JP2003082033A - Photosensitive material for relief formation on surface by light irradiation, photosensitive thin film and method for relief formation using the photosensitive material - Google Patents

Photosensitive material for relief formation on surface by light irradiation, photosensitive thin film and method for relief formation using the photosensitive material

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JP2003082033A
JP2003082033A JP2001282217A JP2001282217A JP2003082033A JP 2003082033 A JP2003082033 A JP 2003082033A JP 2001282217 A JP2001282217 A JP 2001282217A JP 2001282217 A JP2001282217 A JP 2001282217A JP 2003082033 A JP2003082033 A JP 2003082033A
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forming
photosensitive material
relief
light
thin film
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JP2001282217A
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Inventor
Takahiro Seki
隆広 関
Kunihiro Ichimura
國宏 市村
Nobuyuki Zettsu
信行 是津
Takashi Ubukata
俊 生方
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Rikogaku Shinkokai
Original Assignee
Rikogaku Shinkokai
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a photosensitive material for light surface relief formation which has high sensitivity for more improving relief formation efficiency, forms a relief having thermal stability and stability with time and has chemical stability to various organic solvents and a photosensitive thin film and to provide a method for pattern formation using the photosensitive material. SOLUTION: This azobenzene derivative is represented by general formula (1) (R1 is one kind selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group; R2 and R3 are each H or an alkyl group; n is an integer of >=1; x is a number satisfying 0<x<1). This method for relief formation comprises forming a photosensitive thin film by spin coating method or LB method, irradiating the thin film with light rays including light ray at 365 nm wavelength to form a chemical structure of cis form and irradiating the thin film with fixed light rays.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、アゾベンゼン誘導
体に係り、特に、現像工程を経ることなく、光照射のみ
で表面に所定パターンのレリーフを形成するための光表
面レリーフ形成用感光性材料として好適なものに関す
る。また、本発明は、このような光表面レリーフ形成用
感光性材料から構成された薄膜材料であって、光照射に
よる情報の書込みと消去とを繰り返し行なう書換え型、
または光照射によって書き込まれた情報の記録を長期間
にわたって安定に保持する1回書込み型のホログラム記
録に好適なものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an azobenzene derivative, and in particular, it is suitable as a photosensitive material for forming a light surface relief for forming a relief of a predetermined pattern on the surface only by light irradiation without going through a developing step. Related to namono. Further, the present invention is a thin film material composed of such a photosensitive material for forming a light surface relief, which is a rewritable type for repeatedly writing and erasing information by light irradiation,
Also, the present invention relates to a one-time write type hologram recording that stably holds the recording of information written by light irradiation for a long period of time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、現像工程を経ることなく、光照射
のみで表面に所定パターンを形成するための感光性材料
(以下、単に「感光性材料」という。)として、所定パ
ターンの露光を行なうことにより光が照射された部分で
の膜物質の側方移動を誘起して表面にレリーフを形成す
る技術がある。例えば、カナダ、クイーンズ大学のNa
tansohnおよびアメリカ、マサチューセッツ大学
のTripathy等は、光に感応するアゾベンゼンを
側鎖に有する高分子物質を用いてフィルムを形成し、こ
のフィルムに対してアルゴンイオンレーザの干渉光を照
射すると、このフィルムの表面に干渉光の干渉パターン
に対応したレリーフグレーティング(回折格子)が形成
されることを報告している。この内容は、学術誌である
Appl.Phys.Lett.、66、136(19
95)、およびAppl.Phys.Lett.、6
6、1166(1995)に記載されている。ここで、
前記「側方移動」とは、光等のエネルギによって物質が
数マイクロメートルから数十マイクロメートル程度の距
離を移動することを意味する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a predetermined pattern is exposed as a photosensitive material (hereinafter, simply referred to as "photosensitive material") for forming a predetermined pattern on a surface only by light irradiation without a developing process. As a result, there is a technique of inducing lateral movement of a film substance in a portion irradiated with light to form a relief on the surface. For example, Na at Queen's University, Canada
Tanshn and Tripathy et al. of the University of Massachusetts in the United States formed a film using a polymer substance having a side chain of azobenzene which is sensitive to light, and irradiating the film with an interference light of an argon ion laser, It is reported that a relief grating (diffraction grating) corresponding to the interference pattern of interference light is formed on the surface. This content is published in the academic journal Appl. Phys. Lett. , 66, 136 (19
95), and Appl. Phys. Lett. , 6
6, 1166 (1995). here,
The “lateral movement” means that a substance moves a distance of several micrometers to several tens of micrometers by energy such as light.

【0003】この技術によれば、現像工程を経ることな
く、光照射のみで材料の表面に規則的なパターンのレリ
ーフを形成することができる。この技術が開示されて以
後、このようなレリーフが形成される機構を解明する研
究や、このようなレリーフを効率的に形成する方法の研
究が活発となってきている。前記レリーフを形成するこ
とが可能な感光性材料としては、ポリ(4´−{[2−
(アクリロイロキシ)エチル]エチルアミノ}−4−ニ
トロアゾベンゼンや、ポリ(4´{[2−(アクリロイ
ロキシ)エチル]エチルアミノ−4−ニトロアゾベンゼ
ン−コ−メチルメタクリレート等が公知となっている
が、これらの感光性材料は比較的感度が低く、このよう
な感光性材料の表面にレリーフを形成するには、通常、
数万mJ/cm2(露光時間:数10分程度)という多
くの露光量を必要とし、そのためレリーフの形成効率が
低いという問題があった。
According to this technique, it is possible to form a relief having a regular pattern on the surface of the material only by light irradiation, without going through a developing process. Since the disclosure of this technique, researches for elucidating the mechanism of forming such reliefs and researches for methods for efficiently forming such reliefs have become active. As the photosensitive material capable of forming the relief, poly (4 ′-{[2-
(Acryloyloxy) ethyl] ethylamino} -4-nitroazobenzene, poly (4 '{[2- (acryloyloxy) ethyl] ethylamino-4-nitroazobenzene-co-methylmethacrylate, etc. are known, but these are known. The photosensitive material of is relatively insensitive, and in order to form a relief on the surface of such a photosensitive material,
A large exposure amount of tens of thousands of mJ / cm 2 (exposure time: about several tens of minutes) is required, which causes a problem that the relief forming efficiency is low.

【0004】かかる問題点を解決するために、本発明者
等は、既にアゾベンゼン骨格を有する高分子物質に液晶
を混合することによって、飛躍的に高い感度を有する感
光性組成物および薄膜を開示している。この内容は、学
術誌であるAdv.Mater.12、1675(20
00)、および特願2000−297382号公報に記
載されている。この感光性組成物および薄膜によれば、
100mJ/cm2という比較的低いエネルギーレベル
の光照射でも表面にレリーフを形成することが可能とな
り、より高いレリーフ形成能が得られる。
In order to solve such a problem, the present inventors have disclosed a photosensitive composition and a thin film having dramatically high sensitivity by mixing a liquid crystal with a polymer substance having an azobenzene skeleton. ing. This content is based on the academic journal Adv. Mater. 12, 1675 (20
00) and Japanese Patent Application No. 2000-297382. According to the photosensitive composition and the thin film,
It becomes possible to form a relief on the surface even by irradiation with light having a relatively low energy level of 100 mJ / cm 2 , and a higher relief forming ability can be obtained.

【0005】すなわち、前記アゾベンゼン骨格を有する
高分子物質に液晶を混合して構成される感光性組成物お
よび薄膜は、比較的低いエネルギーレベルの光照射でも
表面に鮮明なレリーフを形成することができ、その結
果、レリーフの形成効率が著しく向上された感光性材料
を具現化するものである。しかしながら、この感光性組
成物および薄膜は、液晶物質を含むため可塑化を生じ易
く、その結果、光照射して作製したレリーフを、比較的
高い温度の下で長期間、安定に保持することが難しいと
いう問題があった。
That is, a photosensitive composition and a thin film formed by mixing a liquid crystal with a polymer having an azobenzene skeleton can form a clear relief on the surface even when irradiated with light at a relatively low energy level. As a result, the present invention realizes a photosensitive material having a significantly improved relief forming efficiency. However, since the photosensitive composition and the thin film contain a liquid crystal substance, they are likely to undergo plasticization, and as a result, the relief prepared by irradiation with light can be stably maintained at a relatively high temperature for a long period of time. There was a problem that it was difficult.

【0006】このように、従来の感光性材料において
は、一般に、光照射によるレリーフの形成効率を向上さ
せるために、感光性材料の側方移動を促進させるべく、
適度な柔軟性を有する高分子物質が選択されていたが、
その結果としてレリーフの長期間にわたる安定性と熱的
安定性とが低下するという問題があった。
As described above, in the conventional photosensitive materials, in general, in order to improve the efficiency of forming relief by light irradiation, in order to promote the lateral movement of the photosensitive material,
Although a polymer material with appropriate flexibility was selected,
As a result, there has been a problem that the long-term stability and thermal stability of the relief are reduced.

【0007】一方、前記したような従来の感光性材料に
おいて、レリーフの長期間にわたる安定性と熱的安定性
とを充分に確保するには、前記感光性材料のガラス転移
温度を比較的高くすることにより、ある程度硬質に形成
されることが必要であるが、感光性材料への光照射によ
るレリーフの形成効率を向上させるためには、適度に柔
軟であることを必要とする。このように、前記感光性材
料への光照射におけるレリーフの形成効率の向上に必要
な条件と、このレリーフの長期間にわたる安定性と熱的
安定性とを充分に確保に必要な条件とは互いにトレード
オフの関係にあった。
On the other hand, in the conventional photosensitive material as described above, in order to sufficiently secure the long-term stability and thermal stability of the relief, the glass transition temperature of the photosensitive material is set relatively high. Therefore, it is necessary to form it to a certain degree of hardness, but it is necessary to be appropriately flexible in order to improve the efficiency of forming relief by light irradiation on the photosensitive material. As described above, the conditions necessary for improving the efficiency of forming a relief upon light irradiation to the photosensitive material and the conditions necessary for sufficiently ensuring the long-term stability and thermal stability of this relief are mutually There was a trade-off relationship.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】かかる問題点を解決す
るために、本発明の目的は、感光性材料に光照射によっ
てレリーフを形成する際に、レリーフの形成効率をより
向上させるための高い感度を備え、かつ形成されたレリ
ーフが熱的かつ経時的に安定であり、しかも各種の有機
溶剤に対して化学的に安定な感光性材料および感光性薄
膜、並びにその感光性材料を用いるパターン形成方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a high sensitivity for further improving the relief forming efficiency when forming a relief on a photosensitive material by light irradiation. And a photosensitive material and a photosensitive thin film having a relief formed therein which is thermally and temporally stable and chemically stable against various organic solvents, and a pattern forming method using the photosensitive material. To provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明者等は、感光性材料に光が照射されると、光
照射された部分で側方移動が促進されてレリーフの形成
効率が向上し、光照射が終了した段階で、光照射された
部分で適度な硬化が生起されることにより側方移動が起
こり難くなるという特性を有する感光性材料を見い出
し、本発明を創作するに至った。
In order to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have found that when a photosensitive material is irradiated with light, lateral movement is promoted in the light-irradiated portion to form a relief. The present invention was found by discovering a photosensitive material having a characteristic that efficiency is improved and lateral movement is less likely to occur due to the occurrence of appropriate curing in the light-irradiated portion, and the invention is created. Came to.

【0010】本発明者等は、まず、前記感光性材料に光
が照射されると速やかに軟化し、光照射が終了した段階
で、適度な硬化が生じるような感光性材料は、以下のよ
うな条件を備えることが必要であると考えた。 (α)感光性を備えるためのアゾベンセン骨格を有する
こと。 (β)感光性材料から形成された感光性薄膜に適度な柔
軟性を付与して、光照射により高効率で側方移動が促進
されるようにするべく、室温付近でエラストマとしての
特性を有すること。 (γ)前記感光性薄膜に光を照射して所定パターンを有
するレリーフを形成した後に、物理的または化学的架橋
構造を形成し得る官能基を有すること。
The inventors of the present invention firstly describe the following photosensitive materials which are softened promptly when the photosensitive material is irradiated with light and are appropriately cured at the stage when the light irradiation is completed. I thought that it was necessary to prepare for such conditions. (Α) It has an azobenzene structure for providing photosensitivity. (Β) It has characteristics as an elastomer at around room temperature so that the photosensitive thin film formed from the photosensitive material is provided with appropriate flexibility so that lateral movement can be promoted with high efficiency by light irradiation. thing. (Γ) Having a functional group capable of forming a physical or chemical crosslinked structure after the photosensitive thin film is irradiated with light to form a relief having a predetermined pattern.

【0011】本発明者等が鋭意検討を行なったところ、
前記(α)〜(γ)の条件を満たす感光性材料として、
アゾベンゼン骨格を有する(メタ)アクリル系モノマと
オリゴエチレンオキシドを有する(メタ)アクリル系モ
ノマとのランダム共重合体からなる高分子物質が考えら
れ、本発明者等はこのような新規な高分子物質を合成す
ることに成功した。
As a result of intensive investigations by the present inventors,
As the photosensitive material satisfying the above conditions (α) to (γ),
A polymer substance composed of a random copolymer of a (meth) acrylic monomer having an azobenzene skeleton and a (meth) acrylic monomer having an oligoethylene oxide is considered, and the present inventors have proposed such a novel polymer substance. I succeeded in synthesizing.

【0012】すなわち、本発明の請求項1に係る発明
は、一般式(1)で表されることを特徴とするアゾベン
ゼン誘導体を提供する。
That is, the invention according to claim 1 of the present invention provides an azobenzene derivative represented by the general formula (1).

【0013】[0013]

【化3】 [Chemical 3]

【0014】式(1)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。また、nは1以上
の数であり、xは0<x<1を満たす数である。
In the formula (1), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, preferably a straight chain or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . Further, n is a number of 1 or more, and x is a number satisfying 0 <x <1.

【0015】また、本発明の請求項2に係る発明は、一
般式(2)で表されることを特徴とするアゾベンゼン誘
導体を提供する。
The invention according to claim 2 of the present invention provides an azobenzene derivative represented by the general formula (2).

【化4】 [Chemical 4]

【0016】式(2)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。xは0<x<1を
満たす数である。
In the formula (2), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . x is a number that satisfies 0 <x <1.

【0017】本発明にあっては、式(1)および式
(2)中のR1は、その立体障害によって式(1)また
は式(2)で表わされる高分子物質の感光性を阻害しな
いものであれば特に限定されるものではなく、各種のア
ルキル基、アルコキシル基、ハロゲン化アルキル基およ
びハロゲン化アルコキシル基の中から選ばれた1種を用
いることができる。更に、本発明にあっては、式(1)
および式(2)中のR2、R3は各々、立体障害によって
式(1)または式(2)で表わされる高分子物質の感光
性を阻害しないものであれば特に限定されるものではな
く、Hまたは各種のアルキル基を用いることができる。
このような式(1)または式(2)で表されるアゾベン
ゼン誘導体は新規な高分子物質であり、本発明に係る光
表面形成用感光性材料をはじめとして、各種の光照射に
よる側方移動を利用した材料に適用することが可能であ
る。
In the present invention, R 1 in the formulas (1) and (2) does not hinder the photosensitivity of the polymer substance represented by the formula (1) or (2) due to its steric hindrance. There is no particular limitation as long as it is one, and one selected from various alkyl groups, alkoxyl groups, halogenated alkyl groups and halogenated alkoxyl groups can be used. Furthermore, in the present invention, the formula (1)
R 2 and R 3 in formula (2) are not particularly limited as long as they do not inhibit the photosensitivity of the polymer represented by formula (1) or (2) due to steric hindrance. , H or various alkyl groups can be used.
The azobenzene derivative represented by the formula (1) or the formula (2) is a novel polymer substance, and includes the photosensitive material for forming a light surface according to the present invention, and lateral movement by various kinds of light irradiation. It is possible to apply to the material using.

【0018】更に、本発明の請求項3に係る発明は、前
記請求項1または請求項2に記載のアゾベンゼン誘導体
で構成された光表面レリーフ形成用感光性材料を提供す
る。
Further, the invention according to claim 3 of the present invention provides a photosensitive material for forming a light surface relief, which is composed of the azobenzene derivative according to claim 1 or 2.

【0019】このように構成すれば、前記(α)〜
(γ)の条件を満足する光表面レリーフ形成用感光性材
料が具現化される。すなわち、この感光性材料は室温付
近で柔軟性を有しており、光が照射された部分では側方
移動が効率的に促進されるのでレリーフの形成効率が比
較的高いものとなる。
According to this structure, the above (α) to
A photosensitive material for forming a light surface relief satisfying the condition (γ) is embodied. That is, this photosensitive material has flexibility near room temperature, and lateral movement is efficiently promoted in the portion irradiated with light, so that the relief forming efficiency is relatively high.

【0020】式(1)中、オリゴエチレンオキシドの部
位は、この感光性材料から形成された感光性薄膜に室温
でエラストマとしての特性を与えるとともに、末端の水
酸基でホルマリン架橋を形成することにより所定パター
ン構造を有するレリーフが形成された感光性薄膜を固定
化することができる。このため、このようにして形成さ
れたレリーフは、熱的、経時的および各種有機溶剤に対
して安定性を有するようになる。
In the formula (1), the site of oligoethylene oxide gives the photosensitive thin film formed from this photosensitive material the property as an elastomer at room temperature, and forms a formalin bridge at the terminal hydroxyl group to form a predetermined pattern. The photosensitive thin film on which the relief having the structure is formed can be fixed. Therefore, the relief thus formed becomes stable with respect to heat, aging and various organic solvents.

【0021】また、式(2)で表わされるアゾベンゼン
誘導体で構成された光表面レリーフ形成用感光性材料
は、式(1)で表わされるアゾベンゼン誘導体に対して
レリーフ形成効率が相対的に低い。このため、レリーフ
の形成感度を適宜低くして露光時間を適宜長くすること
により、寸法精度を高くしてパターンの形状精度をより
向上させることが可能となる。すなわち、式(2)で表
わされるアゾベンゼン誘導体は、式(1)で表わされる
アゾベンゼン誘導体に比べ、光照射強度が同じ場合に
は、側方移動の速度が遅くなるため、より高い寸法精度
でレリーフ形成を行なうことが可能となる。また、本発
明にあっては、式(1)で表わされるアゾベンゼン誘導
体と式(2)で表わされるアゾベンゼン誘導体とを適宜
ブレンドしてレリーフの形成感度を適宜調節することも
可能である。
Further, the light-surface-relief-forming photosensitive material composed of the azobenzene derivative represented by the formula (2) has a relatively low relief forming efficiency as compared with the azobenzene derivative represented by the formula (1). Therefore, it is possible to increase the dimensional accuracy and further improve the pattern shape accuracy by appropriately lowering the relief formation sensitivity and appropriately lengthening the exposure time. That is, when the light irradiation intensity is the same, the azobenzene derivative represented by the formula (2) has a slower lateral movement speed when the light irradiation intensity is the same, so that the relief with higher dimensional accuracy is obtained. It becomes possible to perform formation. In the present invention, it is also possible to appropriately blend the azobenzene derivative represented by the formula (1) and the azobenzene derivative represented by the formula (2) to appropriately adjust the relief forming sensitivity.

【0022】このように本発明は、必要に応じて、オリ
ゴエチレンオキシドの部位を含み、かつその長さを適宜
調節して、この感光性材料から形成された感光性薄膜に
室温でエラストマとしての特性を与えるとともに、末端
の水酸基でホルマリン架橋を形成することにより所定パ
ターン構造を有するレリーフが形成された感光性薄膜を
固定化したり、あるいは、オリゴエチレンオキシドの部
位を含まずに、レリーフの形成効率を適度低くして、よ
り高い寸法精度でレリーフ形成を行なうことができる。
なお、式(1)および式(2)で表される高分子物質
は、全く新規に合成されたものである。
As described above, according to the present invention, a photosensitive thin film formed from this photosensitive material has properties as an elastomer at room temperature by containing an oligoethylene oxide site and appropriately adjusting the length thereof, if necessary. In addition to immobilizing a photosensitive thin film on which a relief having a predetermined pattern structure is formed by forming a formalin crosslink with a hydroxyl group at the terminal, or not containing the site of oligoethylene oxide, the relief formation efficiency is moderate. By reducing the height, relief formation can be performed with higher dimensional accuracy.
The polymer substances represented by the formulas (1) and (2) are completely newly synthesized.

【0023】また、本発明の請求項4に係る発明は、請
求項3に記載の光表面レリーフ形成用感光性材料を用い
て形成された感光性薄膜を提供する。この感光性薄膜に
よれば、前記の熱的、経時的および各種有機溶剤に対し
て安定性を有するレリーフを効率的に形成することがで
きる。
The invention according to claim 4 of the present invention provides a photosensitive thin film formed by using the photosensitive material for forming a light surface relief according to claim 3. With this photosensitive thin film, a relief having stability against the above-mentioned thermal, aging and various organic solvents can be efficiently formed.

【0024】更に、本発明の請求項4に係る発明は、請
求項3に記載の光表面レリーフ形成用感光性材料を用い
たパターン形成方法であって、(A1)前記光表面レリ
ーフ形成用感光性材料を所定の有機溶剤に溶解させて、
感光性材料の溶液を調製し、この感光性材料の溶液をス
ピンコート法によって所定の基板上に塗布し、感光性材
料の塗布膜を形成する工程と、(A2)前記塗布膜が形
成された基板に所定波長の光を照射して、干渉露光の前
処理を施す工程と、(A3)前記前処理が施された基板
に対し、所定パターンを有するマスクを介して干渉露光
を行なう工程とを含むことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 4 of the present invention is a pattern forming method using the photosensitive material for forming an optical surface relief according to claim 3, wherein (A1) the photosensitive material for forming an optical surface relief. Dissolve the conductive material in a predetermined organic solvent,
A step of preparing a solution of a photosensitive material, applying the solution of the photosensitive material onto a predetermined substrate by a spin coating method to form a coating film of the photosensitive material, and (A2) forming the coating film. A step of irradiating the substrate with light of a predetermined wavelength to perform a pretreatment for interference exposure; and a step (A3) of performing the interference exposure on the pretreated substrate through a mask having a predetermined pattern. It is characterized by including.

【0025】更にまた、本発明の請求項5に係る発明
は、請求項3に記載の光表面レリーフ形成用感光性材料
を用いたパターン形成方法であって、(B1)所定の液
体表面に前記光表面レリーフ形成用感光性材料の浮遊単
分子層を形成し、この浮遊単分子層を所定の基板に転移
させてこの基板上に高秩序単分子層形成させるラングミ
ュアーブロジェット膜形成法により、感光性材料の単分
子膜を形成する工程と、(B2)前記塗布膜が形成され
た基板に所定波長の光を照射して、干渉露光の前処理を
施す工程と、(B3)前記前処理が施された基板に対
し、所定パターンを有するマスクを介して干渉露光を行
なう工程とを含むことを特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 of the present invention is a pattern forming method using the photosensitive material for forming an optical surface relief according to claim 3, wherein (B1) the predetermined liquid surface is formed on the surface of the liquid. By forming a floating monolayer of a photosensitive material for forming a light surface relief, and transferring the floating monolayer to a predetermined substrate to form a highly ordered monolayer on this substrate by the Langmuir-Blodgett film forming method, A step of forming a monomolecular film of a photosensitive material; (B2) a step of irradiating the substrate having the coating film formed thereon with light of a predetermined wavelength to perform a pretreatment for interference exposure; and (B3) the pretreatment And a step of performing interference exposure on the substrate subjected to the treatment through a mask having a predetermined pattern.

【0026】本発明に係る光表面レリーフ形成用材料
に、このようなパターン形成方法を用いてパターン形成
すれば、前記の熱的、経時的および各種有機溶剤に対し
て安定性を有するレリーフを形成することができる感光
性薄膜が、所望の膜厚および膜質を有するように形成さ
れるので、前記光表面レリーフ形成用材料のレリーフ形
成条件を最適化することが可能となって、レリーフ形成
効率を可及的に向上させることができる。
When a pattern is formed on the light surface relief forming material according to the present invention by using such a pattern forming method, a relief having stability to the above-mentioned thermal, aging and various organic solvents is formed. Since the photosensitive thin film that can be formed is formed to have a desired film thickness and film quality, it becomes possible to optimize the relief forming conditions of the material for forming a light surface relief, thereby improving the relief forming efficiency. It can be improved as much as possible.

【0027】そして、本発明の請求項6に係る発明は、
前記請求項1または請求項2に記載のアゾベンゼン誘導
体から構成されるエラストマを提供する。このように構
成すれば、前記アゾベンゼン誘導体から構成され、前記
効果を備える新規なエラストマを具現化することができ
る。
The invention according to claim 6 of the present invention is
An elastomer composed of the azobenzene derivative according to claim 1 or 2 is provided. According to this structure, it is possible to realize a novel elastomer which is composed of the azobenzene derivative and has the above-mentioned effects.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】つぎに本発明に係る実施の形態に
ついて詳細に説明する。本発明に係る光表面レリーフ形
成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)は、一般式
(1)または一般式(2)で表されるアゾベンゼンの骨
格とオリゴエチレンオキシドとを含んで構成される新規
な高分子物質である。なお、これらの光表面レリーフ形
成用感光性材料は、後述する1H−NMR測定によっ
て、式(1)または式(2)で表される構造が同定され
たものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, embodiments of the present invention will be described in detail. The photosensitive material for forming a light surface relief (azobenzene derivative) according to the present invention is a novel polymer containing an azobenzene skeleton represented by the general formula (1) or (2) and oligoethylene oxide. It is a substance. Incidentally, these photosensitive materials for forming a light surface relief are those in which the structure represented by the formula (1) or the formula (2) is identified by 1 H-NMR measurement described later.

【0029】[0029]

【化5】 [Chemical 5]

【0030】式(1)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。また、nは1以上
の数であり、xは0<x<1を満たす数である。
In the formula (1), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . Further, n is a number of 1 or more, and x is a number satisfying 0 <x <1.

【0031】[0031]

【化6】 [Chemical 6]

【0032】式(2)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。xは0<x<1を
満たす数である。
In the formula (2), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . x is a number that satisfies 0 <x <1.

【0033】(質量平均分子量Mw)本発明に係る光表
面レリーフ形成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)の
質量平均分子量Mwは、本発明の効果が得られる限りに
おいて、特に限定されるものではないが、実用上、5.
0×103〜1.0×105の範囲内にあることが好まし
い。すなわち、質量平均分子量Mwが5.0×103
満では、可塑化し易くなって、レリーフ構造を安定に保
持することが困難となる。また、Mwが1.0×105
を越える光照射による側方移動の効率が著しく低下する
ため、レリーフの形成が困難となる。
(Mass Average Molecular Weight Mw) The mass average molecular weight Mw of the photosensitive material (azobenzene derivative) for forming a light surface relief according to the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. , Practically, 5.
It is preferably in the range of 0 × 10 3 to 1.0 × 10 5 . That is, when the mass average molecular weight Mw is less than 5.0 × 10 3 , it tends to be plasticized and it becomes difficult to stably maintain the relief structure. Moreover, Mw is 1.0 × 10 5.
Since the efficiency of the lateral movement due to the irradiation of light exceeding the above is significantly reduced, it becomes difficult to form the relief.

【0034】(数平均分子量Mn)本発明に係る光表面
レリーフ形成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)の質
量平均分子量Mnは、本発明の効果が得られる限りにお
いて、特に限定されるものではないが、実用上、3.0
×103〜7.0×104の範囲内にあることが好まし
い。すなわち、この質量平均分子量Mnが3.0×10
3未満では可塑化し易くなって、レリーフ構造を安定に
保持することが困難となる。また、Mnが7.0×10
4を越えると光照射による側方移動の効率が著しく低下
する。
(Number Average Molecular Weight Mn) The mass average molecular weight Mn of the photosensitive material (azobenzene derivative) for forming a light surface relief according to the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. , Practically 3.0
It is preferably in the range of × 10 3 to 7.0 × 10 4 . That is, the mass average molecular weight Mn is 3.0 × 10
If it is less than 3 , it tends to be plasticized and it becomes difficult to stably maintain the relief structure. Moreover, Mn is 7.0 × 10.
When it exceeds 4 , the efficiency of lateral movement due to light irradiation is significantly reduced.

【0035】(置換基の構造式)本発明に係る光表面レ
リーフ形成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)にあっ
ては、各々、一般式(1)または一般式(2)に含まれ
る置換基R1、R2が、以下の表1に示されている置換基
1、R2の各種の組み合わせの中から選択されることが
更に好ましい。その理由は、本発明に係る光表面レリー
フ形成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)は、表1に
示される各種の置換基R1、R2に対応して感光性材料に
より適切な相転移挙動を発現するためである。したがっ
て、表1に示すような相転移挙動に応じて置換基R1
2の組み合わせを適宜選択することができる。なお、
本発明にあっては、置換基R3は、前記置換基R1、R2
の組み合わせによらず、必要に応じて適宜決定される。
(Structural Formula of Substituent) In the photosensitive material (azobenzene derivative) for forming a light surface relief according to the present invention, the substituent R contained in the general formula (1) or the general formula (2), respectively. 1, R 2 is still more preferably selected from the following substituent R 1 shown in Table 1, the R 2 various combinations. The reason is that the photosensitive material for forming a light surface relief (azobenzene derivative) according to the present invention exhibits appropriate phase transition behavior depending on the various substituents R 1 and R 2 shown in Table 1. This is because it is expressed. Therefore, depending on the phase transition behavior as shown in Table 1, the substituent R 1 ,
The combination of R 2 can be appropriately selected. In addition,
In the present invention, the substituent R 3 is the above-mentioned substituents R 1 , R 2
It is appropriately determined as necessary regardless of the combination of.

【0036】[0036]

【化7】 [Chemical 7]

【0037】式(1)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。また、nは1以上
の数であり、xは0<x<1を満たす数である。
In the formula (1), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . Further, n is a number of 1 or more, and x is a number satisfying 0 <x <1.

【0038】[0038]

【化8】 [Chemical 8]

【0039】式(2)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。xは0<x<1を
満たす数である。
In the formula (2), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, preferably a straight chain or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . x is a number that satisfies 0 <x <1.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】(光表面レリーフ形成用感光性材料(アゾ
ベンゼン誘導体)の合成方法)本発明に係る光表面レリ
ーフ形成用感光性材料の合成方法は、特に限定されるも
のではなく、本発明の効果を奏する限りにおいて、各種
の合成方法を適用することが可能である。すなわち、図
1の一般式(1)で表わされる、本発明に係る光表面レ
リーフ形成用感光性材料は、図1に示す一例のフローに
従い、以下のようにして合成することができる。
(Synthesis Method of Photosensitive Material for Forming Optical Surface Relief (Azobenzene Derivative)) The method for synthesizing the photosensitive material for forming optical surface relief according to the present invention is not particularly limited, and the effects of the present invention can be obtained. Various synthesis methods can be applied as long as they can be reproduced. That is, the photosensitive material for forming an optical surface relief according to the present invention, which is represented by the general formula (1) in FIG. 1, can be synthesized as follows according to the flow of the example shown in FIG.

【0042】まず、図1に示す一例のフローで、4−
(4´−R1−フェニルアゾ)−フェノール(化合物
1)を合成する方法について説明する(置換基R1はア
ルキル基またはアルコキシ基である)。出発原料とし
て、p−R1アニリンの所定量を秤量し、これに塩酸を
加え、適度に加熱しながら撹拌してp−R1アニリン塩
酸塩の溶液を調製する。その後、この溶液を冷却し、こ
れに所定濃度の亜硝酸ナトリウム水溶液を滴下してp−
1アニリンのジアゾニウム塩を合成する。
First, in the example flow shown in FIG.
A method for synthesizing (4′-R 1 -phenylazo) -phenol (Compound 1) will be described (the substituent R 1 is an alkyl group or an alkoxy group). As a starting material, a predetermined amount of p-R 1 aniline is weighed, hydrochloric acid is added to this, and the mixture is stirred with moderate heating to prepare a p-R 1 aniline hydrochloride solution. After that, the solution is cooled, and an aqueous solution of sodium nitrite having a predetermined concentration is added dropwise to the p-
The diazonium salt of R 1 aniline is synthesized.

【0043】また、これとは別途、水酸化ナトリウムと
フェノールとの混合溶液に緩衝溶液として炭酸ナトリウ
ムを加えた混合溶液を調製する。この混合溶液を撹拌し
ながら0℃で前記p−R1アニリンのジアゾニウム塩を
加え、これを充分に撹拌する。その後、この溶液を塩酸
で中和し、続いて、この溶液をろ過して析出物を採取す
る。引き続き、この析出物を酢酸エチルに溶解し、これ
を水、炭酸水素ナトリウム水溶液、塩化ナトリウム飽和
溶液で洗浄した後、濃縮し、ヘキサン等の極性の低い有
機溶媒を用いて再結晶することにより、所要の純度を有
する図1に示される化合物1が得られる。
Separately from this, a mixed solution is prepared by adding sodium carbonate as a buffer solution to a mixed solution of sodium hydroxide and phenol. While stirring this mixed solution, the diazonium salt of p-R 1 aniline was added at 0 ° C., and this was thoroughly stirred. Then, this solution is neutralized with hydrochloric acid, and then this solution is filtered to collect a precipitate. Subsequently, the precipitate was dissolved in ethyl acetate, washed with water, an aqueous solution of sodium hydrogen carbonate, a saturated sodium chloride solution, concentrated, and recrystallized using a low-polarity organic solvent such as hexane. The compound 1 shown in FIG. 1 with the required purity is obtained.

【0044】つぎに、図1に示す4−(4´−R1−フ
ェニルアゾ)−フェノキシ化合物(化合物2)を合成す
る(置換基R1はアルキル基またはアルコキシ基であ
る)。前記化合物1の所定量を秤量し、これに脱水処理
施したアセトンを加える。続いて、この溶液に炭酸カリ
ウムを所定量加え、引き続きヨウ化カリウムを触媒量加
える。これを撹拌しながら、24時間、60℃に加熱す
る。その後、これにクロロホルムを加え、これを水、炭
酸水素ナトリウム水溶液、塩化ナトリウム飽和溶液で洗
浄した後、濃縮し、ヘキサンで再結晶することにより、
所要の純度の図1に示す化合物2が得られる。
Next, the 4- (4'-R 1 -phenylazo) -phenoxy compound (Compound 2) shown in FIG. 1 is synthesized (the substituent R 1 is an alkyl group or an alkoxy group). A predetermined amount of the compound 1 is weighed, and dehydrated acetone is added thereto. Subsequently, a predetermined amount of potassium carbonate is added to this solution, and subsequently a catalytic amount of potassium iodide is added. This is heated to 60 ° C. for 24 hours while stirring. Then, chloroform was added to this, and this was washed with water, an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate and a saturated sodium chloride solution, concentrated, and recrystallized with hexane.
The compound 2 shown in FIG. 1 with the required purity is obtained.

【0045】つぎに、図1に示すアクリレート系アゾベ
ンゼンモノマ(化合物3)を合成する。前記化合物2の
所定量を秤量し、これに脱水処理を施したテトラヒドロ
フランを加える。これとは別途、所定のアクリレート系
酸塩化物(置換基R3を含むもの)を前記化合物2と等
モル数秤量したものに、酸トラップ剤としてトリエチル
アミン等を前記アクリレート系酸塩化物に対して1.5
〜2倍程度量加え、これに前記化合物2のテトラヒドロ
フラン溶液を、氷温下で滴下する。引き続き、氷温下で
充分に撹拌した後、これを室温に戻して、更に充分に撹
拌する。その後、これを水、炭酸水素ナトリウム水溶
液、塩化ナトリウム飽和溶液で洗浄した後、濃縮し、メ
タノールで再結晶することにより、図1に示す化合物2
が高純度で得られる。
Next, the acrylate-based azobenzene monomer (compound 3) shown in FIG. 1 is synthesized. A predetermined amount of the compound 2 is weighed, and dehydrated tetrahydrofuran is added thereto. Separately from this, a predetermined acrylate-based acid chloride (containing a substituent R 3 ) was weighed in an equimolar number with the compound 2, and triethylamine or the like as an acid trap was added to the acrylate-based acid chloride. 1.5
About 2 times the amount is added, and the tetrahydrofuran solution of the compound 2 is added dropwise thereto at ice temperature. Then, after sufficiently stirring under ice temperature, the temperature is returned to room temperature, and further stirred sufficiently. Then, this was washed with water, an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate and a saturated solution of sodium chloride, concentrated, and recrystallized with methanol to give compound 2 shown in FIG.
Is obtained in high purity.

【0046】つぎに図1に示すコポリマ:[4、(4´
1−フェニルアゾ)−フェノキシ]−デシルR3アクリ
レート/ω−アルコキシ(置換基R2を含む)オリゴ
(エチレンオキシド)メタクリレートを合成する。前記
化合物3の所定量を秤量して重合管に充填し、この化合
物3の質量濃度が20%となるように、テトラヒドロフ
ラン(THF)とベンゼンとの混合溶媒(質量比1:
4)を前記重合管に加えて充分に撹拌する。なお、この
混合溶媒は、他にベンゼンとジオキサンとの混合溶媒を
用いることができる。更に、この溶液にオリゴエチレン
オキシドの部位を有する所定のメタクリレート系モノマ
(置換基R2を含むもの、例えば、日本油脂(株)製の
商品名;ブレンマーPE200、ブレンマーAE20
0)を加えて撹拌する。
Next, the copolymer shown in FIG. 1: [4, (4 '
R 1 -Phenylazo) -phenoxy] -decyl R 3 acrylate / ω-alkoxy (including the substituent R 2 ) oligo (ethylene oxide) methacrylate is synthesized. A predetermined amount of the compound 3 was weighed and charged into a polymerization tube, and a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) and benzene (mass ratio 1:
4) is added to the polymerization tube and stirred sufficiently. The mixed solvent may be a mixed solvent of benzene and dioxane. Further, a predetermined methacrylate monomer having an oligoethylene oxide site in this solution (containing a substituent R 2 , for example, trade name of NOF CORPORATION; Blemmer PE200, Blemmer AE20)
0) and stir.

【0047】更に重合開始剤として、2、2−アゾビス
イソブチロニトリル(AIBN)を所定量添加する。こ
のようにして調製した混合溶液を凍結と真空引きとを適
宜繰り返して脱気した後、前記重合管を封止してこの重
合管を70℃で30時間程度振動させて前記化合物3を
重合反応させる。そして、前記重合管を大気解放して、
このようにして得られた重合生成物を、エタノールを用
いて再沈殿を所定回数行なうことにより、エラストマ状
の生成物である一般式(1)で表わされる高分子物質が
得られる。なお、ここでは図1に示す一般式(1)で表
わされる高分子物質の合成方法について説明したが、本
発明はこの合成方法のみに限定されるものではない。
Further, a predetermined amount of 2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN) is added as a polymerization initiator. The mixed solution thus prepared is deaerated by appropriately repeating freezing and evacuation, the polymerization tube is sealed, and the polymerization tube is vibrated at 70 ° C. for about 30 hours to polymerize the compound 3. Let Then, the polymerization tube is released to the atmosphere,
The polymerized product thus obtained is reprecipitated a predetermined number of times using ethanol to obtain a polymer substance represented by the general formula (1) which is an elastomeric product. Although the method of synthesizing the polymer represented by the general formula (1) shown in FIG. 1 has been described here, the present invention is not limited to this synthesizing method.

【0048】また、前記一般式(2)で表わされる本発
明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料は、例えば、
前記一般式(1)で表わされる本発明に係る光表面レリ
ーフ形成用感光性材料の合成方法(図1参照)におい
て、アクリレート系アゾベンゼンモノマ(化合物3)と
反応させるオリゴエチレンオキシドの部位を有するメタ
クリレート系モノマに代えて、前記オリゴエチレンオキ
シドを含まないモノマであるメタクリル酸モノマを用い
て合成することができる。
The photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention represented by the general formula (2) is, for example,
In the method of synthesizing the photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention represented by the general formula (1) (see FIG. 1), a methacrylate-based compound having an oligoethylene oxide moiety to be reacted with an acrylate-based azobenzene monomer (compound 3). Instead of the monomer, the methacrylic acid monomer which is a monomer not containing the oligoethylene oxide can be used for the synthesis.

【0049】(所定パターンを有するレリーフの形成方
法)本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料を用
いて所定パターンのレリーフを形成する方法について説
明する。以下では、光表面レリーフを「SRG(Sur
face Relief Grating:表面レリー
フグレーティング)」という。まず、本発明に係るSR
G形成用感光性材料を用いて、ガラス基板上に所定の高
分子薄膜を作製するが、この高分子薄膜の作製方法とし
ては、以下の2つの方法を用いることができる。
(Method of Forming Relief Having Predetermined Pattern) A method of forming a relief having a predetermined pattern using the photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention will be described. In the following, the optical surface relief is referred to as “SRG (Sur
face relief grating: surface relief grating) ”. First, the SR according to the present invention
A predetermined polymer thin film is formed on a glass substrate using the G-forming photosensitive material. The following two methods can be used as a method for producing this polymer thin film.

【0050】(C1)所定濃度のアゾベンゼン高分子を
シクロヘキサノン溶媒に溶解させたアゾベンゼン高分子
/シクロヘキサノン溶液を調製し、従来公知のスピンコ
ート法によってガラス基板上に高分子薄膜を作製する。 (C2)従来公知のラングミュアーブロジェット(L
B:Langmuir−Blodgett)法により、
多層のLB膜をガラス基板上に作製する。LB膜の形成
は、次のようにして行なうことが可能である。まず、ア
ゾベンゼン高分子をアゾベンゼン単位当り1.0×10
3Mの濃度でクロロホルムに溶解させてアゾベンゼン高
分子溶液を調製し、この溶液を従来公知のLB膜作製装
置に満たした水面上に展開させる。この操作で形成され
た水面上のアゾベンゼン高分子の単分子膜を所定の面積
まで圧縮し、ガラス基板を、水面上を横切るようにして
往復させる。このとき、前記ガラス基板を水面上で1往
復させるとガラス基板の表面に前記単分子膜が2層形成
される。この操作を繰り返すことにより、前記ガラス基
板の表面に、アゾベンゼン高分子のLB膜を所望の層数
に積層することができる。通常のLB膜は、前記ガラス
基板を水面上5〜100回程度往復させて、およそ10
〜200層に積層されたものである。
(C1) An azobenzene polymer / cyclohexanone solution in which a predetermined concentration of azobenzene polymer is dissolved in a cyclohexanone solvent is prepared, and a polymer thin film is formed on a glass substrate by a conventionally known spin coating method. (C2) Conventionally known Langmuir Blodgett (L
B: Langmuir-Blodgett) method,
A multilayer LB film is formed on a glass substrate. The LB film can be formed as follows. First, add azobenzene polymer to 1.0 × 10 per azobenzene unit.
An azobenzene polymer solution is prepared by dissolving it in chloroform at a concentration of 3 M, and this solution is spread on the water surface filled in a conventionally known LB film forming apparatus. The monomolecular film of azobenzene polymer on the water surface formed by this operation is compressed to a predetermined area, and the glass substrate is reciprocated so as to cross the water surface. At this time, when the glass substrate is reciprocated once on the water surface, two layers of the monomolecular film are formed on the surface of the glass substrate. By repeating this operation, the LB film of the azobenzene polymer can be laminated in a desired number of layers on the surface of the glass substrate. The normal LB film is made by reciprocating the glass substrate about 5 to 100 times on the water surface to obtain about 10
Up to 200 layers.

【0051】以上のようにしてガラス基板上に形成され
た本発明に係るSRG形成用薄膜に、水銀ランプ等から
照射される紫外線(波長が365nmの光を含む光線)
を照射することにより、SRG形成用薄膜の分子構造を
シス型が多い状態にする。なお、SRG形成用薄膜の分
子構造をシス型が多い状態にする理由は、アルゴンイオ
ンレーザの感光域の吸収強度が増大すること、および膜
が可塑化され、物質移動が誘発され易くなるためであ
る。
The SRG-forming thin film according to the present invention formed on the glass substrate as described above is irradiated with ultraviolet rays (light rays including light having a wavelength of 365 nm) irradiated from a mercury lamp or the like.
By irradiating with, the molecular structure of the SRG forming thin film is in a state in which there are many cis types. The reason why the molecular structure of the SRG-forming thin film has a large cis type structure is that the absorption intensity in the photosensitive region of the argon ion laser increases and that the film is plasticized and mass transfer is easily induced. is there.

【0052】その後、図3に示すような一例の光学装置
により前記紫外線の干渉光を発生させて、前記SRG形
成用薄膜に干渉露光処理を施す。図3は、光源をArイ
オンレーザ(波長;458nm)として前記ガラス基板
上に形成されたSRG形成用薄膜に光を照射して露光処
理を施す光学装置であり、偏光素子によって干渉光を発
生させて干渉露光処理を施したり、あるいは所定パター
ンを有するフォトマスクを介して露光処理を施したりす
るものである。本発明に係る感光性材料で、物質移動を
誘起することができる波長の領域は、400〜520n
mである。
After that, the interference light of the ultraviolet rays is generated by an optical device of an example as shown in FIG. 3, and the thin film for SRG formation is subjected to interference exposure processing. FIG. 3 shows an optical device that uses an Ar ion laser (wavelength: 458 nm) as a light source to irradiate light on a thin film for SRG formation formed on the glass substrate to perform exposure processing. Interference exposure processing or exposure processing through a photomask having a predetermined pattern. In the photosensitive material according to the present invention, the wavelength range capable of inducing mass transfer is 400 to 520n.
m.

【0053】図3に示すような光学装置を用いて前記ガ
ラス基板上に形成されたSRG形成用薄膜の露光処理を
行なうと、前記ガラス基板上に形成された本発明に係る
SRG形成用薄膜の表面で、光の照射強度が相対的に強
い部位では光化学反応による架橋構造の形成がより促進
されて体積収縮が生じ、これにより光の照射強度が相対
的に弱い部位から、光の照射強度が相対的に強い部位に
向けてSRG形成用薄膜の側方移動が生起され、照射さ
れた前記紫外線の干渉光の強度に分布に対応したパター
ンを有するレリーフ構造が形成される。
When the SRG-forming thin film formed on the glass substrate is exposed by using the optical device as shown in FIG. 3, the SRG-forming thin film according to the present invention formed on the glass substrate is exposed. On the surface, where the light irradiation intensity is relatively high, the formation of a cross-linking structure due to a photochemical reaction is further promoted and volume contraction occurs, which causes the light irradiation intensity to be changed from the site where the light irradiation intensity is relatively weak. Lateral movement of the SRG forming thin film is caused toward a relatively strong portion, and a relief structure having a pattern corresponding to the intensity distribution of the interference light of the irradiated ultraviolet rays is formed.

【0054】また、図3に示すような光学装置で、前記
紫外線の干渉光を発生させずに、所定パターンを有する
フォトマスクを介して、前記ガラス基板上に形成された
SRG形成用薄膜に紫外線によるパターン露光処理を施
せば、フォトマスクのパターンを通してSRG形成用薄
膜上に光が照射された部位では光化学反応による架橋構
造の形成がより促進されて体積収縮が生じ、光これによ
り光が照射されてない部位から光が照射された部位に向
けてSRG形成用薄膜の側方移動が生起される。その結
果、照射された前記紫外線の干渉光の強度に分布に対応
したパターンを有するレリーフ構造が形成される。
Further, in the optical device as shown in FIG. 3, the SRG forming thin film formed on the glass substrate is exposed to ultraviolet rays through a photomask having a predetermined pattern without generating the interference light of the ultraviolet rays. When the pattern exposure treatment is performed by the method described above, the formation of the cross-linking structure by the photochemical reaction is further promoted at the site where the light is irradiated on the SRG forming thin film through the pattern of the photomask to cause volume contraction, and the light is irradiated by the light. Lateral movement of the SRG-forming thin film occurs from the unexposed portion to the portion irradiated with light. As a result, a relief structure having a pattern corresponding to the intensity distribution of the irradiated interference light of the ultraviolet rays is formed.

【0055】[0055]

【実施例】以下に、本発明に係る光表面レリーフ形成用
感光性材料および感光性薄膜、並びにその感光性材料を
用いたレリーフ形成方法について、実施例を用いてより
詳細に説明する。
EXAMPLES The photosensitive material and the photosensitive thin film for forming a light surface relief according to the present invention, and the relief forming method using the photosensitive material will be described in more detail with reference to the following examples.

【0056】(試料の合成方法)図1に示すフローに従
って、本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料
(アゾベンゼン誘導体)として、式(1)のR1が−C6
13、−C817、CH3、R2がH、CH3、C25、R
3がH、CH3、C25の各試料、並びに、式(2)のR
1が−C613、−C817、CH3、R2がH、CH3、C
25、R3がH、CH3、C25の各試料を合成した。こ
れらの各試料のうち、ここでは、図2に示す6Az10
−PEnのアゾベンゼン誘導体の具体的な合成について
説明する。
(Synthesis Method of Sample) According to the flow shown in FIG. 1, R 1 of the formula (1) is —C 6 as a photosensitive material (azobenzene derivative) for forming a light surface relief according to the present invention.
H 13, -C 8 H 17, CH 3, R 2 is H, CH 3, C 2 H 5, R
Samples in which 3 is H, CH 3 , C 2 H 5 and R in formula (2)
1 is -C 6 H 13, -C 8 H 17, CH 3, R 2 is H, CH 3, C
Samples of 2 H 5 , R 3 of H, CH 3 , and C 2 H 5 were synthesized. Of these samples, here, 6Az10 shown in FIG.
The specific synthesis of the azobenzene derivative of -PEn will be described.

【0057】図2に示す一例のフローで、まず4−(4
´−ヘキシル−フェニルアゾ)−フェノール(化合物1
1)を合成した。出発原料であるp−ヘキシルアニリン
を25g(0.14mol)秤量して200mlのナス
型フラスコに入れ、これに塩酸を加えて穏やかに加熱し
ながら撹拌し、p−ヘキシルアニリン塩酸塩の混合溶液
を調製した。その後、このp−ヘキシルアニリン塩酸塩
の混合溶液を氷浴で4℃以下まで冷却した。一方、これ
とは別途、亜硝酸ナトリウムを20.7g(0.3mo
l)を秤量して三角フラスコを用いて亜硝酸ナトリウム
水溶液を調製した。この亜硝酸ナトリウム水溶液を、前
記冷却した混合溶液に滴下してp−ヘキシルアニリンの
ジアゾニウム塩を合成した。
In the example flow shown in FIG. 2, first, 4- (4
′ -Hexyl-phenylazo) -phenol (Compound 1
1) was synthesized. 25 g (0.14 mol) of p-hexylaniline as a starting material was weighed and put in a 200 ml eggplant-shaped flask, hydrochloric acid was added thereto, and the mixture was stirred with gentle heating to give a mixed solution of p-hexylaniline hydrochloride. Prepared. Then, this mixed solution of p-hexylaniline hydrochloride was cooled to 4 ° C. or lower in an ice bath. On the other hand, separately from this, sodium nitrite 20.7g (0.3mo
1) was weighed and an aqueous sodium nitrite solution was prepared using an Erlenmeyer flask. This aqueous sodium nitrite solution was added dropwise to the cooled mixed solution to synthesize a diazonium salt of p-hexylaniline.

【0058】更に、これとは別途、水酸化ナトリウム水
溶液(水酸化ナトリウムを全量で0.5mol含有する
もの)とフェノール28.2g(0.3mol)とを三
口フラスコに入れて撹拌して、緩衝溶液として炭酸ナト
リウム水溶液を加えた混合溶液を調製した。このとき、
前記三口フラスコに温度計とメカニカルスターラとを取
り付け、氷浴下で撹拌した。そして、この混合溶液を撹
拌しながら、必要に応じて氷を加えて温度を4℃に保持
しながら前記p−ヘキシルアニリンのジアゾニウム塩を
徐々に滴下し、滴下終了後、氷浴下で更に2時間撹拌し
た。
Separately from this, an aqueous solution of sodium hydroxide (containing 0.5 mol of sodium hydroxide in total) and 28.2 g (0.3 mol) of phenol were placed in a three-necked flask, stirred and buffered. A mixed solution was prepared by adding an aqueous solution of sodium carbonate as a solution. At this time,
A thermometer and a mechanical stirrer were attached to the three-necked flask, and the mixture was stirred in an ice bath. Then, while stirring this mixed solution, ice was added as necessary to maintain the temperature at 4 ° C., the diazonium salt of p-hexylaniline was gradually added dropwise, and after completion of the addition, a further 2 minutes in an ice bath. Stir for hours.

【0059】その後更に、室温下で、TLC(Thin
Layer Chromatografy:薄層クロ
マトグラフィ)で反応の経過を追跡しながら3時間撹拌
した。反応終了後、この溶液を2規定の塩酸で発熱を低
く抑えながら徐々に中和し、続いて、この溶液をろ過し
てろ液を除去した。引き続き、このろ過で得られた固体
を酢酸エチルに溶解し、水、炭酸水素ナトリウム水溶
液、塩化ナトリウム飽和溶液で順次に洗浄した後、これ
をロータリエバポレータで濃縮して得られた固体をヘキ
サンで再結晶して図2に示す化合物11が得られた。
Then, at room temperature, TLC (Thin
The mixture was stirred for 3 hours while following the progress of the reaction by Layer Chromatography (thin layer chromatography). After completion of the reaction, this solution was gradually neutralized with 2 N hydrochloric acid while suppressing the heat generation, and then the solution was filtered to remove the filtrate. Subsequently, the solid obtained by this filtration was dissolved in ethyl acetate, washed successively with water, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and a saturated sodium chloride solution, and the solid obtained by concentrating it with a rotary evaporator was reconstituted with hexane. Crystallization gave the compound 11 shown in FIG.

【0060】なお、このようにして合成した化合物11
の収率は87%であり、融点は70〜71℃であった。
また、この化合物1の1H−NMRを測定したところ、
以下のようなピークが測定され、化学式が決定された。
0.89(3H、t、J=6Hz、−CH3)、1.3
2〜1.68(8H、m、−CH2−)、5.31(1
H、m、Ar−OH)、2.67(2H、t、J=8H
z、Ar−CH2−)、6.93(2H、d、J=9H
z、ArH)、7.30(2H、d、J=9Hz、Ar
H)、7.79(2H、d、J=8Hz、ArH)、
7.86(2H、d、J=9Hz、ArH)(δ:pp
m、200MHz、CDCl3溶媒)
Compound 11 thus synthesized
The yield was 87% and the melting point was 70-71 ° C.
Further, when 1 H-NMR of this compound 1 was measured,
The following peaks were measured and the chemical formula was determined.
0.89 (3H, t, J = 6Hz, -CH 3), 1.3
2~1.68 (8H, m, -CH 2 -), 5.31 (1
H, m, Ar-OH), 2.67 (2H, t, J = 8H
z, Ar-CH 2 -) , 6.93 (2H, d, J = 9H
z, ArH), 7.30 (2H, d, J = 9Hz, Ar
H), 7.79 (2H, d, J = 8Hz, ArH),
7.86 (2H, d, J = 9Hz, ArH) (δ: pp
m, 200 MHz, CDCl 3 solvent)

【0061】つぎに、図2に示す4−(4´−ヘキシル
−フェニルアゾ)−フェノキシ(化合物12)を合成し
た。前記化合物11を4.03g(14.3mmol)
秤量し、これに脱水処理したアセトンを加えて化合物1
1のアセトン溶液を調製した。続いて、このアセトン溶
液に炭酸カリウムを6.0g(43.4mmol)加
え、引き続きヨウ化カリウムを触媒として微量加えた。
その後、この溶液を、還流冷却器を取り付けた三口フラ
スコに移し、撹拌しながら、24時間、60℃に保持し
て加熱した。その後、この溶液にクロロホルムを加え、
更に、水、炭酸水素ナトリウム水溶液、塩化ナトリウム
飽和溶液で順次に洗浄した後、ロータリエバポレータで
濃縮して得られた固体をヘキサンで再結晶して図2に示
す化合物12が得られた。
Next, 4- (4'-hexyl-phenylazo) -phenoxy (Compound 12) shown in FIG. 2 was synthesized. 4.03 g (14.3 mmol) of the compound 11
Compound 1 was weighed and added with dehydrated acetone.
An acetone solution of 1 was prepared. Subsequently, 6.0 g (43.4 mmol) of potassium carbonate was added to this acetone solution, and then a small amount of potassium iodide was added as a catalyst.
Then, this solution was transferred to a three-necked flask equipped with a reflux condenser and heated at 60 ° C. for 24 hours while stirring. Then add chloroform to this solution,
Further, the solid obtained by successively washing with water, an aqueous solution of sodium hydrogencarbonate and a saturated sodium chloride solution and concentrating with a rotary evaporator was recrystallized with hexane to obtain the compound 12 shown in FIG.

【0062】なお、このようにして合成した化合物12
の収率は96%であり、融点は77〜78℃であった。
また、この化合物2の1H−NMRを測定したところ、
以下のようなピークが測定され、化学式が決定された。
0.887(3H、t、−CH3)、1.23〜1.8
5(27H、m、−CH2−)、2.67(2H、t、
−CH2−Ph)、3.64(2H、t、−CH2−O
−)、4.04(2H、t、−O−CH2−)、6.9
9(2H、d、J=9.0Hz、ArH)、7.29
(2H、d、J=8.8Hz、ArH)、7.79〜
7.91(4H、q、J=8.2、9.0Hz、Ar
H)(δ:ppm、200MHz、CDCl3溶媒)
Compound 12 thus synthesized
The yield was 96% and the melting point was 77-78 ° C.
Moreover, when 1 H-NMR of this compound 2 was measured,
The following peaks were measured and the chemical formula was determined.
0.887 (3H, t, -CH 3 ), 1.23~1.8
5 (27H, m, -CH 2 -), 2.67 (2H, t,
-CH 2 -Ph), 3.64 (2H , t, -CH 2 -O
-), 4.04 (2H, t , -O-CH 2 -), 6.9
9 (2H, d, J = 9.0 Hz, ArH), 7.29
(2H, d, J = 8.8Hz, ArH), 7.79-
7.91 (4H, q, J = 8.2, 9.0Hz, Ar
H) (δ: ppm, 200 MHz, CDCl 3 solvent)

【0063】つぎに、図2に示すアクリレート系アゾベ
ンゼンモノマ(化合物13)を合成した。前記化合物2
を8.06g(18.4mmol)秤量し、これに脱水
処理したテトラヒドロフラン(THF)を加えて化合物
3のTHF溶液を調製した。また、これとは別途、アク
リル酸塩化物を1.67g(18.4mmol)秤量
し、これにトリエチルアミンを5.58g(55.2m
mol)加え、前記化合物12のTHF溶液を氷浴下で
1時間かけて滴下した。滴下終了後、氷浴下で2時間か
けて充分に撹拌した後、室温下で、TLC(薄層クロマ
トグラフィ)で反応の経過を追跡しながら、更に3時間
撹拌した。反応終了後、これを水、炭酸水素ナトリウム
水溶液、塩化ナトリウム飽和溶液で順次に洗浄し、続い
てロータリエバポレータで濃縮して得られた固体をメタ
ノールで再結晶することにより、図2に示す化合物13
が得られた。
Next, the acrylate-based azobenzene monomer (compound 13) shown in FIG. 2 was synthesized. Compound 2
Was weighed and 8.06 g (18.4 mmol) was weighed, and dehydrated tetrahydrofuran (THF) was added thereto to prepare a THF solution of compound 3. Separately from this, 1.67 g (18.4 mmol) of acrylic acid chloride was weighed, and 5.58 g (55.2 m) of triethylamine was weighed.
mol), and a THF solution of the compound 12 was added dropwise in an ice bath over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the mixture was sufficiently stirred in an ice bath for 2 hours, and further stirred at room temperature for 3 hours while tracking the progress of the reaction by TLC (thin layer chromatography). After completion of the reaction, this was washed successively with water, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution and a saturated sodium chloride solution, and subsequently, the solid obtained by concentrating with a rotary evaporator was recrystallized with methanol to give compound 13 shown in FIG.
was gotten.

【0064】なお、このようにして合成した化合物13
の収率は86.6%であり、融点は77〜79℃であっ
た。また、この化合物3の1H−NMRを測定したとこ
ろ、以下のようなピークが測定され、化学式が決定され
た。0.886(3H、t、−CH3)、1.34〜
1.95(24H、m、−CH2−)、2.68(2
H、t、−CH2−Ph)、4.02(2H、t、−C
2−O−)、4.15(2H、t、−O−CH2−)、
5.78(1H、dd、J=12、1.6Hz、Vin
yl−H)、5.83〜6.10(1H、dd、J=1
8、8.8Hz、ArH)、6.99(2H、d、J=
9Hz、ArH)、7.29(2H、d、J=9Hz、
ArH)、8.84(4H、q、J=9Hz)(δ:p
pm、200MHz、CDCl3溶媒)
Compound 13 thus synthesized
The yield was 86.6% and the melting point was 77-79 ° C. When 1 H-NMR of this compound 3 was measured, the following peaks were measured and the chemical formula was determined. 0.886 (3H, t, -CH 3 ), 1.34~
1.95 (24H, m, -CH 2 -), 2.68 (2
H, t, -CH 2 -Ph) , 4.02 (2H, t, -C
H 2 -O -), 4.15 ( 2H, t, -O-CH 2 -),
5.78 (1H, dd, J = 12, 1.6Hz, Vin
yl-H), 5.83 to 6.10 (1H, dd, J = 1)
8, 8.8 Hz, ArH), 6.99 (2H, d, J =
9 Hz, ArH), 7.29 (2H, d, J = 9 Hz,
ArH), 8.84 (4H, q, J = 9Hz) (δ: p
pm, 200MHz, CDCl 3 solvent)

【0065】つぎに、図2に示すコポリ[4、(4´ヘ
キシル−フェニルアゾ)−フェノキシ]−デシルアクリ
レート/ω−ヒドロキシオリゴ(エチレンオキシド)メ
タクリレート(6Az10−PEn)を合成した。前記
化合物13を15.00g(3.0mmol)秤量して
重合管に充填し、この化合物13の質量濃度が20%と
なるように、テトラヒドロフラン(THF)とベンゼン
との混合溶媒(質量比1:4)を前記重合管に加えて充
分に撹拌した。
Next, the copoly [4, (4'hexyl-phenylazo) -phenoxy] -decyl acrylate / ω-hydroxy oligo (ethylene oxide) methacrylate (6Az10-PEn) shown in FIG. 2 was synthesized. 15.00 g (3.0 mmol) of the compound 13 was weighed and charged into a polymerization tube, and a mixed solvent of tetrahydrofuran (THF) and benzene (mass ratio 1: mass ratio 1:20) so that the mass concentration of the compound 13 was 20%. 4) was added to the polymerization tube and stirred sufficiently.

【0066】更に、前記重合管にオリゴエチレンオキシ
ドの部位を有するメタクリレート系モノマとして、式
(1)中のnが8であるもの(商品名;ブレンマーPE
200、日本油脂(株)製)を0.64g(3.0mm
ol)加えて撹拌した。続いて、重合開始剤として、
2、2−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を2
1mg添加して混合溶液を調製した。この混合溶液を凍
結と真空引きとを繰り返して脱気した後、前記重合管を
封止した。引き続き、この重合管を70℃に保持して3
0時間振動させながら前記化合物3の重合反応を行なっ
た。その後、前記重合管を大気解放して得られた重合生
成物を、エタノールで3回再沈殿を行ない、黄色を呈し
たゴム状生成物である6Az10−PEn(図2参照)
が得られた。
Further, as the methacrylate type monomer having an oligoethylene oxide site in the polymerization tube, one in which n in the formula (1) is 8 (trade name: Blemmer PE
200, manufactured by NOF CORPORATION, 0.64 g (3.0 mm)
ol) and stirred. Then, as a polymerization initiator,
2,2-azobisisobutyronitrile (AIBN) 2
1 mg was added to prepare a mixed solution. The mixed solution was degassed by repeating freezing and evacuation, and then the polymerization tube was sealed. Then, keep the polymerization tube at 70 ° C. for 3
The polymerization reaction of the compound 3 was carried out while shaking for 0 hour. Then, the polymerization product obtained by exposing the polymerization tube to the atmosphere was reprecipitated 3 times with ethanol to give a yellow rubber-like product 6Az10-PEn (see FIG. 2).
was gotten.

【0067】なお、このようにして合成した前記6Az
10−PEn([4、(4´ヘキシル−フェニルアゾ)
−フェノキシ]−デシルアクリレート/ω−ヒドロキシ
オリゴ(エチレンオキシド)メタクリレート)の収率は
73%であり、質量平均分子量Mwは13000であ
り、また、数平均分子量Mnは10000であった。ま
た、また、この6Az10−PEnの1H−NMRを測
定したところ、以下のようなピークが測定され、化学式
が決定された。0.858〜0.983(3H、bro
ad、−CH3)、0.117〜0.147(24H、
broad、−CH2−)、1.68(3H、broa
d、−CH3)、2.66(2H、t、−CH2−P
h)、3.66(4H、broad、−CH2−CH2
O−)、4.11(2H、broad、−CH2−O
−)、6.99(2H、d、J=9Hz、ArH)、
7.28(2H、d、J=9Hz、ArH)、8.84
(4H、q、J=9Hz、ArH)(δ:ppm、20
0MHz、CDCl3溶媒)
The above 6Az synthesized in this manner is used.
10-PEn ([4, (4 'hexyl-phenylazo)
The yield of -phenoxy] -decyl acrylate / ω-hydroxy oligo (ethylene oxide) methacrylate was 73%, the mass average molecular weight Mw was 13000, and the number average molecular weight Mn was 10,000. Further, when 1 H-NMR of 6Az10-PEn was measured, the following peaks were measured and the chemical formula was determined. 0.858-0.983 (3H, bro
ad, -CH 3), 0.117~0.147 ( 24H,
broad, -CH 2 -), 1.68 (3H, broa
d, -CH 3), 2.66 ( 2H, t, -CH 2 -P
h), 3.66 (4H, broad , -CH 2 -CH 2 -
O -), 4.11 (2H, broad, -CH 2 -O
-), 6.99 (2H, d, J = 9Hz, ArH),
7.28 (2H, d, J = 9Hz, ArH), 8.84
(4H, q, J = 9Hz, ArH) (δ: ppm, 20
0MHz, CDCl 3 solvent)

【0068】(光表面レリーフ形成用感光性薄膜の形成
方法)つぎに、本発明に係る光表面レリーフ形成用感光
性薄膜の形成方法について説明する。本発明に係る光表
面レリーフ形成用感光性薄膜の形成方法は、膜厚の均一
性と経済性とを調和させる場合、従来公知のスピンコー
ト法を用いることができる。すなわち、一般式(1)ま
たは一般式(2)で表されるアゾベンゼン誘導体を所定
溶媒に溶解させて所定の濃度と粘度とを有する溶液を調
製し、この溶液を所定量、所定の回転速度で回転する基
板に滴下することによって、所定膜厚を有する本発明に
係る光表面レリーフ形成用感光性薄膜を比較的容易に形
成することが可能である。前記所定溶媒は、アルコール
系と飽和炭化水素(ヘキサン等)以外の溶媒であれば使
用することができるが、シクロヘキサノン、シクロペン
タノン、ベンゼン、トルエン、クロロホルム、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等の溶媒、あるいはこれらの混
合溶媒を用いるのが好ましい。これらのうち、特に好ま
しい溶媒は、シクロヘキサノンである。
(Method for Forming Photosensitive Thin Film for Forming Optical Surface Relief) Next, a method for forming the photosensitive thin film for forming optical surface relief according to the present invention will be described. In the method of forming the photosensitive thin film for forming a light surface relief according to the present invention, a conventionally known spin coating method can be used when the uniformity of the film thickness and the economical efficiency are harmonized. That is, an azobenzene derivative represented by the general formula (1) or the general formula (2) is dissolved in a predetermined solvent to prepare a solution having a predetermined concentration and viscosity, and this solution is supplied in a predetermined amount at a predetermined rotation speed. By dropping on a rotating substrate, it is possible to relatively easily form the photosensitive thin film for forming a light surface relief according to the present invention having a predetermined film thickness. The predetermined solvent can be used as long as it is a solvent other than alcohols and saturated hydrocarbons (hexane and the like), but solvents such as cyclohexanone, cyclopentanone, benzene, toluene, chloroform, tetrahydrofuran and dioxane, or these It is preferable to use a mixed solvent. Of these, a particularly preferred solvent is cyclohexanone.

【0069】[0069]

【化9】 [Chemical 9]

【0070】式(1)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。また、nは1以上
の数であり、xは0<x<1を満たす数である。
In the formula (1), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . Further, n is a number of 1 or more, and x is a number satisfying 0 <x <1.

【0071】[0071]

【化10】 [Chemical 10]

【0072】式(2)中、R1はアルキル基、アルコキ
シ基、ハロゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキ
シ基の中から選ばれた1種であり、好ましくは、直鎖状
または分枝鎖状のC1〜C12である。R2、R3は互いに
独立してHまたはアルキル基であり、好ましくは、直鎖
状または分枝鎖状のC1〜C4である。xは0<x<1を
満たす数である。
In the formula (2), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and preferably a linear or branched chain. C 1 is a ~C 12. R 2 and R 3 are each independently H or an alkyl group, and preferably linear or branched C 1 to C 4 . x is a number that satisfies 0 <x <1.

【0073】また、本発明に係る光表面レリーフ形成用
感光性薄膜の形成方法は、膜厚の均一性と膜質の均一性
とをより一層高めたい場合には、従来公知のラングミュ
アーブロジェット(LB)法を適用することができる。
ここでは、次の方法を用いて、LB膜の形成を行なっ
た。まず、アゾベンゼン高分子をアゾベンゼン単位当り
1.0×103Mの濃度でクロロホルムに溶解させてア
ゾベンゼン高分子溶液を調製し、この溶液を従来公知の
LB膜作製装置に満たした水面上に展開させた。この操
作で形成された水面上のアゾベンゼン高分子の単分子膜
を所定の面積まで圧縮し、ガラス基板を、水面上を横切
るようにして50往復させ、およそ100層のLB膜を
形成させた。なお、このようにして形成したLB膜の膜
厚分布を測定したところ、膜厚のばらつき具合が±1%
以下であり、膜厚の均一性は良好であることが判明し
た。
Further, in the method for forming a photosensitive thin film for forming a light surface relief according to the present invention, when it is desired to further enhance the uniformity of the film thickness and the uniformity of the film quality, a conventionally known Langmuir Blodgett ( The LB) method can be applied.
Here, the LB film was formed by using the following method. First, an azobenzene polymer is dissolved in chloroform at a concentration of 1.0 × 10 3 M per azobenzene unit to prepare an azobenzene polymer solution, and this solution is spread on a water surface filled in a conventionally known LB film forming apparatus. It was The azobenzene polymer monomolecular film on the water surface formed by this operation was compressed to a predetermined area, and the glass substrate was reciprocated 50 times across the water surface to form about 100 layers of LB film. When the film thickness distribution of the LB film formed in this way was measured, the variation in film thickness was ± 1%.
It was found to be below, and the film thickness uniformity was good.

【0074】(干渉露光の前処理)本発明にあっては、
感光性の感度を高めてレリーフの形成効率を向上させる
ために、光表面レリーフ形成用感光性材料で形成した薄
膜に干渉露光の処理を施す前に前処理を施すことが好ま
しい。すなわち、この前処理は前記したように形成され
た光表面レリーフ形成用感光性材料の薄膜に波長が36
5nmの紫外光を含む光を照射することによって、この
薄膜にはシス型の構造を有するものがより多く含まれる
ようになり、この薄膜の感光性の感度がより一層高めら
れるようになる。
(Pretreatment of Interference Exposure) In the present invention,
In order to increase the photosensitivity and improve the relief formation efficiency, it is preferable to perform a pretreatment before the interference exposure treatment on the thin film formed of the photosensitive material for forming the optical surface relief. That is, this pretreatment is performed on the thin film of the photosensitive material for forming the optical surface relief formed as described above with a wavelength of 36.
By irradiating with light containing 5 nm ultraviolet light, the thin film contains a larger amount of one having a cis structure, and the photosensitivity of the thin film is further enhanced.

【0075】つぎに、本発明に係るSRG形成用薄膜を
用いて所定のレリーフ構造を形成し、そのレリーフ構造
について評価を行なった。まず、従来公知のスピンコー
ト法によってガラス基板上にSRG形成用薄膜を形成し
た。つぎに、前記SRG形成用薄膜の全面に、水銀ラン
プ等から照射される紫外線(波長が365nmの光を含
む)を照射して、このSRG薄膜形成用薄膜の構造をシ
ス型が多く含むように形成した。その後、図4に示すよ
うな光学装置を用いてこのSRG形成用薄膜にアルゴン
イオンレーザの干渉光(波長;458nm、出力;40
mW/cm2)を、入射角を7°(周期;2μm)、
3.5°(周期;4μm)として、5秒間照射して干渉
露光処理を施した。その結果、照射された前記紫外線の
干渉光の強度に分布に対応したパターンを有するレリー
フ構造が得られた。
Next, a predetermined relief structure was formed using the SRG forming thin film according to the present invention, and the relief structure was evaluated. First, a SRG forming thin film was formed on a glass substrate by a conventionally known spin coating method. Next, the entire surface of the SRG thin film-forming thin film is irradiated with ultraviolet rays (including light having a wavelength of 365 nm) emitted from a mercury lamp or the like so that the structure of the SRG thin film-forming thin film includes a large amount of cis type. Formed. After that, an interference light (wavelength: 458 nm, output: 40) of an argon ion laser is applied to the SRG forming thin film by using an optical device as shown in FIG.
mW / cm 2 ) at an incident angle of 7 ° (period: 2 μm),
Interference exposure processing was performed by irradiating at 3.5 ° (cycle; 4 μm) for 5 seconds. As a result, a relief structure having a pattern corresponding to the intensity distribution of the irradiated interference light of the ultraviolet rays was obtained.

【0076】(光表面レリーフ形成能の評価)以上のよ
うにして形成された本発明に係る光表面レリーフ形成用
感光性材料におけるレリーフ形成能について、以下のよ
うにして評価した。すなわち、図4に示すような光学装
置を用いて、前記のようにして形成された、光表面レリ
ーフ形成用感光性材料のレリーフ構造にHe−Neレー
ザ光(波長;632.8nm)を照射し、このレリーフ
構造の一次回折光の強度を測定した。そして、この一次
回折光の強度の回折効率を下記の式(I)を用いて算出
した。なお、このときの露光条件はいずれも、露光時間
を5秒間、露光の光強度を約200mJ/cm2とし
た。
(Evaluation of Light Surface Relief Forming Ability) The relief forming ability of the photosensitive material for light surface relief forming according to the present invention formed as described above was evaluated as follows. That is, using the optical device as shown in FIG. 4, the relief structure of the photosensitive material for forming the optical surface relief formed as described above is irradiated with He—Ne laser light (wavelength: 632.8 nm). The intensity of the first-order diffracted light of this relief structure was measured. Then, the diffraction efficiency of the intensity of this first-order diffracted light was calculated using the following formula (I). The exposure conditions at this time were an exposure time of 5 seconds and an exposure light intensity of about 200 mJ / cm 2 .

【0077】η=It/I0 …(I) 前記式(I)中、Itは前記レリーフ構造の一次回折光
の強度であり、I0はSRG形成用薄膜に入射する光の
強度である。その結果を表1に示す。また、図5は、こ
のようにして形成されたSRG形成用薄膜のレリーフ構
造について、AFM(Atomic Force Mi
croscope:原子間力顕微鏡)を用いて測定され
た光表面レリーフ形成用感光性材料におけるレリーフ構
造の凹凸パターンを示す図である。図5は、横軸が水平
方向の距離、縦軸が深さ方向の距離を表わす。図5に示
す結果より明らかなように、本発明に係る光表面レリー
フ形成用感光性材料はシャープな断面形状を有してい
る。
Η = I t / I 0 (I) In the formula (I), I t is the intensity of the first-order diffracted light of the relief structure, and I 0 is the intensity of light incident on the SRG-forming thin film. is there. The results are shown in Table 1. Further, FIG. 5 shows an AFM (Atomic Force Mi) of the relief structure of the SRG forming thin film thus formed.
It is a figure which shows the uneven | corrugated pattern of the relief structure in the photosensitive material for optical surface relief formation measured using croscope: atomic force microscope. In FIG. 5, the horizontal axis represents the distance in the horizontal direction, and the vertical axis represents the distance in the depth direction. As is clear from the results shown in FIG. 5, the photosensitive material for forming an optical surface relief according to the present invention has a sharp cross-sectional shape.

【0078】[0078]

【表2】 [Table 2]

【0079】表2に示すように、5秒間という比較的短
い時間で、強度が約200mJ/cm2という非常に小
さな露光量であっても、本発明に係るSRG形成用薄膜
は、2〜8%という一次回折光の効率を有していること
がわかる。また、図5に示すように、本発明に係るSR
G形成用薄膜に形成されたレリーフ構造は、サインカー
ブ状の明確なパターンを備えていることがわかる。図5
では、図2に示す6Az10−PEnの結果についての
み説明したが、このほかの本発明に係る光表面レリーフ
形成用感光性材料(アゾベンゼン誘導体)である、式
(1)のR1がCH3、R2がH、CH3、C25、R3
H、CH3、C25の各試料、並びに、式(2)のR1
−C613、R2がH、CH3、C25、R3がH、C
3、C25の各試料でも同様の結果が得られた。
As shown in Table 2, the SRG-forming thin film according to the present invention has a thickness of 2 to 8 even with a very small exposure amount of about 200 mJ / cm 2 in a relatively short time of 5 seconds. It can be seen that it has a first-order diffracted light efficiency of%. Further, as shown in FIG. 5, the SR according to the present invention
It can be seen that the relief structure formed on the G forming thin film has a clear sine curve pattern. Figure 5
Then, although only the result of 6Az10-PEn shown in FIG. 2 has been described, R 1 of the formula (1), which is another photosensitive material (azobenzene derivative) for forming a light surface relief according to the present invention, is CH 3 , Each sample in which R 2 is H, CH 3 , C 2 H 5 , R 3 is H, CH 3 , C 2 H 5 , and R 1 in the formula (2) is —C 6 H 13 , R 2 is H, CH 3 , C 2 H 5 , R 3 is H, C
Similar results were obtained with each of the H 3 and C 2 H 5 samples.

【0080】更に、このようにして作製した、前記レリ
ーフ構造を有する本発明に係るSRG形成用薄膜を暗室
に放置して、このレリーフ構造の安定性について調査し
た。その結果、このような露光処理によって形成された
レリーフ構造は、暗室では1ヶ月以上にわたって構造が
そのまま保持されることが確認された。
Further, the SRG-forming thin film according to the present invention having the relief structure thus produced was left in a dark room, and the stability of the relief structure was investigated. As a result, it was confirmed that the relief structure formed by such an exposure process was retained as it was for one month or more in a dark room.

【0081】一方、このようにして作製した、前記レリ
ーフ構造を有する本発明に係るSRG形成用薄膜に紫外
線を照射したり、あるいは、等方相への相転移温度以上
に加熱したりすると、表面レリーフ構造は消滅し、した
がって一次回折光の効率も0%にまで減少する。すなわ
ち、このように、本発明に係るレリーフ構造が形成され
たSRG形成用薄膜に紫外線を照射したり、あるいは、
等方相への相転移温度以上に加熱したりすることによっ
て、前記レリーフ構造を完全に消滅させて、元の平面に
再生することができる。
On the other hand, when the SRG-forming thin film according to the present invention having the above-mentioned relief structure thus produced is irradiated with ultraviolet rays or heated to a temperature higher than the phase transition temperature to the isotropic phase, the surface is The relief structure disappears and therefore the efficiency of the first order diffracted light is also reduced to 0%. That is, as described above, the thin film for SRG formation having the relief structure according to the present invention is irradiated with ultraviolet rays, or
By heating above the phase transition temperature to the isotropic phase, the relief structure can be completely extinguished, and the original plane can be regenerated.

【0082】このように、本発明に係るSRG形成用薄
膜にあっては、紫外線を照射して所定パターンを露光処
理することによって、表面にレリーフ構造が形成される
とともに、このようにして形成されたレリーフ構造は、
紫外線の照射または等方相への相転移温度以上の加熱を
行なうことによって完全に消滅させることができるた
め、所定パターンのレリーフ構造を書き込んだり、消去
したりすることが、繰り返し行なえる。
As described above, in the SRG-forming thin film according to the present invention, the relief structure is formed on the surface by irradiating the ultraviolet rays to expose the predetermined pattern, and the SRG-forming thin film is formed in this way. The relief structure is
Since it can be completely erased by irradiation with ultraviolet rays or heating at a temperature higher than the phase transition temperature to the isotropic phase, writing and erasing of a relief structure having a predetermined pattern can be repeated.

【0083】最後に、このようにして、本発明に係るS
RG形成用薄膜に形成された所定パターンのレリーフ構
造を比較的長期間にわたって、安定して保持するため
に、固定化する方法について説明する。本発明に係るS
RG形成用薄膜に形成された所定パターンのレリーフ構
造の固定化する方法の一つとして、本発明に係るSRG
形成用材料に含まれるオリゴオキシエチレンの末端構造
のOH基を利用し、蒸気中でアセタール化を行なうこと
により架橋構造を形成する方法が挙げられる。この方法
は、具体的には、以下のようにして行なわれる。
Finally, the S according to the present invention is thus obtained.
A method of immobilizing the relief structure having a predetermined pattern formed on the RG forming thin film in order to stably hold the relief structure for a relatively long period of time will be described. S according to the present invention
As one of the methods for fixing the relief structure having a predetermined pattern formed on the RG forming thin film, the SRG according to the present invention
A method of forming a crosslinked structure by acetalization in steam using the OH group of the terminal structure of oligooxyethylene contained in the forming material can be mentioned. This method is specifically performed as follows.

【0084】まず、6規定の塩酸水溶液とホルマリン
(30%、ホルムアルデヒド水溶液)とをそれぞれ所定
の容器に充填する。一方、前記本発明に係るSRG形成
用薄膜が形成されたガラス基板を所定の台に載置する。
前記所定の容器とガラス基板とを、例えば、図6に示す
ような反応槽内にセットし、この反応槽を密閉する。そ
の後、この反応槽内を所定温度に保持して、前記所定の
容器に充填された6Nの塩酸水溶液とホルマリン(30
%、ホルムアルデヒド水溶液)との混合溶液を蒸発させ
て所定時間、前記SRG形成用薄膜のアセタール化反応
を行なう。このアセタール化反応の反応式を以下の反応
式(3)に示す。
First, 6 N hydrochloric acid aqueous solution and formalin (30%, formaldehyde aqueous solution) are filled in predetermined containers. Meanwhile, the glass substrate on which the SRG-forming thin film according to the present invention is formed is placed on a predetermined table.
The predetermined container and the glass substrate are set in, for example, a reaction tank as shown in FIG. 6, and the reaction tank is closed. Then, the inside of the reaction vessel is maintained at a predetermined temperature, and the 6N hydrochloric acid aqueous solution and formalin (30
%, Formaldehyde aqueous solution) and the acetalization reaction of the SRG forming thin film is performed for a predetermined time. The reaction formula of this acetalization reaction is shown in the following reaction formula (3).

【0085】[0085]

【化11】 [Chemical 11]

【0086】その後、このようにしてアセタール化処理
が施された前記SRG形成用薄膜を水で洗浄する。この
ようにすれば、本発明に係るSRG形成用薄膜に形成さ
れたレリーフ構造は固定化されて、長期間にわたってそ
の構造が安定に保持される。このようにして、レリーフ
構造が形成された本発明に係るSRG形成用薄膜を架橋
したことにより、250℃の高温でもレリーフ構造が安
定に保持されるようになる。
After that, the SRG-forming thin film thus treated with acetal is washed with water. By doing so, the relief structure formed on the SRG-forming thin film according to the present invention is fixed, and the structure is stably maintained for a long period of time. By cross-linking the SRG-forming thin film according to the present invention having the relief structure formed in this manner, the relief structure can be stably maintained even at a high temperature of 250 ° C.

【0087】なお、ここでは、実施例として、図2に示
す6Az10−PEnについて説明したが、本発明はこ
の実施例のみに限定されるものではなく、前記の一般式
(1)、一般式(2)で表わされる高分子物質すべてに
ついて適用される。
Although 6Az10-PEn shown in FIG. 2 has been described as an example, the present invention is not limited to this example, and the general formula (1) and the general formula ( Applies to all polymeric substances represented by 2).

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明した通りに構成される本発明に
よれば、感光性を有するアゾベンセン骨格と、室温付近
でエラストマの特性を与えるオリゴエチレンオキシドの
部位を含む新規な高分子材料からなる光表面レリーフ形
成用感光性材料、およびこの感光性材料を用いた感光性
薄膜、並びにこの感光性材料を用いたレリーフ形成方法
が提供される。
According to the present invention constituted as described above, a photo-surface composed of a novel polymer material containing an azobenzene structure having photosensitivity and an oligoethylene oxide moiety which gives elastomeric properties at room temperature is obtained. Provided are a photosensitive material for forming a relief, a photosensitive thin film using the photosensitive material, and a relief forming method using the photosensitive material.

【0089】このような本発明に係る光表面レリーフ形
成用感光性材料は、光照射により高効率で側方移動が効
率的に促進されるので、現像処理を行なうことなく光照
射のみで所望のパターンを効率的に形成することが可能
である。更に、このように形成されたレリーフは、経時
的安定性を有するものである。
In the light-sensitive material for forming a light surface relief according to the present invention as described above, since the lateral movement is efficiently promoted by the light irradiation, the desired material can be obtained only by the light irradiation without the development treatment. It is possible to efficiently form the pattern. Furthermore, the relief thus formed has stability over time.

【0090】また、本発明に係る光表面レリーフ形成用
感光性材料は、必要に応じて、オリゴエチレンオキシド
の部位を含み、かつその長さを適宜調節して、この感光
性材料から形成された感光性薄膜に室温でエラストマと
しての特性を与えるとともに、末端の水酸基でホルマリ
ン架橋を形成することにより所定パターン構造を有する
レリーフが形成された感光性薄膜を固定化したり、ある
いは、オリゴエチレンオキシドの部位を含まずに、レリ
ーフの形成効率を適度に低くして、より高い寸法精度で
レリーフ形成を行なうことができる。
The photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention comprises a photosensitive material formed from this photosensitive material, if necessary, containing an oligoethylene oxide site and appropriately adjusting the length thereof. It imparts the properties of an elastic thin film at room temperature as an elastomer and immobilizes a photosensitive thin film on which a relief having a predetermined pattern structure is formed by forming a formalin bridge with a hydroxyl group at the terminal, or containing a site of oligoethylene oxide. Instead, the relief forming efficiency can be appropriately lowered, and the relief can be formed with higher dimensional accuracy.

【0091】更に、前記の本発明に係る光表面レリーフ
形成用感光性材料は、化学構造の末端に備わる水酸基で
ホルマリン架橋を形成することにより、所定パターン構
造を有するレリーフの構造を固定化することができる。
このように形成されたレリーフは、熱的、経時的および
各種の有機溶剤に対して安定性を有するものである。
Furthermore, in the above-mentioned photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention, the structure of the relief having a predetermined pattern structure is fixed by forming a formalin bridge with a hydroxyl group provided at the end of the chemical structure. You can
The relief thus formed is stable with respect to heat, aging and various organic solvents.

【0092】また、前記の本発明に係る光表面レリーフ
形成用感光性材料を用いた感光性薄膜は、本発明に係る
レリーフ形成方法により、光化学反応による情報の書込
みと消去とを繰り返し行なうことが可能な書換え型(前
記架橋処理前)、または、前記レリーフの固定化を施す
ことにより長期間にわたって所定のレリーフ構造を安定
に保持することが可能な1回書込み型(前記架橋処理
後)のホログラム記録材料を提供することができる。
A photosensitive thin film using the photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention can be repeatedly written and erased by a photochemical reaction by the relief forming method according to the present invention. Rewritable holograms (before the crosslinking treatment) or single write-in type holograms (after the crosslinking treatment) that can stably retain a predetermined relief structure for a long period of time by immobilizing the reliefs. A recording material can be provided.

【0093】そして、このような本発明に係る光表面レ
リーフ形成用感光性材料は、ホログラフィック画像、光
強度を変調させるためのフェーズマスク、偏光方位の識
別素子、液晶配向膜、配向性高分子膜、および導波路カ
ップラ(光の導入部、光の出力部)等の各種の光を利用
する構成部材に適用することが可能である。
The photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention is a holographic image, a phase mask for modulating the light intensity, a polarization orientation identification element, a liquid crystal alignment film, an alignment polymer. The present invention can be applied to various types of light-using components such as a film and a waveguide coupler (light introducing portion, light outputting portion).

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料
を合成するための一例のフローである。
FIG. 1 is an example flow for synthesizing a photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention.

【図2】本発明の実施例である光表面レリーフ形成用感
光性材料(6Az10−PEn)を合成したフローであ
る。
FIG. 2 is a flow of synthesizing a photosensitive material (6Az10-PEn) for forming a light surface relief that is an example of the present invention.

【図3】本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料
の薄膜に光を照射して露光処理を施すために用いられる
一例の光学装置の模式図である。
FIG. 3 is a schematic view of an example of an optical device used for irradiating a thin film of a photosensitive material for forming a light surface relief according to the present invention with light to perform an exposure process.

【図4】本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料
の薄膜に形成されたレリーフ構造の一次回折光の効率を
評価するために用いた光学装置の模式図である。
FIG. 4 is a schematic view of an optical device used for evaluating the efficiency of first-order diffracted light of a relief structure formed on a thin film of a light-sensitive material for forming an optical surface relief according to the present invention.

【図5】本発明に係る光表面レリーフ形成用感光性材料
の薄膜に形成されたレリーフ構造について、AFM(A
tomic Force Microscope:原子
間力顕微鏡)で得られたレリーフ構造の凹凸パターンの
測定結果を示すグラフである。
FIG. 5 shows an AFM (A) for a relief structure formed on a thin film of a photosensitive material for forming an optical surface relief according to the present invention.
It is a graph which shows the measurement result of the uneven | corrugated pattern of the relief structure obtained by the atomic force microscope (atomic force microscope).

【図6】本発明に係る光表面形正用感光性材料にアセタ
ール化処理を施すために用いられる一例の反応槽の模式
図である。
FIG. 6 is a schematic view of an example of a reaction tank used for applying an acetalization treatment to the light surface type positive photosensitive material according to the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03F 7/004 521 G03F 7/004 521 G03H 1/02 G03H 1/02 (72)発明者 是津 信行 神奈川県横浜市緑区長津田町4259 東京工 業大学内 (72)発明者 生方 俊 神奈川県横浜市青葉区松風台47−11 Fターム(参考) 2H025 AA01 AB20 AC01 BH05 FA03 2K008 AA04 BB01 BB04 DD12 DD14 FF13 HH06 HH18 HH25 4J027 AC03 AJ02 BA13 CB09 CD10 4J100 AL08P AL08Q BA02Q BA03P BA08P BA45Q BC43Q DA61 JA38 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03F 7/004 521 G03F 7/004 521 G03H 1/02 G03H 1/02 (72) Inventor Kozu Nobuyuki Kanagawa 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Tokyo (72) Inventor Shun Satoshi Ikata 47-11 Matsufudai, Aoba-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 2H025 AA01 AB20 AC01 BH05 FA03 2K008 AA04 BB01 BB04 DD12 DD14 FF13 HH06 HH18 HH25 4J027 AC03 AJ02 BA13 CB09 CD10 4J100 AL08P AL08Q BA02Q BA03P BA08P BA45Q BC43Q DA61 JA38

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一般式(1) 【化1】 (式(1)中、R1はアルキル基、アルコキシ基、ハロ
ゲン化アルキル基およびハロゲン化アルコキシ基の中か
ら選ばれた1種であり、R2、R3は互いに独立してHま
たはアルキル基であり、nは1以上の数であり、xは0
<x<1を満たす数である。)で表されるアゾベンゼン
誘導体。
1. A compound represented by the general formula (1): (In the formula (1), R 1 is one selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group and a halogenated alkoxy group, and R 2 and R 3 are independently H or an alkyl group. Where n is a number greater than or equal to 1 and x is 0
It is a number that satisfies <x <1. ) An azobenzene derivative represented by.
【請求項2】 一般式(2) 【化2】 (式(2)中、R1はアルキル基、アルコキシ基、ハロ
ゲン化アルキル基、およびハロゲン化アルコキシ基の中
から選ばれた1種であり、R2、R3は互いに独立してH
またはアルキル基であり、xは0<x<1を満たす数で
ある。)で表されるアゾベンゼン誘導体。
2. A general formula (2): (In the formula (2), R 1 is one kind selected from an alkyl group, an alkoxy group, a halogenated alkyl group, and a halogenated alkoxy group, and R 2 and R 3 are independently H.
Alternatively, it is an alkyl group, and x is a number satisfying 0 <x <1. ) An azobenzene derivative represented by.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載のアゾベ
ンゼン誘導体から構成された光表面レリーフ形成用感光
性材料。
3. A photosensitive material for forming a light surface relief, which is composed of the azobenzene derivative according to claim 1 or 2.
【請求項4】 請求項3に記載の光表面レリーフ形成用
感光性材料を用いて形成された感光性薄膜。
4. A photosensitive thin film formed using the photosensitive material for forming a light surface relief according to claim 3.
【請求項5】 請求項3に記載の光表面レリーフ形成用
感光性材料を用いて所定パターンを有するレリーフを形
成する方法であって、(A1)前記光表面レリーフ形成
用感光性材料を所定の有機溶剤に溶解させて、感光性材
料の溶液を調製し、この感光性材料の溶液をスピンコー
ト法によって所定の基板上に塗布し、感光性材料の塗布
膜を形成する工程と、(A2)前記塗布膜が形成された
基板に所定波長の光を照射して、干渉露光の前処理を施
す工程と、(A3)前記前処理が施された基板に対し、
所定パターンを有するマスクを介して干渉露光を行なう
工程と、を含むことを特徴とする光表面レリーフ形成用
感光性材料を用いたレリーフ形成方法。
5. A method of forming a relief having a predetermined pattern by using the photosensitive material for forming a light surface relief according to claim 3, wherein (A1) the photosensitive material for forming a light surface relief is formed into a predetermined shape. A step of preparing a solution of a photosensitive material by dissolving it in an organic solvent, applying the solution of the photosensitive material onto a predetermined substrate by a spin coating method to form a coating film of the photosensitive material, (A2) Irradiating the substrate on which the coating film is formed with light of a predetermined wavelength to perform a pretreatment of interference exposure; and (A3) the pretreated substrate,
A step of performing interference exposure through a mask having a predetermined pattern, and a relief forming method using a photosensitive material for forming a light surface relief.
【請求項6】 請求項3に記載の光表面レリーフ形成用
感光性材料を用いて所定パターンを有するレリーフを形
成する方法であって、(B1)所定の液体表面に前記光
表面レリーフ形成用感光性材料の浮遊単分子層を形成
し、この浮遊単分子層を所定の基板に転移させてこの基
板上に高秩序単分子層形成させるラングミュアーブロジ
ェット膜形成法により、感光性材料の単分子膜を形成す
る工程と、(B2)前記塗布膜が形成された基板に所定
波長の光を照射して、干渉露光の前処理を施す工程と、
(B3)前記前処理が施された基板に対し、所定パター
ンを有するマスクを介して干渉露光を行なう工程と、を
含むことを特徴とする光表面レリーフ形成用感光性材料
を用いたレリーフ形成方法。
6. A method for forming a relief having a predetermined pattern by using the photosensitive material for forming a light surface relief according to claim 3, wherein (B1) the photosensitive material for forming a light surface relief is formed on a predetermined liquid surface. Of a photosensitive material by a Langmuir-Blodgett film formation method in which a floating monolayer of a photosensitive material is formed, and the floating monolayer is transferred to a predetermined substrate to form a highly ordered monolayer on the substrate. A step of forming a film, and (B2) a step of irradiating the substrate on which the coating film is formed with light of a predetermined wavelength to perform pretreatment of interference exposure,
(B3) a step of subjecting the pretreated substrate to interference exposure through a mask having a predetermined pattern, and a relief forming method using a photosensitive material for forming an optical surface relief. .
【請求項7】 請求項1または請求項2に記載のアゾベ
ンゼン誘導体から構成されたエラストマ。
7. An elastomer composed of the azobenzene derivative according to claim 1 or 2.
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