JPH01303482A - 多層ホログラム膜形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 ホログラフィ分野における多層ホログラム膜の形成方法
に関し、 効率的な方法による士卒性向上を目的とし、平滑な透明
基板表面に感光剤を被膜形成した後、該感光剤被膜形成
面に二光束の光をそれぞれ所定の入射角で投射し、所定
の化学処理によって該透明基板面上に体積型ホログラム
膜あるいは表面レリーフ型ホログラム膜を生成するホロ
グラム膜形成方法において、上記透明基板上の体積型ホ
ログラム膜生成面を保護膜で被覆した後、該保護膜被覆
面を含む平滑面に、所要の表面レリーフ型ホログラム膜
を形成したホログラムの該表面レリーフ型ホログラム膜
面をフォトポリマ法で押圧転写して構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はホログラフィ分野における多層ホログラム膜の
形成方法に係り、特に効率的な方法による生産性の向上
を図った多層ホログラム膜形成方法に関する。

近年のホログラフィ分野では、感光剤が被着形成されて
いる透明基板の該感光剤表面に二光束の例えばレーザ光
をそれぞれ所定の入射角で投射し、該感光剤の層中に屈
折率の差による干渉縞を発生させるホログラム膜の形成
方法として、例えば表面が平滑な体積型や表面に凹凸を
有する表面レリーフ型が実用化されている。

しかし最近では用途の拡大に伴って該ホログラム膜の複
層化要求が多くなっており、特性的に低下させることな
く効率的に多層ホログラム膜が形成できる方法の開発が
強く望まれている。

〔従来の技術〕

第２圓はホログラム膜の形成を説明する図であり、（Ａ
）は体積型をまた（Ｂ）は表面レリーフ型を示している
。

また第３図は従来の多層ホログラム膜の形成方法例を示
す図である。

第２図（Ａ）の（イ）で、所要の厚さを有する例えばガ
ラス等よりなる透明基板１１ま、その片側表面には例え
ばゼラチンにｉｌ　（Ａｇ）を混入させた銀塩の如き感
光剤２を数μｍ程度の厚さに被着形成し、他面には投射
光を完全に吸収させてノイズの発生を防くためのバック
コート膜３を被着して構成している。

図の４，４′はレーザ光を示しているが、特にレーザ光
４は入射角αで上記感光剤２の表面を投射する平行光で
ありまた４°は入射角βで投射する発散球面波である。

ここで上記レーザ光４．４“を該感光剤２の表面に照射
した後通常の方法で（ロ）に示す現像・定着工程５を行
う。

この際上記の感光剤２の部分には、（ハ）に示す如く厚
さ方向で垂直軸に対してγの傾きを持って屈折率の異な
る層が交互に存在するホログラム膜２′が形成される。

すなわち図では、例えば２ａで示す部分が屈折率の大き
い部分でありまた２ｂで示す部分が屈折率の小さい部分
である。

しかる後に上記のハックコート膜３を除去して（ニ）に
示す如くホログラム６の形成を完了させている。

なおこの体積型ホログラム６の場合には、表面が平滑な
るため扱いが容易であると共に積層化し易いと云う長所
がある。

また第２図（Ｂ）の場合には、図（Ａ）の（イ）におけ
る銀塩等の感光剤２の代わりに通常のフォトレジスト７
を数μｍの厚さに被着形成している。

ここで図（Ａ）の場合と同様のレーザ光４，４′を照射
した後（ロ）に示す現像・定着工程５を行う。

この際上記のフォトレジスト７の部分には、（ハ）に示
す如くその厚さ方向で垂直軸に対して図（＾）の場合と
ほぼ同じ条件のＴの方向に傾いた波形状の凹凸を持つホ
ログラム膜７”が形成される。

なお図の溝深さｈは露光および現像の条件によって決定
されるものであり、この波形状の凹凸を持つホログラム
膜７′が図（Ａ）の場合のホログラム膜２゛と同等の効
果を７している。

その後、バックコート膜３を除去してホログラム８の形
成を完了させることは図（八）の場合と同様である。

なお（Ｂ）の表面レリーフ型のホログラム８は、通常の
転写技術によってフォトポリマ被膜上に複製する（一般
にフォトポリマ法と称する）ことができると云う長所が
ある。

従来のホログラム膜の多層化を示す第３図で、（Ａ）は
別々に形成した体積型ホログラムを２個対向させて接着
したものを、（Ｂ）はホログラム膜のみを積層したもの
である。

なお図では理解し易くするために二層化の場合について
説明している。

図（Ａ）では、第１図（Ａ）と同様の方法で透明基板１
の表面にはホログラム膜２“がまだ透明基板１ａの表面
にホログラム膜２ａ”がそれぞれ形成された２個のホロ
グラム６．６“を、そのボロダラム膜面を対向させて透
明な接着剤９で接着固定している。

この場合には、それぞれのホログラムを別々に形成して
いるため接着後の特性に変化を生ずることがない。

しかし、透明基板１が２個必要であるため嵩張ると共に
価格がアップしまた接着工程を必要とする。

図（Ｂ）の場合では、完成しているホログラム６のホロ
グラム膜２′の表面に該ホログラム膜２゛の保護膜１０
を被着形成し、更にその表面に数μｍ位の厚さの銀塩等
よりなる感光剤２を被着形成している。

次いで第２図で説明した如くに、二光束のレーザ光４．
４°をその表面に投射して該感光剤２の層に二層目のホ
ログラム膜を形成させるようにしている。

しかしこのレーザ光を投射する際に、該レーザ光の一部
が図示４ａ、　４ａ″の如くに一層目のホログラム膜２
“表面で反射して二層目の感光剤２の層中に逆戻りし、
これらの反射光４ａ、　４ａ“が！！続して入射するレ
ーザ光４．４“と相互に干渉し合うことから正常な二層
目ホログラム膜２“の形成ができず、それがノイズとな
って二層目のホログラム膜の特性を低下させる場合があ
る。

（発明が解決しようとする課題］ 従来の多層ホログラム形成方法で、別々に形成したホロ
グラムを相互に接着して構成する場合には基板コストと
接着工数が生産性を阻害すると共にホログラム自体が嵩
張ると云う問題があり、また−層目のホログラム膜を形
成した後その表面に更に所要のホログラム膜を形成する
場合には二層目のホログラム膜の特性を低下させると云
う問題があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点は、平滑な透明基板表面に感光剤を被膜形成
した後、該感光剤被膜形成面に二光束の光をそれぞれ所
定の入射角で投射し、所定の化学処理によって該透明基
板面上に体積型ホログラム膜あるいは表面レリーフ型ホ
ログラム膜を生成するホログラム形成方法において、 上記透明基板上の体積型ホログラム膜生成面を保護膜で
被覆した後、 該保護膜被覆面を含む平滑面に、所要の表面レリーフ型
ホログラム膜を形成したホログラムの該表面レリーフ型
ホログラム膜面をフォトポリマ法で押圧転写する多層ホ
ログラム形成方法によって解決される。

〔作　用〕

既に形成されている体積型ホログラム膜に重ねてホログ
ラム膜を形成する場合、後から積層するホログラム膜の
ノイズによる特性低下を防くには、露光によって生ずる
形成済ホログラム膜表面からの反射光の発生をなくすこ
とが必要である。

本発明では、形成済のホログラム膜の表面に重ねて形成
する二層目のホログラム膜を、露光の必要がなく転写に
よって形成可能な表面レリーフ型ホログラム膜で構成す
ることによって二層目のホログラム膜の特性の低下を防
止している。

従って、透明基板の両面を含めて最高三層までのホログ
ラム膜を特性を落とすことなく効率的に且つ生産性よく
形成することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明になる多層ホログラム形成方法の一例を
示す図であり、（Ａ）は工程を示しまた（Ｂ）は他の実
施例を示した図である。

図（Ａ）で、（イ）に示す６は第２図（Ａ）におけるホ
ログラムと同等のものであり、透明基板１の片側表面に
はホログラム膜２°が既に形成されている。

ここで該ホログラム膜２°の表面に第３図（Ｂ）で説明
した保護膜１０ならびに数μｍ位の厚さのフォトポリマ
１１を被着して（ロ）に示す状態とする。

次いで第２図（Ｂ）　と同様の方法で所要のホログラム
膜１２“を備えた表面レリーフ型ホログラム１２を形成
した後、（ハ）に示す如く該ホログラム膜１２゛を原盤
として上記フォトポリマ１１の表面に通常の方法で転写
して該フォトポリマ１１の表面に所要のホログラム膜ｌ
ビを形成して（ニ）に示す状態としている。

この場合、−層目のホログラム膜２°に重ねて二層目の
ホログラム膜１１“を形成する際に、レーザ光の露光を
必要としないため一層目のホログラム膜２°表面からの
反射光がなく従って二層目のホログラム膜１１“の特性
を低下させることがない。

図（Ｂ）は透明基板１の片面には図（Ａ）と同様の方法
で二層のホログラム膜２“、１１“を形成し、他面には
直接上記の転写方法によってホログラム膜１１パを形成
したものである。

この場合には、１個の透明基板１上に三層のホログラム
膜の形成を可能としている。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明によれば、１個の基板上にホログラム
としての特性を低下させることなく三層までのホログラ
ム膜が効率よく形成できる多層ホログラム膜形成方法を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる多層ホログラム膜形成方法の一例
を示す図、 第２図はホログラム膜の形成を説明する図、第３図は従
来の多層ホログラム膜の形成方法例を示す図、 である。図において、 １は透明基板、　　　　２゛はホログラム膜、６はホロ
グラム、　　　１ｏは保護膜、１１はフォトポリマ、　
１１’はホログラム膜、１１″はホログラム膜、 １２は表面レリーフ型ホログラム、 １２′はホログラム膜、 をそれぞれ表わす。 （Ａ） ＣＢ） ７１≦・全ｇ月ｌ二な３９４オ、０クラＡ横形仄方法の
−ｅｊ２水丁図３１　図 （Ａ）（＆） 才、ログラＺ浬鉢の子方（舖先朗する図１５　２　　　
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 平滑な透明基板表面に感光剤を被膜形成した後、該感光
   剤被膜形成面に二光束の光をそれぞれ所定の入射角で投
   射し、所定の化学処理によって該透明基板面上に体積型
   ホログラム膜あるいは表面レリーフ型ホログラム膜を生
   成するホログラム膜形成方法において、 上記透明基板上の体積型ホログラム膜生成面を保護膜で
   被覆した後、 該保護膜被覆面を含む平滑面に、所要の表面レリーフ型
   ホログラム膜を形成したホログラムの該表面レリーフ型
   ホログラム膜面をフォトポリマ法で押圧転写することを
   特徴とする多層ホログラム膜形成方法。