JPH01116679A - シート状体積型位相ホログラムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、平板状のフィルムに立体像を観察で
きる体積位相型ホログラムに関し、更に詳しくは、転写
や貼付等によってホログラフィ−画像を木材、紙、プラ
スチック、セラミック等任意の物体に簡単且つ手軽に設
けることができるシート状体積位相型ホログラムの製造
方法に関する。

（従来の技ｖＲ） ホログラフィ−は、レーザーの様に干渉性良好な光波を
物体に照射し、その振幅と位相とがその物体の形状に応
じて変調され、反射又は透過した光波を感材層に受光し
、て記録し、得られたホログラムに、照射された光によ
り記録した物体の光学像を再生する技術であり、例えば
、立体光学像を平板状のフィルムに観察することができ
る。

このようなホログラフィ−に関する研究の進展に伴ない
、現在ではその感材に対する要求もかなり明確なものと
なってきている。ホログラフィ−に用い得る感材として
は、漂白処理銀塩、フォトレジスト、サーモプラスチッ
ク、重クロム酸ゼラチン、無機ガラス系材料、強誘電体
等多くの材料が知られており、そのホログラフィ−に対
する適性が更に研究されてきている。

ホログラム形成用の感剤の持つべき特性としては、例え
ば （１）レーザー光、特に可視光領域のレーザー光に感度
を有し、且つ高感度であること、（２）高解像力を有す
ること、 （３）得られたホログラムの回折効率が高いこと、 （４）ホログラムのノイズが少ないこと、（５）ホログ
ラムが安定していること、（６）記録及び再生操作が容
易であること、等を挙げることができる。

又、ホログラフィ−技術の進歩に伴ない、実用に耐え得
るホログラムの形成が可能となりつつあり、画像肩体を
楽しんだり、種々の物品を装飾するために用いたりする
等、ホログラムの用途も種々の方面へ拡大されており、
それに応じた各種の形態がホログラムにも要求されつつ
ある。

例えば、画像に応じた凹凸を感材層表面に形成し、その
凹凸での光の反射或いは透過を利用して画像を再生する
反射タイプのホログラムは、例えば、本の表紙として或
いは磁気カードの偽造や変造防止用のマークとして既に
利用されている。

（発明が解決しようとしている問題点）一方、体積位相
型ホログラムは、高解像度且つ高回折効率の特徴を有し
ているため、より高級感を与え、その用途拡大が求めら
れている。しかし、例えば、重クロム酸ゼラチン感材を
用いて得られたホログラムの耐湿性が低く、保存安定性
の面で大きな欠点が指摘されていた。一方、ビニルカル
バゾール系ポリマーを感材とする体積位相ホログラムは
、上記の間■点を克服するものである。

ところが、体積位相型ホログラムでは、単なる従来技術
の組み合わせでは、レリーフ反射型のホログラムと違い
用途拡大が図れない攻に、単に透明基板上にホログラム
が固着積層されるようなものしかなか７た。

そこで、本発明者等は、広く用途を拡大するのに役立つ
シート状ホログラムを製造する方法、特に平板以外の特
異形状を有するホログラムシートの製造に好適にも活用
しつる製造方法の開発を鋭意研究した結果、本発明を完
成した。

すなわち、本発明の目的は、任意の表面形状を有する体
積位相型ホログラムシート（フィルム）を容易に提供す
ることにある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は以下の本発明により達成される。

すなわち、本発明は、ハロゲン化アルカリからなる基板
上にビニルカルバゾール系ポリマーを主成分とする感材
層を積層し、露光及び現像処理を施した後上記基板を溶
解除去することを特徴とするシート状体積位相型ホログ
ラムの製造方法である。

（作　　　用） 任意の表面形状を有する水溶性の基板上にホログラムフ
ィルムを形成し、ホログラム形成後基板を溶解除去する
ことにより、基板の表面形状に対応した任意の形状のシ
ート状ホログラムが提供される。

（好ましい実施態様） 以下好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

本発明において使用する基板は、水溶性であるハロゲン
化アルカリ、例えば、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム
、塩化カリウム、臭化カリウム等から形成する。これら
のハロゲン化アルカリからなる基板の形状は、特に限定
されないが、好ましくは２ｍｍ乃至１０ｏａ＋程度の厚
みの平板状である。感材層を形成する基板表面は平滑で
もよいし、曲面状或いは凹凸状等いずれの形状でもよく
、その面に対応した形状の感材層が形成される。

又、基板はハロゲン化アルカリ単独で形成してもよいし
、他の水溶性塩を混合してもよく、更に紙、織布、不織
布、プラスチックフィルム、水溶性ポリマーフィルム等
の表面に形成したものでもよ、を又、ホログラム形成時
の露光を基板側から行う場合には上記基板は実質的に透
明であることが必要であるが、感材層側から露光を行う
場合は必ずしも透明である必要は無い。

上ｊ己の基板上に形成される感材層は、得られるホログ
ラム自身の耐湿性、保存安定性、回折効率等総合面で優
れるため、ビニルカルバゾール系ボリマーを主成分とし
て形成される。

このビニルカルバゾール系ポリマーとは、ポリビニルカ
ルバゾール、ポリビニルカルバゾールのアルキル置換体
、ポリビニルカルバゾールのハロゲン置換誘導体及びこ
れらを主体とする重合体をいい、所望に応じてその１種
以上を用い得る。具体的には、例えば、ポリビニルカル
バゾール、３−クロルビニルカルバゾールポリマー、３
−ブロムビニルカルバゾールボリマー、３−ヨードビニ
ルカルバゾールポリマー、３−メチルビニルカルバゾー
ルポリマー、３−エチルビニル力ルバゾールボリマー、
クロル化ポリビニルカルバゾール、ブロム化ポリビニル
カルバゾール等が挙げられる。中でも未置換のポリビニ
ルカルバゾールは、その入手が容易でしかも得られるホ
ログラムの性能も特に優れ☆ものであるから事実上最適
なものである。

上記ビニルカルバゾール系ポリマーは、例えばフィルム
とした際の強度や柔軟性等の特性の制御のために、必要
に応じて、他の千ツマ−と共重合されていてもよい。そ
のような用途に用い得る他の千ツマ−としては、例えば
、上記ビニルカルバゾール類に加えて、酢酸ビニル等の
ビニルエステル、アクリル酸、メタアクリル酸のエステ
ル、スチレン及びスチレン誘導体のラジカル重合による
共重合法によって共重合し得るビニル糸上ツマ−を挙げ
ることができる。又、例えば、ポリスチレン、スチレン
−ブタジェンコポリマー、スチレン−水素化ブタジェン
コポリマー等の他のポリマーをホログラム像が記録でき
る範囲でブレンドして用いることもできる。尚、これら
は所望の特性が得られるようにその添加割合が選択して
用いられる。

上述の感材の主体をなすポリマー成分は、本発明におい
て予め沃素化合物によって輻射線に対して活性にされて
いる必要がある。

かかる沃素化合物は、ポリマー成分中に共存して、可視
波長域にも充分な感度を持つ感材を構成するものであり
、具体的には、四状化炭素、ヨードホルム、四状化エチ
レン、トリヨードエタン、テトラヨードエタン、ペンタ
ヨードエタン、ヘキサヨードエタン等を主成分とする沃
素化合物が挙げられる。

本発明において使用するホログラム感材は、上述のポリ
マー及び沃素化合物を所定の割合で、前記基板を溶解し
ない溶媒に溶解又は分散させ、基板上にスピンコード、
バーコード等の公知技術で塗布及び乾燥して形成される
。

次に感材層に常法に従って露光及び現像処理を施すこと
によって体積位相型ホログラムを形成する。露光方法は
、公知の感光方法がいずれも使用でき、被写体の種類、
ホログラムの用途等によって適宜選択すればよい。尚、
基板側から露光する場合には、用いる基板はハロゲン化
アリカリであるので結晶性であり、その為基板の偏光方
向に留意して露光処理するのが好ましい。

露光後の現像処理は公知のいずれの現像方法でもよいが
、例えば、特開昭５４−１０２１４０号公報に開示の方
法が利用できる。より具体的には、例えば、４８８ｎｍ
のアルゴンレーザー光にて、例えば、基板の結晶軸を考
慮して、物体光と参照光の三光束の可干渉性レーザー光
によって、干渉パターンを露光し、その後溶剤による膨
潤及び収縮処理して現像することができる。

しかる後本発明ではホログラム像が記録されたフィルム
を有する基板娑水又は温水中に浸漬する等して基板を部
分的又は全面的に溶解することにより、フィルムを剥離
してシート状体積位相型ホログラムを得ることができる
。

又、転写や添付を目的としたシートでは、接着剤層を有
する透明又は不透明フィルムを予め感材上に設けた後に
基板を溶解除去して該シートを得ることができる。

（効　　果） 以上の如き本発明によれば、任意の形状のシート状体積
位相型ホログラムが得られ、従って転写方法や貼合方法
によって、各種の物体の装飾材等として使用することが
できる。

（実　施　例） 以下実施例により、本発明を更に詳細に説明す実施例１ ５ｍｍの厚みで表面平滑な塩化ナトリウム製基板上に、
暗所にてポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）２．５ｇ及び
四状化炭素０．２ｇをモノクロルベンゼン３０ｇに溶解
した溶液をスピナー（ミカサスピナー、１８−２）を用
いて塗布後乾燥し、膜厚約５．０μｍのホログラム形成
用感材層を得た。

得られた感材層の吸光度を分光光度計ＵＶＴＤＥ（ニー
６５０（日本分光族）で測定したところ、５６０ｎｍ迄
の吸収端を有していた。

この感材層にＡ「レーザー（５１４，５止）を用い、オ
フセットアングル７０°、光強度比１：１（両ビームの
光強度の和が入射直前で３　ｍＷ／ｃｒｎ”　）の条件
でデニシュークの方法に従って所望の物体に対応する画
像を記録した。

露光後、感材層を以下の（１）乃至（３）の工程で順次
処理してホログラムを得た。

（１）２０℃のトルエンに２分間浸漬後、（２）３０℃
のキシレン３分間浸漬後、（３）２５℃のｎ−へブタン
に３分間浸ｔ１１後、乾燥。

現像後、ホログラム板を８０℃の温水中に６０分間浸ｔ
１１シて塩化ナトリウム基板を一部溶解し、ホログラム
フィルムを水中に浮かせ、これをポリエチレンテレライ
タレートフィルム上にすくい取り、水洗及び乾燥して本
発明のシート状体積位相型ホログラムを得た。

得られたホログラムは、５１４．５ｎｍの波長の光に対
し約３，０００木／ｍｍの空間周波数を有し、回折効率
は８８％であり、透過率が９０％の体積位相型であワだ
。

実施例２ 実施例１における基板として、５ｍｍの厚みで表面が曲
面状である臭化カリウム基板を使用し、他は実施例１と
同様にして曲面形状のシート状ホログラムを得た。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハロゲン化アルカリからなる基板上にビニルカル
   バゾール系ポリマーを主成分とする感材層を積層し、露
   光及び現像処理を施した後上記基板を溶解除去すること
   を特徴とするシート状体積位相型ホログラムの製造方法
   。
2. （２）基板が透明である特許請求の範囲第（１）項に記
   載のシート状体積位相型ホログラムの製造方法。