重合性化合物として好ましいくは、オキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位、電子吸引性置換基を備えるエチレン性二重結合部位、ラクトン部位、ラクタム部位、環状ウレタン部位、環状尿素部位、または、環状シロキサン部位を分子中に少なくとも１個有する化合物であり、より好ましくはオキシラン環部位を有する化合物である。
【００８６】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のカチオンまたはアニオン重合性化合物の好ましい例
【００８７】
この場合、カチオンまたはアニオン重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率カチオンまたはアニオン重合性化合物としては、少なくとも１個、好ましくは２個のオキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位を分子中に有し、さらに少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、少なくとも１個のアリール基を含むことが好ましい。
【００８８】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００８９】
オキシラン環を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーとして好ましくは、フェニルグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、トリメリト酸トリグリシジルエステル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル）ジフェニルエーテル、ｐ−ブロモスチレンオキサイド、ビス（４−グリシジルオキシフェニル）メタン、ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｆ−ジグリシジルエーテル、１，３−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）エチル）−１，３，−ジフェニル−１，３，−ジメチルジシロキサンなどが挙げられる。
【００９０】
オキセタン環を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては、オキシラン環としてグリシジル基１を有する前記の高屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のグリシジル基１を、オキセタン環を含む基２に置き換えた化合物等が挙げられる。
【００９１】
【化１５】
【００９２】
さらに、高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーとしては以下の化合物も好ましく挙げられる。
【００９３】
【化１６】
【００９４】
なお、オキシラン環を有するモノマーとオキセタン環を有するモノマーを併用して用いることも好ましく、その際はオキシラン環を有するモノマーに対し、５〜９５質量％のオキセタン環を有するモノマーを加えることが好ましい。
【００９５】
ビニルエーテル基部位を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−２−クロロエチルエーテル、４−ビニルエーテルスチレン、ハイドロキノンジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビスフェノールＡジビニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡジビニルエーテル、ビスフェノールＦジビニルエーテル、フェノキシエチレンビニルエーテル、ｐ−ブロモフェノキシエチレンビニルエーテルなどが挙げられる。
【００９６】
他に、スチレン、２−クロロスチレン、２−ブロモスチレン、メトキシスチレン等のスチレン系モノマーやＮ−ビニルカルバゾールも高屈折率カチオン重合性モノマーとして好ましい。
【００９７】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のカチオンまたはアニオン重合性化合物の好ましい例
【００９８】
この場合、カチオンまたはアニオン重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率カチオンまたはアニオン重合性化合物としては、少なくとも１個、好ましくは２個のオキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まない化合物が好ましい。また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
【００９９】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【０１００】
オキシラン環を有する低屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては、グリセロールジグリシジルエーテル、グルセロールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールモノグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、１，２，７，８−ジエポキシオクタン、１，６−ジメチロールパーフルオロヘキサンジグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、３，４−エポキシシクロヘキシルオキシラン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）シクロヘキシル］プロパン、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）シクロヘキシル］ヘキサフルオロプロパン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−３’，４’−エポキシ−１，３−ジオキサン−５−スピロシクロヘキサン、１，２−エチレンジオキシ−ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメタン）、エチレングリコール−ビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ビス−（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ジ−２，３−エポキシシクロペンチルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、１，３−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）エチル）−１，１，３，３，−テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。
【０１０１】
オキセタン環を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては、オキシラン環としてグリシジル基１を有する前記の低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のグリシジル基１を、オキセタン環を含む基２に置き換えた化合物等が挙げられる。
【０１０２】
【化１７】
【０１０３】
さらに、低屈折率カチオン重合性モノマーとしては以下の化合物も好ましく挙げられる。
【０１０４】
【化１８】
【０１０５】
なお、オキシラン環を有するモノマーとオキセタン環を有するモノマーを併用して用いることも好ましく、その際はオキシラン環を有するモノマーに対し、５〜９５質量％のオキセタン環を有するモノマーを加えることが好ましい。
【０１０６】
ビニルエーテル基部位を有する低屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−ｎ−ブチルエーテル、ビニル−ｔ−ブチルエーテル、エチレングリゴールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルグリコール、グリセロールジビニルエーテル、グリセロールトリビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンモノビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、アリルビニルエーテル、２，２−ビス（４−シクロヘキサノール）プロパンジビニルエーテル、２，２−ビス（４−シクロヘキサノール）トリフルオロプロパンジビニルエーテルなどが挙げられる。
【０１０７】
次に、重合反応による干渉縞記録の際の、本発明における好ましいバインダーについて、Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合と、Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物、の場合にわけて例を説明する。
【０１０８】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のバインダーの好ましい例。
【０１０９】
この場合、バインダーは低屈折率であることが好ましく、アリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まないバインダーであることが好ましい。
好ましい低屈折率バインダーの具体例としては、アクリレート及びアルファ−アルキルアクリレートエステル及び酸性重合体及びインターポリマー（例えばポリメタクリル酸メチル及びポリメタクリル酸エチル、メチルメタクリレートと他の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの共重合体）、ポリビニルエステル（例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸／アクリル酸ビニル、ポリ酢酸／メタクリル酸ビニル及び加水分解型ポリ酢酸ビニル）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、飽和及び不飽和ポリウレタン、ブタジエン及びイソプレン重合体及び共重合体及びほぼ４，０００〜１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリグリコールの高分子量ポリ酸化エチレン、エポキシ化物（例えば、アクリレート又はメタクリレート基を有するエポキシ化物）、ポリアミド（例えば、Ｎ−メトキシメチルポリヘキサメチレンアジパミド）、セルロースエステル（例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート及びセルロースアセテートブチレート）、セルロースエーテル（例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルベンジルセルロース）、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール（例えば、ポリビニルブチラール及びポリビニルホルマール）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、などが挙げられる。
【０１１０】
また、フッ素原子含有高分子も低屈折率バインダーとして好ましい。好ましいものとしては、フルオロオレフィンを必須成分とし、アルキルビニルエーテル、アリサイクリックビニルエーテル、ヒドロキシビニルエーテル、オレフィン、ハロオレフィン、不飽和カルボン酸およびそのエステル、およびカルボン酸ビニルエステルから選ばれる１種もしくは２種以上の不飽和単量体を共重合成分とする有機溶媒に可溶性の重合体である。好ましくは、その重量平均分子量が５，０００から２００，０００で、またフッ素原子含有量が５ないし７０質量％であることが望ましい。
【０１１１】
前記したフッ素原子含有高分子の具体例として、例えば水酸基を有する有機溶媒可溶性の「ルミフロン」シリーズ（例えばルミフロンＬＦ２００、重量平均分子量：約５０，０００、旭硝子社製）が挙げられる。この他にも、ダイキン工業（株）、セントラル硝子（株）、ペンウオルト社などからも有機溶媒可溶性のフッ素原子含有高分子が上市されており、これらも使用することができる。
【０１１２】
またポリ（ジメチルシロキサン）などのケイ素化合物や芳香族を含まないシリコンオイル等も好ましい例として挙げられる。
また他に、芳香族を含まないエポキシオリゴマー化合物も低屈折率反応性バインダーとして使用することができる。
【０１１３】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のバインダーの好ましい例。
【０１１４】
この場合、バインダーは高屈折率であることが好ましく、少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含むバインダーであることが好ましく、アリール基を含むバインダーであることがより好ましい。
好ましい高屈折率バインダーの具体例としては、ポリスチレン重合体、並びに例えばアクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びそのエステルとの共重合体、塩化ビニリデン共重合体（例えば、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、ビニリデンクロリド／メタクリレート共重合体、塩化ビニリデン／酢酸ビニル共重合体）、ポリ塩化ビニル及び共重合体（例えば、ポリビニルクロリド／アセテート、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体）、ポリビニルベンザル合成ゴム（例えば、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、メタクリレート／アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、２−クロロブタジエン−１，３重合体、塩素化ゴム、スチレン／ブタジエン／スチレン、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体）、コポリエステル（例えば、式ＨＯ（ＣＨ２）ｎＯＨ（式中ｎは、２〜１０の整数である）のポリメチレングリコール、並びに（１）ヘキサヒドロテレフタル酸、セバシン酸及びテレフタル酸、（２）テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸、（３）テレフタル酸及びセバシン酸、（４）テレフタル酸及びイソフタル酸の反応生成物から製造されたもの、並びに（５）該グリコール及び（ｉ）テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸及び（ｉｉ）テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸及びアジピン酸から製造されたコポリエステルの混合物）、ポリＮ−ビニルカルバゾール及びその共重合体、炭酸エステルとビスフェノールから成るポリカーボネートなどが挙げられる。
【０１１５】
またポリ（メチルフェニルシロキサン）や、１，３，５−トリメチル−１，１，３，５，５−ペンタフェニルトリシロキサンなどのケイ素化合物、芳香族を多く含むシリコンオイル等も好ましい例として挙げられる。
また他に、芳香族を多く含むエポキシオリゴマー化合物も高屈折率反応性バインダーとして使用することができる。
【０１１６】
本発明のホログラム記録材料に用いる酸発生剤（カチオン重合開始剤）としては、保存性等の観点から、一般式（１−１）または（１−２）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤が好ましい。なお、一般式（１−１）または（１−２）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤はラジカル重合開始剤としても機能しうる。
【０１１７】
一般式（１−１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表す。ここで電子求引性置換基とは、Ｈａｍｍｅｔのσｐ値がマイナスである置換基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基として好ましい例は例えば、電子求引性基が置換したアルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル）、ヘテロ環基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、ピリジル、ピリミジル、トリアジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピロリル、ピラゾリル）、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基、アシル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル）、アルキルスルホニル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル）、アリールスルホニル基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル）、スルファモイル基（好ましくはＣ数０〜２０、例えばスルファモイル、Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−フェニルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジエチルスルファモイル）、カルバモイル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ、Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル）、またはアルコキシカルボニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル）、であり、より好ましくは、ハロゲン置換アルキル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり、さらに好ましくはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、またはシアノ基であり、最も好ましくは塩素原子である。
【０１１８】
一般式（１−２）中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表し、置換基として好ましい例は例えば、アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ベンジル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、３−スルホプロピル、４−スルホブチル、カルボキシメチル、５−カルボキシペンチル）、アルケニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル）、シクロアルキル基（好ましくはＣ数３〜２０、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニル、２−クロロフェニル、４−メトキシフェニル、３−メチルフェニル、１−ナフチル）、ヘテロ環基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピロリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ）、アルキニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、エチニル、２−プロピニル、１，３−ブタジイニル、２−フェニルエチニル）、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、アミノ基（好ましくはＣ数０〜２０、例えば、アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ、アニリノ）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基、アシル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル）、アルコキシ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メトキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ）、アリールオキシ基（好ましくはＣ数６〜２６、例えば、フェノキシ、１−ナフトキシ）、アルキルチオ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メチルチオ、エチルチオ）、アリールチオ基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニルチオ、４−クロロフェニルチオ）、アルキルスルホニル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル）、アリールスルホニル基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル）、スルファモイル基（好ましくはＣ数０〜２０、例えばスルファモイル、Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−フェニルスルファモイル）、カルバモイル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ、Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル）、アシルアミノ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ）、イミノ基（好ましくはＣ数２〜２０、例えばフタルイミノ）、アシルオキシ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、アルコキシカルボニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル）、またはカルバモイルアミノ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばカルバモイルアミノ、Ｎ−メチルカルバモイルアミノ、Ｎ−フェニルカルバモイルアミノ）、であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基である。
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６も電子求引性置換基であることがより好ましく、さらに好ましくは、ハロゲン置換アルキル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり、さらに好ましくはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、またはシアノ基であり、最も好ましくは塩素原子である。
【０１１９】
一般式（１−１）または（１−２）中、ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が各々２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は各々同じでも異なっても良
い。
ａ１、ａ２、ａ３は１または２であることが好ましく、１であることがより好ましい。ａ４は１〜５の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましく、１であることが最も好ましい。ａ５、ａ６は１〜４の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましく、１であることが最も好ましい。
【０１２０】
一般式（１−１）または（１−２）中、Ｘ１−は陰イオンを表し、好ましくは、ＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４-、Ｒ７ＳＯ３-、（Ｒ８ＳＯ２）Ｎ-、（Ｒ９ＳＯ２）３Ｃ-のいずれかの陰イオンを表し、Ｒ７はアルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばメチル基、ブチル基、オクチル基）、フッ素置換アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばトリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば４−メチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基）、フッ素置換アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えばペンタフルオロフェニル基）を表す。Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ独立にフッ素置換アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばトリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基）を表す。
Ｘ１−はより好ましくは、ＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、ＣＦ３ＳＯ３-、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３-、（ＣＦ３ＳＯ２）Ｎ-、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）Ｎ-、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ-あり、最も好ましくはＰＦ６-である。
【０１２１】
一般式（１−１）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−３）にて、一般式（１−２）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−４）にて表されることがより好ましい。ここで、一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、及び（１−２）におけるそれと同義である。
【０１２２】
さらに一般式（１−１）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−５）にて、一般式（１−２）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−６）にて表されることが最も好ましい。ここで、一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）、及び（１−２）におけるそれと同義である。
【０１２３】
以下に、一般式（１−１）〜（１−６）で表される本発明のスルホニウム塩系酸発生剤の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２４】
【化１９】
【０１２５】
【化２０】
【０１２６】
一般式（１−１）〜（１−６）にて表される本発明のスルホニウム塩系酸発生剤は公知である従来の合成法により合成することができる。
【０１２７】
なお、本発明のホログラム記録材料において、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素のいずれかを用いる場合は、本発明の重合反応による干渉縞記録に用いる重合開始剤として、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される重合開始剤以外にも、ケトン系、有機過酸化物系、トリハロメチル置換トリアジン系、ジアゾニウム塩系、ジアリールヨードニウム塩系、スルホニウム塩系、ホウ酸塩系、ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系、スルホニウム有機ホウ素錯体系、カチオン性増感色素有機ホウ素錯体系、アニオン性増感色素オニウム塩錯体系、金属アレーン錯体系、スルホン酸エステル系のいずれかのラジカル重合開始剤（ラジカル発生剤）またはカチオン重合開始剤（酸発生剤）、あるいはその両方の機能を有するものを好ましく用いることができる。
【０１２８】
また、酸増殖剤を用いることも高感度化の点で好ましい。酸増殖剤の好ましい例として具体的に例えば、特開２００５−１７７３０号に記載されている例が挙げられる。
【０１２９】
また、アニオン重合及びアニオン重合開始剤（塩基発生剤）を用いる場合も好ましい。さらにその場合塩基増殖剤を用いることも高感度化の点で好ましい。それらの場合、アニオン重合開始剤及び塩基増殖剤の好ましい例として具体的には例えば、特開２００５−１７３５４号に記載されている例が挙げられる。
【０１３０】
本発明の重合開始剤、重合性化合物、バインダーの好ましい例として具体的には例えば、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１３１】
本発明における重合開始剤として好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない
【０１３２】
【化２１】
【０１３３】
【化２２】
【０１３４】
２）発色反応による干渉縞記録
【０１３５】
本発明にて発色反応とは、２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光の領域にて
、吸収スペクトル形が変化するような反応を示し、より好ましくは吸収スペクトルにおいてλｍａｘが長波長化、εが増大のいずれかが起こるような反応を示し、さらに好ましくはその両方が起こるような反応を示す。また、発色反応は２００〜１０００ｎｍの波長領域で起こることがより好ましく、３００〜９００ｎｍの波長領域で起こることがさらに好ましい。
【０１３６】
記録が発色反応による場合は、本発明のホログラム記録材料は少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、と、
２）元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体を含み、増感色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、発色による屈折率変調を用いて干渉縞を記録することができる干渉縞記録成分、を含むことが好ましい。
【０１３７】
さらには、記録が発色反応による場合は、本発明のホログラム記録材料は少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含むことがより好ましい。
【０１３８】
なお、本発明のホログラム記録材料においては、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とし、両方とも用いることがより好ましい。
【０１３９】
ここで、色素の屈折率は一般に、線形吸収極大波長（λｍａｘ）付近からそれより長波長な領域で高い値を取り、特にλｍａｘからλｍａｘより２００ｎｍ程長波長な領域において非常に高い値を取り、色素によっては１．８を超え、場合によっては２を超えるような高い値をとる。その一方で、バインダーポリマー等の色素ではない有機化合物は通常１．４〜１．６程度の屈折率である。
よって、ホログラム露光により色素前駆体を発色させることは、吸収率差だけでなく、大きな屈折率差も好ましく形成できることがわかる。
本発明のホログラム記録材料は、屈折率変調により干渉縞を記録する位相型ホログラム記録材料であることが高回折効率の点で好ましい。つまり、ホログラム再生時には、ホログラム記録材料が再生光波長に吸収を有さないか、ほとんど吸収を有さないことが好ましい。
したがって、本発明の色素前駆体がホログラム露光後発色体になる際には、ホログラム記録及び再生波長に吸収を有さずに、それよりも短波長側に吸収を有する発色体となることが好ましい。また増感色素の方は、ホログラム記録またはその後の定着の際に分解してその吸収及び増感機能を失うことが好ましい。
【０１４０】
さらに、大きな屈折率変調を与え感度やダイナミックレンジを増すためには、本発明の色素前駆体は、ホログラム露光後、ホログラム記録及び再生波長に吸収を有さず、ホログラム記録波長とホログラム記録波長から２００ｎｍ短波長な波長の間の領域に、吸収極大を有する発色体となることが好ましく、ホログラム記録波長とホログラム記録波長から１５０ｎｍ短波長な波長の間の領域に吸収極大を有する発色体となることがより好ましい。
【０１４１】
増感色素として好ましくは、先述したものと同様である。
干渉縞記録成分として好ましくは、以下の組み合わせが挙げられる。これらについては、具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が挙げられる。
【０１４２】
ｉ）少なくとも色素前駆体としての酸発色型色素前駆体と、さらに酸発生剤を含む
組み合わせ。必要によりさらに酸増殖剤を含む組み合わせ。
酸発生剤としては一般式（１−１）〜（１−６）にて表されるスルホニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましいが、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる際は、酸発生剤として、ジアリールヨードニウム塩、スルホニウム塩、トリハロメチル置換トリアジン、スルホン酸エステルが好ましく、先述の酸発生剤（カチオン重合開始剤）を好ましく用いることができる。
【０１４３】
また、酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）を用いる際は、増感色素としては、一般式（２−１）〜（２−３）、（２−５）のいずれかで表される増感色素を用いることが好ましく、酸発生剤としてジアリールヨードニウム塩を用いる際には、増感色素としては一般式（２−４）で表される増感色素を用いることが好ましい。
【０１４４】
酸発色型色素前駆体から生成する発色体はキサンテン色素、フルオラン色素またはトリフェニルメタン色素が好ましい。酸発色型色素前駆体の特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１４５】
【化２３】
【０１４６】
また、本発明の酸発色型色素前駆体としては、酸（プロトン）付加により発色するシアニンベース（ロイコシアニン色素）も好ましく用いられる。シアニンベースの好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１４７】
【化２４】
【０１４８】
【化２５】
【０１４９】
ｉｉ）少なくとも色素前駆体としての塩基発色型色素前駆体と、さらに塩基発生剤を含む組み合わせ、必要によりさらに塩基増殖剤を含む組み合わせ。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
塩基発生剤としては、先述の塩基発生剤（アニオン重合開始剤）が好ましく挙げられ、塩基発色型色素前駆体としては、解離型アゾ色素、解離型アゾメチン色素、解離型オキソノール色素、解離型キサンテン色素、解離型フルオラン色素、または解離型トリフェニルメタン型色素の非解離体が挙げられる。
塩基発色型色素前駆体の特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１５０】
【化２６】
【０１５１】
【化２７】
【０１５２】
【化２８】
【０１５３】
なお、塩基として好ましくは、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、トリベンジルアミン、テトラベンジルエチレンジアミン、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、等が挙げられる。
【０１５４】
ｉｉｉ）増感色素励起状態との電子移動またはエネルギー移動により共有結合を切断する機能を有する有機化合物部位と、共有結合している際と放出された際に発色体となる特徴を有する有機化合物部位が共有結合している化合物を含む場合。必要によりさらに塩基を含む組み合わせ。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１５５】
【化２９】
【０１５６】
【化３０】
【０１５７】
【化３１】
【０１５８】
ｉＶ） 増感色素励起状態との電子移動により反応し、吸収形を変化させることができる化合物を含む場合。いわゆるエレクトロクロミック化合物を好ましく用いることができる。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
【０１５９】
さらには、バインダーポリマーを含むことがより好ましく、バインダーポリマーとしては、１）重合反応の所で先述した例や、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましく挙げられる。
【０１６０】
３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応による干渉縞記録
【０１６１】
好ましくは、少なくとも、潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なり、増感色素のモル吸光係数が５０００以下の波長域の光を照射し発色体を自己増感増幅生成することにより、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とするホログラム記録方法であり、高速書き込み、高Ｓ／Ｎ比再生等の点で好ましい。
【０１６２】
なお、ここで「潜像」とは、「第２の工程後形成される屈折率差の好ましくは２分の１以下の屈折率差」のこと（つまり好ましくは第２の工程にて２倍以上の増幅工程が行われること）を示し、より好ましくは５分の１以下、さらに好ましくは１０分の１以下、最も好ましくは３０分の１以下の屈折率差画像であること（つまり第２の工程にてより好ましくは５倍以上、さらに好ましくは１０倍以上、最も好ましくは３０倍以上の増幅工程が行われること）を示す。
【０１６３】
ここで、第２の工程は光照射、熱印加のいずれかまたはその両方であることが好ましく、光照射であることがより好ましく、照射する光は全面露光（いわゆるベタ露光、ブランケット露光、ノンイメージワイズ露光）であることが好ましい。
用いる光源として好ましくは、可視光レーザー、紫外光レーザー、赤外光レーザー、カーボンアーク、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、有機ＥＬなどが挙げられる。特定の波長域の光を照射するために、必要に応じてシャープカットフィルターやバンドパスフィルター、回折格子等を用いることも好ましい。
【０１６４】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能であるホログラム記録材料としては、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、と、
２）元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体を含み、増感色素または発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、発色による屈折率変調を用いて干渉縞を記録することができる干渉縞記録成分、
を含むことが好ましい。
【０１６５】
さらには、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含むことがより好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１６６】
増感色素、干渉縞記録成分、酸発生剤、色素前駆体として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、発色体のモル吸光係数が１０００以上であることが好ましい。
【０１６７】
以下に「潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から干渉縞記録成分にエネルギー移動または電子移動させることにより、干渉縞記録成分に含まれる色素前駆体を発色体に変化させて発色による潜像を形成する（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、発色体の吸収を起こし、発色体の自己増感により発色体を増幅生成させる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉暗部である部分では潜像があまり生成しないため第２の工程においても自己増感発色反応はほとんど起きず、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０１６８】
潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応の具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１６９】
４）潜像発色−発色体増感重合反応による干渉縞記録
【０１７０】
好ましくは、少なくとも、潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とするホログラム記録方法であり、高速書きこみ、保存性等に優れる。
なお、第２の工程にて、発色体を自己増感増幅生成しつつかつ重合を起こす方法も好ましい。
【０１７１】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能であるホログラム記録材料としては、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、元の状態から吸収が長波長化し、増感色素のモル吸光係数が５０００以下の波長域に吸収を有しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体群、
３）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤、
４）重合性化合物、
５）バインダー、
を含むことが好ましい。
【０１７２】
さらには、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）
５）重合性化合物、
６）バインダー、
を有することが好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１７３】
増感色素、干渉縞記録成分、酸発生剤、色素前駆体として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
重合開始剤、重合性化合物、バインダーとして好ましい例は、１）重合反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、発色体のモル吸光係数が１０００以上であることがより好ましい。
【０１７４】
本発明のホログラム記録方法及びそのような記録が可能であるホログラム記録材料においては、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を分解して定着することが保存性及び非破壊再生の点で好ましく、さらには、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより発色体を分解して定着することがより好ましい。
【０１７５】
以下に「潜像発色−発色体増感重合反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から干渉縞記録成分にエネルギー移動または電子移動させることにより、干渉縞記録成分に含まれる色素前駆体を発色体に変化させて発色による潜像を形成する（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、発色体の吸収を起こし、重合開始剤に電子移動またはエネルギー移動させることにより活性化して重合を開始させる。例えば、重合性化合物がバインダーよりも屈折率が大きい場合、重合が起こる部分に重合性化合物が集まるため屈折率が高くなる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉暗部である部分では潜像があまり生成しないため第２の工程においても重合はあまり起きずバインダーの存在比が高くなり、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。第１及び第２の工程、あるいはさらにその後の定着工程により増感色素及び発色体を分解して消色できれば、非破壊再生及び保存性に優れたホログラム記録材料を提供することができる。
例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０１７６】
潜像発色−発色体増感重合反応の具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１７７】
５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録
【０１７８】
好ましくは、ホログラム露光により固有複屈折率を有する化合物の配向変化を起こし、そのまま化学反応により固定化することにより、書き換えできない方式にて屈折率変調として干渉縞記録することを特徴とするホログラム記録方法である。固有複屈折率を有する化合物としては液晶性化合物が好ましく、低分子液晶性化合物がより好ましく、重合性基を有する低分子液晶性化合物がさらに好ましい。重合性基を有する低分子液晶性化合物はネマチック液晶性化合物、スメクチック液晶性化合物、ディスコティックネマチック液晶性化合物、ディスコティック液晶性化合物、コレステリック液晶性化合物のいずれかであることが好ましく、ネマチック液晶性またはスメクチック液晶性であることがより好ましい。
さらに固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録方式におけるホログラム記録材料においては、少なくとも重合性基を有する低分子液晶性化合物、光反応性化合物、重合開始剤を有し、さらには、増感色素、バインダーポリマー等を有することも好ましい。重合開始剤、増感色素、バインダーポリマー等の好ましい例は先述した通りであり、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１７９】
なお光反応性化合物は光異性化化合物であることが好ましく、より好ましくはアゾベンゼン系化合物、スチルベン系化合物、スピロピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物、ジアリールエテン系化合物、フルギド系化合物、フルギミド系化合物、桂皮酸系化合物、クマリン系化合物、カルコン系化合物のいずれかであり、最も好ましくはアゾベンゼン系化合物である。
光反応性化合物は低分子化合物であっても、高分子化合物であっても良く、高分子化合物である際は、光反応性部位をペンダントした高分子化合物であることが好ましい。
なお、固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録方式及び材料の具体例として好ましくは、特開２００５−１１５３６１号に記載されている例が挙げられる。
【０１８０】
６）色素消色反応
【０１８１】
好ましくは、少なくとも１種以上の消色性色素を有し、該消色性色素がホログラム露光により消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法である。
【０１８２】
本発明にて消色性色素とは、２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光の領域に吸収を有し、光照射により直接または間接的にλｍａｘが短波長化、吸収のモル吸光係数の減少のいずれかが起こすような色素の総称を示し、さらに好ましくはその両方を起こすような色素である。また、消色反応は２００〜１０００ｎｍの波長領域で起こることがより好ましく、３００〜９００ｎｍの波長領域で起こることがさらに好ましい。
【０１８３】
なお好ましい組み合わせとして、
（Ａ）該消色性色素がホログラム露光波長に吸収を有する増感色素であり、ホログラム露光の際光を吸収し、その結果自身を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法。
（Ｂ）少なくともホログラム露光波長に吸収を有する増感色素とホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下、好ましくは１００以下の消色性色素を有し、ホログラム露光の際増感色素が光を吸収し、その励起エネルギーを用いた電子移動またはエネルギー移動により消色性色素を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法。
が挙げられ、Ｂ）の方法の方がより好ましい。
【０１８４】
さらに、消色性色素、増感色素とは別の消色剤前駆体を有し、増感色素または消色性色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、消色剤前駆体とエネルギー移動または電子移動することにより消色剤前駆体から消色剤を発生させ、その消色剤が消色性色素を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法も好ましい。その際、消色剤はラジカル、酸、塩基、求核剤、求電子剤、一重項酸素のいずれかであることが好ましく、したがって、消色剤前駆体はラジカル発生剤、酸発生剤、塩基発生剤、求核剤発生剤、求電子剤発生剤、三重項酸素のいずれかであることが好ましい。消色前駆体としては、ラジカル発生剤、酸発生剤、塩基発生剤のいずれかであることがより好ましく、酸発生剤であることがさらに好ましい。
【０１８５】
また、いずれの場合も、さらにバインダーポリマーを含むことがより好ましく、バインダーポリマーとしては、１）重合反応の所で先述した例や、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましく挙げられる。
【０１８６】
次に「色素消色反応方式」において、干渉縞明部と暗部にて屈折率差を形成するための消色性色素について詳しく述べる。
先述した（Ａ）の方式では、増感色素と消色性色素を兼ねるため、消色性色素の好ましい例としては先述した増感色素の例が挙げられる。増感色素兼消色性色素のλｍａｘはホログラム記録光波長とホログラム記録光波長から１００ｎｍ短い波長域の間にあることが好ましい。
【０１８７】
一方、先述した（Ｂ）の方式では、増感色素とは別に消色性色素を用いる。その際、消色性色素としてはホログラム記録光波長のモル吸光係数が１０００以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、０であることが最も好ましい。消色性色素のλｍａｘはホログラム記録光波長とホログラム記録光波長から２００ｎｍ短い波長域の間にあることが好ましい。
【０１８８】
（Ｂ）の方式では、消色性色素としては、好ましくは、シアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、スチリル色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、クマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、フェノチアジン色素、フェノキサジン色素、フェナジン色素、フタロシアニン色素、アザポルフィリン色素、ポルフィリン色素、縮環芳香族系色素、ペリレン色素、アゾメチン色素、アゾ色素、アントラキノン色素、金属錯体色素のいずれかであり、さらに好ましくは、シアニン色素、スチリル色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、クマリン色素、キサンテン色素、アゾメチン色素、アゾ色素、金属錯体色素のいずれかである。
【０１８９】
特に、消色剤が酸の時、消色性色素としては、解離型ベンジリデン色素、解離型オキソノール色素、解離型キサンテン色素、解離型アゾ色素の解離体であることが好ましく、解離型ベンジリデン色素、解離型オキソノール色素、解離型アゾ色素の解離体であることがより好ましい。ここで解離型色素とは−ＯＨ基、−ＳＨ基、−ＣＯＯＨ基、−ＮＨＳＯ２Ｒ基や−ＣＯＮＨＳＯ２Ｒ基等、ｐＫａが２〜１４程度の範囲内にある活性水素を有し、プロトンが解離することによって、吸収が長波長化または高ε化する色素の総称である。したがって、解離型色素をあらかじめ塩基で処理して解離型としておけば、あらかじめ長波長化または高ε化した色素を調製することができ、光酸発生により非解離型に変化させ消色（短波長化または低ε化）することが可能となる。
【０１９０】
以上より、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することが好ましい。さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることが好ましく、両方共用いることが最も好ましい。
【０１９１】
また一方、消色剤が塩基の時は、あらかじめ酸で処理して発色体としたトリフェニルメタン色素、キサンテン色素、フルオラン色素等の酸発色性色素発色体を消色性色素として用いれば、光塩基発生により非プロトン付加体に変化させ消色（短波長化または低ε化）することが可能となる。
【０１９２】
以下に本発明の消色性色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１９３】
【化３２】
【０１９４】
【化３３】
【０１９５】
【化３４】
【０１９６】
【化３５】
【０１９７】
【化３６】
【０１９８】
また、本発明の消色性色素としては、ホログラム露光により生成する増感色素励起状態からの電子移動により結合が切断し、その結果消色することができる以下の消色性色素の例も好ましく挙げることができる。
これらの消色性色素は元々はシアニン色素であるが、電子移動による結合の切断によりシアニンベース（ロイコシアニン色素）に変化し、吸収の消色または短波長化が起こるものである。
【０１９９】
【化３７】
【０２００】
消色剤前駆体が酸発生剤の場合、好ましい例としては一般式（１−１）〜（１−６）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤の他、前述のカチオン重合開始剤の例が挙げられる。ラジカル発生剤の場合、好ましい例としては前述のラジカル重合開始剤の例が挙げられる。塩基発生剤の場合、好ましい例としては前述のアニオン重合開始剤の例が挙げられる。
【０２０１】
なお、消色剤前駆体（酸発生剤）としては一般式（１−１）〜（１−６）にて表されるスルホニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましいが、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる際は、消色剤前駆体（酸発生剤）として、ジアリールヨードニウム塩、スルホニウム塩、トリハロメチル置換トリアジン、スルホン酸エステルが好ましく、先述の酸発生剤（カチオン重合開始剤）を好ましく用いることができる。
【０２０２】
また、酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）を用いる際は、増感色素としては、一般式（２−１）〜（２−３）、（２−５）のいずれかで表される増感色素を用いることが好ましく、酸発生剤としてジアリールヨードニウム塩を用いる際には、増感色素としては一般式（２−４）で表される増感色素を用いることが好ましい。
【０２０３】
なお、塩基発生剤と塩基消色性色素、または、ホログラム露光により生成する増感色素励起状態からの電子移動により結合が切断し、その結果消色することができる以下の消色性色素等を用い、酸発生剤を用いずに消色反応を行う際には、増感色素としては一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる。
【０２０４】
色素消色反応の具体例として好ましくは、特願２００４−８８７９０号に記載されている例が挙げられる。
【０２０５】
７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応
【０２０６】
好ましくは、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、その励起エネルギーを用いてホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下、好ましくは１００以下、最も好ましくは０の消色性色素を消色し、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とするホログラム記録方法であり、高速記録、多重記録適性、記録後の保存性等に優れる。
さらに、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、６）で述べた消色剤前駆体とエネルギー移動または電子移動することにより消色剤前駆体から消色剤を発生させ、その消色剤が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とするホログラム記録方法、も好ましい。
【０２０７】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能な化合物群として、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、直接電子移動する結果、または消色剤前駆体へ電子移動することにより消色剤を発生させる結果、消色することができるホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下の消色性色素、
３）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の消色剤前駆体を兼ねる）、
４）重合性化合物、及び
５）バインダー、
を含むことが好ましい。なお、２）にて消色剤前駆体にエネルギー移動または電子移動する場合は、６）第１の工程にて増感色素励起状態から、電子移動またはエネルギー移動することにより消色剤を発生することができる消色剤前駆体、も含むことが好ましい。
【０２０８】
さらには、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を含むことがより好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０２０９】
なお、増感色素として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
重合開始剤、重合性化合物、バインダーとして好ましい例は、１）重合反応の所で述べた例と同じである。
消色性色素、消色剤前駆体の好ましい例は、６）消色反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、消色性色素のモル吸光係数が１０００以上であることが好ましい。
【０２１０】
ここで、本発明の「残存消色色素潜像−潜像増感重合方式」において、消色剤前駆体と重合開始剤が一部または全部同じで両方の機能を兼ねることも好ましい。
増感色素とは別に消色性色素を添加する場合にて、消色剤前駆体と重合開始剤が異なる場合（例えば消色剤前駆体が酸発生剤または塩基発生剤、重合開始剤はラジカル重合開始剤、あるいは、消色剤前駆体がラジカル発生剤または求核剤発生剤、重合開始剤が酸発生剤または塩基発生剤）は、増感色素は消色剤前駆体に対してのみ電子移動増感可能で、重合開始剤は消色性色素によってのみ電子移動増感可能であることが好ましい。
【０２１１】
本発明のホログラム記録方法及びそのような記録が可能であるホログラム記録材料においては、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を分解して定着することが保存性及び非破壊再生の点で好ましく、さらには、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより残存している消色性色素を分解して定着することがより好ましい。
【０２１２】
以下に「残存消色色素潜像−潜像増感重合反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から消色剤前駆体にエネルギー移動または電子移動させることにより消色剤を発生させて、消色性色素を消色させる。その結果、残存した消色性色素による潜像を形成することができる（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、残存消色色素潜像の吸収を起こし、重合開始剤に電子移動またはエネルギー移動させることにより活性化して重合を開始させる。例えば、重合性化合物がバインダーよりも屈折率が小さい場合、重合が起こる部分に重合性化合物が集まるため屈折率が低くなる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉明部となった部分では潜像となる残存消色性色素が少ないため第２の工程においても重合はあまり起きずバインダーの存在比が高くなり、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。第１及び第２の工程、あるいはさらにその後の定着工程により増感色素及び残存消色性色素を分解して消色できれば、非破壊再生及び保存性に優れたホログラム記録材料を提供することができる。
例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０２１３】
残存消色色素潜像−潜像増感重合反応の具体例として好ましくは、特願２００４−８８７９０号に記載されている例が挙げられる。
【０２１４】
本発明のホログラム記録材料は、前記のような増感色素、干渉縞記録成分、重合開始剤、重合性化合物、バインダー、消色性色素、消色剤前駆体等に加えて、さらに必要に応じて電子供与性化合物、電子受容性化合物、連鎖移動剤、架橋剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の添加物を用いることができる。
【０２１５】
電子供与性化合物は増感色素、発色体または消色性色素のラジカルカチオンを還元する能力を有し、電子受容性化合物は増感色素、発色体または消色性色素のラジカルアニオンを酸化する能力を有し、共に増感色素、発色体または消色性色素を再生する機能を有する。具体的には例えば、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましい例として挙げられる。
特に電子供与性化合物は、色素前駆体群への電子移動後の増感色素、発色体または消色性色素ラジカルカチオンを素早く再生できるため高感度のために有用である。電子供与性化合物としては、酸化電位が増感色素、発色体または消色性色素の酸化電位よりも卑なものが好ましい。電子供与性化合物の好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２１６】
【化３８】
【０２１７】
電子供与性化合物としては特に、フェノチアジン系化合物（例えば１０−メチルフェノチアジン、１０−（４’−メトキシフェニル）フェノチアジン）、トリフェニルアミン系化合物（例えばトリフェニルアミン、トリ（４’−メトキシフェニル）アミン、ＴＰＤ系化合物（例えばＴＰＤ）等が好ましく、フェノチアジン系化合
物がさらに好ましい。
【０２１８】
なお、前述してきた本発明の増感色素、酸発生剤、塩基発生剤、色素前駆体、消色性色素、消色剤前駆体、電子供与性化合物等はオリゴマーまたはポリマーでも良く、その際は主鎖に含まれても側鎖に含まれても良く、共重合体であっても良い。
ポリマー主鎖としてはどのような構造でも良いが、ポリアクリレートやポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイド等のポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース及びアシル化セルロース等が好ましく挙げられる。
その際、本発明のポリマーまたはオリゴマーとしては繰り返し単位が２以上１００万以下であり、好ましくは３以上１００万以下であり、より好ましくは５以上５０万以下であり、もっとも好ましくは１０以上１０万以下である。
またポリマーまたはオリゴマーの分子量としては好ましくは５００以上１０００万以下であり、より好ましくは１０００以上５００万以下であり、さらに好ましくは２０００以上１００万以下であり、最も好ましくは３０００以上１００万以下である。
【０２１９】
連鎖移動剤、架橋剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の具体例として好ましい例は、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０２２０】
連鎖移動剤として好ましくは、チオール類であり、例えば、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズチアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、ｐ−ブロモベンゼンチオール、チオシアヌル酸、１，４−ビス（メルカプトメチル）ベンゼン、ｐ−トルエンチオールなどが挙げられる。
特に重合開始剤が２，４，５−トリフェニルイミダゾリルダイマーの場合は連鎖移
動剤を用いることが好ましい。
【０２２１】
本発明のホログラム記録材料には、保存時の保存性を向上させるために熱安定剤を添加することができる。
有用な熱安定剤にはハイドロキノン、フェニドン、ｐ−メトキシフェノール、アルキルおよびアリール置換されたハイドロキノンとキノン、カテコール、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、フェノチアジン、およびクロルアニールなどが含まれる。
【０２２２】
可塑剤はホログラム記録材料の接着性、柔軟性、硬さ、およびその他の機械的諸特性を変えるために用いられる。可塑剤としては例えば、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールビス（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジエチルセバケート、ジブチルスベレート、トリス（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチルフタレート、アルコール類、フェノール類等が挙げられる。
【０２２３】
本発明のホログラム記録材料は通常の方法で調製されてよい。
例えば、本発明のホログラム記録材料の製膜方法としては、前記のバインダーや各成分を溶媒等に溶かしてスピンコーターまたはバーコーター等を用いて塗布しても良い。
その際、溶媒として好ましくは例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールジアセテート、乳酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル系溶媒、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶媒、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プ
ロピオニトリルなどのニトリル系溶媒が挙げられる。
【０２２４】
本発明のホログラム記録材料は、スピンコーター、ロールコーターまたはバーコーターなどを用いることによって基板上に直接塗布することも、あるいはフィルムとしてキャストしついで通常の方法により基板にラミネートすることもでき、それらによりホログラム記録材料とすることができる。
ここで、「基板」とは、任意の天然又は合成支持体、好適には柔軟性又は剛性フィルム、シートまたは板の形態で存在することができるものを意味する。
基板として好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、樹脂下塗り型ポリエチレンテレフタレート、火炎又は静電気放電処理されたポリエチレンテレフタレート、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ガラス等である。
使用した溶媒は乾燥時に蒸発除去することができる。蒸発除去には加熱や減圧を用いても良い。
【０２２５】
また本発明のホログラム記録材料は、各成分を含むバインダーをバインダーのガラス転移温度または融点以上の温度にしてメルトさせ溶融押し出しまたは射出成型して製膜しても良い。その際、バインダーとして反応性架橋バインダーを使用し、押し出しまたは成型後に架橋させて膜を硬化させ、膜強度を増しても良い。その場合、架橋反応にはラジカル重合反応、カチオン重合反応、縮合重合反応、付加重合反応等が使用できる。また、特開２０００−２５０３８２号、特開２０００−１７２１５４号等記載の方法も好ましく使用することができる。
また、バインダーを形成するモノマー溶液に各成分を溶解させておいた上でモノマーを熱重合または光重合させてポリマーとし、バインダーとして使用する方法も好ましく使用できる。その際の重合法としても、ラジカル重合反応、カチオン重合反応、縮合重合反応、付加重合反応等が使用できる。
【０２２６】
さらに、ホログラム記録材料の上に、酸素遮断のための保護層を形成してもよい。保護層は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレートまたはセロファンフィルムなどのプラスチック製のフィルムまたは板を静電的な密着、押し出し機を使った積層等により貼合わせるか、前記ポリマーの溶液を塗布してもよい。また、ガラス板を貼合わせてもよい。また、保護層と感光膜の間および／または、基材と感光膜の間に、気密性を高めるために粘着剤または液状物質を存在させてもよい。
【０２２７】
本発明のホログラム記録材料をホログラフィック光メモリ用途に用いる場合、ホログラム記録材料はホログラム記録前後で収縮等が起こらない方が信号再生時のＳ／Ｎ比向上の点でより好ましい。
そのため、例えば本発明のホログラム記録材料に特開２０００−８６９１４号記載の膨張剤を用いたり、特開２０００−２５０３８２号、同２０００−１７２１５４、特開平１１−３４４９１７号記載の耐収縮性のあるバインダーを用いることも好ましい。
また、特開平３−４６６８７号、同５−２０４２８８号、特表平９−５０６４４１号等記載の拡散要素を用いて干渉縞間隔を調節することも好ましい。
【０２２８】
特許文献１〜３、５〜８のような公知の通常のフォトポリマーでは多重記録を行うと、多重記録後半の方では重合がかなり進んだ所に記録することとなるため、多重記録前半に比べて、同じ信号を記録するにも露光時間を必要とする（感度が低下する）こととなり、システム設計上重大な問題とされていた。つまり、露光量に対して、屈折率変調量がリニアに上昇する範囲が非常に狭いことが問題とされていた。
それに対し、特に本発明の２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応及び６）色素消色反応の記録方法は干渉縞記録に重合を伴わない方式であり、また、４）潜像発色−発色体増感重合反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応による記録方法においても、ホログラム露光（第１の工程）の際に重合反応をほとんど伴わなわず、第２の工程の全面露光にて一括して重合による屈折率変調を行う方式である。したがって、２）〜４）、６）、７）いずれの方法においても多くの多重記録が可能であり、さらに、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま、つまり露光量に対して屈折率変調量がリニアに上昇しながら多重記録することができるため、広いダイナミックレンジを取ることができる。このように、発色方式、消色方式または潜像増幅方式を用いる本発明の２）〜４）及び６）７）の記録方式は、上記多重記録適性の点で大変有利である。
これは、高密度（容量）化、記録システム簡略化、Ｓ／Ｎ比向上等の点で好ましい。
【０２２９】
以上のように、本発明のホログラム記録材料は、前述の課題を抜本的に解決した、とりわけ高感度と良保存性、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立できる全く新しい記録方式を与えるものであり、特に、光記録媒体（ホログラフィック光メモリ）に用いることが好ましい。
【０２３０】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体として用いる場合には、特開２００４−２６５４７２号記載の媒体構成としても良いし、その際は特開２００４−３３５０４４号記載のシステムを用いて記録再生を行うことも好ましい。また、特開２００４−１７７９５８号、特開２００４−２７２２６８号等記載のシステムを用いて記録再生を行うことも好ましい。
【０２３１】
さらに、本発明のホログラム記録材料は、光記録媒体の他にも、３次元ディスプレイホログラム、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ、例えば、自動車搭載用の
ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光ディスク用ピックアップレンズ、ヘッドマウントディスプレイ、液晶用カラーフィルター、反射型液晶反射板、レンズ、回折格子、干渉フィルター、光ファイバー用結合器、ファクシミリ用光偏光器、建築用窓ガラス）、書籍、雑誌等の表紙、ＰＯＰなどのディスプレイ、ギフト、偽造防止用のセキュリティ目的としてクレジットカード、紙幣、包装などに好ましく用いることができる。
【０２３２】
［実施例］
以下に、本発明の具体的な実施例について実験結果を基に説明した。勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０２３３】
［発色方式によるホログラム記録方法］
【０２３４】
赤色灯下にて、表１に示した増感色素、電子供与性化合物、酸発生剤、色素前駆体、添加剤、バインダーＰＭＭＡ−ＥＡ（ポリ（メチルメタクリレート−５％エチルアクリレート）共重合体、Ｍｗ１０１０００）を、２〜４倍質量の塩化メチレン（必要によりアセトンまたはアセトニトリルも併用した）に溶解し、ホログラム記録材料用組成物１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較試料用組成物１、２、３を調液した。なお％はすべてバインダーＰＭＭＡ−ＥＡに対した質量％を表す。
【０２３５】
【化３９】
【０２３６】
【表１】
【０２３７】
このホログラム記録材料用組成物ホログラム記録材料用組成物１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較試料用組成物１、２、３を厚さが約８０μｍになるようにブレードを用いてガラス基板に塗布（必要なら重ね塗り）し、感光層を形成した後、４０℃で２日間乾燥して溶媒を留去した。さらに感光層上をＴＡＣ膜で覆うことにより、ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１、２、３を作製した。
【０２３８】
ホログラム記録材料を、図１に示す透過型ホログラム記録用の２光束光学系により、光源としてＹＡＧレーザー２倍波（５３２ｎｍ、出力２Ｗ）を用いて露光し記録した。物体光と参照光のなす角は３０度である。ビームは０．６ｃｍの直径と８ｍＷ／ｃｍ２の強度とを有しており、ホログラフィー露光時間を０．１〜２０００秒の範囲（照射エネルギーにして０．８〜１６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲）変化させて露光した。ホログラムに露光している間、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６３２ｎｍのビームをブラック角にて露光領域の中心に通し、その透過光に対した回折光の比（相対回折効率）を実時間で測定した。なお６３２ｎｍには増感色素の吸収がないため、Ｈｅ−Ｎｅレーザーはホログラム記録材料を感光させない。
【０２３９】
ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１、２、３における最大回折効率及び収縮率の評価結果を表２に記す。なお、収縮率は反射型ホログラムを記録した際の最大回折波長の変化から求めた。なお、比較例４として、特開平６−４３６３４号実施例１のラジカル重合フォトポリマー方式ホログラム記録材料を作成した。
【０２４０】
【表２】
【０２４１】
表２から、本発明のホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３は、比較ホログラム記録材料１〜４に比べて回折効率が高く、多重記録の点で有利であることがわかる。
【０２４２】
また、公知の特開平６−４３６３４号記載の比較例４はラジカル重合を伴なうフォトポリマー方式であるため５％を超える大きな収縮を伴ない、特にホログラフィックメモリ用途としてはＳ／Ｎ比が極めて悪化し不向きである。それに対し、本発明のホログラム記録材料ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３は、物質移動と重合を用いないで発色反応を用いた屈折率変調によるホログラム記録を行う、フォトポリマー方式とは全く異なる記録方式であるため、高い回折効率と０．０１％以下の極めて小さい収縮率を両立できることがわかり、特にホログラフィックメモリ用途に適している。
【０２４３】
さらに、本発明のホログラム記録材料は露光量（ｍＪ／ｃｍ２）に応じてほぼリニアーにΔｎ（干渉縞における屈折率変調量、回折効率と膜厚からクーゲルニックの式に基づいて計算）が上昇し、多重記録の際有利である。
【０２４４】
実際に、本発明のホログラム記録材料を用い、前記最大回折効率を与えた露光量の１０分の１の光量で、参照光の角度を２度ずつ変えて同じ場所に１０回の多重ホログラム記録を行った後、再生光の角度を２度ずつ変更して照射することによりそれぞれの物体光を再生することが可能なことを確かめた。つまり、本発明のホログラム記録材料は同じ露光量にて多重記録が可能であり、多重記録適性を有したことがわかる。このように本発明のホログラム記録材料は数多くの多重記録が可能であるため、高密度（容量）記録が可能である。
【０２４５】
それに対し、特開平６−４３６３４号を始めとする公知のフォトポリマー方式ホログラム記録材料は、多重記録後期はフォトポリマーの重合が進んで記録に必要なモノマーの移動が遅くなり、同じ記録を行うのに際し初期に比べてより多くの照射光量を必要とすることがわかり、多重度つまり記録密度を向上させるに際し問題であることがわかった。
【０２４６】
さらに、本発明のホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１〜４をホログラム記録後８０℃ｄｒｙ条件で２週間暗保存し、その後再び回折効率を測定した。フレッシュ時の回折効率に対する、８０℃ｄｒｙ１週間保存後の回折効率の残存率を以下の表３にまとめた。
【０２４７】
【表３】
【０２４８】
表３から、本発明の増感色素及び酸発生剤、特に一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いたホログラム記録材料は暗保存性に極めて優れることがわかる。
【０２４９】
なお、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、増感色素をＳＳ−２、ＳＳ−３、ＳＳ−５、ＳＳ−８、ＳＳ−１１、ＳＳ−１２、ＳＳ−１３、ＳＳ−１５、ＳＳ−１６、ＳＳ−２４、ＳＳ−２５、ＳＳ−２７、ＳＳ−２９、ＳＳ−３０に変更しても同様な効果が得られた。
さらに、一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いる際には、増感色素をＳ−１、Ｓ−４、Ｓ−６、Ｓ−８、Ｓ−１０、Ｓ−１１、Ｓ−１９、Ｓ−２３、Ｓ−３１、Ｓ−３３、Ｓ−３４、Ｓ−４３、Ｓ−４５、Ｓ−４６、Ｓ−５０、Ｓ−５８、Ｓ−６７、Ｓ−７１、Ｓ−７３〜Ｓ−７５、Ｓ−７７、Ｓ−８０、Ｓ−８１、Ｓ−８８、Ｓ−９１、Ｓ−９２、Ｓ−９４〜Ｓ−９６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、酸発生剤をＰＩ−２〜ＰＩ−７、ＰＩ−１３〜ＰＩ−１７、ＰＩ−１９〜ＰＩ−２１、ＰＩ−２９〜ＰＩ−３４、ＰＩ−４０〜ＰＩ−４５、ＰＩ−４７〜ＰＩ−４９に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて酸発色型色素前駆体をＬ−１、Ｌ−３、ＬＣ−９、ＬＣ−１１、ＬＣ−１２、ＬＣ−１６〜ＬＣ−１８、ＬＣ−２０、ＬＣ−２１、ＬＣ−２３、ＬＣ−３０、ＬＣ−３２〜ＬＣ−３６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて電子供与体をＡ−２、Ａ−４〜Ａ−９、Ａ−１２〜Ａ−１４に変更しても同様な効果が得られた。
また試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、バインダーをポリメチルメタクリレート（Ｍｗ９９６０００、３５００００、１２００００）、ポリ（メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合体（Ｍｗ７５０００）、ポリビニルアセタール（Ｍｗ８３０００）、ポリカーボネート、セルロースアセテートブチレート等に変更しても同様な効果が得られた。
【実施例２】
【０２５０】
［消色方式（増感色素＋消色性色素）によるホログラム記録方法］
【０２５１】
赤色灯下にて、表４に示した増感色素、電子供与性化合物、酸発生剤、酸消色性色素、バインダーＰＭＭＡ−ＥＡ（ポリ（メチルメタクリレート−５％エチルアクリレート）共重合体、Ｍｗ１０１０００）を２〜４倍質量の塩化メチレン（必要によりアセトンまたはアセトニトリルも併用する）に溶解し、ホログラム記録材料用組成物５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較試料用組成物５、６を調液した。なお％はすべてバインダーＰＭＭＡ−ＥＡに対する質量％を表す。
【０２５２】
【表４】
【０２５３】
このホログラム記録材料用組成物５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較試料用組成物５、６を厚さが約８０μｍになるようにブレードを用いてガラス基板に塗布（必要なら重ね塗り）し、感光層を形成した後、４０℃で２日間乾燥して溶媒を留去した。さらに感光層上をＴＡＣ膜で覆うことにより、ホログラム記録材料
５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較５、６を作製した。
【０２５４】
ホログラム記録材料を、図１に示す透過型ホログラム記録用の２光束光学系により、光源としてＹＡＧレーザー２倍波（５３２ｎｍ、出力２Ｗ）を用いて露光し記録した。物体光と参照光のなす角は３０度である。ビームは０．６ｃｍの直径と８ｍＷ／ｃｍ２の強度とを有しており、ホログラフィー露光時間を０．１〜２０００秒の範囲（照射エネルギーにして０．８〜１６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲）変化させて露光した。ホログラムに露光している間、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６３２ｎｍのビームをブラック角にて露光領域の中心に通し、その透過光に対する回折光の比（相対回折効率）を実時間で測定した。なお６３２ｎｍには増感色素の吸収がないため、Ｈｅ−Ｎｅレーザーはホログラム記録材料を感光させない。
【０２５５】
ホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較ホログラム記録材料５、６における最大回折効率、感度、及び収縮率の評価結果を表５に記す。なお、収縮率は反射型ホログラムを記録した際の最大回折波長の変化から求めた。なお、比較例として、特開平６−４３６３４号実施例１のラジカル重合フォトポリマー方式ホログラム記録材料４を作成した。
【０２５６】
【表５】
【０２５７】
表５から、本発明のホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３は、比較ホログラム記録材料４〜６に比べて回折効率が高く、多重記録の点で有利であることがわかる。
【０２５８】
また、公知の特開平６−４３６３４号記載の比較例４はラジカル重合を伴なうフォトポリマー方式であるため５％を超える大きな収縮を伴ない、特にホログラフィックメモリ用途としてはＳ／Ｎ比が極めて悪化し不向きである。それに対し、本発明のホログラム記録材料ホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３は、物質移動と重合を用いないで消色反応を用いた屈折率変調によるホログラム記録を行う、フォトポリマー方式とは全く異なる記録方式であるため、高い回折効率と０．０１％以下の極めて小さい収縮率を両立できることがわかり、特にホログラフィックメモリ用途に適している。
【０２５９】
さらに、本発明のホログラム記録材料は露光量（ｍＪ／ｃｍ２）に応じてほぼリニアーにΔｎ（干渉縞における屈折率変調量、回折効率と膜厚からクーゲルニックの式に基づいて計算）が上昇し、多重記録の際有利である。
【０２６０】
実際に、本発明のホログラム記録材料を用い、前記最大回折効率を与えた露光量の１０分の１の光量で、参照光の角度を２度ずつ変えて同じ場所に１０回の多重ホログラム記録を行った後、再生光の角度を２度ずつ変更して照射することによりそれぞれの物体光を再生することが可能なことを確かめた。つまり、本発明のホログラム記録材料は同じ露光量にて多重記録が可能であり、多重記録適性を有したことがわかる。このように本発明のホログラム記録材料は数多くの多重記録が可能であるため、高密度（容量）記録が可能である。
【０２６１】
それに対し、特開平６−４３６３４号を始めとする公知のフォトポリマー方式ホログラム記録材料は、多重記録後期はフォトポリマーの重合が進んで記録に必要なモノマーの移動が遅くなり、同じ記録を行うのに際し初期に比べてより多くの照射光量を必要とすることがわかり、多重度つまり記録密度を向上させるに際し問題であることがわかった。
【０２６２】
さらに、本発明のホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較ホログラム記録材料４〜６をホログラム記録後８０℃ｄｒｙ条件で２週間暗保存し
、その後再び回折効率を測定した。フレッシュ時の回折効率に対する、８０℃ｄｒｙ
１週間保存後の回折効率の残存率を以下の表６にまとめた。
【０２６３】
【表６】
【０２６４】
表６から、本発明の増感色素及び酸発生剤、特に一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いたホログラム記録材料は暗保存性に極めて優れることがわかる。
【０２６５】
なお、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、増感色素をＳＳ−２、ＳＳ−３、ＳＳ−５、ＳＳ−８、ＳＳ−１１〜ＳＳ−１６、ＳＳ−２４、ＳＳ−２５、ＳＳ−２７、ＳＳ−２９、ＳＳ−３０に変更しても同様な効果が得られた。
さらに、一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いる際には、増感色素をＳ−１、Ｓ−４、Ｓ−６、Ｓ−８、Ｓ−１０、Ｓ−１１、Ｓ−１９、Ｓ−２３、Ｓ−３１、Ｓ−３３、Ｓ−３４、Ｓ−４３、Ｓ−４５、Ｓ−４６、Ｓ−５０、Ｓ−５８、Ｓ−６７、Ｓ−７１、Ｓ−７３〜Ｓ−７５、Ｓ−７７、Ｓ−８０、Ｓ−８１、Ｓ−８８、Ｓ−９１、Ｓ−９２、Ｓ−９４〜Ｓ−９６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、酸発生剤をＰＩ−２〜ＰＩ−７、ＰＩ−１３〜ＰＩ−１７、ＰＩ−１９〜ＰＩ−２１、ＰＩ−２９〜ＰＩ−３４、ＰＩ−４０〜ＰＩ−４５、ＰＩ−４７〜ＰＩ−４９に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて酸消色性色素を酸消色性色素をＧ−２０〜２５、Ｇ−２７〜Ｇ−３２、Ｇ−３５、Ｇ−３６、Ｇ−３８〜Ｇ−４１、Ｇ−４６〜Ｇ−４８、Ｇ−５１、Ｇ−５３、Ｇ−５４に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて電子供与体をＡ−２、Ａ−４〜Ａ−９、Ａ−１２〜Ａ−１４に変更しても同様な効果が得られた。
また試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、バインダーをポリメチルメタクリレート（Ｍｗ９９６０００、３５００００、１２００００）、ポリ（メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合体（Ｍｗ７５０００）、ポリビニルアセタール（Ｍｗ８３０００）、ポリカーボネート、セルロースアセテートブチレート等に変更しても同様な効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０２６６】
【図１】ホログラム露光用の２光束光学系を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０２６７】
１０ ＹＡＧレーザー
１２ レーザービーム
１４ 鏡
２０ ビームスプリッター
２２ ビームセグメント
２４ 鏡
２６ 空間フィルター
２８ 試料
３０ ホログラム記録材料
３２ Ｈｅ−Ｎｅレーザービーム
３４ Ｈｅ−Ｎｅレーザー
３６ 検出器
３８ 回転ステージ
４０ビームエキスパンダー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度光記録媒体、３次元ディスプレイ、ホログラフィック光学素子等への応用可能なホログラム記録材料及びホログラム記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホログラム作製に関する一般的原理は、いくつかの文献や専門書、たとえば「ホログラフィックディスプレイ」（辻内順平編、産業図書［非特許文献１］）２章に記載されている。これらによれば、２光束のコヒーレントなレーザー光の一方を記録対象物に照射し、それからの全反射光を受け取れる位置に感光性のホログラム記録材料が置かれる。ホログラム記録材料には、対象物からの反射光の他に、もう一方のコヒーレントな光が、対象物に当たらずに直接照射される。対象物からの反射光を物体光、また直接記録材料に照射される光を参照光といい、参照光と物体光との干渉縞が画像情報として記録される。次に、処理された記録材料に参照光と同じ光（再生照明光）を照射すると、記録の際に対象物から記録材料に最初に到達した反射光の波面を再現するようにホログラムによって回折され、その結果、対象物の実像とほぼ同じ物体像を３次元的に観測することができる。
【０００３】
参照光と物体光を同じ方向からホログラム記録材料に入射させて形成されるホログラムを透過型ホログラムと呼ぶ。干渉縞は記録材料膜面方向に垂直または垂直に近い形で１ｍｍに１０００〜３０００本程度の間隔で形成される。
一方、互いにホログラム記録材料の反対側から入射させて形成したホログラムを、一般に反射型ホログラムと呼ぶ。干渉縞は記録材料膜面方向に平行または平行に近い形で１ｍｍに３０００〜７０００本程度の間隔で形成される。
透過型ホログラムは、例えば特開平６−４３６３４号［特許文献１］などで開示されているような公知の方法によって作成できる。また、反射型ホログラムは、例えば特開平２−３０８２号［特許文献２］、特開平３−５０５８８号［特許文献３］などに開示された公知の方法によって作成できる。
【０００４】
一方、干渉縞間隔に対して膜厚が十分に厚い（通常は干渉縞間隔の５倍以上程度、または１μｍ以上程度の膜厚を言う）ホログラムを体積型ホログラムという。
それに対し膜厚が干渉縞間隔の５倍以下程度または１μｍ以下程度のホログラムを平面型または表面型という。
【０００５】
さらに、色素や銀などの吸収により干渉縞を記録するホログラムを振幅型ホログラムと呼び、表面レリーフまたは屈折率変調により記録するホログラムを位相型ホログラムと呼ぶ。振幅型ホログラムは光の吸収により、光の回折効率または反射効率が著しく低下するため光の利用効率の点で好ましくなく、通常は位相型ホログラムが好ましく用いられる。
【０００６】
体積位相型ホログラムでは、ホログラム記録材料中に光学的吸収ではなく屈折率の異なる干渉縞を多数形成することによって、光を吸収することなく光の位相を変調することができる。
特に反射型の体積位相型ホログラムはリップマン型ホログラムとも呼ばれ、ブラック回折による波長選択的反射により、高回折効率にてフルカラー化、白色再生、高解像度化が可能となり、高解像フルカラー３次元ディスプレイの提供が可能となる。
また最近ではその波長選択的反射を生かして、自動車搭載用のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光ディスク用ピックアップレンズ、ヘッドマウントディスプレイ、液晶用カラーフィルター、反射型液晶反射板等に代表されるホログラム光学素子（ＨＯＥ）に広く実用化されてきている。
他にも例えば、レンズ、回折格子、干渉フィルター、光ファイバー用結合器、ファクシミリ用光偏光器、建築用窓ガラス等に実用または応用が検討されている。
【０００７】
ところで、最近の高度情報化社会の流れの中で、インターネット等のネットワークやハイビジョンＴＶが急速に普及している。また、ＨＤＴＶ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の放映も間近にひかえて、民生用途においても１００ＧＢ以上の画像情報を安価簡便に記録するための高密度記録媒体の要求が高まっている。
さらにコンピューター高容量化等の流れの中で、コンピューターバックアップ用途や放送バックアップ用途等の業務用途においても、１ＴＢ程度あるいはそれ以上の大容量の情報を高速かつ安価に記録できる超高密度記録媒体が求められている。
そのような中、ランダムアクセスが不可能な磁気テープ媒体や可換不可能で故障しやすいハードディスクに対し、可換かつランダムアクセス可能で小型、安価な光記録媒体がより注目されてきている。しかしながら、ＤＶＤ−Ｒのような既存の２次元光記録媒体は物理原理上、たとえ記録再生波長を短波長化したとしてもせいぜい片面２５ＧＢ程度で、将来の要求に対応できる程の充分大きな記録容量が期待できるとは言えない状況である。
【０００８】
そこで、究極の超高密度記録媒体として、膜厚方向に記録を行う３次元光記録媒体が注目されてきている。その有力な方法として２光子吸収材料を用いる方法とホログラフィ（干渉）を用いる方法とがあり、そのため体積位相型ホログラム記録材料は、３次元光記録媒体（ホログラフィックメモリ）として、最近俄然注目を集めるようになった。
【０００９】
体積位相型ホログラム記録材料を用いたホログラフィックメモリでは、３次元物体から反射する物体光の代わりに、ＤＭＤやＬＣＤといった空間光変調素子（ＳＬＭ）を用いた２次元デジタル情報（信号光と呼ぶ）を数多く記録していく。記録の際、角度多重、位相多重、波長多重、シフト多重などの多重記録を行うため１ＴＢにも達する高容量化が可能となる。また、読み出しには通常ＣＣＤやＣＭＯＳ等を用い、それらの並列書き込み、読み出しにより、１Ｇｂｐｓにも達する高転送速度化も可能となる。
【００１０】
ところが、ホログラフィックメモリに用いるホログラム記録材料に求められる要件は、下記の如く３次元ディスプレイやＨＯＥ用途よりもさらに厳しいものである。
（１）高感度であること
（２）高解像力を有すること
（３）ホログラムの回折効率が高いこと
（４）記録時の処理が乾式であり迅速であること
（５）多重記録が可能であること（ダイナミックレンジが広いこと）
（６）記録後の収縮率が小さいこと
（７）ホログラムの保存性が良いこと
【００１１】
特に、（１）高感度であることに対し、（３）回折効率が高いこと、（４）乾式処理であること、（６）記録後の収縮率が低いこと、（７）保存性が良いこと、は化学的に考えて相反する物性であり、その両立は極めて困難である。
【００１２】
ここで、公知の体積位相型ホログラム記録材料には、ライトワンス方式として重クロム酸ゼラチン方式、漂白ハロゲン化銀塩方式及びフォトポリマー方式などが知られ、リライタブル方式として、フォトリフラクティブ方式及びフォトクロミック高分子方式などが知られる。
【００１３】
しかしこれらの公知の体積位相型ホログラム記録材料において、特に高感度光記録媒体用途においては、求められる要件をすべて満たす材料は未だなく改良が望まれている。
具体的には例えば、重クロム酸ゼラチン方式は高い回折効率と低ノイズ特性という長所を有するが、保存性が極めて悪く、湿式処理が必要で低感度という問題を有し、ホログラフィックメモリ用途には適さない。
漂白ハロゲン化銀方式は高感度という長所を有するが、湿式処理が必要でかつ漂白処理が煩雑であり、また、散乱が大きい、耐光性に劣るという問題点を有し、ホログラフィックメモリ用途にはやはり一般的に適さない。
フォトリフラクティブ材料は書き換え可能という長所を有するが、記録時に高電場印加が必要、記録保存性が悪いという問題点を有する。
アゾベンゼン高分子材料等に代表されるフォトクロミック高分子方式も書き換え可能という長所を有するが、感度が極めて低く記録保存性も悪いという問題点を有する。例えば、国際公開第（ＷＯ）９７／４４３６５（Ａ１）号パンフレット［特許文献４］には、アゾベンゼン高分子（フォトクロミック高分子）の屈折率異方性と配向制御を用いた書き換え可能なホログラム記録材料が提示されているが、アゾベンゼン異性化の量子収率が低い上に配向変化を伴う方式であるがために感度が極めて低く、また書き換え可能であることとの相反で記録保存性も悪いという問題点を有し、実用には程遠い。
【００１４】
そのような中、前述の特許文献１〜３に開示された乾式処理フォトポリマー方式は、バインダー、ラジカル重合可能なモノマーおよび光重合開始剤を基本組成とし、屈折率変調を向上させるためにバインダーまたはラジカル重合可能なモノマーのどちらか一方に芳香環または塩素、臭素を有する化合物を用いて屈折率差を持たせる工夫をしており、その結果、ホログラム露光の際形成される干渉縞の明部にモノマーが、暗部にバインダーが集まりつつ重合が進行することにより屈折率差を形成することができる。したがって、高回折効率と乾式処理を両立できうる比較的実用的な方式といえる。
しかしながら、漂白ハロゲン化銀方式に比べると感度が１０００分の１程度であること、回折効率を高めるためには２時間近い加熱定着処理を必要とすること、ラジカル重合であるため、酸素による重合阻害の影響を受け、また露光、定着後記録材料の収縮を伴い、再生時の回折波長及び角度が変化してしまう問題点があること、膜が柔らかいため保存性の点でも不足していること等からホログラフィックメモリ用途としては到底使用に耐えるものではない。
【００１５】
ここで一般に、ラジカル重合に対しカチオン重合、特にエポキシ化合物等の開環を伴うカチオン重合は、重合後の収縮が少なく、また酸素による重合阻害も受けず、剛性のある膜を与える。したがって、ホログラフィックメモリ用途としてはカチオン重合の方が適しているという指摘もある。
例えば、特開平５−１０７９９９号［特許文献５］、特開平８−１６０７８号［特許文献６］等に、カチオン重合性化合物（モノマーまたはオリゴマー）をバインダーの代わりに用い、さらに増感色素、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、ラジカル重合性化合物を組み合わせたホログラム記録材料が開示されている。
また、特表２００１―５２３８４２号［特許文献７］、特表１１−５１２８４７号［特許文献８］等に、ラジカル重合を用いずに、増感色素、カチオン重合開始剤、カチオン重合性化合物及びバインダーのみを用いたホログラム記録材料が開示されている。
しかしこれらのカチオン重合方式はラジカル重合方式に比べて、収縮率の改善が見られるものの、その相反として、感度が低下しており、実用の際には転送速度の点で大きな問題となると考えられる。また回折効率も低下しており、Ｓ／Ｎ比や多重記録の点で問題となると考えられる。
【００１６】
前述したように、フォトポリマー方式は物質移動を伴う方式であるため、ホログラフィックメモリへの応用を検討する際、保存性を良く、収縮性を小さくしようとすれば感度が低下し（カチオン重合方式）、逆に感度を向上させようとすれば、保存性、収縮性が悪化する（ラジカル重合方式）というジレンマに陥る。また、ホログラフィックメモリの記録密度を向上させるためには、５０回を超えて好ましくは１００回以上にも及ぶ多重記録が必須であるが、フォトポリマー方式では記録に物質移動を伴う重合を用いるため、多重記録初期の記録速度に対して、多くの化合物の重合が進んだ後の多重記録後期の記録速度が低下してしまい、それを制御して露光量を調節すること、広いダイナミックレンジをとることが実用上大きな問題となっている。
【００１７】
このような高感度と良保存性、低収縮率、乾式処理のジレンマ、多重記録特性（高記録密度）の問題点は、従来のフォトポリマー方式を用いている限りは物理法則上避けがたい。またハロゲン化銀方式にてホログラフィックメモリに求められる要件を満たすことも、特に乾式処理化の点で原理的に困難である。
そこで、ホログラム記録材料をホログラフィックメモリへ応用するためには、そのような課題を抜本的に解決した、とりわけ高感度と低収縮性、良保存性、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立できる全く新しい記録方式の開発が強く望まれていた。
【００１８】
そこで、発明者らは、上記課題を抜本的に解決しうる、色素の発色または消色反応による屈折率変調を用いたホログラム記録材料及び記録方式を鋭意考案し、特開２００５−９９７５１号［特許文献９］、特開２００５−９９７５３号［特許文献１０］、特開２００５−３０９３５９号［特許文献１１］にて開示した。
ただし、回折効率や多重記録特性、暗保存性等の点にて未だ不十分な点がありさらなる改良が必要であった。
【特許文献１】特開平６−４３６３４号公報
【特許文献２】特開平２−３０８２号公報
【特許文献３】特開平３−５０５８８号公報
【特許文献４】国際公開第９７／４４３６５号パンフレット
【特許文献５】特開平５−１０７９９９号公報
【特許文献６】特開平８−１６０７８号公報
【特許文献７】特表２００１―５２３８４２号公報
【特許文献８】特表１１−５１２８４７号公報
【特許文献９】特開２００５−９９７５１号公報
【特許文献１０】特開２００５−９９７５３号公報
【特許文献１１】特開２００５−３０９３５９号公報
【非特許文献１】「ホログラフィックディスプレイ」、辻内順平編、産業図書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで本発明の目的は、高密度光記録媒体、３次元ディスプレイ、ホログラフィック光学素子等への応用可能な高感度かつ高回折効率、良保存性、低収縮率、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立することができるホログラム記録材料及びホログラム記録方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
発明者らの鋭意検討の結果、本発明の目的は、下記の手段により達成された。
【００２１】
（１）一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むことを特徴とするホログラム記録材料。
【００２２】
【化１】
【００２３】
一般式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表す。ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は同じでも異なっても良い。Ｘ１−は陰イオンを表す。
（２）一般式（１−２）にて、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に電子求引性置換基であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（３）ａ４が１〜５の整数、ａ５、ａ６がそれぞれ独立に１〜４の整数であることを特徴とする（１）または（２）記載のホログラム記録材料。
（４）一般式（１−１）または（１−２）にて電子求引性置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及び置換基Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６がそれぞれ独立にハロゲン原子、ハロゲン置換アルキル基、シアノ基、スルファモイル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロ環基のいずれかであることを特徴とする（１）〜（３）記載のホログラム記録材料。
（５）一般式（１−１）にて電子求引性置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３のうち少なくとも１個が塩素原子であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（６）一般式（１−２）にて置換基Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６のうち少なくとも１個が塩素原子であることを特徴とする（１）記載のホログラム記録材料。
（７）一般式（１−１）、（１−２）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−３）、（１−４）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【００２４】
【化２】
【００２５】
一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、（１−２）に同義である。
【００２６】
（８）一般式（１−３）、（１−４）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−５）、（１−６）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【００２７】
【化３】
【００２８】
一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）におけるそれと同義である。
（９）一般式（１−１）〜（１−６）にて、Ｘ１-がＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４-、Ｒ７ＳＯ３-、（Ｒ８ＳＯ２）Ｎ-、（Ｒ９ＳＯ２）３Ｃ-のいずれかの陰イオンを表すことを特徴とする（１）〜（８）記載のホログラム記録材料。なお、Ｒ７はアルキル基、フッ素置換アルキル基、アリール基、またはフッ素置換アリール基を表し、Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ独立にフッ素置換アルキル基を表す。
（１０）（８）にて、Ｘ１−がＰＦ６−であることを特徴とする（８）記載のホログラム記録材料。
（１１）前記（１）、（２）および（３）に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかにて表される酸発生剤を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１）〜（１０）記載のホログラム記録方法。
（１２）一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【００２９】
【化４】
【００３０】
一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表す。
（１３）一般式（２−４）または（２−５）にて、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２が電子求引性基の置換したアルキル基であることを特徴とする（１２）記載のホログラム記録材料。
（１４）（１３）にてアルキル基に置換する電子求引性基がシアノ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基のいずれかであることを特徴とする（１３）記載のホログラム記録材料。
（１５）一般式（２−５）にて、ｎ１が０または３であることを特徴とする（１３）
記載のホログラム記録材料。
（１６）前記（１２）に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１２）〜（１５）記載のホログラム記録方法。
（１７）前記（１）、（２）および（３）に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される酸発生剤及び前記（１２）に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を共に用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする（１１）、（１６）記載のホログラム記録方法。
（１８）（１１）（１６）または（１７）記載の、２）発色反応または３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応によるホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含み、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（１９）（１１）、（１６）または（１７）記載の、４）潜像発色−発色体増感重合反応によりホログラム記録する方法において、少なくとも潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とする（１１）、（１６）または（１７）記載のホログラム記録方法。
（２０）（１９）記載のホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有し、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（２１）（１１）（１４）または（１７）記載の、６）色素消色反応によりホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とし、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
（２２）（１１）（１６）または（１７）記載の、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応によりホログラム記録する方法にて、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸発生剤から酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とする（１１）（１６）または（１７）記載のホログラム記録方法。
（２３）（２２）記載のホログラム記録方法を用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有することを特徴とするホログラム記録材料。
（２４）（１）〜（１０）（１３）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）記載のホログラム記録材料が増感色素または色素前駆体から生成する発色体のラジカルカチオンを還元する能力を有する電子供与性化合物を含むことを特徴とする（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）記載のホログラム記録材料。
（２５）（２４）記載の電子供与性化合物がフェノチアジン類であることを特徴とする（２４）記載のホログラム記録材料。
（２６）（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）〜（２５）記載のホログラム記録が書き換えできない方式であることを特徴とする（１）〜（１０）（１２）〜（１５）（１８）（２０）（２１）または（２３）〜（２５）記載のホログラム記録材料。
（２７）（１）〜（２６）記載のホログラム記録材料を用いて体積位相型ホログラム記録を行うことを特徴とする体積位相型ホログラム記録方法。
（２８）（１）〜（２７）記載のホログラム記録材料を用いて、１０回以上の多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法。
（２９）（２８）にて、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることを特徴とする（２８）記載のホログラム記録方法。
（３０）（１）〜（２９）記載のホログラム記録材料から成る光記録媒体。
（３１）（１）〜（３０）記載のホログラム記録材料が保存時に遮光カートリッジ内に保存されていることを特徴とする光記録媒体。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の増感色素または酸発生剤を含むホログラム記録材料を用いることで、回折効率が高く、さらに露光量に対しリニアーに屈折率変調量が上昇してホログラム記録が行え、また記録時の収縮もなく、暗保存性も良好のため、ホログラフィックメモリ等への応用の際、多重記録、暗保存性等の点で有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明のホログラム記録方法及びホログラム記録材料について詳しく説明する。
本発明のホログラム記録方法は、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することが好ましく、２）発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により記録することが好ましい。
【００３３】
なお、本発明のホログラム記録材料は、湿式処理を行わないことが好ましい。
本発明のホログラム記録材料は、書き換えできない方式であることが好ましい。なおここで、書き換えできない方式とは、不可逆反応により記録される方式であり、一度記録されたデータは、さらに上書き記録して書き換えしようとしても書き換えされることなく保存できる方式を示す。したがって重要でかつ長期保存が必要なデータの保存に適する。ただし無論、まだ記録されていない領域に新たに追記して記録していくことは可能である。そのような意味で、一般には「追記型」または「ライトワンス型」と呼ばれる。
【００３４】
本発明のホログラム記録に用いる光は好ましくは波長２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光のいずれかであり、より好ましくは波長３００〜７００ｎｍの紫外光または可視光であり、さらに好ましくは４００〜７００ｎｍの可視光である。
さらに、本発明のホログラム記録に用いる光としては、コヒーレントな（位相及び波長のそろった）レーザー光が好ましい。用いられるレーザーとしては、固体レーザー、半導体レーザー、気体レーザー、液体レーザーのいずれでも良いが、好ましいレーザー光としては例えば、５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波、３５５ｎｍのＹＡＧレーザー３倍波、４００〜４１５ｎｍ付近のＧａＮやＩｎＧａＮ等の半導体レーザー、６５０〜６６０ｎｍ付近のＡｌＧａＩｎＰ等の半導体レーザー、４８８または５１５ｎｍのＡｒイオンレーザー、６３２または６３３ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザー、６４７ｎｍのＫｒイオンレーザー、６９４ｎｍのルビーレーザーや６３６、６３４、５３８、５３４、４４２ｎｍのＨｅ−Ｃｄレーザーなどが挙げられる。
また、ナノ秒やピコ秒オーダーのパルスレーザーを用いることも好ましい。
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に使用する場合は、５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波または４００〜４１５ｎｍ付近のＧａＮやＩｎＧａＮレーザー、６５０〜６６０ｎｍ付近のＡｌＧａＩｎＰ等の半導体レーザーを用いることが好ましい。
ホログラム露光（記録）に用いる光の波長に対し、ホログラム再生に用いる光の波長は同じであるか、長波長であることが好ましく、同じであることがより好ましい。
【００３５】
本発明のホログラム記録材料においては、ホログラム露光の後に、光または熱、あるいはその両方により定着工程を行っても良い。
特に本発明のホログラム記録材料に酸増殖剤または塩基増殖剤を用いる場合、酸増殖剤または塩基増殖剤を有効に機能させる点においても定着に加熱を用いることが好ましい。
光定着の場合は、ホログラム記録材料全域に紫外光または可視光を全面照射（非干渉露光）する。用いる光源として好ましくは、可視光レーザー、紫外光レーザー、カーボンアーク、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、有機ＥＬなどが挙げられる。
熱定着の場合は、好ましくは４０℃〜１６０℃、より好ましくは６０℃〜１３０℃にて定着工程を行うことが好ましい。
光定着と熱定着を両方行う際は、光と熱を同時に加えても、光と熱を別々に加えてもよい。
【００３６】
なお、干渉縞記録の際の屈折率変調量は０．００００１〜０．５であることが好ましく、０．０００１〜０．３であることがより好ましい。なお、ホログラム記録材料の膜厚が厚い程屈折率変調量は少ない方が好ましく、ホログラム記録材料の膜厚が薄い程屈折率変調量は多い方が好ましい。
【００３７】
ホログラム記録材料の（相対）回折効率ηは以下の式で与えられる。
η＝Ｉｄｉｆｆ／Ｉｏ （式１）
ここでＩｏは回折されない透過光の強度であり、Ｉｄｉｆｆは回折（透過型）または反射（反射型）された光強度である。回折効率は０〜１００％のいずれかの値を取るが、３０％以上であることが好ましく、６０％以上であることがより好ましく、８０％以上であることが最も好ましい。
【００３８】
ホログラム記録材料の感度は、一般に単位面積当たりの露光量（ｍＪ／ｃｍ２）で表され、この値が小さい程感度が高いと言える。しかし、どの時点の露光量をもって感度とするかは、文献、特許によってまちまちであり、記録（屈折率変調）のはじまる露光量とする場合、最大回折効率（屈折率変調）を与える露光量とする場合、最大回折効率の半分の回折効率を与える露光量とする場合、露光量Ｅに対し、回折効率の傾きが最大となる露光量とする場合などある。
また、クーゲルニックの理論式より、ある回折効率を与えるための屈折率変調量Δｎは膜厚ｄに反比例する。つまり、ある回折効率を与えるための感度は膜厚によっても異なり、膜厚ｄが厚くなる程少ない屈折率変調量Δｎで済む。したがって、膜厚等の条件を揃えない限り、感度は一概には比較することはできない。
本発明においては、感度は「最大回折効率の半分の回折効率を与える露光量（ｍＪ／ｃｍ２）」と定義する。本発明のホログラム記録材料の感度は、例えば膜厚が１０〜２００μｍ程度の場合、２Ｊ／ｃｍ２以下であることが好ましく、１Ｊ／ｃｍ２以下であることがより好ましく、５００ｍＪ／ｃｍ２以下であることがさらに好ましく、２００ｍＪ／ｃｍ２以下であることが最も好ましい。
【００３９】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体としてホログラフィックメモリに用いる際は、ＤＭＤやＬＣＤといった空間光変調素子（ＳＬＭ）を用いて２次元デジタル情報（信号光と呼ぶ）を数多く記録していくことが好ましい。記録には記録密度を上げるために多重記録を用いることが好ましく、多重記録の方法には、角度多重、位相多重、波長多重、シフト多重などの多重記録を行う方法があるが、角度多重記録またはシフト多重記録を用いることが好ましい。また、再生される２次元データの読み出しにはＣＣＤやＣＭＯＳが好ましく用いられる。
【００４０】
本発明のホログラム記録材料は、光記録媒体としてホログラフィックメモリに用いる際は、容量（記録密度）を向上させるために多重記録を行うことが必須である。その際、１０回以上の多重記録を行うことがより好ましく、５０回以上の多重記録を行うことがさらに好ましく、１００回以上の多重記録を行うことが最も好ましい。さらに、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることが記録システム簡略化、Ｓ／Ｎ比向上等の点でより好
ましい。
【００４１】
なお、本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に用いる際は、保存時ホログラム記録材料は遮光カートリッジ内に保存されていることが好ましい。また、記録光及び再生光波長以外の紫外光、可視光、赤外光の波長域の一部をカットすることができる遮光フィルターをホログラム記録材料の表面、裏面またはその両面に備え付けていることも好ましい。
【００４２】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体に用いる際は、光記録媒体はディスク状でもカード状でもテープ状であっても良くいかなる形状であっても良い。
【００４３】
以下に本発明の各ホログラム記録方法及びそのような記録方法が可能なホログラム記録材料の各成分について詳しく説明する。
【００４４】
１）重合反応による干渉縞記録
【００４５】
好ましくは、少なくとも増感色素、重合開始剤、重合性化合物及びバインダーを有し、重合性化合物とバインダーの屈折率が異なり、増感色素による光吸収により起こる光重合によって、干渉明部と干渉暗部にて重合性化合物及びその重合反応物とバインダーとの組成比の不均一化が起こることにより、屈折率変調による干渉縞記録を行う方式である。
ただし、増感色素と重合開始剤はその機能を兼ねても良い。すなわち、重合開始剤を直接励起して記録を行っても良い。
なお、本発明のホログラム記録材料においては、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、酸発生剤（カチオン重合開始剤）として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とし、両方共用いることが好ましい。
【００４６】
まず、本発明のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素について詳しく説明する。
【００４７】
本発明の増感色素としては好ましくは、波長２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光のいずれかを吸収して励起状態を生成するものであり、より好ましくは波長３００〜７００ｎｍの紫外光または可視光を吸収して励起状態を生成するものであり、さらに好ましくは４００〜７００ｎｍの可視光を吸収して励起状態を生成するものである。
【００４８】
本発明の増感色素としては、回折効率、多重度等の点から、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素であることが好ましい。
一般式（２−１）〜（２−３）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基（好ましくは炭素原子数（以下Ｃ数という）１〜２０、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−オクチル、ｎ−オクタデシル、ベンジル、２−メトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、３−スルホプロピル、４−スルホブチル、カルボキシメチル、５−カルボキシペンチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２−（メチルスルホニル）エチル、２−（フェニルスルホニル）エチル、メトキシカルボニルメチル、２−（アセチルオキシ）メチル）、アルケニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル）、シクロアルキル基（好ましくはＣ数３〜２０、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニル、２−クロロフェニル、４−メトキシフェニル、３−メチルフェニル、１−ナフチル、２−ナフチル）のいずれかを表す。
Ｒ１１、Ｒ１２は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基を表し、より好ましくはアルキル基を表し、最も好ましくはエチル基を表す。
Ｒ１４は好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基を表し、より好ましくは水素原子またはメチル基を表す。
Ｒ１５は好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、より好ましくは水素原子またはフェニル基を表す。
Ｒ１６、Ｒ１７は好ましくは水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、より好ましくはメチル基またはフェニル基を表し、最も好ましくはフェニル基を表す。
【００４９】
一般式（２−１）〜（２−３）中、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し（以上好ましい置換基の例はＲ１１に挙げた例に同じ）、好ましくはアルキル基を表す。
【００５０】
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基（以上好ましい置換基の例はＲ１１に挙げた例に同じ）を表し、好ましくはアルキル基を表す。
特に、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２は電子求引性基の置換したアルキル基であることが好ましい。
ここで電子求引性基とはＨａｍｍｅｔのσｍ値が負の値を示す置換基であり、電子求引性基として好ましくはシアノ基、アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、アルキルスルホニル基、またはアリールスルホニル基であり、より好ましくはシアノ基、アルコキシカルボニル基、ハロゲン原子、またはアルコキシ基である。
Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２としては、これらの電子求引性基がα位またはβ位で置換したアルキル基であることが好ましく、好ましい具体例としては例えば、２−メトキシエチル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、２−（メチルスルホニル）エチル、２−（フェニルスルホニル）エチル、メトキシカルボニルメチル、２−（アセチルオキシ）メチル等が挙げられ、より好ましい具体例としては例えば、２−メトキシエチル、２−クロロエチル、２−シアノエチル、メトキシカルボニルメチル等が挙げられる。
Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良く、形成する環としては好ましくはピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、ピペラジン環などが挙げられる。
【００５１】
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表し、好ましくは０または３を表し、より好ましくは３を表す。
【００５２】
以下に本発明の一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００５３】
【化５】
【００５４】
【化６】
【００５５】
なお、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかの増感色素を本発明のホログラム記録材料を用いる場合は、ホログラム記録に用いるレーザーとしては５３２ｎｍのＹＡＧ−ＳＨＧレーザーであることが好ましい。
【００５６】
一方、本発明のホログラム記録材料が、一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤を含む際は、本発明のホログラム記録材料に含まれる増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素以外でも良く、好ましくはシアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、スチリル色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、アズレニウム色素、クマリン色素、ケトクマリン色素、スチリルクマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、フェノチアジン色素、フェノキサジン色素、フェナジン色素、フタロシアニン色素、アザポルフィリン色素、ポルフィリン色素、縮環芳香族系色素、ペリレン色素、アゾメチン色素、アントラキノン色素、金属錯体色素、メタロセン色素等が挙げられ、より好ましくは、シアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、クマリン色素、ケトクマリン色素、スチリルクマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、縮環芳香族系色素、金属錯体色素、メタロセン色素が挙げられ、さらに好ましくはシアニン色素、メロシアニン色素、オキソノール色素、金属錯体色素、メタロセン色素が挙げられる。なお、金属錯体色素としては特にＲｕ錯体色素が、メタロセン色素としては特にフェロセン類が好ましい。
その他に「色素ハンドブック」（大河原信他編 講談社 １９８６年）、「機能性色素の化学」（大河原信他編 シーエムシー １９８１年）、「特殊機能材料」（池森忠三郎他編 シーエムシー １９８６年）に記載される色素および染料も 本発明の増感色素として用いることができる。なお、本発明の増感色素はこれらに限定されるものではなく、可視域の光に対して吸収を示す色素および染料であればどれでも用いることができる。これらの増感色素は、使用目的に応じて光源となるレーザーの波長に合うように選択することができ、用途によっては２種類以上の増感色素を組み合わせて使用しても構わない。
【００５７】
以下に本発明の増感色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【００５８】
【化７】
【００５９】
【化８】
【００６０】
【化９】
【００６１】
【化１０】
【００６２】
【化１１】
【００６３】
【化１２】
【００６４】
【化１３】
【００６５】
【化１４】
【００６６】
なお、ホログラム記録材料は厚膜で使用しかつ記録光の多くが膜を透過する必要があるため、ホログラム露光波長における増感色素のモル吸光係数を小さくすることにより増感色素添加量を極力多くすることが高感度化のために好ましい。ホログラム露光波長における増感色素のモル吸光係数は１以上１００００以下であることが好ましく、１以上５０００以下であることがより好ましく、５以上２５００以下であることがさらに好ましく、１０以上１０００以下であることが最も好ましい。
【００６７】
また、ホログラム記録材料の記録波長光の透過率は１０〜９９％であることが好ましく、２０〜９５％であることがより好ましく、３０〜９０％であることがさらに好ましく、４０〜８５％であることが、回折効率、感度、記録密度（多重度）の点で最も好ましい。したがって、そのようになるようにホログラム記録材料の膜厚に合わせて増感色素の記録波長におけるモル吸光係数と添加モル濃度を調整することが好ましい。
【００６８】
また、増感色素のλｍａｘはホログラム記録波長よりも短波長であることがより好ましく、ホログラム記録波長と同じから１００ｎｍ短波長な範囲の間であることがさらに好ましい。
【００６９】
さらに、増感色素の記録波長におけるモル吸光係数はλｍａｘのモル吸光係数の５分の１以下であることが好ましく、１０分の１以下であることがより好ましい。
特に増感色素がシアニン色素やメロシアニン色素のような有機色素の時は２０分の１以下であることがより好ましく、５０分の１以下であることがさらに好ましく、１００分の１以下であることが最も好ましい。
【００７０】
なお、ホログラム記録波長が５３２ｎｍのＹＡＧレーザー２倍波の場合、増感色素と
してはベンゾオキサゾール環を有するトリメチンシアニン色素、バツビツール酸性核を有するメロシアニン色素、ピラゾリジンジオン酸性核を有するベンジリデン色素、Ｒｕ錯体色素、フェロセン類が特に好ましく、４００〜４１５ｎｍのＧａＮやＩｎＧａＮ等のレーザーの場合、ベンゾオキサゾール環を有するモノメチンシアニン色素、メロシアニン色素、Ｒｕ錯体色素、フェロセン類が特に好ましい。
【００７１】
本発明の増感色素の好ましい例としては他に、特開２００５−９９７５１号に記載されている。本発明の増感色素は市販品であるか、あるいは公知の方法により合成することができる。
【００７２】
重合反応による干渉縞記録の際には、バインダーは重合性化合物と屈折率が違うことが好ましい。屈折率変調を大きくするためには重合性化合物とバインダーのバルクでの屈折率差は大きいことが好ましく、屈折率差は０．０１以上であることが好ましく、０．０５以上であることがより好ましく、０．１以上であることがさらに好ましい。
そのためには、重合性化合物またはバインダーのいずれか一方が、少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含み、残りの一方はそれらを含まないことが好ましい。なお、重合性化合物の方がより屈折率が大きくても、バインダーの方がより屈折率が大きくても、どちらでも構わない。
【００７３】
本発明の重合性化合物とは、増感色素（または発色体）と重合開始剤に光を照射することにより発生したラジカル、酸（ブレンステッド酸またはルイス酸）または塩基（ブレンステッド塩基またはルイス塩基）により、付加重合を起こしてオリゴマーまたはポリマー化が可能な化合物のことである。
本発明の重合性化合物としては、単官能性でも多官能性でも良く、一成分でも多成分でも良く、モノマー、プレポリマー（例えばダイマー、オリゴマー）でもこれらの混合物でもいずれでも良いが、モノマーであることが好ましい。
また、その形態は、室温において液状であっても固体状であっても良い。
【００７４】
本発明の重合性化合物は、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオンまたはアニオン重合可能な重合性化合物に大別される。
以下に、ラジカル重合可能な重合性化合物とカチオンまたはアニオン重合可能な重合性化合物ごとに、Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合と、Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物、の場合にわけて好ましい重合性化合物の例を説明する。
【００７５】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のラジカル重合性化合物の好ましい例
【００７６】
この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも１個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらに少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
【００７７】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００７８】
高屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、スチレン、２−クロロスチレン、２−ブロモスチレン、メトキシスチレン、アクリル酸フェニル、アクリル酸ｐ−クロロフェニル、アクリル酸２−フェニルエチル、アクリル酸２−フェノキシエチル、メタクリル酸２−フェノキシエチル、アクリル酸２−（ｐ−クロロフェノキシ）エチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−（１−ナフチロキシ）エチル、２，２−ジ（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンジアクリレート又はジメタクリレート、ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、ビスフェノール−Ａのジ（２−アクリロキシエチル）エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−Ａのジ（２−メタクリロキシエチル）エーテル、１，４−ベンゼンジオールジメタクリレート、１，４−ジイソプロペニルベンゼン、などが挙げられ、より好ましくはアクリル酸２−フェノキシエチル、メタクリル酸２−フェノキシエチル、アクリル酸２−（ｐ−クロロフェノキシ）エチル、アクリル酸ｐ−クロロフェニル、アクリル酸フェニル、アクリル酸２−フェニルエチル、ビスフェノール−Ａのジ（２−アクリロキシエチル）エーテル、アクリル酸２−（１−ナフ チロキシ）エチルなどが挙げられる。
【００７９】
好ましい重合性化合物は液体であるが、それらはＮ−ビニルカルバゾール、アクリル酸２−ナフチル、アクリル酸ペンタクロロフェニル、アクリル酸２，４，６−トリブロモフェニル、ビスフェノール−Ａジアクリレート、アクリル酸２−（２−ナフチロキシ）エチル、並びにＮ−フェニルマレイミドのような第２の固体重合性化合物と混合して使用してよい。
【００８０】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のラジカル重合性化合物の好ましい例
【００８１】
この場合、ラジカル重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率ラジカル重合性化合物としては、少なくとも１個のエチレン性不飽和二重結合を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まないことが好ましい。
また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００８２】
低屈折率ラジカル重合性モノマーとして好ましくは、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソ−ボルニル、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ヘキサメチレングリコールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、デカメチレングリコールジアクリレート、１，４−シクロヘキシルジオールジアクリレート、２，２−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−プロパンジオールジメタクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリメタクリレート、２，２，４−トリメチル−１，３−プロパンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，５−ペンタンジオールジメタクリレート、フマル酸ジアリル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ−パーフロロオクチル、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、１−ビニル−２−ピロリジノンなどが挙げられ、より好ましくは、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、エトキシル化トリメチロールプロパンのトリアクリレートエステル、並びに１−ビニル−２−ピロリジンなどが挙げられ、より好ましくは、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ−パーフロロオクチル、メタクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、アクリル酸１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフロロオクチル、１−ビニル−２−ピロリジンなどが挙げられる。
【００８３】
好ましい重合性化合物は液体であるが、それらは、第２の固体重合性化合物モノマー、例えばＮ−ビニルカプロラクタム等と混合して使用してよい。
【００８４】
本発明のカチオン重合性化合物は、増感色素とカチオン重合開始剤に光照射することにより発生した酸により重合が開始される化合物で、本発明のアニオン重合性化合物は、増感色素とアニオン重合開始剤に光照射することにより発生した塩基により重合が開始される化合物である。
【００８５】
本発明のカチオン重合性化合物として好ましくは、オキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位を分子中に少なくとも１個有する化合物であり、より好ましくは２個有する化合物である。より好ましくはオキシラン環部位を有する化合物である。
本発明のアニオン重合性化合物として好ましいくは、オキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位、電子吸引性置換基を備えるエチレン性二重結合部位、ラクトン部位、ラクタム部位、環状ウレタン部位、環状尿素部位、または、環状シロキサン部位を分子中に少なくとも１個有する化合物であり、より好ましくはオキシラン環部位を有する化合物である。
【００８６】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のカチオンまたはアニオン重合性化合物の好ましい例
【００８７】
この場合、カチオンまたはアニオン重合性化合物は屈折率が高いことが好ましく、本発明の高屈折率カチオンまたはアニオン重合性化合物としては、少なくとも１個、好ましくは２個のオキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基、スチリル基、Ｎ−ビニルカルバゾール部位を分子中に有し、さらに少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含む化合物が好ましく、少なくとも１個のアリール基を含むことが好ましい。
【００８８】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【００８９】
オキシラン環を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーとして好ましくは、フェニルグリシジルエーテル、フタル酸ジグリシジルエステル、トリメリト酸トリグリシジルエステル、レゾルシンジグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテル、ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、４，４’−ビス（２，３−エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル）ジフェニルエーテル、ｐ−ブロモスチレンオキサイド、ビス（４−グリシジルオキシフェニル）メタン、ビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノール−Ａ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノール−Ｆ−ジグリシジルエーテル、１，３−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）エチル）−１，３，−ジフェニル−１，３，−ジメチルジシロキサンなどが挙げられる。
【００９０】
オキセタン環を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては、オキシラン環としてグリシジル基１を有する前記の高屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のグリシジル基１を、オキセタン環を含む基２に置き換えた化合物等が挙げられる。
【００９１】
【化１５】
【００９２】
さらに、高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーとしては以下の化合物も好ましく挙げられる。
【００９３】
【化１６】
【００９４】
なお、オキシラン環を有するモノマーとオキセタン環を有するモノマーを併用して用いることも好ましく、その際はオキシラン環を有するモノマーに対し、５〜９５質量％のオキセタン環を有するモノマーを加えることが好ましい。
【００９５】
ビニルエーテル基部位を有する高屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−２−クロロエチルエーテル、４−ビニルエーテルスチレン、ハイドロキノンジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、ビスフェノールＡジビニルエーテル、テトラブロモビスフェノールＡジビニルエーテル、ビスフェノールＦジビニルエーテル、フェノキシエチレンビニルエーテル、ｐ−ブロモフェノキシエチレンビニルエーテルなどが挙げられる。
【００９６】
他に、スチレン、２−クロロスチレン、２−ブロモスチレン、メトキシスチレン等のスチレン系モノマーやＮ−ビニルカルバゾールも高屈折率カチオン重合性モノマーとして好ましい。
【００９７】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のカチオンまたはアニオン重合性化合物の好ましい例
【００９８】
この場合、カチオンまたはアニオン重合性化合物は屈折率が低いことが好ましく、本発明の低屈折率カチオンまたはアニオン重合性化合物としては、少なくとも１個、好ましくは２個のオキシラン環、オキセタン環、ビニルエーテル基を分子中に有し、さらにアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まない化合物が好ましい。また沸点１００℃以上の液体であることが好ましい。
【００９９】
具体的には以下の重合性モノマー及びそれらから成るプレポリマー（ダイマー、オリゴマー等）が挙げられる。
【０１００】
オキシラン環を有する低屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては、グリセロールジグリシジルエーテル、グルセロールトリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、エチレングリコールモノグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグルコールジグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、１，２，７，８−ジエポキシオクタン、１，６−ジメチロールパーフルオロヘキサンジグリシジルエーテル、ビニルシクロヘキセンジオキサイド、３，４−エポキシシクロヘキシルオキシラン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシル）アジペート、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）シクロヘキシル］プロパン、２，２−ビス［４−（２，３−エポキシプロポキシ）シクロヘキシル］ヘキサフルオロプロパン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−３’，４’−エポキシ−１，３−ジオキサン−５−スピロシクロヘキサン、１，２−エチレンジオキシ−ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメタン）、エチレングリコール−ビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、ビス−（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ジ−２，３−エポキシシクロペンチルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、１，３−ビス（３’，４’−エポキシシクロヘキシル）エチル）−１，１，３，３，−テトラメチルジシロキサンなどが挙げられる。
【０１０１】
オキセタン環を有する低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例としては、オキシラン環としてグリシジル基１を有する前記の低屈折率カチオン重合性モノマーの具体例のグリシジル基１を、オキセタン環を含む基２に置き換えた化合物等が挙げられる。
【０１０２】
【化１７】
【０１０３】
さらに、低屈折率カチオン重合性モノマーとしては以下の化合物も好ましく挙げられる。
【０１０４】
【化１８】
【０１０５】
なお、オキシラン環を有するモノマーとオキセタン環を有するモノマーを併用して用いることも好ましく、その際はオキシラン環を有するモノマーに対し、５〜９５質量％のオキセタン環を有するモノマーを加えることが好ましい。
【０１０６】
ビニルエーテル基部位を有する低屈折率カチオンまたはアニオン重合性モノマーの具体例としては例えば、ビニル−ｎ−ブチルエーテル、ビニル−ｔ−ブチルエーテル、エチレングリゴールジビニルエーテル、エチレングリコールモノビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ネオペンチルグリコールジビニルグリコール、グリセロールジビニルエーテル、グリセロールトリビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンモノビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、アリルビニルエーテル、２，２−ビス（４−シクロヘキサノール）プロパンジビニルエーテル、２，２−ビス（４−シクロヘキサノール）トリフルオロプロパンジビニルエーテルなどが挙げられる。
【０１０７】
次に、重合反応による干渉縞記録の際の、本発明における好ましいバインダーについて、Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合と、Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物、の場合にわけて例を説明する。
【０１０８】
Ａ）屈折率：重合性化合物＞バインダーの場合のバインダーの好ましい例。
【０１０９】
この場合、バインダーは低屈折率であることが好ましく、アリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を一切含まないバインダーであることが好ましい。
好ましい低屈折率バインダーの具体例としては、アクリレート及びアルファ−アルキルアクリレートエステル及び酸性重合体及びインターポリマー（例えばポリメタクリル酸メチル及びポリメタクリル酸エチル、メチルメタクリレートと他の（メタ）アクリル酸アルキルエステルの共重合体）、ポリビニルエステル（例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸／アクリル酸ビニル、ポリ酢酸／メタクリル酸ビニル及び加水分解型ポリ酢酸ビニル）、エチレン／酢酸ビニル共重合体、飽和及び不飽和ポリウレタン、ブタジエン及びイソプレン重合体及び共重合体及びほぼ４，０００〜１，０００，０００の重量平均分子量を有するポリグリコールの高分子量ポリ酸化エチレン、エポキシ化物（例えば、アクリレート又はメタクリレート基を有するエポキシ化物）、ポリアミド（例えば、Ｎ−メトキシメチルポリヘキサメチレンアジパミド）、セルロースエステル（例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート及びセルロースアセテートブチレート）、セルロースエーテル（例えば、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルベンジルセルロース）、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール（例えば、ポリビニルブチラール及びポリビニルホルマール）、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、などが挙げられる。
【０１１０】
また、フッ素原子含有高分子も低屈折率バインダーとして好ましい。好ましいものとしては、フルオロオレフィンを必須成分とし、アルキルビニルエーテル、アリサイクリックビニルエーテル、ヒドロキシビニルエーテル、オレフィン、ハロオレフィン、不飽和カルボン酸およびそのエステル、およびカルボン酸ビニルエステルから選ばれる１種もしくは２種以上の不飽和単量体を共重合成分とする有機溶媒に可溶性の重合体である。好ましくは、その重量平均分子量が５，０００から２００，０００で、またフッ素原子含有量が５ないし７０質量％であることが望ましい。
【０１１１】
前記したフッ素原子含有高分子の具体例として、例えば水酸基を有する有機溶媒可溶性の「ルミフロン」シリーズ（例えばルミフロンＬＦ２００、重量平均分子量：約５０，０００、旭硝子社製）が挙げられる。この他にも、ダイキン工業（株）、セントラル硝子（株）、ペンウオルト社などからも有機溶媒可溶性のフッ素原子含有高分子が上市されており、これらも使用することができる。
【０１１２】
またポリ（ジメチルシロキサン）などのケイ素化合物や芳香族を含まないシリコンオイル等も好ましい例として挙げられる。
また他に、芳香族を含まないエポキシオリゴマー化合物も低屈折率反応性バインダーとして使用することができる。
【０１１３】
Ｂ）屈折率：バインダー＞重合性化合物の場合のバインダーの好ましい例。
【０１１４】
この場合、バインダーは高屈折率であることが好ましく、少なくとも１個のアリール基、芳香族ヘテロ環基、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、硫黄原子を含むバインダーであることが好ましく、アリール基を含むバインダーであることがより好ましい。
好ましい高屈折率バインダーの具体例としては、ポリスチレン重合体、並びに例えばアクリロニトリル、無水マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸及びそのエステルとの共重合体、塩化ビニリデン共重合体（例えば、塩化ビニリデン／アクリロニトリル共重合体、ビニリデンクロリド／メタクリレート共重合体、塩化ビニリデン／酢酸ビニル共重合体）、ポリ塩化ビニル及び共重合体（例えば、ポリビニルクロリド／アセテート、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体）、ポリビニルベンザル合成ゴム（例えば、ブタジエン／アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、メタクリレート／アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体、２−クロロブタジエン−１，３重合体、塩素化ゴム、スチレン／ブタジエン／スチレン、スチレン／イソプレン／スチレンブロック共重合体）、コポリエステル（例えば、式ＨＯ（ＣＨ２）ｎＯＨ（式中ｎは、２〜１０の整数である）のポリメチレングリコール、並びに（１）ヘキサヒドロテレフタル酸、セバシン酸及びテレフタル酸、（２）テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸、（３）テレフタル酸及びセバシン酸、（４）テレフタル酸及びイソフタル酸の反応生成物から製造されたもの、並びに（５）該グリコール及び（ｉ）テレフタル酸、イソフタル酸及びセバシン酸及び（ｉｉ）テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸及びアジピン酸から製造されたコポリエステルの混合物）、ポリＮ−ビニルカルバゾール及びその共重合体、炭酸エステルとビスフェノールから成るポリカーボネートなどが挙げられる。
【０１１５】
またポリ（メチルフェニルシロキサン）や、１，３，５−トリメチル−１，１，３，５，５−ペンタフェニルトリシロキサンなどのケイ素化合物、芳香族を多く含むシリコンオイル等も好ましい例として挙げられる。
また他に、芳香族を多く含むエポキシオリゴマー化合物も高屈折率反応性バインダーとして使用することができる。
【０１１６】
本発明のホログラム記録材料に用いる酸発生剤（カチオン重合開始剤）としては、保存性等の観点から、一般式（１−１）または（１−２）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤が好ましい。なお、一般式（１−１）または（１−２）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤はラジカル重合開始剤としても機能しうる。
【０１１７】
一般式（１−１）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表す。ここで電子求引性置換基とは、Ｈａｍｍｅｔのσｐ値がマイナスである置換基を表す。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の置換基として好ましい例は例えば、電子求引性基が置換したアルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル）、ヘテロ環基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、ピリジル、ピリミジル、トリアジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピロリル、ピラゾリル）、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基、アシル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル）、アルキルスルホニル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル）、アリールスルホニル基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル）、スルファモイル基（好ましくはＣ数０〜２０、例えばスルファモイル、Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−フェニルスルファモイル、Ｎ，Ｎ−ジエチルスルファモイル）、カルバモイル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ、Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル）、またはアルコキシカルボニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル）、であり、より好ましくは、ハロゲン置換アルキル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり、さらに好ましくはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、またはシアノ基であり、最も好ましくは塩素原子である。
【０１１８】
一般式（１−２）中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表し、置換基として好ましい例は例えば、アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ベンジル、２−ブトキシエチル、２−（２’−メトキシエトキシ）エチル、３−スルホプロピル、４−スルホブチル、カルボキシメチル、５−カルボキシペンチル）、アルケニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、ビニル、アリル、２−ブテニル、１，３−ブタジエニル）、シクロアルキル基（好ましくはＣ数３〜２０、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニル、２−クロロフェニル、４−メトキシフェニル、３−メチルフェニル、１−ナフチル）、ヘテロ環基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、ピリジル、チエニル、フリル、チアゾリル、イミダゾリル、ピロリル、ピラゾリル、ピロリジノ、ピペリジノ、モルホリノ）、アルキニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、エチニル、２−プロピニル、１，３−ブタジイニル、２−フェニルエチニル）、ハロゲン原子（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、アミノ基（好ましくはＣ数０〜２０、例えば、アミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジブチルアミノ、アニリノ）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、カルボキシル基、スルホ基、ホスホン酸基、アシル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、アセチル、ベンゾイル、サリチロイル、ピバロイル）、アルコキシ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メトキシ、ブトキシ、シクロヘキシルオキシ）、アリールオキシ基（好ましくはＣ数６〜２６、例えば、フェノキシ、１−ナフトキシ）、アルキルチオ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メチルチオ、エチルチオ）、アリールチオ基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、フェニルチオ、４−クロロフェニルチオ）、アルキルスルホニル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、メタンスルホニル、ブタンスルホニル）、アリールスルホニル基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば、ベンゼンスルホニル、パラトルエンンスルホニル）、スルファモイル基（好ましくはＣ数０〜２０、例えばスルファモイル、Ｎ−メチルスルファモイル、Ｎ−フェニルスルファモイル）、カルバモイル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えば、カルバモイル、Ｎ−メチルカルバモイル、Ｎ、Ｎ−ジメチルカルバモイル、Ｎ−フェニルカルバモイル）、アシルアミノ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノ）、イミノ基（好ましくはＣ数２〜２０、例えばフタルイミノ）、アシルオキシ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばアセチルオキシ、ベンゾイルオキシ）、アルコキシカルボニル基（好ましくはＣ数２〜２０、例えば、メトキシカルボニル、フェノキシカルボニル）、またはカルバモイルアミノ基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばカルバモイルアミノ、Ｎ−メチルカルバモイルアミノ、Ｎ−フェニルカルバモイルアミノ）、であり、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基である。
Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６も電子求引性置換基であることがより好ましく、さらに好ましくは、ハロゲン置換アルキル基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、またはスルファモイル基であり、さらに好ましくはハロゲン原子、トリフルオロメチル基、またはシアノ基であり、最も好ましくは塩素原子である。
【０１１９】
一般式（１−１）または（１−２）中、ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が各々２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は各々同じでも異なっても良
い。
ａ１、ａ２、ａ３は１または２であることが好ましく、１であることがより好ましい。ａ４は１〜５の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましく、１であることが最も好ましい。ａ５、ａ６は１〜４の整数であることが好ましく、１または２であることがより好ましく、１であることが最も好ましい。
【０１２０】
一般式（１−１）または（１−２）中、Ｘ１−は陰イオンを表し、好ましくは、ＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、Ｂ（Ｃ６Ｆ５）４-、Ｒ７ＳＯ３-、（Ｒ８ＳＯ２）Ｎ-、（Ｒ９ＳＯ２）３Ｃ-のいずれかの陰イオンを表し、Ｒ７はアルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばメチル基、ブチル基、オクチル基）、フッ素置換アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばトリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基）、アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えば４−メチルフェニル基、３，５−ジトリフルオロメチルフェニル基）、フッ素置換アリール基（好ましくはＣ数６〜２０、例えばペンタフルオロフェニル基）を表す。Ｒ８、Ｒ９はそれぞれ独立にフッ素置換アルキル基（好ましくはＣ数１〜２０、例えばトリフルオロメチル基、パーフルオロブチル基）を表す。
Ｘ１−はより好ましくは、ＰＦ６-、ＳｂＦ６-、ＢＦ４-、ＣＦ３ＳＯ３-、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３-、（ＣＦ３ＳＯ２）Ｎ-、（Ｃ４Ｆ９ＳＯ２）Ｎ-、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ-あり、最も好ましくはＰＦ６-である。
【０１２１】
一般式（１−１）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−３）にて、一般式（１−２）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−４）にて表されることがより好ましい。ここで、一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、及び（１−２）におけるそれと同義である。
【０１２２】
さらに一般式（１−１）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−５）にて、一般式（１−２）で表される本発明の酸発生剤は一般式（１−６）にて表されることが最も好ましい。ここで、一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）、及び（１−２）におけるそれと同義である。
【０１２３】
以下に、一般式（１−１）〜（１−６）で表される本発明のスルホニウム塩系酸発生剤の具体例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１２４】
【化１９】
【０１２５】
【化２０】
【０１２６】
一般式（１−１）〜（１−６）にて表される本発明のスルホニウム塩系酸発生剤は公知である従来の合成法により合成することができる。
【０１２７】
なお、本発明のホログラム記録材料において、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素のいずれかを用いる場合は、本発明の重合反応による干渉縞記録に用いる重合開始剤として、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される重合開始剤以外にも、ケトン系、有機過酸化物系、トリハロメチル置換トリアジン系、ジアゾニウム塩系、ジアリールヨードニウム塩系、スルホニウム塩系、ホウ酸塩系、ジアリールヨードニウム有機ホウ素錯体系、スルホニウム有機ホウ素錯体系、カチオン性増感色素有機ホウ素錯体系、アニオン性増感色素オニウム塩錯体系、金属アレーン錯体系、スルホン酸エステル系のいずれかのラジカル重合開始剤（ラジカル発生剤）またはカチオン重合開始剤（酸発生剤）、あるいはその両方の機能を有するものを好ましく用いることができる。
【０１２８】
また、酸増殖剤を用いることも高感度化の点で好ましい。酸増殖剤の好ましい例として具体的に例えば、特開２００５−１７７３０号に記載されている例が挙げられる。
【０１２９】
また、アニオン重合及びアニオン重合開始剤（塩基発生剤）を用いる場合も好ましい。さらにその場合塩基増殖剤を用いることも高感度化の点で好ましい。それらの場合、アニオン重合開始剤及び塩基増殖剤の好ましい例として具体的には例えば、特開２００５−１７３５４号に記載されている例が挙げられる。
【０１３０】
本発明の重合開始剤、重合性化合物、バインダーの好ましい例として具体的には例えば、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１３１】
本発明における重合開始剤として好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない
【０１３２】
【化２１】
【０１３３】
【化２２】
【０１３４】
２）発色反応による干渉縞記録
【０１３５】
本発明にて発色反応とは、２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光の領域にて
、吸収スペクトル形が変化するような反応を示し、より好ましくは吸収スペクトルにおいてλｍａｘが長波長化、εが増大のいずれかが起こるような反応を示し、さらに好ましくはその両方が起こるような反応を示す。また、発色反応は２００〜１０００ｎｍの波長領域で起こることがより好ましく、３００〜９００ｎｍの波長領域で起こることがさらに好ましい。
【０１３６】
記録が発色反応による場合は、本発明のホログラム記録材料は少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、と、
２）元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体を含み、増感色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、発色による屈折率変調を用いて干渉縞を記録することができる干渉縞記録成分、を含むことが好ましい。
【０１３７】
さらには、記録が発色反応による場合は、本発明のホログラム記録材料は少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含むことがより好ましい。
【０１３８】
なお、本発明のホログラム記録材料においては、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とし、両方とも用いることがより好ましい。
【０１３９】
ここで、色素の屈折率は一般に、線形吸収極大波長（λｍａｘ）付近からそれより長波長な領域で高い値を取り、特にλｍａｘからλｍａｘより２００ｎｍ程長波長な領域において非常に高い値を取り、色素によっては１．８を超え、場合によっては２を超えるような高い値をとる。その一方で、バインダーポリマー等の色素ではない有機化合物は通常１．４〜１．６程度の屈折率である。
よって、ホログラム露光により色素前駆体を発色させることは、吸収率差だけでなく、大きな屈折率差も好ましく形成できることがわかる。
本発明のホログラム記録材料は、屈折率変調により干渉縞を記録する位相型ホログラム記録材料であることが高回折効率の点で好ましい。つまり、ホログラム再生時には、ホログラム記録材料が再生光波長に吸収を有さないか、ほとんど吸収を有さないことが好ましい。
したがって、本発明の色素前駆体がホログラム露光後発色体になる際には、ホログラム記録及び再生波長に吸収を有さずに、それよりも短波長側に吸収を有する発色体となることが好ましい。また増感色素の方は、ホログラム記録またはその後の定着の際に分解してその吸収及び増感機能を失うことが好ましい。
【０１４０】
さらに、大きな屈折率変調を与え感度やダイナミックレンジを増すためには、本発明の色素前駆体は、ホログラム露光後、ホログラム記録及び再生波長に吸収を有さず、ホログラム記録波長とホログラム記録波長から２００ｎｍ短波長な波長の間の領域に、吸収極大を有する発色体となることが好ましく、ホログラム記録波長とホログラム記録波長から１５０ｎｍ短波長な波長の間の領域に吸収極大を有する発色体となることがより好ましい。
【０１４１】
増感色素として好ましくは、先述したものと同様である。
干渉縞記録成分として好ましくは、以下の組み合わせが挙げられる。これらについては、具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が挙げられる。
【０１４２】
ｉ）少なくとも色素前駆体としての酸発色型色素前駆体と、さらに酸発生剤を含む
組み合わせ。必要によりさらに酸増殖剤を含む組み合わせ。
酸発生剤としては一般式（１−１）〜（１−６）にて表されるスルホニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましいが、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる際は、酸発生剤として、ジアリールヨードニウム塩、スルホニウム塩、トリハロメチル置換トリアジン、スルホン酸エステルが好ましく、先述の酸発生剤（カチオン重合開始剤）を好ましく用いることができる。
【０１４３】
また、酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）を用いる際は、増感色素としては、一般式（２−１）〜（２−３）、（２−５）のいずれかで表される増感色素を用いることが好ましく、酸発生剤としてジアリールヨードニウム塩を用いる際には、増感色素としては一般式（２−４）で表される増感色素を用いることが好ましい。
【０１４４】
酸発色型色素前駆体から生成する発色体はキサンテン色素、フルオラン色素またはトリフェニルメタン色素が好ましい。酸発色型色素前駆体の特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１４５】
【化２３】
【０１４６】
また、本発明の酸発色型色素前駆体としては、酸（プロトン）付加により発色するシアニンベース（ロイコシアニン色素）も好ましく用いられる。シアニンベースの好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１４７】
【化２４】
【０１４８】
【化２５】
【０１４９】
ｉｉ）少なくとも色素前駆体としての塩基発色型色素前駆体と、さらに塩基発生剤を含む組み合わせ、必要によりさらに塩基増殖剤を含む組み合わせ。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
塩基発生剤としては、先述の塩基発生剤（アニオン重合開始剤）が好ましく挙げられ、塩基発色型色素前駆体としては、解離型アゾ色素、解離型アゾメチン色素、解離型オキソノール色素、解離型キサンテン色素、解離型フルオラン色素、または解離型トリフェニルメタン型色素の非解離体が挙げられる。
塩基発色型色素前駆体の特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１５０】
【化２６】
【０１５１】
【化２７】
【０１５２】
【化２８】
【０１５３】
なお、塩基として好ましくは、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルドデシルアミン、トリベンジルアミン、テトラベンジルエチレンジアミン、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、等が挙げられる。
【０１５４】
ｉｉｉ）増感色素励起状態との電子移動またはエネルギー移動により共有結合を切断する機能を有する有機化合物部位と、共有結合している際と放出された際に発色体となる特徴を有する有機化合物部位が共有結合している化合物を含む場合。必要によりさらに塩基を含む組み合わせ。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
特に好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１５５】
【化２９】
【０１５６】
【化３０】
【０１５７】
【化３１】
【０１５８】
ｉＶ） 増感色素励起状態との電子移動により反応し、吸収形を変化させることができる化合物を含む場合。いわゆるエレクトロクロミック化合物を好ましく用いることができる。
この場合、増感色素は一般式（２−１）〜（２−５）で表される増感色素を用いる。
【０１５９】
さらには、バインダーポリマーを含むことがより好ましく、バインダーポリマーとしては、１）重合反応の所で先述した例や、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましく挙げられる。
【０１６０】
３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応による干渉縞記録
【０１６１】
好ましくは、少なくとも、潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なり、増感色素のモル吸光係数が５０００以下の波長域の光を照射し発色体を自己増感増幅生成することにより、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とするホログラム記録方法であり、高速書き込み、高Ｓ／Ｎ比再生等の点で好ましい。
【０１６２】
なお、ここで「潜像」とは、「第２の工程後形成される屈折率差の好ましくは２分の１以下の屈折率差」のこと（つまり好ましくは第２の工程にて２倍以上の増幅工程が行われること）を示し、より好ましくは５分の１以下、さらに好ましくは１０分の１以下、最も好ましくは３０分の１以下の屈折率差画像であること（つまり第２の工程にてより好ましくは５倍以上、さらに好ましくは１０倍以上、最も好ましくは３０倍以上の増幅工程が行われること）を示す。
【０１６３】
ここで、第２の工程は光照射、熱印加のいずれかまたはその両方であることが好ましく、光照射であることがより好ましく、照射する光は全面露光（いわゆるベタ露光、ブランケット露光、ノンイメージワイズ露光）であることが好ましい。
用いる光源として好ましくは、可視光レーザー、紫外光レーザー、赤外光レーザー、カーボンアーク、高圧水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、蛍光ランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、有機ＥＬなどが挙げられる。特定の波長域の光を照射するために、必要に応じてシャープカットフィルターやバンドパスフィルター、回折格子等を用いることも好ましい。
【０１６４】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能であるホログラム記録材料としては、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、と、
２）元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体を含み、増感色素または発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、発色による屈折率変調を用いて干渉縞を記録することができる干渉縞記録成分、
を含むことが好ましい。
【０１６５】
さらには、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含むことがより好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１６６】
増感色素、干渉縞記録成分、酸発生剤、色素前駆体として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、発色体のモル吸光係数が１０００以上であることが好ましい。
【０１６７】
以下に「潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から干渉縞記録成分にエネルギー移動または電子移動させることにより、干渉縞記録成分に含まれる色素前駆体を発色体に変化させて発色による潜像を形成する（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、発色体の吸収を起こし、発色体の自己増感により発色体を増幅生成させる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉暗部である部分では潜像があまり生成しないため第２の工程においても自己増感発色反応はほとんど起きず、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０１６８】
潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応の具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１６９】
４）潜像発色−発色体増感重合反応による干渉縞記録
【０１７０】
好ましくは、少なくとも、潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とするホログラム記録方法であり、高速書きこみ、保存性等に優れる。
なお、第２の工程にて、発色体を自己増感増幅生成しつつかつ重合を起こす方法も好ましい。
【０１７１】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能であるホログラム記録材料としては、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、元の状態から吸収が長波長化し、増感色素のモル吸光係数が５０００以下の波長域に吸収を有しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体群、
３）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤、
４）重合性化合物、
５）バインダー、
を含むことが好ましい。
【０１７２】
さらには、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）
５）重合性化合物、
６）バインダー、
を有することが好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１７３】
増感色素、干渉縞記録成分、酸発生剤、色素前駆体として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
重合開始剤、重合性化合物、バインダーとして好ましい例は、１）重合反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、発色体のモル吸光係数が１０００以上であることがより好ましい。
【０１７４】
本発明のホログラム記録方法及びそのような記録が可能であるホログラム記録材料においては、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を分解して定着することが保存性及び非破壊再生の点で好ましく、さらには、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより発色体を分解して定着することがより好ましい。
【０１７５】
以下に「潜像発色−発色体増感重合反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から干渉縞記録成分にエネルギー移動または電子移動させることにより、干渉縞記録成分に含まれる色素前駆体を発色体に変化させて発色による潜像を形成する（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、発色体の吸収を起こし、重合開始剤に電子移動またはエネルギー移動させることにより活性化して重合を開始させる。例えば、重合性化合物がバインダーよりも屈折率が大きい場合、重合が起こる部分に重合性化合物が集まるため屈折率が高くなる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉暗部である部分では潜像があまり生成しないため第２の工程においても重合はあまり起きずバインダーの存在比が高くなり、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。第１及び第２の工程、あるいはさらにその後の定着工程により増感色素及び発色体を分解して消色できれば、非破壊再生及び保存性に優れたホログラム記録材料を提供することができる。
例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０１７６】
潜像発色−発色体増感重合反応の具体例として好ましくは、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０１７７】
５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録
【０１７８】
好ましくは、ホログラム露光により固有複屈折率を有する化合物の配向変化を起こし、そのまま化学反応により固定化することにより、書き換えできない方式にて屈折率変調として干渉縞記録することを特徴とするホログラム記録方法である。固有複屈折率を有する化合物としては液晶性化合物が好ましく、低分子液晶性化合物がより好ましく、重合性基を有する低分子液晶性化合物がさらに好ましい。重合性基を有する低分子液晶性化合物はネマチック液晶性化合物、スメクチック液晶性化合物、ディスコティックネマチック液晶性化合物、ディスコティック液晶性化合物、コレステリック液晶性化合物のいずれかであることが好ましく、ネマチック液晶性またはスメクチック液晶性であることがより好ましい。
さらに固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録方式におけるホログラム記録材料においては、少なくとも重合性基を有する低分子液晶性化合物、光反応性化合物、重合開始剤を有し、さらには、増感色素、バインダーポリマー等を有することも好ましい。重合開始剤、増感色素、バインダーポリマー等の好ましい例は先述した通りであり、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０１７９】
なお光反応性化合物は光異性化化合物であることが好ましく、より好ましくはアゾベンゼン系化合物、スチルベン系化合物、スピロピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物、ジアリールエテン系化合物、フルギド系化合物、フルギミド系化合物、桂皮酸系化合物、クマリン系化合物、カルコン系化合物のいずれかであり、最も好ましくはアゾベンゼン系化合物である。
光反応性化合物は低分子化合物であっても、高分子化合物であっても良く、高分子化合物である際は、光反応性部位をペンダントした高分子化合物であることが好ましい。
なお、固有複屈折率を有する化合物の配向変化による干渉縞記録方式及び材料の具体例として好ましくは、特開２００５−１１５３６１号に記載されている例が挙げられる。
【０１８０】
６）色素消色反応
【０１８１】
好ましくは、少なくとも１種以上の消色性色素を有し、該消色性色素がホログラム露光により消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法である。
【０１８２】
本発明にて消色性色素とは、２００〜２０００ｎｍの紫外光、可視光、赤外光の領域に吸収を有し、光照射により直接または間接的にλｍａｘが短波長化、吸収のモル吸光係数の減少のいずれかが起こすような色素の総称を示し、さらに好ましくはその両方を起こすような色素である。また、消色反応は２００〜１０００ｎｍの波長領域で起こることがより好ましく、３００〜９００ｎｍの波長領域で起こることがさらに好ましい。
【０１８３】
なお好ましい組み合わせとして、
（Ａ）該消色性色素がホログラム露光波長に吸収を有する増感色素であり、ホログラム露光の際光を吸収し、その結果自身を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法。
（Ｂ）少なくともホログラム露光波長に吸収を有する増感色素とホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下、好ましくは１００以下の消色性色素を有し、ホログラム露光の際増感色素が光を吸収し、その励起エネルギーを用いた電子移動またはエネルギー移動により消色性色素を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法。
が挙げられ、Ｂ）の方法の方がより好ましい。
【０１８４】
さらに、消色性色素、増感色素とは別の消色剤前駆体を有し、増感色素または消色性色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、消色剤前駆体とエネルギー移動または電子移動することにより消色剤前駆体から消色剤を発生させ、その消色剤が消色性色素を消色することを用いた屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とするホログラム記録方法も好ましい。その際、消色剤はラジカル、酸、塩基、求核剤、求電子剤、一重項酸素のいずれかであることが好ましく、したがって、消色剤前駆体はラジカル発生剤、酸発生剤、塩基発生剤、求核剤発生剤、求電子剤発生剤、三重項酸素のいずれかであることが好ましい。消色前駆体としては、ラジカル発生剤、酸発生剤、塩基発生剤のいずれかであることがより好ましく、酸発生剤であることがさらに好ましい。
【０１８５】
また、いずれの場合も、さらにバインダーポリマーを含むことがより好ましく、バインダーポリマーとしては、１）重合反応の所で先述した例や、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましく挙げられる。
【０１８６】
次に「色素消色反応方式」において、干渉縞明部と暗部にて屈折率差を形成するための消色性色素について詳しく述べる。
先述した（Ａ）の方式では、増感色素と消色性色素を兼ねるため、消色性色素の好ましい例としては先述した増感色素の例が挙げられる。増感色素兼消色性色素のλｍａｘはホログラム記録光波長とホログラム記録光波長から１００ｎｍ短い波長域の間にあることが好ましい。
【０１８７】
一方、先述した（Ｂ）の方式では、増感色素とは別に消色性色素を用いる。その際、消色性色素としてはホログラム記録光波長のモル吸光係数が１０００以下であることが好ましく、１００以下であることがより好ましく、０であることが最も好ましい。消色性色素のλｍａｘはホログラム記録光波長とホログラム記録光波長から２００ｎｍ短い波長域の間にあることが好ましい。
【０１８８】
（Ｂ）の方式では、消色性色素としては、好ましくは、シアニン色素、スクワリリウムシアニン色素、スチリル色素、ピリリウム色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、クマリン色素、ピラン色素、キサンテン色素、チオキサンテン色素、フェノチアジン色素、フェノキサジン色素、フェナジン色素、フタロシアニン色素、アザポルフィリン色素、ポルフィリン色素、縮環芳香族系色素、ペリレン色素、アゾメチン色素、アゾ色素、アントラキノン色素、金属錯体色素のいずれかであり、さらに好ましくは、シアニン色素、スチリル色素、メロシアニン色素、ベンジリデン色素、オキソノール色素、クマリン色素、キサンテン色素、アゾメチン色素、アゾ色素、金属錯体色素のいずれかである。
【０１８９】
特に、消色剤が酸の時、消色性色素としては、解離型ベンジリデン色素、解離型オキソノール色素、解離型キサンテン色素、解離型アゾ色素の解離体であることが好ましく、解離型ベンジリデン色素、解離型オキソノール色素、解離型アゾ色素の解離体であることがより好ましい。ここで解離型色素とは−ＯＨ基、−ＳＨ基、−ＣＯＯＨ基、−ＮＨＳＯ２Ｒ基や−ＣＯＮＨＳＯ２Ｒ基等、ｐＫａが２〜１４程度の範囲内にある活性水素を有し、プロトンが解離することによって、吸収が長波長化または高ε化する色素の総称である。したがって、解離型色素をあらかじめ塩基で処理して解離型としておけば、あらかじめ長波長化または高ε化した色素を調製することができ、光酸発生により非解離型に変化させ消色（短波長化または低ε化）することが可能となる。
【０１９０】
以上より、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することが好ましい。さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることが好ましく、両方共用いることが最も好ましい。
【０１９１】
また一方、消色剤が塩基の時は、あらかじめ酸で処理して発色体としたトリフェニルメタン色素、キサンテン色素、フルオラン色素等の酸発色性色素発色体を消色性色素として用いれば、光塩基発生により非プロトン付加体に変化させ消色（短波長化または低ε化）することが可能となる。
【０１９２】
以下に本発明の消色性色素の具体的な例を挙げるが、本発明はこれに限定されるわけではない。
【０１９３】
【化３２】
【０１９４】
【化３３】
【０１９５】
【化３４】
【０１９６】
【化３５】
【０１９７】
【化３６】
【０１９８】
また、本発明の消色性色素としては、ホログラム露光により生成する増感色素励起状態からの電子移動により結合が切断し、その結果消色することができる以下の消色性色素の例も好ましく挙げることができる。
これらの消色性色素は元々はシアニン色素であるが、電子移動による結合の切断によりシアニンベース（ロイコシアニン色素）に変化し、吸収の消色または短波長化が起こるものである。
【０１９９】
【化３７】
【０２００】
消色剤前駆体が酸発生剤の場合、好ましい例としては一般式（１−１）〜（１−６）で表されるスルホニウム塩系酸発生剤の他、前述のカチオン重合開始剤の例が挙げられる。ラジカル発生剤の場合、好ましい例としては前述のラジカル重合開始剤の例が挙げられる。塩基発生剤の場合、好ましい例としては前述のアニオン重合開始剤の例が挙げられる。
【０２０１】
なお、消色剤前駆体（酸発生剤）としては一般式（１−１）〜（１−６）にて表されるスルホニウム塩系酸発生剤を用いることが好ましいが、増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる際は、消色剤前駆体（酸発生剤）として、ジアリールヨードニウム塩、スルホニウム塩、トリハロメチル置換トリアジン、スルホン酸エステルが好ましく、先述の酸発生剤（カチオン重合開始剤）を好ましく用いることができる。
【０２０２】
また、酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）を用いる際は、増感色素としては、一般式（２−１）〜（２−３）、（２−５）のいずれかで表される増感色素を用いることが好ましく、酸発生剤としてジアリールヨードニウム塩を用いる際には、増感色素としては一般式（２−４）で表される増感色素を用いることが好ましい。
【０２０３】
なお、塩基発生剤と塩基消色性色素、または、ホログラム露光により生成する増感色素励起状態からの電子移動により結合が切断し、その結果消色することができる以下の消色性色素等を用い、酸発生剤を用いずに消色反応を行う際には、増感色素としては一般式（２−１）〜（２−５）にて表される増感色素を用いる。
【０２０４】
色素消色反応の具体例として好ましくは、特願２００４−８８７９０号に記載されている例が挙げられる。
【０２０５】
７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応
【０２０６】
好ましくは、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、その励起エネルギーを用いてホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下、好ましくは１００以下、最も好ましくは０の消色性色素を消色し、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とするホログラム記録方法であり、高速記録、多重記録適性、記録後の保存性等に優れる。
さらに、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、６）で述べた消色剤前駆体とエネルギー移動または電子移動することにより消色剤前駆体から消色剤を発生させ、その消色剤が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とするホログラム記録方法、も好ましい。
【０２０７】
さらに、そのようなホログラム記録方法が可能な化合物群として、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、直接電子移動する結果、または消色剤前駆体へ電子移動することにより消色剤を発生させる結果、消色することができるホログラム再生光波長のモル吸光係数が１０００以下の消色性色素、
３）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の消色剤前駆体を兼ねる）、
４）重合性化合物、及び
５）バインダー、
を含むことが好ましい。なお、２）にて消色剤前駆体にエネルギー移動または電子移動する場合は、６）第１の工程にて増感色素励起状態から、電子移動またはエネルギー移動することにより消色剤を発生することができる消色剤前駆体、も含むことが好ましい。
【０２０８】
さらには、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を含むことがより好ましい。
さらに、１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかを用いることが好ましい。
【０２０９】
なお、増感色素として好ましい例は、２）発色反応の所で述べた例と同じである。
重合開始剤、重合性化合物、バインダーとして好ましい例は、１）重合反応の所で述べた例と同じである。
消色性色素、消色剤前駆体の好ましい例は、６）消色反応の所で述べた例と同じである。
なお、第２の工程にて照射する光の波長域では、増感色素の線形吸収のモル吸光係数が１０００以下であることがより好ましく、５００以下であることがさらに好ましい。
また、第２の工程にて照射する光の波長域では、消色性色素のモル吸光係数が１０００以上であることが好ましい。
【０２１０】
ここで、本発明の「残存消色色素潜像−潜像増感重合方式」において、消色剤前駆体と重合開始剤が一部または全部同じで両方の機能を兼ねることも好ましい。
増感色素とは別に消色性色素を添加する場合にて、消色剤前駆体と重合開始剤が異なる場合（例えば消色剤前駆体が酸発生剤または塩基発生剤、重合開始剤はラジカル重合開始剤、あるいは、消色剤前駆体がラジカル発生剤または求核剤発生剤、重合開始剤が酸発生剤または塩基発生剤）は、増感色素は消色剤前駆体に対してのみ電子移動増感可能で、重合開始剤は消色性色素によってのみ電子移動増感可能であることが好ましい。
【０２１１】
本発明のホログラム記録方法及びそのような記録が可能であるホログラム記録材料においては、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を分解して定着することが保存性及び非破壊再生の点で好ましく、さらには、第１の工程、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより増感色素を、第２の工程、またはその後の光照射、熱印加、またはその両方による定着工程のいずれかにより残存している消色性色素を分解して定着することがより好ましい。
【０２１２】
以下に「残存消色色素潜像−潜像増感重合反応方式」の概念を説明する。
例えば、５３２ｎｍのＹＡＧ・ＳＨＧレーザーをホログラム記録材料に照射し、増感色素に吸収させ励起状態を生成させる。その増感色素励起状態から消色剤前駆体にエネルギー移動または電子移動させることにより消色剤を発生させて、消色性色素を消色させる。その結果、残存した消色性色素による潜像を形成することができる（以上第１の工程）。次に３５０〜４２０ｎｍの波長域の光を照射して、残存消色色素潜像の吸収を起こし、重合開始剤に電子移動またはエネルギー移動させることにより活性化して重合を開始させる。例えば、重合性化合物がバインダーよりも屈折率が小さい場合、重合が起こる部分に重合性化合物が集まるため屈折率が低くなる（以上第２の工程）。第１の工程にて干渉明部となった部分では潜像となる残存消色性色素が少ないため第２の工程においても重合はあまり起きずバインダーの存在比が高くなり、その結果干渉明部と干渉暗部にて大きな屈折率変調を形成することができ、干渉縞として記録することができる。第１及び第２の工程、あるいはさらにその後の定着工程により増感色素及び残存消色性色素を分解して消色できれば、非破壊再生及び保存性に優れたホログラム記録材料を提供することができる。
例えば５３２ｎｍのレーザーを再び用い、記録を行ったホログラム記録材料に照射すると、記録した情報、画像等を再生する、あるいは所望の光学材料として機能することができる。
【０２１３】
残存消色色素潜像−潜像増感重合反応の具体例として好ましくは、特願２００４−８８７９０号に記載されている例が挙げられる。
【０２１４】
本発明のホログラム記録材料は、前記のような増感色素、干渉縞記録成分、重合開始剤、重合性化合物、バインダー、消色性色素、消色剤前駆体等に加えて、さらに必要に応じて電子供与性化合物、電子受容性化合物、連鎖移動剤、架橋剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の添加物を用いることができる。
【０２１５】
電子供与性化合物は増感色素、発色体または消色性色素のラジカルカチオンを還元する能力を有し、電子受容性化合物は増感色素、発色体または消色性色素のラジカルアニオンを酸化する能力を有し、共に増感色素、発色体または消色性色素を再生する機能を有する。具体的には例えば、特開２００５−９９７５１号に記載されている例が好ましい例として挙げられる。
特に電子供与性化合物は、色素前駆体群への電子移動後の増感色素、発色体または消色性色素ラジカルカチオンを素早く再生できるため高感度のために有用である。電子供与性化合物としては、酸化電位が増感色素、発色体または消色性色素の酸化電位よりも卑なものが好ましい。電子供与性化合物の好ましい具体例を以下に挙げるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２１６】
【化３８】
【０２１７】
電子供与性化合物としては特に、フェノチアジン系化合物（例えば１０−メチルフェノチアジン、１０−（４’−メトキシフェニル）フェノチアジン）、トリフェニルアミン系化合物（例えばトリフェニルアミン、トリ（４’−メトキシフェニル）アミン、ＴＰＤ系化合物（例えばＴＰＤ）等が好ましく、フェノチアジン系化合
物がさらに好ましい。
【０２１８】
なお、前述してきた本発明の増感色素、酸発生剤、塩基発生剤、色素前駆体、消色性色素、消色剤前駆体、電子供与性化合物等はオリゴマーまたはポリマーでも良く、その際は主鎖に含まれても側鎖に含まれても良く、共重合体であっても良い。
ポリマー主鎖としてはどのような構造でも良いが、ポリアクリレートやポリメタクリレート、ポリスチレン、ポリエチレンオキサイド等のポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース及びアシル化セルロース等が好ましく挙げられる。
その際、本発明のポリマーまたはオリゴマーとしては繰り返し単位が２以上１００万以下であり、好ましくは３以上１００万以下であり、より好ましくは５以上５０万以下であり、もっとも好ましくは１０以上１０万以下である。
またポリマーまたはオリゴマーの分子量としては好ましくは５００以上１０００万以下であり、より好ましくは１０００以上５００万以下であり、さらに好ましくは２０００以上１００万以下であり、最も好ましくは３０００以上１００万以下である。
【０２１９】
連鎖移動剤、架橋剤、熱安定剤、可塑剤、溶媒等の具体例として好ましい例は、特開２００５−９９７５３号に記載されている例が挙げられる。
【０２２０】
連鎖移動剤として好ましくは、チオール類であり、例えば、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズチアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、４−メチル−４Ｈ−１，２，４−トリアゾール−３−チオール、ｐ−ブロモベンゼンチオール、チオシアヌル酸、１，４−ビス（メルカプトメチル）ベンゼン、ｐ−トルエンチオールなどが挙げられる。
特に重合開始剤が２，４，５−トリフェニルイミダゾリルダイマーの場合は連鎖移
動剤を用いることが好ましい。
【０２２１】
本発明のホログラム記録材料には、保存時の保存性を向上させるために熱安定剤を添加することができる。
有用な熱安定剤にはハイドロキノン、フェニドン、ｐ−メトキシフェノール、アルキルおよびアリール置換されたハイドロキノンとキノン、カテコール、ｔ−ブチルカテコール、ピロガロール、２−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、フェノチアジン、およびクロルアニールなどが含まれる。
【０２２２】
可塑剤はホログラム記録材料の接着性、柔軟性、硬さ、およびその他の機械的諸特性を変えるために用いられる。可塑剤としては例えば、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールビス（２−エチルヘキサノエート）、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジエチルセバケート、ジブチルスベレート、トリス（２−エチルヘキシル）ホスフェート、トリクレジルホスフェート、ジブチルフタレート、アルコール類、フェノール類等が挙げられる。
【０２２３】
本発明のホログラム記録材料は通常の方法で調製されてよい。
例えば、本発明のホログラム記録材料の製膜方法としては、前記のバインダーや各成分を溶媒等に溶かしてスピンコーターまたはバーコーター等を用いて塗布しても良い。
その際、溶媒として好ましくは例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールジアセテート、乳酸エチル、セロソルブアセテートなどのエステル系溶媒、シクロヘキサン、トルエン、キシレンなどの炭化水素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ジメチルセロソルブなどのセロソルブ系溶媒、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、２−プロパノール、ｎ−ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶媒、２，２，３，３−テトラフルオロプロパノールなどのフッ素系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、１，２−ジクロロエタンなどのハロゲン化炭化水素系溶媒、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミドなどのアミド系溶媒、アセトニトリル、プ
ロピオニトリルなどのニトリル系溶媒が挙げられる。
【０２２４】
本発明のホログラム記録材料は、スピンコーター、ロールコーターまたはバーコーターなどを用いることによって基板上に直接塗布することも、あるいはフィルムとしてキャストしついで通常の方法により基板にラミネートすることもでき、それらによりホログラム記録材料とすることができる。
ここで、「基板」とは、任意の天然又は合成支持体、好適には柔軟性又は剛性フィルム、シートまたは板の形態で存在することができるものを意味する。
基板として好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、樹脂下塗り型ポリエチレンテレフタレート、火炎又は静電気放電処理されたポリエチレンテレフタレート、セルロースアセテート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ガラス等である。
使用した溶媒は乾燥時に蒸発除去することができる。蒸発除去には加熱や減圧を用いても良い。
【０２２５】
また本発明のホログラム記録材料は、各成分を含むバインダーをバインダーのガラス転移温度または融点以上の温度にしてメルトさせ溶融押し出しまたは射出成型して製膜しても良い。その際、バインダーとして反応性架橋バインダーを使用し、押し出しまたは成型後に架橋させて膜を硬化させ、膜強度を増しても良い。その場合、架橋反応にはラジカル重合反応、カチオン重合反応、縮合重合反応、付加重合反応等が使用できる。また、特開２０００−２５０３８２号、特開２０００−１７２１５４号等記載の方法も好ましく使用することができる。
また、バインダーを形成するモノマー溶液に各成分を溶解させておいた上でモノマーを熱重合または光重合させてポリマーとし、バインダーとして使用する方法も好ましく使用できる。その際の重合法としても、ラジカル重合反応、カチオン重合反応、縮合重合反応、付加重合反応等が使用できる。
【０２２６】
さらに、ホログラム記録材料の上に、酸素遮断のための保護層を形成してもよい。保護層は、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンテレフタレートまたはセロファンフィルムなどのプラスチック製のフィルムまたは板を静電的な密着、押し出し機を使った積層等により貼合わせるか、前記ポリマーの溶液を塗布してもよい。また、ガラス板を貼合わせてもよい。また、保護層と感光膜の間および／または、基材と感光膜の間に、気密性を高めるために粘着剤または液状物質を存在させてもよい。
【０２２７】
本発明のホログラム記録材料をホログラフィック光メモリ用途に用いる場合、ホログラム記録材料はホログラム記録前後で収縮等が起こらない方が信号再生時のＳ／Ｎ比向上の点でより好ましい。
そのため、例えば本発明のホログラム記録材料に特開２０００−８６９１４号記載の膨張剤を用いたり、特開２０００−２５０３８２号、同２０００−１７２１５４、特開平１１−３４４９１７号記載の耐収縮性のあるバインダーを用いることも好ましい。
また、特開平３−４６６８７号、同５−２０４２８８号、特表平９−５０６４４１号等記載の拡散要素を用いて干渉縞間隔を調節することも好ましい。
【０２２８】
特許文献１〜３、５〜８のような公知の通常のフォトポリマーでは多重記録を行うと、多重記録後半の方では重合がかなり進んだ所に記録することとなるため、多重記録前半に比べて、同じ信号を記録するにも露光時間を必要とする（感度が低下する）こととなり、システム設計上重大な問題とされていた。つまり、露光量に対して、屈折率変調量がリニアに上昇する範囲が非常に狭いことが問題とされていた。
それに対し、特に本発明の２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応及び６）色素消色反応の記録方法は干渉縞記録に重合を伴わない方式であり、また、４）潜像発色−発色体増感重合反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応による記録方法においても、ホログラム露光（第１の工程）の際に重合反応をほとんど伴わなわず、第２の工程の全面露光にて一括して重合による屈折率変調を行う方式である。したがって、２）〜４）、６）、７）いずれの方法においても多くの多重記録が可能であり、さらに、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま、つまり露光量に対して屈折率変調量がリニアに上昇しながら多重記録することができるため、広いダイナミックレンジを取ることができる。このように、発色方式、消色方式または潜像増幅方式を用いる本発明の２）〜４）及び６）７）の記録方式は、上記多重記録適性の点で大変有利である。
これは、高密度（容量）化、記録システム簡略化、Ｓ／Ｎ比向上等の点で好ましい。
【０２２９】
以上のように、本発明のホログラム記録材料は、前述の課題を抜本的に解決した、とりわけ高感度と良保存性、乾式処理、多重記録特性（高記録密度）を両立できる全く新しい記録方式を与えるものであり、特に、光記録媒体（ホログラフィック光メモリ）に用いることが好ましい。
【０２３０】
本発明のホログラム記録材料を光記録媒体として用いる場合には、特開２００４−２６５４７２号記載の媒体構成としても良いし、その際は特開２００４−３３５０４４号記載のシステムを用いて記録再生を行うことも好ましい。また、特開２００４−１７７９５８号、特開２００４−２７２２６８号等記載のシステムを用いて記録再生を行うことも好ましい。
【０２３１】
さらに、本発明のホログラム記録材料は、光記録媒体の他にも、３次元ディスプレイホログラム、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ、例えば、自動車搭載用の
ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）、光ディスク用ピックアップレンズ、ヘッドマウントディスプレイ、液晶用カラーフィルター、反射型液晶反射板、レンズ、回折格子、干渉フィルター、光ファイバー用結合器、ファクシミリ用光偏光器、建築用窓ガラス）、書籍、雑誌等の表紙、ＰＯＰなどのディスプレイ、ギフト、偽造防止用のセキュリティ目的としてクレジットカード、紙幣、包装などに好ましく用いることができる。
【０２３２】
［実施例］
以下に、本発明の具体的な実施例について実験結果を基に説明した。勿論、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【０２３３】
［発色方式によるホログラム記録方法］
【０２３４】
赤色灯下にて、表１に示した増感色素、電子供与性化合物、酸発生剤、色素前駆体、添加剤、バインダーＰＭＭＡ−ＥＡ（ポリ（メチルメタクリレート−５％エチルアクリレート）共重合体、Ｍｗ１０１０００）を、２〜４倍質量の塩化メチレン（必要によりアセトンまたはアセトニトリルも併用した）に溶解し、ホログラム記録材料用組成物１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較試料用組成物１、２、３を調液した。なお％はすべてバインダーＰＭＭＡ−ＥＡに対した質量％を表す。
【０２３５】
【化３９】
【０２３６】
【表１】
【０２３７】
このホログラム記録材料用組成物ホログラム記録材料用組成物１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較試料用組成物１、２、３を厚さが約８０μｍになるようにブレードを用いてガラス基板に塗布（必要なら重ね塗り）し、感光層を形成した後、４０℃で２日間乾燥して溶媒を留去した。さらに感光層上をＴＡＣ膜で覆うことにより、ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１、２、３を作製した。
【０２３８】
ホログラム記録材料を、図１に示す透過型ホログラム記録用の２光束光学系により、光源としてＹＡＧレーザー２倍波（５３２ｎｍ、出力２Ｗ）を用いて露光し記録した。物体光と参照光のなす角は３０度である。ビームは０．６ｃｍの直径と８ｍＷ／ｃｍ２の強度とを有しており、ホログラフィー露光時間を０．１〜２０００秒の範囲（照射エネルギーにして０．８〜１６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲）変化させて露光した。ホログラムに露光している間、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６３２ｎｍのビームをブラック角にて露光領域の中心に通し、その透過光に対した回折光の比（相対回折効率）を実時間で測定した。なお６３２ｎｍには増感色素の吸収がないため、Ｈｅ−Ｎｅレーザーはホログラム記録材料を感光させない。
【０２３９】
ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１、２、３における最大回折効率及び収縮率の評価結果を表２に記す。なお、収縮率は反射型ホログラムを記録した際の最大回折波長の変化から求めた。なお、比較例４として、特開平６−４３６３４号実施例１のラジカル重合フォトポリマー方式ホログラム記録材料を作成した。
【０２４０】
【表２】
【０２４１】
表２から、本発明のホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３は、比較ホログラム記録材料１〜４に比べて回折効率が高く、多重記録の点で有利であることがわかる。
【０２４２】
また、公知の特開平６−４３６３４号記載の比較例４はラジカル重合を伴なうフォトポリマー方式であるため５％を超える大きな収縮を伴ない、特にホログラフィックメモリ用途としてはＳ／Ｎ比が極めて悪化し不向きである。それに対し、本発明のホログラム記録材料ホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３は、物質移動と重合を用いないで発色反応を用いた屈折率変調によるホログラム記録を行う、フォトポリマー方式とは全く異なる記録方式であるため、高い回折効率と０．０１％以下の極めて小さい収縮率を両立できることがわかり、特にホログラフィックメモリ用途に適している。
【０２４３】
さらに、本発明のホログラム記録材料は露光量（ｍＪ／ｃｍ２）に応じてほぼリニアーにΔｎ（干渉縞における屈折率変調量、回折効率と膜厚からクーゲルニックの式に基づいて計算）が上昇し、多重記録の際有利である。
【０２４４】
実際に、本発明のホログラム記録材料を用い、前記最大回折効率を与えた露光量の１０分の１の光量で、参照光の角度を２度ずつ変えて同じ場所に１０回の多重ホログラム記録を行った後、再生光の角度を２度ずつ変更して照射することによりそれぞれの物体光を再生することが可能なことを確かめた。つまり、本発明のホログラム記録材料は同じ露光量にて多重記録が可能であり、多重記録適性を有したことがわかる。このように本発明のホログラム記録材料は数多くの多重記録が可能であるため、高密度（容量）記録が可能である。
【０２４５】
それに対し、特開平６−４３６３４号を始めとする公知のフォトポリマー方式ホログラム記録材料は、多重記録後期はフォトポリマーの重合が進んで記録に必要なモノマーの移動が遅くなり、同じ記録を行うのに際し初期に比べてより多くの照射光量を必要とすることがわかり、多重度つまり記録密度を向上させるに際し問題であることがわかった。
【０２４６】
さらに、本発明のホログラム記録材料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３及び比較ホログラム記録材料１〜４をホログラム記録後８０℃ｄｒｙ条件で２週間暗保存し、その後再び回折効率を測定した。フレッシュ時の回折効率に対する、８０℃ｄｒｙ１週間保存後の回折効率の残存率を以下の表３にまとめた。
【０２４７】
【表３】
【０２４８】
表３から、本発明の増感色素及び酸発生剤、特に一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いたホログラム記録材料は暗保存性に極めて優れることがわかる。
【０２４９】
なお、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、増感色素をＳＳ−２、ＳＳ−３、ＳＳ−５、ＳＳ−８、ＳＳ−１１、ＳＳ−１２、ＳＳ−１３、ＳＳ−１５、ＳＳ−１６、ＳＳ−２４、ＳＳ−２５、ＳＳ−２７、ＳＳ−２９、ＳＳ−３０に変更しても同様な効果が得られた。
さらに、一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いる際には、増感色素をＳ−１、Ｓ−４、Ｓ−６、Ｓ−８、Ｓ−１０、Ｓ−１１、Ｓ−１９、Ｓ−２３、Ｓ−３１、Ｓ−３３、Ｓ−３４、Ｓ−４３、Ｓ−４５、Ｓ−４６、Ｓ−５０、Ｓ−５８、Ｓ−６７、Ｓ−７１、Ｓ−７３〜Ｓ−７５、Ｓ−７７、Ｓ−８０、Ｓ−８１、Ｓ−８８、Ｓ−９１、Ｓ−９２、Ｓ−９４〜Ｓ−９６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、酸発生剤をＰＩ−２〜ＰＩ−７、ＰＩ−１３〜ＰＩ−１７、ＰＩ−１９〜ＰＩ−２１、ＰＩ−２９〜ＰＩ−３４、ＰＩ−４０〜ＰＩ−４５、ＰＩ−４７〜ＰＩ−４９に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて酸発色型色素前駆体をＬ−１、Ｌ−３、ＬＣ−９、ＬＣ−１１、ＬＣ−１２、ＬＣ−１６〜ＬＣ−１８、ＬＣ−２０、ＬＣ−２１、ＬＣ−２３、ＬＣ−３０、ＬＣ−３２〜ＬＣ−３６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて電子供与体をＡ−２、Ａ−４〜Ａ−９、Ａ−１２〜Ａ−１４に変更しても同様な効果が得られた。
また試料１−１、１−２、２−１〜２−５、３−１〜３−３にて、バインダーをポリメチルメタクリレート（Ｍｗ９９６０００、３５００００、１２００００）、ポリ（メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合体（Ｍｗ７５０００）、ポリビニルアセタール（Ｍｗ８３０００）、ポリカーボネート、セルロースアセテートブチレート等に変更しても同様な効果が得られた。
【実施例２】
【０２５０】
［消色方式（増感色素＋消色性色素）によるホログラム記録方法］
【０２５１】
赤色灯下にて、表４に示した増感色素、電子供与性化合物、酸発生剤、酸消色性色素、バインダーＰＭＭＡ−ＥＡ（ポリ（メチルメタクリレート−５％エチルアクリレート）共重合体、Ｍｗ１０１０００）を２〜４倍質量の塩化メチレン（必要によりアセトンまたはアセトニトリルも併用する）に溶解し、ホログラム記録材料用組成物５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較試料用組成物５、６を調液した。なお％はすべてバインダーＰＭＭＡ−ＥＡに対する質量％を表す。
【０２５２】
【表４】
【０２５３】
このホログラム記録材料用組成物５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較試料用組成物５、６を厚さが約８０μｍになるようにブレードを用いてガラス基板に塗布（必要なら重ね塗り）し、感光層を形成した後、４０℃で２日間乾燥して溶媒を留去した。さらに感光層上をＴＡＣ膜で覆うことにより、ホログラム記録材料
５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較５、６を作製した。
【０２５４】
ホログラム記録材料を、図１に示す透過型ホログラム記録用の２光束光学系により、光源としてＹＡＧレーザー２倍波（５３２ｎｍ、出力２Ｗ）を用いて露光し記録した。物体光と参照光のなす角は３０度である。ビームは０．６ｃｍの直径と８ｍＷ／ｃｍ２の強度とを有しており、ホログラフィー露光時間を０．１〜２０００秒の範囲（照射エネルギーにして０．８〜１６０００ｍＪ／ｃｍ２の範囲）変化させて露光した。ホログラムに露光している間、Ｈｅ−Ｎｅレーザー６３２ｎｍのビームをブラック角にて露光領域の中心に通し、その透過光に対する回折光の比（相対回折効率）を実時間で測定した。なお６３２ｎｍには増感色素の吸収がないため、Ｈｅ−Ｎｅレーザーはホログラム記録材料を感光させない。
【０２５５】
ホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較ホログラム記録材料５、６における最大回折効率、感度、及び収縮率の評価結果を表５に記す。なお、収縮率は反射型ホログラムを記録した際の最大回折波長の変化から求めた。なお、比較例として、特開平６−４３６３４号実施例１のラジカル重合フォトポリマー方式ホログラム記録材料４を作成した。
【０２５６】
【表５】
【０２５７】
表５から、本発明のホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３は、比較ホログラム記録材料４〜６に比べて回折効率が高く、多重記録の点で有利であることがわかる。
【０２５８】
また、公知の特開平６−４３６３４号記載の比較例４はラジカル重合を伴なうフォトポリマー方式であるため５％を超える大きな収縮を伴ない、特にホログラフィックメモリ用途としてはＳ／Ｎ比が極めて悪化し不向きである。それに対し、本発明のホログラム記録材料ホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３は、物質移動と重合を用いないで消色反応を用いた屈折率変調によるホログラム記録を行う、フォトポリマー方式とは全く異なる記録方式であるため、高い回折効率と０．０１％以下の極めて小さい収縮率を両立できることがわかり、特にホログラフィックメモリ用途に適している。
【０２５９】
さらに、本発明のホログラム記録材料は露光量（ｍＪ／ｃｍ２）に応じてほぼリニアーにΔｎ（干渉縞における屈折率変調量、回折効率と膜厚からクーゲルニックの式に基づいて計算）が上昇し、多重記録の際有利である。
【０２６０】
実際に、本発明のホログラム記録材料を用い、前記最大回折効率を与えた露光量の１０分の１の光量で、参照光の角度を２度ずつ変えて同じ場所に１０回の多重ホログラム記録を行った後、再生光の角度を２度ずつ変更して照射することによりそれぞれの物体光を再生することが可能なことを確かめた。つまり、本発明のホログラム記録材料は同じ露光量にて多重記録が可能であり、多重記録適性を有したことがわかる。このように本発明のホログラム記録材料は数多くの多重記録が可能であるため、高密度（容量）記録が可能である。
【０２６１】
それに対し、特開平６−４３６３４号を始めとする公知のフォトポリマー方式ホログラム記録材料は、多重記録後期はフォトポリマーの重合が進んで記録に必要なモノマーの移動が遅くなり、同じ記録を行うのに際し初期に比べてより多くの照射光量を必要とすることがわかり、多重度つまり記録密度を向上させるに際し問題であることがわかった。
【０２６２】
さらに、本発明のホログラム記録材料５−１〜５−５、６−１〜６−３及び比較ホログラム記録材料４〜６をホログラム記録後８０℃ｄｒｙ条件で２週間暗保存し
、その後再び回折効率を測定した。フレッシュ時の回折効率に対する、８０℃ｄｒｙ
１週間保存後の回折効率の残存率を以下の表６にまとめた。
【０２６３】
【表６】
【０２６４】
表６から、本発明の増感色素及び酸発生剤、特に一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いたホログラム記録材料は暗保存性に極めて優れることがわかる。
【０２６５】
なお、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、増感色素をＳＳ−２、ＳＳ−３、ＳＳ−５、ＳＳ−８、ＳＳ−１１〜ＳＳ−１６、ＳＳ−２４、ＳＳ−２５、ＳＳ−２７、ＳＳ−２９、ＳＳ−３０に変更しても同様な効果が得られた。
さらに、一般式（１−１）または（１−２）で表される本発明の酸発生剤を用いる際には、増感色素をＳ−１、Ｓ−４、Ｓ−６、Ｓ−８、Ｓ−１０、Ｓ−１１、Ｓ−１９、Ｓ−２３、Ｓ−３１、Ｓ−３３、Ｓ−３４、Ｓ−４３、Ｓ−４５、Ｓ−４６、Ｓ−５０、Ｓ−５８、Ｓ−６７、Ｓ−７１、Ｓ−７３〜Ｓ−７５、Ｓ−７７、Ｓ−８０、Ｓ−８１、Ｓ−８８、Ｓ−９１、Ｓ−９２、Ｓ−９４〜Ｓ−９６に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、酸発生剤をＰＩ−２〜ＰＩ−７、ＰＩ−１３〜ＰＩ−１７、ＰＩ−１９〜ＰＩ−２１、ＰＩ−２９〜ＰＩ−３４、ＰＩ−４０〜ＰＩ−４５、ＰＩ−４７〜ＰＩ−４９に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて酸消色性色素を酸消色性色素をＧ−２０〜２５、Ｇ−２７〜Ｇ−３２、Ｇ−３５、Ｇ−３６、Ｇ−３８〜Ｇ−４１、Ｇ−４６〜Ｇ−４８、Ｇ−５１、Ｇ−５３、Ｇ−５４に変更しても同様な効果が得られた。
また、試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて電子供与体をＡ−２、Ａ−４〜Ａ−９、Ａ−１２〜Ａ−１４に変更しても同様な効果が得られた。
また試料５−１〜５−５、６−１〜６−３にて、バインダーをポリメチルメタクリレート（Ｍｗ９９６０００、３５００００、１２００００）、ポリ（メチルメタクリレート−ブチルアクリレート共重合体（Ｍｗ７５０００）、ポリビニルアセタール（Ｍｗ８３０００）、ポリカーボネート、セルロースアセテートブチレート等に変更しても同様な効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【０２６６】
【図１】ホログラム露光用の２光束光学系を説明する概略図である。
【符号の説明】
【０２６７】
１０ ＹＡＧレーザー
１２ レーザービーム
１４ 鏡
２０ ビームスプリッター
２２ ビームセグメント
２４ 鏡
２６ 空間フィルター
２８ 試料
３０ ホログラム記録材料
３２ Ｈｅ−Ｎｅレーザービーム
３４ Ｈｅ−Ｎｅレーザー
３６ 検出器
３８ 回転ステージ
４０ビームエキスパンダー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むことを特徴とするホログラム記録材料。
【化１】
一般式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表す。ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は同じでも異なっても良い。Ｘ１−は陰イオンを表す。
【請求項２】
一般式（１−１）、（１−２）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−３）、（１−４）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【化２】
一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、（１−２）に同義である。
【請求項３】
一般式（１−３）、（１−４）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−５）、（１−６）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【化３】
一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）におけるそれと同義である。
【請求項４】
一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかにて表される酸発生剤を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項１〜３記載のホログラム記録方法。
【請求項５】
一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【化４】
一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表す。
【請求項６】
一般式（２−４）または（２−５）にて、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２が電子求引性基の置換したアルキル基であることを特徴とする請求項５記載のホログラム記録材料。
【請求項７】
一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項５、６記載のホログラム記録方法。
【請求項８】
請求項１、２および３に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される酸発生剤及び請求項５に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を共に用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項４、７記載のホログラム記録方法。
【請求項９】
請求項４、７または８記載の、２）発色反応または３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応によるホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含み、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１０】
請求項４、７、または８記載の、４）潜像発色−発色体増感重合反応によりホログラム記録する方法において、少なくとも潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とする請求項４、７または８記載のホログラム記録方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有し、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１２】
請求項４、７または８記載の、６）色素消色反応によるホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とし、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１３】
請求項４、７または８記載の、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応によりホログラム記録する方法にて、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸発生剤から酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とする請求項４、７または８記載のホログラム記録方法。
【請求項１４】
請求項１３記載のホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有することを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１５】
請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４記載のホログラム記録材料が増感色素または色素前駆体から生成する発色体のラジカルカチオンを還元する能力を有する電子供与性化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４記載のホログラム記録材料。
【請求項１６】
請求項１５記載の電子供与性化合物がフェノチアジン類であることを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録材料。
【請求項１７】
請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４〜１６記載のホログラム記録が書き換えできない方式であることを特徴とする請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４〜１６記載のホログラム記録材料。
【請求項１８】
請求項１〜１７記載のホログラム記録材料を用いて体積位相型ホログラム記録を行うことを特徴とする体積位相型ホログラム記録方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８記載のホログラム記録材料を用いて、１０回以上の多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項２０】
請求項１９にて、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることを特徴とする請求項１９記載のホログラム記録方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０記載のホログラム記録材料から成る光記録媒体。
【請求項２２】
請求項１〜２１記載のホログラム記録材料が保存時に遮光カートリッジ内に保存されていることを特徴とする光記録媒体。
【請求項１】
一般式（１−１）または（１−２）で表される酸発生剤を含むことを特徴とするホログラム記録材料。
【化１】
一般式（１−１）、（１−２）中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立に電子求引性置換基を表し、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６はそれぞれ独立に置換基を表す。ａ１、ａ２、ａ３はそれぞれ独立に１〜５の整数を表し、ａ４は０〜５の整数を表し、ａ５、ａ６はそれぞれ独立に０〜４の整数を表す。ａ１〜ａ６が２以上の時は複数のＲ１〜Ｒ６は同じでも異なっても良い。Ｘ１−は陰イオンを表す。
【請求項２】
一般式（１−１）、（１−２）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−３）、（１−４）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【化２】
一般式（１−３）、（１−４）中、Ｒ１、Ｒ４、ａ１、ａ４、Ｘ１−は一般式（１−１）、（１−２）に同義である。
【請求項３】
一般式（１−３）、（１−４）で表される酸発生剤が、それぞれ一般式（１−５）、（１−６）にて表されることを特徴とするホログラム記録材料。
【化３】
一般式（１−５）、（１−６）中、Ｘ１−は一般式（１−１）におけるそれと同義である。
【請求項４】
一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかにて表される酸発生剤を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項１〜３記載のホログラム記録方法。
【請求項５】
一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を含むホログラム記録材料。
【化４】
一般式（２−１）〜（２−４）中、Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ１３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。
一般式（２−４）、（２−５）中、Ｒ１８、Ｒ１９、Ｒ２０、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はそれぞれ独立にアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１８とＲ１９、Ｒ２０とＲ２１、Ｒ２２とＲ２３はそれぞれ連結して環を形成しても良い。
一般式（２−５）中、ｎ１は０、１、３、４いずれかの数字を表す。
【請求項６】
一般式（２−４）または（２−５）にて、Ｒ１８、Ｒ２０、Ｒ２２が電子求引性基の置換したアルキル基であることを特徴とする請求項５記載のホログラム記録材料。
【請求項７】
一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項５、６記載のホログラム記録方法。
【請求項８】
請求項１、２および３に記載の、一般式（１−１）〜（１−６）にて表される酸発生剤及び請求項５に記載の、一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかにて表される増感色素を共に用い、１）重合反応、２）発色反応、３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応、４）潜像発色−発色体増感重合反応、５）固有複屈折率を有する化合物の配向変化、６）色素消色反応、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応のいずれかの方法により干渉縞を屈折率変調として記録することを特徴とする請求項４、７記載のホログラム記録方法。
【請求項９】
請求項４、７または８記載の、２）発色反応または３）潜像発色−発色体自己増感増幅発色反応によるホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態または色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
を含み、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１０】
請求項４、７、または８記載の、４）潜像発色−発色体増感重合反応によりホログラム記録する方法において、少なくとも潜像としてホログラム再生光波長に吸収のない発色体をホログラム露光により生成する第１の工程と、その発色体潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有し、それらを乾式処理にて行うことを特徴とする請求項４、７または８記載のホログラム記録方法。
【請求項１１】
請求項１０記載のホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）第１の工程にて増感色素励起状態から、または第２の工程にて色素前駆体から成る発色体励起状態からの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）酸が付加することにより元の状態から吸収が長波長化しかつホログラム再生光波長に吸収を有さない発色体となることができる色素前駆体、
４）第１の工程にて増感色素励起状態から、第２の工程にて発色体励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有し、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１２】
請求項４、７または８記載の、６）色素消色反応によるホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）ホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、及び
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
を有し、増感色素がホログラム露光により励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、屈折率変調により干渉縞を形成することを特徴とし、さらに１）の増感色素として一般式（２−１）〜（２−５）のいずれかで表される増感色素、２）の酸発生剤として一般式（１−１）〜（１−６）のいずれかで表される酸発生剤の、いずれかまたは両方を用いることを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１３】
請求項４、７または８記載の、７）残存消色色素潜像−潜像増感重合反応によりホログラム記録する方法にて、ホログラム露光波長に吸収を有する増感色素がホログラム露光時に光を吸収して励起状態を生成した後、酸発生剤へ電子移動することにより酸発生剤から酸を発生させ、その酸が消色性色素を消色することにより、消色されなかった残存消色性色素を潜像とする第１の工程と、その残存消色性色素潜像にホログラム露光とは異なる波長の光を照射することにより、エネルギー移動または電子移動により重合開始剤を活性化させて重合を起こし、干渉縞を屈折率変調として記録する第２の工程を有することを特徴とする請求項４、７または８記載のホログラム記録方法。
【請求項１４】
請求項１３記載のホログラム記録方法に用いるホログラム記録材料が、少なくとも、
１）第１の工程のホログラム露光にて光を吸収し励起状態を生成する増感色素、
２）増感色素励起状態またはからの電子移動により酸を発生する酸発生剤、
３）ホログラム再生光波長に吸収を有さず、さらに酸により消色する消色性色素、
４）第２の工程にて残存消色性色素励起状態から電子移動またはエネルギー移動することにより、重合性化合物の重合を開始することができる重合開始剤（場合により２）の酸発生剤を兼ねる）、
５）重合性化合物、及び
６）バインダー、
を有することを特徴とするホログラム記録材料。
【請求項１５】
請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４記載のホログラム記録材料が増感色素または色素前駆体から生成する発色体のラジカルカチオンを還元する能力を有する電子供与性化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４記載のホログラム記録材料。
【請求項１６】
請求項１５記載の電子供与性化合物がフェノチアジン類であることを特徴とする請求項１５記載のホログラム記録材料。
【請求項１７】
請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４〜１６記載のホログラム記録が書き換えできない方式であることを特徴とする請求項１〜３、５、６、９、１１、１２または１４〜１６記載のホログラム記録材料。
【請求項１８】
請求項１〜１７記載のホログラム記録材料を用いて体積位相型ホログラム記録を行うことを特徴とする体積位相型ホログラム記録方法。
【請求項１９】
請求項１〜１８記載のホログラム記録材料を用いて、１０回以上の多重記録を行うことを特徴とするホログラム記録方法。
【請求項２０】
請求項１９にて、多重記録の際の露光量がいずれの多重記録の際も終始一定のまま多重記録できることを特徴とする請求項１９記載のホログラム記録方法。
【請求項２１】
請求項１〜２０記載のホログラム記録材料から成る光記録媒体。
【請求項２２】
請求項１〜２１記載のホログラム記録材料が保存時に遮光カートリッジ内に保存されていることを特徴とする光記録媒体。
【図１】
【公開番号】特開２００７−２３３１５５（Ｐ２００７−２３３１５５Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５６３５３（Ｐ２００６−５６３５３）
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（３０６０３７３１１）富士フイルム株式会社 (25,513)
【Ｆターム（参考）】
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