JPH08101628A - 体積ホログラムの記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光重合を利用する体積ホログラム記録用フォ
トポリマー材料を用いて半値幅の拡大されたホログラム
が作製できる体積ホログラムの記録方法を提供する。 【構成】 ラジカル重合性化合物(a)とレーザー光また
はコヒーレンス性の優れた光に感光する光ラジカル重合
開始剤系(b)を含有する組成物からなる記録層を有する
記録媒体に上記光による干渉縞を露光し、次いで上記光
またはそれ以外の光を全面露光する工程を含む体積ホロ
グラムの記録方法において、干渉縞露光と全面露光の間
に加熱工程を設けることを特徴とする体積ホログラムの
記録方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、体積ホログラムの記録
方法に関し、より詳しくは、回折波長の半値幅の拡大さ
れた体積ホログラムの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ホログラムは波長の等しい２つの光(物
体光と参照光)を干渉させて物体光の波面を干渉縞とし
て感光材料に記録したもので、このホログラムに元の参
照光と同一条件の光を当てると干渉縞による回折現象が
生じ、元の物体光と同一の波面が再生できる。

【０００３】干渉縞の記録形態によりホログラムはいく
つかの種類に分類されるが、近年、干渉縞を記録層内部
の屈折率差で記録するいわゆる体積ホログラムが、その
高い回折効率や優れた波長選択性により、三次元ディス
プレーや光学素子などの用途に応用されつつある。

【０００４】近年、光重合を利用して体積ホログラムが
記録できるフォトポリマー材料として、特開平２−３０
８１号公報に記載の熱可塑性樹脂とラジカル重合性化合
物の屈折率の違いを利用する材料、あるいは特開平５−
１０７９９９号公報に記載の屈折率の異なるラジカル重
合性化合物とカチオン重合性化合物を併用する材料など
が提案されている。

【０００５】これらの材料を用いると、乾式処理でしか
も屈折率変調の大きい明るい体積ホログラムが得られ
る。ところが、後者の材料については、回折波長の半値
幅の比較的狭い体積ホログラムが記録されるため、光学
素子などの優れた波長選択性を要求される用途には適し
ているが、鑑賞用の三次元画像記録などの用途に対して
は半値幅が狭いことにより回折光量が不足するため、ホ
ログラムの見た目の明るさが不足するといった問題点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光重合を利
用する体積ホログラム記録用フォトポリマー材料を用い
て半値幅の拡大されたホログラムが作製できる体積ホロ
グラムの記録方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明はラジカル
重合性化合物(a)とレーザー光またはコヒーレンス性の
優れた光に感光する光ラジカル重合開始剤系(b)を含有
する組成物からなる記録層を有する記録媒体に上記光に
よる干渉縞を露光し、次いで上記光またはそれ以外の光
を全面露光する工程を含む体積ホログラムの記録方法に
おいて、干渉縞露光と全面露光の間に加熱工程を設ける
ことを特徴とする体積ホログラムの記録方法を提供す
る。

【０００８】また、本発明は上記記録方法によって得ら
れた体積ホログラムを提供する。

【０００９】ラジカル重合性化合物(a)とレーザー光ま
たはコヒーレンス性の優れた光に感光する光ラジカル重
合開始剤系(b)を含有する組成物からなる記録層を有す
る記録媒体に上記光による干渉縞を露光し、次いで上記
光またはそれ以外の光を全面露光する工程を含む体積ホ
ログラムの記録方法において、干渉縞露光と全面露光の
間に加熱工程を設けることでホログラムの回折波長の半
値幅を拡大させることができる。

【００１０】加熱工程を設けることで半値幅が拡大する
理由は明らかではないが、干渉縞露光により形成された
ラジカル重合性化合物の重合物からなる縞が、未反応の
ラジカル重合性化合物の存在下、加熱により膨潤して、
結果として縞の間隔の分布が広がるためと考えられる。

【００１１】加熱工程の温度は、４０℃〜８０℃が好ま
しい。８０℃以上でも半値幅の拡大は可能だが、回折光
のピーク波長が短波長に大きくシフトすることがあり、
このシフトを抑える必要がある場合は、８０℃以下で加
熱するとよい。

【００１２】本記録方法で用いられる好適な組成物とし
ては、上記の(a)と(b)に加えて、常温で液状であるカチ
オン重合性化合物(c)と、レーザー光またはコヒーレン
ス性の優れた光に対しては低い感光性で別の波長の光に
感光して成分(c)を重合させる光カチオン重合開始剤系
(d)を含む組成物が挙げられる。必要に応じて高分子結
合剤、熱重合防止剤などを併用してもよい。

【００１３】この組成物では、干渉縞露光によりラジカ
ル重合性化合物が重合するが、常温で液状のカチオン重
合性化合物が未反応のまま記録層中に存在するため、ラ
ジカル重合性化合物の重合物からなる縞の膨潤をおこし
易い。

【００１４】成分(a)〜(d)としては、特開平５−１０７
９９９号公報または特願平５−８４５２１号に記載され
ているもの等を使用してもよい。

【００１５】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を具体的に説明
するが、本発明は、これに限定されるものではない。後
述の各実施例及び比較例で示される感光性組成物を用い
て、以下の方法で試験板を作成し、露光して各ホログラ
ムを得、この物性評価を以下の方法で行った。

【００１６】(試験板の作製)所定量の光ラジカル重合開
始剤(系)成分(b)と光カチオン重合開始剤(系)成分(d)を
溶媒に溶解、または分散した後、成分(a)、成分(c)及び
高分子結合剤などのその他の成分を加え撹拌し、ろ過を
経て感光液を得た。この感光液をアプリケーターを使用
して１６cm×１６cmのガラス板上に塗布し、９０度で５
分間乾燥させた。さらに、その上に厚さ８０μmのポリ
エチレンフィルム(東燃化学(株)ＬＵＰＩＣ ＬＩ)をラ
ミネート用ローラーを使用してラミネートし、この板を
３〜４cm角に分割して試験板とした。

【００１７】(露光)第１露光はアルゴンイオンレーザー
の５１４.５nm光を用いて行った。反射型ホログラムの
記録方法の概略図を図１に示す。試験板面における１つ
の光束の光強度は１.0mＷ／cm²とし、露光は３０秒間行
った。第１露光終了後、加熱プロセスとして、ある任意
の一定温度にしたフラン器に試験板を静置した。その次
に、後露光として高圧水銀灯（日本電池(株)製、実験用
紫外線照射装置、ＦＬ−１００１−２）の光をポリエチ
レンフィルム側から１分間照射した。

【００１８】(評価）反射型ホログラムの回折効率は、
島津自記分光光度計ＵＶ−２１００と付属の積分球装置
ＩＳＲ−２６０によるホログラムの反射率から求めた。

【００１９】以下の各実施例及び各比較例の感光性組成
物を調製し、前記の方法で各ホログラムを作製し、前記
のようにしてこの評価を行った。

【００２０】（実施例１〜４)表１に実施例１〜４に使
用したホログラム記録用感光性組成物の組成を示す。ま
た、表２に種々の加熱条件における回折波長ピークの半
値幅の変化と回折ピーク波長の変化を示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】第１露光終了後、加熱プロセスを設けるこ
とにより、半値幅を増大させることができた。 (比較例１、２)これらは、実施例１〜４に対する比較例
であり、実施例１〜４で用いたのと同じ感光性組成物を
使用し、第１露光終了後、加熱プロセスを設けず後露光
を行った場合と、第１露光終了後、室温にてホログラム
を１時間放置した後、後露光を行った場合の従来技術に
よって半値幅の変化が起こらないことを示す例である。
表３に処理条件と回折ピークの半値幅の変化を示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】尚、上記実施例１〜実施例４、比較例１、
比較例２、および表１において表記された化合物の略称
は以下の通りである。

【００２６】カチオン重合性化合物(c) ・ＣＡＴ−１・・・ペンタエリスリトールにプロピレン
オキサイドを４モル付加したグリシジルエーテル、１分
子当たりのグリシジル基数は３こ

【００２７】ラジカル重合性化合物(a) ・Ａ−ＢＰＨＥ・・・９,９−ビス(３−エチル−４−ア
クリロキシジエトキシフェニル)フルオレン

【００２８】光ラジカル重合開始剤系(b) ・ＤＹＥ−１・・・３,９−ジエチル−３'−カルボキシ
メチル−２,２'−チアカルボシアニン、ヨウ素塩 ・ＤＰＩ・ＴＦ・・・ジフェニルヨードニウム・トリフ
ルオロメタンスルホン酸塩

【００２９】光カチオン重合開始剤系(d) ・ＴＰＳ・ＳbＦ₆・・・チバガイギー社製、トリアリー
ルスルホニウム・ヘキサフルオロアンチモネート系化合
物、商品名ＵＶＩ−６９７４

【００３０】その他の成分、溶媒 ・Ｐ−１・・・メチルメタクリレート／エチルアクリレ
ート／アクリル酸の共重合体（共重合比＝４５／４９／
６） ・ＢuＯＨ・・・n−ブチルアルコール ・ＭＩＢＫ・・・メチルイソブチルケトン

【００３１】

【発明の効果】本発明の方法により、光重合を利用する
体積ホログラム記録用フォトポリマー材料を用いて、半
値幅の拡大された、見た目の明るい体積ホログラムが作
製できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１露光における反射型ホログラムの記録方
法の概略図を示す。

【符号の説明】

１：ガラス板 ２：記録層 ３：ポリエチレンフィルム ４：レーザー ５：レーザービーム ６：ミラー ７：ビームスプリッター ８：対物レンズ ９：レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 住吉 岩夫 大阪府寝屋川市池田中町19番17号 日本ペ イント株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ラジカル重合性化合物(a)とレーザー光
   またはコヒーレンス性の優れた光に感光する光ラジカル
   重合開始剤系(b)を含有する組成物からなる記録層を有
   する記録媒体に上記光による干渉縞を露光し、次いで上
   記光またはそれ以外の光を全面露光する工程を含む体積
   ホログラムの記録方法において、干渉縞露光と全面露光
   の間に加熱工程を設けることを特徴とする体積ホログラ
   ムの記録方法。
2. 【請求項２】 加熱工程を４０℃〜８０℃の温度範囲で
   行う請求項１記載の記録方法。
3. 【請求項３】 請求項１記載の組成物がさらに、常温で
   液状であるカチオン重合性化合物(c)と、レーザー光ま
   たはコヒーレンス性の優れた光に対しては低感光性で別
   の波長の光に感光して成分(c)を重合させる光カチオン
   重合開始剤系(d)を含む請求項１記載の記録方法。
4. 【請求項４】 請求項１の方法で記録した体積ホログラ
   ム。