JPH01321470A - 厚膜ホログラム - Google Patents
厚膜ホログラムInfo
- Publication number
- JPH01321470A JPH01321470A JP15531288A JP15531288A JPH01321470A JP H01321470 A JPH01321470 A JP H01321470A JP 15531288 A JP15531288 A JP 15531288A JP 15531288 A JP15531288 A JP 15531288A JP H01321470 A JPH01321470 A JP H01321470A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hologram
- essential material
- photoreaction initiator
- resin
- sensitizer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Holo Graphy (AREA)
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。
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〕
厚膜ホログラムに関し、
膜厚が厚く、回折効率の高いホログラムを実用化するこ
とを目的とし、 透明樹脂を主剤とし、該主剤に増感剤と光反応開始剤と
を添加して構成されるホログラムにおいて、前記主剤が
カルバゾール環を有する重合体と、該重合体に平均重量
分子量が２５０００−１００００のポリカーボネート樹
脂を添加して有機プラスチック系ホログラムを形成する
。
とを目的とし、 透明樹脂を主剤とし、該主剤に増感剤と光反応開始剤と
を添加して構成されるホログラムにおいて、前記主剤が
カルバゾール環を有する重合体と、該重合体に平均重量
分子量が２５０００−１００００のポリカーボネート樹
脂を添加して有機プラスチック系ホログラムを形成する
。
本発明は有機プラスチックを用いた厚膜ホログラムの改
良に関する。
良に関する。
ホログラムはレーザなど可干渉性光の干渉波面を写真フ
ィルムなどに屈折率分布として記録したものであって、
デイスプレィ用としてのみでなく、波長分離機能、光集
束機能、入射角選択機能などを利用し、光学素子として
の実用化が検討されている。
ィルムなどに屈折率分布として記録したものであって、
デイスプレィ用としてのみでなく、波長分離機能、光集
束機能、入射角選択機能などを利用し、光学素子として
の実用化が検討されている。
そして、既に透過型ホログラムを用いてバーコード読み
取り用ビームスキャナやレーザプリンタ用ビームスキャ
ナが実用化されている。
取り用ビームスキャナやレーザプリンタ用ビームスキャ
ナが実用化されている。
また、膜厚の大きな反射型ホログラムを用いてヘッドア
ップデイスプレィ用ミキシングウィンドなどへの適用が
検討されている。
ップデイスプレィ用ミキシングウィンドなどへの適用が
検討されている。
ホログラムは湿度によって回折効率や透過率が低下した
り、光によって変色したり透過率が低下したりしないこ
とが必要である。
り、光によって変色したり透過率が低下したりしないこ
とが必要である。
従来よりホログラム記録用窓光材料としては、漂白銀塩
や重クロム酸ゼラチンなどが使用されている。
や重クロム酸ゼラチンなどが使用されている。
これらの銀塩や重クロム酸ゼラチンははｙ可視光の全域
に亙って高い感度を有するもの＼、ホログラム形成処理
が複雑であり、またゼラチン膜を結合剤として用いてい
るために耐湿性、耐熱性。
に亙って高い感度を有するもの＼、ホログラム形成処理
が複雑であり、またゼラチン膜を結合剤として用いてい
るために耐湿性、耐熱性。
耐光性などの耐環境性が劣ると云う問題がある。
そこで、この問題を解決する目的で有機プラスチックを
主体としてホログラム材料が提案されている。（特開昭
５３−１５１５３．特公昭５６−１６２０など）こ−で
、特開昭５３−１５１５３では基材樹脂としてポリスチ
レン、ポリーＰ−メチルスチレン、ポリーＰ−ジビニル
ベンゼン、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロリドン
、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂など１００種以上の有機
化合物が列挙されている。
主体としてホログラム材料が提案されている。（特開昭
５３−１５１５３．特公昭５６−１６２０など）こ−で
、特開昭５３−１５１５３では基材樹脂としてポリスチ
レン、ポリーＰ−メチルスチレン、ポリーＰ−ジビニル
ベンゼン、ポリビニルアニリン、ポリビニルピロリドン
、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート樹脂、ポ
リウレタン樹脂、エポキシ樹脂など１００種以上の有機
化合物が列挙されている。
然し、発明者等は検討の結果、ポリビニルカルバゾール
などカルバゾール環を含む重合体が■ 屈折率変調が大
きい。
などカルバゾール環を含む重合体が■ 屈折率変調が大
きい。
■ 耐環境性に優れている。
■ 透明性に優れている。
などの点で最も優れており、回折効率が高いホログラム
を形成できることを見出した。
を形成できることを見出した。
こ＼で、ホログラム材料はか＼る基材樹脂に光反応開始
剤と増悪色素とを加えて構成されており、ホログラムは
これらの材料を溶媒に溶解し、ガラス基板上に塗布して
乾板を作る。
剤と増悪色素とを加えて構成されており、ホログラムは
これらの材料を溶媒に溶解し、ガラス基板上に塗布して
乾板を作る。
そして、ホログラム露光した後、二種類の溶液を用い、
乾板を現像して作られている。
乾板を現像して作られている。
すなわち、カルバゾール環を含む重合体を膨潤せしめ得
る溶解性をもつ良溶媒であるベンゼン。
る溶解性をもつ良溶媒であるベンゼン。
トルエン、キシレン、ジクロルベンゼン、ベンジルアル
コールなどの第１の溶液で処理して膜を膨潤させた後、
カルバゾール環を含む重合体の貧溶媒であるペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、メチルアルコール、エ
チルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸
エチルなどの第２の溶液で処理することにより収縮が生
じ、露光パターンに従った屈折率変化が発生して位相型
ホログラムが形成されている。
コールなどの第１の溶液で処理して膜を膨潤させた後、
カルバゾール環を含む重合体の貧溶媒であるペンタン、
ヘキサン、ヘプタン、オクタン、メチルアルコール、エ
チルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸
エチルなどの第２の溶液で処理することにより収縮が生
じ、露光パターンに従った屈折率変化が発生して位相型
ホログラムが形成されている。
さて、反射型ホログラムでは膜厚方向に干渉縞の周期構
造が形成されることから、膜厚が厚くなるほど回折に寄
与する干渉縞の本数が多くなる。
造が形成されることから、膜厚が厚くなるほど回折に寄
与する干渉縞の本数が多くなる。
そのため、高い回折効率を得るには膜厚が大きなことが
必要である。
必要である。
然し、カルバゾール環を有する重合体は脆弱なため、乾
板製作時においてはクランクのない良好なフィルムを形
成できるもの＼、現像の際の溶剤ショックによって膜に
クランクが発生し易いと云う問題がある。
板製作時においてはクランクのない良好なフィルムを形
成できるもの＼、現像の際の溶剤ショックによって膜に
クランクが発生し易いと云う問題がある。
このクラックは膜厚が約６μｍ以下の場合には発生しな
いが、これよりも厚くなると発生するようになり、その
ため反射型に適する厚いホログラムが形成できないこと
が問題である。
いが、これよりも厚くなると発生するようになり、その
ため反射型に適する厚いホログラムが形成できないこと
が問題である。
以上記したように膜厚の厚い反射型ホログラムにおいて
高い回折効率を得るためには膜厚６μｍ以上が必要であ
るが、現像ショックによりクランクを発生することが問
題である。
高い回折効率を得るためには膜厚６μｍ以上が必要であ
るが、現像ショックによりクランクを発生することが問
題である。
上記の課題は透明樹脂を主剤とし、この主剤に増感剤と
光反応開始剤とを添加して構成されるホログラムにおい
て、この主剤がカルバゾール環を有する重合体と、この
重合体に平均重量分子量が２５０００〜１０００００の
ポリカーボネート樹脂を添加したものから構成すること
により解決することができる。
光反応開始剤とを添加して構成されるホログラムにおい
て、この主剤がカルバゾール環を有する重合体と、この
重合体に平均重量分子量が２５０００〜１０００００の
ポリカーボネート樹脂を添加したものから構成すること
により解決することができる。
発明者等は基材樹脂として高い回折効率を得ることがで
きるカルバゾール環を有する材料について、各種の樹脂
を少量添加してホログラムを作り、添加樹脂とクラック
の発生の関係を検討した。
きるカルバゾール環を有する材料について、各種の樹脂
を少量添加してホログラムを作り、添加樹脂とクラック
の発生の関係を検討した。
その結果、ポリエステル樹脂およびポリカーボネート樹
脂を添加することによって膜厚が１０μｍのように厚い
場合でも、クラックを生ずることなくホログラムが形成
できることが判った。
脂を添加することによって膜厚が１０μｍのように厚い
場合でも、クラックを生ずることなくホログラムが形成
できることが判った。
然し、ポリエステル樹脂を用いた場合には、現像処理に
おいて使用する第１の溶液に対する溶解性が高すぎるた
めに膜の失透が生じてしまい、透明で光透過率の高いホ
ログラムを得ることができなかった。
おいて使用する第１の溶液に対する溶解性が高すぎるた
めに膜の失透が生じてしまい、透明で光透過率の高いホ
ログラムを得ることができなかった。
また、分子量の低いポリカーボネート樹脂を用いた場合
も同様であった。
も同様であった。
一般に重合体は分子量の増加と共に溶液に対する溶解性
が低下することから、発明者等は分子量の高いポリカー
ボネート樹脂を添加してホログラムを作った結果、透明
性に優れ、且つクラッタなどの欠陥のないホログラムを
作ることができた。
が低下することから、発明者等は分子量の高いポリカー
ボネート樹脂を添加してホログラムを作った結果、透明
性に優れ、且つクラッタなどの欠陥のないホログラムを
作ることができた。
そして、実験の結果、添加するポリカーボネート樹脂の
平均重量分子量は２５０００〜１０００００が良く、ま
たカルバゾール環を有する重合体に対する添加重量比は
０．１〜１０重量％が適することを見出したものである
。
平均重量分子量は２５０００〜１０００００が良く、ま
たカルバゾール環を有する重合体に対する添加重量比は
０．１〜１０重量％が適することを見出したものである
。
なお、ホログラムの形成には上記の樹脂に架橋剤と光反
応開始剤（増感剤）を添加する必要があるが、これに適
する材料名を列挙すると次のようになる。
応開始剤（増感剤）を添加する必要があるが、これに適
する材料名を列挙すると次のようになる。
架橋剤：
チオフラビン、クリスタルバイオレットなどの塩基性染
料、 ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルシバ−オキ
シイソフタレート、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ベ
ンゾイルパーオキシ）ヘキサンなどの有機過酸化物、 四臭化炭素、ヨードホルム、テトラヨードメタンなどの
ハロゲン含有化合物、 光反応開始剤ニ ルプリン、アクリジンオレンジ、チオフラビン。
料、 ベンゾイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルシバ−オキ
シイソフタレート、２．５−ジメチル−２，５−ジ（ベ
ンゾイルパーオキシ）ヘキサンなどの有機過酸化物、 四臭化炭素、ヨードホルム、テトラヨードメタンなどの
ハロゲン含有化合物、 光反応開始剤ニ ルプリン、アクリジンオレンジ、チオフラビン。
カロチンオレンジ、クリスタルバイオレット、ピリリウ
ム塩、チオピリリウム塩、チアゾール化合物、オキサゾ
ール化合物、メロシアニン化合物など、 が使用さている。
ム塩、チオピリリウム塩、チアゾール化合物、オキサゾ
ール化合物、メロシアニン化合物など、 が使用さている。
実施例１：
ボＩＪ−Ｎ−ビニルカルバゾール（重量平均分子量７０
万、■細雨香料製）・・・ １０．００ ｇポリカーボ
ネート樹脂（ポリスチレン換算重量平均分子ｆｆｉ、
７７０００ 、 ＠音大化成製）・・・ ０．１０ ｇ ヨードホルム（架橋剤） ・・・ １．００ ｇル
ブレン（光反応開始剤） ・・・ ０．２０ ｇを、 モノクロロベンゼン ・・・ ４１．２ ｇｏ−
ジクロルベンゼン ・・・ 〃テトラヒドロフラ
ン ・・・ ／／の混合液に溶解し、ボア径が
２μｍの濾紙で濾過して感光液を作り、この感光液を５
０鰭角のガラス基板上に乾燥後の膜厚が１０μｍとなる
ようにスピンコードしてホログラム記録用乾板を作成し
た。
万、■細雨香料製）・・・ １０．００ ｇポリカーボ
ネート樹脂（ポリスチレン換算重量平均分子ｆｆｉ、
７７０００ 、 ＠音大化成製）・・・ ０．１０ ｇ ヨードホルム（架橋剤） ・・・ １．００ ｇル
ブレン（光反応開始剤） ・・・ ０．２０ ｇを、 モノクロロベンゼン ・・・ ４１．２ ｇｏ−
ジクロルベンゼン ・・・ 〃テトラヒドロフラ
ン ・・・ ／／の混合液に溶解し、ボア径が
２μｍの濾紙で濾過して感光液を作り、この感光液を５
０鰭角のガラス基板上に乾燥後の膜厚が１０μｍとなる
ようにスピンコードしてホログラム記録用乾板を作成し
た。
この乾板に対してＡｒレーザ光を両側から照射し、三光
束干渉露光（干渉縞の空間周波数２５００本／龍）した
。
束干渉露光（干渉縞の空間周波数２５００本／龍）した
。
露光した後、トルエン２０重量％、キシレン８０重量％
からなる混合溶液に６分浸漬した後に湿度２０重量％の
雰囲気中に２時間放置し、次いで湿度２０％未満の雰囲
気中で、まずトルエン２０重量％。
からなる混合溶液に６分浸漬した後に湿度２０重量％の
雰囲気中に２時間放置し、次いで湿度２０％未満の雰囲
気中で、まずトルエン２０重量％。
キシレン８０重量％からなる混合溶液に１分浸漬し、引
き上げてペンタンにゆっくり浸漬し、１０秒後に引き上
げて現像した。
き上げてペンタンにゆっくり浸漬し、１０秒後に引き上
げて現像した。
その結果、クランクなどの欠陥のない透明なホログラム
を得ることができた。
を得ることができた。
このホログラムをＡｒレーザで再生した結果、回折効率
は６２％であった。
は６２％であった。
また、Ｈｅ−Ｎｅレーザで測定した結果、光透過率は９
６％であった。
６％であった。
次に、このホログラムを温度７０℃、相対湿度９５％の
恒温恒湿槽の中に置き、耐湿試験を行ったが１０日後で
も回折効率と光透過率の低下は認められなかった。
恒温恒湿槽の中に置き、耐湿試験を行ったが１０日後で
も回折効率と光透過率の低下は認められなかった。
実施例２：
実施例１において、ポリカーボネート樹脂の添加量をＯ
〜１．５重量％に変化させて感光液を作り、実施例１と
同様にしてホログラムを作った。
〜１．５重量％に変化させて感光液を作り、実施例１と
同様にしてホログラムを作った。
第１表はこのホログラムについてのクランクの有無と回
折効率値を示すもので、ポリカーボネートを添加しない
場合にはクラックが生じ、回折光に歪を生じたが、０．
３〜１．５重量％添加した場合、何れもクラックのない
ホログラムを得ることができた。
折効率値を示すもので、ポリカーボネートを添加しない
場合にはクラックが生じ、回折光に歪を生じたが、０．
３〜１．５重量％添加した場合、何れもクラックのない
ホログラムを得ることができた。
第１表
〔発明の効果〕
本発明によれば、透明性に優れ、高い回折効率を示し、
耐環境性に優れ、膜厚が１０μｍ程度と厚い反射型ホロ
グラムを得ることができる。
耐環境性に優れ、膜厚が１０μｍ程度と厚い反射型ホロ
グラムを得ることができる。
゛・−一二−ｙ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 透明樹脂を主剤とし、該主剤に増感剤と光反応開始剤と
を添加して構成されるホログラムにおいて、 前記主剤がカルバゾール環を有する重合体と、該重合体
に平均重量分子量が２５０００〜１０００００のポリカ
ーボネート樹脂を添加したものから構成されていること
を特徴とする厚膜ホログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15531288A JPH01321470A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 厚膜ホログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15531288A JPH01321470A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 厚膜ホログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01321470A true JPH01321470A (ja) | 1989-12-27 |
Family
ID=15603138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15531288A Pending JPH01321470A (ja) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | 厚膜ホログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01321470A (ja) |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15531288A patent/JPH01321470A/ja active Pending
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