TW201001102A - Photopolymerizable compositions - Google Patents

Description

201001102 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於全像記錄媒體、全像感應器、製造全像 媒體之方法、製造感應器之方法、記錄全像影像之方法及 偵測外在刺激之方法。 【先前技術】 目前已知之全像記錄媒體及感應器具有諸多缺點。舉 例而言，在以齒化銀為基的記錄媒體的情況下，齒化銀粒 子必須擴散至聚合物基質中，產生低成本效益及環境不友 好性。此外，以画化銀為基的記錄媒體不適用於某些烕應 器應用。 US 4,416,975 (Green等人）揭示一種使用含有丙烯醯 基及順丁烯二醯亞胺基之化合物的光聚合方法。在實施例^ 中，首先藉由使用中壓汞燈照射使含有N_(2_(甲基丙烯醯基 氧基）乙基）-2,3-二甲基順丁烯二醯亞胺之組成物聚合。隨後 將塗層使用中壓汞燈經由負片（negatlve)照射，繼:顯^。 §亥方法產生洋雕影像。所述方法誘發所照射塗層區之形成 或隨機交聯。該參考文獻並未揭示產生繞射條紋或記錄全 像圖之方法。 ° ^ WO 03/G88234揭示—種可再寫性體積全像圖記錄及儲 存媒體。全像儲存媒體含有在全像圖形成期間的可逆光環 加成反應中反應之寫人份。該文獻教示該媒體 括將基質前驅物/寫入組份混合物沈積於兩個板之間。：文 201001102 獻教示使混合物固化可導致材料收縮且可能改變板之平行 性及/或間距，此不利地影響媒體之光學特性。亦揭示諸多 方法以避免該問題。WO 03/088234並未揭示物理或化學特 性回應刺激而變化的全像記錄媒體。 WO 2007/060648揭示一種包含全像元件之感應器，其 中物理、化學或光學特徵隨圍繞該元件之空氣中的相對濕 度或水份含量變化而變化。全像元件由包含單體、黏合劑、 交聯單體、電子供體及增敏劑之全像記錄媒體形成。交聯 單體及黏合劑形成基質，且所有其他組份懸浮。經由基質 之照射區中的單體之光聚合而記錄全像圖，該光聚合產生 局部折射率之變化。 通吊精由將烯糸不飽和單體及光引發劑擴散於黏合劑 (交聯聚合物網路（例如P〇ly HEMA水凝膠）或親水性聚 合物（例如PVA))中來製備光聚合物全像記錄媒體。隨後

將光回應μ合物《於雷射m舉使曝露區中黏合 劑内之單體聚合。該對雷射异 曝路亦產生條紋且記錄曝 路區中之全像圖。然而，井肀 跑〜 先聚合物全像記錄媒體（黏合劑 ，、早體）之未曝露區並不稃定 人 个精、疋未曝露區中之單體傾向於 奴拽咖合，此可能造成不良繞 ,, 見射效率及非所欲之波長轡 。此外，未曝露區中單體 窄人札 平聪及黏合劑之相分離進一步使光

s 全像記錄媒體之全像特性π A 基的圮錄媒體之該非所欲特性 物為 铋炙如 外該等媒體中亦難以々 錄多個全像影像。因此，以光 難X ^ 不適用於感應器。 ，口物為基的記錄媒體通常 201001102 【發明内容】 本發明之一具體實例係關於一種全像感應器，其包含 (a )包含聚合物基質之全像記錄媒體，及（b )至少一個在 及王像。己錄媒體中記錄為繞射條紋之全像影像，其中繞射 條、、文I 3包括ί衣狀橋之二聚結構。全像記錄媒體藉由提供 至少一個輸出信號而回應外在刺激。 本發明之一具體實例亦係關於全像記錄媒體。全 錄媒體包含(a)聚合物基質，&⑴複數個可二聚化學基 :其：（1)可二聚化學基團藉由經由光環加成形成環狀 而·—~ ’ Η ( 1 i、"ϊγγ — 1¾ /l c» )了一聚化予基團以一定密度分 聚合物基質中以足以允許⑴藉由使可二聚化學基團j ==錄全像圖及⑺在聚合物基質回應外在刺激 之存在之後偵測該全像圖之光學特性變化。 本發明之-具體實例亦係關於一種偵 ::方法。該方法包含回應外在刺激改變二聚結構= :此及相對於可二聚化學基團之相對空間位置二: 察全像影像戋可迦疲 > 人/A 权供了觀 存在或變化表明 像變化，可觀察全像影像之 仔隹次史化表明外在刺激之存在。 法。具體實例亦係關於—種記錄全像影像之方 於彼此及相對於:/ ’A⑺保持該等二聚結構相對 …傍1 聚之可二聚化學基團之空間位置，以 …王讀且在隨後外在刺激存在時實現所記錄全像影 201001102 像之受控可觀察回應。受控可觀 ㈣回應通常為輸出信號。 舉幻而§，大控可觀察回應可為所記錄全像影像以受 式之再現波長（刪ay waveIength)變化，例如在外在· 存在下朝向較長波長變化。 激 本發明之-具體實例亦係關於—種記錄全像影像 法，該方法包含：（a)回應顯現該全像影像之光子使可二取 化學基團經由光環加成二聚以形成二聚結構，⑴保： 等二聚結構相料彼此及相對於未二聚之可二聚化學基^ 之工門位置’巾以一定方式保持所記錄之全像影像以在隨 後外在刺激存在時，實現所記錄全像影像隨二聚及保持變 化之受控可觀察回應。 本發月之具體實例亦係關於一種記錄全像影像之方 法’該方法包含··（ a)保持可二聚化學基團及二聚結構之空 間位置，其中可二聚化學基團經由光環加成形成二聚： 構；及（b)回應顯現該全像影像之光子使可二聚化學基團 經由光％加成二聚以形成二聚結構而保持所記錄之全像影 像，同時（c)在隨後外在刺激存在時實現所記錄全像影像 隨二聚及保持變化之受控可觀察回應。 本發明之一具體實例亦係關於一種偵測外在刺激之存 在的方法1方法包含⑴提供—種全像感應器及（2) 偵測至 > 個由該全像感應器提供之輸出信號之存在，從 而偵測外在刺激之存在。全像感應器包括（a)具有聚合物 基質之全像s己錄媒體及（b )至少一個在該全像記錄媒體中 記錄為繞射條紋之全像影像，其巾繞射條紋包含包括環狀 201001102 橋之二聚結構。人 個輸出信號 王像δ己錄媒體藉由提

而回應外在刺激。 风1/、主V 本發明之一具體實例亦係關於—種 方法。該方法包含在全像記錄媒體中將至\,、 之 記錄為繞射條紋，該全像記 f個全像影像 ㈤複數個藉由經由光環加成形成;=聚合物基質及 化學基團；其中繞射條紋包含複數：:::广聚之可二聚 構，…全像記錄媒體藉由提供橋之二聚結 應外在刺激。 ' 夕一個輸出信號而回 來製備之全像感應器。 砍万法中之任一者 本發明之-具體實例亦係關於 包含聚合物基質及藉由經 己錄媒體，其 化學基團。全像 二％狀橋而二聚之 而L 體之物理或化學特性回應外在刺激 之優點。遠Γ象記錄媒體提供優於以光聚合物為基的媒體 射=節體係依賴於光聚合來誘發折 媒體中的折射率調節由光環加成誘發。 王像。己錄 人人本發明之一具體實例亦係關於一種全像感應器，其包 錄媒體及至少_個在該全像記錄媒體中記錄為繞 射條紋之影像。繞射條紋包含包括環狀橋之二聚化學基 ^全像記錄媒體II由產生至少一個讀出信號而回應外在 刺激。 本發明之一具體實例亦係關於一種偵測外在刺激之方 201001102 法’其包含向包含+後 # r t 象δ己錄媒體及至少一個在該全像記錄 條、，文之影像的全像感應器施加外在刺 激，其中繞射條紋包含句 匕3包括裱狀橋之二聚化學基團，且令 像記錄媒體藉由產生5 ,丨、—μ # b >上 v 個s賣出k號而回應外在刺激； 及偵測至少一個讀出信號。 、、本發明之-具體實例亦係勘—種製造全像感應器之 八ιέ (a)製造或提供一種全像記錄媒體，其包含 *聚口物基處及（u )藉由經由光環加成形成環狀橋而二 /化干基團，及（b )在該全像記錄媒體中將至少一個影 像兒錄為繞射條紋。繞射條紋包含包括環狀橋之二聚化學 基團。全像記錄媒體藉由產生至少一個讀出信號而回應外 在刺激。 本發明之具體實例之全像記錄媒體具有諸多優點。相 對於以齒化銀為基的及其他類型全像記錄媒體而言，其製 造過裎得以簡化，因為可去除將銀粒子擴散於聚合物基質 中之步驟。藉由選擇聚合物基質之材料及可二聚化學基 團’本發明記錄媒體之具體實例及包含其之感應器可經最 佳化以用於各種領域，諸如醫學診斷及監視（例如免疫診 斷、葡萄糖監視）及安全應用。此外，光環加成反應不僅 可用於產生干涉圖案條紋，且可用於產生交聯聚合物基 貝 例如水凝膠。此因為允許在一步方法中產生全像感應 器而進—步簡化了製造方法。此外，使用本發明具體實例 之全像記錄媒體記錄之全像圖具有優良繞射效率。 9 201001102 【實施方式】 上文將由以下如隨附圖式所筇昍々丄 κ明之本發明之例示性具 體實例之更特定描述而顯而易男， ^ 其中在不同視圖中，類 似引用標號係指相同部件。該算_ 4 ^ ^ 你寺圖式並非必然按比例繪 製’替代地，其重點在於說明本發明之具體實例。 以下為本發明之例示性具體實例之描述。 除非另有所述，否則如本文所用之術語「烷基 鏈或支鏈飽和單價烴，通常為Ci-C2〇，較佳為 直 」包括 C1-C10 或C1-C6。烷基之實例包括（但不限於）甲基、乙基、丙基、 異丙基及第三丁基。經取代之烷基之合適取代基包括·〇η' -SH、鹵素、氰基、硝基、胺基、_c〇〇H、_c〇x(其中x=ci、

Br' I)、C1-C3 烷基、C1_C3 鹵烷基、C1_C3 烷氧基、cl_c3 鹵烷氧基或C1-C3烷基硫基、或_(CH2)p_(CH2VC(〇)〇H， 其中p及q獨立地為1至1〇之整數。 女本文所用之術語Γ J哀烧基」為非芳族飽和碳環部分。 裒院基之實例包括（但不限於）環丙基、環丁基、環戊基、 環己基及環庚基。環烷基之合適取代基如上對於烷基所定 義。 如本文所用之術語「烴環」為通常具有四至八員、較 佳五至’、員之兔環系統’其中一或多個鍵視情況不飽和。 如本文所用之「二烷基」或「伸烷基」為具有結構式 -(CRkROf之一部分，其中Rk及R丨可各自獨立地為氫或上 述視情況經取代之烷基中之任一者，且m為大於或等於上 之整數。 10 201001102 如本文所用之術語「烷氧美立 其中烷基如上所定義。 土」忍谓「烷基-〇_」基團’ 如本文所用之術語「 實例包括（但不限於）笨基指碳環芳族基。芳基之 如本文所用之術語「 ~ 。 其中芳基如上所定義。土 土」意謂「芳基-O-J基團， 術語「非著族雜環J係指通常具有四至 至六貝之非芳族碳環系統，其 m 争乂佳五 四個環碳各自經諸如Ν、ο 、 5個J衣叙、較佳—至 可視情況不飽和。非芳族雜t雜原子置換。非芳族雜環 9卜 戶方族雜王展之實例包括3-四氫咬略其 2-四氫哌喃基、3_四氫哌 L天南基、 从辰南基、4-四氫哌喃基、「 雜環戊烷基、[1，3]_-炉雜丄 LL3]-二氧 Ί ^ w 瓜雜％戊貌基、二氧雜環己烷Α 2-四氫噻吩基、3_四氫噻 匕烷基' 琳基'2-硫代嗎琳基…二：:琳基、3爾、4-嗎 洛❿—定基、3二=基:4_硫代嗎琳基…比 比各定基、1-哌啡基、2-哌畊Α、 H定基、2-娘咬基、3_娘 听基 瓜定基、4-哌啶基、4_噻唑 一 口坐_基、Ν取代之土 代之一唑酮基及酞甲内醯λ (phthalimidinyl )。 土 如本文所用之胺基可為—級（领2)、二級（_簡 或三級（H)，其中1及1可為上述視情況經取代X之 炫基中之任一者。 非芳族雜環基可、經C連接5戈N❹（若該連接為可能 的）。舉例而言，衍生自D比咯之基團可為吡咯·基（n連接） 或吡咯-3-基（C連接）。 11 201001102 如本文所用之「PEG」係指聚（乙二醇），較佳具有d 2000 Da之平均分子量。 如本文所用之「NHS」及「磺酸基-NHS」分別指N-羥 基丁二醯亞胺及磺酸基-N-羥基丁二醯亞胺。 芳基、雜芳基或非芳族雜環基之合適取代基為彼等不 會實質上干擾所揭示化合物之活性的取代基。可存在一或 多個取代基，其可相同或不同。芳基、雜芳基或非芳族雜 環基中可取代碳原子之合適取代基之實例包括-OH、鹵素 (-F、-a、-Br 及-1)、-R’、鹵烷基、-OR，、-CH2R，、-CH2OR'、 -CH2CH2〇R' ' -CH20C(0)R' ' -O-COR' ' -COR' > -SR' ' -SCH2R，、-CH2SR'、-SOR，、-S02R'、-CN、-N02、-COOH、 -S03H ' -NH2 ' -NHR' > -N(R')2 ' -COOR' ' -CH2COOR' ^ -CH2CH2COOR'、-CHO、-CONH2、-CONHR，、-CON(R，）2、 -NHCOR' 、 -NR'COR' 、 -NHCONH2 、 -NHCONR'H 、 -NHCON(R')2、-NRiCONH2、-NR/CONR-H、-NR，CON(R，）2、 -C(=NH)-NH2 、 -C(=NH)-NHR' 、 -C(=NH)-N(R')2 、 -C(=NR，）-NH2 、 -C(=NR')-NHR' 、 -C(=NR，）-N(R’）2 、 -NH-C(=NH)-NH2 、 -NH-C(=NH)-NHR' 、 -NH-C(=NH)-N(R')2 、 -NH-C(=NR')-NH2 、 -NH-C(=NR')-NHR' 、 -NH-C(=NR')-N(R')2 、 -NR'H-C(=NH)-NH2 、 -NR'-C(=NH)-NHR' 、 -NR'-C(=NH)-N(R')2 、 -NR'-C(=NR')-NH2 、 -NR'-C(=NR')-NHR'、-NR'-C(=NR')-N(R,)2、-S02NH2 ' -S02NHR'、-S02NR'2、-SH、-SOkR’（ k 為 0、1 或 2 )及 12 201001102 -NH-C(=NH)-NH2。各R'獨立地為烷基。侧氧基（c = 〇 )及 硫代基（C - S )亦為非芳族雜環之合適取代基。 非芳族雜環基或雜芳基之氮上之合適取代基包括

芳基、雜芳基或非芳族雜環基中可取代碳原子之合適

限於）-OH、鹵素（-F、-Cl、 -CH2OR 及-CH2CH2OR。各 R 詞語環加成」為技術術語，其係指周環性化學反應， 其中失去至少兩個7Γ鍵且獲得至少兩個σ鍵，所得反應為 Ϊ哀化反應。（參見（例如）「March，s Advanced Organic

Chemistry」，Μ.Β· Smith 及 J. March，第 5 版，第 1062-1093 頁）。 如本文所用之「環狀橋」係指如上所定義之藉由環加 成反應來形成之「烴環」或「非芳族雜環」。舉例而言，如 方法1所示，兩個不飽和環可經由產生環丁烷橋之環加成 反應而二聚。亦可使用光敏劑來觸發光環加成反應。在合 適光敏劑存在下，光環加成反應可經調諧而在不同波長下 進行。舉例而言，二甲基順丁烯二醯亞胺之uv吸收處於 270-300 nm之區域中。因此，二甲基順丁烯二醯亞胺基之 環加成需要發射最大值在深uv中之光源。然而，在合適 9-氧硫讪0星存在下，該環加成反應可朝近uv(36〇_43〇 13 201001102 增敏。

如本文所用之「經由環狀橋二聚之化學基團」係指為 較大化合物之視情況-部分的不飽和環，纟中兩個該等化 學基團可在環加成反應中反應以經由環狀橋二聚。經由環 狀橋二聚之化學基團之實例包括桂皮醯基、查耳嗣、葱、 香丑素、K嗤鏽（sUlbazolium)、順丁烯二醯亞胺及其衍生 物。可藉由2 + 2環加成來形成四員環結構且可藉由^+4環 加成來形成8員環結構。上文展示進行該等反應之化學基 围之實例。化學基團可以提供經由環狀橋二聚之化學基團 之化合物的形式共價連接於聚合鏈（側基）或可與聚合物 基質混合。當經由環狀橋二聚之兩個化學基團二聚時，其 形成「二聚物」或「二聚化合物 光化輻射」為技術術語，其係指具有產生光化活性 之能力的電磁能。光化輻射之實例包括uv輻射、可見光、 IR輻射、0!輻射、/3輻射或γ輻射及X射線。 本發明之一具體實例係關於一種全像記錄媒體，其包 含經由壤狀橋二聚之化學基團及聚合物基質，且係關於一 種感應器’其包含該全像記錄媒體’具有全像圖記錄於其 中。經由環狀橋二聚之化學基團可為聚合物基質之組份（例 14 201001102 如側基）或可為單獨化合物或單獨化合物之組份。如本文 所述，可藉由使經由環狀橋二聚之化學基團二聚從而形成 條紋而將全像圖記錄於全像記錄媒體中。全像記錄媒體之 物理或化學特性回應外在刺激而變化。因&，全像記錄媒 體可用於製備用於偵測或定量外在刺激之全像感應器。舉 例而言，當將全像圖記錄於記錄媒體中時，記錄媒體之物 理或化學特性之變化可引起全像圖再現波長之偏移。在特 定實施例在無外在刺激的情況下在可見光譜中再現之 全像圖可在刺激存在下在uv或IR光譜中再現，或在無刺 激的情況下纟一種彥貞色中# 5見之全像圖可在刺激存在下在 不同顏色中再現。 圖8為展示本發明之一具體實例的全像記錄媒體（條 目802 )將全像影像記錄（條目80 1 )於本發明之一具體 實例之全像記錄媒體（條目8〇2)中以形成本發明之一具體 實例的全像感應器（條目813)，及使用該全像感應器债測 外在刺激（條目808 )的示意圖。全像記錄媒體包括聚合物 基貝（條目8 11 )’其定位於反射表面/影像（條目8丨〇 )上。 在5己錄之則，本發明之一具體實例的聚合物基質（條目8 1 ^ ) G括直鏈及/或支鏈聚合物鏈（條目8〇4)，該等聚合物鏈（條 目804)包括可選交聯化學基團（條目及可二聚化學 基團（條目805 )。纟記錄期間，可二聚化學基團經由光環 加成而一水以形成二聚結構（條目8⑽）。該等二聚結構為 全像感應器所記錄全像影像之繞射條紋之-部分。根據本 毛明之-具體實W，全像感應器之聚合物&質在外在刺激 15 201001102 (條目_)存在下/與外在刺激（條目8〇8)接觸的 膨脹為膨脹聚合物基質（條目81 / 目807)提供對外在刺 ㈣王像感應器（條 δΛΩ, 則激（8〇8)之受控可觀察回應（停目 例如輸出«，諸如所記錄全像影像之再現波= 〃體實例中，本發明為—種全I te# g μ，1 & ，由環狀橋二聚之化學基團及聚合 舒： 體之物理或介興牲王像。己錄媒 次化予特性回應外在刺激而變化。 全像記錄媒體可經製備以使該 回應所需外在刺激而* 卿里4化予特性 錄媒體亦可包括構件^ ° +例而言’若需要，則全像記 使得與分析物之卜在刺激（心分析物） 七 目互作用使媒體之特性發生變化。一般而 -’ “專構件對分析物具有結合 ： 配位基（例如测祕、 且包括（例如） c j . —、螯合劑（例如四氮雜環十四烷 C cyclam))、酶、扞 μ ^ ^ 基。使用任仃人盡、、欲偵測分析物同源之受體及配位 签1定用任何合適方ii玄七々 中。 ，或夕種§亥等構件包括於媒體 在-些具體實例中，外在刺激 水、ϋ體、贫> V「 驭夕者.濕度、 二、乳、有機或無機溶劑 化學品之溶液或分散液、㈣、溫卢=、：屬離子： 場、電場、電離轉射、質子性':又磁波、磁 質、流體或包含分柘 貝、非質子性或非極性物 蛋白質、肽' 多肽" ”析物了為（但不限於） 、胺基酸、核酸、寡核芽酸、治療劑、 16 201001102 治療劑之代謝物、RNA、DNA、抗體、生物體、病毒、細 菌、碳水化合物、單醣、雙醣、多醣、脂蛋白、脂肪酸、 醋蛋白、蛋白聚糖或脂多餹。典型地，分析物可為蛋白質、 核酸、單醣、雙醣、多醣及微生物。更典型地，分析物可 為單醣或雙醣。外在刺激之更特定實例包括血液分析物， 諸如葡萄糖、乳糖、乳酸鹽、鉀或c〇2，氣溫、相對濕度、 有毒或可燃氣體之蒸氣、有機磷酸鹽、UV輻射、χ射線、 (s 1輻射、病毒、炭疽孢子、抗體產生劑（諸如脂多醣）或液 體環境之酸度（pH)變化。 如本文中所提及之「非質子性物質」係指非質子性溶 劑，諸如全氟己烷、％〇；，《_三氟甲苯、戊烷、己烷、環己烷、 甲基壤己烷、十氫萘、二聘烷、四氣化碳、氟氣烷_u、苯、 曱苯、二乙胺、二硫化碳、二異丙醚、二乙醚（乙醚）、第 二丁基甲基醚（MTBE)、氯仿、乙酸乙酯、丨，2_二曱氧基乙 烷（乙二醇二甲醚（glyme ))、2_甲氧基乙基醚（二乙二醇 ( 二曱醚（diglyme ))、四氫呋喃（THF )、二氣甲烷、吡啶、 2- 丁酮（MEK )、丙酮、六甲基磷醯胺、N_甲基吡咯啶酮、 琐基曱烷、二曱基曱醯胺、乙腈、環丁碾、二甲亞颯及碳 酸丙二酯，及非極性及弱極性化合物，諸如烷烴及酮。 如本文中所提及之「質子性物質」係指質子性溶劑， 諸如丙酸、二乙胺、丁胺、丨 苯酚、異丙醇、氨（無水）、 乙一醇、甘油、曱酸、7k菸 丙胺、乙酸、三氟乙酸（TFA )、 1乙醇、2,2,2·三氟乙醇、曱醇、 、甘油、甲酸 '水及甲醯胺，及極性化合物。 般而5，回應外在刺激而變化之物理或化學特性為 17 201001102 以下至少一種胜彳4 . 度、媒體之比質量、·媒::::率媒體之尺寸、媒體之密 射率。可回應外在刺激 之化學基團之折 性之其他實例為形狀、硬产媒體之物理或化學特 電荷分布。 度4水性、完整性、極化性及 全像§己錄媒體中用於違 之化學Α ϋ yw 、 條、、文之含有經由環狀橋二聚 而二聚。環狀橋之由先&加成反應形成環狀橋 庚環丁基、環戊基' 環己基、環 土 * 土及其類似物。例示性環狀橋為環丁基。 :與形成環狀橋之可二聚化學基團（諸如由以下結構 之化合物）之雙鍵之反應性可藉由併入吸電子 :團或：電子基團或視情況，㈣「分子穩定性」的其他 基團以作為雙鍵上之取代基（例如作為由結構式⑴表示 之化合物所示之基團m2)而變化。咸信改良之反岸性 對應於所需光子能量之減少，從而使記錄波長至可見光譜 範圍中。此外，可使用在全像圖記錄（本文亦稱為"全像圖 寫入，，）之後輔助穩定環狀橋之基團（諸如環丁烷環）來改 ^記錄波長。類似地，其可用於如上改變二聚反應及環穩 定性。存在許多該等可能性。 本發明之一具體實例的全像記錄媒體中所用之經由環 狀橋二聚之化學基團玎可逆地或實質上不可逆地二聚。在 一些具體實例中，全像記錄媒體中所用之經由環狀橋二聚 之化學基團實質上不可逆地二聚。可易於使用任何合適方 法測定不可逆二聚物之形成，該方法諸如藉由在—些應用 18 201001102 中將二聚化合物曝露於波長為約250 nm至約320 nm(例如 250 nm、260 nm、270 nm、280 nm、290 nm、300 nm、310 nm、3 20 nm )、較佳290 nm之光（例如雷射），及判定該二 聚化合物是否保持不變或轉化為單體。舉例而言，順丁烯 二醯亞胺基實質上不可逆地經由光環加成而二聚，且當曝 露於290 nm之光時穩定，而蒽可逆地二聚。 適用於本發明之一些具體實例之可二聚化學基團之實 例包括桂皮醯基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鑌、順丁烯 二醯亞胺及其衍生物。可使用一或多種含有該等基團或其 衍生物之化合物。在某些具體實例中，可二聚化學基團共 價連接於全像記錄媒體之聚合物基質。舉例而言，可二聚 化學基團可為為聚合物基質之組份的側基。可藉由使用任 何合適方法來製備此類全像記錄媒體，該方法諸如藉由製 備包含含有如本文所述之可二聚化學基團之單體的聚合 物，或藉由使含有可二聚化學基團及官能基之化合物與含 有互補官能基之聚合物基質反應以形成化學鍵、較佳共價 鍵。可使用任何合適之官能基及互補官能基。許多合適之 官能基及互補官能基為此項技術中所熟知，例如親電子基 團，諸如鹵酮或鹵曱基酮，其可與親核基團（諸如-OH )反 應。其他官能基可為胺（一級、二級及三級）、-COOH、-COX (其中X=F、Cl、Br、I )、二硫化物及N羥基丁二醯亞胺 之S旨。 在其他具體實例中，可二聚化學基團並不與聚合物基 質共價連接。在一實施例中，可二聚化學基團為存在（例 19 201001102 如以溶液形幻於聚合物基質内之化合物之一部分。可使 用=合適方法製備本實施例之全像記錄媒體，該方法諸 包含可二聚化學基團之化合物擴散於合適聚合物 基質中且（若需要）隨後將基質乾燥至所需程度。 聚合物基質可為任何合適聚合物基質，且當聚合物基 質’、有親水性時’其典型地藉由使一或多個單體聚合形成 水凝膠來製備。可經聚合形成水凝膠之單體包括親水性單 體（陰離子性、陽離子性、非離子性單體及兩性離子性單 體）及兩親性單體。若需要，則可包括其他單體（諸如疏 水性單體）以形成共聚物。#需要，則聚合物基質可為或 包含生物聚合物或生物相容聚合物，諸如包含2_曱基丙烯 醯基氧基乙基磷酸膽鹼單體（MPC)之聚合物。 聚合物基質可為或包含藉由使一或多個疏水性單體聚 合來製備之聚合物。合適疏水性單體之實例及各種疏水性 聚合物之特性、交聯及合成描述於George 〇dian之著作， Pnncnples of P〇lymerizati〇n，第三版， (詳言之，在第121至141頁、第155至ι58頁 '第3〇3 至314頁及第518至522頁上）中，該著作之全部教示以 引用的方式併入本文中。 適合於本發明之疏水性聚合物包括（例如）聚（苯乙 烯）、聚（胺基曱酸酯）、聚碳酸酯、聚醯胺、聚（氟碳化物）、 聚烯烴、聚醋、聚丙烯酸酯及聚烷基丙烯酸酯、聚矽氧烷、 聚縮醛及其共聚物。 疏水性聚合物雖然在水溶液中實質上不可膨脹，但其 20 201001102 可非特異性吸收非質子性物質，例如烷烴、酮及含氯分子 之分子洛氣。因此’當使用疏水性聚合物來提供本發明之 一具體實例的全像感應器之聚合物基質時，該全像感應器 提供輸出信號’例如在曝露於非質子性物質（諸如非質子 性溶劑或非極性化合物之分子氣體）之後由於疏水性聚合 物基質之膨脹而引起的記錄全像圖之再現波長變化。 合適親水性單體之實例包括甲基丙稀酸2 -經基乙酯 (HEMA)、甲基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA)、Ν,Ν-二曱基 丙烯醯胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸酯 (PEGMA)、聚（乙烯基醇）、乙酸乙稀酯、丙稀酸（ΑΑ)、 丙烯醯胺、甲基丙烯酸（ΜΑΑ )、Ν，Ν-亞甲基雙丙烯醯胺 (BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙稀酸胺基 -2-甲基丙烷磺酸（AMPS )、甲基丙烯酸之鈉鹽、2-(二曱基 胺基乙基）曱基丙烯酸酯（DMAEMA )、苯乙烯4-磺酸、乙 酸2_(N，N-二甲基-N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基）錄及其類似 物。合適親水性聚合物包括該等單體之聚合物及共聚物。 親水性聚合物之特定實例包括聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸酯 (PEGMA)、聚（乙烯基醇）、聚（乙二醇）、聚（縮水甘油）、 聚（環乳乙烧）、聚（丙稀醯胺）、聚（乙烯基。比洛σ定g同）、聚（曱 基乙烯基醚）及其類似物。 聚合物基質可為或包含刺激回應性聚合物，諸如回應 pH值、溫度、水份（例如液體、蒸氣或氣體形式之水）或 生物化學刺激之聚合物。合適刺激回應性聚合物之實例包 括聚（N-異丙基丙烯醯胺）（p(NIPAAm))、聚（N-異丙基甲基 21 201001102 丙烯醯胺）、聚（N-乙基-N-曱基丙烯醯胺）、聚（N，N-二乙基丙 烯醯胺）、聚（N，N-二曱基胺基乙基甲基丙烯酸酯）、聚（乙稀 基己内醯胺）、聚（乙烯基異丁醯胺）、聚（甲基乙烯基醚）、聚 (環氧乙烷）、聚（2-乙基聘唑啉）、羥基丙基纖維素及其類似 物。具有pH回應性之聚合物之實例包括聚（2-乙烯基吡 啶）、聚（4-乙烯基吡啶）及由含有羧基及/或胺基（例如用缓 基及/或胺基改質）之單體製備之聚合物。聚合物基質亦可 回應生物化學刺激（例如藉由併入酶受質或親和配位基）。 在一些具體實例中，聚合物基質為明膠或包含（羥基乙 基）甲基丙烯酸酯（HEMA )、乙二醇二甲基丙烯酸酯 (EDMA)、甲基丙烯酸（MAA)及/或丙烯醯胺之聚合物。 聚合物基質可為包含（羥基乙基）甲基丙烯酸酯（HEMA )、 乙二醇二曱基丙烯酸酯（EDMA)及/或曱基丙烯酸（MAA) 之聚合物。當需要經由環狀橋二聚之化學基團為聚合物基 質之組份時，聚合物可含有包含可二聚化學基團之（羥基乙 基）曱基丙烯酸酯（HEMA )、乙二醇二曱基丙烯酸酯 (EDMA)、甲基丙稀酸（MAA)或丙稀酿胺的合適衍生物， 諸如本文所述之甲基丙烯酸2-(3,4-二曱基-2,5-二側氧基 -2,5-二氫-111-0比略-1-基）乙酉旨（〇]\11^1入）。 合適聚合物基質包括丙稀醯胺與一或多個其他單體 (諸如本文所述或用於產生本文所述聚合物之彼等單體， 諸如乙酸乙烯酯、聚（乙烯基醇）、聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸 酯、聚（N-異丙基丙烯醯胺）及N-異丙基丙烯醯胺）之共聚 物0 22 201001102 可用於本發明之一具體實例之全像記錄媒體中的包含 經由環狀橋二聚之化學基團的特定化合物包含順丁烯二醢 亞胺基且由結構式（I)表示：

在式（I )中： 1^及R_2各自獨立地為C1_Cl〇烷基、C1C10烷氧基、 C3-C10環烷基、C6_C18芳基、C6_C18芳基氧基，或&及 R2與其所連接之碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴 或雜環，其中C1-C10烷基、C1_cl〇烷氧基、C3_cl〇環烷 基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況 經COOH、-COX、-OH、-NRbRc或_素取代；較佳地，& 及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRe或_素取代 之C1-C6烧基或C3-C6環烷基；更佳地，Ri及R2各自獨立 地為視情況經-OH、-NRbRc或4素取代之C1_C6烷基。 R3為一或多個（例如1、2、3、4、5、6、7、8、9戋 個）碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況經_COOH、 -cox、摘、_NRbR、丙烯酸3旨、甲基丙稀酸醋、丙稀酸 胺、-sir、-Si(m2X或Si(Ra)3取代之直鏈或支鏈ci_C2〇 烷基或C3-C㈣狀烷基、戈R34平均分子量小於或等於 12000之聚（乙二醇）（PEG)，其中羥基視情況經胺、_c〇〇h、 23 201001102 -COX、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丙稀酿胺、_SRa、_si(Ra)2x 或 Si(R )3 置換；或 R3 為 _(peg)分子 * sl 2000C(O)O-NHS 或- (PEG) 分子*幻2gggC(0)0-續酸基_NHS。較佳地，R3為平均分子量小 於或等於1 2000之聚（乙二醇）（PEG )’其中窥基視情況經 胺、-COOH、-COX、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、 -SRa 、 -Si(Ra)2X 或 _Si(Ra)3 置換；-(peg)分子 * si2〇o〇C(0)0-NHS、-(PEG)分子 *si2〇〇〇C(0)0-石黃酸基-NHS，或 經丙稀酸酯、曱基丙烯酸酯或丙烯醯胺取代之直鏈或支鏈 C 1-C 10烷基；更佳地，I為經甲基丙烯酸酯取代之直鏈或 支鏈cn-cio烷基。 X為鹵素（F、Cl、Br或I);

Ra為氫或直鏈或支鏈C1-C10烷基、烷氧基或C3-C10 環狀烧基；且

Rb及Re各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 較佳地，在式（I )中’ R!及R2各自獨立地為各自視情 況經-OH、-COOH、-COX、-NRbRc或鹵素取代之C1-C0烷 基或C3-C6環烧基；且&為平均分子量小於或等於12000 之聚（乙二醇）（PEG)，其中羥基視情況經胺、_c〇〇H、-COX' 丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_SRa、_Si(Ra)2x或 -Si(Ra)3 置換；-(PEG)分子 * 幻 2000C(〇)〇-NHS 、 -(PEG)分子量 2000 C(0)0-磺酸基-NHS，或經丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯戍 丙烯醯胺取代之直鏈或支鏈C1-C10烷基。更佳地，在式（I) 中，R〗及R·2各自獨立地為氫或視情況經_〇H、_NRbRc或_ 素取代之C1 - C 6烧基，且R 3為甲基丙稀酸g旨。 24 201001102 可用於本發明之一具體實例的全像記錄媒體中的包含 經由壞狀橋二聚之化學基團的化合物的其他實例包含順丁 稀一醯亞胺基且由結構式（η)表示：

R6 (II)。 f、 在式（II)中：

Ri及R2如上關於式（I )所定義； R'3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3-C10環狀二卜 基’其中C1-C10二烷基或C3_Ci〇環狀二烷基之—或多個 (例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或1〇個）碳原子視情 泥經氮或氧置換，或R'3為_C(〇)-、_8丨（尺3)2_或_(卩丑〇) 幻2000-;較佳地，R’3為直鏈或支鏈C1-C6二烷基、C3_C6 %狀一烧基或-(PEG)*子*幻;更佳地，r’3為直鏈戋支鍵 C1-C6 二烷基或-(PEG)分子 *sl2_-; R4、R5及Re各自獨立地為氫或各自視情況經_c〇〇H、 -COX、-OH、-NRbRc 或鹵素取代之 cl_cl〇 烷基、ci_c1〇 烧氧基、C3-C10環烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基； 較佳地’ R4及Rs各自獨立地為氫或C1 _C6烷基。 較佳地，在式（·ΙΙ)中，心及各自獨立地為各自視 情況經-OH、-NRbRe或幽素取代之C1_C6烷基或C3_C6環 25 201001102 烷基；R’3為直鏈或支鏈C1-C6二烷基或C3-C6環狀二烷 基；R4、R5及R6各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 在另一具體實例中，在式（II )中，I及R2各自獨立 地為氫或視情況經-OH、-NRbRe或鹵素取代之C1-C6烷基； RS為直鏈或支鏈C1-C6二烷基；且R4、R5及R6各自獨立 地為氫或C1-C6烷基。 當式（II )化合物為聚合物基質之組份時，該聚合物基 質可包含結構（Ila):

R1 r2 ( Ila)。

Ri、R2、R，3、R4、R5及R6如對於式（II )所定義。 在一特定實施例中，式（II)化合物為由結構式（III) 表示之化合物：

26 201001102 當式（III )化合物為聚合物基質之組份時，該聚合物 基質可包含結構（Ilia):

ο ilia ； 在一具體實例中，本發明之全像記錄媒體包含式（工】 化合物及選自（羥基乙基）甲基丙烯酸酯（HEMa )、乙二酉 二曱基丙烯酸酯（EDMA)或甲基丙烯酸（MAA)之聚:珠 的聚合物基質。式（11)中變數之意義及較佳意義如上 義。 ’ /: 經由光環加成而二聚之後，式（1)化合物形成由結才 式（IV)表示之二聚物： r.2 (IV) 在式（iv)中，變數r，4R，2各自獨立地採用如上 於式U)所定義之變數心及h之意義及較佳意義。變 Rl、R2及I採用如上對於式（1)所定義之意義及較佳音毒 27 201001102 類似地，經由光環加成而二聚之後，式（π)化合物可 形成由結構式（v)表示之二聚物：

在式（v)中，該等變數之意義及較佳意義如上對於式 (Π)所定義。變數尺、及R，2各自獨立地採用如上對於^ (Π)所定義之變數I及R2之意義及較佳意義。 當式（II)化合物為聚合物基質之組份時，該聚合物某 質可在藉由光環加成而二聚之後包含結構（Va): qi R5'?-R6

斗4

(Va)。 及R’2各自獨立地採用如上對於式（π )所定義之 1及之意義及較佳意義。R1、r2 ' R,、R，2、 及1如野於式（Π)所定義 在—特定實施例中 表示： 結構式（V )之二聚物由結構式（VI )

H2C

ο

(VI) ο 28 201001102 當式（νι)化合^„ * β 知為聚合物基質之組份時， 基質可在藉由光環加成品 ，u物 衣加成而二聚之後包含結構（VIa): ' ~|| H3C-C—U-〇-(CH2)2^n； CH〇

N—(CH2)2 一 Ο

(Via)

Ri、R2、R、、r4、汉5及R“。對於式（II)所定義。 聚合物基質亦可包含六、 匕3式D-FG之加合物，其中D為可 上述可二聚基團中之任一 " 者的第一可二聚化學基團，例如 由結構式（I)表示之可-取 > 與I聞 一聚化學基團，且FG為官能基賦 予基團。 聚合物基質亦可包含官能二聚結構l_Di_d2_fg，其中 不存在（田g月匕—聚結構不與聚合物基質共價連接時）或 為將該官能二聚結構連接至聚合物基質之鍵聯基團或— 鍵，〇丨為與加合物D2_FG經由光環加成而二聚形成環狀橋 之可二聚化學基團。以及！^可相同或不同。典型地，乙為 鍵聯基團或一 Μ ’亦即，典型地，官能二聚結構為聚合物 基質之側基。 g能基賦予基團為併入本發明之一具體實例的全像感 應器之全像記錄媒體中時，實現全像感應器對外在刺激之 新賴或變化回應之化學基團。合適之官能基賦予基團包括 (例如）配位基、抗原、抗體、酶、蛋白質、螯合劑、受 體、刺激回應性寡聚物或刺激回應性聚合物。 29 201001102 特疋加合物由結構式（VII)表示

(VII)。 所定義之意義及較 變數h及R2採用如上對於式 佳意義。 、一：物可與上述可二聚化學基團經由光環加成而反應 ' b〜聚結構併入聚合物基質中，其中該等可二聚基 團可游離或與聚合物基質共價連接。 當式（ 成而 >一聚時 —聚結構： VII)化合物與可二聚化學基團d_l經由光環加 °亥聚S物基質可包含由式（Vila )表示之官能

L不存在（在游離亦即不與可二聚基團共價連接的情況 下）或為一將該可二聚化學基團D共價連接至聚合物基質 之鍵。變數R〗及Rz採用如上對於式（〗）所定義之意義及 較佳意義。 30 201001102 在一特定實施例中，式（Vila )之官能二聚結構為聚合 物基質之一部分且為由結構式（Vllb )表示之結構：

R'!及R'2各自獨立地採用如上對於式（Π )所定義之變 數尺丨及R2之意義及較佳意義。R,、R2、R’3、R4、R5及R6 如對於式（II)所定義。 在一更特定實施例中，式（Vllb )之官能二聚結構為由 結構式（Vile)表示之結構：

(Vile )。 為聚合物基質之一部分的另一特定二聚結構由結構式 (VIII )表示：

31 201001102 變數I及R2採用如上對於式（〗）所定義之意義及較 佳意義。R’3 ' R4、Rs及Re如對於式（n )所定義。 結構式（VII)、（VIIa)、（vIIb)、（VIIc)及（VIII)中 之官能基賦予基團FG可為配位基、抗體、酶、蛋白質、螯 合劑、支:體、刺激回應性募聚物或刺激回應性聚合物。 更典型地，結構式（VII )、（ VIIa )、（ Vm )、（ Vile ) 及（VIII )中之fg為靶向包括順-二醇部分之分子的基團。 此外’更典型地’結構式（VII)、（ VIIa)、（ VIIb)、（ Vile) 及（VIII )中之fg為靶向單醣或雙醣的基團。 甚至更典型地’結構式（VII)、（ VIIa)、（ VIIb)、（ Vile) 及（VIII)中之FG為靶向單醣的基團。 甚至更典型地’結構式（VII)、（ VIIa)、（ VIIb)、（ Vile) 及（VIII)中之FG為靶向葡萄糖之基團。 較佳地，結構式（VII )、（ Vila )、（ Vllb )、（ Vile )及 (VIII )中之FG為笨基棚酸。 更佳地’結構式（ΥΠ )、（ Vila )、（ Vllb )、（ Vile )及 (VIII)中之FG由結構式（IXa)或（IXb)表示：

32 201001102

HO

其中n為0、1或2，且各R獨立地為氫、鹵素（較佳 為F或Cl)、C1-C6烷基、N02、氰基、COO烷基、CO烷 基或cf3。 在一較佳具體實例中，官能二聚結構包含由結構式（X) 表示之次結構：

WO03/087899 、W004/081624 、WO06/079843 及 WO07054689中提供可偶合至順丁烯二醯亞胺基或其他可 二聚化學基團形成加合物之其他官能基賦予基團FG，該等 專利之全文以引用的方式全部併入本文中。 本發明之例示性具體實例之感應器及偵測方法 本發明之一具體實例為一種全像感應器，其包含本發 明之一具體實例的全像記錄媒體及至少一個在該全像記錄 媒體中記錄為繞射條紋之影像。繞射條紋包含包括環狀橋 之二聚化合物。如上所述，全像記錄媒體之物理或化學特 33 201001102 性回應外在刺激而變化。 全像感應器可呈古紅"“ 感應器可為有或無支撐層之平形式。舉例而言’ 立方體及其類似物之形式。製備各種开/珠粒、球、氣球、 法（包括研磨、擠屢及其類似方:式感應器之合適方 某些類型之g 為此項技術中所熟知。 土 < 4應态（堵如珠粒、薄 物）可以膠體形式存在。 '、乳球及其類似 本發明之一具體實例的 中㈣5 像&應@可料包括支樓其 V '夕“像之全像記錄媒體的支撐層。典型支撐 層為透明或不透明、可撓性、半剛性❹m，且可且= 璃、聚合物（尤其塑膠）、任何種 .目& \ 11裡頰之紙張、紙板、纖維狀 =、視情況含有組合形式之兩種材料的紙張之金屬層壓 物或塑膠之金屬層壓物，及紙張及塑膠與其他適當材料（諸 如金屬或木頭）之層壓物。該等支撐物通常具有適當形狀 之表面（諸如平坦表面或其他適當形狀之表面）以I撐其 中記錄至少一個影像之全像記錄媒體。例示性支撐材=選 自玻璃 '塑膠、金屬或金屬與塑膠之組合（例如鍍鋁聚酯 薄片）。在一些具體實例中，支撐層為三乙酸纖維^ (tdacelyi ceilulose’ TAC)膜或聚對苯二甲酸乙二酿（叩丁） 膜。 本發明之另一具體實例為偵測外在刺激之方法，其包 含如上所述向本發明之一具體實例的全像感應器施加外在 刺激’及偵測至少一個讀出信號。 前述章節中給出外在刺激之各種實例。讀出信號係美 34 201001102 於全像記錄媒體之物理或化學特性之變化，且可選自：全 像己錄媒體中所§己錄至少一個影像之重現波長之變化、全 像D己錄媒體中所§己錄另—個影像之出現及全像記錄媒體中 所記錄至少一個影像之消失。 在特疋具體實例中’外在刺激選自濕度、酸度（pH)、 金屬離子、葡萄糖、抗體及有機磷酸鹽，且讀出信號選自 全像記錄媒體中所記錄至少―個影像之重現波長之變化、

王像。己錄媒體中所記錄另_個影像之出現及全像記錄媒體 中所記錄至少一個影像之消失。 本發明之某些感應器可用作安全裝置。舉例而言，當 感應器曝露於所需刺激（諸如IR、可見光或uv光）時， 可出現另一個全像影像。另一個全像影像之出現提供以下 指不：感應器及感應器所連接之任何物品為可靠的。若需 要，則所s己錄全像影像可回應刺激（諸如濕度、氧氣、葡 萄糖、pH、金屬離子或二氧化碳/硫化氫濃度變化（例如由 於曝露於空氣）或脂質（例如人類皮膚上所含之脂質而 變色（由於重現波長變化）。可將該等感應器（例如）併入 包裝中以在消費者購買或消費之前確保包裝之完整性。類 似地，感應器完整性破壞（例如由於包裝破裂）可由於再 現波長自可見光譜偏移至IR或紫外光譜或由於全像記錄媒 體與大氣氣體（例如氧氣、二氧化碳等）之化學反廡=導 致所記錄影像消失。 形式 貼片 女王裝置可展現適用於安全元件之已知應用的 舉例而言，對所欲應用適當時，安全裝置可為標籤、 35 201001102 :t紋、絲線或其類似物’且可具有任何所需形狀。可將標 織貼片、條紋、絲線及其類似物形式之安全 物體表面以對該物體安全保護（咖㈣）。因此，可使用任 手段（諸如使用黏著劑、壓敏黏著劑'㈣ 者μ、反應性或部分反應性熱炼性黏著 適組合μ本發明之—具體實例的安全裝置施用;物= 面。黏著劑通常經選擇以確保達成與物體表面之持久黏 合。以此方法’可能避免隨後自物體表面非法移除安全裝 置。在試圖非法移除的情況下’可使用稱作防篡改（― evident )彡統之方法來達成安全裝置之破壞。所用任何黏 著劑亦應不影響多個安全構件之效能。該等方法及用作黏 者劑之材料為此項技術中所熟知，且本文中無需進一步描 述0 σ使用任何β適方法（諸如落缓飾（㈣仏咖叫）或 箔烫印（foil stamping))將安全裝置（例如標藏、貼片、 ，紋、絲線或其類似物之形式）&用於物體。箱烫飾及羯 烫印尤其適用於將安全裝置施用力（例如）塑膠卡（例如 信用卡、銀行卡）、安全文件及其類似物。可使用熱轉移方 法’藉由在熱壓法期間使用透明載體作為轉移載體且/或作 為脫模保護箱將安全褒置施用於物體。可在施用之後將透 明載體剝離或可將其留在上面作為保護層。在將其保留在 安全兀件上作為保護層的情況下，通常達成與基板之良好 黏著。在一些具體實例中’透明載體通常展現約一微米至 約數毫米，尤其1 μιη至800 μηι，較佳5 ^^至3〇〇 μιη且尤 36 201001102 其10 μηι至1 〇〇 之厚卉 朴，， ^ . 又。/、材料在大多數情況下為溫度 穩疋性聚龜（例如PET )蠕 _ _ , ,D 。該荨 '冶可以微穿孔形式使用以 防止不彳貝壞安全元件下之 M^ ]離。可猎由雷射穿孔，藉由機 械衝堡，藉由火花腐蝕或傕 用任何其他合適方法進行微穿 孑L c 當本發明之一具體實例 π例的女全裝置組態為標籤、貼 片、條紋、絲線或其類似物時 初吁，其可用於多種不同設計及 應用技術。此外，因為該等安全裝置通常較薄（低至5㈣ 至5〇辦厚度），且可成卷儲存，故可將安全裝置以高品質 及南速度施用於物體。舉例而言，安全裝置標鐵可便利地 位於卷狀物上，該卷狀物包含至少一個熱穩定性脫模層， 其在施用於欲安全保護的物#矣 體表面之後自安全裝置標籤剝 離。 藉由剝離安全裝置之脫模層，安全裝置之表面隨意曝 露於外在刺激，諸如施用濕度、水、化學品、氣體等。可 將穿孔或多孔脫模層保留於安全裝置上，因為其能夠向體 積全像圖傳輸上述外在刺㉟。如溫度、電荷、電勢、壓力、 磁力等之外在刺激無需移除脫模層或穿孔脫模層，因為通 常脫模層極薄且不會不利地影響由該等刺激所引起的八像 結構内之變化。在該等情況下，脫模層可充當安全裝=上 之保護層。 1 一般而言，展現保護層（多孔或無孔）之安全元件提 供對磨損及刮擦之極佳保護。含微穿孔之保護層亦可防止 保護層在不損壞安全元件自身下之移除（所謂的防篡 37 201001102 破壞行為）。在使用時，選擇足夠薄且具有足夠可撓性之保 護層以允許體積全像圖結構之體積變化。 ’' 本發明之具體實例的安全褒置亦可整合於物體中以產 生（例如）層壓型或射出成型之安全保護產品（亦即安全 裝置為產品之一部分）。 舉例而言’可將安全裝置以聚合物 D物V自、聚合物及紙張 或棉質薄片及其類似物為底併入射出， ^ r ®成型塑膠部件或層壓 '、、。構中。層壓方法應在溫度控制下執行以避免破壞體積全 T圖二或尤其在使用聚碳酸酿聚合物時，避免該等聚合物 在曝路於約200。〇之溫度經較長時段時 在產生應具有至少1〇年之壽命保證之 、

卡、甓昭祕 文王文件（例如ID 卞鳥照、護照等）時尤其有害。 當本發明之-具體實例的安全 成型安全姦σ於層壓或射出 全產口口中時，可將外在刺 壓力、磁力箄皿度、電荷、電勢、 力4)轭加於安全產品且引 只要安全亓杜 W起體積全像圖之變化， 釣- 面或兩面上之層或保護層中^ 具有足夠可撓性以允許安全 ^ 在欲偵測外在刺％ e 之體積變化即可。 安全產品内安全亓杜々 化+。口、氣體等）時， 激接觸體積全像圖r 至夕—者允許外在刺 (例如）藉由穿孔 ， 歲τ滲透）。該滲透性可 有橫向或水平通冑尤”微孔〆同形式）或藉由使用其中具 之雷射束，例如藉由-達成微孔/同可藉由極高速度下 及uv雷射，辟由同波長下之C〇2雷射、Nd: YAG雷射

m 火花腐敍或任何I他八、A J八他合適方法產生。該等 38 201001102 微孔洞可展現高縱橫比或視需 南要可具有錐形形式。類似 地，基板中之上述通道可以棬 疋逋^ 乂機械方式、以化學方式或經由 其他已知技術產生。 …亦可將安全裝置與窗口組合施用於物體（諸如產品）， 使得可自安全裝置之—面或兩面觀察全像影像。在以窗口 結構施㈣，可用保護層在—面或兩面上覆蓋本發明之一 具體實例的安全裝置。該等層中之至少一者對向其施加之 外在刺激可滲透（例如多孔）。因此，在濕度、水、化學品、 化學溶液、氣體等用作外在刺激時，用保護層在僅一面上 覆蓋安全裝置之具體實例為較佳。 若需要，則如本文所述之安全裝置可包含另一個安全 =件。舉❹t ’安全裝置可包含如本文所述之全像感應 器及以下一或多者：水印（water mark )、雷射刻圖（ΐΜα

engraving )、繪圖板（planchette )、纖維、螢光元件（例如 粒子或纖維）、IR或UV活性著色劑、磁性元件、導電元件、 光學可變顏料、LCP顏料、可藉由用特定波長之光照射或 藉由化學反應或藉由基板操作而觀察的化學添加劑、DNA 編碼及/或生物編碼物質、有機或無機安全標籤劑 (taggant )、全像圖、顯像圖（kinegram )、射頻識別（RFID ) 元件、光學可變顏料之光學可變印跡及/或光學可變系統、 光學可變薄膜結構及/或液晶聚合物、縮微文本 (microtext )、紐索狀飾紋（guill〇che )、光致發光元件、電 致發光元件、光變色元件、熱變色元件、水變色 (hydrochromic)元件、摩擦變色（trib〇chr〇rnic)元件、 39 201001102 慶電變&元件及其類似物。 σ使用本發明之一具體實例的安全裴置安全保護且/或 ?:之f品包括鈔票、護照、識別文件、智慧卡、駕照、 彳貝券支7^、支票卡、稅票（tax banderol )、郵票、 -券、信用卡、轉帳卡、電話卡、彩票、禮券、包裝材料 (:如醫樂包裝材料）' 裝飾性材料 '貼有商標的產品或需 要安全保護之任何其他物體或產。〇口，例如家用f胃、備件、 鞋、衣服 '體育用品、電腦硬體、電腦軟體、可記錄媒體 (諸如DVD )、筚物、/μ此〇 ^ ^ , 樂物化妝m、酒、香煙、煙草及其類似物。 在另一具體實例中，感應器可用於谓測生物材料，諸 如核酸、《白質、單酿、寡醣及多骑及脂多酿。可藉由各 種方法製備且使用此類感應器。舉例而言，如上所述，將 福測生物分析物之構件「咕k 構件"如與欲偵測分析物同源之配位 土及/或受體）併入全像記錄媒體中。該分析物之結合隨後 改變媒體之物理或化學特性，產生讀出信號。許多生物分 析物自身可在與感應器之全像記錄媒體接觸之後改變全像 兄錄媒體的物理或化學特性，從而產生讀出芦號。 可以㈣合適方式’諸如藉由人眼（使用或不使用眼 鏡、隱形眼鏡、放大透鏡、偏光遽光器及其類似物）或使 用偵測影像之任何合適步晉f铋 迥忒置（碏如光學增強裝置及/或光學 偵測器）來觀察全像影像（包括 影像） r心办像及/或刺激回應性 舉例而言，由安全元件展現之第一全像影像可在第一 角下觀察，且第二不同全像影像可在不同於第-視角之 40 201001102 第二視角下觀察。第二視角可（例如）藉由以 … 斜或以其他方式改變安全元件相對於成傾 或改變觀察單元之觀視位置，而保持安全元件之 舍 然，若需要，則觀察單元之觀視位置以及八- 田 在另一實施例中，可使用獨立觀 在不同觀視位置處之兩個光學偵測器， 债測器）偵測兩個影像。 不问類型之光學 :需要’則全像記錄媒體中可記錄—或多個其他影 且該等影像可在一或多個不同於第— ^. 入币—視角之1 :見角下觀察。該等其他影像可藉由使用任何合適移動（例 觀察單元’上下移動、圓形移動或任何其他移動） 木移動本發明之一具體實例的交 H… 凡件，藉由移動觀 '、平兀或藉由移動光源而揭示。可在 的4其他視角下觀察 Μ寺其他影像係歸因於體積全像圖自身之作用，因為有 :能，體積全像圖中記錄多個影像而不考慮其是否回應刺 較佳地，可在施加任何刺激之前觀察該等其他影像。 出於本說明書之目的，術語「觀察單元（observi unit、 立上田 明人或光電子驗證裝置，例如攝影機系統或手持 j光學偵測器。該觀察單元展現相對於安全元件位置之特 觀視位置，亦即其觀視位置指向安全元件使得可能觀察 安全元件。 ’、 im出於本說明書之目的，術語「不同影像（different age )」意謂可在該第一及/或第二視角下觀察之影像在顏 41 201001102 色及/或強度及/或亮度及/或物體（〇bject)及/或位置及/或 方向及/或尺寸及/或表觀深度及/或透視圖及/或視差方面不 同。因此，不僅將不同物體（例如條碼、標誌、商標等） 之全像圖視為不同影像，且將（例如）由於施加至少一外 在刺激而引起顏色、顏色強度、亮度、位置、方向、尺寸 及/或安全元件上之表觀深度改變之特定標誌視為不同影 像。 視影像（一或多個刺激回應性影像及/或靜態影像）如 何布置而定，變化之影像可藉由人類肉眼，或在放大透鏡、 顯微鏡1凸透鏡、偏光濾、光器、繞射結構'波長渡波器 兀件、光增強系統及其類似物輔助下，或藉由光學偵測器 (諸如分光光度計、光譜分析器、CCD_感應器、CMOS — 感 應器、讀H、條碼、攝影機及影像辨識器） 或以上之任何合適組合來偵測。該影像可為例如（但不限 於）以下-或多者的影像：字母數字或類似字符、縮微文 本、圖片、照片、條碼、實體物體、標諸、商標、電腦產 生之圖片、電腦產生之物體及其投影。影像可包括鏡面或 反射面或由鏡面或反射面組成。i需要可存在多個刺激回 應性影像及/❹個靜態影像。刺激回應性影像之變化可為 可逆、部分可逆或不可逆。 及感應器之方 在-具體實例中，本發明為一種製造全像感應器之方 法’其包含（a)製造或提供全像記錄媒體，纟包含⑴聚 42 201001102 合物基質及（η)藉由經由光環 學基團；及（b) 成形成裱狀橋而二聚之化 、0 ^在该全像記錄媒艚 為繞射條紋。繞射 、 > —個影像記錄 基團之二聚物。入# ^成衣狀橋而二聚之化學 而回應外在刺激。 生至〉、一個讀出信號 勺人ίΓ月之另—具體實例為製造全像感應器之方法，其 匕3在王像記錄媒體中將至少— 、 紋，該全像記錄媒體包括（象;己錄為繞射條 ”:二=環狀橋而二聚之可二聚化學基團； :^堯射條紋包含複數個包括環㈣之二聚 3由ki、至少一個輸出信號而回應外在刺激。 若需要’則在根據上述方法記錄之後，藉由形成環狀 橋而-聚之未二聚化學基團可經改質或衍 二聚之可能性。舉例而，，在可二聚化合物具有式“^ I:A時’未二聚化合物可經改質或衍生以還原順丁烯二醯亞 胺基中之雙鍵或改質取代基心及/或Rz。雙鍵之還原可（例

如）藉由雙取代R1或Rz所鍵結之碳原子以產生（例如）I 不為氫且另一個取代基鍵結至R1所鍵結之碳原子的化合物 來几成。該程序可增加條紋與聚合物基質之間的折射率差 /、增加條紋與聚合物基質之間的折射率差異的另一個方 法在於在記錄之後改質聚合物基質以包括合適側基。向聚 σ物添加側基之合適方法為此項技術中所熟知且可使用任 何合適方法。 此外’右需要’則在記錄一或多個全像影像之後，媒 43 201001102 體中（尤其暗條紋中）所剩餘之未反應（亦即在記錄期間 未二聚之基團）可二聚環狀基團可用於進一步改良光聚合 物全像圖之特性。特定言之’全像記錄媒體可（例如）藉 由施加光化輻射以使剩餘未反應可二聚基團中之_部分戈 全部二聚來固化。未反應可二聚基團可在全像記錄媒體2 部分膨脹狀態之聚合物基質中二聚。在與聚合物基質共價 連接之未反應可二聚化學基團的情況下，固化步驟中之二

聚引起賦予膨脹全像圖剛性之額外交聯（本文中亦稱為「Z 又聯」）。忒全像感應器在完全乾燥時不塌縮至其初始厚 度，且因此產生與具有不同間距之繞射條紋相關之全像影 像。典型&，當在部分膨脹狀態之全像記錄媒體中執行： 固化步驟’且在乾燥狀態或相對較小膨脹狀態中記錄全像 影像時，繞射條紋將間隔更遠’產生與乾燥狀態或較小胗 脹狀態之全像記錄媒體中所記錄之全像影像相比具有較長 (較大）#現波長之全像影像。因此，使用後固化可 展現可見光譜中之全像影像的全像感應器，儘管使用uv雷 射光記錄全像圖。 * 巴枯傻因化殘餘 W迅121及裂備光 物王像圖之方法（左）肖包括後固化殘餘可 備光聚合物全像圖 Λ 意圖，且實施 中楗供使用後固化之例示性方法。 此外’若需要，則可二聚化學基團可與如上所定』 加合物反應以形成官能二聚結構。該等可二聚化與美: 為在全像影像之任何記錄之前聚合物基質中之基 44 201001102 及/或共價鍵結至聚合物基質）’或在記錄一或多個全像影像 之後未反應之可二聚化學基團。記錄之後，該等未使用之 可光二聚基團尤其剩餘在非條紋及暗條紋區中。 使可二聚化學基團與加合物二聚可包含（a )將加合物 溶解於溶劑中以形成溶液’（b )將全像記錄媒體或全像感 應器改於s亥洛液中’及（c )施加光化輕射，典型地uv幸畐 射〉300，其中（a)及（b)經執行以使加合物擴散於聚合 物基質中，且（C)典型地在（1)建立平衡濃度之後執行。 在一具體實例中，施加均一強度之光化輻射以使加合物與 聚合物基質之可二聚化學基團光環加成。此外，二聚包括 在施加光化輻射之後自聚合物基質移除任何未反應之加合 物，例如藉由洗滌聚合物基質。 %农央’王，1豕圃礅應 器之方法的任何階段中進行。該併人可在使未反應可 化學基團交聯之任何最終固化之前進行”匕外，經由

為繞射條紋或自繞射條紋二聚而記錄全像圖及加合物：可 二聚化學基團之偶合可同時進行，所併入官能基之程度:： 如）由添加至溶液中且隨後擴散於基質中之加合物之量及 可二聚化學基團在整個聚人^ 物之里及 m产 物基質中之密度控制。在―此 清況下’在記錄全像圖之後 二 該情況下，大多數去&處 货八『肊較佳。在 . 數未反應可二聚化學基團位於聚合物^& 條紋中，其中由於 灰口物之暗 得官能基可主要併入二:像：產生之交聯最弱。此使 膨脹之分析物偵測較佳二：：可能對於需要基質有效 然而，在一些情況下’可能需要 45 201001102 在記錄全像圖之前添加加人 〇物。舉例而言，可自單栌制 直鏈聚合物，且將該聚厶 J目早體製備 〇入 Q物自溶液塗佈於基板上。該溶涪 亦可包含加合物。可隨接 液 在§己錄全像影像之前，將台会 合物之經塗佈聚合物薄M 匕δ加 鏈偶合。 、路於υν以使加合物與聚合物 此外’亦可在製造戋_ ^ 1備全像感應器之方法的不同階 •k併入不同加合物；例如 可在全像影像之任何記錄之前 添加第加合物且在記俾 入^ 己錄一或多個全像影像之後添加第二 加合物。 將官能基賦予基Ifl极λ λ 團併入聚合物基質中之其他方法包相 (a )使用此項技術中ρ 4 方法將聚合引發劑（例如ATR] 或NMRP)鍵聯至官能其轴 土賦予基團，及（b)使用與官能基 賦予基團鍵聯之聚人3丨欲杰丨3丨^ 、 口引毛劑引發形成聚合物基質之聚合物 聚口 U此方法’當藉由該引發劑分子引發聚合時，各聚 合物鏈將具有作為端基之官能基賦予基團。 在〃體實例中，製造及製備如上所述之全像感應器 之方法包含使單體聚合，從而產生聚合物基質。上文給出 親水性及疏水性聚合物基質之實例。一般熟習聚合物技術 者應易於理解何種單體合適。聚合物基質之一較佳具體實 例為水凝膠[例如，包含聚（乙烯基醇）、聚丙烯酸鈉、聚（甲 基丙烯酸酯）、聚(丙烯醯胺)及其具有豐富親水性基團之類 似物的聚合物及共聚物]。可將本發明之一具體實例的全像 記錄媒體所用之可二聚化合物（例如以上之式⑴化合物） 在製造聚合物基質之前與單體摻和，或在聚合之後添加於 46 201001102 基貝中（例如藉由擴散）。 在—些具體實例中，使用二宫 入 包含可二聚部分及可聚合部分之 “化合物（諸如 及若需要，_ $夕y 列如式（π)化合物）） …* 夕個其他單體製備聚合物基質。可使用你 何…法製備該等二官能化合物 =用往 !之:於製備_-之方法或該方法之合適 :製：：：能可聚合化合物以外，還使用-或多個其他單 體裏備聚合物基質。 ^由任何合適聚合技術製造聚合物㈣，該技㈣ 口藉由在光引發劑存在下將單體曝露於光化輕射(例 而達成之自由基光聚合。可使用之光引發劑之實例包括 二甲氧基-2-苯基苯乙酮（DMPA)及如⑽一（ciba)。亦 γ藉由在自由基引發劑存在下單體之自由基熱聚合、使用 陽離子引發劑之陽離子聚合或使用陰離子引發劑之陰離子 聚合實現聚合。可使用之自由基引發劑之實例包括2,2-偶氮 雙（2-甲脒基丙烷）二鹽酸鹽（AIBA)作為陽離子引發劑；過 硫酸銨（APS )、過硫酸鈉（SPS )及過硫酸鉀（Kps )作為 陰離子引發劑；及2,2-偶氮二異丁腈（AIBN)作為非離子 引發劑。亦可藉由受控之自由基聚合實現聚合，且亦可使 用活性聚合（例如ATRP、NMRP等）來製備具有所需鍵長 之聚合物。舉例而言，可使用烧基鹵化物、金屬_化物及 配位基之組合來引發聚合。合適引發劑為此項技術中戶斤熟 知且一般熟習此項技術者應能夠不經過度實驗選擇引發劑 (參見 （例如 ί 47 201001102 www.sigmaaldrich.com/Area 〇f_Interest/Chemistry/Material s_Science/Polymerization_Tools/Free_Radical_Initiators.ht ml )。 一般熟習此項技術者可選擇疏水性或親水性單體/聚合 物，且可藉由適當聚合技術/聚合物改質反應併入可光二聚 基團（可二聚化學基團）。疏水性聚合物（例如）可購自 Sigma-Aldrich 公司 （參見 http://www.sigmaaldrich.com/materials-science/material-sci ence-products.html?TablePage=163 72120 )。 在某些具體實例中，可使用與聚合物基質共價連接之 可利用可二聚化學基團使聚合物基質進一步交聯。 。己錄王像影像典型地包括用雷射照射全像記錄媒體， 由此實現媒體中所存在之可二聚化合物之二聚。化合物二 聚之圖案遵循干涉®案’由此產生折射率*同於未曝露於 光或輻射之區㉟（其中發生相消干涉）的媒體區域。該等 二聚區域形成干涉條紋。若需要’則媒體中可記錄兩個或 兩個以上影像。此外，影像可記錄於任何所需狀態（諸如 乾燥狀態 '水合狀態）或所需ρΗ下之媒體中。舉例而“ 在-些具料例中…影像記錄於㈣狀態中 ^ 記錄於水合狀態中。 不〜像 比 Α Χ μ叹/或光敏劑存在下勃疒 記錄。一般熟習此項技術者應能夠不 執仃 、土；度實驗而g 適光敏劑。上文給出光引發劑 遠擇0 好w <貫例。光敏 染料，諸如9-氧硫〇山口星、苯乙酮、_ # 、1匕括 —本甲酮、米希勒氏鲷 48 201001102 (Michler’s ketone) ( 4,4，·雙（二曱基胺基）二笨曱酮）及二 苯基乙二酵]((C^HsCO)2)。視光敏劑染料之存在而定，且視 所用特定可二聚化合物而定，根據一具體實例全像影像之 記錄可在合適波長下’諸如約235 nrn至約650 nm，較佳約 25 0 nm至約415 nm下進行。在聚合及/或記錄期間可存在 光敏劑。若在記錄期間不存在光敏劑，則通常將使用相比 存在光敏劑時更強之輻射源（例如更強之uv雷射）。應瞭

解，可使用任何合適引發劑（諸如離子型引發劑（例如陽 離子引發劑））來製備聚合物基質。 此外’全像感應、器之一些具體實例纟無外在刺激（例 如’刀析物）的情況下展現可見全像影像，且在曝露於外在 刺激（例如分析物）時，全像感應器可提供具有變化之顏 色的可見全像影像或不同之全像影像。如實射彳8中所例 示三聚合物之預膨脹為達成此之—可能方法。替代性方法 為猎由使用可見光頻率在基f中記錄影像。以此方法記錄 :燥：像圖可。己錄於光譜之藍綠光區中，且視情況記錄 厂光區中’在綠光區中眼睛更敏感。當全像圖與分析物 相互作用時，基質之膨 脹使再現波長移至紅光區。呼吸感 應器為其之一實施例。 綠光區中敏感且在—些二中；：於該應用之增敏劑在藍 質可能在外在刺激（例 ^然而’ 一些聚合物基 下，在紅光區中敏感之⑼：：）存在下收縮。在該情況 應用較佳。 θ 及/或光引發劑可能對於某些 本發明之另 具體實例為記錄 全像影像之方法。該方 49 201001102 成二聚結構之可二聚化學 4二聚結構相對於彼此及 之空間位置，以記錄全像 現所記錄全像影像之受控 法包含控制（1 )藉由光環加成形 基團之二聚分率’及（2 )保持該 相對於未二聚之可二聚化學基團 影像且在隨後外在刺激存在時實 可觀察回應。 本發明之-相關具體實例為—種記錄全像影像之方 去，其包含（a )回應顯現該全像影像之光子使可二聚化奪 基團經由光環加成二聚以形成二聚結構，及（b)保持該筹 二聚結構相對於彼此及相對於未二聚之可二聚化學基團之 空間位置’而以一定方式保持所記錄之全像影像以：隨擅 外在刺激存在時實現所記錄全像影像隨二聚及保持變化之 受控可觀察回應。該等顯現全像影像之光子對應於由媒楚 +自物體（欲記錄其之全像影像）反射之同調光及同調參 考光束之干涉所形成的光強度之變化。 另-相關具體實例為-種記錄全像影像之方法，其包 含“）保持可二聚化學基團及二聚結構之空間位置，2中 該等可二聚化學基團經由光環加成形成二聚結構；及⑴ :應顯現該全像影像之光子使可二聚化學基围經由光環加 成—聚以形成二聚結構而保持所記錄之全像影像，同時“ 外在刺激存在時，實現所記錄全像影像隨二聚及保 持變化之受控可觀察回應。 上文提供可用於上述記錄全像影像之方法 佳：可：聚化學基團之實例。可（例如由控制所選可 ，化予基團之雷射光曝露及/或藉由控制可二聚化學基團 50 201001102 之：間：度分布而達成二聚分率之控制。可二聚化學基團 可為不與聚合物基質共價鍵結之化合物或與聚合物基質丘 :賈鍵：：化合物。在任一情況下，聚合物基質均限制可二 聚化于基團及隨後由該等可二聚化學基團形成之二聚社構 的空間移動性。此外，在共價連接之可二聚化學基團的情 =1藉其由鍵聯基圓（亦即將可二聚化學基團鍵聯至聚 二“之土團）之長度控制給定可二聚化學基 移動性。包含可4化學基團及/或1結構之聚合物基質 =改=物基質中可二聚化學基團及二聚結構之空 二ΓΓ ，控制保持二聚結構相對於彼此及相 對於未4之可二聚化學基圏之空間位置可（例如）夢由 2二：：聚化學基圏之聚合物基質膨脹至所選膨脹狀態 狀態而達成。可-rn: 構期間保持所選膨脹 由-聚开…團之二聚及空間密度分布及藉 成之二聚結構經控制以在隨後外在刺激存在時實 現所s己錄全像影像之受控可觀察回應。 光束加成反應，回應記錄媒體中由記錄全像圖之

形成的光強度之變化，形成高密度及低 U ^ 4 £形成所記錄全像圖之繞射停咬，A =:::r整個至少-部分中二聚物之密=，ί 相對較低密：度：、物£對應於相長干涉區（亮條紋)，且 包含對應於相消干涉區（暗條紋）。因此 聚結：團之條紋意謂彼等在記錄全像圖期間形成之二 51 201001102 此外，併入g能基賦予基團（例如受體）之聚合物可 用作聚合物基質或用作聚合物基質之一部分。其可藉由將 包含受體之共聚單體併入聚合物鏈中來製備，亦即可將分 析物之受體在聚合物聚合期間併入聚合物基質中。舉例而 a，文體基團（諸如3-丙稀醯胺基笨基删酸（3_apb))可 與乙烯基偶合以形成可與其他丙烯酸系共聚單體共聚合之 單體且因此變得併入聚合物基質中。實施例6中提供一實 例。包含受體基團之單體可具有與受體直接鍵聯或經由一 鏈（常用之選擇）間接鍵聯之乙烯基。可使用已知聚合技 術使包含受體之單體與包含可二聚環狀基團之單體、簡單 單體（諸如丙烯酸系單體，例如曱基丙烯醯胺、曱基丙烯 酸、f基丙烯酸羥基“旨）&此項技術中已知之交聯劑共 聚合。可藉由光引發基板（諸如玻璃）上之單體混合物而 直接形成聚合物。 在本發明之一些具體實例中，在全像記錄媒體時記 全像影像及固化同時進行。此展示於圖4中。將基板（ 目403 )上之全像記錄材料（例如具有共價連接之光可二 基團的直鏈或交聯聚合物膜）（條目4〇4)曝露於（例如 由UV燈（條目401)提供之用於固化之未準直光源及由 射（條目402)提供之雷射光（編碼全像影像）。 。。根據本發明之-具體實例製造全像記錄媒體及全像 應器之方法及記錄全像影傻夕士、t m 豕〜像之方法可用於大規模生產方 (mass-production process") ib . „ p 中。本發明所涵蓋之大規模 產方法之實例包括基於網膜之方法，其中將媒體塗佈於 52 201001102 ::撓：塑膠膜上，及基於基板之技術…在一張剛性 基板（諸如破璃）上或在在張力 塗#力作用下拉緊之塑膠上形成 器經由製造方法之各種步驟人工或機 、、作個別基板’且適合於小體積應用。基於網膜之方 法更適合於較大體積之應用，但可同樣小規模用於小體積。 _立本發明之具體實例的基於網膜之方法包括圖6及7中 ^性表示者。儘管描述了基於_之方法，但應易於設 4在基板方法中之等效步驟。 可使用習知滾塗或刮塗技術塗佈底膜（ρΕτ至TAC)， 其視情況具有底漆層。0 6為本發明之—具體實例的合適 早體塗佈途徑之示意圖。將底膜（條目叫自底膜卷（條 目602 )展開，且與單體、交聯劑、引發劑之混合物（條目 1.., 二）（視f月況右需要）纟合適溶劑中接觸以獲得用於塗佈 之口適黏度。在該階段且若交聯步驟欲由熱引發時，塗佈 1液應含有增敏劑以Μ用於記錄全像圖之激光波長。交 如亦可經uv引發，在該情況下應在UV交聯之後在擴散步 驟中添加增敏劑。塗佈之後，視情況，在乾燥環境（條目 04 ’例如乾燥室）中乾燥去除任何溶劑以留下單體基塗 :’隨後藉由曝露於泛光―燈（條目605 )使其熱鍵聯或 又如以形成基質。可隨後藉由在洗滌介質（條目606 )中洗 滌來移除殘餘單體及其他低分子量組份。 乾燥之後，所得塗膜為乾態，無黏性且可經重繞並準 :用於全像圖記錄。或者，在該階段’可在乾燥階段之前 藉由與增敏劑介質（條目6〇7 )接觸而將增敏劑擴散於塗層 53 201001102 中。或者，可在即將記錄之前添加增敏劑擴散。將叙 增敏劑之固化聚合物膜（條目6〇9)繞於聚合物卷（條目、 61())上°在記錄期間’膜（條目609)捲繞在反射鼓（'條 目611)上，欲記錄影像之母版全像圖（條目ο〕）精確安 置在該反射鼓（條目611)上。典型地，該等全像圖為所謂 之H2全像圖’其為原始影像之原始m母版之複製品。使 用適當波長之雷射（條目613)沿鼓長度形成聚焦之線性能 量條紋（focused llnear stnpe 〇f energy )。其隨著鼓旋轉將 全像感應器寫入光聚合物媒體。記錄可以乾法進行，或若 記錄波長短於雷射波長，則記錄可在合適膨服液（條目6⑷ (典型地為緩衝溶液）之貯槽中進行。典型地，若全像圖 以濕f寫入’則纟記錄之後必需立即在乾燥環境（條目⑴） 中乾燥纟3亥階段可執行後固化步驟以使未反應之基團二 聚：此可藉由整片曝露於Uv燈（條目616)進行。含有全 像感應ϋ (條目617)之膜可隨後經重繞且送至使用熟知製 造方法轉化為個別全像圖感應器。 圖7為|發明之一具體實例的合適聚合物塗佈途徑之 j圖。可使用如對於單體方法所述之相同方法將包含可 .聚基ϋ及視情況受體及此外視情況增敏劑之直鏈聚合物 塗佈於底膜上。該膜為乾態且可經重繞並儲存（圖中未 不）將預塗佈之直鏈聚合物（條目7〇1)藉由整片曝露於 UV燈（條目702)而部分二聚來交聯。在記錄期間，膜（條 目703 )捲繞在反射鼓（條目7〇4)上，欲記錄影像之母版 全像圖（條目705 )精確安置在該反射鼓（條目上。 54 201001102 典型地’該等全像圖為所謂之H2全像圖，其為原始影像之 原始H1母版之複製品。使用適當波長之雷射（條目7〇6) 沿鼓長度形成聚焦之線性能量條紋。其隨著鼓旋轉將全像 感應器寫入光聚合物媒體。記錄可以乾法進行，或若記錄 波長短於雷射波長，則記錄可在合適膨脹液（條目707 )(典 型地為緩衝溶液）之貯槽中進行。記錄方法與單體方法相 同。在乾燥環境（條目708)中乾燥之後，可使用於合適膨 脹液（條目709 )中之可選預固化膨脹來控制如本文所述之 感應器之再現波長。可能需要於乾燥環境（條目)中之 可選乾燥階段來控制膨脹程度。在該階段可執行後固化步 驟以使未反應之基團三聚。此可藉由整片曝露於―燈（二 )進行3有全像感應器（條目712)之膜可隨後經 重、且送至使用热知製造方法轉化為個別全像圖感應器。 若欲將兩個全像圖記錄於同一媒體中，則可在記錄及 可選乾燥步驟之後將方法中斷且將膜繞起。隨後將第二影 像之H2全像圖置於鼓上，且再次使膜經過記錄及可選乾燥 步驟。若有可能，則可將該方法進行重複以在媒體中記錄 更多全像圖，其取決於未反應之可二聚基團的充分可用性。 圖2之方法2_4中展示製造包含本文所述之全像記錄媒 體的體積全像圖或全像感應器的其他例示性方法。 例證 回應性全像圖咸座器之合由 1-(2-羥基-乙基）_3,4_二甲基_吡咯_2,5_二酮（丨）之合成 55 201001102 冷 + h2n〜。h - )4'h 方法（5 ) 程序.將4.526 ml( 75 mmol) 2-胺基乙醇添加至3.1527 g ( 25 mmol)二甲基順丁烯二酸酐於125爪丨曱苯中之攪拌 溶液中。將混合物在13(M5(rc下煮沸5 h，使用回流冷凝 器以及集水器移除水作為副產物。反應混合物在室溫下冷 郃且在減壓下在4(TC下蒸發溶劑。產物藉由管柱層析藉由 使用1:1比率之正己烷與乙酸乙酯純化且藉由1h_nmr特性 化。產率：83%，物理狀態：無色晶體。iH NMR (CDC13): δ (ppm) = 1.94 (s, 6 Η, 2 CH3), 2.43 (s, 1 H, 〇-H), 3.65 (t, 2 H N-CH2)，3.71 (t, 2 H，0-CH2)。 ’ 曱基丙烯酸2-(3,4-一甲基-2,5-二側氧基_2,5-二氫 吡咯-1·基）乙酯（2)之合成

方法（6 ) 程序：將〇_64 g ( 3.8 mm〇l) ^(2-羥基_乙基肛二甲 基 H2,5_ 二嗣（1)及 〇.5762 ml (4.2 _〇1)三乙 S 添 加至11 ml二氯甲烷中 0.4065 ml (4.2 mmol) 將混合物在冰浴中冷卻至〇。〇。將 曱基丙稀酿氣逐滴 、添加至攪拌懸浮 56 201001102 液中。懸浮液首先在4 C下撲拌1 h，且隨後在室溫下授掉 24h。在減壓下在4(TC下蒸發溶劑。產物藉由1h_nmr特性 化。產率：98%。物理狀態：無色黏性液體。iH NMR (CDCl3) 5(pPm)=1.86(s，3 H, CH3)，1.93 (s，6H，2CH3) 3.77 (t, 2 Η, N-CH2), 4.22 (t, 2 H, 0-CH2), 5.52 (1 H,=CH2), 6.03 (i H, = CH) 〇 實施例1 :水凝膠感應器之合成 將曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA，0.25 g，1.92ΧΗΓ3 mol)、乙二醇二甲基丙烯酸酯（edMA，mg，6.9X10-5 mol ;亦即交聯劑）、甲基丙烯酸（maa，11.9 mg，1.4χΐ〇-4 mol)及甲基丙烯酸2_(3,4，·二甲基_2,5•二側氧基_2,5_二氫 -1H-吡咯-卜基）乙酯（dMIMA ’ 43.9 mg，！ 8xl〇-4m〇i)溶 解於319 μΐ於DMSO中之4 wt% 2-二曱氧基-2-苯基苯乙酮 (DMPA )中。將溶液倒於鍍鋁聚酯薄片之聚酯面上。將用 曱基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷改質之玻璃載片輕輕降 於所倒之溶液上。將載片曝露於UV燈（約350 nm ) 1 h。 UV引發之自由基聚合及交聯使得形成附著基板之薄水凝膠 感應器膜。將具有水凝膠感應器膜之玻璃載片浸於去離子 (DI )水中30分鐘，自聚酯/A1薄片剝離，用DI水洗滌， 在氮氣流下乾燥1-2分鐘且在環境溫度下真空乾燥隔夜。 實施例2 : pH回應性感應器之合成 將只知例1中所製備之具有水凝膠感應器膜之玻璃載 片浸於0.4 wt% 9-氧硫口山口星溶液（在DMS〇中製備）中 分鐘，在氮氣流下乾燥分鐘且在4(rc下真空乾燥隔夜。 57 201001102 將水凝膠感應器膜以相對於鏡面約3。之角度置於前表面鏡 上。使用與弟二譜波產生器（355 nm，165 mJ )叙接之 Nd: YAG雷射將水凝膠感應器膜曝露5秒。此舉使DMIMA 之順丁稀二醯亞胺基一聚且形成條紋。因此此處之條紋由 DMI基團二聚之光化學產生之產物組成。全像條紋記錄於 乾燥狀態中且間隔λ/2 nm，其中λ為用於照射水凝膠感應 器膜之雷射之波長。在s亥情況下條紋間隔1 77 nm。水凝膠 感應器膜現具有兩類交聯：自EDMA隨機交聯，及在乾燥 狀態中間隔177 nm之有序DMIMA交聯（由於DMI基團二 聚）。 將水凝膠感應器膜浸於pH值為6至7.5之各種緩衝溶 液（離子強度為150 mmol)中。結果如圖1中所說明，該 圖展示所§己錄全像圖之再現波長隨p Η增高朝向較長波長之 變化（圖1中之感應器的聚合物基質係由 HEMA/MAA/DMIMA/EDMA ( 83/6/8/3 mol0/。），即表 2 中之 聚合物B2獲得）。 水凝膠感應器膜在pH 6.0之150 mM MES緩衝溶液中 展示約623 nm之再現波長。可見紅光光譜中之再現波長亦 給出水凝膠感應Is膜之體積膨服度之估算，且該值假定為 1.75。此外’水凝膝感應器膜在pH 6.5之150 mM MES緩 衝溶液中展示707 nm之再現波長且體積膨脹度假定為 2.0。進一步提同緩衝溶液之pH值使全像圖之再現波長提 高（參見圖1)。表1中展示測試PH下之再現波長。在較高 pH值下，感應器全像圖之親水性提高，其反之又提高水凝 58 201001102 膠膜之體積膨脹度。此最終產生再現波長可隨PH值調譜之 體積全像圖感應器。

表1 pH 再現波長（nm) 623 緩衝液類型（150mjvi：) MES 6.5 707 MES 7 754 MOPS 7.5 772 MOPS 可根據需要藉由改變各種聚合物參數來調節感應器回 應時間。舉例而言，可藉由減少可光二聚化合物之m〇1%， EDMA之mol%、MAA之mol%及藉由併入親水性或疏水性 單體來改變聚合物。此外，藉由改變對UV雷射之曝露時 間，可改變再現波長及回應時間。 類似地，可調配各種刺激回應性體積全像圖感應器。 先前章節中描述了合適刺激。 實施例3 :其他全像感應器 表2展示九種聚合物基質之組成。該等聚合物基質係 用於類似於以上例示性程序製備全像感應器。該等全像感 應器回應pH (緩衝溶液）或水（丙酮/水混合物）。 59 201001102 表2 : 聚合物 HEMA (mol%) MAA (mol% ) DMIMA (mol% ) EDMA (mol% ) 全像圖具有感應活性（在丙酮/ 水混合物中或在緩衝溶液中） A1 88 6 4 2 是 A2 84 6 8 2 是 A3 80 6 12 2 是 B1 87 6 4 3 是 B2 83 1 6 8 3 是 B3 79 6 12 3 是 C1 86 6 4 4 是 C2 82 6 8 4 是 C3 79 6 12 4 是 實施例4 :葡萄糖回應性全像感應器 根據 Kabilan 等人，Biosensors and Bioelectronics，20 (2005) 1602中所述之程序合成作為葡萄糖回應性配位基之 3-APB。根據 C. D· Vo 等人，M· Colloid Polym. Sci. 2002 280, 400中所述之程序合成N-[2-(3,4-二甲基-2,5-二側氧基 -2,5-二負1-°比洛-1-基）-乙基]-丙烯酿胺（〇]^11人入111)。〇]^1入八111 為以丙稀醯胺為基之可光二聚單體，亦即包含可二聚化學 基團之單體。 葡萄糖回應性薄水凝膠膜之合成 將丙稀酿胺（0.231 g，3·25χ103mol)、N,N-亞甲基_ 雙-丙烯醯胺（19·5mg，l·266χl(Γ4mol)、3-APB(96·7mg, 5.065χ 1 〇'4 mol )及 DMIAAm ( 92.2 mg，3.376x 10.4 m〇i ) 溶解於972 μΐ於DMSO中之2 wt0/〇 2-二甲氧基-2-苯基苯乙 酮（DMPA )中。將溶液倒於鍍鋁聚酯薄片之聚酯面上。將 用曱基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷改質之玻璃载片輕輕 60 201001102 降於所倒之溶液上。將载片曝露於υν燈（約350 nm)30 muy UV '發之自由基聚合及交聯使得形成附有基板之薄 水凝膠感應器膜。將旦右汆雜政_洽、成。 肝有水凌膠感應器膜之玻璃載片浸於 去離子（DI)水中！ h ,自聚醋/A1薄片剝離，用以水洗蘇 以移除未反應之單體，在氣备、、* 丁# 隹氮轧肌下乾燥1-2分鐘且在環境溫 度下真空乾燥隔夜。 將具有水凝膠感應器膜之玻璃載片浸於〇 4糾％ 9_氧 硫口山暖溶液（在刪〇中製備）中1()分鐘，在氮氣流下乾 燥 刀紅且在40 C下真空乾燥隔夜。將水凝膠感應器膜 以相對於鏡面、約3。之角度置於前表面鏡上。透鏡與樣品之 間的距離為20_7Cm。使用與第三諧波產生器（ 355 nm，165 K.. mJ )耦接之Nd: YAG雷射將水凝膠感應器膜曝露2秒。此 舉使DMIMA之順丁稀二醯亞胺基二聚且形成條紋。在〇_3〇 mM葡萄糖溶液中量測葡萄糖回應性全像圖之再現波長。在 磷酸鹽緩衝液（pH=7.4)(離子強度為約25 mM)中製備各 種濃度之葡萄糖溶液。結果總結於圖3及表3中。 表3 : 杜u mmoi磷酸鹽緩衝液（pH=7.4)中製 -之葡萄糖溶液 葡萄糖回應性全像圖之再現波長（邮） ---0 519.7 ---- --- 10 541.9 --- -_-_20____ 556.1 ~~-- ---30 572.0 -- 咸信3-APB (在水凝膠感應器全像圖中）與葡萄糖相互 作用且使帶負電之硼酸鹽物質形成，且此反之又隨葡萄糖 61 201001102 濃度變化而提高體積膨脹度及全像圖之再現波長。 可調諧水凝膠膜中之交聯以在與所給葡萄糖濃度相互 作用之後達成所需波長變化。若需要再現波長之更大變 化，則可將水凝膠膜中之交聯密度減小且反之亦然。此外， 雷射曝露時間及條紋區域中之二聚程度將影響所給葡萄糖 濃度下全像圖之再現波長。為改良全像圖之特性及其對分 析物（例如葡萄糖）之回應，可改變以下參數：交聯密度、 二聚程度、雷射曝露時間、改良％R及回應時間之其他共聚 單體、緩衝液類型及其離子強度。 其他葡萄糖回應性全像感應器 調配類似於以上實施例中所述之調配物的全像圖。改 變雷射曝露參數且監視再現波長。結果如表4所示。 表4: 雷射曝露時 間（sec) 透鏡與樣品之 間的距離（cm) 視覺上可感知之 於磷酸鹽缓衝液 中之再現波長 視覺上可感知之於50 mM葡萄糖 (在約150 mmol磷酸鹽緩衝液中製 備）中之再現波長 5 20.7 無可見全像圖 光譜之紅光區 10 30 無可見全像圖 光譜之紅光區 實施例5 :藉由同時固化與寫入全像圖而合成pH回應 性感應器 如上在實施例1中所述合成水凝膠感應器。隨後將具 有水凝膠感應器膜之玻璃載片浸於0.4 wt% 9-氧硫〇山α星溶 液（在DMSO中製備）中10分鐘，在氮氣流下乾燥1-2分 鐘且在40°C下真空乾燥隔夜。將水凝膠感應器膜以相對於 62 201001102 鏡面J 3之角度置於前表面鏡上。將水凝膠感應器膜同時 曝露於

，、第一。白波產生盜（355 nm，165 mJ)耦接之Nd:YAG 雷射。此舉使DMIMA <順丁烯二醯亞胺基二聚且形 紋；及 •UV燈（約35〇 nm)。此舉使得藉由dMIMa之隨機 二聚而固化。 該方法示意性展示於圖4中。 咸仏因為固化與全像圖寫入同時進行，故改變對uv燈 及田射之曝露可用於調配具有所需反射百分比及體積膨脹 度之全像圖。 貫施例6 .藉由殘餘（亦即未反應）可二聚基團之後固 化製備之全像感應器 類似於實施例丨中所述之程序製備水凝膠膜（具有84 mol% HEMa、6 m〇1% MAA、8 m〇1% 〇ΜΐΜΑ 及 2 EDMA)。將具有水凝膠感應器膜之玻璃載片浸於〇.4 wt% 氧硫讪π星溶液（在DMS0中製備）中1〇分鐘，在氮氣流下 乾燥1-2分鐘且在4(rCT真空乾燥隔夜。將水凝膠感應器 膜以相對於硬幣表面約〇。之角度置於硬幣上。透鏡與樣品 之間的距離為19.5 cm。使用與第三諧波產生器（355 nm， 165 mJ)耦接之Nd:YAG雷射將水凝膠感應器膜曝露秒。 此舉使得形成全像圖。將9-氧硫讪嗖溶液（於DMS〇中〇4 wt%)小心地倒於全像圖上且將該組合保持1〇分鐘，繼而 曝露於UV燈（約350 nm) 30分鐘。此舉使得主要存在於 63 201001102 暗條紋中之未反應的可二聚基團=聚。#由用丙酮/水混合 物洗務移除DMSO。將全像圖浸於5 mM填酸鹽緩衝液 (PH=6.5)中i h且觀察到藍光至綠光光譜中之可見全像 圖。將全像圖用财洗務且乾燥。該經乾燥全像圖具有不 同於實施例1中所述之乾燥全像圖的條紋間隔。 然而’所得乾燥狀態之全像圖未著色，而為近似灰色 陰影。此可能因為基質另外在膨脹狀態中交聯，使得形成 :些對應於可見光譜上波長之反射的條紋。儘管如此，該 影像經充分解析且展示清晰之細節。 該感應器回應呼吸。當進行呼吸時，影像之顏色變成 藍色/綠色。此解釋為基質之膨脹（由於呼吸時之水份）使 UV中之條紋更偏移至藍光/綠光區中。 實施例7:藉由在聚合物基質中併入加合物而製備之果 糖及PH回應性全像感應器 _藉由使用適當溶劑使3_胺基苯基爛酸與二甲基順 一酸肝反應且在130-150总 隹υυ 150C之間加熱混合物3_5 h 含與硼酸鍵聯之可光二聚基團的加合们 Ί 二側氧基-2,5_二氫_1Η_Π比略酸二甲基_2,5' (參見下文） 暴）本基硼酸（3-DMI-PB )

〇

3-DMI-PB 將50 mg 3-DMI-PB 溶解於】11C。 Λ/Γ Λ 解於1 ml 18.8 mM 9-氧硫讪,星溶 64 201001102 液（在DMSO中製備）中。將400 μΐ以上溶液小心地倒於 薄水凝膠膜（包含 84 mol% ΗΕΜΑ、6 mol% ΜΑΑ、8 mol% DMIM A及2 mol% EDM A )上。將該組合保持20 min，繼 而曝露於UV燈（>300 nm) 30分鐘。此舉使得光聚合物全 像圖之非條紋區中之未反應DMI基團與3-DMI-PB反應， 且使得形成環丁烷環（參見以下流程）以形成共價鍵結至 水凝膠膜之官能二聚結構。

非條紋區中之 未反應DMI基團

隨後將所得全像感應器潰於去離子水中隔夜。全像圖 中無可見顏色。此歸因於以下實情：pH回應性全像感應器 在DI水中收縮且再現波長移至UV區。隨後將全像圖浸於 各種濃度之果糖溶液中且結果總結於表5中。 65 201001102

溶劑 浸潰時間 觀察結果 DI水 >12 h 無可見顏色 5mM果糖（於DI水中） 3h 無可見顏色 15 mM果糖（於DI水中） 2h 無可見顏色 250mM果糖（於DI水中） >12 h 綠色全像圖 實施例8 :使用後膨脹而記錄兩個可見全像圖 使用 83 mol% HEMA、6 mol% MAA、8 mol% DMIMA 及3 mol% EDMA合成薄水凝膠膜。使用硬幣作為墊片將乾 燥水凝膠膜曝露於355 nm雷射5 sec。將所得全像圖浸於 DI水中。使用不同硬幣作為墊片將濕潤全像圖再次曝露於 355 nm雷射5 sec。在不同緩衝溶液中監視兩個全像圖之再 現波長。結果總結於表6中（MOPS表示3-(N-嗎啉基）-丙 烧績酸）。 表6 : 緩衝液（pH) 缓衝液類型 結果 影像1 (5 p硬幣） 影像2 (10 p硬幣） 7.0 14 mM MOPS 紅色 綠色 7.4 13 mM MOPS 無可見影像 紅色 5.9 磷酸鹽緩衝液 無可見影像 無可見影像 此外，當將全像圖浸於pH 7.0之磷酸鹽緩衝液中時， 兩個影像依次出現。在初始膨脹階段期間，影像1可見。 在高膨脹階段（在平衡之前），影像1在紅外區中消失且影 像2在可見光譜中出現。 雖然本發明已參考其例示性具體實例特別地進行展示 66 201001102 及描述’但熟習此項技術者應瞭解在不背離本發明之由隨 附申請專利範圍涵蓋之範疇的情況下，可對其中之形式及 細節進行各種改變。 【圖式簡單說明】 圖1為展示全像感應器在曝露於具有不同pH值之液體 時再現波長變化之量測結果的曲線，該全像感應器包含記 錄於本發明之一具體實例的全像記錄媒體中之全像條紋。 回應1.5單位之pH變化（pH 6至pH 7.5 )，所記錄全像圖 之再現波長變化149 nm。 圖2展示在本發明之一些具體實例的全像記錄媒體中 衣備及§己錄條紋之方法。 圖3展示各種葡萄糖濃度對葡萄糖回應性光聚合物全 像圖之再現波長之效應的量測結果的曲線。 圖4為展示在本發明之一具體實例的全像記錄媒體中 記錄條紋而同時將全像記錄媒體固化之方法的圖。 圖5為製備光聚合物全像圖之不包括殘餘可二聚基團 :固化的方法（左）與本發明之一具體實例的製備光聚合 全像圖之包括殘餘可二聚基團後固化的方法（右）的對 衣适本發明之 闽 〇马說明可 錄媒體的例示性製造方法的圖 圖7為另一說明可用於制、止丄 像卞袢# μ 用於I造本發明之一具體實例之全 “己錄媒體的例示性製造方法的圖。 67 201001102 圖8為在全像記錄媒體中使用雷射記錄全像影像以製 備本發明之一具體實例的全像感應器的示意圖，其展示本 發明之一具體實例的聚合物基質中由於二聚所產生之化學 變化，及展示該全像感應器藉由提供受控可觀察回應而在 偵測外在刺激中之應用。 【主要元件符號說明】 401 : UV 燈 402 :雷射 403 :基板 404 :全像記錄材料 601 :底膜 602 :底膜卷 603 :混合物 604 :乾燥環境 605 : UV 燈 606 :洗滌介質 607 :增敏劑介質 608 :乾燥環境 609 :固化聚合物膜 610 :聚合物卷 6 11 :反射鼓 6 1 2 :母版全像圖 6 1 3 :雷射 68 201001102 6 1 4 :膨脹液 6 1 5 :乾燥環境 616 : UV 燈 6 1 7 :全像感應器 701 :預塗佈直鏈聚合物 702 : UV 燈 703 :膜 704 :反射鼓 705 :母版全像圖 7 06 :雷射 707 :膨脹液 708 :乾燥環境 709 :膨脹液 7 1 0 :乾燥環境 71 1 : UV 燈 7 1 2 :全像感應器 801 :記錄全像影像 802 :全像記錄媒體 803 :可選交聯 804:直鏈及/或支鏈聚合物鏈 805 :可二聚化學基團 806 :二聚結構 807 :回應全像感應器 808 :外在刺激 69 201001102 809 :受控可觀察回應 810 :反射表面/影像 8 1 1 :聚合物基質 812:膨脹聚合物基質 8 1 3 :全像感應器 70

Claims (1)

1. 201001102 七、申請專利範圍： 1. 一種全像感應器，其包含： (a) —包含聚合物基質之全像記錄媒體； (b )至少一個在該全像記錄媒體中記錄 種包括環狀橋

   全像影像’其中該繞射條紋包含一種包括琴 構；且

   其中該全像記錄媒體藉由提供至少— 應外在刺激。 2. 如申請專利範圍第1項之全像感應器， 六· Τ έ亥全像記 錄媒體之物理或化學特性回應外在刺激而變化。 3. 如申請專利範圍第丨項之全像感應器，其 、Τ邊輸出信 號為光信號。 4. 如申請專利範圍第1項之全像感應器，复 _ ’、T 5¾ —聚結 構交聯該聚合物基質。 5·如申請專利範圍第1項之全像感應器，其中該聚人物 基質除經由為該繞射條紋之一部分的二聚結構交聯以外， 係進一步交聯。 6. 如申請專利範圍第5項之全像感應器，其中該聚合物 基質經由不同於該二聚結構之交聯基團隨機交聯。 7. 如申請專利範圍第6項之全像感應器，其中該聚合物 基質回應外在刺激而膨脹。 口 該外在刺 由膨脹而 8. 如申請專利範圍第7項之全像感應器，其中 激包含μ體且該聚合物基質在與該流體接觸時藉 71 201001102 9. 如申請專利範圍第8項之全像感應器，其中該外在刺 激另外包.含分析物，且膨脹度與該流體中所存在之分析物 之量相關。 10. 如申請專利範圍第7項之全像感應器，其中該外在 刺激為包含質子性物質之流體，且該聚合物基質為親水 性，或該外在刺激為包含非質子性或非極性物質之流體， 且該聚合物基質為疏水性。 11 ·如申請專利範圍第丨項之全像感應器，其中該聚合 物基貝包含一或多個選自由以下組成之群的單體的聚合物 或共聚物·親水性單體、兩親性單體、溫度回應性單體、 pH回應性單體及疏水性單體。 12·如申請專利範圍第丨項之全像感應器，其中該繞射 條紋共價鍵結至該聚合物基質。 13.如申請專利範圍第丨項之全像感應器，其中該聚合 物基質與為該，繞射條紋之一杳p分的二聚結構不升》纟互穿聚 合物網路。 14·如申請專利範圍第丨項之全像感應器，其中該繞射 條紋包合（1 )具有相對較低密度之二聚結構的暗條紋，及 (π )〃相對杈南密度之二聚結構相關之亮條紋。 1 5 ·如申叫專利範圍第1 4項之全像感應器，其中該聚合 物基貝以與s亥壳條紋中相比該暗條紋中較高程度之膨脹而 回應外在刺激’引起該全像記錄媒體中所記錄之該全像影 像之重現波長發生變化。 16 ·如申清專利範圍第丨項之全像感應器，其中該外在 72 201001102 刺激為以下一或多者：濕度'水、氣體、蒸氣、有機或無 機溶劑、化學品、金屬離子、化學品之溶液或分散液、壓 力、溫度、pH、電磁波、磁場、電場、電離輻射、質子性 物質、非質子性物質、流體及包含分析物之流體。 17.如申請專利範圍第16項之全像感應器，其中該輸出 6號遥自該全像§己錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之 重現波長之變化、該全像記錄媒體中所記錄之另一個全像 影像之出現及該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影 像之消失。 18·如申請專利範圍第17項之全像感應器，其中該外在 刺激選自濕度、酸度、金屬離子及包含單酶、雙醣或多醣 之液體’且該輸出信號選自該全像記錄媒體中所記錄之至 少一個全像影像之重現波長之變化、該全像記錄媒體中所 記錄之另一個全像影像之出現及該全像記錄媒體中所記錄 之至少一個全像影像之消失。 19.如申請專利範圍第1項之全像感應器，其中該聚合 物基質包含明膠或以下一或多者的聚合物：曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、曱基丙烯酸2-羥基丙酯（ΗΡΜΑ)、N，N-二甲基丙烯醯胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-甲基丙燁酸西旨 (PEGMA )、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙稀醯胺、 丙烯酸（AA )、甲基丙稀酸（ΜΑΑ )、Ν,Ν-亞甲基雙丙烯醯 胺（BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙稀醯胺 基-2 -甲基丙烧石黃酸（AMPS )、甲基丙浠酸之鋼鹽、2_(二甲 基胺基乙基）曱基丙稀'酸S曰（DMAEMA)、笨乙稀· 4 -石黃酸及 73 201001102 乙酸2-(N，N-二τ基_N_(2_甲基丙烯醯氧基乙基）銨）。 20.如申請專利範圍第19項之全像感應器其中該環狀 橋為環丁基。 21 ·如申請專利範圍第20項之全像感應器，其中該繞射 條紋包含以下一或多者的二聚物：桂皮醯基、查耳酮、蒽、 香丑素、笑唾鑌、順丁烯二醯亞胺或其衍生物。 22.如申請專利範圍第21項之全像感應器，其中該干涉 條紋包含由下式表示之二聚物： ) r\

   R2 R_2 其中： Ri、R2 ' R’！及R’2各自獨立地為各自視情況經_〇h、 -NRbRc或鹵素取代之cl_cl〇烷基、cl_cl〇烷氧基、c3_ci〇 環烧基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或Rl&R2與其 所連接之碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜 環’其中該C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3-C10環烷基、 C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經 -OH、-NRbRe或_素取代； Rs為一或多個碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況 經-COOH、-COX、-OH、-NRbIT、丙烯酸酯、曱基丙稀酸 酯、丙烯醯胺、-SRa、-Si(Ra)2X或Si(Ra)3取代之直鏈或支 鏈C1-C20烷基或C3-C10環狀烷基；或&為平均分子量 ^2000之聚（乙二醇）（PEG )，其中羥基視情況經胺、 74 201001102 -COOH、-COX、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_SRa、 -Si(Ra)2X 或 Si(Ra)3 置換；或 r3 為 _(pEG)分子量 w_C(0)0-NHS 或 _(PEG)分子 ki2〇〇〇c(0)0·磺酸基 _NHS ; X為鹵素； 1^為&或直鏈或支鏈C1-C10烷基或C3-C10環狀烷 基；且 Rb及Re各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 2 3 ·如申凊專利範圍第1項之全像感應器，其中該可二 聚化學基團共價鍵結至該聚合物基質，且該聚合物基質包 含含有s亥可一聚化學基團之第一化合物及選自由以下組成 之群之第二化合物的聚合物：曱基丙稀酸2 -經基乙酉旨 (HEMA)、甲基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA)、N，N-二甲基 丙烯醯胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯 (PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙燁醯胺、 丙烯酸（AA )、甲基丙烯酸（MAA )、N，N-亞曱基雙丙稀醯 胺（BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙稀醯胺 基-2-甲基丙烧績酸（AMPS )、甲基丙稀酸之納鹽、2_(二曱 基胺基乙基）甲基丙烯酸酯（DMAEMA)、笨乙烯4-續酸及 乙酸2-(N，N-二甲基-N-(2-曱基丙烯醯氧基乙基）銨）。 24. 如申請專利範圍第23項之全像感應器，其中該環狀 橋為環丁基。 25. 如申請專利範圍第24項之全像感應器，其中該繞射 條紋包含桂皮醯基、查耳酮、蒽、香豆素、芪唑鑷、順丁 烯二醯亞胺或其衍生物之二聚結構。 75 201001102 26.如申請專利範圍第25項之全像感應器，其中該繞射 條紋包含由下式表示之二聚結構：

   Ri、尺2、R’丨及R'2各自獨立地為各自視情況經_〇h、 _NRbRe或_素取代之C1-C10烷基、Cl-C10烷氧基、C3_C10 環烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或Rl及R2與其 所連接之碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜 環，其中該C1_C10烷基、cl_cl〇烷氧基、C3_cl〇環烷基、 C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經 •OH、-NRbRe或_素取代； 二炫基或C3-C10環狀二烧 C3-C10環狀二烷基之一或多 7、8、9或1 〇個）碳原子視 R'3為直鏈或支鏈C1-C20 基’其中該Cl-C10二烷基或 個（例如 1、2、3、4、5、ό、 或 R'3 為-C(O)-、-Si(Ra)2-或-(peg)分子 情況經氮或氧置換， 量 2000- ί /4 Rs及R6各自獨立地為氫或各自視情況經_〇h、 :心或_素取代之C1_Cl〇烷基、cl_cl〇烷氧基'Ο·。。 %烷基、C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基； Ra為氫或直鏈或支鏈C1-C10烷基或C3_C1〇環狀烷 基；且 R及Re各自獨立地為氫或C1C6烷基。 27.如申請專利範圍第26項之全像感應器，其中·· 〜及R2各自獨立地為氫、函素，各自視情況經韻、 76 201001102 -NRbRe或_素取代之C1-C6烷基或C3-C6環烷基； R'3為直鏈或支鏈C1-C6二烷基或C3-C6環狀二烷基或 平均分子量4 2000之聚（乙二醇）； K·4、R5及Re各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 28.如申請專利範圍第27項之全像感應器，其中： Ri及R_2各自獨立地為視情況經_〇H、_NRbRe或_素取 代之C1-C6烷基；且

   R’3為直鏈或支鏈C1-C10二烷基或_(PEG)分子量幻2〇〇〇· 29_如申請專利範圍第28項之全像感應器 條紋包含由下式表示之二聚物： 其中該繞射 3C~c—1L〇_(CH2)2_n』 Y 30.如申請專利範圍帛1項之全像感應器，其另外包括 0 ,N-(CH2)2-〇-JirJrcH3

   支撐層

   1 ·如申凊專利範圍第3〇項之全像感應器，其中該支指 =為三乙酸纖維素（TAC)膜或聚對笨二甲酸乙二自旨（ΡΕΤ 物二申請專利範圍第1項之全像感應器，其中該聚合 經由為該繞射條紋之—部分的二聚結構交聯；（b) 聯；及（/己錄該至少—個全像影像而形成之二聚結構交 W ’久（C )經由略，u、 聯。 〃 之二聚結構以外的其他結構隨機交 應器 .如申請專利範圍第1項至第3 /、中該全像感應器在該聚合勒 任一項之全像感 不膨脹時在可見 77 201001102 光譜範圍中展現一乾燥影像，其中該乾燥影像對應於該炱 少一個所記錄全像影像。 x 34.如申請專利範圍第33項之全像感應器，其中該全像 感應器在該聚合物基質回應該外在刺激而膨脹時展現該乾 燥影像之再現波長之變化。 ^ 、.如甲請專利範圍帛1項之全像感應器，其另外包 複數個包括環狀橋之官能二聚結構，該官能二聚結構係 由使與該聚合物基質共價連接之第一可二聚化學基團與 D-FG之加合物經由光環加成二聚而形成，其中〇為第二 二聚化學基團且FG為官能基賦予基團。 一 36.如申請專利範圍第35項之全像感應器，其中該 可二聚化學基團與該第二可二聚化學基團相同。“ ^ 37·如申請專利範圍第36項之全像感應器，其中該二 :構由7二聚化學基團在記錄該至少-個全像影像時 ，且該可二聚化學基團’該第一可二聚化 二可二聚化學基團相同。 图及4 ’其中該官能 ’其中該官能 ’其中FG為 刺激回應性 ’其中FG為 一穴38·如申請專利範圍第35項之全像感應器 聚、構分布在整個該聚合物基質中。 一 39.如申請專利範圍第38項之全像感應器 聚、居構隨機地分布在整個該聚合物基質中。 如申明專利範圍第3 5項之全像感應器 配位基、抗體、 — 隨姆、蛋白質、螯合劑、受體、 养聚物或刺激回應性聚合物。 4 1 ·如申請專利範圍第4〇項之全像感應器 78 201001102 苯基删酸。 42.如申請專利範圍第4〇項之全像感應器，其中該官能 二聚結構由結構式（VIII)表示：

   (VIII)，其中 R]及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRC或鹵 ('素取代之C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、 C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基，或RiA R2與其所連接之 石厌原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜環，其中該 C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、C6_C18芳 基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經_〇H、-NRbRC 或卤素取代； R’3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3-C10環狀二烧 基’其中該Cl-C10二烷基或C3-C10環狀二烷基之一或多 〇 個（例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10個）碳原子視 情況經氮或氧置換，或R，3為-C(O)-、-Si(Ra)2-或-(peg)分子 * S1 20 00·' R_4、R_5及R·6各自獨立地為氫或各自視情況經_〇H、 -NRbRc或鹵素取代之Cl-CIO烷基、Cl-CIO烷氧基、C3-Cl〇 環烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基； Ra為氫或直鏈或支鏈C1-C10烷基或C3-C10環狀烧 基；且 Rb及Re各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 79 201001102 43 _如申請專利範圍第42項之全像感應器，其中該官能 二聚結構由結構式（Vllb)表示：

   Vllb);其中 Ri、R2、R、及R’2各自獨立地為各自視情況經_〇Ή、 -NRbRe或鹵素取代之Cl_C10烷基、cl_cl〇烷氧基、c3_Ci〇 環烷基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或Ri&R2與其 所連接之碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜 環，其中该C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、 C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經 -OH、-NRbRe或齒素取代； R’3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3_cl〇環狀二烷 基，其中該C1-C10 個（例如1、2、3、 情況經氮或氧置換， 量 <1 2000— » 二烧基或C3-C10環狀二烷基之一或多 4、5、6、7、8、9或1 〇個）碳原子視 或 R’3 為-C(O)-、_Si(Ra)2-或-(PEG)分子 R4、R5及Re各自獨立地為氫或各自視情況經七h -NRHi素取代之C1_C1Q烧基、仏⑽烧氧基、c3_ci〇 環烧基、C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基； Ra為氫或直鏈或支鏈ci-cio烷基或C3-C10環狀烷 基；且 R及Re各自獨立地為氫或C1_C6烷基。 44.如申請專利範圍第42項之全像感應器，其中： 80 201001102 Ri及R_2各自獨立地為氫、鹵素，各自視情況經_〇H、 -NRbRe或鹵素取代之C1_C6烷基或C3-C6環烷基； R'3為直鏈或支鏈C1-C6二烷基或C3-C6環狀二烷基或 平均分子量42000之聚（乙二醇）；且 R4、R5及Re各自獨立地為氫或Ci _C6燒基。 45. 如申請專利範圍第43項之全像感應器，其中： Ri及R2各自獨立地為氫、鹵素，各自視情況經_〇H、 (_NRbRe或_素取代之C1_C6烷基或C3_C6環烷基； R’3為直鏈或支鏈C1_C6二烷基或C3-C6環狀二烷基或 平均分子量d2000之聚（乙二醇）；且 R4、Rs及Re各自獨立地為氫或C 1 _C6烷基。 46. 如申請專利範圍第42項之全像感應器，其中： Ri及R2各自獨立地為視情況經_〇H、_NRbRC或画素取 代之C1-C6烧基；且 R’3為直鏈或支鏈C1_C1〇二烷基或_(?£(3) U 47.如申請專利範圍第43項之全像感應器，其中： Ri及R2各自獨立地為視情況經_〇H、_NRbR。或_素取 代之C 1-C6烧基；且 R'3為直鏈或支鏈C1 -C10二烷基或_(peg)分子* 48.如申請專利範圍第46項之全像感應器，其中該官能 聚結構由結構式（Vile )表示：

   81 201001102 49.如申請專利範圍第47項之全像感應器，其中該官能 二聚結構由結構式（Vile)表示：

   (VIIC)。 50.如申請專利範圍第48項之全像感應器，其中FG為 配位基、抗體、酶、蛋白質、螯合劑、受體、刺激回應性 寡聚物或刺激回應性聚合物。 5 1 ·如申請專利範圍第49項之全像感應器，其中fG為 配位基、抗體、酶、蛋白質、螯合劑、受體、刺激回應性 寡聚物或刺激回應性聚合物。 52.如申請專利範圍第48項之全像感應器，其中fg為 苯基硼酸或雙硼酸。 5 3.如申請專利範圍第49項之全像感應器，其中fg為 苯基硼酸或雙硼酸。

   54_如申請專利範圍第35項至第53項中任一項之全像 感應h。器，f中FG由結構式（IXa )或（IXb )表示： 82 201001102

   Rn ( IXb)； 其中n為〇、i或2,且各R獨立地為氫、鹵素、C1_C6 烧基' N〇2、氰基、COO烷基、CO烷基或CF3。 55如申請專利範圍第54項之全像感應器，其中FG由 以下結構式表示：

   56.如申凊專利範圍第35項至第39項中任一項之全像 感應八中該g能二聚結構包含由結構式（X)表示之次 結構：

   57.如申清專利範圍第1項至第32項及第35項至第53 項中任一項之全像感應器，其中該全像記錄媒體另外包含 複數個共彳貝鍵結至該聚合物基質之受體基團。 58·如申請專利範圍第33項之全像感應器，其中該全像 記錄媒體另外包含複數個共價鍵結至該聚合物基質之受體 基團。 59.如申請專利範圍第34項之全像感應器，其中該全像 83 201001102 5己錄媒體另外包含複數個共價鍵結至該聚合物基質之受體 基團。 60.如申請專利範圍第54項之全像感應器，其中該全像 §己錄媒體另外包含複數個共價鍵結至該聚合物基質之受體 基團。 61 ·如申請專利範圍第55項之全像感應器，其中該全像 記錄媒體另外包含複數個共價鍵結至該聚合物基質之受體 基團。 62.如申請專利範圍第56項之全像感應器，其中該全像 記錄媒體另外包含複數個共價鍵結至該聚合物基質之受體 基團。 63·如申請專利範圍第57項之全像感應器，其中該聚合 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物而製備之聚合物：曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、甲 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、Ν,Ν-二曱基丙烯醯胺 (DMAA)、聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸g旨（PegMA)、乙酸 乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（AA)、曱 基丙烯酸（MAA)、Ν,Ν-亞曱基雙丙烯醯胺（BIS )、乙二醇 二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸 (AMPS) '甲基丙烯酸之鈉鹽、2_(二曱基胺基乙基）曱基丙 烯酸酯（DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N,N-二甲基 -N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基）錢）。 64.如申請專利範圍第58項之全像感應器，其中該聚合 84 201001102 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物來製備之聚合物：曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、甲 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、N，N-二甲基丙烯醯胺 (DMAA)、聚（乙二醇）單-曱基丙稀酸酯（pEGMA)、乙酸 乙:旨、丙婦醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙稀酸（aa )、甲 基丙烯酸（MAA)、N，N-亞曱基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇 , 二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙烯醯胺基-2-曱基丙烷續酸 (AMPS )、甲基丙烯酸之納鹽、2-(二曱基胺基乙基）甲基丙 稀酸醋（DMAEMA)、苯乙烯4-續酸及乙酸2-(N，N-二曱基 -N-(2-曱基丙稀醯氧基乙基）敍）。 65. 如申請專利範圍第59項之全像感應器，其中該聚合 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物來製備之聚合物：曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、甲 ?, 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、N，N-二曱基丙烯醯胺 (DMAA)、聚（乙二醇）單-曱基丙燁酸醋（PEgmA)、乙酸 乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（AA)、甲 基丙烯酸（MAA)、N，N-亞曱基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇 二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙稀醯胺基-2-曱基丙烷磺酸 (AMPS)、甲基丙烯酸之鈉鹽、2-(二甲基胺基乙基）甲基丙 烯酸酯（DMAEMA )、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N,N-二甲基 -N-(2-曱基丙稀醯氧基乙基）銨）。 66. 如申請專利範圍第60項之全像感應器，其中該聚合 85 201001102 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物來製備之聚合物：甲基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、甲 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、N，N-二甲基丙烯醯胺 (DMAA)、聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯（PEGMA)、乙酸 乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（AA )、甲 基丙烯酸（MAA)、Ν,Ν-亞甲基雙丙烯醯胺（BIS )、乙二醇 二曱基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷確酸 (AMPS)、曱基丙烯酸之鈉鹽、2-(二甲基胺基乙基）曱基丙 烯酸酯（DMAEMA)、苯乙烯4_磺酸及乙酸2-(N，N-二曱基 -N-(2-曱基丙烯醯氧基乙基;|銨）。 67. 如申請專利範圍第61項之全像感應器，其中該聚合 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物來製備之聚合物：甲基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、甲 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、N，N-二甲基丙烯醯胺 (DMAA)'聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸酯（pEGMA)、乙酸 乙烯酷、丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（AA)'曱 基丙烯酸（MAA)、N，N-亞甲基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇 二曱基丙烯酸酯（EDMA ) ' 2-丙浠醯胺基-2-曱基丙燒確酸 (AMPS )、曱基丙烯酸之鈉鹽、2_(二曱基胺基乙基）甲基丙 烯酸脂（DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N,N-二曱基 -N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基）錢）。 68. 如申請專利範圍第62項之全像感應器，其中該聚合 86 201001102 物基質包含藉由共聚合包含該受體基團之單體、包含可二 聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群的化合 物來製備之聚合物：甲基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA )、甲 基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA )、Ν,Ν-二甲基丙烯醯胺 (DMAA)、聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯（PEGMA)、乙酸 乙烯酯、丙烯醯胺、Ν-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（ΑΑ )、甲 基丙烯酸（ΜΑΑ)、Ν，Ν-亞甲基雙丙烯醯胺（BIS )、乙二醇 二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸 (AMPS)、曱基丙烯酸之鈉鹽、2-(二甲基胺基乙基）甲基丙 烯酸酯（DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二曱基 -N-(2-曱基丙稀醯氧基乙基）敍）。 69_如申請專利範圍第63項之全像感應器，其中該受體 基團為3 -丙細·酿胺基笨基石朋酸。 70·如申請專利範圍第64項之全像感應器，其中該受體 基團為3 -丙烯醯胺基苯基硼酸。 71. 如申請專利範圍第65項之全像感應器，其中該受體 基團為3 -丙烯醯胺基苯基硼酸。 72. 如申請專利範圍第66項之全像感應器，其中該受體 基團為3 -丙稀酿胺基苯基蝴酸。 73 ·如申請專利範圍第67項之全像感應器，其中該受體 基團為3-丙烯醯胺基苯基硼酸。 74_如申請專利範圍第68項之全像感應器，其中該受體 基團為3 -丙稀醯胺基苯基爛酸。 75.—種全像記錄媒體，其包含： 87 201001102 (a )聚合物基質；及 (b)複數個可二聚化學基團；其中 (1) °亥可二聚化學基團藉由經由光環加成形成環狀橋 而 一 ~ ，Η )該可二聚化學基團以一 $密度分布在整個該聚合 物基貝中，以足以允許（1)藉由使該可二聚化學基團之一 部分二聚而記錄一全像圖及（2)在該聚合物基質回應外在 刺激之存在後偵測該全像圖之光學特性的變化。 76. 如申請專利範圍第乃項之全像記錄媒體，其中該聚 合物基質經交聯。 77. 如申請專利範圍第75項之全像記錄媒體，其中該全 像記錄媒體之物理或化學特性回應外在刺激而變化。 7 8.如申凊專利範圍第乃項之全像記錄媒體，其中該外 在刺激包含流體且該聚合物基質在與該流體接觸時藉由膨 脹而回應。 79. 如申請專利範圍第78項之全像記錄媒體其中該外 在刺激另外包含分析物，且膨脹度與該流體中所存在之分 析物之量相關。 80. 如申睛專利範圍第乃項之全像記錄媒體，其中該光 學特性變化為該全像圖之再㈣長之變化。 81. 如申請專利範圍第75項之全像記錄媒體，其中該可 二聚基團共價鍵結至該聚合物基質作為側基。 82. 如申3青專利範圍第8 1項之全像記錄媒體，其中該外 在刺激為包含質子性物質之流體，且該聚合物基質為親水 88 201001102 性’或該外在刺激為包含非 “， 或非極性物質之流體， 且。亥♦ σ物基質為疏水性。 83_如申請專利範圍第82 ^ 4^ ^ . 像D己錄媒體’其中該聚 &物基負包含一或多個撰ή .,,. 、 下、、且成之群的單體的聚合 物或共聚物·親水性單體、 雨親性早體、溫度回應性單體、 pH回應性單體及疏水性單體。 84.如申請專利範圍第81項之全像記錄媒體其中該聚 合物基質經隨機交聯。 85·如申請專利範圍第81項之全像記錄媒體，其中該外 在刺激為以下一或多者：濕度、纟、氣體、蒸氣、有機或 無機溶劑、化學品、金屬離子、化學品之溶液或分散液、 壓力、溫度、PH、電磁波、磁場、電場、電離輻射、質子 性物質、非質子性物質、流體及包含分析物之流體。 86.如申請專利範圍第75項至第85項中任一項之全像 記錄媒體’其中該環狀橋為環丁基。 87.如申請專利範圍第86項之全像記錄媒體，其中該聚 合物基質包含明膠，或該聚合物基質包含以下一或多者的 聚合物：曱基丙烯酸2-羥基乙酯（HEMA)、曱基丙烯酸2-羥基丙酯（HPMA)、N，N-二曱基丙烯醯胺（DMAA)、聚（乙 二醇）單-曱基丙烯酸酯（PEGMA )、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、 N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（a A )、甲基丙烯酸（Μ AA )、 Ν，Ν-亞曱基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇二曱基丙烯酸酯 (EDMA)、2-丙烯醯胺基-2-曱基丙烷磺酸（AMPS )、甲基 丙烯酸之鈉鹽、2-(二曱基胺基乙基）甲基丙烯酸酯 89 201001102 CDMAEMA)'苯乙稀4_械及乙酸2_(n甲基·Ν_(2 甲基丙烯醯氧基乙基）銨）。 88. 如申請專利範圍帛87帛之全像記錄媒體，其中該可 二聚化學基團選自由桂皮醯基、查耳鲖、蒽、香豆素、芪 唑鑌、順丁烯二醯亞胺及其衍生物組成之群。 89. 如申凊專利範圍第86項之全像記錄媒體，其中該可 供 二聚化學〇基團由以下結構式所表示之化合物提 FV

   -R3 其中 Ri及R2各自獨立地為各自視情況經·〇Η、_NRbRC或鹵 素取代之C1-C10烷基、ci_ci0烷氧基、C3 C1〇環烷基' C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基，或心及R2與其所連接之 石反原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜環其中該 C1-C10炊基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、C6_C18芳 基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經_〇H、_NRbRc 或鹵素取代； R3為一或多個碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況 經-COOH、-COX、_〇H、_NRbRC、丙烯酸酯、曱基丙烯酸 酉旨、丙稀酿胺、-SRa、_Si(Ra)2x或si(Ra)3取代之直鏈或支 鍵C1-C20烧基或C3_cl〇環狀烷基；或&為平均分子量 <2000之聚（乙二醇pEG )，其中羥基視情況經胺、 -COOH、-COX、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_SRa、 90 201001102

   X為鹵素； Ra為氫或直鏈或支鏈cl_cl〇烷基、烷氧基或c3_ci〇 環狀烷基；且 R及RC各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 90.如申請專利範圍第86項之全像記錄媒體其中該可 二聚化學f團由結構式（π)所表示之結構提供：

   R·3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3-C10環狀二烷 基’其中該Cl-C10二烷基或C3-C 10環狀二烷基之一或多 個碳原子視情況經氮或氧置換，或為_C(〇)_、_Si(Ra)^ 或-(PEG) R_4及Rs各自獨立地為氫或各自視情況經_〇H、_NRbRC 或鹵素取代之Cl-CIO烷基、Cl-CIO烷氧基、C3-C10環烷 基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基。 91 ·如申請專利範圍第90項之全像記錄媒體，其中該聚 合物基質包含（羥基乙基）甲基丙烯酸酯（HEMA )、乙二醇 二甲基丙烯酸酯（EDMA )及甲基丙烯酸（MAA )之聚合物。 92.如申請專利範圍第9丨項之全像記錄媒體，其中： 91 201001102 Ri及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRC或鹵 素取代之ci-cio烷基或C3_C6環烷基； R3為直鏈或支鏈C1_C10二烷基，C3 C6環狀二烷基或 平均分子量42000之聚（乙二醇）； R4及I各自獨立地為氫或C1_C6烷基。 93 _如申睛專利範圍第92項之全像記錄媒體，其中·· Ri及R2各自獨立地為視情況經、_NRbRC或齒素取 代之Cn-C6烷基；且 R3為直鏈或支鏈C1-C10二烷基或平均分子量<2000 之聚（乙二醇）。 94.如申睛專利範圍第93項之全像記錄媒體，其中該可 一聚化學。基團由下式所表示之化合物提供：

   9 5 如申請專利範圍第8 6項之全像記錄媒體，其中該可 二聚化學基團共價鍵結至該聚合物基質且該聚合物基質包 含含有該可二聚化學基團之第一化合物及選自由以下組成 之群之第二化合物之聚合物：甲基丙烯酸2_羥基乙酯 (HEMA )、曱基丙烯酸2_羥基丙酯（HpMA )、N,N_二甲基 丙烯醯胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸酯 (PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、N_異丙基丙烯醯胺、 丙烯酸（AA)、曱基丙烯酸（MAA)、Ν,Ν-亞甲基雙丙烯醯 胺（BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA)、2-丙烯醯胺 92 201001102 基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS)、曱基丙烯醆之鈉鹽、2兴二甲 基胺基乙基）甲基丙烯酸酯（DMAEMA)、苯乙烯4_磺酸及 乙酸2-(N，N-二甲基_N_(2_曱基丙烯醯氧基乙基）錢）。 96.如申請專利範圍第95項之全像記錄媒體其中該可 二聚化學基團選自由桂皮醯基、查耳酮、葱、香豆素、民 。坐鏽、順丁烯二醯亞胺及其衍生物組成之群。 97·如申請專利範圍第96項之全像記錄媒體，其中該可 二聚化學基團由以下結構式表示：

   R,及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRe或画 素取代之C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3-C10環烷基、 C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或RdR2與其所連接之 碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜環，其中該 C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3-C10環烷基、C6-C18芳 基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經_〇H、_NRbRC 或鹵素取代； R·3為一或多個碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況 經-COOH、-COX、-OH、-NRbRc、丙烯酸酯、甲基丙烯酸 酯、丙烯醯胺、-SRa、-Si(Ra)2X或Si(Ra)3取代之直鏈或支 鏈C1-C20烷基或C3-C10環狀烷基；或R3為平均分子量 d 2000之聚（乙二醇）（pEG )，其中羥基視情況經胺、 93 201001102 -COOH、-COX、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_sRa、 _Sl(R )2X 或 Sl(Ra)3 置換；或 R3 為-(PEG)分子 * w_C(0)0-NHS 或 _(PEG)分h<2_c(〇)〇_ 磺酸基 _NHS ; X為鹵素； Ra為氫或直鏈或支鏈C1-C10烷基、烷氧基或C3_C10 壞狀烧基，且 R及Re各自獨立地為氫或C卜C6烷基。 98.如申請專利範圍第95項之全像記錄媒體，其中該第 一化合物由結構式（II )表示： 0 Ris -R3—0

   其中 R·3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3-C10環狀二烷 基，其中該C1-C10二烷基或C3_C10環狀二烷基之一或多 個碳原子視情況經氮或氧置換，或R，3為_c(〇)_、_si(Ra)2_ 或-(PEG)分子*幻2。00·;且 R4及R5各自獨立地為氫或各自視情況經、_NRbRc 或鹵素取代之Cl-CIO烷基、ci-CIO烷氧基、C3-CIO環烷 基、C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基。 99.如申凊專利範圍第98項之全像記錄媒體其中該第 二化合物為（羥基乙基）甲基丙烯酸酯（hema)、乙二醇二 尹基丙烯酸酯（EDMA)及甲基丙烯酸（MAA)。 94 201001102 100. 如申請專利範圍第99項之全像記錄媒體，其中： R!及R2各自獨立地為各自視情況經-OH、-NRbRc或鹵 素取代之C1-C10烷基或C3-C6環烷基； R3為直鏈或支鏈C1-C10二烷基，C3-C6環狀二烷基或 平均分子量<2000之聚（乙二醇）； R4及R5各自獨立地為氳或C1-C6烷基。 101. 如申請專利範圍第100項之全像記錄媒體，其中： Ri及R2各自獨立地為視情況經-OH、-NRbRc或鹵素取 代之C1-C6烷基；且 R3為直鏈或支鏈Cl-C10二烷基或平均分子量4 2000 之聚（乙二醇）。 102. 如申請專利範圍第101項之全像記錄媒體，其中該 可二聚化學基團由下式所表示之化合物提供：

   103.如申請專利範圍第86項之全像記錄媒體，其中該 聚合物基質包含由以下結構式（Ila )表示之結構： R5 R4 I I —C-C —— L I J =0

   95 201001102 其中 R’3為直鏈或支鏈C1_C20二烷基或C3_cl〇環狀二烷 基，其中》亥C1-C10二烷基或C3 C10環狀二烷基之一或多 個碳原子視情況經氮或氧置換，或R，3為弋（0)_、_si(Ra)2_ 或-(PEG)分子*sl2〇〇〇_ •，且 R4及Rs各自獨立地為氫或各自視情況經-OH、-NRbRc 或鹵素取代之C1_C10烷基、C1-C10烷氧基' C3-C10環烷 基 '⑽8芳基、C6_C18芳基氧基。 1〇4·如申請專利範圍第103項之全像記錄媒體，其中： Ri及1各自獨立地為各自視情況經_〇H、NRbRC或鹵 素取代之ci-cio烷基或C3_C6環烷基； R3為直鏈或支鏈Cl-C1〇二烷基，C3-C6環狀二烷基或 平均分子量42000之聚（乙二醇）； R4及Rs各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 105 ·如申請專利範圍第104項之全像記錄媒體，其中： R1及R2各自獨立地為視情況經_〇H、_NRbRe或鹵素取 代之C1-C6烧基；且 R3為直鏈或支鏈C1_C10二烷基或平均分子量<2000 之聚（乙二醇）。 106·如申請專利範圍第1〇5項之全像記錄媒體，其中該 聚合物基質包含由以下結構式（nia )表示之結構： 96 201001102

   107·一種偵測外在刺激之存在的方法，該方法包含： 回應該外在刺激改變二聚結構相對於彼此及相對於3 二聚化學基團之空間位置以提供可觀察全像影像或可觀萎 之全像影像變化，該可觀察全像影像之存在或變化表明言 外在刺激之存在。 108. 如申請專利範圍第1〇7項之方法，其另外包含在> 譜中偵測該可觀察之全像影像。 109. 如申請專利範圍第1〇7項之方法其中該二聚結本 及可一聚化學基團為對應於一所記錄全像影像之繞射條故 之一部分。 11 〇·如申明專利範圍第109項之方法其中該所記錄3 全像影像與該可觀察之全像影像不同。 lu·如申請專利範圍S110項之方法，其中該所記錄4 全像影像與該可觀察之全像影像之再現波長不同。 112·-種記錄全像影像之方法，該方法包含： 控制（1)藉由光環加成形成二聚結構之可二聚化學! 團之二聚分率，及（彳彳_ u )保持該二聚結構相對於彼此及相I ；聚之可一聚化學基團之空間位置，以記錄該全像| 像且在隨後外在刺激存在時實現所全像影像之受控; 97 201001102 觀察回應。 11 3 · —種記錄全像影像之方法，該方法包含： 回應顯現該全像影像之光子使可二聚化學基團經由光 環加成二聚以形成二聚結構；及 保持該二聚結構相對於彼此及相對於未二聚之可二聚 化學基團之空間位置， 而以一定方式保持所記錄之全像影像以在隨後外在刺 激存在時實現该所記錄全像影像隨該二聚及保持變化之受 控可觀察回應。 u4. —種記錄一全像影像之 a )保持可二聚化學基團及二聚結構之空間位置， 中遠可二聚化學基團經由光環加成形成二聚結構；及 (b )回應顯現該全像影像之光子使 經Λ忠m上丄、 J —水1匕学基 '，由先％加成二聚以形成二聚結構，以 影像，㈣ 精。己錄之全 該 〇在隨後外在刺激存在時實現該所記錄 及保持變化之受控可觀察回應。 如 115.—種偵測外在刺激之存在的方法，其包含. (1)提供一全像感應器，其包括： (a)包含聚合物基質之全像記錄媒體’·及 (b )至少一個在該全像記錄媒體中 全像影像，其中該繞射條紋包含 4繞射條紋. 構；且 #重包括環狀橋之二聚、彳 其中該全像記錄媒體藉由提供 询輪出信號而， 98 201001102 應外在刺激；及 (2 )偵測該至少一個輸出信號之存在以偵測該外在刺 激之存在。 11 6 ·如申請專利範圍第11 5項之方法，其中該外在刺激 為包含分析物之流體且其中提供該全像感應器包含使該全 像記錄媒體膨脹。 11 7.如申請專利範圍第11 6項之方法，其中該全像記錄 〆 媒體之膨脹取決於該流體中該分析物之濃度。 118.如申請專利範圍第116項至第117項中任一項之方 法，其中該流體為液體。 119 ·如申請專利範圍第11 5項之方法，其中該外在刺激 為以下一或多者：濕度、水、氣體、蒸氣、有機或無機溶 劑、化學品、金屬離子、化學品之溶液或分散液、壓力、 溫度、pH、電磁波、磁場、電場、電離輻射、質子性物質、 非質子性物質、流體及包含分析物之流體。 120·如申請專利範圍第119項之方法，其中該輸出信號 隨该全像記錄媒體中所記錄之至少—個全像影像之重現波 變化°亥全像記錄媒體中所記錄之另一個全像影像之 出現或該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之消 失而變化。 121. 如申請專利範圍第115項之方法其中該全像感應 益為如申請專利範圍第i項至第7 項之全像 器。 122. 種製造全像感應器之方法，其包含： 99 201001102 將至少一個全像影像在一全 1家5己錄媒體巾0 條紋，該全像記錄媒體包括 。己錄為⑽射 (i)聚合物基質；及 光環加成形成環狀橋而二聚之可 (ϋ )複數個藉由經由 二聚化學基團；其中 該繞射條紋包含複數個包括 展狀橋之-聚纟士；ί盖曰士2 全像記錄媒體藉由提供至少一 Υ…構且〜 激。 夕個輪出信號而回應外在束 12 3.如申睛專利範圍第12 2 一全像記錄媒體。 1 2 4 ·如申凊專利範圍第12 3 記錄媒體包含： 項之方法，其另外包含製備 項之方法，其中製備該全像 (a)提供包含該可-耳 一聚化予基團之單體、交聯單體及 光敏劑之混合物； (b )將該混合物塗佈於一基板上；及 (c )精由使該混合物熱固化形成包含可二聚化學基團 之交聯聚合物基質而在該基板上形成_記錄層。 125.如申請專利範圍第123項之方法，其中製備該全像 記錄媒體包含： (a)提供包含該可二聚化學基團之聚合物； (b )將該混合物塗佈於一基板上；及 (c )藉由使該可二聚基團部分且均勻地光交聯形成包 含未反應之可二聚化學基團及光引發劑之交聯聚合物基質 而在該基板上形成一記錄層。 100 201001102 126’如申睛專利範圍第122項之方法，其中該全像記錄 媒體在記錄該至少一個全像影像之後包含未反應之可二聚 化本基團，且該方法另外包含（e)使該聚合物基質膨脹且 施加光化輻射以經由光環加成使該未反應之可二聚化學基 團中之一部分或全部二聚。 127. 如申請專利範圍第126項之方法，其中該全像感應 益在δ亥全像感應器之聚合物基質不膨脹時在一光譜範圍中 展現一乾燥影像，其中該乾燥影像對應於該至少一個所記 錄全像影像。 128. 如申睛專利範圍第丨26項之方法，其中在步驟（c) 中在施加該光化輻射之前使該聚合物基質膨脹至部分膨脹 狀態。 129. 如申請專利範圍第ι26項之方法，其中該光化輻射 為UV輻射。 130·如申請專利範圍第122項之方法，其中該二聚結構 由该可一聚化學基團在記錄該全像影像時形成。 131.如申請專利範圍第122項之方法’其中提供該全像 δ己錄媒體包含在適合於使包含該可二聚化學基團之第—化 合物及選自由以下組成之群之第二化合物聚合的條件下進 行聚合以製備聚合物基質：甲基丙烯酸2_羥基乙酯 (ΗΕΜΑ)、甲基丙烯酸2_羥基丙酯（ΗρΜΑ)' ν，ν_二甲基 丙烯酿胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯 (PEGMA)、乙酸乙烯醋、丙烯醯胺、N_異丙基丙烯醯胺、 丙烯酸（AA)、曱基丙烯酸（MAA)、N，N-亞甲基雙丙浠醯 101 201001102 胺（BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2_丙烯醯胺 基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS)、曱基丙烯酸之鈉鹽、2_(二甲 基胺基乙基）甲基丙烯酸酯（DMAEMA)、苯乙烯4磺酸及 乙酸2-(N，N-一甲基-N-(2-曱基丙稀醯氧基乙基）銨）。 132. 如申請專利範圍第122項之方法’其中步驟（a) 中所提供之該全像記錄媒體另外包括光敏劑。 133. 如申請專利範圍第122項之方法，其中該全像記錄 媒體在記錄該至少一個全像影像之後包含未反應之可二聚 化學基團，且該方法另外包含（d )使該未反應之可二聚化 學基團與式D-FG之加合物二聚，其中D為第二可二聚化學 基團且FG為官能基賦予基團。 1 34.如申請專利範圍第1 22項之方法，其中提供該全像 記錄媒體包含（d )使可二聚化學基團與式D_FG之加合物 二聚，其中D為第二可二聚化學基團且FG為官能基賦予基 團。 135•如申請專利範圍第ι22項之方法，其另外包含（d) 使整個該聚合物基質中之可二聚化學基團與式d_fg之加 合物二聚，其中D為第二可二聚化學基團且FG為官能基賦 予基團。 136.如申請專利範圍第134項之方法，其中足夠數目之 可一聚化學基團未與該加合物二聚以允許記錄該至少一個 全像影像。 137•如申請專利範圍第135項之方法，其中足夠數目之 可二聚化學基團未與該加合物二聚以允許記錄該至少一個 102 201001102 全像影像。 1 38.如申請專利範圍第122項之方法，其中提供該全像 記錄媒體包含在適合於使包含受體基團之單體、包含該可 二聚化學基團之單體及一或多種選自由以下組成之群之化 合物共聚合的條件下進行共聚合：甲基丙烯酸2_羥基乙酯 (HEMA)、甲基丙烯酸2_羥基丙酯（ηρμα)、N，N-二曱基 丙烯酸胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-曱基丙烯酸酯 (PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、N_異丙基丙烯醯胺、 丙烯酸（AA)、甲基丙烯酸（MAA)、Ν,Ν-亞曱基雙丙烯醯 胺（BIS )、乙二醇二甲基丙烯酸酯（EDMA )、2_丙烯醯胺 基_2_甲基丙烷磺酸（AMps )、甲基丙烯酸之鈉鹽、2 (二甲 基胺基乙基）甲基丙稀酸酯（DMAEMA )、苯乙稀4-續酸及 乙酸2-(N，N-_曱基_N-(2-曱基丙烯醯氧基乙基）銨）。 13 9.如申叫專利範圍第i 3 8項之方法，其中該受體基團 為3 -丙細酿胺基苯基删酸。 14 0 ·如申請專利範圍第！ 2 2項之方法，其中記錄該至少 一個全像影像之步驟（b)包含將該全像記錄媒體曝露於使 用雷射光產生之光學條紋，@同時將該全像記錄媒體曝露 於UV輻射。 141·如申請專利範圍第122項至14〇項中任一項之方 法，其中步驟（b)所記錄之該全像影像係在235 nm至65〇 nm之波長下記錄。 142.-種全像錢器，其歸由如申請專·圍第122 項至第141項中任一項之方法所製備。 103 201001102 143.—種全像記錄媒體，其包含. 聚合物基質， 藉由經由光環加成形成環狀 衣狀橋而二聚之化學基團；且 其中該全像記錄媒體之物 或化學特性回應一外在刺 激而變化。 4_如申請專利範圍第143項之全像記錄媒體其" 激為以下一或多者：濕度、水、氣體、蒸氣、有相 ^機溶劑、化學品、金屬離子、化學品之溶液或分散液 壓力、溫度、PH、電磁波、磁場、電場、電離輻射、質子 性物質、非質子性物質、流體及包含分析物之流體。 M5·如申請專利範圍第143項之全像記錄媒體，其中回 應該外在刺激而變化的該物理或化學特性為以下至少一 者.該記錄媒體之體積、該記錄媒體之尺寸、該記錄媒體 之比質量、該記錄媒體之折射率及該：聚化學基團之折射 率 〇 „ 146.如申請專利範圍第143項之全像記錄媒體，其中該 3哀狀橋為環丁基。 風〖47.如申請專利範圍第143項之全像記錄媒體，其中該 土團為以下一或多者：桂皮醯基、查耳綱、蒽、香豆 素、芪唑鑌、順丁烯二醯亞胺及其衍生物。 X 一 148.如申請專利範圍第143項之全像記錄媒體，其中該 ^聚=物基質為明膠或以下一或多者的聚合物·· T基丙烯酸 2·麵基乙酯（HEMA)、甲基丙烯酸2_羥基丙酯（hpma)、 N，N-二甲基丙烯醯胺（DMAA)、聚（乙二醇）單基丙烯酸 104 201001102 酯（PEGMA )、乙酸乙浠酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醢胺、 丙烯酸（AA )、曱基丙烯酸（MAA )、N，N-亞甲基雙丙烯醯 月女（BIS)、乙—醇二甲基丙稀酸醋（EDM A )、2 -丙稀醯胺 基-2-曱基丙烷磺酸（AMPS)、曱基丙烯酸之鈉鹽、2_(二甲 基胺基乙基）甲基丙烯酸酯（DMAEMA)、苯乙浠4-績酸及 乙酸2-(N，N-一甲基-N-(2-甲基丙浠醯氧基乙基）銨）。 14 9 ·如申請專利範圍第1 4 3項之全像記錄媒體，其中該 化學基團，以下結構式所表示之化合物提供··

   其中 h及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRC或鹵 素取代之C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、 C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基，或Rl&R2與其所連接之 碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜環，其中該 ci-cio烷基、Ci-C10烷氧基、C3_cl〇環烷基、c6_ci8芳 基、C6-C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經-〇H、_NRbRC 或鹵素取代； h為一或多個碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況 經-COOH、-C0X、_OH、_NRbRC、丙烯酸醋、曱基丙稀酸 醋、丙烯醯胺、-SRa、-SKRlx或Si(Ra)3取代之直鏈或支 鏈C1-C20烷基或C3_C10環狀烷基；或&為平均分子量 42000 t聚（乙二醇）（PEG ) ’其中經基視情況經胺、 105 201001102 -COOH、-COX、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_sRa、 -Si(Ra)2X 或 Si(Ra)3 置換；或 r3 為 _(pEG)分子量 錢00C(O)O-NHS 或-(PEG)分子* sl 2000C(O)〇-磺酸基 _NHS ; X為鹵素； R為氫或直鏈或支鍵C1-C10烧基、燒氧基或C3-C10 線狀烧基，且 R及R各自獨立地為氫或C1-C6燒基。 1 5 0.如申凊專利範圍第14 3項之全像記錄媒體，其中該 化學基團由以下結構式所表示之化合物提供： 〇 '

   R’3為直鍵或支鏈C1-C20二烧基或C3-C10環狀二炫 基’其中該Cl-C10二烷基或C3-C 10環狀二烷基之一或多 個碳原子視情況經氮或氧置換，或R'3為_C(〇)_、-Si(R”2-或- (PEG)分子量£1 2000-;且 R4及R5各自獨立地為氫或各自視情況經_〇H、-NRbRc 或鹵素取代之C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3-C10環垸 基、C6-C18芳基、C6-C18芳基氧基。 1 5 1 如申請專利範圍第1 50項之全像記錄媒體，其中該 聚合物基質包含（羥基乙基）甲基丙烯酸酯（HEMA )、乙二 醇二甲基丙烯酸酯（EDMA)，或甲基丙烯酸（MAA)之聚 106 201001102 合物。 152.如申請專利範圍第ι51項之全像記錄媒體，其中·· Ri及R2各自獨立地為各自視情況經_〇H、_NRbRC或函 素取代之C1-C10烷基或C3-C6環烷基；

   平均分子量d2000之聚（乙二醇）； R4及Rs各自獨立地為氫或C1-C6烷基。 153•如申請專利範圍第152項之全像記錄媒體，其中·· Ri及R2各自獨立地為視情況經_〇11、_NRbRe戈齒素取 代之C1-C6烷基；且 ” h為直鏈或支鏈ci-cio二烷基或平均分子量g2〇〇〇 之聚（乙二醇）。 154.如中請專利範圍第153項之全像記錄媒體， 化學基團。由下式所表示之化合物提供：

   155. —種全像感應器，其包 一個全像記錄媒體及至少一 其包含： 錄為繞射條紋之影像， 其中該繞射條紋包含一種

   種包括環狀橋之二 二聚化合物； —個輪出信號而 其中該全像記錄媒體藉由產生 應外在刺激。 107 201001102 1 5 6•如申凊專利範圍帛155項之全像感應器其中該外 在刺激為以下一或多者：濕度、纟、氣體、蒸氣、有機或 :機岭劑化學σσ、金屬離子 '化學品之溶液或分散液、 壓力、溫度、ΡΗ、電磁波、磁場、電場、電離輻射、蛋白 質、核酸、多醣及微生物。 157.如申晴專利範圍第155項之全像感應器，其中該輸 出信號選自該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影像 重見波長之變化、該全像記錄媒體中所記錄之另一個全 像衫像之出現及該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像 影像之消失。 158·如申請專利範圍第155項之全像感應器其中該外 在刺激選自濕度、酸度及金屬離子，且該輸出信號選自該 全像記錄媒體中所記錄之至少—個全像影像之重現波長之 變化、該全像記錄媒體中所記錄之另一個全像影像之出現 及該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之消失。 159.如申請專利範圍第155項之全像感應器，其中該全 像記錄媒體另外包括選自明膠或以下一或多者的聚合物的 聚合物基質：甲基丙烯酸2-羥基乙酯（ΗΕΜΑ)、曱基丙烯 酸2-羥基丙酯（ΗΡΜΑ )、Ν，Ν-二甲基丙烯醯胺（DMAA)、 聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯（PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯 醯胺、Ν-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（ΑΑ)、曱基丙烯酸 (ΜΑΑ)、Ν，Ν-亞甲基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇二甲基丙 烯酸酯（EDMA )、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS )、 甲基丙烯酸之鈉鹽、2-(二甲基胺基乙基）甲基丙烯酸酯 108 201001102 (DMAEMA)、笨乙烯4_績酸及乙酸2_(N，N<甲基·Ν_(2_ 甲基丙烯醯氧基乙基）銨）。 160·如申請專利範圍第155項之全像感應器，其中該環 狀橋為環丁基。 、 161. 如申請專利範圍第16〇項之全像感應器其中該繞 射條紋包含以下一或多者的二聚物：栓皮醯基、查耳酮、 蒽、香且素、芪唑鑌、順丁烯二醯亞胺或其衍生物。 162. 如申請專利範圍第161項之全像感應器其中該繞 射條紋包含由下式表示之二聚物： 3 Ο R3--吖 其中： 、R2、R、及R’2各自獨立地為各自視情況經_〇H、 ~NRbRe或i素取代之C1-C10烷基、ci_cl〇烷氧基、C3_C10 環烷基、C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基，或心及R2與其 所連接之碳原子一起形成飽和或不飽和五或六員烴或雜 %，其中該C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、C3_C10環烷基、 c^Cl8芳基、C6_C18芳基氧基及烴或雜環各自視情況經 ~〇H、_NRbRC或鹵素取代； R3為一或多個碳原子視情況經氮或氧置換及/或視情況 經-c〇〇H、_COX、_〇H、_NRbRC、丙烯酸酯、甲基丙烯酸 西fc ^丙烯醯胺、-SRa、_Sl(Ra)2X或Si(Ra)3取代之直鏈或支 鏈C1-C20烷基或C3-C10環狀烷基；或r3為平均分子量 109 201001102 —醇）（PEG )，其中羥基視情況經胺、 COOH、-COX、丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯、丙烯醯胺、_sRa、

   X為鹵素； d2000之聚（乙 R為氮或直鏈或支鏈C1-C10烷基或C3-C10環狀烷 基；且 R及Re各自獨立地為氫或C1_C6烷基。 163.如申請專利範圍第ι62項之全像感應器其中該繞 射條紋包含由下式表示之二聚物：

   R3為直鏈或支鏈C1-C20二烷基或C3-C10環狀二烷 基’其中該C1-C10二烷基或C3-C10環狀二烷基之一或多

   7、8、9或10個）碳原子視 h況經氮或氧置換，或R，3為_(^〇)_、_si(Ra)2_或_(pE⑺分子 R4、R5及R6各自獨立地為氫或各自視情況經_〇H、 'NRbRc或鹵素取代之cl_cl〇烷基、Cl ci〇烷氧基、C3_ci〇 環燒基、C6-C18芳基、C6_C18芳基氧基。 164.如申請專利範圍第163項之全像感應器，其中該聚 合物基質選自以下一或多者的聚合物：甲基丙烯酸2經基 乙酉旨（HEMA )、甲基丙烯酸2-羥基丙酯（ΗΡΜΑ )、Ν,Ν-二 甲基丙烯驢胺（DMAA )、聚（乙二醇）單-甲基丙烯酸酯 110 201001102 (PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、N-異丙基丙稀醯胺、 丙烯酸（AA )、曱基丙烯酸（MAA )、N，N-亞甲基雙丙稀醯 胺（BIS)、乙一醇二甲基丙稀酸醋（EDMA)、2 -丙烯醯胺 基-2-曱基丙烧績酸（AMPS)、甲基丙稀酸之納鹽、2_(二曱 基胺基乙基）曱基丙烯酸酯（DM AEMA)、笨乙稀‘績酸及 乙酸2-(N，N-二曱基-N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基）銨）。 1 65 ·如申請專利範圍第1 64項之全像感應器，其中： Ri及R2各自獨立地為氫、鹵素，各自視情況經、 -NRbRe或鹵素取代之C1-C6烷基或C3-C6環烷基； R'3為直鏈或支鏈C1-C6二烷基或C3-C6環狀二烷基或 平均分子量d2000之聚（乙二醇）； R4、R·5及R0各自獨立地為氫或C 1-C6烷基。 166·如申請專利範圍第165項之全像感應器，其中： R!及R2各自獨立地為視情況經_〇H、-NRbRc或鹵素取 代之C1-C6烷基；且 R’3為直鏈或支鏈C1-C10二烷基或-(PEG) *子*g 2000-。 167·如申請專利範圍第166項之全像感應器，其中該繞 射條紋包含由下式表示之二聚物： Ο η

   168.如申請專利範圍第155項之全像感應器，其另外包 括一支撐層。 169·如申請專利範圍第168項之全像感應器，其中該支 撐層為三乙酸纖維素（TAC )膜或聚對苯二甲酸乙二酯 111 201001102 (PET)膜。 170. 一種偵測外在刺激的方法，其包含·· 向匕a全像記錄媒體及至少一個在該全像記錄媒 體中記錄為繞射侔纹 &人 1衆、.又之衫像的王像感應器施加一外在刺 激其中該繞射條紋包含一種包括環狀橋之二聚化合物， 且該全像記錄媒體藉由提供至少—個輸出信號而回應外在 刺激；及 偵測該至少一個輸出信號。 1 7 1.如申請專利範圍第1 70項之方法，其中該外在刺激 為以下一或多者：濕度、水、氣體、蒸氣、有機或無機溶 劑、化學品、金屬離子、化學品之溶液或分散液、壓力、 /EL度pH电磁波、磁場、電場、電離輻射、蛋白質、核 酸、多醣及微生物。 172.如申請專利範圍第ι7〇項之方法其中該輸出信號 選自s亥全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之重現 波長之變化、該全像記錄媒體中所記錄之另/個全像影像 之出現及該全像記錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之 消失。 1 73 .如申請專利範圍第1 7〇項之方法，其中該外在刺激 選自濕度、酸度及金屬離子，且該輸出信號選自該全像記 錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之重現波長之變化、 5亥全像記錄媒體中所記錄之另一個全像影像之出現及該全 像3己錄媒體中所記錄之至少一個全像影像之消失。 1 74.如申請專利範圍第17〇項之方法，其中s玄全像δ己錄 112 201001102 媒體另外包括選自明膠或以下一或多者的聚合物的聚合物 基質：曱基丙烯酸2_羥基乙酯（HEMA)、甲基丙烯酸2-羥 基丙酯（ΗΡΜΑ)、N，N-二曱基丙烯醯胺（DMAA)、聚（乙二 醇）單-甲基丙烯酸酯（PEGMA)、乙酸乙烯酯、丙烯醯胺、 N-異丙基丙烯醯胺、丙烯酸（aa)、曱基丙烯酸（MAA)、 N，N-亞曱基雙丙烯醯胺（BIS)、乙二醇二曱基丙烯酸酯 (EDMA)、2-丙烯醯胺基-2-甲基丙烷磺酸（AMPS)、曱基 丙烯酸之鈉鹽、2-(二甲基胺基乙基）甲基丙烯酸酯 (DMAEMA)、苯乙烯4-磺酸及乙酸2-(N，N-二甲基-N-(2-甲基丙烯醯氧基乙基）銨）。 175. 如申請專利範圍第17〇項之方法，其中該干涉條紋 包含以下一或多者的二聚物：桂皮醯基、查耳酮、蒽、香 立素、芪唑鏽、順丁烯二醯亞胺或其衍生物。 176. 如申請專利範圍第17〇項之方法，其中該二聚化合 物包括環丁基部分。 177. —種製造一全像感應器之方法，其包含： (a)製造一全像記錄媒體，其包含（i)聚合物基質及 ⑶）藉Φ經由光環加成形成環狀橋而二聚之化學基團；及 (b )將至v —個全像影像在該全像記錄媒體中記錄為 繞射條紋， 其中§亥繞射條紋包含一種句括卢& ,. 且 裡已括％狀橋之二聚化合物； 其中該全像記錄媒體藉由產生至少 應外在刺激。 ’ 個 輸出信號而回 113 201001102 178.如申請專利範圍第177項之方法，其中步驟（a) 中所製造之該全像記錄媒體另外包括光敏劑。 179·如申請專利範圍第177項之方法，其中步驟（a) 另外包括將該全像記錄媒體曝露於光化輻射、熱或自由基。 180.如申請專利範圍第177項之方法，其中步驟（b) 所記錄之該全像影像係在23 5 nm至65 0 nm之波長下記錄。 八、圖式. (如次頁） 114