JPH0413172A - ホログラム用感光材料 - 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） この発明は、波長４８８ｎｍのＡｒ”　レーザを用いて
記録できる体積ホログラム用感光材料に関するものであ
る。

（従来の技術） 従来、可視光記録ホログラム用感光材料としては、例え
ば以下に示すようなものがある。

バインダーポリマーとして次式 （式中のｎは６０万〜１００万を示す）で表わされるポ
リビニルカルバゾール（以下ＰＶＣｚと記す）モノマー
として、次式 で表わされる構造をもつメタクリラート系化合物を用い
、ラジカル発生体（重合開始剤）として次で示される過
酸化物（３，３’　、　４．４’−テトラ（ターシャル
ブチルパーオキサイドカルボニル）ベンゾフェノン〕、
さらに次式 で表わされる化合物であるケトクマリン色素を増感剤と
して加えた感光材料が用いられていた。

この感光材料をガラス基板上に厚さｌＯμ−の膜に形成
し、波長４８８ｎｓのＡｒ”　レーザで露光すると、色
素が該波長の光を吸収し過酸化物にエネルギーを移動す
るために、モノマーが重合して潜像ができる。この厚膜
に現像過程として、良溶媒としてトルエン／キシレン−
２／１を用いて色素の抽出と膨潤を行い、続いて貧溶媒
としてノルマルヘプタンを用いて収縮処理を行うと、目
的とする体積ホムログラムが得られる。

（発明が解決しようとする課５題） しかしながら、このような従来の可視光記録ホログラム
用感光材料にあっては、増感色素を添加することによっ
て、可視光への感度をもたせた材料系となっていたため
、現像過程において色素抽出を行っても完全な脱色は難
しく、劣化したような黄色となり、ホログラムとしては
品質感が失われるという問題点があった。

（課題を解決するための手段） この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、式（１）で示されるポリビニルカルバゾール
（ＰＶＣｚ）をバインダーポリマーとし、式（Ｉｆ）で
示されるメタクリレート系化合物をモノマーとし、次式 で示される構造の、波長４８８ｎｍの可視光線でも反応
を開始する鉄−アレーン錯体を重合開始剤として用いる
ことにより、上記の問題点を解決したものである。本発
明のホログラム用感光材料は、可視域に吸収はあるが非
常に微小であるために、はとんど無色のホログラム用感
光材料を得ることができる。

本発明のホログラム用感光材料はＰＶＣｚを１００重量
部とした場合、モノマーの配合量は３０〜７０重量部の
範囲とするのが好ましい。モノマーが７０重量部より多
い場合は製膜性が悪くなり、また３０重量部未満ではホ
ログラムの基本性能である「屈折率の空間変化」が充分
に得られなくなる。したがってモノマーの配合量は３０
〜７０重量部が製膜性と基本性能のバランスがとれた範
囲であり、５０重量部が最も好適な値である。

さらに、重合開始剤である鉄−アレーン錯体は、８〜２
４重量部で配合するのが好ましい。８重量部未満では露
光しても発生するカチオンの濃度が低すぎ、モノマーの
重合をほとんど開始できない。

また、２４重量部より多いと感光膜の入射した光が最表
面付近において、はとんど吸収されてしまい、逆側の面
付近ではほとんどホログラム像が形成されず、効率が低
下する。また、本発明による材料系では、組成吻合てを
適当な溶媒（例えば１．４−ジオキサジン）に溶解させ
、基板上にコーティングし、溶媒を蒸発させるという製
膜方法を用いる。

この時の溶媒量にコーティングに適した粘度を与える適
当な値（組成物全重量の９〜１１倍）があり、鉄−アレ
ーン錯体が２４重量部より多い場合は、この範囲の溶媒
では溶解することができない。以上の理由から、鉄−ア
レーン錯体の配合量は８〜２４重量部とするのが好まし
い。

また本発明のホログラム用感光材料の膜厚は好ましくは
５〜４０μ麟で用いられる。５μ−未満では形成される
回折格子数が少なく、ホログラムとして充分な性能を得
ることができず、４０ｐｒａを越えると製膜時に溶媒の
蒸発が厚さ方向に不均一となり、均一な膜が形成できな
い。

さらにこの発明のホログラム用感光材料には式（ＩＶ）
の増感−色素を添加することができ、この増感色素を添
加する場合には、バインダーポリマー１００重量部に対
して、０．１〜０．３重量部の範囲で配合される。０．
１重量部未満では露光する光の吸光度が小さく、増感効
果がほとんどなく、０．３より多く加えると反応後に赤
色がかなり濃くなり、ホログラムとしての品質上望まし
くない。したがって増感色素の配合量は、０．１〜０．
３重量部の範囲が良好である。

（実施例および比較例） 次に本発明を実施例および比較例により説明する。

ス１１１１ ホログラム用感光材料を作製するに当り、バインダーポ
リマーとしてｎが６０万である式（Ｉ）で示すれるポリ
ビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）を１００重量部、七ツ
マ−として式（ｎ）で示されるメタクリレート系化合物
を５０重量部、重合開始剤として式（Ｉ［Ｉ）で表され
る鉄−アレーン錯体２４重量部を、全重量の１０倍量の
トリクロロエタンに溶解させた。

次にこの材料を基板上に塗布し溶媒を蒸発させて２０　
ｐ　ｍの膜厚を形成し、波長４８８ｒ＋＋ｗのＡｒ”　
レーザで露光し、モノマーを重合させた。得られた厚膜
に重量比でトルエン／キシレン＝２７１の溶媒を用いて
、色素の抽出と膜の膨潤を行い、続いてノルマルへブタ
ンを用いて膜の収縮処理を行い実施例１の体積ホログラ
ムを得た。

災施１ 実施例１において、バインダーポリマーとしてｎが８０
万の式（Ｉ）で示されるＰＶＣｚを用い、モノマーとし
て式（ＩＩ）で示されるメタクリレート系化合物を７０
重量部、増感色素として式（ＩＶ）で示されるケトクマ
リン色素０．３重量部を用いた以外は実施例１と同様に
して実施例２の体積ホログラムを得た。

実１１引声 実施例１において、バインダーポリマーとしてｎが１０
０万の武士ツマ−として式（ｎ）で示されるメタクリレ
ート系化合物を３０重量部、重合開始剤として弐（Ｉ［
［）で表される。鉄−アレーン錯体８重量部を用いた以
外は実施例１と同様にして実施例３の体積ホログラムを
得た。

止較皿よ 実施例１において、モノマーとして式（ＩＩ）で示され
るメタクリレート系化合物１００重量部を用いた以外は
実施例１と同様にして比較例１の体積ホログラムを得た
。

几較１ 実施例１において、最終的に得た膜厚を３μ園にした以
外は実施例１と同様にして、比較例２の体積ホログラム
を得た。

北較■主 実施例１において、重合開始剤として式（Ｖ）で表され
る過酸化物（３，３’　、　　４．４’−テトラ（ター
シャルブチルパーオキサイドカルボニル）ベンゾフェノ
ン〕を８重量部、増感色素として式（ＩＶ）で示される
ケトクマリン色素０．３重量部を用いた以外は実施例１
と同様にして比較例３の体積ホログラムを得た。

（性能評価） 実施例１〜３および比較例１〜３の体積ホログラムにつ
いて、製膜状況、着色状況を評価し、表１に示す。

評価　　　性　能 Ｏ優れる Ｏ　良好 Δ　　　やや着色 ×　　　製膜困難、着色 表１ 重合開始剤　Ａ：鉄−アレーン錯体 Ｂ：過酸化化合物（式（Ｖ） で表される） （発明の効果） 以上説明してきたように、この発明のホログラム用感光
材料は式（１）のバインダーポリマーに対して式（Ｉｔ
）の七ツマ−および式　（ＩＩＩ）の重合開始剤を配合
するかまたは更に増感色素を配合して成る構成としたこ
とにより、製膜性ガ優れ、基本性能のバランスのとれた
ほとんど無色のホログラム用感光材料が得られ、増感色
素が添加されても品質の低下が生じないという効果が得
られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼‐‐‐（ I ） （式中のｎは６０万〜１００万を示す）で表わされるポ
   リビニルカルバゾールをバインダーポリマーとし、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼‐‐‐（II） で表わされるメタクリラート系化合物をモノマーとし、
   次式 ▲数式、化学式、表等があります▼‐‐‐（III） で示される構造の鉄−アレーン錯体を重合開始剤として
   含有することを特徴とするホログラム用感光材料。 ２、増感色素として次式 ▲数式、化学式、表等があります▼‐‐‐（ I ） で表わされる構造をもつケトクマリン色素を、ポリビニ
   ルカルバゾール１００に対して重量比で０．１〜０．３
   含むことを特徴とする請求項１記載のホログラム用感光
   材料。