JPH0594126A - Duplication of hologram - Google Patents

Duplication of hologram

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JPH0594126A
JPH0594126A JP25623191A JP25623191A JPH0594126A JP H0594126 A JPH0594126 A JP H0594126A JP 25623191 A JP25623191 A JP 25623191A JP 25623191 A JP25623191 A JP 25623191A JP H0594126 A JPH0594126 A JP H0594126A
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Abstract

PURPOSE:To allow an easy duplication of hologram patterns without entailing the failure of a work even if the grooves of the desired hologram patterns are deep or fine in pitch. CONSTITUTION:A mask 26 is disposed between the work 24 and a UV lamp at the time of irradiating the work 24 with UV rays. The mask 26 is so formed that its UV transmittance decreases continuously from the inside of the regions formed with the desired hologram patterns to the boundary of the region. The adhesion between a stamper 21 and the work 24 decreases when the irradiation quantity of UV rays decreases in the region A having the hologram patterns and, therefore, the adhesion decreases continuously from the inside of the region formed with the desired hologram patterns to the boundary of this region. Since the level difference of the adhesion at this boundary decreases, the work 24 can be peeled from the stamper 21 while the excess stress concn. is averted.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は表面レリーフ型のホログ
ラムを複製するホログラム複製方法に係わり、特にマス
タホログラムからホログラムパターンを転写したスタン
パを用いてホログラムを量産するホログラム複製方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hologram duplication method for duplicating a surface relief type hologram, and more particularly to a hologram duplication method for mass-producing holograms using a stamper having a hologram pattern transferred from a master hologram.

【0002】近年、ホログラムを用いた自然立体像表
示、光学素子、画像記録、光演算・光メモリ等が開発さ
れ、カードや出版物等でのディスプレイ、光学機器、光
情報処理などに広く使用されている。このホログラム
は、二光束干渉露光法で作成されるが、露光中の光学系
の振動、空気のゆらぎ、対象物体の振動などにより干渉
縞にゆらぎが生じると、回折効率の高いホログラムがで
きない。このため、ホログラム作成には厳しい撮影条件
を満足させなければならず、露光を繰り返して高効率の
ホログラムを多数作成するのは非常に困難である。よっ
て、同一ホログラムを大量、安価に作成するにはマスタ
ホログラムを作成し、該マスタホログラムから複製する
ことが必須となっている。
In recent years, natural stereoscopic image display using holograms, optical elements, image recording, optical operation / optical memory, etc. have been developed and widely used for displays in cards, publications, etc., optical devices, optical information processing, etc. There is. This hologram is created by the two-beam interference exposure method, but if the interference fringes fluctuate due to vibration of the optical system during exposure, fluctuation of air, vibration of the target object, etc., a hologram with high diffraction efficiency cannot be obtained. Therefore, it is very difficult to create a number of highly efficient holograms by repeating exposure, in order to create a hologram, which must satisfy strict shooting conditions. Therefore, in order to produce the same hologram in large quantities at low cost, it is essential to create a master hologram and duplicate it.

【0003】ホログラムには、大別して振幅型と位相型
の2つあるが、一般に、位相型の方が回折効率が良好と
なる。位相型にも内部の屈折率変化で位相分布を実現す
る屈折率変調型と、表面の凹凸により位相分布を実現す
る表面レリーフ型があり、前者には漂白処理した銀塩感
材、重クロム酸ゼラチン等が用いられ、後者にはフォト
レジスト、サーモプラスティック感材等か用いられる。
特に、後者の表面レリーフ型は型取りによる複製が容易
なため量産向きとして研究が盛んに行われており、紫外
線硬化樹脂を用いる2P法(ホトポリマ法)、熱可塑性
樹脂を用いる圧縮成形法(エンボス法)や射出成形法な
どが実用化されている。
Holograms are roughly classified into two types: amplitude type and phase type. Generally, the phase type has better diffraction efficiency. The phase type also has a refractive index modulation type that achieves a phase distribution by changing the internal refractive index and a surface relief type that achieves a phase distribution due to surface irregularities. The former is a bleached silver salt sensitive material, dichromic acid. Gelatin or the like is used, and for the latter, photoresist, thermoplastic photosensitive material or the like is used.
In particular, the latter surface relief mold has been actively researched for mass production because it can be easily duplicated by molding, and the 2P method (photopolymer method) using an ultraviolet curable resin and the compression molding method (embossing method) using a thermoplastic resin are used. Method) and injection molding method have been put to practical use.

【0004】[0004]

【従来の技術】従来、一般に行われている表面レリーフ
型ホログラムの2P法による複製方法を図11に示す。
まず、基板11上にフォトレジスト12を塗布した乾板
13を用意し、マスク14を通して二光束干渉露光法で
物体光15と参照光16によるホログラフィック露光を
行い、表面レリーフ型のマスタホログラム(レジストホ
ログラム)17を作成する。マスタホログラム17の表
面は所望のホログラムパターンが形成された領域(図1
1のA参照)とパターンの無い領域(図11のB参照)
に分かれる。次に、マスタホログラム17の表面に蒸着
等でNi膜18を形成し、更に、電鋳法によりNiメッ
キ層19を十分厚く形成したのち、マスタホログラム1
7から剥離せしめ、最後に、Niメッキ層19の裏側に
Al基台20を裏打ちしてスタンパ21とする。
2. Description of the Related Art FIG. 11 shows a conventional 2P duplication method for a surface relief hologram.
First, a dry plate 13 having a photoresist 12 coated on a substrate 11 is prepared, and holographic exposure is performed through a mask 14 by a two-beam interference exposure method using an object light 15 and a reference light 16 to obtain a surface relief type master hologram (resist hologram). ) 17 is created. The surface of the master hologram 17 is a region where a desired hologram pattern is formed (see FIG. 1).
1 (see A) and areas without patterns (see B in FIG. 11)
Divided into Next, a Ni film 18 is formed on the surface of the master hologram 17 by vapor deposition or the like, and a Ni plating layer 19 is formed sufficiently thick by an electroforming method.
Then, the aluminum base 20 is lined on the back side of the Ni plating layer 19 to form a stamper 21.

【0005】そして、スタンパ21のレリーフ表面に紫
外線硬化樹脂(ホトポリマ)22を滴下するとともにガ
ラス若しくはプラスチック板等の複製基板23を重ね、
複製基板24の外部から紫外線を当ててUV硬化せしめ
たのち、ワーク(紫外線硬化樹脂22と複製基板23)
24をスタンパ21から剥離し、スタンパ21のレリー
フを型取った複製ホログラム25を得る。スタンパ21
への紫外線硬化樹脂22の滴下、複製基板23の重ね合
わせ、UV硬化、スタンパ21からのワーク24の剥離
を繰り返すことで、所望のホログラムパターンを有する
ホログラムが大量、安価に作成可能となる。他の圧縮成
形法や射出成形法による複製ホログラムの作成方法につ
いてはいずれも公知技術であるため説明を省略する。
Then, an ultraviolet curable resin (photopolymer) 22 is dropped on the relief surface of the stamper 21 and a duplicate substrate 23 such as a glass or plastic plate is overlaid.
Ultraviolet rays are applied from the outside of the duplicate substrate 24 to cure it by UV, and then the work (ultraviolet curing resin 22 and duplicate substrate 23).
24 is separated from the stamper 21 to obtain a duplicate hologram 25 in which the relief of the stamper 21 is modeled. Stamper 21
By repeating the dropping of the ultraviolet curable resin 22, the duplicate substrate 23, the UV curing, and the peeling of the work 24 from the stamper 21, a large number of holograms having a desired hologram pattern can be produced at low cost. Since other methods for producing a duplicate hologram by the compression molding method and the injection molding method are known techniques, the description thereof will be omitted.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、表面レリー
フ型のホログラムでは、ホログラムパターンの溝が深い
ほど変調度が大きく効率が高くなり、一方、露光時の光
波長が小さければピッチもそれだけ小さくなる。ピッチ
が一定のとき、図12に示すように、ホログラムパター
ンの溝が深くなるほどスタンパとUV硬化後のワーク
(紫外線硬化樹脂)との密着力は大きくなり、溝の深さ
が一定のとき、図13に示すように、ホログラムパター
ンのピッチが細かくなるほどスタンパとUV硬化後のワ
ーク(紫外線硬化樹脂)との密着力は大きくなる。
By the way, in the surface relief type hologram, the deeper the groove of the hologram pattern, the higher the degree of modulation and the higher the efficiency. On the other hand, the smaller the light wavelength at the time of exposure, the smaller the pitch. When the pitch is constant, as shown in FIG. 12, as the groove of the hologram pattern becomes deeper, the adhesive force between the stamper and the work (ultraviolet curable resin) after UV curing becomes greater. As shown in 13, the finer the pitch of the hologram pattern, the greater the adhesion between the stamper and the UV-cured work (ultraviolet curable resin).

【0007】このため、ホログラムパターンの溝が深か
ったり、ピッチが細かかったりすると、スタンパ21と
紫外線硬化樹脂22の間の密着力が非常に大きくなり、
スタンパ21からワーク24を剥離する際に、応力集中
が生じてワーク24を破損してしまう事態が生じる問題
があった。
For this reason, if the groove of the hologram pattern is deep or the pitch is narrow, the adhesion between the stamper 21 and the ultraviolet curable resin 22 becomes very large,
When peeling the work 24 from the stamper 21, there is a problem that stress concentration occurs and the work 24 is damaged.

【0008】例えば、図14の上側に示す如く、スタン
パ21のレリーフ面側に所望のホログラムパターンの形
成された領域Aとこの周囲のパターン無しの領域Bが存
在する場合、UV硬化後のスタンパ21とワーク24間
の密着力は図14の下側に示すように、領域Aでかなり
大きくなる一方、領域Bではかなり小さくなるため、領
域Aの境界でかなり大きな段差ができ、剥離時、該境界
上にかなり大きな応力集中が生じて複製基板23が破壊
してしまう。
For example, as shown in the upper side of FIG. 14, when there is a region A in which a desired hologram pattern is formed on the relief surface side of the stamper 21 and a region B having no pattern around it, the stamper 21 after UV curing is performed. As shown in the lower side of FIG. 14, the adhesive force between the work 24 and the work 24 is considerably large in the region A, while it is considerably small in the region B, so that a considerably large step is formed at the boundary of the region A, and at the time of peeling, the boundary becomes large. A considerably large concentration of stress is generated on the upper side, and the duplicate substrate 23 is destroyed.

【0009】また、図15の上側に示す如く、スタンパ
21Aの表面に所望のホログラムパターンの形成された
領域Aだけ存在し、周囲のパターン無しの領域に相当す
る部分が加工されて除去されている場合、UV硬化後の
スタンパ21Aとワーク24A間の密着力は図15の下
側に示すように、領域Aでかなり大きくなる一方、周囲
では零となり、領域Aの境界で非常に大きな段差がで
き、剥離時、該境界上に非常に大きな応力集中が生じて
複製基板23が破壊してしまう。これらの問題は、圧縮
成形法や射出成形法においても同様に存在する。
Further, as shown in the upper side of FIG. 15, only a region A in which a desired hologram pattern is formed is present on the surface of the stamper 21A, and a peripheral portion corresponding to a region without a pattern is processed and removed. In this case, the adhesion force between the stamper 21A and the work 24A after UV curing becomes considerably large in the area A as shown in the lower side of FIG. 15, while it becomes zero in the periphery, and a very large step is formed at the boundary of the area A. During peeling, a very large stress concentration occurs on the boundary, and the duplicate substrate 23 is destroyed. These problems also exist in the compression molding method and the injection molding method.

【0010】以上から本発明の目的は、所望のホログラ
ムパターンの溝が深かったり、ピッチが細かかったりし
ても、ワークの破損を招くことなく容易にホログラムパ
ターンの複製ができるホログラム複製方法を提供するこ
とである。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a hologram duplication method capable of easily duplicating a hologram pattern without damaging a work even if a desired hologram pattern has a deep groove or a fine pitch. It is to be.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の第1の原
理説明図である。21は表面に所望ホログラムパターン
の形成された領域Aと周囲のパターンの無しの領域Bを
有するスタンパ、22はスタンパ21に滴下された紫外
線硬化樹脂、23は紫外線硬化樹脂22に重ね合わされ
た複製基板、24は紫外線硬化樹脂22と複製基板23
から成るワーク、26は領域A′内から該領域A′の境
界に掛けて、連続的に紫外線照射量を減少させるマスク
である。
FIG. 1 is an explanatory view of the first principle of the present invention. Reference numeral 21 denotes a stamper having a region A having a desired hologram pattern formed on the surface and a region B having no peripheral pattern, 22 is an ultraviolet curable resin dropped on the stamper 21, and 23 is a duplicate substrate superposed on the ultraviolet curable resin 22. , 24 are ultraviolet curable resin 22 and duplicate substrate 23
The work 26 is a mask for continuously reducing the ultraviolet irradiation amount from inside the area A'to the boundary of the area A '.

【0012】図2は本発明の第2の原理説明図である。
21Bは表面に所望ホログラムパターンの形成された領
域aと、これに隣接して該所望ホログラムパターン領域
aより溝が浅いかまたはピッチの粗いパターンが形成さ
れた緩衝領域cを有するスタンパ、22はスタンパ21
Bに滴下された紫外線硬化樹脂、23は紫外線硬化樹脂
22に重ね合わされた複製基板、24Bは紫外線硬化樹
脂22と複製基板23から成るワークである。
FIG. 2 is a diagram for explaining the second principle of the present invention.
Reference numeral 21B designates a stamper having a region a on the surface of which a desired hologram pattern is formed, and a buffer region c adjacent to the region a in which grooves are shallower than the desired hologram pattern region a or a pattern having a coarse pitch is formed, and 22 is a stamper. 21
The UV curable resin dropped on B, 23 is a duplicate substrate superposed on the UV curable resin 22, and 24B is a work composed of the UV curable resin 22 and the duplicate substrate 23.

【0013】[0013]

【作用】図1において、マスク26の上方からUVラン
プを用いてワーク24側に紫外線を照射すると、紫外線
硬化樹脂22がUV硬化し、この際、スタンパ21の表
面レリーフが紫外線硬化樹脂22に転写される。紫外線
硬化樹脂22に照射される紫外線の照射量は、所望のホ
ログラムパターンが形成された領域Aの中央付近で多
く、該領域Aの境界に近づくにつれて減少する。一定の
溝の深さとピッチを有するホログラムパターンに対し、
紫外線照射量とスタンパ−ワーク間の密着力の関係は、
或る照射量まで紫外線照射量が増加するに従いほぼ比例
して密着力も増加し、それ以上の照射量になると飽和す
る。よって、図1の下側に示す如く、UV硬化後のスタ
ンパ21とワーク24間の密着力は、所望ホログラムパ
ターンの形成された領域Aの内部から境界に掛けて連続
的に減少し、領域Aとパターン無しの領域Bとの境界に
おける密着力の段差が小さくなる。このようにすれば、
スタンパ21からワーク24を剥離する際、所望ホログ
ラムパターンの溝が深かったり、ピッチが細かかったり
しても、所望ホログラムパターンの形成された領域Aの
境界での応力集中が弱まり、複製基板23等の破損が生
じず、歩止まりが向上する。
In FIG. 1, when the work 24 is irradiated with ultraviolet rays from above the mask 26 using a UV lamp, the ultraviolet curing resin 22 is UV cured, and at this time, the surface relief of the stamper 21 is transferred to the ultraviolet curing resin 22. To be done. The amount of ultraviolet rays applied to the ultraviolet curable resin 22 is large in the vicinity of the center of the area A in which the desired hologram pattern is formed, and decreases as it approaches the boundary of the area A. For hologram patterns with constant groove depth and pitch,
The relationship between the amount of UV irradiation and the adhesion between the stamper and the work is
As the ultraviolet irradiation amount increases up to a certain irradiation amount, the adhesive force also increases almost proportionally, and when the irradiation amount exceeds that value, the adhesion is saturated. Therefore, as shown in the lower side of FIG. 1, the adhesive force between the stamper 21 and the work 24 after UV curing continuously decreases from the inside of the area A where the desired hologram pattern is formed to the boundary, and the area A And the step of the adhesive force at the boundary between the non-patterned region B becomes smaller. If you do this,
When the work 24 is separated from the stamper 21, even if the groove of the desired hologram pattern is deep or the pitch is narrow, the stress concentration at the boundary of the region A in which the desired hologram pattern is formed is weakened, and the duplicate substrate 23, etc. Will not be damaged and the yield will be improved.

【0014】図2において、複製基板23の上方からU
Vランプを用いてワーク側に紫外線を照射すると、紫外
線硬化樹脂22がUV硬化し、この際、スタンパ21B
の表面レリーフが紫外線硬化樹脂22に転写される。ホ
ログラムパターンの溝が浅かったり、ピッチが粗かった
りすると、同一の照射量であっても、スタンパ−ワーク
間の密着力が小さくなる。よって、図2の下側に示す如
く、UV硬化後のスタンパ21Bとワーク24B間の密
着力は、所望ホログラムパターンの形成された領域aが
一番大きく、領域aに隣接する緩衝領域cで一段小さく
なり、緩衝領域cの周囲に形成されたパターン無しの領
域bで更に一段小さくなる。このようにすれば、スタン
パ21Bからワーク24Bを剥離する際、所望ホログラ
ムパターンの溝が深かったり、ピッチが細かかったりし
ても、所望ホログラムパターンの形成された領域aの境
界やパターン無しの領域bの境界での応力集中が弱ま
り、複製基板23等の破損が生じない。
In FIG. 2, U is reproduced from above the replica substrate 23.
When the work side is irradiated with ultraviolet rays using a V lamp, the ultraviolet curing resin 22 is UV cured, and at this time, the stamper 21B
The surface relief of is transferred to the ultraviolet curable resin 22. When the groove of the hologram pattern is shallow or the pitch is rough, the adhesion between the stamper and the work becomes small even with the same irradiation amount. Therefore, as shown in the lower side of FIG. 2, the adhesion force between the stamper 21B and the work 24B after UV curing is greatest in the area a in which the desired hologram pattern is formed, and is further increased in the buffer area c adjacent to the area a. It becomes smaller, and it becomes even smaller in the area b without the pattern formed around the buffer area c. With this configuration, when the work 24B is separated from the stamper 21B, even if the groove of the desired hologram pattern is deep or the pitch is narrow, the boundary of the area a in which the desired hologram pattern is formed or the area without pattern is formed. The stress concentration at the boundary of b is weakened, and the duplicate substrate 23 or the like is not damaged.

【0015】[0015]

【実施例】図3は本発明の第1実施例に係わるホログラ
ム複製方法を示す説明図であり、図11と同一部分には
同一符号を付している。ホログラフィック露光によるマ
スタホログラム17の作成、マスタホログラム17から
のスタンパ21の作成は、図11に示す従来技術と全く
同様であり、スタンパ21の表面は所望のホログラムパ
ターンが形成された領域Aと周囲のパターン無しの領域
Bを有している。
FIG. 3 is an explanatory view showing a hologram duplication method according to the first embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 11 are designated by the same reference numerals. The creation of the master hologram 17 by the holographic exposure and the creation of the stamper 21 from the master hologram 17 are exactly the same as in the conventional technique shown in FIG. 11, and the surface of the stamper 21 is surrounded by the area A in which a desired hologram pattern is formed and the surrounding area. Area B without pattern.

【0016】スタンパ21から2P法により複製ホログ
ラムを作成する場合、スタンパ21のレリーフ面側全体
に紫外線硬化樹脂22を所定の厚さ分だけ滴下し、上か
らガラス板あるいはプラスティック板等による複製基板
23を重ね合わせる。紫外線硬化樹脂22と複製基板2
3でワーク24が構成される。そして、ワーク24の上
に、スタンパ21の所望ホログラムパターン領域Aの内
側から境界にかけて紫外線透過度が連続的に減少し、領
域Aの中央部分と周囲のパターン無しの領域Bに対して
はほぼ100%の紫外線透過度を持つように構成された
マスク26を配置し、該マスク26の上からUVランプ
27によって、ワーク24側に紫外線を所定の一定時間
照射せしめる。
When a duplicate hologram is created from the stamper 21 by the 2P method, the ultraviolet curable resin 22 is dropped on the entire relief surface side of the stamper 21 by a predetermined thickness, and the duplicate substrate 23 is made of a glass plate or a plastic plate from above. Overlap. UV curable resin 22 and duplicate substrate 2
The work 24 is constituted by 3. Then, the ultraviolet transmittance continuously decreases from the inside of the desired hologram pattern area A of the stamper 21 to the boundary on the work 24, and the ultraviolet transmittance of the area is approximately 100 for the central portion of the area A and the surrounding unpatterned area B. A mask 26 configured to have a% UV transmittance is arranged, and UV light is applied to the work 24 side from above the mask 26 by a UV lamp 27 for a predetermined fixed time.

【0017】紫外線の照射で、紫外線硬化樹脂22はU
V硬化し、スタンパ21の表面レリーフが型取により転
写される。このあと、ワーク24をスタンパ21から剥
離し複製ホログラム25を得るが、紫外線硬化樹脂22
に照射される紫外線の照射量は、所望のホログラムパタ
ーンが形成された領域Aの中央付近で多く、該領域Aの
境界に近づくにつれて減少する。一定の溝の深さとピッ
チを有するホログラムパターンに対し、紫外線照射量と
スタンパ−ワーク間の密着力の関係は、図4に示す如
く、或る照射量まで紫外線照射量が増加するに従いほぼ
比例して密着力も増加し、それ以上の照射量になると飽
和する。よって、図5の下側に示す如く、UV硬化後の
スタンパ21とワーク24間の密着力は、所望ホログラ
ムパターンの形成された領域Aの内部から境界に掛けて
連続的に減少し、領域Aとパターン無しの領域Bとの境
界における密着力の段差が小さくなる。
The UV curable resin 22 is exposed to U by the irradiation of UV rays.
V-cured, and the surface relief of the stamper 21 is transferred by patterning. After that, the work 24 is separated from the stamper 21 to obtain a duplicate hologram 25.
The irradiation amount of the ultraviolet rays applied to the area is large in the vicinity of the center of the area A where the desired hologram pattern is formed, and decreases as it approaches the boundary of the area A. As shown in FIG. 4, the relationship between the ultraviolet irradiation amount and the adhesive force between the stamper and the work is almost proportional to the hologram irradiation pattern having a constant groove depth and pitch as the ultraviolet irradiation amount increases up to a certain irradiation amount. Adhesion also increases, and becomes saturated when the irradiation dose is higher. Therefore, as shown in the lower side of FIG. 5, the adhesive force between the stamper 21 and the work 24 after UV curing continuously decreases from the inside of the area A where the desired hologram pattern is formed to the boundary, and the area A And the step of the adhesive force at the boundary between the non-patterned region B becomes smaller.

【0018】よって、スタンパ21からワーク24を剥
離する際、所望ホログラムパターンの溝が深かったり、
ピッチが小さかったりしても、所望ホログラムパターン
の形成された領域Aの境界での応力集中が弱まり、複製
基板23の破壊等、ワーク24の破損を招くことなく容
易に剥離作業を行うことができる。このように、所望ホ
ログラムパターンが形成された領域Aの内部から境界に
掛けて、紫外線照射量を減少させることで、領域Aの境
界におけるスタンパ−ワーク間の密着力の段差を小さく
でき、2P法によるホログラム複製作業のワーク剥離工
程において、ワークの破損を回避でき、歩止まりの向上
を図ることができる。
Therefore, when the work 24 is peeled from the stamper 21, the groove of the desired hologram pattern is deep,
Even if the pitch is small, the stress concentration at the boundary of the region A in which the desired hologram pattern is formed is weakened, and the peeling work can be easily performed without causing damage to the work 24 such as breakage of the duplicate substrate 23. .. As described above, by reducing the ultraviolet ray irradiation amount from the inside of the region A where the desired hologram pattern is formed to the boundary, it is possible to reduce the step difference in the adhesive force between the stamper and the work at the boundary of the region A, and the 2P method. In the work peeling process of the hologram duplication work, the damage of the work can be avoided, and the yield can be improved.

【0019】なお、上記した第1実施例では所望のホロ
グラムパターンが形成された領域Aの内部から境界に掛
けて紫外線照射量を連続的に減少させるようにしたが、
図6に示す如く、段階的に減少させるようにしてもよ
い。また、図7の上側に示す如く、所望のホログラムパ
ターンが形成された領域Aの周囲のパターン無しの領域
Bが加工により除去されたスタンパ21Aを用いて2P
法によりホログラムを複製する場合も、図7の下側に示
す如く、領域Aの境界におけるスタンパ−ワーク間の密
着力の段差をかなり小さくでき、ワーク剥離時の応力集
中をかなり弱められるので、ワークの破損を回避するこ
とができる。
In the above-described first embodiment, the ultraviolet irradiation amount is continuously reduced from the inside of the area A where the desired hologram pattern is formed to the boundary.
As shown in FIG. 6, it may be gradually reduced. In addition, as shown in the upper side of FIG. 7, a stamper 21A in which a patternless region B around a region A in which a desired hologram pattern is formed is removed by processing, and 2P is used.
Also in the case of replicating a hologram by the method, as shown in the lower side of FIG. 7, the step of the adhesive force between the stamper and the work at the boundary of the area A can be made considerably small, and the stress concentration at the time of peeling the work can be considerably weakened. The damage of can be avoided.

【0020】図8は本発明の第2実施例に係わるホログ
ラム作成方法を示す説明図であり、図2と同一部分には
同一符号を付している。まず、基板11上にフォトレジ
スト12を塗布した乾板13を用意し、第1のマスク1
4Aを通して二光束干渉露光法で物体光15と参照光1
6による通常の1回目のホログラフィック露光を行う。
次いで、乾板13の既に露光された部分に隣接する所定
幅の部分はマスキングせず、それ以外の部分をマスキン
グする第2のマスク14Bを通し、1回目よりも物体光
15に対する角度を小さくし、かつ、光強度を弱くした
参照光16Aによる2回目のホログラフィック露光を行
い、表面レリーフ型のマスタホログラム(レジストホロ
グラム)17Bを作成する。2回目の露光では、物体光
15と参照光16Aの両者の光強度を弱くしてもよい。
FIG. 8 is an explanatory view showing a hologram forming method according to the second embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. First, the dry plate 13 in which the photoresist 12 is applied on the substrate 11 is prepared, and the first mask 1 is prepared.
The object light 15 and the reference light 1 by the two-beam interference exposure method through 4A.
The usual first holographic exposure according to No. 6 is performed.
Then, the portion of the predetermined width adjacent to the already exposed portion of the dry plate 13 is not masked, and the second mask 14B for masking the other portion is passed through, and the angle to the object light 15 is made smaller than the first time, At the same time, the second holographic exposure is performed with the reference light 16A having the weakened light intensity to form the surface relief type master hologram (resist hologram) 17B. In the second exposure, the light intensities of both the object light 15 and the reference light 16A may be weakened.

【0021】マスタホログラム17Bの表面は所望のホ
ログラムパターンが形成された領域a、領域aに隣接し
て領域aのパターンより溝の深さが浅く、ピッチの粗い
所定幅の緩衝領域c、緩衝領域cの周囲のパターン無し
の領域bに分かれる。次に、マスタホログラム17Bの
表面に蒸着等でNi膜18を形成し、更に、電鋳法によ
りNiメッキ層19を十分厚く形成したのち、マスタホ
ログラム17Bから剥離せしめ、最後に、Niメッキ層
19の裏側にAl基台20を裏打ちしてスタンパ21B
とする。スタンパ21Bのレリーフ面にも、所望のホロ
グラムパターンが形成された領域a、領域aに隣接して
領域aのパターンより溝の深さが浅く、ピッチの粗い所
定幅の緩衝領域c、緩衝領域cの周囲のパターン無しの
領域bが形成される。
On the surface of the master hologram 17B, a region a in which a desired hologram pattern is formed, a buffer region c adjacent to the region a having a shallower groove depth than the pattern of the region a, a coarse pitch, and a buffer region c of a predetermined width are provided. It is divided into a pattern-less region b around c. Next, a Ni film 18 is formed on the surface of the master hologram 17B by vapor deposition or the like, and a Ni plating layer 19 is formed to a sufficiently thick thickness by electroforming. Then, the Ni hologram is separated from the master hologram 17B, and finally, the Ni plating layer 19 is formed. Line the Al base 20 on the back side of the stamper 21B
And Also on the relief surface of the stamper 21B, a region a in which a desired hologram pattern is formed, a buffer region c adjacent to the region a having a shallower groove depth than the pattern of the region a, and a buffer region c having a predetermined pitch and a coarse pitch. A pattern-less region b around the is formed.

【0022】このようにして作成されたスタンパ21B
のレリーフ面側全体に紫外線硬化樹脂(ホトポリマ)2
2を滴下するとともに所定の複製基板23を重ね合わせ
る。紫外線硬化樹脂22と複製基板23でワーク24B
が構成される。そして、ワーク24Bの上からUVラン
プによって、ワーク24B側に紫外線を所定の一定時間
照射せしめる。
The stamper 21B thus created
UV curable resin (photopolymer) 2 on the entire relief surface side of
2 is dropped and a predetermined duplicate substrate 23 is superposed. Work 24B with UV curable resin 22 and duplicate substrate 23
Is configured. Then, the work 24B is irradiated with ultraviolet rays from above the work 24B to the work 24B side for a predetermined fixed time.

【0023】紫外線の照射で、紫外線硬化樹脂22はU
V硬化し、スタンパ21Bの表面レリーフが型取により
転写される。このあとスタンパ21Bからワーク24B
を剥離し複製ホログラム25Bを得るが、ホログラムパ
ターンの溝が浅かったり、ピッチが粗かったりすると、
図12、図13に示す如く、同一の照射量であっても、
スタンパ−ワーク間の密着力が小さくなる。よって、図
6の下側に示す如く、UV硬化後のスタンパ21Bとワ
ーク24B間の密着力は、所望ホログラムパターンの形
成された領域aが一番大きく、領域aに隣接する緩衝領
域cで一段小さくなり、緩衝領域cの周囲に形成された
パターン無しの領域bで更に一段小さくなる。
The UV curable resin 22 is exposed to U by the irradiation of UV rays.
After V curing, the surface relief of the stamper 21B is transferred by patterning. After this, stamper 21B to work 24B
To obtain a duplicate hologram 25B, but if the hologram pattern has a shallow groove or a rough pitch,
As shown in FIGS. 12 and 13, even if the irradiation amount is the same,
The adhesion between the stamper and the work becomes smaller. Therefore, as shown in the lower side of FIG. 6, the adhesive force between the stamper 21B and the work 24B after UV curing is the largest in the region a in which the desired hologram pattern is formed, and is further increased in the buffer region c adjacent to the region a. It becomes smaller, and it becomes even smaller in the area b without the pattern formed around the buffer area c.

【0024】この結果、スタンパ21Bからワーク24
Bを剥離する際、所望ホログラムパターンの溝が深かっ
たり、ピッチが細かかったりしても、所望ホログラムパ
ターンの形成された領域aの境界やパターン無しの領域
bの境界のいずれでも応力集中が弱まり、複製基板23
の破壊等、ワーク24Bの破損を招くことなく容易に剥
離作業を行うことができる。このように、所望ホログラ
ムパターンが形成された領域aに隣接してパターンの溝
が浅くピッチも粗い緩衝領域を形成することで、領域a
の境界と領域bの境界におけるスタンパ−ワーク間の密
着力の段差を小さくでき、2P法によるホログラム複製
作業のワーク剥離工程において、ワークの破損を回避で
き、歩止まりの向上を図ることができる。
As a result, the stamper 21B to the work 24
When B is peeled off, even if the groove of the desired hologram pattern is deep or the pitch is fine, the stress concentration is weakened at both the boundary of the region a where the desired hologram pattern is formed and the boundary of the region b without the pattern. , Duplicate substrate 23
The peeling work can be easily performed without causing damage to the work 24B such as breakage of the work. In this way, by forming the buffer region adjacent to the region a in which the desired hologram pattern is formed, the groove of the pattern is shallow and the pitch is rough, the region a
It is possible to reduce the step difference in the adhesive force between the stamper and the work at the boundary between the boundary and the area b, and it is possible to avoid damage to the work in the work peeling process of the hologram duplication work by the 2P method, and to improve the yield.

【0025】なお、上記した第2実施例では、所望のホ
ログラムパターンより溝が浅く、かつ、ピッチの長いパ
ターンを有する緩衝領域を形成するようにしたが、所望
のホログラムパターンとピッチは同程度で溝だけ浅くし
た緩衝領域、或いは、所望のホログラムパターンと溝の
深さは同程度でピッチだけ粗くした緩衝領域に代えても
よい。また、マスタホログラムを作成する際に、緩衝領
域cを形成するようにしたが、マスタホログラムは従来
と同様に作成しておき、スタンパを形成する際、所望ホ
ログラムパターンの領域に隣接して、エッチング等の手
法により、溝を浅くしたり、ピッチを粗くした所定パタ
ーンを刻設して緩衝領域を形成するようにしてもよく、
要は、スタンパのレリーフ面側に、所望ホログラムパタ
ーンの領域に隣接して、ワークとの密着力が一段落ちる
緩衝領域が形成されるようにすればよい。
In the second embodiment described above, the buffer region having a groove having a shallower groove than the desired hologram pattern and having a long pitch is formed, but the pitch is approximately the same as the desired hologram pattern. The buffer region may be replaced with a buffer region having a shallow groove, or a buffer region having a desired hologram pattern and a groove having the same depth and a rough pitch. Although the buffer region c is formed when the master hologram is formed, the master hologram is formed in the same manner as in the conventional art, and when forming the stamper, the master hologram is adjacent to the region of the desired hologram pattern and etched. By such a method, the groove may be shallowed or a predetermined pattern having a coarse pitch may be engraved to form the buffer region,
In short, a buffer area may be formed on the relief surface side of the stamper, adjacent to the area of the desired hologram pattern, in which the adhesive force with the work is further reduced.

【0026】また、所望ホログラムパターンが形成され
た領域aとパターン無しの領域bの間に緩衝領域cを1
段だけ設けるようにしたが、図10の上側に示す如く、
スタンパ21Cのレリーフ面に形成された第1の緩衝領
域c1に隣接して、溝の深さが更に浅く、ピッチも更に
長くした第2の緩衝領域c2を設け、図10の下側に示
す如く、領域aの境界から領域bの境界まで、スタンパ
−ワーク間の密着力が多段階に減少するようにしてもよ
い。更に、上記した第2実施例では、2P法で複製ホロ
グラムを作成する場合を例に挙げたが、圧縮成形法や射
出成形法で複製する場合にも同様に適用することができ
る。また、2P法で複製する場合、第1実施例と第2実
施例を組み合わせて適用することも可能である。以上、
本発明を実施例により説明したが、本発明は請求範囲の
記載した本発明の主旨に従い上記以外の種々の変形が可
能であり、本発明はこれらを何ら排除するものではな
い。
A buffer area c is provided between the area a in which the desired hologram pattern is formed and the area b without pattern.
Although only the steps are provided, as shown in the upper part of FIG.
Adjacent to the first buffer region c1 formed on the relief surface of the stamper 21C, a second buffer region c2 having a shallower groove depth and a longer pitch is provided, as shown in the lower side of FIG. The adhesive force between the stamper and the work may be reduced in multiple steps from the boundary of the area a to the boundary of the area b. Furthermore, in the above-described second embodiment, the case where the duplicate hologram is created by the 2P method has been described as an example, but the same can be applied to the case where the duplicate hologram is created by the compression molding method or the injection molding method. Further, when the duplication is performed by the 2P method, it is possible to apply the first embodiment and the second embodiment in combination. that's all,
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention can be modified in various ways other than the above in accordance with the gist of the present invention described in the claims, and the present invention does not exclude them.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上、本発明によれば、スタンパに重ね
られた紫外線硬化樹脂に紫外線を照射し、UV硬化させ
てスタンパの表面レリーフを紫外線硬化樹脂に型取りす
る際、スタンパ上の所望ホログラムパターン領域内から
該ホログラムパターン領域の境界に掛けて、連続的また
は段階的に紫外線照射量を減少させるように構成したか
ら、UV硬化後のスタンパとワーク間の密着力は、所望
ホログラムパターンの形成された領域の内部から境界に
掛けて連続的または段階的に減少し、境界における密着
力の段差が小さくなるので、2P法による複製ホログラ
ム作成時の最後の工程でスタンパからワークを剥離する
際、所望ホログラムパターンの溝が深かったり、ピッチ
が細かかったりしても、所望ホログラムパターンの形成
された領域の境界での応力集中が弱まり、ワークの破損
が生じない。
As described above, according to the present invention, when the ultraviolet curable resin laminated on the stamper is irradiated with ultraviolet rays to be UV-cured and the surface relief of the stamper is molded into the ultraviolet curable resin, a desired hologram on the stamper is obtained. Since the ultraviolet irradiation amount is continuously or stepwise reduced from the inside of the pattern area to the boundary of the hologram pattern area, the adhesion force between the stamper and the work after UV curing is the formation of a desired hologram pattern. When the work is peeled off from the stamper in the final step of creating the duplicate hologram by the 2P method, the adhesive strength decreases continuously or stepwise from the inside of the region to the boundary and gradually decreases. Even if the groove of the desired hologram pattern is deep or the pitch is narrow, the boundary of the area where the desired hologram pattern is formed Weakened stress concentration of, damage to the work does not occur.

【0028】また、本発明によれば、マスタホログラム
またはスタンパを作成する際、所望ホログラムパターン
領域に隣接して該所望ホログラムパターン領域より溝が
浅いかまたはピッチの粗い緩衝領域を形成するように構
成したから、所望ホログラムパターンの形成された領域
の境界におけるスタンパとワーク間の密着力の段差が小
さくなるので、2P法等による複製ホログラム作成時の
最後の工程でスタンパからワークを剥離する際、所望ホ
ログラムパターンの溝が深かったり、ピッチが細かかっ
たりしても、所望ホログラムパターンの形成された領域
の境界での応力集中が弱まり、ワークの破損が生じな
い。
Further, according to the present invention, when the master hologram or stamper is formed, a buffer region having a groove shallower than the desired hologram pattern region or having a coarse pitch is formed adjacent to the desired hologram pattern region. Therefore, the step difference in the adhesive force between the stamper and the work at the boundary of the region in which the desired hologram pattern is formed becomes small. Therefore, when the work is peeled from the stamper in the final step of producing the duplicate hologram by the 2P method or the like, Even if the groove of the hologram pattern is deep or the pitch is fine, stress concentration at the boundary of the region where the desired hologram pattern is formed is weakened, and the work is not damaged.

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

【図1】本発明の第1の原理説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a first principle of the present invention.

【図2】本発明の第2の原理説明図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a second principle of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図4】紫外線照射量と密着力の関係を示す線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an ultraviolet ray irradiation amount and an adhesive force.

【図5】スタンパ−ワーク間の密着力の分布を示す説明
図である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a distribution of an adhesion force between a stamper and a work.

【図6】第1実施例の変形例を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a modified example of the first embodiment.

【図7】第1実施例の他の変形例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another modification of the first embodiment.

【図8】本発明の第2実施例を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図9】スタンパ−ワーク間の密着力の分布を示す説明
図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a distribution of an adhesion force between a stamper and a work.

【図10】第2実施例の変形例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a modified example of the second embodiment.

【図11】一般的な2P法によるホログラム複製方法の
説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a hologram duplication method according to a general 2P method.

【図12】ホログラフィックパターンの溝の深さと密着
力の関係を示す線図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship between a groove depth of a holographic pattern and an adhesion force.

【図13】ホログラフィックパターンのピッチと密着力
の関係を示す線図である。
FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the pitch of a holographic pattern and the adhesive force.

【図14】従来法の欠点を示す説明図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a drawback of the conventional method.

【図15】従来法の欠点を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a drawback of the conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17、17B マスタホログラム 21、21A、21B、21C スタンパ 22 紫外線硬化樹脂 23 複製基板 26 マスク 27 UVランプ 17, 17B Master hologram 21, 21A, 21B, 21C Stamper 22 UV curable resin 23 Duplicate substrate 26 Mask 27 UV lamp

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ホログラフィック干渉により作成した表
面レリーフ型のマスタホログラムからスタンパを作成
し、 このスタンパに紫外線硬化樹脂を重ね、 しかる後、紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させ
て型取りしたあと、スタンパを紫外線硬化樹脂から剥離
するホログラム複製方法において、 紫外線を照射する際、スタンパ上の所望ホログラムパタ
ーン領域内から該ホログラムパターン領域の境界に掛け
て、連続的または段階的に照射量を減少させること、 を特徴とするホログラム複製方法。
1. A stamper is prepared from a surface relief type master hologram prepared by holographic interference, and an ultraviolet curable resin is superposed on this stamper, followed by irradiating ultraviolet rays to cure the ultraviolet curable resin and take a pattern. Then, in the hologram replication method in which the stamper is peeled off from the UV curable resin, when irradiating with ultraviolet rays, the irradiation amount is reduced continuously or stepwise from inside the desired hologram pattern area on the stamper to the boundary of the hologram pattern area. And a hologram duplication method.
【請求項2】 ホログラフィック干渉により作成した表
面レリーフ型のマスタホログラムからスタンパを作成
し、 このスタンパに所定の樹脂を重ね合わせ型取りしたあ
と、スタンパを所定の樹脂から剥離するホログラム複製
方法において、 マスタホログラムまたはスタンパを作成する際、所望ホ
ログラムパターン領域に隣接して該所望ホログラムパタ
ーン領域より溝が浅いかまたはピッチの粗い緩衝領域を
形成すること、 を特徴とするホログラム複製方法。
2. A hologram duplication method in which a stamper is created from a surface relief type master hologram created by holographic interference, a predetermined resin is superposed on the stamper, and the stamper is peeled from the predetermined resin. A hologram duplication method, characterized in that, when a master hologram or stamper is created, a buffer region adjacent to the desired hologram pattern region or having a groove shallower than the desired hologram pattern region or having a coarse pitch is formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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