JP2012088643A - Holographic optical element and method for manufacturing the same - Google Patents

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和彦 上田
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由起子 長坂
Morimichi Ito
盛通 伊藤
Takeshi Ebara
毅 江原
Naoki Shiba
直樹 芝
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a holographic optical element having favorable element characteristics while dissolving harmful effects brought by drying of a photosensitive material for forming a photosensitive recording layer; and to provide a method for manufacturing the same.SOLUTION: A holographic optical element 10 includes: a substrate 110 having translucency; a photosensitive recording layer 120 which is provided on the substrate 110 and on which an interference fringe is formed; a substrate 140 provided on the other side of the substrate 110 with respect to the photosensitive recording layer 120 and having the translucency; and an adhesion layer 130 provided between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140 and having the translucency. The refraction index of the adhesion layer 130 is substantially equal to the refraction index of the photosensitive recording layer 120.

Description

この発明は、ホログラム光学素子およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a hologram optical element and a method for manufacturing the same.

従来のホログラム光学素子に関して、たとえば、特開平8−211822号公報には、干渉縞記録時におけるホログラム感光材料の変形を防止し、回折効率が高く、かつホログラムの製造を容易にすることを目的としたホログラム感光材料が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示されたホログラム感光材料においては、基板フィルムの表側面に、ホログラムを形成するための感光層が形成されている。基板フィルムの裏側面には、ホログラム感光材料の湾曲を防止できる程度に感光層と等しい収縮率と膨張率とを有する湾曲防止層が形成されている。   With respect to a conventional hologram optical element, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-21822 aims to prevent deformation of the hologram photosensitive material during interference fringe recording, to have high diffraction efficiency, and to facilitate the manufacture of the hologram. A hologram photosensitive material is disclosed (Patent Document 1). In the hologram photosensitive material disclosed in Patent Document 1, a photosensitive layer for forming a hologram is formed on the front side surface of a substrate film. An anti-bending layer having a shrinkage rate and an expansion rate equal to those of the photosensitive layer is formed on the back surface of the substrate film to the extent that the hologram photosensitive material can be prevented from being bent.

特開平8−211822号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-21822

近年、ホログラム光学素子は、高密度記録素子としてだけでなく、3次元ディスプレイもしくは光変調素子としての利用が考えられており、盛んにその研究が行なわれている。   In recent years, a hologram optical element is considered to be used not only as a high-density recording element but also as a three-dimensional display or a light modulation element, and has been actively studied.

図33から図36は、ホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。ホログラム光学素子の製造方法について簡単に説明すると、まず、基板560上に感光性材料を塗布し、これを乾燥させることにより感光性記録層520を得る(図33)。乾燥工程の後、別の基板510を、感光性記録層520が基板510と基板560との間で挟まれるように配置する(図34)。   33 to 36 are cross-sectional views showing the steps of the method for manufacturing a hologram optical element. A method for manufacturing the hologram optical element will be briefly described. First, a photosensitive material is applied on a substrate 560 and dried to obtain a photosensitive recording layer 520 (FIG. 33). After the drying step, another substrate 510 is arranged so that the photosensitive recording layer 520 is sandwiched between the substrate 510 and the substrate 560 (FIG. 34).

基板510および基板560は、記録用の可干渉光570が透過可能なように透明でなければならない。可干渉光570を用い、感光性記録層520に対して二光束干渉露光を実施する。この露光工程により、感光性記録層520の露光領域521に干渉縞を形成する(図35)。可干渉性を有しないポストキュア光571を用い、露光領域521以外の部分に対して露光することでポストキュアを行なう。(図36)。ポストキュア光571としては、たとえば、ランプ光もしくはLED(Light Emitting Diode)光が利用される。以上の工程により、ホログラム光学素子が完成する。   The substrate 510 and the substrate 560 must be transparent so that the coherent light 570 for recording can be transmitted. Two-beam interference exposure is performed on the photosensitive recording layer 520 using the coherent light 570. By this exposure step, interference fringes are formed in the exposure region 521 of the photosensitive recording layer 520 (FIG. 35). Post-cure is performed by exposing a portion other than the exposure region 521 using post-cure light 571 having no coherence. (FIG. 36). As the post-cure light 571, for example, lamp light or LED (Light Emitting Diode) light is used. The hologram optical element is completed through the above steps.

しかしながら、上記のホログラム光学素子の製造方法においては、基板560上に塗布した感光性材料を乾燥させる際に、感光性材料が熱や力などによって収縮する。この収縮の影響が大きい場合、収縮に伴う感光性材料の変形が、ホログラム光学素子の性能にまで影響することになる。   However, in the above method for manufacturing a hologram optical element, when the photosensitive material coated on the substrate 560 is dried, the photosensitive material shrinks due to heat, force, or the like. When the influence of this contraction is large, the deformation of the photosensitive material accompanying the contraction affects the performance of the hologram optical element.

すなわち、図33および図34中に示すように、基板560上に塗布した感光性材料を乾燥させる際、溶媒の蒸発および重合の進行によって、感光性記録層520の面内には圧縮応力580が残存する。図35中に示すように、この状態で感光性記録層520に対して露光工程を実施すると、露光領域521においてのみ圧縮応力580が解放される。その結果、露光領域521が周囲の露光されていない部分から圧縮されることにより、感光性記録層520が変形する。この場合、ホログラム光学素子の回折効率が低下したり、回折光や透過光の波面が歪んだりする懸念が生じるため、ホログラム光学素子の性能上好ましくない。また、湾曲した感光性記録層520によって,ホログラム光学素子の取り扱いに支障を来す場合がある。   That is, as shown in FIGS. 33 and 34, when the photosensitive material applied on the substrate 560 is dried, a compressive stress 580 is generated in the surface of the photosensitive recording layer 520 due to evaporation of the solvent and polymerization. Remains. As shown in FIG. 35, when the exposure process is performed on the photosensitive recording layer 520 in this state, the compressive stress 580 is released only in the exposure region 521. As a result, the photosensitive region 520 is deformed by compressing the exposed area 521 from the surrounding unexposed portion. In this case, there is a concern that the diffraction efficiency of the hologram optical element is lowered or the wave front of the diffracted light or transmitted light is distorted, which is not preferable in terms of the performance of the hologram optical element. Further, the curved photosensitive recording layer 520 may hinder the handling of the hologram optical element.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、感光性記録層を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性が得られるホログラム光学素子およびその製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and a hologram optical element capable of obtaining good element characteristics while eliminating the adverse effects associated with drying of a photosensitive material for forming a photosensitive recording layer, and The manufacturing method is provided.

この発明に従ったホログラム光学素子は、透光性を有する第1基板と、第1基板上に設けられ、干渉縞が形成される感光性記録層と、感光性記録層に対して第1基板の反対側に設けられ、透光性を有する第2基板と、感光性記録層と第2基板との間に設けられ、透光性を有する緩衝層とを備える。緩衝層の屈折率と、感光性記録層の屈折率とは略同じである。   A hologram optical element according to the present invention includes a first substrate having translucency, a photosensitive recording layer provided on the first substrate, on which interference fringes are formed, and the first substrate with respect to the photosensitive recording layer. And a second substrate having translucency, and a buffer layer having translucency provided between the photosensitive recording layer and the second substrate. The refractive index of the buffer layer and the refractive index of the photosensitive recording layer are substantially the same.

このように構成されたホログラム光学素子によれば、ホログラム光学素子の製造時、緩衝層に、感光性記録層と第2基板との間に隙間を設けることなく両者を密着させる機能を持たせたり、感光性記録層に発生する内部応力を吸収する機能を持たせたりすることができる。この際、緩衝層の屈折率と感光性記録層の屈折率とが略同じであるため、緩衝層と感光性記録層との境界で光が反射することを抑制できる。結果、感光性記録層を形成するための感光性材料の乾燥に伴って生じる弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   According to the hologram optical element configured as described above, at the time of manufacturing the hologram optical element, the buffer layer may have a function of bringing both into close contact without providing a gap between the photosensitive recording layer and the second substrate. It is possible to provide a function of absorbing internal stress generated in the photosensitive recording layer. At this time, since the refractive index of the buffer layer and the refractive index of the photosensitive recording layer are substantially the same, it is possible to suppress the reflection of light at the boundary between the buffer layer and the photosensitive recording layer. As a result, good element characteristics can be obtained while eliminating the adverse effects caused by the drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer.

また好ましくは、ホログラム光学素子は、第1基板上に設けられ、第1基板と感光性記録層との間に配置され、干渉縞が形成される別の感光性記録層と、別の感光性記録層と感光性記録層との間に設けられ、透光性を有する別の緩衝層とをさらに備える。別の緩衝層の屈折率と、別の感光性記録層の屈折率とは、緩衝層および感光性記録層の屈折率と略同じである。   Preferably, the hologram optical element is provided on the first substrate and is disposed between the first substrate and the photosensitive recording layer, and another photosensitive recording layer on which interference fringes are formed, and another photosensitive property. Another buffer layer provided between the recording layer and the photosensitive recording layer and having translucency is further provided. The refractive index of another buffer layer and the refractive index of another photosensitive recording layer are substantially the same as the refractive index of the buffer layer and the photosensitive recording layer.

このように構成されたホログラム光学素子によれば、上記効果を奏しつつ、単一のホログラム光学素子に、波長の異なる光による複数の干渉縞を形成することが可能となる。   According to the hologram optical element configured as described above, it is possible to form a plurality of interference fringes by light having different wavelengths on a single hologram optical element while exhibiting the above effects.

また好ましくは、第1基板および第2基板は、感光性記録層よりも高いガスバリア性を有する。このように構成されたホログラム光学素子によれば、基板を透過した酸素に起因して、感光性記録層の露光時に干渉縞の形成が阻害されたり、基板を透過した水分に起因して、感光性記録層が劣化したりすることを抑制できる。   Preferably, the first substrate and the second substrate have higher gas barrier properties than the photosensitive recording layer. According to the hologram optical element configured as described above, the formation of interference fringes is hindered during exposure of the photosensitive recording layer due to oxygen transmitted through the substrate, or due to moisture transmitted through the substrate. Deterioration of the recording layer can be suppressed.

また好ましくは、第1基板および第2基板は、感光性記録層よりも高い硬度を有する。このように構成されたホログラム光学素子によれば、ホログラム光学素子の機械的強度を確保することにより、耐衝撃性や耐擦傷性を高めることができる。   Preferably, the first substrate and the second substrate have higher hardness than the photosensitive recording layer. According to the hologram optical element configured as described above, it is possible to improve impact resistance and scratch resistance by ensuring the mechanical strength of the hologram optical element.

この発明に従ったホログラム光学素子の製造方法は、仮基板上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層を形成する工程と、第1基板を、仮基板と第1基板との間に感光性記録層が配置されるように設ける工程と、可干渉光の照射によって、感光性記録層に干渉縞を形成する工程と、感光性記録層に干渉縞を形成する工程の後、感光性記録層から仮基板を剥離する工程と、透光性を有する緩衝層および第2基板を準備し、仮基板が剥離された感光性記録層の表面上に、緩衝層を介して第2基板を重ね合わせる工程とを備える。仮基板の熱膨張係数と、感光性材料の熱膨張係数とは略同じである。   The method for manufacturing a hologram optical element according to the present invention includes a step of forming a photosensitive recording layer by applying a photosensitive material on a temporary substrate and drying the material; A step of providing the photosensitive recording layer between the first substrate, a step of forming interference fringes on the photosensitive recording layer by irradiation with coherent light, and forming an interference fringe on the photosensitive recording layer A step of peeling the temporary substrate from the photosensitive recording layer, a buffer layer having translucency and a second substrate are prepared, and the buffer layer is formed on the surface of the photosensitive recording layer from which the temporary substrate has been peeled off. And a step of superimposing the second substrate through the substrate. The thermal expansion coefficient of the temporary substrate and the thermal expansion coefficient of the photosensitive material are substantially the same.

このように構成されたホログラム光学素子の製造方法によれば、仮基板の熱膨張係数と、感光性材料の熱膨張係数とが略同じであるため、仮基板上に塗布した感光性材料を乾燥させる際に、感光性材料の温度変化に伴う変形に追随させて仮基板を変形させることができる。これにより、感光性記録層に内部応力が発生することを抑制できる。   According to the method for manufacturing a hologram optical element configured as described above, the thermal expansion coefficient of the temporary substrate and the thermal expansion coefficient of the photosensitive material are substantially the same, so the photosensitive material applied on the temporary substrate is dried. In this case, the temporary substrate can be deformed following the deformation accompanying the temperature change of the photosensitive material. Thereby, it can suppress that an internal stress generate | occur | produces in the photosensitive recording layer.

また、仮基板が剥離された感光性記録層の表面上に、緩衝層を介して第2基板を積層することにより、感光性記録層と第2基板との間に隙間を設けることなく、感光性記録層に対して第2基板を重ね合わせることができる。この際、緩衝層を介して第2基板を重ね合わせる工程を、感光性記録層に干渉縞を形成する工程の後に実施するため、可干渉光の照射によって変形した感光性記録層の形状に追随させて緩衝層を設けることができる。   Further, by laminating the second substrate on the surface of the photosensitive recording layer from which the temporary substrate has been peeled off via a buffer layer, the photosensitive recording layer can be exposed without providing a gap between the photosensitive recording layer and the second substrate. The second substrate can be overlaid on the recording layer. At this time, the step of superimposing the second substrate via the buffer layer is performed after the step of forming the interference fringes on the photosensitive recording layer, so that the shape of the photosensitive recording layer deformed by the irradiation of coherent light is followed. Thus, a buffer layer can be provided.

したがって、感光性記録層を形成するための感光性材料の乾燥に伴って生じる弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   Therefore, good element characteristics can be obtained while eliminating the adverse effects caused by the drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer.

以上に説明したように、この発明に従えば、感光性記録層を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性が得られるホログラム光学素子およびその製造方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, there is provided a hologram optical element capable of obtaining good element characteristics and a method for producing the same while eliminating the adverse effects associated with drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer. Can be provided.

この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の第5工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 1 of this invention. 基板材料の種類と、回折効率およびビームパターンの測定結果とを示す表である。It is a table | surface which shows the kind of board | substrate material, and the measurement result of diffraction efficiency and a beam pattern. 比較例1において、露光領域の様子を示す図である。In comparative example 1, it is a figure which shows the mode of an exposure area | region. この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hologram optical element in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第5工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の第6工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 6th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. 図11中のホログラム光学素子の変形例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing a modification of the hologram optical element in FIG. 11. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the modification of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the modification of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the modification of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the modification of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の第5工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process of the modification of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the hologram optical element in Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of the hologram optical element in Embodiment 5 of this invention. ホログラム光学素子の製造方法の第1工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of a hologram optical element. ホログラム光学素子の製造方法の第2工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of a hologram optical element. ホログラム光学素子の製造方法の第3工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of a hologram optical element. ホログラム光学素子の製造方法の第4工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of a hologram optical element.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.

(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子を示す断面図である。図1を参照して、本実施の形態におけるホログラム光学素子10は、基板110と、基板140と、感光性記録層120と、密着層130と、スペーサ151とを有する。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view showing a hologram optical element according to Embodiment 1 of the present invention. Referring to FIG. 1, hologram optical element 10 in the present exemplary embodiment includes substrate 110, substrate 140, photosensitive recording layer 120, adhesion layer 130, and spacer 151.

基板110および基板140は、互いに間隔を設けて配置されている。基板110および基板140は、それぞれ、各基板が有する複数の側面のうち最も大きい面積を有する側面として、主表面110aおよび主表面140aを有する。基板110および基板140は、主表面110aと主表面140aとが向かい合わせとなるように配置されている。   The board | substrate 110 and the board | substrate 140 are arrange | positioned at intervals. Substrate 110 and substrate 140 each have main surface 110a and main surface 140a as side surfaces having the largest area among the plurality of side surfaces of each substrate. Substrate 110 and substrate 140 are arranged such that main surface 110a and main surface 140a face each other.

感光性記録層120は、基板110上に設けられている。感光性記録層120は、基板110の主表面110aに設けられている。感光性記録層120は、基板110と基板140との間に配置されている。   The photosensitive recording layer 120 is provided on the substrate 110. The photosensitive recording layer 120 is provided on the main surface 110 a of the substrate 110. The photosensitive recording layer 120 is disposed between the substrate 110 and the substrate 140.

感光性記録層120に対する記録光(信号光・参照光)の照射によって、感光性記録層120の露光領域121には干渉縞が形成されている。再生時には、露光領域121に再生光を照射し、干渉縞で回折された光のパターンを読み取ることによって感光性記録層120に記録されたデータを再生する。   Interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120 by irradiation of the recording light (signal light / reference light) to the photosensitive recording layer 120. At the time of reproduction, the exposure area 121 is irradiated with reproduction light, and the data recorded on the photosensitive recording layer 120 is reproduced by reading the light pattern diffracted by the interference fringes.

密着層130は、感光性記録層120と基板140との間に配置されている。密着層130は、基板140の主表面140aに設けられている。密着層130は、感光性記録層120に接触して設けられている。感光性記録層120および密着層130は、基板110と基板140との間に挟持されている。   The adhesion layer 130 is disposed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140. The adhesion layer 130 is provided on the main surface 140 a of the substrate 140. The adhesion layer 130 is provided in contact with the photosensitive recording layer 120. The photosensitive recording layer 120 and the adhesion layer 130 are sandwiched between the substrate 110 and the substrate 140.

スペーサ151は、基板110と基板140との間に挟持されている。スペーサ151は、基板110の主表面110aおよび基板140の主表面140aに接触して設けられている。スペーサ151は、基板110と基板140との間の距離を一定に保持するように設けられている。なお、スペーサ151はホログラム光学素子10の必須の構成ではない。   The spacer 151 is sandwiched between the substrate 110 and the substrate 140. Spacer 151 is provided in contact with main surface 110 a of substrate 110 and main surface 140 a of substrate 140. The spacer 151 is provided so as to keep the distance between the substrate 110 and the substrate 140 constant. The spacer 151 is not an essential component of the hologram optical element 10.

感光性記録層120は、感光性材料から形成されている。すなわち、感光性記録層120は、光の作用によって物理的もしくは化学的な変化を生ずる樹脂から形成されている。一例を挙げれば、感光性記録層120は、アクリルまたはポリエチレンテレフタレート(PET)などの基剤に、重合開始剤および増感剤などの添加剤を加えた感光性樹脂から形成されている。   The photosensitive recording layer 120 is formed from a photosensitive material. That is, the photosensitive recording layer 120 is formed from a resin that undergoes a physical or chemical change by the action of light. For example, the photosensitive recording layer 120 is formed of a photosensitive resin obtained by adding an additive such as a polymerization initiator and a sensitizer to a base such as acrylic or polyethylene terephthalate (PET).

密着層130は、樹脂材料から形成されている。密着層130は、感光性記録層120に対する記録光および再生光が密着層130を透過可能なように、透光性を有する。密着層130は、可干渉光が照射された場合にも干渉縞が形成されない特性を備える樹脂から形成されている。   The adhesion layer 130 is formed from a resin material. The adhesion layer 130 has translucency so that recording light and reproduction light for the photosensitive recording layer 120 can pass through the adhesion layer 130. The adhesion layer 130 is formed of a resin having a characteristic that interference fringes are not formed even when coherent light is irradiated.

本実施の形態におけるホログラム光学素子10においては、感光性記録層120の屈折率と密着層130の屈折率とが略同じである。そのような一例としては、感光性記録層120が、基剤としてのアクリルに各種の添加剤を加えた感光性樹脂から形成される場合に、密着層130は、感光性記録層120を形成する感光性樹脂の基剤と同じアクリルから形成される。また、別の例としては、密着層130を形成する樹脂材料に屈折率を調整するための添加剤を加えることによって、感光性記録層120の屈折率と密着層130の屈折率とが同じに調整される。   In hologram optical element 10 in the present embodiment, the refractive index of photosensitive recording layer 120 and the refractive index of adhesive layer 130 are substantially the same. As one example, when the photosensitive recording layer 120 is formed from a photosensitive resin obtained by adding various additives to acrylic as a base, the adhesion layer 130 forms the photosensitive recording layer 120. It is formed from the same acrylic as the base of the photosensitive resin. As another example, the refractive index of the photosensitive recording layer 120 and the refractive index of the adhesive layer 130 are made the same by adding an additive for adjusting the refractive index to the resin material forming the adhesive layer 130. Adjusted.

基板110および基板140は、ガラスなどの無機材料から形成されている。基板110および基板140は、感光性記録層120に対する記録光および再生光が各基板を透過可能なように、透光性を有する。   The substrate 110 and the substrate 140 are made of an inorganic material such as glass. The substrate 110 and the substrate 140 have translucency so that recording light and reproduction light for the photosensitive recording layer 120 can pass through each substrate.

続いて、図1中のホログラム光学素子10を製造する場合を想定して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法の工程について説明する。図2から図6は、この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。   Subsequently, assuming the case where the hologram optical element 10 in FIG. 1 is manufactured, the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the present embodiment will be described. 2 to 6 are cross-sectional views showing the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the first embodiment of the present invention.

図2を参照して、まず、基板160を準備する。本実施の形態では、基板160は、感光性記録層120を得るための感光性材料の乾燥工程時に、その感光性材料を支持するための仮基板として用いられている。基板160は、樹脂材料から形成されている。基板160は、樹脂フィルムから形成されている。基板160は、たとえば、アクリルやPET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフレタート)から形成されている。   Referring to FIG. 2, first, a substrate 160 is prepared. In the present embodiment, the substrate 160 is used as a temporary substrate for supporting the photosensitive material during the drying process of the photosensitive material for obtaining the photosensitive recording layer 120. The substrate 160 is made of a resin material. The substrate 160 is formed from a resin film. The substrate 160 is made of, for example, acrylic, PET (polyethylene terephthalate), or PEN (polyethylene naphthalate).

基板160上に感光性材料を塗布する。本実施の形態では、バーコートにて基板160上に感光性材料を塗布する。次に、基板160をオーブンにて加熱することにより、感光性材料を乾燥させ、感光性記録層120を得る。   A photosensitive material is applied on the substrate 160. In this embodiment mode, a photosensitive material is applied onto the substrate 160 by bar coating. Next, the photosensitive material is dried by heating the substrate 160 in an oven, and the photosensitive recording layer 120 is obtained.

図3を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板110を、感光性記録層120が基板110と基板160との間で挟まれるように配置する。この際、基板110と基板160との間の感光性記録層120の傍らにスペーサ152を配置する。この状態で、基板110と基板160とを近接させる方向に加熱プレスする。これにより、感光性記録層120を軟化、成形し、感光性記録層120の膜厚の調整と、感光性記録層120の表面形状の精度確保とを実施する。   Referring to FIG. 3, next, a substrate 110 made of an inorganic material such as glass is disposed so that the photosensitive recording layer 120 is sandwiched between the substrate 110 and the substrate 160. At this time, a spacer 152 is disposed beside the photosensitive recording layer 120 between the substrate 110 and the substrate 160. In this state, the substrate 110 and the substrate 160 are heated and pressed in a direction in which they are brought close to each other. Thereby, the photosensitive recording layer 120 is softened and molded, and the film thickness of the photosensitive recording layer 120 is adjusted and the accuracy of the surface shape of the photosensitive recording layer 120 is ensured.

なお、スペーサ152は、感光性記録層120の膜厚調整のために用いたが、感光性材料の塗布時のコート条件や、感光性材料の乾燥後の加熱プレス条件により膜厚調整が可能であれば、省略することができる。   The spacer 152 was used to adjust the film thickness of the photosensitive recording layer 120. However, the film thickness can be adjusted according to the coating conditions at the time of applying the photosensitive material and the heating press conditions after drying the photosensitive material. If there is, it can be omitted.

次に、このように作製した基材に対して、可干渉光170による二光束干渉露光を実施する。可干渉光170が基板110を通じて感光性記録層120に照射されることにより、感光性記録層120の露光領域121に干渉縞を形成する。その後、可干渉性を有しないポストキュア光を用いて、露光領域121以外の部分に対して露光することにより、ポストキュア工程を実施する。   Next, two-beam interference exposure using coherent light 170 is performed on the base material thus manufactured. By irradiating the photosensitive recording layer 120 with the coherent light 170 through the substrate 110, interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120. Thereafter, a post-cure process is performed by exposing a portion other than the exposure region 121 using post-cure light having no coherence.

図4を参照して、ポストキュア工程を実施した後、感光性記録層120から基板160を剥離する。この剥離工程により、感光性記録層120は、基板160が剥離された表面120aを有する。   Referring to FIG. 4, after performing the post-cure process, the substrate 160 is peeled from the photosensitive recording layer 120. By this peeling step, the photosensitive recording layer 120 has a surface 120a from which the substrate 160 has been peeled off.

図5を参照して、ガラスなどの無機材料からなる基板140を準備する。基板140上に密着層130を形成するための樹脂材料を塗布する。密着層130が感光性記録層120の表面120aと接触するように、基板140を基板110に対して重ね合わせる。この際、基板110と基板140との間の感光性記録層120および密着層130の傍らにスペーサ151を配置する。   Referring to FIG. 5, a substrate 140 made of an inorganic material such as glass is prepared. A resin material for forming the adhesion layer 130 is applied on the substrate 140. The substrate 140 is overlaid on the substrate 110 so that the adhesion layer 130 contacts the surface 120 a of the photosensitive recording layer 120. At this time, the spacer 151 is disposed beside the photosensitive recording layer 120 and the adhesion layer 130 between the substrate 110 and the substrate 140.

図6を参照して、後で詳細に説明するが、本実施の形態では、密着層130が光硬化性樹脂から形成される。本工程では、密着層130を形成する材料を硬化可能な波長を有するキュア光171を用いて、密着層130を硬化させる。密着層130を形成する材料は、密着層130の硬化工程によって感光性記録層120の特性に影響を与えない点を考慮して選択される。以上の工程により、図1中のホログラム光学素子10が完成する。   Although described in detail later with reference to FIG. 6, in the present embodiment, the adhesion layer 130 is formed from a photocurable resin. In this step, the adhesion layer 130 is cured using a curing light 171 having a wavelength capable of curing the material forming the adhesion layer 130. The material for forming the adhesion layer 130 is selected in consideration of the fact that the curing process of the adhesion layer 130 does not affect the characteristics of the photosensitive recording layer 120. The hologram optical element 10 in FIG. 1 is completed through the above steps.

本実施の形態では、図2中に示す感光性材料の乾燥工程時に、感光性材料が、樹脂フィルムから形成された基板160によって支持されている。このような構成により、図3中に示す露光工程時に感光性記録層120が変形するという現象を回避し、回折効率が高く、波面精度も良好なホログラム光学素子10を作製することができる。   In the present embodiment, the photosensitive material is supported by the substrate 160 formed of a resin film during the drying process of the photosensitive material shown in FIG. With such a configuration, the phenomenon that the photosensitive recording layer 120 is deformed during the exposure step shown in FIG. 3 can be avoided, and the hologram optical element 10 having high diffraction efficiency and good wavefront accuracy can be produced.

この理由について詳細に説明すると、感光性記録層120の成膜時に用いられる基板160として熱膨張係数が小さい基板(たとえば、ガラス基板)を用いた場合、感光性材料の乾燥時や、膜厚調整のための加熱プレス時に感光性記録層120の内部に残留応力が発生する。これは、感光性材料に含有される溶剤が揮発して感光性記録層120が体積収縮するにもかかわらず、加熱された基板がほとんど変形せず、感光性記録層120の面内に圧縮応力が残留するためである。このような圧縮応力は、図3中に示す露光工程時に露光領域121を圧縮する方向に働いて、感光性記録層120の変形をもたらす。   The reason will be described in detail. When a substrate having a small thermal expansion coefficient (for example, a glass substrate) is used as the substrate 160 used when forming the photosensitive recording layer 120, the photosensitive material is dried or the film thickness is adjusted. Residual stress is generated inside the photosensitive recording layer 120 at the time of hot pressing. This is because, even though the solvent contained in the photosensitive material volatilizes and the photosensitive recording layer 120 shrinks in volume, the heated substrate hardly deforms and compressive stress is applied to the surface of the photosensitive recording layer 120. This is because of remaining. Such compressive stress acts in the direction of compressing the exposure region 121 during the exposure process shown in FIG. 3 and causes deformation of the photosensitive recording layer 120.

これに対して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法では、基板160として、熱膨張係数が大きい基板、たとえば樹脂フィルムが利用される。これにより、感光性材料が乾燥に伴って収縮する際に、基板160が感光性材料の変形に追随して容易に変形するため、乾燥後に得られる感光性記録層120の内部に発生する在留応力を小さくできる。特に、オーブンなどを用いて感光性材料を加熱して乾燥させる場合には、加熱時に基板160が膨張し、冷却時に基板160が感光性材料と同様に収縮するため、感光性記録層120の内部に発生する在留応力をさらに小さくすることが可能となる。   In contrast, in the method for manufacturing a hologram optical element in the present embodiment, a substrate having a large thermal expansion coefficient, such as a resin film, is used as the substrate 160. As a result, when the photosensitive material shrinks with drying, the substrate 160 easily deforms following the deformation of the photosensitive material, so that the residual stress generated in the photosensitive recording layer 120 obtained after drying. Can be reduced. In particular, when the photosensitive material is heated and dried using an oven or the like, the substrate 160 expands during heating, and the substrate 160 contracts in the same manner as the photosensitive material during cooling. It is possible to further reduce the residence stress generated in the.

このような観点から、図2中に示す感光性材料の乾燥工程時に、基板160の熱膨張係数と、感光性記録層120を形成するための感光性材料の熱膨張係数とが略同じとなるような基板160を選択することが好ましい。そのような一例としては、感光性記録層120が、基剤としてのアクリルに各種の添加剤を加えた感光性樹脂から形成される場合に、基板160は、感光性記録層120を形成する感光性樹脂の基剤と同じアクリルから形成される。また、別の例としては、基板160を形成する樹脂材料に熱膨張係数を調整するための添加剤を加えることによって、感光性記録層120の熱膨張係数と基板160の熱膨張係数とが同じに調整される。   From this point of view, the thermal expansion coefficient of the substrate 160 and the thermal expansion coefficient of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 are substantially the same during the drying process of the photosensitive material shown in FIG. It is preferable to select such a substrate 160. For example, when the photosensitive recording layer 120 is formed of a photosensitive resin in which various additives are added to acrylic as a base, the substrate 160 forms a photosensitive recording layer 120. It is formed from the same acrylic as the base of the conductive resin. As another example, by adding an additive for adjusting the thermal expansion coefficient to the resin material forming the substrate 160, the thermal expansion coefficient of the photosensitive recording layer 120 and the thermal expansion coefficient of the substrate 160 are the same. Adjusted to

一方、樹脂フィルムから形成された基板160をそのままホログラム光学素子の側面に配置した場合、そのような基板は、一般的に剛性が不足しているため、ホログラム光学素子の機械的強度が十分に確保されないという問題が生じる。この場合、ホログラム光学素子の耐擦傷性や耐衝撃性などが十分に確保されないだけでなく、使用中のホログラム光学素子が変形することによって、素子機能が低下する可能性もある。また、ホログラム記録層の変形が、回折光の角度選択性の低下を招くという懸念も生じる。   On the other hand, when the substrate 160 formed of a resin film is disposed as it is on the side surface of the hologram optical element, such a substrate generally lacks rigidity, so that the mechanical strength of the hologram optical element is sufficiently secured. The problem of not being done arises. In this case, not only the scratch resistance and impact resistance of the hologram optical element are not sufficiently ensured, but also the function of the element may be lowered due to deformation of the hologram optical element in use. Further, there is a concern that the deformation of the hologram recording layer causes a decrease in the angle selectivity of the diffracted light.

加えて、樹脂フィルムから形成された基板160は、ガラスなどの無機材料から形成された基板と比較して、ガスバリア性が劣る。このため、干渉縞の形成およびホログラム光学素子の機能保持という点で不利になる。たとえば、ラジカル重合を利用して露光領域121における反応を進行させ、干渉縞を形成する場合には、基板に酸素が透過すると、感光性記録層120の表面に硬化阻害が生じて重合反応が進行しない。また、基板が吸湿性を有する場合、水分が感光性記録層120と反応することによって、ホログラム光学素子に経時劣化が生じる。   In addition, the substrate 160 formed from a resin film is inferior in gas barrier properties as compared to a substrate formed from an inorganic material such as glass. This is disadvantageous in terms of forming interference fringes and maintaining the function of the hologram optical element. For example, in the case where the reaction in the exposure region 121 is advanced using radical polymerization to form interference fringes, when oxygen passes through the substrate, the surface of the photosensitive recording layer 120 is inhibited from curing and the polymerization reaction proceeds. do not do. Further, when the substrate has a hygroscopic property, the moisture reacts with the photosensitive recording layer 120, so that the hologram optical element is deteriorated with time.

これらの問題を解決するために、本実施の形態では、図4中に示す基板160の剥離工程および図5中に示す基板140の重ね合わせ工程を実施することによって、樹脂フィルムから形成された基板160をガラスなどの無機材料から形成された基板140に置き換えている。   In order to solve these problems, in the present embodiment, a substrate formed from a resin film is performed by performing the peeling process of the substrate 160 shown in FIG. 4 and the overlapping process of the substrate 140 shown in FIG. 160 is replaced with a substrate 140 formed of an inorganic material such as glass.

基板110、基板140および基板160を形成する材料について説明すると、基板110および基板140は、感光性記録層120よりも高硬度を有することが好ましい。硬度は、ビッカース硬度により判断する。基板110および基板140のビッカース硬度は、1000N/mm以上に設定されることが好ましい。 The materials for forming the substrate 110, the substrate 140, and the substrate 160 will be described. The substrate 110 and the substrate 140 preferably have higher hardness than the photosensitive recording layer 120. Hardness is determined by Vickers hardness. The Vickers hardness of the substrate 110 and the substrate 140 is preferably set to 1000 N / mm 2 or more.

基板110および基板140は、感光性記録層120よりも高いガスバリア性を有することが好ましい。さらに、基板160は、感光性記録層120よりも高いガスバリア性を有することが好ましい。   The substrate 110 and the substrate 140 preferably have a higher gas barrier property than the photosensitive recording layer 120. Further, the substrate 160 preferably has a higher gas barrier property than the photosensitive recording layer 120.

本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法においては、素子完成後にホログラム光学素子の側面に配置される基板110および基板140の透湿度は、1g・mm/m/日以下でありことが好ましい。また、素子形成のプロセスに用いられる基板160の酸素透過性は、1000cm・mm/m/日/MPa以下であることが好ましい。基板160としては、酸素に対するガスバリア性が高いPETフィルムやPENフィルムを用いることが好ましい。また、酸素に対するガスバリア性を高めるという観点からいえば、基板160として、ガラスなどの無機材料を用いることも可能である。 In the method for manufacturing a hologram optical element in the present embodiment, the moisture permeability of the substrate 110 and the substrate 140 disposed on the side surface of the hologram optical element after completion of the element is preferably 1 g · mm / m 2 / day or less. . The oxygen permeability of the substrate 160 used in the element formation process is preferably 1000 cm 3 · mm / m 2 / day / MPa or less. As the substrate 160, it is preferable to use a PET film or a PEN film having a high gas barrier property against oxygen. Further, from the viewpoint of improving the gas barrier property against oxygen, an inorganic material such as glass can be used for the substrate 160.

基板110および基板140は、露光時および再生時の光吸収を抑えてホログラムの回折効率を高めるために、高い光透過率を有する材料から形成されることが好ましい。基板110および基板140は、記録光および再生光の波長における光透過率が90%以上となる材料、たとえば石英から形成されることが好ましい。   The substrate 110 and the substrate 140 are preferably formed of a material having a high light transmittance in order to suppress light absorption during exposure and reproduction and to increase the diffraction efficiency of the hologram. The substrate 110 and the substrate 140 are preferably formed of a material having a light transmittance of 90% or more at the wavelength of recording light and reproducing light, for example, quartz.

以上の内容と、ホログラム光学素子の素子特性およびコスト面とを考慮すると、基板110および基板140としては、ガラス基板などの透明な無機材料を用いることが最も好適である。   Considering the above contents and the element characteristics and cost of the hologram optical element, it is most preferable to use a transparent inorganic material such as a glass substrate as the substrate 110 and the substrate 140.

次に、密着層130が果たす役割について説明する。本実施の形態では、図5中に示す基板140の重ね合わせ工程において、基板140と感光性記録層120との間に密着層130を介挿している。このような構成によれば、密着層130は、感光性記録層120の表面120aの表面形状に追随して変形するため、主に露光工程で悪化すると考えられる表面120aの形状精度に起因して感光性記録層120と基板140との間に隙間が生じることを防止できる。また、基板140の積層時に、表面120a上に気泡が混入することを防止できる。   Next, the role played by the adhesion layer 130 will be described. In the present embodiment, the adhesion layer 130 is interposed between the substrate 140 and the photosensitive recording layer 120 in the overlapping process of the substrate 140 shown in FIG. According to such a configuration, the adhesion layer 130 is deformed following the surface shape of the surface 120a of the photosensitive recording layer 120, and thus is mainly due to the shape accuracy of the surface 120a that is considered to deteriorate in the exposure process. It is possible to prevent a gap from being generated between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140. In addition, bubbles can be prevented from being mixed on the surface 120a when the substrate 140 is stacked.

さらに、感光性記録層120を形成する感光性材料の収縮率が高い場合、図4中に示す基板160の剥離工程時に、感光性記録層120内部の圧縮応力によって干渉縞に沿ったレリーフが表面120aに形成され、結果として、不要回折光が発生する懸念がある。密着層130は、このような不要回折光の発生を防ぐ役割も果たしている。   Furthermore, when the shrinkage ratio of the photosensitive material forming the photosensitive recording layer 120 is high, the relief along the interference fringes is caused by the compressive stress inside the photosensitive recording layer 120 during the peeling process of the substrate 160 shown in FIG. There is a concern that unnecessary diffracted light is generated as a result. The adhesion layer 130 also serves to prevent the generation of such unnecessary diffracted light.

本実施の形態におけるホログラム光学素子10においては、密着層130の屈折率と、感光性記録層120の屈折率とが略同じとなるように、密着層130を形成する材料が選択される。このような構成により、密着層130と感光性記録層120との境界面で光の反射成分が生じてノイズホログラムが形成されることを防止できる。   In the hologram optical element 10 in the present embodiment, the material for forming the adhesion layer 130 is selected so that the refractive index of the adhesion layer 130 and the refractive index of the photosensitive recording layer 120 are substantially the same. With such a configuration, it is possible to prevent a light reflection component from being generated at the boundary surface between the adhesion layer 130 and the photosensitive recording layer 120 to form a noise hologram.

なお、上記の理由から、感光性記録層120の屈折率と、密着層130の屈折率との差は、小さいほど好ましく、感光性記録層120の屈折率をnとし、密着層130の屈折率をnとした場合に、|n−n|≦0.1nの関係を満たすように各層の屈折率を設定することも可能である。密着層130の屈折率と基板140の屈折率との関係、および感光性記録層120の屈折率と基板110の屈折率との関係についても、感光性記録層120の屈折率と密着層130の屈折率との関係と同様である。 For the above reason, the difference between the refractive index of the photosensitive recording layer 120 and the refractive index of the adhesive layer 130 is preferably as small as possible. The refractive index of the photosensitive recording layer 120 is n 1 and the refractive index of the adhesive layer 130 is refraction. It is also possible to set the refractive index of each layer so as to satisfy the relationship of | n 1 −n 2 | ≦ 0.1n 1 when the rate is n 2 . Regarding the relationship between the refractive index of the adhesive layer 130 and the refractive index of the substrate 140, and the relationship between the refractive index of the photosensitive recording layer 120 and the refractive index of the substrate 110, the refractive index of the photosensitive recording layer 120 and the refractive index of the adhesive layer 130 are also shown. This is the same as the relationship with the refractive index.

密着層130は、光硬化性樹脂から形成されることが好ましい。この場合、ホログラム光学素子の製造工程時に、基板140に硬化していない材料を塗布することにより、基板160を剥離した際の感光性記録層120の形状変化にも追随して密着層130を設けることができる。また、熱硬化性樹脂を用いた場合、密着層130を加熱硬化する際に、感光性記録層120に形成された干渉縞が変形するおそれがあるが、光硬化性樹脂の使用によりこのような懸念を解消できる。   The adhesion layer 130 is preferably formed from a photocurable resin. In this case, by applying an uncured material to the substrate 140 during the manufacturing process of the hologram optical element, the adhesive layer 130 is provided following the shape change of the photosensitive recording layer 120 when the substrate 160 is peeled off. be able to. Further, when a thermosetting resin is used, there is a risk that the interference fringes formed on the photosensitive recording layer 120 may be deformed when the adhesion layer 130 is heat-cured. Can eliminate concerns.

以上に説明した、この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるホログラム光学素子10は、透光性を有する第1基板としての基板110と、基板110上に設けられ、干渉縞が形成される感光性記録層120と、感光性記録層120に対して基板110の反対側に設けられ、透光性を有する第2基板としての基板140と、感光性記録層120と基板140との間に設けられ、透光性を有する緩衝層としての密着層130とを備える。密着層130の屈折率と、感光性記録層120の屈折率とは略同じである。   The structure of the hologram optical element according to the first embodiment of the present invention described above will be described together. The hologram optical element 10 according to the present embodiment includes a substrate 110 as a first substrate having translucency, and a substrate. 110, a photosensitive recording layer 120 on which interference fringes are formed, a substrate 140 as a second substrate that is provided on the opposite side of the substrate 110 with respect to the photosensitive recording layer 120 and has translucency, An adhesion layer 130 is provided between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140 and serves as a light-transmitting buffer layer. The refractive index of the adhesive layer 130 and the refractive index of the photosensitive recording layer 120 are substantially the same.

また、この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子の製造方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法は、仮基板としての基板160上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層120を形成する工程と、第1基板としての基板110を、基板160と基板110との間に感光性記録層120が配置されるように設ける工程と、可干渉光170の照射によって、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程と、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程の後、感光性記録層120から基板160を剥離する工程と、透光性を有する緩衝層としての密着層130および第2基板としての基板140を準備し、基板160が剥離された感光性記録層120の表面120a上に、密着層130を介して基板140を重ね合わせる工程とを備える。   Further, the steps of the method for manufacturing a hologram optical element according to Embodiment 1 of the present invention will be described together. In the method for manufacturing a hologram optical element according to the present embodiment, a photosensitive material is applied onto a substrate 160 as a temporary substrate. Then, by drying the material, the step of forming the photosensitive recording layer 120 and the substrate 110 as the first substrate are arranged so that the photosensitive recording layer 120 is disposed between the substrate 160 and the substrate 110. After the step of providing, the step of forming interference fringes in the photosensitive recording layer 120 by irradiation of the coherent light 170, and the step of forming interference fringes in the photosensitive recording layer 120, the substrate 160 is removed from the photosensitive recording layer 120. The photosensitive recording layer 12 from which the peeling process, the adhesion layer 130 as the light-transmitting buffer layer, and the substrate 140 as the second substrate are prepared and the substrate 160 is peeled off are prepared. On the surface 120a, and a step of superimposing the substrate 140 via an adhesion layer 130.

好ましくは、基板160の熱膨張係数と、感光性記録層120を形成するための感光性材料の熱膨張係数とは略同じである。   Preferably, the thermal expansion coefficient of the substrate 160 and the thermal expansion coefficient of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 are substantially the same.

このように構成された、この発明の実施の形態1におけるホログラム光学素子10およびホログラム光学素子の製造方法によれば、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   According to the hologram optical element 10 and the method for manufacturing the hologram optical element according to Embodiment 1 of the present invention configured as described above, the adverse effects caused by drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 are eliminated. However, good device characteristics can be obtained.

続いて、図1中のホログラム光学素子10によって奏される作用、効果を確認するために行なった実施例について説明する。図7は、基板材料の種類と、回折効率およびビームパターンの測定結果とを示す表である。   Next, an example performed for confirming the function and effect exhibited by the hologram optical element 10 in FIG. 1 will be described. FIG. 7 is a table showing the types of substrate materials and the measurement results of diffraction efficiency and beam pattern.

図7を参照して、本実施例では、まず、図2から図6中に示す製造工程によりホログラム光学素子10を作製した。この際、基板160としてPETフィルムを用い、基板110および基板140としてガラス基板を用いた。図2中に示す乾燥工程における加熱条件は、80℃の温度で30分間とした。図3中に示す加熱プレス工程の条件は、0.4MPaの圧力、70℃の温度で5分間とした。スペーサ152の高さは、20μmに設定した。図3中に示す露光工程では、露光光源として、633nmの波長を有するHe−Neレーザを用いた。信号光の露光角度を0°とし、参照光の露光角度を30°とした。露光領域121をφ4mmの範囲に設定し、露光量を300mJ/cmとした。 Referring to FIG. 7, in this example, first, hologram optical element 10 was manufactured by the manufacturing steps shown in FIGS. At this time, a PET film was used as the substrate 160, and glass substrates were used as the substrate 110 and the substrate 140. The heating conditions in the drying process shown in FIG. 2 were set at a temperature of 80 ° C. for 30 minutes. The conditions of the hot press process shown in FIG. 3 were 5 minutes at a pressure of 0.4 MPa and a temperature of 70 ° C. The height of the spacer 152 was set to 20 μm. In the exposure process shown in FIG. 3, a He—Ne laser having a wavelength of 633 nm was used as the exposure light source. The exposure angle of the signal light was 0 °, and the exposure angle of the reference light was 30 °. The exposure area 121 was set to a range of φ4 mm, and the exposure amount was set to 300 mJ / cm 2 .

さらに、図2および図3中に示す製造工程により、比較例1および比較例2におけるホログラム光学素子を作製した。比較例1では、基板160および基板110としてガラス基板を用いた。比較例2では、基板160としてPETフィルムを用い、基板110としてガラス基板を用いた。   Furthermore, the hologram optical elements in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were produced by the manufacturing steps shown in FIGS. In Comparative Example 1, glass substrates were used as the substrate 160 and the substrate 110. In Comparative Example 2, a PET film was used as the substrate 160 and a glass substrate was used as the substrate 110.

実施例、比較例1および比較例2におけるホログラム光学素子を作製後、各ホログラム光学素子に対して、露光時と同じ角度からレーザ光を照射し、透過光および回折光の波面形状を観察し、回折効率を測定した。また、ガスバリア性を評価するため、恒温恒湿試験機を用いて、40℃の温度、90%RHの湿度条件下に160時間、ホログラム光学素子を配置する耐湿試験を実施した。   After producing the hologram optical elements in Examples, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, each hologram optical element is irradiated with laser light from the same angle as during exposure, and the wavefront shapes of transmitted light and diffracted light are observed, The diffraction efficiency was measured. Further, in order to evaluate the gas barrier properties, a humidity resistance test was performed using a constant temperature and humidity tester for 160 hours under a temperature condition of 40 ° C. and a humidity of 90% RH for 160 hours.

図8は、比較例1において、露光領域の様子を示す図である。比較例1では、耐湿試験による回折効率の変化は生じなかった。この結果から、高いガスバリア性を有することを確認できた。   FIG. 8 is a diagram showing the state of the exposure area in Comparative Example 1. In Comparative Example 1, there was no change in diffraction efficiency due to the moisture resistance test. From this result, it has confirmed that it had high gas-barrier property.

一方、図3中に示す露光工程において、露光領域が圧縮応力により変形したため、回折光および透過光の波面に歪みが生じた。比較例1と同様の条件でホログラム光学素子を形成した後、基板160を剥離し、露光領域付近を顕微鏡により観察した。図8中に示すように、点線で囲んだ領域101において、干渉縞が形成されたホログラム層自体の変形が確認できた。図8中の点線部の高さについて測定した結果、変形している箇所は、周囲と比較して1μm程度隆起していることが確認できた。   On the other hand, in the exposure process shown in FIG. 3, since the exposure region was deformed by compressive stress, the wavefronts of the diffracted light and transmitted light were distorted. After forming the hologram optical element under the same conditions as in Comparative Example 1, the substrate 160 was peeled off, and the vicinity of the exposure region was observed with a microscope. As shown in FIG. 8, in the region 101 surrounded by the dotted line, deformation of the hologram layer itself on which interference fringes were formed was confirmed. As a result of measuring the height of the dotted line portion in FIG. 8, it was confirmed that the deformed portion was raised by about 1 μm as compared with the surrounding area.

比較例2では、透過光および回折光の波面は一様となり、露光領域における変形も観測されなかった。この結果から、乾燥工程時に感光性材料を支持する基板160としてPETフィルムを用いることにより、感光性記録層120に発生する圧縮応力が、比較例1と比べて小さくなっていることが確認できた。外部回折効率ηは、η>45%となった。   In Comparative Example 2, the wavefronts of transmitted light and diffracted light were uniform, and no deformation in the exposure region was observed. From this result, it was confirmed that the compressive stress generated in the photosensitive recording layer 120 was smaller than that in Comparative Example 1 by using a PET film as the substrate 160 that supports the photosensitive material during the drying process. . The external diffraction efficiency η was η> 45%.

一方、比較例2のホログラム光学素子に対して耐湿試験を行なった結果、外部回折効率は、元の値と比較して約14%変化した。これは、基板160として用いたPETフィルムが水蒸気を透過したことによって、ホログラム層が水分と反応し、変質したためと考えられる。   On the other hand, as a result of performing a moisture resistance test on the hologram optical element of Comparative Example 2, the external diffraction efficiency changed by about 14% compared to the original value. This is presumably because the hologram film reacted with moisture and changed in quality because the PET film used as the substrate 160 permeated water vapor.

実施例においては、透過光および回折光のビーム強度分布の変化、ならびに耐湿試験による回折効率の変化のいずれについても観測されなかった。外部回折効率は、η>50%となった。この結果から、圧縮応力による露光領域121の形状変化、および基板への水分の透過による悪影響の両方が改善されており、ホログラム光学素子の機能が良好であることを確認できた。   In the examples, neither changes in the beam intensity distributions of transmitted light and diffracted light nor changes in diffraction efficiency due to the moisture resistance test were observed. The external diffraction efficiency was η> 50%. From this result, it was confirmed that both the shape change of the exposure region 121 due to the compressive stress and the adverse effect due to the permeation of moisture to the substrate were improved, and the function of the hologram optical element was good.

(実施の形態2)
本実施の形態におけるホログラム光学素子は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り替えさない。
(Embodiment 2)
The hologram optical element in the present embodiment basically has the same structure as that of the hologram optical element 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図9は、この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子を示す断面図である。図9を参照して、本実施の形態におけるホログラム光学素子20は、基板110と、基板140と、感光性記録層120と、密着層130と、スペーサ151と、基板160とを有する。ホログラム光学素子20は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と比較した場合に、基板160をさらに有している点が異なる。   FIG. 9 is a cross-sectional view showing a hologram optical element according to Embodiment 2 of the present invention. Referring to FIG. 9, hologram optical element 20 in the present embodiment includes substrate 110, substrate 140, photosensitive recording layer 120, adhesion layer 130, spacer 151, and substrate 160. The hologram optical element 20 is different from the hologram optical element 10 in the first embodiment in that it further includes a substrate 160.

基板160は、実施の形態1における図2中の工程で準備される基板160であり、透光性を有する樹脂材料から形成されている。基板160は、感光性記録層120と密着層130との間に介挿されている。基板160は、感光性記録層120と接触して設けられている。本実施の形態におけるホログラム光学素子20においては、感光性記録層120と基板140との間に設けられ、透光性を有する緩衝層として、密着層130および基板160が設けられている。   The substrate 160 is the substrate 160 prepared in the step in FIG. 2 in Embodiment 1, and is formed from a light-transmitting resin material. The substrate 160 is interposed between the photosensitive recording layer 120 and the adhesion layer 130. The substrate 160 is provided in contact with the photosensitive recording layer 120. In the hologram optical element 20 according to the present embodiment, an adhesion layer 130 and a substrate 160 are provided as a light-transmitting buffer layer provided between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140.

続いて、図9中のホログラム光学素子20を製造する場合を想定して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法の工程について説明する。図10は、この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。   Subsequently, assuming the case where the hologram optical element 20 in FIG. 9 is manufactured, the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the present embodiment will be described. FIG. 10 is a cross-sectional view showing the steps of the method for manufacturing a hologram optical element in the second embodiment of the present invention.

まず、実施の形態1における図2および図3中の工程を実施することにより、基板160と、基板160に対向配置される基板110と、基板110と基板160との間に配置され、露光領域121に干渉縞が形成された感光性記録層120とを有する基材を作製する。   First, by performing the steps in FIGS. 2 and 3 in the first embodiment, the substrate 160, the substrate 110 disposed opposite to the substrate 160, and the substrate 110 and the substrate 160 are disposed, and an exposure region is formed. A base material having a photosensitive recording layer 120 in which interference fringes are formed on 121 is prepared.

図10を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板140を準備する。基板140上に密着層130を形成するための樹脂材料を塗布する。密着層130が基板160と接触するように、基板140を基板110に対して重ね合わせる。次に、実施の形態1における図6中の硬化工程を実施することにより、図9中のホログラム光学素子20が完成する。   Referring to FIG. 10, next, a substrate 140 made of an inorganic material such as glass is prepared. A resin material for forming the adhesion layer 130 is applied on the substrate 140. The substrate 140 is overlaid on the substrate 110 so that the adhesion layer 130 is in contact with the substrate 160. Next, the holographic optical element 20 in FIG. 9 is completed by performing the curing step in FIG. 6 in the first embodiment.

すなわち、この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子の製造方法は、基板160上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層120を形成する工程と、基板110を、基板160と基板110との間に感光性記録層120が配置されるように設ける工程と、可干渉光170の照射によって、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程と、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程の後、透光性を有する密着層130および基板140を準備し、基板160上に、密着層130を介して基板140を重ね合わせる工程とを備える。   That is, in the method for manufacturing a hologram optical element according to Embodiment 2 of the present invention, the photosensitive recording layer 120 is formed by applying a photosensitive material on the substrate 160 and drying the material. Are provided such that the photosensitive recording layer 120 is disposed between the substrate 160 and the substrate 110, a step of forming interference fringes in the photosensitive recording layer 120 by irradiation of the coherent light 170, and a photosensitive property. After the step of forming interference fringes in the recording layer 120, a step of preparing a light-transmitting adhesive layer 130 and a substrate 140 and superimposing the substrate 140 on the substrate 160 via the adhesive layer 130 is provided.

本実施の形態では、基板160の剥離工程を実施することなく、図10中に示す工程において、基板160に対して密着層130および基板140を重ね合わせる。これにより、ホログラム光学素子の製造方法の工程を簡易化することができる。密着層130は、図10中に示す工程において、基板160と基板140との間に隙間を生じさせることなく両者を密着させる役割を果たす。   In this embodiment, the adhesion layer 130 and the substrate 140 are overlapped with the substrate 160 in the step illustrated in FIG. Thereby, the process of the manufacturing method of a hologram optical element can be simplified. In the process shown in FIG. 10, the adhesion layer 130 plays a role of bringing the two into close contact without causing a gap between the substrate 160 and the substrate 140.

なお、本実施の形態におけるホログラム光学素子20では、基板160と基板140との間に密着層130を設けたが、密着層130を設けることなく、基板160上に直接、基板140を配置する構成としてもよい。この場合、感光性記録層120と基板140との間に設けられ、透光性を有する緩衝層として、基板160が設けられる。このようなホログラム光学素子の製造方法は、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程の後に、感光性記録層120とは反対側に配置された基板160の表面を平面状に処理する工程と、透光性を有する基板140を準備し、その平面状に処理された基板160の表面上に、基板140を重ね合わせる工程とを備える。   In the hologram optical element 20 according to the present embodiment, the adhesive layer 130 is provided between the substrate 160 and the substrate 140. However, the substrate 140 is disposed directly on the substrate 160 without providing the adhesive layer 130. It is good. In this case, the substrate 160 is provided as a light-transmitting buffer layer provided between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140. In such a method for manufacturing a hologram optical element, after the step of forming interference fringes in the photosensitive recording layer 120, the step of processing the surface of the substrate 160 disposed on the side opposite to the photosensitive recording layer 120 into a planar shape. And a step of preparing a light-transmitting substrate 140 and superimposing the substrate 140 on the surface of the substrate 160 processed to be planar.

このように構成された、この発明の実施の形態2におけるホログラム光学素子20およびホログラム光学素子の製造方法によれば、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   According to the hologram optical element 20 and the method of manufacturing the hologram optical element according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the adverse effects caused by drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 are eliminated. However, good device characteristics can be obtained.

(実施の形態3)
本実施の形態におけるホログラム光学素子は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り替えさない。
(Embodiment 3)
The hologram optical element in the present embodiment basically has the same structure as that of the hologram optical element 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図11は、この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子を示す断面図である。図11を参照して、本実施の形態におけるホログラム光学素子30は、基板110と、基板140と、感光性記録層120と、応力吸収層135と、スペーサ151とを有する。ホログラム光学素子30は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と比較した場合に、図1中の密着層130の替わりに応力吸収層135を有する。   FIG. 11 is a sectional view showing a hologram optical element according to Embodiment 3 of the present invention. Referring to FIG. 11, hologram optical element 30 in the present embodiment includes substrate 110, substrate 140, photosensitive recording layer 120, stress absorption layer 135, and spacer 151. The hologram optical element 30 has a stress absorbing layer 135 instead of the adhesion layer 130 in FIG. 1 when compared with the hologram optical element 10 in the first embodiment.

応力吸収層135は、感光性記録層120と基板140との間に配置されている。応力吸収層135は、基板140の主表面に設けられている。応力吸収層135は、感光性記録層120に接触して設けられている。感光性記録層120および応力吸収層135は、基板110と基板140との間に挟持されている。   The stress absorbing layer 135 is disposed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140. The stress absorption layer 135 is provided on the main surface of the substrate 140. The stress absorbing layer 135 is provided in contact with the photosensitive recording layer 120. The photosensitive recording layer 120 and the stress absorption layer 135 are sandwiched between the substrate 110 and the substrate 140.

応力吸収層135は、樹脂材料から形成されている。応力吸収層135は、感光性記録層120に対する記録光および再生光が応力吸収層135を透過可能なように、透光性を有する。応力吸収層135は、可干渉光が照射された場合にも干渉縞が形成されない特性を備える樹脂から形成されている。感光性記録層120の屈折率と応力吸収層135の屈折率とは略同じである。   The stress absorption layer 135 is formed from a resin material. The stress absorbing layer 135 has translucency so that recording light and reproducing light for the photosensitive recording layer 120 can pass through the stress absorbing layer 135. The stress absorbing layer 135 is made of a resin having a characteristic that interference fringes are not formed even when coherent light is irradiated. The refractive index of the photosensitive recording layer 120 and the refractive index of the stress absorption layer 135 are substantially the same.

本実施の形態におけるホログラム光学素子30においては、感光性記録層120と基板140との間に設けられ、透光性を有する緩衝層として、応力吸収層135が設けられている。   In the hologram optical element 30 in the present embodiment, a stress absorbing layer 135 is provided as a light-transmitting buffer layer provided between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140.

続いて、図11中のホログラム光学素子30を製造する場合を想定して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法の工程について説明する。図12から図17は、この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。   Next, assuming the case where the hologram optical element 30 in FIG. 11 is manufactured, the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the present embodiment will be described. 12 to 17 are sectional views showing the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the third embodiment of the present invention.

図12を参照して、まず、ダミー基板180を準備する。ダミー基板180は、応力吸収層135を形成する樹脂材料よりも大きい熱膨張係数を有する。ダミー基板180の表面上に応力吸収層135を形成するための樹脂材料を塗布し、乾燥させる。乾燥時に、応力吸収層135を形成する樹脂材料が収縮する一方で、その樹脂材料よりもさらに大きい熱膨張係数を有するダミー基板180は応力吸収層135よりも大きく収縮する。このとき、応力吸収層135の内部には、図中の矢印に示すように引っ張り応力が発生する。   Referring to FIG. 12, first, dummy substrate 180 is prepared. The dummy substrate 180 has a larger thermal expansion coefficient than the resin material forming the stress absorbing layer 135. A resin material for forming the stress absorbing layer 135 is applied on the surface of the dummy substrate 180 and dried. During drying, the resin material forming the stress absorbing layer 135 contracts, while the dummy substrate 180 having a larger thermal expansion coefficient than the resin material contracts more than the stress absorbing layer 135. At this time, a tensile stress is generated inside the stress absorbing layer 135 as indicated by an arrow in the figure.

次に、ガラスなどの無機材料からなる基板140を、応力吸収層135がダミー基板180と基板140との間で挟まれるように配置する。図13を参照して、次に、応力吸収層135からダミー基板180を剥離する。   Next, the substrate 140 made of an inorganic material such as glass is disposed so that the stress absorption layer 135 is sandwiched between the dummy substrate 180 and the substrate 140. Next, referring to FIG. 13, the dummy substrate 180 is peeled from the stress absorbing layer 135.

図14を参照して、図13中に示す剥離工程により、応力吸収層135がダミー基板180から基板140に転写される。応力吸収層135には、図中の矢印に示すように引っ張り応力が生じた状態が引き継がれている。   Referring to FIG. 14, stress absorbing layer 135 is transferred from dummy substrate 180 to substrate 140 by the peeling process shown in FIG. 13. In the stress absorbing layer 135, a state in which a tensile stress is generated is taken over as indicated by an arrow in the figure.

図15を参照して、応力吸収層135上に、感光性材料を塗布し、乾燥させることにより、感光性記録層120を得る。このとき、応力吸収層135の内部には予め引っ張り応力が生じているため、乾燥に伴って収縮する感光性材料に追随させて感光性記録層120を変形させることができる。これにより、感光性記録層120の内部に残留応力が発生することを防ぐ。   Referring to FIG. 15, a photosensitive recording layer 120 is obtained by applying a photosensitive material on the stress absorbing layer 135 and drying it. At this time, since a tensile stress is generated in the stress absorption layer 135 in advance, the photosensitive recording layer 120 can be deformed by following the photosensitive material that shrinks with drying. This prevents the residual stress from being generated inside the photosensitive recording layer 120.

本実施の形態では、緩衝層として設けられた応力吸収層135が、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥時に生じる内部応力を吸収する役割を果たす。   In the present embodiment, the stress absorbing layer 135 provided as a buffer layer plays a role of absorbing internal stress generated when the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 is dried.

図16を参照して、ガラスなどの無機材料からなる基板110を、感光性記録層120上に重ね合わせる。図17を参照して、可干渉光170による二光束干渉露光を実施する。可干渉光170が基板110を通じて感光性記録層120に照射されることにより、感光性記録層120の露光領域121に干渉縞を形成する。その後、可干渉性を有しないポストキュア光を用いて、露光領域121以外の部分に対して露光することにより、ポストキュア工程を実施する。以上の工程により、図11中のホログラム光学素子30が完成する。   Referring to FIG. 16, a substrate 110 made of an inorganic material such as glass is overlaid on the photosensitive recording layer 120. Referring to FIG. 17, two-beam interference exposure using coherent light 170 is performed. By irradiating the photosensitive recording layer 120 with the coherent light 170 through the substrate 110, interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120. Thereafter, a post-cure process is performed by exposing a portion other than the exposure region 121 using post-cure light having no coherence. The hologram optical element 30 in FIG. 11 is completed through the above steps.

すなわち、この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法は、基板140上に応力吸収層135を形成する工程と、応力吸収層135上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層120を形成する工程と、基板110を、基板140と基板110との間に感光性記録層120が配置されるように設ける工程と、可干渉光170の照射によって、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程とを備える。   That is, in the method for manufacturing a hologram optical element according to Embodiment 3 of the present invention, the step of forming the stress absorbing layer 135 on the substrate 140, the photosensitive material is applied on the stress absorbing layer 135, and the material is dried. Thus, by the step of forming the photosensitive recording layer 120, the step of providing the substrate 110 so that the photosensitive recording layer 120 is disposed between the substrate 140 and the substrate 110, and the irradiation of the coherent light 170, Forming an interference fringe on the photosensitive recording layer 120.

基板140上に応力吸収層135を形成する工程は、基板140の主表面に平行な方向の引っ張り応力が応力吸収層135の内部に生じるように、応力吸収層135を形成する工程を含む。   The step of forming the stress absorbing layer 135 on the substrate 140 includes the step of forming the stress absorbing layer 135 such that a tensile stress in a direction parallel to the main surface of the substrate 140 is generated inside the stress absorbing layer 135.

図11中のホログラム光学素子30の変形例について説明する。図18は、図11中のホログラム光学素子の変形例を示す断面図である。   A modification of the hologram optical element 30 in FIG. 11 will be described. FIG. 18 is a cross-sectional view showing a modification of the hologram optical element in FIG.

図18を参照して、本変形例におけるホログラム光学素子40は、基板110と、基板140と、感光性記録層120と、応力吸収層135と、スペーサ151とを有する。   Referring to FIG. 18, hologram optical element 40 in the present modification includes substrate 110, substrate 140, photosensitive recording layer 120, stress absorption layer 135, and spacer 151.

基板110と基板140とが向かい合う方向の長さを厚みという場合に、応力吸収層135は厚みH1を有し、感光性記録層120は厚みH2を有する。本変形例では、感光性記録層120および応力吸収層135が、H1>H2の関係を満たすように形成されている。   When the length in the direction in which the substrate 110 and the substrate 140 face each other is referred to as a thickness, the stress absorbing layer 135 has a thickness H1, and the photosensitive recording layer 120 has a thickness H2. In this modification, the photosensitive recording layer 120 and the stress absorption layer 135 are formed so as to satisfy the relationship of H1> H2.

続いて、図18中のホログラム光学素子40を製造する場合を想定して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の工程について説明する。図19から図23は、この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子の製造方法の変形例の工程を示す断面図である。   Next, assuming a case where the hologram optical element 40 in FIG. 18 is manufactured, a process of a modified example of the method for manufacturing a hologram optical element in the present embodiment will be described. 19 to 23 are cross-sectional views showing steps of a modification of the method for manufacturing a hologram optical element according to Embodiment 3 of the present invention.

図19を参照して、まず、ガラスなどの無機材料からなる基板140の表面上に、応力吸収層135を形成するための樹脂材料を塗布し、乾燥させる。この際、後の工程で形成する感光性記録層120よりも厚膜となるように、応力吸収層135を形成する。   Referring to FIG. 19, first, a resin material for forming stress absorbing layer 135 is applied on the surface of substrate 140 made of an inorganic material such as glass and dried. At this time, the stress absorbing layer 135 is formed so as to be thicker than the photosensitive recording layer 120 formed in a later step.

図20を参照して、次に、応力吸収層135上に感光性材料を塗布し、乾燥させることにより、感光性記録層120を得る。図21を参照して、このとき、応力吸収層135は厚膜に形成されているため、乾燥に伴って収縮する感光性材料に追随させて応力吸収層135を容易に変形させることができる。これにより、感光性記録層120の内部に残留応力が発生することを防ぐ。応力吸収層135は、感光性材料の収縮に追随して変形することにより、感光性記録層120に近づくほど先細りとなる形状に成形される。   Referring to FIG. 20, a photosensitive recording layer 120 is obtained by applying a photosensitive material on the stress absorbing layer 135 and drying it. Referring to FIG. 21, at this time, since the stress absorbing layer 135 is formed in a thick film, the stress absorbing layer 135 can be easily deformed by following a photosensitive material that shrinks with drying. This prevents the residual stress from being generated inside the photosensitive recording layer 120. The stress absorbing layer 135 is deformed following the shrinkage of the photosensitive material, so that the stress absorbing layer 135 is formed into a shape that tapers toward the photosensitive recording layer 120.

本変形例においても、緩衝層として設けられた応力吸収層135が、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥時に生じる内部応力を吸収する役割を果たす。   Also in this modification, the stress absorbing layer 135 provided as a buffer layer plays a role of absorbing internal stress generated when the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 is dried.

図22を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板110を、感光性記録層120上に重ね合わせる。図23を参照して、可干渉光170による二光束干渉露光を実施する。可干渉光170が基板110を通じて感光性記録層120に照射されることにより、感光性記録層120の露光領域121に干渉縞を形成する。その後、可干渉性を有しないポストキュア光を用いて、露光領域121以外の部分に対して露光することにより、ポストキュア工程を実施する。以上の工程により、図18中のホログラム光学素子40が完成する。   Referring to FIG. 22, next, a substrate 110 made of an inorganic material such as glass is overlaid on the photosensitive recording layer 120. Referring to FIG. 23, two-beam interference exposure using coherent light 170 is performed. By irradiating the photosensitive recording layer 120 with the coherent light 170 through the substrate 110, interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120. Thereafter, a post-cure process is performed by exposing a portion other than the exposure region 121 using post-cure light having no coherence. Through the above steps, the hologram optical element 40 in FIG. 18 is completed.

すなわち、本変形例におけるホログラム光学素子の製造方法では、基板140上に応力吸収層135を形成する工程は、応力吸収層135の厚みH1が感光性記録層120の厚みH2よりも大きくなるように、応力吸収層135を形成する工程を含む。   That is, in the method for manufacturing a hologram optical element according to this modification, in the step of forming the stress absorption layer 135 on the substrate 140, the thickness H1 of the stress absorption layer 135 is larger than the thickness H2 of the photosensitive recording layer 120. And a step of forming the stress absorption layer 135.

なお、本変形例では、応力吸収層135の膜厚調整を通じて、応力吸収層135に感光性材料の乾燥時に発生する内部応力を吸収する機能を持たせたが、このような構成に限られず、感光性記録層120よりも低ヤング率を有する応力吸収層135を用いることによって、応力吸収層135にそのような機能を持たせてもよい。   In this modification, the stress absorbing layer 135 has a function of absorbing internal stress generated when the photosensitive material is dried through the film thickness adjustment of the stress absorbing layer 135. However, the present invention is not limited to this configuration. By using a stress absorbing layer 135 having a Young's modulus lower than that of the photosensitive recording layer 120, the stress absorbing layer 135 may have such a function.

このように構成された、この発明の実施の形態3におけるホログラム光学素子40およびホログラム光学素子の製造方法によれば、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   According to the hologram optical element 40 and the hologram optical element manufacturing method according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the adverse effects caused by drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 are eliminated. However, good device characteristics can be obtained.

(実施の形態4)
図24から図27は、この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。本実施の形態におけるホログラム光学素子50は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と同じ構造を有する。以下、本実施の形態におけるホログラム光学素子50の製造方法について説明する。
(Embodiment 4)
24 to 27 are sectional views showing the steps of the method for manufacturing a hologram optical element in the fourth embodiment of the present invention. Hologram optical element 50 in the present embodiment has the same structure as hologram optical element 10 in the first embodiment. Hereinafter, a method for manufacturing the hologram optical element 50 in the present embodiment will be described.

まず、実施の形態1における図2中に示す工程を実施することにより、基板160の主表面に感光性記録層120が形成された積層体を得る。図24を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板110を、感光性記録層120が基板110と基板160との間で挟まれるように配置する。図25を参照して、次に、感光性記録層120から基板160を剥離する。この剥離工程により、感光性記録層120は、基板160が剥離された表面120aを有する。   First, by performing the steps shown in FIG. 2 in Embodiment Mode 1, a laminate in which the photosensitive recording layer 120 is formed on the main surface of the substrate 160 is obtained. Referring to FIG. 24, next, a substrate 110 made of an inorganic material such as glass is disposed so that the photosensitive recording layer 120 is sandwiched between the substrate 110 and the substrate 160. Next, referring to FIG. 25, the substrate 160 is peeled from the photosensitive recording layer 120. By this peeling step, the photosensitive recording layer 120 has a surface 120a from which the substrate 160 has been peeled off.

基板160は、樹脂材料から形成されている。基板160を形成する材料としては、感光性記録層120から剥離しやすく、感光性記録層120を形成するための感光性材料と同じもしくは近似する熱膨張係数を有する材料が選択される。本実施の形態では、基板160が透光性を有する必要はない。   The substrate 160 is made of a resin material. As a material for forming the substrate 160, a material that is easily peeled off from the photosensitive recording layer 120 and has the same or similar thermal expansion coefficient as that of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 is selected. In this embodiment mode, the substrate 160 does not need to have a light-transmitting property.

図26を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板140を準備する。基板140上に密着層130を形成するための樹脂材料を塗布する。密着層130が感光性記録層120の表面120aと接触するように、基板140を基板110に対して重ね合わせる。このとき、密着層130は、感光性記録層120と基板140との間に隙間が生じることを防止し、両者を密着させる役割を果たす。   Referring to FIG. 26, next, a substrate 140 made of an inorganic material such as glass is prepared. A resin material for forming the adhesion layer 130 is applied on the substrate 140. The substrate 140 is overlaid on the substrate 110 so that the adhesion layer 130 contacts the surface 120 a of the photosensitive recording layer 120. At this time, the adhesion layer 130 serves to prevent a gap from being formed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140 and to bring them into close contact.

図27を参照して、次に、このように作製した基材に対して、可干渉光170による二光束干渉露光を実施する。可干渉光170が基板110を通じて感光性記録層120に照射されることにより、感光性記録層120の露光領域121に干渉縞を形成する。その後、可干渉性を有しないポストキュア光を用いて、露光領域121以外の部分に対して露光することにより、ポストキュア工程を実施する。以上の工程により、図1中のホログラム光学素子10が完成する。   Referring to FIG. 27, next, two-beam interference exposure with coherent light 170 is performed on the base material thus manufactured. By irradiating the photosensitive recording layer 120 with the coherent light 170 through the substrate 110, interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120. Thereafter, a post-cure process is performed by exposing a portion other than the exposure region 121 using post-cure light having no coherence. The hologram optical element 10 in FIG. 1 is completed through the above steps.

このように本実施の形態では、図2中に示す乾燥工程時に、感光性材料を支持する基板として樹脂フィルムからなる基板160を用いる。これにより、乾燥後に得られる感光性記録層120の内部に圧縮応力が発生することを抑制する。そして、乾燥工程が終了した時点で、感光性記録層120を基板160からガラスなどの無機材料からなる基板110に転写する。感光性記録層120の内部に発生した内部応力が小さいため、図27中に示す露光工程時に感光性記録層120が大きく変形するということがない。   As described above, in this embodiment, the substrate 160 made of a resin film is used as a substrate for supporting the photosensitive material in the drying step shown in FIG. This suppresses the generation of compressive stress in the photosensitive recording layer 120 obtained after drying. When the drying process is completed, the photosensitive recording layer 120 is transferred from the substrate 160 to the substrate 110 made of an inorganic material such as glass. Since the internal stress generated in the photosensitive recording layer 120 is small, the photosensitive recording layer 120 is not greatly deformed during the exposure process shown in FIG.

すなわち、この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法は、樹脂材料からなる基板160上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層120を形成する工程と、基板110を、基板160と基板110との間に感光性記録層120が配置されるように設ける工程と、感光性記録層120から基板160を剥離する工程と、透光性を有する密着層130および基板140を準備し、基板160が剥離された感光性記録層120の表面120a上に、密着層130を介して基板140を重ね合わせる工程と、基板140を重ね合わせる工程の後、可干渉光170の照射によって、感光性記録層120に干渉縞を形成する工程とを備える。   That is, in the method for manufacturing a hologram optical element according to Embodiment 4 of the present invention, the photosensitive recording layer 120 is formed by applying a photosensitive material onto the substrate 160 made of a resin material and drying the material. And a step of providing the substrate 110 so that the photosensitive recording layer 120 is disposed between the substrate 160 and the substrate 110, a step of peeling the substrate 160 from the photosensitive recording layer 120, and a light-transmitting adhesion After the step of preparing the layer 130 and the substrate 140 and superimposing the substrate 140 on the surface 120a of the photosensitive recording layer 120 from which the substrate 160 has been peeled through the adhesion layer 130 and the step of superimposing the substrate 140, it is possible. Forming interference fringes in the photosensitive recording layer 120 by irradiation with the interference light 170.

このように構成された、この発明の実施の形態4におけるホログラム光学素子の製造方法によれば、感光性記録層120を形成するための感光性材料の乾燥に伴う弊害を解消しつつ、良好な素子特性を得ることができる。   According to the hologram optical element manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, it is possible to eliminate the adverse effects caused by drying of the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120, and to improve Element characteristics can be obtained.

(実施の形態5)
本実施の形態におけるホログラム光学素子は、実施の形態1におけるホログラム光学素子10と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造についてはその説明を繰り替えさない。
(Embodiment 5)
The hologram optical element in the present embodiment basically has the same structure as that of the hologram optical element 10 in the first embodiment. Hereinafter, the description of the overlapping structure will not be repeated.

図28は、この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子を示す断面図である。図28を参照して、本実施の形態におけるホログラム光学素子60は、基板110と、基板140と、感光性記録層120と、別の感光性記録層としての感光性記録層210と、緩衝層としての密着層130と、別の緩衝層としての基板160と、スペーサ151とを有する。   FIG. 28 is a cross-sectional view showing a hologram optical element according to Embodiment 5 of the present invention. Referring to FIG. 28, hologram optical element 60 in the present embodiment includes substrate 110, substrate 140, photosensitive recording layer 120, photosensitive recording layer 210 as another photosensitive recording layer, and buffer layer. As an adhesion layer 130, a substrate 160 as another buffer layer, and a spacer 151.

基板110上には、感光性記録層210および感光性記録層120が挙げた順に積み重ねられている。感光性記録層210は、感光性記録層120と基板110との間に配置されている。基板160は、感光性記録層210と感光性記録層120との間に配置されている。基板160は、感光性記録層210および感光性記録層120に接触して設けられている。密着層130は、感光性記録層120と基板140との間に配置されている。密着層130は、感光性記録層210および基板140に接触して設けられている。   On the substrate 110, the photosensitive recording layer 210 and the photosensitive recording layer 120 are stacked in the order given. The photosensitive recording layer 210 is disposed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 110. The substrate 160 is disposed between the photosensitive recording layer 210 and the photosensitive recording layer 120. The substrate 160 is provided in contact with the photosensitive recording layer 210 and the photosensitive recording layer 120. The adhesion layer 130 is disposed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140. The adhesion layer 130 is provided in contact with the photosensitive recording layer 210 and the substrate 140.

基板160は、実施の形態1における図2中の工程で準備される基板160であり、透光性を有する樹脂材料から形成されている。基板160および密着層130は、樹脂材料から形成されている。基板160および密着層130は、感光性記録層210および感光性記録層120に対する記録光および再生光が基板160および密着層130を透過可能なように、透光性を有する。   The substrate 160 is the substrate 160 prepared in the step in FIG. 2 in Embodiment 1, and is formed from a light-transmitting resin material. The substrate 160 and the adhesion layer 130 are made of a resin material. The substrate 160 and the adhesion layer 130 are translucent so that recording light and reproduction light for the photosensitive recording layer 210 and the photosensitive recording layer 120 can pass through the substrate 160 and the adhesion layer 130.

感光性記録層120には、第1の幅を有する干渉縞が形成され、感光性記録層210には、第1の幅とは異なる第2の幅を有する干渉縞が形成されている。   The photosensitive recording layer 120 is formed with interference fringes having a first width, and the photosensitive recording layer 210 is formed with interference fringes having a second width different from the first width.

本実施の形態におけるホログラム光学素子60においては、感光性記録層120の屈折率と、感光性記録層210の屈折率と、密着層130の屈折率と、基板160の屈折率とが略同じである。   In hologram optical element 60 in the present embodiment, the refractive index of photosensitive recording layer 120, the refractive index of photosensitive recording layer 210, the refractive index of adhesion layer 130, and the refractive index of substrate 160 are substantially the same. is there.

このような感光性記録層の多層構造により、単一のホログラム光学素子60に、波長の異なる光による複数の干渉縞を形成することが可能となる。なお、本実施の形態では、感光性記録層を2層構造としたが、ホログラム光学素子は、2層以上の複数層構造を有してもよい。   With such a multilayer structure of the photosensitive recording layer, it is possible to form a plurality of interference fringes with light having different wavelengths on a single hologram optical element 60. In the present embodiment, the photosensitive recording layer has a two-layer structure, but the hologram optical element may have a multilayer structure of two or more layers.

続いて、図28中のホログラム光学素子60を製造する場合を想定して、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法の工程について説明する。図29から図32は、この発明の実施の形態5におけるホログラム光学素子の製造方法の工程を示す断面図である。   Subsequently, assuming the case where the hologram optical element 60 in FIG. 28 is manufactured, the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the present embodiment will be described. 29 to 32 are cross-sectional views showing the steps of the method for manufacturing the hologram optical element in the fifth embodiment of the present invention.

図29を参照して、まず、実施の形態1における図2および図3中の工程を実施することにより、基板160と、基板160に対向配置される基板110と、基板110と基板160との間に配置され、露光領域121に干渉縞が形成された感光性記録層210とを有する基材を作製する。感光性記録層210を形成するための感光性材料は、樹脂材料からなる基板160により支持されるため、感光性材料の乾燥に伴って感光性記録層210に内部応力が発生することを抑制できる。   Referring to FIG. 29, first, by performing the steps in FIGS. 2 and 3 in the first embodiment, substrate 160, substrate 110 arranged to face substrate 160, substrate 110 and substrate 160 are separated. A base material having a photosensitive recording layer 210 disposed between them and having interference fringes formed in the exposure region 121 is produced. Since the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 210 is supported by the substrate 160 made of a resin material, generation of internal stress in the photosensitive recording layer 210 as the photosensitive material is dried can be suppressed. .

図30を参照して、次に、基板160上に感光性材料を塗布し、これを乾燥させることにより、感光性記録層120を得る。この際、感光性記録層120を形成するための感光性材料は、樹脂材料からなる基板160に支持されるため、感光性記録層120に内部応力が発生することを抑制できる。   Referring to FIG. 30, next, a photosensitive material is applied onto substrate 160 and dried to obtain photosensitive recording layer 120. At this time, since the photosensitive material for forming the photosensitive recording layer 120 is supported by the substrate 160 made of a resin material, generation of internal stress in the photosensitive recording layer 120 can be suppressed.

図31を参照して、次に、ガラスなどの無機材料からなる基板140を準備する。基板140上に密着層130を形成するための樹脂材料を塗布する。密着層130が感光性記録層120と接触するように、基板140を基板110に対して重ね合わせる。このとき、密着層130は、感光性記録層120と基板140との間に隙間が生じることを防止し、両者を密着させる役割を果たす。   Referring to FIG. 31, next, a substrate 140 made of an inorganic material such as glass is prepared. A resin material for forming the adhesion layer 130 is applied on the substrate 140. The substrate 140 is overlaid on the substrate 110 such that the adhesion layer 130 is in contact with the photosensitive recording layer 120. At this time, the adhesion layer 130 serves to prevent a gap from being formed between the photosensitive recording layer 120 and the substrate 140 and to bring them into close contact.

図32を参照して、このように作製した基材に対して、可干渉光170による二光束干渉露光を実施する。可干渉光170が基板140を通じて感光性記録層120に照射されることにより、感光性記録層120の露光領域121に干渉縞を形成する。その後、可干渉性を有しないポストキュア光を用いて、露光領域121以外の部分に対して露光することにより、ポストキュア工程を実施する。以上の工程により、図28中のホログラム光学素子60が完成する。   Referring to FIG. 32, two-beam interference exposure using coherent light 170 is performed on the base material thus manufactured. By irradiating the photosensitive recording layer 120 with the coherent light 170 through the substrate 140, interference fringes are formed in the exposure region 121 of the photosensitive recording layer 120. Thereafter, a post-cure process is performed by exposing a portion other than the exposure region 121 using post-cure light having no coherence. The hologram optical element 60 in FIG. 28 is completed through the above steps.

このように、本実施の形態におけるホログラム光学素子の製造方法においては、最上層に配置される基板としては、ガラスなどの無機材料を用い、感光性記録層の層間に配置される基板としては、熱膨張係数の観点から樹脂材料からなる基板を用いる。   Thus, in the method for manufacturing a hologram optical element in the present embodiment, as a substrate disposed in the uppermost layer, an inorganic material such as glass is used, and as a substrate disposed between layers of the photosensitive recording layer, A substrate made of a resin material is used from the viewpoint of the thermal expansion coefficient.

なお、以上の実施の形態1から5に説明したホログラム光学素子の構造やその製造方法の工程を適宜組み合わせて、新たなホログラム光学素子やホログラム光学素子の製造方法を構成することが可能である。   It is possible to configure a new hologram optical element and a method for manufacturing a hologram optical element by appropriately combining the structure of the hologram optical element described in the first to fifth embodiments and the steps of the method for manufacturing the hologram optical element.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明は、主に、ピックアップ用回折格子向けの多波長ホログラム光学素子などに適用可能であり、さらに、ホログラム光学素子の作製方法としても広く産業上で有効に利用できる。   The present invention is mainly applicable to a multi-wavelength hologram optical element for a pickup diffraction grating, and can also be effectively used industrially as a method for producing a hologram optical element.

10,20,30,40,50,60 ホログラム光学素子、101 領域、110 基板、110a 主表面、120,210 感光性記録層、120a 表面、121 露光領域、130 密着層、135 応力吸収層、140 基板、140a 主表面、151,152 スペーサ、160 基板、170 可干渉光、171 キュア光、180 ダミー基板、210 感光性記録層。   10, 20, 30, 40, 50, 60 Hologram optical element, 101 region, 110 substrate, 110a main surface, 120, 210 photosensitive recording layer, 120a surface, 121 exposure region, 130 adhesion layer, 135 stress absorption layer, 140 Substrate, 140a main surface, 151, 152 spacer, 160 substrate, 170 coherent light, 171 cure light, 180 dummy substrate, 210 photosensitive recording layer.

Claims (5)

透光性を有する第1基板と、
前記第1基板上に設けられ、干渉縞が形成される感光性記録層と、
前記感光性記録層に対して前記第1基板の反対側に設けられ、透光性を有する第2基板と、
前記感光性記録層と前記第2基板との間に設けられ、透光性を有する緩衝層とを備え、
前記緩衝層の屈折率と、前記感光性記録層の屈折率とは略同じである、ホログラム光学素子。
A first substrate having translucency;
A photosensitive recording layer provided on the first substrate, on which interference fringes are formed;
A second substrate which is provided on the opposite side of the first substrate with respect to the photosensitive recording layer and has translucency;
A light-transmitting buffer layer provided between the photosensitive recording layer and the second substrate;
A hologram optical element, wherein a refractive index of the buffer layer and a refractive index of the photosensitive recording layer are substantially the same.
前記第1基板上に設けられ、前記第1基板と前記感光性記録層との間に配置され、干渉縞が形成される別の感光性記録層と、
前記別の感光性記録層と前記感光性記録層との間に設けられ、透光性を有する別の緩衝層とをさらに備え、
前記別の緩衝層の屈折率と、前記別の感光性記録層の屈折率とは、前記緩衝層および前記感光性記録層の屈折率と略同じである、請求項1に記載のホログラム光学素子。
Another photosensitive recording layer provided on the first substrate, disposed between the first substrate and the photosensitive recording layer, wherein interference fringes are formed;
Further comprising another buffer layer provided between the another photosensitive recording layer and the photosensitive recording layer and having translucency,
2. The hologram optical element according to claim 1, wherein the refractive index of the another buffer layer and the refractive index of the another photosensitive recording layer are substantially the same as the refractive indexes of the buffer layer and the photosensitive recording layer. .
前記第1基板および前記第2基板は、前記感光性記録層よりも高いガスバリア性を有する、請求項1または2に記載のホログラム光学素子。   The hologram optical element according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate have a higher gas barrier property than the photosensitive recording layer. 前記第1基板および前記第2基板は、前記感光性記録層よりも高い硬度を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載のホログラム光学素子。   4. The hologram optical element according to claim 1, wherein the first substrate and the second substrate have a hardness higher than that of the photosensitive recording layer. 5. 仮基板上に感光性材料を塗布し、その材料を乾燥させることにより、感光性記録層を形成する工程と、
第1基板を、前記仮基板と前記第1基板との間に前記感光性記録層が配置されるように設ける工程と、
可干渉光の照射によって、前記感光性記録層に干渉縞を形成する工程と、
前記感光性記録層に干渉縞を形成する工程の後、前記感光性記録層から前記仮基板を剥離する工程と、
透光性を有する緩衝層および第2基板を準備し、前記仮基板が剥離された前記感光性記録層の表面上に、前記緩衝層を介して前記第2基板を重ね合わせる工程とを備え、
前記仮基板の熱膨張係数と、前記感光性材料の熱膨張係数とは略同じである、ホログラム光学素子の製造方法。
A step of forming a photosensitive recording layer by applying a photosensitive material on a temporary substrate and drying the material;
Providing a first substrate such that the photosensitive recording layer is disposed between the temporary substrate and the first substrate;
Forming interference fringes in the photosensitive recording layer by irradiation with coherent light; and
After the step of forming interference fringes on the photosensitive recording layer, the step of peeling the temporary substrate from the photosensitive recording layer;
Preparing a light-transmitting buffer layer and a second substrate, and superimposing the second substrate on the surface of the photosensitive recording layer from which the temporary substrate has been peeled, via the buffer layer;
A method for manufacturing a hologram optical element, wherein a thermal expansion coefficient of the temporary substrate and a thermal expansion coefficient of the photosensitive material are substantially the same.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11698507B2 (en) * 2019-08-28 2023-07-11 Seiko Epson Corporation Optical element, method of producing optical element, and display device

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