DE68924385T2 - Fertigungsverfahren für glänzende Hologramme. - Google Patents

Fertigungsverfahren für glänzende Hologramme.

Info

Publication number
DE68924385T2
DE68924385T2 DE68924385T DE68924385T DE68924385T2 DE 68924385 T2 DE68924385 T2 DE 68924385T2 DE 68924385 T DE68924385 T DE 68924385T DE 68924385 T DE68924385 T DE 68924385T DE 68924385 T2 DE68924385 T2 DE 68924385T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
marked
hologram
metal plate
acrylic resin
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.)
Expired - Lifetime
Application number
DE68924385T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68924385D1 (de
Inventor
Katsuhiro Kubo
Yukio Kurata
Keiji Sakai
Hideyoshi Yamaoka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Application granted granted Critical
Publication of DE68924385D1 publication Critical patent/DE68924385D1/de
Publication of DE68924385T2 publication Critical patent/DE68924385T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00769—Producing diffraction gratings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/26—Moulds
    • B29C45/37—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings
    • B29C45/372—Mould cavity walls, i.e. the inner surface forming the mould cavity, e.g. linings provided with means for marking or patterning, e.g. numbering articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/024—Hologram nature or properties
    • G03H1/0244—Surface relief holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0276—Replicating a master hologram without interference recording
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/722—Decorative or ornamental articles
    • B29L2031/7224—Holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H2001/0208—Individual components other than the hologram
    • G03H2001/0212—Light sources or light beam properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0276—Replicating a master hologram without interference recording
    • G03H2001/0284—Replicating a master hologram without interference recording by moulding
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/02—Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • G03H1/0276—Replicating a master hologram without interference recording
    • G03H2001/0288—Replicating a master hologram without interference recording by electroforming
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/14—Photoresist
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2260/00—Recording materials or recording processes
    • G03H2260/50—Reactivity or recording processes
    • G03H2260/63—Indirect etching, e.g. lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2270/00—Substrate bearing the hologram
    • G03H2270/10—Composition
    • G03H2270/11—Crystal or glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen von optischen Komponenten mit markierten Hologrammen zum abtastenden Wiedergeben von optisch aufgezeichneter Information, genauer gesagt ein Verfahren zum effektiven Erzeugen von markierten Hologrammen mit gezahntem Querschnitt.
    • 2. Stand der Technik
  • Als Komponente für eine Hologrammabtastvorrichtung ist ein auf der Oberfläche Nuten mit gezahntem Querschnitt aufweisendes Übertragungsbeugungsgitter als markiertes Hologramm bekannt (USP Nr. 3680945; "High-efficiency blazed grating couplers" Applied Physics Letters, Vol. 29, Nr. 5, 1, September 1976; "Control of shape of groove for holograpic grating" Applied Physics, Vol. 45, Nr. 7 (1976)).
  • Die Nuten mit gezahntem Querschnitt in dem markierten Hologramm werden zum Verbessern der sogenannten Photonutzungseffektivität erzeugt, was in dem Bericht "Efficiency Holographic Optical Head for CD Players" bei der Vortragsveranstaltung des 48. Applied Physics Meeting vorgetragen wurde.
  • Das oben beschriebene markierte Hologramm wird üblicherweise dadurch hergestellt, daß ein Photoresistharz zunächst auf eine Glasplatte oder eine transparente Kunststoffplatte geschichtet und dann geätzt wird, um einen gezahnten Querschnitt zu erreichen. Gemäß anderer Verfahren wfrd zur Reproduktion ein Gummimaterial über das erhaltene markierte Hologramm geschichtet (USP Nr. 3680945).
  • Allerdings weisen die durch diese Verfahren unter Verwendung von Resistharz oder Gummimaterial erhaltenen markierten Hologramme keine genügende Formstabilität oder Haltbarkeit der Beugungseigenschaften auf. Ein derartiges Verfahren ist in JP-A-62 226 179 beschrieben.
  • Vor kurzem wurde ein Verfahren durchgeführt, bei dem eine Glasplatte oder eine transparente Kunststoffplatte direkt zum Erzeugen der Zahnung auf der Oberfläche geätzt wurde, um markierte Hologramme zu erzielen. Dieses Verfahren wird nachfolgend genauer beschrieben.
  • Zunächst wird ein Glassubstrat 21 gewaschen (Fig. 5(a)) und mit einem photosensitiven Material, wie einem Photoresist 22 beschichtet (Fig. 5(b)), welches dann durch das sogenannte Zweistrahl-Interferenzverfahren oder ein Elektronenstrahl-Markierungsverfahren belichtet und entwickelt wird, um ein markiertes Resistmuster 22 zu erzeugen (Fig. 5(c) und (d)). Das entstandene Glassubstrat 21 wird geätzt, um ein markiertes Hologramm 23 zu bilden (Fig. 5(e)).
  • Alternativ dazu wird ein Glassubstrat gewaschen (Fig. 6(a)) und mit einem photosensitiven Material für das Photoresist 22 (Fig. 6(b))versehen, welches durch eine Photomaske 24 (Fig. 6(c)) belichtet wird. Dann wird das Photoresist 22 entwickelt, um einen rechteckigen Querschnitt zu erzeugen (Fig. 6(d)), und das resultierende Glassubstrat durch schräge Bestrahlung mit einem Ionenstrahl, wie z.B. Ar-Gas, geätzt (Fig. 6(e)), um ein markiertes Hologramm 23 mit gezahntem Querschnitt zu erzeugen (Fig. 6(f)).
  • Im Falle, daß die transparente Kunststoffplatte verwendet wird, wird das Hologramm in ähnlicher Weise wie oben beschrieben hergestellt.
  • Die bekannten Verfahren erfordern allerdings zum Erzeugen des markierten Hologramms 23 viele Arbeitsschritte und somit eine längere Arbeitszeit, so daß das Problem besteht, daß der Preis pro fertiggestelltes markiertes Hologramm vergleichsweise hoch ist.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Erzeugen von markierten Hologrammen angegeben, mit den Schritten: Erzeugen einer Glas- oder Metallplatte mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt entsprechend dem gewünschten Markierungsgittermuster, Einführen der Glas- oder Metallplatte in eine Spritzgußform, damit die Oberfläche mit dem gezahnten Querschnitt eine Innenfläche der Gußform bildet, Einspritzen eines schmelzflüssigen Acrylharzes in die Gußform mit einem Schmelzdruck von 1500 kgf/cm² oder mehr und Entfernen des geformten Acrylharzes von der Glas- oder Metallplatte, um ein markiertes Hologramm aus Acryl zu erhalten.
  • Die Erfindung nutzt als Formstempel eine Glas- oder Metallplatte mit einem Markierungsmuster und verwendet die Platte für eine spezifische Spritzgießform, um ein markiertes Hologramm aus Acrylharz herzustellen.
  • Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein markiertes Hologramm aus Acrylharz unter Verwendung der einzelnen Glas- oder Metallplatte in einem einfachen Spritzgießprozeß effektiv in Massenproduktion hergestellt werden, mit einer exzellenten Reproduzierbarkeit, so daß die Schritte zum Erzeugen des markierten Hologramms vereinfacht und die Herstellungskosten vermindert werden können.
  • Wenn die Metallplatte mit dem Markierungsgittermuster verwendet wird, weist diese eine höhere mechanische Haltbarkeit auf als die Glasplatte, so daß sie als Formstempel für einen längeren Zeitraum verwendbar und eine weitere Verminderung der Herstellungskosten realisierbar ist.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
  • Die Fig. 1 bis 3 zeigen Beispiele der Erfindung.
  • Fig. 1(a) ist eine Schnittdarstellung mit der Glasplatte, Fig. 1(b) ist ein Schnitt der in die Form eingesetzten Glasplatte, Fig. 1(c) ist ein Schnitt des markierten Hologramms aus Acryl.
  • Die Fig. 2(a) bis 2(c) sind Schnittdarstellungen mit den Schritten zum Erzeugen der bei der Erfindung verwendeten Glasplatte.
  • Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau mit dem bei dem Zweistrahl- Interferenzverfahren verwendeten optischen System.
  • Fig. 4 ist eine Ansicht mit einem anderen Beispiel der Erfindung. Fig. 4(a) zeigt einen Schnitt mit dem Zustand beim Aufbringen eines Ni-Dünnfilms auf die Glasplatte. Fig. 4(b) zeigt den Zustand beim Elektroformen durch Elektroformmaterialien, Fig. 4(c) ist ein Schnitt einer Metallplatte, Fig.4(d) ist ein Schnitt mit der in die Form eingesetzten Metallplatte und Fig. 4(e) ist ein Schnitt des markierten Hologramms aus Acryl.
  • Die Fig. 5 und 6 zeigen bekannte Beispiele. Die Fig. 5(a) bis 5(b) sind Schnittdarstellungen mit Verfahrensschritten zum Erzeugen eines markierten Hologramms, während die Fig. 6(a) bis 6(f) Schnittdarstellungen sind, die Jeweils Arbeitsschritte zum Erzeugen eines markierten Hologramms darstellen.
    • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die Erfindung wurde auf Basis der Erkenntnis gemacht, daß wenn die beschriebene Glas- oder Metallplatte als Stempel verwendet wird und ein Acrylharz unter einem spezifischen Schmelzdruck einem Spritzgießverfahren unterzogen wird, das Oberflächenmuster der Glas- oder Metallplatte auf das geschmolzene Acrylharz mit einer exzellenten Reproduzierbarkeit übertragen werden kann.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst eine Glas- oder Metallplatte mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt entsprechend dem gewünschten und zu produzierenden Markierungsgittermuster als Formstempel erzeugt.
  • Dabei wird die genannte Glasplatte in der gleichen Weise wie bei dem bekannten durch Glas markierten Hologramm hergestellt. Genauer gesagt wird ein Photoresist auf ein Glassubstrat geschichtet, belichtet und entwickelt, wodurch ein bestimmtes Photoresistmuster entsteht. Dann wird die Oberfläche des Glassubstrats unter Verwendung des Musters als Photomaske geätzt, wodurch die beschriebene Glasplatte entsteht. Ein Beispiel hierfür wird in dem später beschriebenen Beispiel gezeigt.
  • Das hierbei zu verwendende Glassubstrat ist geeigneterweise eine Quarzglasplatte, die bei dem bekannten markierten Hologramm verwendet wird. Andere Glasplatten (mit einer Dicke von ungefähr 1 bis 3 mm), wie z.B. eine Sodaglasplatte, eine Borsilicatglasplatte o.ä. sind ebenfalls verwendbar. Das auf der Plattenoberfläche erzeugte Markierungsgittermuster wird durch die anzustrebende Beugungswirkung und den Grad der Beugung bestimmt. Ein geeignetes Muster weist üblicherweise einen Abstand von 1,5 bis 2,5 um und eine Tiefe von 0,6 bis 0,8 um auf.
  • Die Metallplatte mit dem gezahnten Oberflächenbereich kann durch die folgenden Schritte hergestellt werden:
  • Ein Photoresist wird auf ein Glassubstrat oder ein synthetisches Harzsubstrat geschichtet, belichtet und entwickelt, um ein bestimmtes Photoresistmuster zu erhalten. Die Oberfläche des Substrats wird durch das sich ergebende Muster als Photomaske geätzt, um ein Glas- oder ein synthetisches Harzsubstrat mit gezahnter Oberfläche zu erhalten.
  • Dann wird ein metallischer Dünnfilm auf der gezahnten Oberfläche des Glas- oder Harzsubstrats aufgebracht und unter Verwendung eines für das Elektroschmelzen geeigneten Metalls auf die Oberfläche elektrogeformt, um eine metallische Dickschicht zu erzeugen, gefolgt von der Trennung vom Glas- oder Harzsubstrat, so daß eine fertiggestellte Metallplatte mit gezahnter Oberfläche erhalten werden kann.
  • Bevorzugte Metalle für die Erzeugung des metallischen Dünnfilms und für das Elektroschmelzen sind Ni, Ni-Co-Legierung o.ä. Das synthetische Harzsubstrat kann ein Polymethylmethacrylat, Polycarbonat o.ä. sein. Der metallische Dünnfilm kann durch das sogenannte Sputter- oder Vacuum-Deposition-Verfahren mit einer Dicke von 500 - 2000 Å erzeugt werden. Die durch das Elektroschmelzen erzeugte Dicke liegt ungefähr bei 0,2 bis 0,4 mm.
  • Erfindungsgemäß wird die Glas- oder Metallplatte mit dem gezahnten Oberflächenbereich für das Spritzgießen eines Acrylharzes verwendet. Vorzugsweise ist die beim Spritzgießen verwendete Form teilbar und dient zum Erzeugen einer ebenen Platte und einer Kavität, um einen ausreichenden Zwischenraum entsprechend der ebenen Platte zu gewährleisten, auch wenn die Glas- oder Metallplatte in der Kavität eingesetzt ist. Die Größe der Kavität wird praktischerweise durch die Größe des gewünschten markierten Hologramms oder der Glas- oder Metallplatte bestimmt. Das zu formende Acrylharz kann geeigneterweise ein Poly-Nieder-(C&sub1;&submin;&sub4;)alkyl(meta-)acrylat zum Schmelzen bei MW der Ordnung 10&sup4; - 10&sup6; sein, wie z.B. Polymethylacrylat, Polymethylmethacrylat und Polybutylmethacrylat. Unter diesen ist Polymethylmethacrylat bezüglich seiner Durchlässigkeit am geeignetsten.
  • Die Formtemperatur ist höher als die Schmelztemperatur des beschriebenen Acrylharzes, üblicherweise zwischen 200 ºC und 270 ºC, vorzugsweise 240 - 260 ºC.
  • Das Spritzgießen wird unter einem hohen Schmelzdruck von 1500 kgf/cm² oder mehr durchgeführt. Ein Schmelzdruck von weniger als 1500 kgf/cm² kann nicht ein ausreichendes Übertragen des Markierungsgittermusters gewährleisten und ist daher nicht geeignet für die Massenproduktion. Unter einem Schmelzdruck von 1500 kgf/cm² oder mehr kann ein markiertes Hologramm mit voller Übertragungseffektivität des markierten Gittermusters bei exzellenter Reproduzierbarkeit erhalten werden. Unter Berücksichtigung des Drucklimits durch das Druckerzeugungsgerät liegt der einzustellende Druck in einem Bereich von 1500 - 3100 kgf/cm².
  • Üblicherweise ist es vorzuziehen, daß die Schmelzzeit zwischen 1 und 20 Sekunden und die Druckhaltezeit zwischen 5 und 30 Sekunden liegt, während für die Abkühlzeit ein Zeitraum von 20 bis 60 Sekunden genügt.
  • Das durch den oben beschriebenen Formprozeß geschmolzene Acrylharz wird von der Glas- oder Metallplatte entfernt, um ein gewünschtes markiertes Hologramm mit einer Dicke von üblicherweise 1 bis 3 mm zu erhalten. Das Entfernen kann sanft ohne Einwirkung von Spannungen oder Stößen aufgrund der Materialunterschiede zwischen dem Acrylharz und der Glas- oder Metallplatte durchgeführt werden. Dadurch wird kein Lösemittel beim Schmelzen benötigt.
  • Durch Wiederholen des oben beschriebenen Schmelzprozesses mit einer Glas- oder Metallplatte kann das gewünschte markierte Hologramm aus Acryl mit nur einem Prozeß (dem Spritzgießprozeß) massenproduziert werden.
  • Nach dem Schmelzen bzw. Formen kann das erhaltene markierte Hologramm zum Entfernen von Eigenspannungen erwärmt werden.
    • BEISPIELE Beispiel 1
  • Ein Beispiel der Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 3 detailliert beschrieben.
  • Ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestelltes, markiertes Hologramm hat einen gezahnten Querschnitt - wie in Fig. 1(c) gezeigt - und besteht aus Polymethylmethacrylat.
  • Zum Erzeugen des obengenannten markierten Hologramms 10 wird zunächst eine als Stempel für das Schmelzen des markierten Hologramms dienende Glasplatte 5 hergestellt, wie in Fig. 1(a) gezeigt. Das Herstellen der Glasplatte 5 kann in der gleichen Weise durchgeführt werden, wie bei bekannten markierten Hologrammen aus Glas. Genauer gesagt wird - wie in Fig. 2(a) gezeigt - ein Glassubstrat 1 durch ein organisches Lösungsmittel gewaschen. Dann wird - wie in Fig. 2(b) gezeigt - ein Photoresist 2 (photosensitives Material) auf das Glassubstrat 1 geschichtet. Das Photoresist wird durch das Zweistrahl-Interferenzverfahren - wie in Fig. 2(c) gezeigt - oder ein Elektronenstrahlverfahren belichtet und entwickelt, um ein in Fig. 2(d) gezeigtes Markierungsgittermuster zu bilden.
  • Ein in Fig. 3 gezeigtes optisches System 11 wird für das obengenannte Zweistrahl- Interferenzverfahren verwendet. Ein von einer Quelle 11 abgegebener Laserstrahl wird durch einen Strahlexpander zum Vergrößern des Durchmessers von parallelen Strahlen transformiert und dann durch einen Strahlteiler 14 in zwei Strahlen geteilt. Der Lichtfluß A von einem der aufgeteilten parallelen Strahlen wird zunächst in einer Kollektorlinse 15 gebündelt und dann auf das Photoresist 12 aufgestrahlt. Der andere Lichtfluß B wird durch einen Spiegel 16 reflektiert, passiert eine Kollektorlinse 17 und eine zylindrische Linse 18 zum Erzeugen eines Astigmatismus, wird dann gebündelt und auf das Photoresist 2 aufgestrahlt, so daß das markierte Resistmuster erzeugt werden kann.
  • In dem Beispiel wird eine Quarzglasplatte mit einer Dicke von 3 mm und einem Durchmesser von 4 mm als Glassubstrat verwendet, und als Photoresist wird das durch SHIPLEY Inc. hergstellte S-1400 verwendet. Das Markierungsmuster des Resists hat einen Abstand von 12 um.
  • Das das Markierungsmuster mit dem Resist tragende Glassubstrat 1 wird - wie in Fig. 2(e) gezeigt - durch Ionenstrahlätzen geätzt, so daß eine Glasplatte 5 mit einer Oberfläche entsteht, die einen gezahnten Querschnitt mit 2 gm Breite und 0,7 um Tiefe aufweist.
  • Wie in Fig. 1(b) gezeigt. wird dann die Glasplatte 5 in die Form 6 zum Spritzgießen eingesetzt, um als Formstempel zu dienen. Danach wird durch ein Tor 6a der Form 6 Polymethylmethacrylat (MW 15.000 - 20.000) 10' eingespritzt, wodurch das Spritzgießen durchgeführt wird.
  • Die Bedingungen für das Spritzgießen sind bei diesem Beispiel folgendermaßen.
  • Form für das Spritzgießen: Kavität-Kapazität 2 mm × 4 mm ∅ (rostfrei)
  • Formtemperatur: 90 ºC
  • Harztemperatur: 240 - 260 ºC
  • Einspritzzeit: ungefähr 2 Sekunden (10 mm/s)
  • Schmelzdruck: 1550 kgf/cm2
  • Druckhaltezeit: ungefähr 15 Sekunden
  • Abkühlzeit: ungefähr 30 Sekunden
  • Das Verfahren des Spritzgießens und Entfernens des geschmolzenen Harzes erzeugt ein markiertes Hologramm 10 (2 × 4 mm ; Musterabstand 2 um, Tiefe 0,7 um) aus Polymethylmethacrylat, wobei das Hologramm ein vollständig von der Oberfläche der Glasplatte 5 übertragenes Muster aufweist. Das erhaltene markierte Hologramm wird für eine Stunde auf 75 ºC normalisiert (erwärmt) und dann in den Hologrammkopf eingesetzt. Die sogenannte Photo-Nutzen-Effektivität (Lichtausbeute) betrug in diesem Fall 12 % und somit gleich oder mehr als bei dem bekannten markierten Hologramm aus Glas.
  • Wenn bei dem oben beschriebenen Verfahren erst einmal die Glasplatte 5 hergestellt ist, kann das markierte Hologramm durch nur einen Verfahrensschritt, d.h. das Spritzgießen durchgeführt werden, wodurch eine wiederholte Produktion des Hologramms mit exzellenter Reproduzierbarkeit ermöglicht wird. Als Ergebnis wird der Herstellungsprozeß des Hologramms deutlich vereinfacht, wodurch die Herstellungskosten vermindert werden.
  • Das oben beschriebene Beispiel zeigt die durch das Zweistrahl-Interferenzverfahren hergestellte Glasplatte 5. Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt und kann alternativ so angepaßt werden, daß eine Photomaske mit einem bestimmten Muster verwendet wird, wie bei dem bekannten Beispiel, um das Photoresist zu belichten und dann zu entwickeln. Dann wird Ar-Gas o.ä. verwendet, um durch einen Ionenstrahl schräg zu ätzen, wodurch die Glasplatte 5 entsteht.
    • Beispiel 2
  • Ein anderes Beispiel der Erfindung wird anhand von Fig. 4 beschrieben. Zur Erleichterung der Beschreibung tragen Elemente mit der gleichen Funktion wie beim oben beschriebenen Beispiel 1 die gleichen Bezugszeichen und auf ihre Erläuterung wird verzichtet.
  • Der Herstellungsprozeß des markierten Hologramms dieses Beispiels wird in den Fig. 4(a) bis (e) gezeigt. Zunächst wird über die gezahnte Oberfläche der in Beispiel 1 verwendeten Glasplatte 5 ein Ni-Dünnfilm 8a durch sogenanntes Sputtern erzeugt, wie in Fig. 4(a) gezeigt. Das Produkt wird - wie in Fig. 4(b) gezeigt - einem Elektroschmelz- oder -formverfahren mit Ni unterzogen, welches das gleiche Material wie bei dem Film ist.
  • Die Dicke des Ni-Dünnfilms 8a liegt bei ungefähr 1000 Å und die Dicke der durch Elektroschmelzen erstellten Metallschicht liegt bei 0,3 mm. Die Stromdichte beim Elektroschmelzen liegt bei 12 A/dm².
  • Wie in Fig. 4(c) gezeigt, wird eine Elektroschmelzschicht 8b zusammen mit dem Dünnfilm 8a gelöst, um eine Metallplatte 8 zu erhalten. Danach wird die Metallplatte 8 in die Fom 6 eingesetzt - wie in Fig. 4(c) gezeigt - und Polymethylmethacrylat 10' durch ein Tor 6a eingespritzt, um den Spritzgießvorgang unter den gleichen Bedingungen wie beim Beispiel 1 durchzuführen. Wie Fig. 4(e) zeigt. wird schließlich ein markiertes Hologramm 10 aus Polymethylmethacrylat 10' erhalten. Das in obiger Weise erzeugte Hologramm weist eine exzellente Photo-Nutzen- Effektivität (Lichtausbeute) gleich der in Beispiel 1 auf.
  • Bei diesem Verfahren können der Herstellungsschritt für das markierte Hologramm vereinfacht und die Herstellungskosten vermindert werden, wie in Beispiel 1 gesehen. Außerdem ist die Haltbarkeit der Metallplatte 8 größer als die der Glasplatte, so daß eine weitere Vermindertung der Kosten möglich ist.
  • Es sei besonders darauf hingewiesen, daß bei der Erfindung eine Metallplatte die Produktion von mindestens 10000 markierten Hologrammen ermöglicht.
  • Wenn in den Ansprüchen technische Merkmale durch Bezugszeichen gefolgt werden, wurden diese Bezugszeichen nur zum Verbessern des Verständnisses der Ansprüche eingefügt und haben dementsprechend keinen beschränkenden Effekt auf den Schutzumfang jedes beispielhaft durch die Bezugszeichen identifizierten Elements.

Claims (10)

1. Verfahren zum Erzeugen von markierten Hologrammen, mit den Schritten Erzeugen einer Glas- oder Metallplatte mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt entsprechend dem gewünschten Markierungsgittermuster,
Einfügen der Glas- oder Metallplatte in eine Spritzgußform, damit die Oberfläche mit dem gezahnten Querschnitt eine Innenfläche der Gußform bildet,
Einspritzen eines schmelzflüssigen Acrylharzes in die Gußform, und
Entfernen eines geformten Acrylharzes von der Glas- oder Metallplatte, um ein markiertes Hologramm aus Acryl zu erhalten,
dadurch gekennzeichnet, daß das Einspritzen des Acrylharzes in die Gußform mit einem Schmelzdruck von 1500 kgf/cm² oder mehr erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz ein Poly-Nieder (C&sub1;&submin;&sub5;)-Alkylacrylat oder -methacrylat ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz ein Polymethylmethacrylat ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzdruck 1500 bis 3100 kgf/cm² beträgt.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylharz mit einer Temperatur im Bereich von 200 bis 270ºC eingespritzt wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das markierte Hologramm aus Acryl eine Oberfläche mit gezahntem Querschnitt mit 1,5 - 2,5 um in der Erhöhung und 0,6 - 0,8 um in der Tiefe aufweist.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das markierte Hologramm aus Acryl eine Dicke von 1 bis 3 mm aufweist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmelzen zur Massenproduktion unter Verwendung der einzelnen Glas- oder Metallplatte wiederholt wird.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatte mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt durch eine Ätzbehandlung eines Glassubstrats erzeugt wird, dessen Oberfläche mit einem Photoresist-Muster beschichtet ist.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt durch Elektroformen eines Metalls über einem Glas- oder Kunststoffsubstrat mit einer Oberfläche mit gezahntem Querschnitt hergestellt wird.
DE68924385T 1988-08-03 1989-08-03 Fertigungsverfahren für glänzende Hologramme. Expired - Lifetime DE68924385T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63194161A JPH0243590A (ja) 1988-08-03 1988-08-03 ブレーズホログラムの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68924385D1 DE68924385D1 (de) 1995-11-02
DE68924385T2 true DE68924385T2 (de) 1996-05-15

Family

ID=16319939

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68924385T Expired - Lifetime DE68924385T2 (de) 1988-08-03 1989-08-03 Fertigungsverfahren für glänzende Hologramme.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5013494A (de)
EP (1) EP0353748B1 (de)
JP (1) JPH0243590A (de)
KR (1) KR910010090B1 (de)
CA (1) CA1325502C (de)
DE (1) DE68924385T2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206043A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Hologramm

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5227897A (en) * 1990-05-04 1993-07-13 Fohrman Scott R Reproduction of holograms
WO1993013933A1 (en) * 1992-01-09 1993-07-22 Fohrman Scott R Reproduction of holograms
JP3147481B2 (ja) * 1992-04-21 2001-03-19 松下電器産業株式会社 ガラス製回折格子の成形用金型及びその製造方法及びガラス製回折格子の製造方法
KR970003593B1 (en) * 1992-09-03 1997-03-20 Samsung Electronics Co Ltd Projection exposure method and device using mask
US5388174A (en) * 1993-02-22 1995-02-07 At&T Corp. Optical fiber connector techniques
US5538674A (en) * 1993-11-19 1996-07-23 Donnelly Corporation Method for reproducing holograms, kinoforms, diffractive optical elements and microstructures
DE4340107B4 (de) * 1993-11-22 2006-05-18 Carl Zeiss Jena Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Teils mit einer fein strukturierten konkaven Oberfläche
US5464690A (en) * 1994-04-04 1995-11-07 Novavision, Inc. Holographic document and method for forming
JP3474652B2 (ja) * 1994-11-11 2003-12-08 株式会社モリテックス 多点レーザトラッピング装置及びその方法
US5575962A (en) * 1994-12-02 1996-11-19 Lucent Technologies Inc. Method for fabricating optical quality molds with precision microfeatures
US5728324A (en) * 1995-01-31 1998-03-17 Digital Optics Corporation Molding diffractive optical elements
US5667736A (en) * 1995-02-07 1997-09-16 Chien; Tseng Lu Method of making a laser generated lighting fixture
US6132652A (en) * 1995-11-02 2000-10-17 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of producing lightguide plate for surface light source, lightguide plate for surface light source and surface light source using the same
US6021000A (en) 1996-07-09 2000-02-01 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Beam splitting diffractive optical element
US5938989A (en) 1997-01-24 1999-08-17 Mems Optical, Inc. Diffractive optical elements
US5965221A (en) * 1997-05-02 1999-10-12 Messenger; Ronald L. Transparent plaque with enhanced light reflection
US5958469A (en) * 1997-05-14 1999-09-28 Eastman Kodak Company Method for fabricating tools for molding diffractive surfaces on optical lenses
FR2772302B1 (fr) * 1997-12-11 2000-01-21 Essilor Int Procede d'obtention d'une lentille ophtalmique comportant une microstructure utilitaire en surface et lentilles ophtalmiques ainsi obtenues
US6055106A (en) * 1998-02-03 2000-04-25 Arch Development Corporation Apparatus for applying optical gradient forces
JP3559710B2 (ja) 1998-05-25 2004-09-02 キヤノン株式会社 回折光学素子及びそれを用いた走査光学装置
US20010003035A1 (en) * 1998-09-10 2001-06-07 Robert G. Ozarski Diffraction grating and fabrication technique for same
US6613498B1 (en) 1998-09-17 2003-09-02 Mems Optical Llc Modulated exposure mask and method of using a modulated exposure mask
AU2908800A (en) * 2000-02-09 2001-08-20 Xetos Ag Injection moulded piece, injection mould and method for injection moulding
JP2001235611A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Shimadzu Corp ホログラフィック・グレーティング
US6638386B2 (en) 2000-04-19 2003-10-28 Novavision, Inc. Method for making holographic foil
US6497778B1 (en) 2000-04-19 2002-12-24 Novavision, Inc. Method for making holographic foil
US20020037477A1 (en) * 2000-09-05 2002-03-28 Flynn Charles J. System and method of creating prism line patterns for a laser foil die
US6929761B2 (en) * 2001-04-19 2005-08-16 Sagoma Plastics Corporation Molded hologram apparatus method and product
KR100439295B1 (ko) * 2001-05-29 2004-07-07 유흥상 렌즈용 사출금형 및 제작방법
US6898343B2 (en) 2001-08-17 2005-05-24 Fujitsu Limited Optical switching apparatus and method for fabricating
US6922508B2 (en) * 2001-08-17 2005-07-26 Fujitsu Limited Optical switching apparatus with adiabatic coupling to optical fiber
US6701605B2 (en) * 2001-10-09 2004-03-09 Sonoco Development, Inc. Conductive electrical element and antenna with ink additive technology
US7131380B2 (en) * 2001-11-07 2006-11-07 Sonoco Development, Inc. EB pattern profile printing
US20080316575A1 (en) * 2002-08-01 2008-12-25 The University Of Chicago., Aberration correction of optical traps
US20040219464A1 (en) * 2003-05-01 2004-11-04 Dunham Gregory David Diffractive optical elements formed on plastic surface and method of making
TWI255351B (en) * 2003-08-08 2006-05-21 Ind Tech Res Inst Method of fabricating a fine optical grating element stamper
US20050117222A1 (en) * 2003-11-28 2005-06-02 Kuo-Chi Chiu Precise optical grating element and method of making a stamper thereof
GB2417460B (en) * 2004-07-24 2009-11-04 Univ Warwick A process for forming a hologram on an article
JP4470721B2 (ja) 2004-12-10 2010-06-02 トヨタ自動車株式会社 溶接方法及び溶接整形装置
EP2458427B1 (de) * 2007-01-16 2015-09-02 Menicon Co., Ltd. Kontaktlinse und Verfahren zur Kontaktlinsenherstellung
KR100934541B1 (ko) * 2008-02-22 2009-12-29 광주과학기술원 톱니 모양 격자 형성 방법 및 이를 사용한 회절 광학 소자제조방법
KR20090103279A (ko) * 2008-03-28 2009-10-01 현대자동차주식회사 트랜스미션 마운팅 기구
KR101056819B1 (ko) * 2010-05-03 2011-08-12 방혜선 홀로그램 패널 및 그의 제조방법
JP4851627B1 (ja) * 2011-01-14 2012-01-11 ゼンシン株式会社 金属製可撓管
GB2607672B (en) * 2022-03-29 2023-06-28 Envisics Ltd Display system and light control film therefor

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US818966A (en) * 1905-09-29 1906-04-24 Frederic E Ives Diffraction-grating replica.
US3680945A (en) * 1970-10-23 1972-08-01 Xerox Corp Fabrication of refractive blazed holograms
US4237089A (en) * 1978-07-19 1980-12-02 Sunds Ab Method of reducing internal stresses and improving the mechanical properties of injection molded thermoplastic resins
JPS58132271A (ja) * 1982-02-01 1983-08-06 Dainippon Printing Co Ltd ホログラム製造方法
NL8200634A (nl) * 1982-02-18 1983-09-16 Philips Nv Werkwijze en inrichting voor het vormen van een doorzichtig voorwerp.
US4619804A (en) * 1985-04-15 1986-10-28 Eastman Kodak Company Fabricating optical record media
JPS6279489A (ja) * 1985-10-03 1987-04-11 Toppan Printing Co Ltd 部分蒸着ホログラムを有する成形品及びその製造方法
JPH0618746B2 (ja) * 1985-10-03 1994-03-16 凸版印刷株式会社 部分蒸着ホログラムを有する成形品の製造方法
JPH0722985B2 (ja) * 1985-10-30 1995-03-15 大日本印刷株式会社 ホログラム化粧樹脂成形品の製造方法
JPS62111276A (ja) * 1985-11-08 1987-05-22 Toppan Printing Co Ltd ホログラムを有する成形品及びその製造方法
JPH06404B2 (ja) * 1985-12-20 1994-01-05 凸版印刷株式会社 ホログラムを有する成形品の製造方法
JPS62226179A (ja) * 1986-03-27 1987-10-05 Toppan Printing Co Ltd ホログラムを有する成形品の製造方法
JPS62233234A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Toppan Printing Co Ltd ホログラムを有する成形品の製造方法
JPS62257190A (ja) * 1986-04-30 1987-11-09 Nissha Printing Co Ltd ホログラムを有する成形品の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013206043A1 (de) * 2013-04-05 2014-10-09 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mit Hologramm

Also Published As

Publication number Publication date
CA1325502C (en) 1993-12-28
KR900003704A (ko) 1990-03-26
EP0353748A2 (de) 1990-02-07
JPH0243590A (ja) 1990-02-14
EP0353748B1 (de) 1995-09-27
US5013494A (en) 1991-05-07
DE68924385D1 (de) 1995-11-02
EP0353748A3 (de) 1991-09-04
KR910010090B1 (ko) 1991-12-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE68924385T2 (de) Fertigungsverfahren für glänzende Hologramme.
DE2249518A1 (de) Verfahren zur herstellung optischer wellenleiterbauteile
DE4010669C1 (de)
DE68921045T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Grundlage einer Bildplatte.
DE68910546T2 (de) Informationsaufzeichnungsmedium, Herstellungsverfahren und Prägematrize des Substrates dafür.
DE69213952T2 (de) Optische Speicherplatte
EP0646188B1 (de) Werkzeug und verfahren zur herstellung einer mikrostrukturierten kunststoffschicht
DE2549655A1 (de) Akustooptische modulationsvorrichtung
EP0652819B1 (de) Verfahren zum herstellen von mikrostrukturierten körpern aus einem kunststoff
DE2443020B2 (de) Verfahren zur herstellung von videoplatten und form zur durchfuehrung des verfahrens
DE3844011A1 (de) Wiederaufbereitbares formwerkzeug und dieses verwendendes formverfahren
DE2726293C3 (de) Optische Form zum Reproduzieren gekrümmter optischer Oberflächen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE19830293A1 (de) Stempel für optische Disks und Verfahren/Systeme zur Herstellung der Stempel
DE2640398A1 (de) Verfahren zum herstellen einer praegematrize fuer beugungsgitter
DE69124477T2 (de) Prägemetallform und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE2431252A1 (de) Verfahren zum herstellen einer matrize
DE2715089A1 (de) Verfahren zum herstellen einer mater zum praegen eines beugungsfilters
WO1998001278A1 (de) Prägezylinder für die herstellung von prägefolien
DE2603888A1 (de) Verfahren zur herstellung einer pressmatrize fuer videoplatten
DE2322012A1 (de) Verfahren zur herstellung dielektrischer wellenleitervorrichtungen
DE69120768T2 (de) Walze, Verfahren zu ihrer Herstellung und Vorrichtung zur Herstellung einer Substrate für einen optischen Aufzeichnungsträger
DE60307516T2 (de) Lithografieverfahren durch pressen eines substrats in einem nanoimprint-prozess
DE3879139T2 (de) Herstellungsverfahren einer matrize und originalplatte, geeignet fuer dieses verfahren.
DE69126851T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Photomaske für optische Speicherung
DE69729369T2 (de) Verfahren zum spritzgiessen von compact discs

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: PATENTANWAELTE MUELLER & HOFFMANN, 81667 MUENCHEN