JPH04331973A - ホログラム複製方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホログラム複製方法に
関し、更に詳しく言えば、情報処理装置等の表面レリー
フ型ホログラムを複製する際に利用されるホログラム複
製方法に関する。

【０００２】近年、ホログラムを用いた情報処理装置が
広く使われている。ホログラムを安く、かつ大量に作製
するためには、作製したマスタホログラム（原盤）を用
いて、複製することが必須であり、屈折率変調型及び表
面レリーフ型ホログラムについて、研究が盛んに行われ
ている。

【０００３】

【従来の技術】図３は、従来の電鋳法によるホログラム
複製方法を示した図、図４はマスタ用基板の平面精度が
悪い場合のホログラム複製方法説明図である。

【０００４】図中、１はマスタ、２は基板、３はレジス
ト、４はホログラムパターン、５は金属電極膜、６は電
鋳層、７は裏打ち板、８はスタンパ、９は複製基板、１
０は２Ｐ（フォトポリマ）、１１は複製されたホログラ
ムを示す。

【０００５】従来、ホログラフィック干渉により作製し
た表面レリーフ型のホログラム（原盤）を複製する場合
、例えば図３に示したような電鋳法によるホログラムの
複製方法が用いられていた。

【０００６】電鋳法によるホログラムの複製方法は、次
の各工程により行われる。 （Ａ）先ず、最初の工程では、レジスト３を塗布した基
板２に、ホログラフィック露光を行い、ホログラムパタ
ーン（マスタ）４を形成する。これをマスタ１とする。

【０００７】（Ｂ）次の工程では、ホログラムパターン
４上に、Ｎｉをスパッタし、金属電極膜５を形成する。

【０００８】（Ｃ）この工程では、前の工程で形成した
金属電極膜（Ｎｉ）５を用いて電鋳を行い、電鋳層６を
形成する。

【０００９】（Ｄ）その後の工程で、電鋳層６上に裏打
ち板７（例えば、Ａｌ板）を接着すると共に、マスタ１
を剥離すれば、スタンパ８が作製できる。次の工程では
、前記のスタンパ８を用いてホログラムの複製を行う。

【００１０】上記のようにして、ホログラムの複製を行
うが、マスタ１を作製する際、基板２の平面精度が悪い
場合は、図４のようになる。

【００１１】図４（Ａ）は、ホログラフィック露光によ
り作製したマスタ１を示してある。この場合、基板２に
反り、うねり等があって、基板２の平面精度が悪かった
とすると、図示のように、レジスト３も基板と同じよう
に変形する。

【００１２】このマスタ１を用いてスタンパ８を作製す
ると、図４（Ｂ）のようになる。すなわち、スタンパ８
のパターンは、マスタ１のパターンから作製するので、
マスタ１に用いる基板２の反りやうねり等の影響が、こ
のスタンパ８のパターンに現われる。

【００１３】ホログラムの複製を行う際は、上記のスタ
ンパ８のホログラムパターン上に、２Ｐ（フォトポリマ
）１０を滴下し、複製基板９を被せて紫外線硬化を行っ
た後、スタンパを剥離すれば、図４（Ｃ）に示したよう
な複製したホログラム１１が得られる。

【００１４】しかし、この複製したホログラム１１は、
スタンパ８の変形の影響を受けるので、所望の特性が得
られない。

【００１５】例えば、基板２に反りがあれば、複製され
たホログラム１１も反りのあるホログラムとなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のも
のにおいては、次のような課題があった。 （１）　スタンパを用いてホログラムを複製する場合、
マスタのホログラムパターンは、忠実に複製されなけれ
ばならない。

【００１７】そのためには、マスタに用いる基板は、非
常に面精度の良いものを用いると共に、該基板上には、
均一にレジストを塗布してホログラムパターンを形成す
る必要がある。

【００１８】マスタの基板（レジスト基板）の面精度を
保つ方法としては、基板の厚みを厚くする方法がある。 しかし、基板を厚くして面精度を保つと、基板の大型化
に伴い、重量も重くなり、各工程の処理が困難となる。 またコストもかさむ。

【００１９】（２）　マスタの基板を薄くすれば、各工
程の処理は容易となるが、基板を薄くすると、該基板に
反りやうねり等が発生する。

【００２０】反りやうねり等のある基板を用いて、マス
タ（原盤）を作製し、このマスタからスタンパを作製し
てホログラムを複製すると、複製されたホログラムのパ
ターンで、所望の特性が得られない。

【００２１】（３）　レジスト基板の面精度を良好にす
るためには、基板の厚みを厚くすればよい。これは基板
の大きさとともに増大する。

【００２２】ホログラフィック露光によりマスタを作製
するには、基板に感光材を塗布する必要がある。現状で
は、スピンコートを行っているが、基板の厚みとともに
重量が増大し、所望の回転を維持するのは困難である。

【００２３】また、例えば電鋳の際の電極膜の形成、及
び電鋳時の基板の回転が、同様の理由で所望の回転数を
維持するのが困難となる。

【００２４】更に、作業性も大変悪く、コストアップの
原因ともなる。そのため、マスタを作製する際は、可能
な限り薄くて軽い基板を使いたいが、このような基板で
は面精度が悪く、上記の問題が発生する。

【００２５】本発明は、このような従来の課題を解決し
、マスタの基板に、薄くて、面精度の悪い基板を用いて
も、複製されたホログラムに、その影響が及ばないよう
にして、安価で、かつ所望の特性が得られるホログラム
を複製できるようにすることを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
あり、図中、２は基板（第１の基板）、１２は界面活性
剤層、１３は紫外線硬化型樹脂、１４は基板（第２の基
板）を示す。本発明は上記の課題を解決するため、次の
ように構成した。

【００２７】（１）　ホログラフィック干渉により作製
した表面レリーフ型ホログラムを、マスタ（原盤）とし
、このマスタからスタンパを作製し、スタンパのホログ
ラムパターンを、被転写体に転写することにより、マス
タの複製を行うホログラム複製方法において、薄くて面
精度の悪い第１の基板２と、厚くて面精度の良い第２の
基板１４を用い、これら２種類の基板間に、光の照射で
硬化する樹脂を入れて、両基板を重ね合せ、光を照射し
て樹脂を硬化させた後、第２の基板１４を剥離して、樹
脂で表面を覆った第１の基板２を作製することにより、
第１の基板２の面精度を、第２の基板１４と同程度に向
上させ、この第１の基板２を用いて、マスタを作製する
ようにした。

【００２８】（２）　上記樹脂として、紫外線硬化型樹
脂１３を用いると共に、両基板を重ね合せる際、第１の
基板２を下側に配置し、その表面に紫外線硬化型樹脂１
３を滴下した後、その上から第２の基板１４を被せて両
基板を重ね合せ、その後、紫外線を照射して、前記樹脂
の硬化を行うようにした。

【００２９】（３）　上記樹脂として、紫外線硬化型樹
脂１３を用いると共に、両基板を重ね合せる際、第２の
基板１４を下側に配置し、その表面に紫外線硬化型樹脂
１３を滴下した後、その上から第１の基板２を被せて重
ね合せ、その後、紫外線を照射して、前記樹脂の硬化を
行うようにした。

【００３０】

【作用】上記構成に基づく本発明の作用を、図１を参照
しながら説明する。マスタの基板は、図１の（Ａ）（Ｂ
）（Ｃ）の各工程により作製する。

【００３１】先ず、（Ａ）の工程では、薄くて面精度の
悪い第１の基板２の表面に紫外線硬化型樹脂との密着力
を強くするための界面活性剤層１２を形成する。

【００３２】次に（Ｂ）の工程では、第１の基板２を下
側に配置し、その表面に紫外線硬化型樹脂１３を滴下し
た後、更にその上方から、厚くて面精度の良い第２の基
板１４を被せて、第１，第２の各基板を重ね合せる。そ
の後、紫外線照射により、紫外線硬化型樹脂１３を硬化
させる。

【００３３】続いて、（Ｃ）の工程では、紫外線硬化型
樹脂１３の硬化後、第２の基板１４を剥離する。これに
より、紫外線硬化型樹脂１３で表面を覆った第１の基板
２が作製できる。

【００３４】このようにすると、第１の基板２の面精度
は、第２の基板１４の面精度と同程度に向上する。その
後、この第１の基板（面精度を向上させた基板）を用い
てマスタを作製する。

【００３５】なお、上記（Ｂ）の工程では、第２の基板
１４の表面に紫外線硬化型樹脂１４を滴下した後、その
上から第１の基板２を被せて両基板を重ね合せてもよい
。

【００３６】上記のようにすれば、薄くて面精度の悪い
基板でも、その面精度を向上させることができるから、
ホログラムの忠実な複製が可能となる。

【００３７】しかもこの場合、マスタの基板は、薄くて
もよいので、その重量は軽くなる。その結果、ホログラ
ムの複製工程における各処理が容易になり、コスト安に
もなる。

【００３８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。 （１実施例の説明）図２は、本発明の１実施例のホログ
ラム複製方法を示した図であり、図中、図１，図３と同
符号は同一のものを示す。また１２は界面活性剤層、１
３Ａは２Ｐ（フォトポリマ）を示す。本実施例における
ホログラム複製方法は、図２の各工程により行われる。

【００３９】最初に、薄くて面精度の悪い第１の基板と
、厚くて面精度の良い第２の基板とを用意する。これら
の各基板は、この実施例では、ガラス製とする。

【００４０】（Ａ）最初の工程では、第１の基板２の表
面に、界面活性剤層１２を形成する。この界面活性剤層
１２は、基板（ガラス）と紫外線硬化型樹脂との密着力
を増すために形成するものである。

【００４１】（Ｂ）次の工程では、上記界面活性剤層１
２の上に、紫外線硬化型樹脂の一種である２Ｐ（フォト
ポリマ）１３Ａを滴下する。

【００４２】（Ｃ）続いて、この工程では、滴下した２
Ｐ１３Ａ上に、第２の基板１４を被せ、２つの基板を重
ね合せる。すなわち、第１の基板２と、第２の基板１４
との間に、２Ｐ１３Ａを入れた状態で、２つの基板を重
ね合せる。

【００４３】その後、第２の基板１４を通して、２Ｐ１
３Ａに紫外線を照射して硬化させる。なお、この場合、
第２の基板１４の表面には、界面活性剤層を形成しない
。

【００４４】（Ｄ）この工程では、前記樹脂の硬化後、
第２の基板１４を剥離する。この時、第１の基板２と２
Ｐ１３Ａとの間には、界面活性剤層１２があるため両者
の密着力は強い。

【００４５】しかし、第２の基板１４と２Ｐ１３Ａとの
間には界面活性剤層がないので、両者の密着力は弱い。

【００４６】従って、第２の基板１４を剥離すれば、２
Ｐ１３Ａは、第１の基板２に付着する。これにより、樹
脂で表面を覆った第１の基板が作製できる。

【００４７】この第１の基板２では、２Ｐ１３の表面は
、第２の基板１４と接していた面であるから、その状態
が保たれる。このため、（Ｄ）の工程で作製された第１
の基板２の面精度は、第２の基板１４の面精度と同程度
に向上する。

【００４８】（Ｅ）前記（Ｄ）の工程で作製した第１の
基板２を用いてマスタ１を作製する。この工程において
、マスタ１を作製する方法は、図３と同じでよい。

【００４９】（Ｆ）その後、図３と同じ工程により、ス
タンパ８を作製する。そして、このスタンパ８を用いて
、従来と同じ方法でホログラムの複製を行う。

【００５０】なお、上記各基板についての具体例は、次
のとおりである。基板の大きさが約φ３５０ｍｍのとき
、たとえば、面精度がλ／４程度のガラス基板を入手し
ようとすると、厚みは約４０ｍｍは必要となる。重量は
約１０ｋｇである。軽量化のため、厚みを半分の２０ｍ
ｍとすると、ニュートンリングの縞の数で２本程度に悪
化する。 しかしながら、本発明の方法を用いれば、厚さ数ｍｍの
基板を用いても、厚さ４０ｍｍの基板の表面を利用して
、紫外線硬化樹脂を形成すれば、面精度の高い表面が実
現できる。

【００５１】（他の実施例）以上実施例について説明し
たが、本発明は次のようにしても実施可能である。 （１）　図２の（Ｂ），（Ｃ）の工程は、次のようにし
てもよい。すなわち、第２の基板１４を下側に配置して
おき、この第２の基板１４の表面に２Ｐ１３Ａを滴下し
、その上から（Ａ）の工程を終了した第１の基板２を被
せてもよい。

【００５２】（２）　紫外線硬化型樹脂１３は、２Ｐ以
外の樹脂でも使用可能である。 （３）　紫外線硬化型樹脂のかわりとして、例えば赤外
線照射により硬化する熱硬化性樹脂を用いることも可能
である。

【００５３】（４）　ホログラムを複製する際、図３に
示した電鋳法だけでなく、例えば２Ｐスタンパ法、メッ
キスタンパ法など、他の複製方法を用いてもよい。

【００５４】（５）　第１の基板は、薄くて面精度の悪
いものを使用できるので、ガラスのほかに、樹脂を用い
ることも可能である。ただし、第２の基板は、面精度の
良いものを用いる必要があるので、ガラス製とする。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。（１）　マスタを作製する際、薄
くて面精度の悪い基板を用いても、この基板の面精度を
向上させた後、マスタを作製するので、複製されたホロ
グラムに悪影響を及ぼさない。

【００５６】（２）　前記（１）　の理由により、マス
タ（原盤）のホログラムパターンが忠実に複製される。 従って、複製されたホログラムは、所望の特性が得られ
るものとなる。

【００５７】（３）　マスタの基板を薄くできるので、
基板の重量が軽くなり、各製造工程の負担が軽くなる。

【００５８】（４）　マスタの基板を、薄くて軽いもの
にできるので、安価になる。 （５）　従来は、面精度の良い基板（ガラス板）を、ス
タンパ作製の度毎に必要としたが、本発明では、１枚あ
ればよいことになる。従って、この面でもコストダウン
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の１実施例のホログラム複製方法を示し
た図である。

【図３】従来の電鋳法によるホログラム複製方法を示し
た図である。

【図４】マスタ用基板の面精度が悪い場合のホログラム
複製方法の説明図である。

【符号の説明】

２　　基板（第１の基板） １２　　界面活性剤層 １３　　紫外線硬化型樹脂 １４　　基板（第２の基板）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ホログラフィック干渉により作製した
   表面レリーフ型ホログラムを、マスタ（原盤）（１）と
   し、このマスタ（１）からスタンパを作製し、スタンパ
   のホログラムパターンを、被転写体に転写することによ
   り、マスタ（１）の複製を行うホログラム複製方法にお
   いて、薄くて面精度の悪い第１の基板（２）と、厚くて
   面精度の良い第２の基板（１４）を用い、これら２種類
   の基板間に、光の照射で硬化する樹脂を入れて、両基板
   を重ね合せ、光を照射して前記樹脂を硬化させた後、第
   ２の基板（１４）を剥離して、前記樹脂で表面を覆った
   第１の基板（２）を作製することにより、第１の基板（
   ２）の面精度を、第２の基板（１４）と同程度に向上さ
   せ、この第１の基板（２）を用いて、マスタ（１）を作
   製することを特徴としたホログラム複製方法。
2. 【請求項２】　　上記樹脂として、紫外線硬化型樹脂（
   １３）を用いると共に、両基板を重ね合せる際、第１の
   基板（２）を下側に配置し、その表面に、紫外線硬化型
   樹脂（１３）を滴下した後、その上から第２の基板（１
   ４）を被せて両基板を重ね合せ、その後、紫外線を照射
   して、前記樹脂の硬化を行うことを特徴とした請求項１
   記載のホログラム複製方法。
3. 【請求項３】　　上記樹脂として、紫外線硬化型樹脂（
   １３）を用いると共に、両基板を重ね合せる際、第２の
   基板（１４）を下側に配置し、その表面に、紫外線硬化
   型樹脂（１３）を滴下した後、その上から第１の基板（
   ２）を被せて重ね合せ、その後、紫外線を照射して、前
   記樹脂の硬化を行うことを特徴とした請求項１記載のホ
   ログラム複製方法。