JPH06274083A - Hologram recording material and production of hologram - Google Patents

Hologram recording material and production of hologram

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JPH06274083A
JPH06274083A JP5857593A JP5857593A JPH06274083A JP H06274083 A JPH06274083 A JP H06274083A JP 5857593 A JP5857593 A JP 5857593A JP 5857593 A JP5857593 A JP 5857593A JP H06274083 A JPH06274083 A JP H06274083A
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JP
Japan
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recording material
sensitizing
hologram
light
group
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Application number
JP5857593A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Oe
靖 大江
Kunihiro Ichimura
國宏 市村
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide the hologram which is usable also as a recording material for HOE having extremely high required performance and has an excellent sensitivity in a visible light region, high resolution and excellent diffraction efficiency, transparency and preservable stability. CONSTITUTION:The hologram recording material consisting of a combination of a polymer having at least >=1 pieces of polymerizable ethylenic unsatd. bonds and >=80000 weight average mol.wt., a compd. having at least >=1 pieces of polymerizable ethylenic unsatd. bonds, a diaryl iodinium salt and a compd. for sensitization capable of absorbing light of any wavelength within a 400 to 550nm wavelength range and sensitizing this diaryl iodinium salt is applied on a substrate and the interference fringe patterns generated by interference of reference light from a visible laser beam source and information light is recorded.

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、可視光線、特にアルゴ
ンレーザ光に対して高感度で感光し、しかも、回折効率
等の諸特性値が良好で、保存安定性に優れた体積位相型
ホログラム記録材料およびその使用方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a volume phase hologram which is highly sensitive to visible light, especially argon laser light, has good characteristic values such as diffraction efficiency, and is excellent in storage stability. The present invention relates to a recording material and a method of using the recording material.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホログラムは三次元立体像を再生するこ
とから、その優れた意匠性が好まれ、書籍、雑誌等の表
紙、POPディスプレイ、ギフト等に利用されている。
また、ホログラムはサブミクロンオーダーの情報を記録
していることと等価である為、有価証券、クレジットカ
ード等の偽造防止にも利用されている。さらに、近年に
おいては、ディスプレイ用途の他に、自動車搭載用のヘ
ッドアップディスプレイに代表されるホログラム光学素
子(HOE)への応用が期待されている。ホログラム記
録材料は、可視発振波長を持つレーザ光に高感度で感光
し、しかも高い解像性を示すことが要求される。また、
実際に使用するに当たっては、ホログラムの回折効率、
再生光の波長再現性やバンド幅(再生光ピークの半値
幅)等の特性が目的に合うことが要求される。具体的に
は、HOE用の記録材料とするためには、回折効率が空
間周波数5000〜6000本で90%以上、再生光の
ピークの半値幅(バンド幅)が20〜30nm、再生波
長のピーク波長は、撮影波長から5nm以内であること
が望ましく、さらに、長期にわたって保存安定性に優れ
ていることも必要となる。
2. Description of the Related Art A hologram reproduces a three-dimensional stereoscopic image and is therefore preferred for its excellent design, and is used for the covers of books, magazines, POP displays, gifts and the like.
In addition, since holograms are equivalent to recording information on the order of submicrons, they are also used to prevent counterfeiting of securities and credit cards. Further, in recent years, in addition to display applications, application to a hologram optical element (HOE) represented by a head-up display mounted on an automobile is expected. The hologram recording material is required to be sensitive to a laser beam having a visible oscillation wavelength with high sensitivity and exhibit high resolution. Also,
In actual use, the hologram diffraction efficiency,
It is required that characteristics such as wavelength reproducibility of reproduction light and band width (half-value width of reproduction light peak) meet the purpose. Specifically, in order to make a recording material for HOE, the diffraction efficiency is 90% or more at a spatial frequency of 5000 to 6000 lines, the half value width (band width) of the peak of the reproduction light is 20 to 30 nm, and the peak of the reproduction wavelength is The wavelength is preferably within 5 nm from the photographing wavelength, and it is also necessary that the storage stability is excellent for a long period of time.

【0003】従来、ホログラム材料として、漂白処理銀
塩および重クロム酸ゼラチン系の感光材料が一般に使用
されてきた。しかし、これらのホログラム記録材料は、
いずれも感光板の製作、記録後に煩雑な処理を必要と
し、さらに、耐環境特性、例えば耐湿性、耐候性に劣る
という問題点を有していた。
Conventionally, as a hologram material, a bleached silver salt and a dichromated gelatin type photosensitive material have been generally used. However, these hologram recording materials are
All of them have a problem that they require complicated processing after the production and recording of the photosensitive plate and are inferior in environmental resistance characteristics such as humidity resistance and weather resistance.

【0004】これに対して、耐環境特性に優れ、かつ、
高解像度、高回折効率などのホログラム記録材料の有す
べき特性を備えた材料として、ポリ−N−ビニルカルバ
ゾールを用いたホログラム記録材料があげられる。例え
ば、架橋剤として環状シス−α−ジカルボニル化合物と
増感剤からなるホログラム記録材料(特開昭60−45
283号公報参照)、1,4,4,5,6,7,7−ヘ
キサクロロ−5−ノボルネン−無水−2,3−ジカルボ
ン酸と色素からなるホログラム記録材料(特開昭60−
227280号公報参照)、2,3−ボルナンジオンと
チオフラビンからなるホログラム記録材料(特開昭60
−260080号公報参照)、チオフラビンTとヨード
ホルムからなるホログラム(特開昭62−123489
号公報参照)等が提案されている。これらのホログラム
記録材料は、ポリ−N−ビニルカルバゾールを主剤とし
た感光材料であるため、化学的安定でかつ高解像度、耐
環境特性に優れているものの、ポリ−N−ビニルカルバ
ゾールは結晶化して非常に白化しやすく、透明性の再現
性がわるく、また溶剤も限られてしまうという問題を有
している。さらに、感度特性において、なお一層の向上
が望まれている。
On the other hand, it has excellent environmental resistance and
A hologram recording material using poly-N-vinylcarbazole can be cited as a material having characteristics that a hologram recording material should have, such as high resolution and high diffraction efficiency. For example, a hologram recording material comprising a cyclic cis-α-dicarbonyl compound as a crosslinking agent and a sensitizer (JP-A-60-45).
No. 283), 1,4,4,5,6,7,7-hexachloro-5-nobornene-anhydrous-2,3-dicarboxylic acid and a hologram recording material comprising a dye (JP-A-60-
No. 227280), a hologram recording material composed of 2,3-bornanedione and thioflavin (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 60).
-260080), a hologram composed of thioflavin T and iodoform (Japanese Patent Laid-Open No. 62-123489).
(See Japanese Patent Publication) and the like are proposed. Since these hologram recording materials are photosensitive materials containing poly-N-vinylcarbazole as a main ingredient, they are chemically stable, have high resolution, and are excellent in environmental resistance. However, poly-N-vinylcarbazole is crystallized. It has the problems that it is very likely to whiten, the reproducibility of transparency is poor, and the solvent is limited. Furthermore, further improvement in sensitivity characteristics is desired.

【0005】高感度で光硬化出来る材料として、光重合
開始剤の構成成分である、3−ケトクマリン類とジアリ
ールヨードニウム塩との組み合わせで用いる光硬化樹脂
組成物(特開昭60−88005号公報参照)、さら
に、該光重合開始剤と担持重合体としてポリメチルメタ
クリレートとを組み合わせたホログラム記録材料(特開
平4−31590号公報参照)が提案された。このもの
は、化学的に安定でかつ高解像度、高感度を有している
ものの、湿式処理により空隙を形成させるため、再生波
長のピーク波長のばらつきやピーク波長の半値幅の拡
大、さらに、現像の際、膨潤溶媒に担持ポリマーが若干
溶解するため、現像むらが起き易いという問題を有して
いた。
As a material which can be photocured with high sensitivity, a photocurable resin composition which is used in combination with 3-ketocoumarins and a diaryl iodonium salt, which are components of a photopolymerization initiator (see JP-A-60-88005). ), And a hologram recording material in which the photopolymerization initiator is combined with polymethylmethacrylate as a supporting polymer (see JP-A-4-31590). This product is chemically stable and has high resolution and high sensitivity, but because it forms voids by a wet process, it causes variations in the peak wavelength of the reproduction wavelength and expansion of the half-value width of the peak wavelength. At this time, since the supported polymer was slightly dissolved in the swelling solvent, there was a problem that uneven development was likely to occur.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、化学的安定
性例えば耐環境性に優れ、湿式処理でも、高解像度、高
回折効率、高透明性、再生波長再現性および現像特性に
優れたホログラム記録材料およびホログラムの製造方法
を提供する。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a hologram having excellent chemical stability such as environmental resistance, high resolution, high diffraction efficiency, high transparency, reproduction wavelength reproducibility and developing characteristics even in wet processing. A recording material and a hologram manufacturing method are provided.

【0007】[0007]

【発明を解決するための手段】本発明者は、以上の諸特
性を有した記録材料を得るべく鋭意研究を重ねた結果、
本発明をなすに至ったものである。
The present inventor has conducted extensive studies to obtain a recording material having the above various characteristics, and as a result,
The present invention has been completed.

【0008】すなわち本発明は、(A)重合可能なエチ
レン性不飽和結合を少なくとも1個以上有する重量平均
分子量が8万以上のポリマーと、(B)重合可能なエチ
レン性不飽和結合を少なくとも1個以上有する化合物
と、(C)ジアリールヨードニウム塩と、(D)400
〜550nmの波長範囲内のいずれかの光を吸収するこ
とができ、ジアリールヨードニウム塩を増感することが
できる増感用化合物の組合せからなるホログラム記録材
料を基板上に塗布し、可視レーザ光源からの参照光と情
報光との干渉により生じる干渉縞パターンを記録するこ
とを特徴とするホログラム記録材料を提供する。
That is, the present invention provides (A) a polymer having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond and having a weight average molecular weight of 80,000 or more, and (B) at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond. Having at least one, (C) diaryliodonium salt, and (D) 400
A holographic recording material composed of a combination of sensitizing compounds capable of absorbing any light within a wavelength range of 550 nm to 550 nm and capable of sensitizing a diaryl iodonium salt. The hologram recording material is characterized by recording an interference fringe pattern generated by the interference between the reference light and the information light.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0010】本発明で用いる成分(A)のポリマーとし
ては構造単位中にエチレン性の不飽和結合を少なくとも
1個以上含むものである。具体的には、ポリ(メタ)ア
クリル酸グリシジル等のエポキシ環を有する重合体に塩
基存在下、(メタ)アクリル酸を反応させたポリマー、
あるいは、ポリ(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ルあるいはp−ヒドロキシスチレン等の水酸基を有する
重合体と(メタ)アクリル酸クロリドを反応させたポリ
マー、さらには、これらと各種(メタ)アクリル酸エス
テル、スチレン等とのコポリマーを挙げることができる
がこの限りではない。成分(A)のポリマーの重量平均
分子量は8万以上である必要があり、分子量がそれより
も小さいと、良好な塗膜が得られない。
The polymer of the component (A) used in the present invention has at least one ethylenically unsaturated bond in the structural unit. Specifically, a polymer obtained by reacting (meth) acrylic acid with a polymer having an epoxy ring such as glycidyl poly (meth) acrylate in the presence of a base,
Alternatively, a polymer obtained by reacting a polymer having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl poly (meth) acrylate or p-hydroxystyrene with (meth) acrylic acid chloride, and further, these and various (meth) acrylic acid esters, Examples thereof include, but are not limited to, copolymers with styrene and the like. The weight average molecular weight of the polymer of component (A) must be 80,000 or more, and if the molecular weight is smaller than that, a good coating film cannot be obtained.

【0011】成分(B)である重合可能なモノマーとし
ては、エチレン性の不飽和結合を少なくとも1個以上含
む化合物であり、1官能であるビニルモノマーの他にオ
リゴマーを含むものであり、またこれらの混合物であっ
てもよい。具体的には、(メタ)アクリル酸、イタコン
酸、マレイン酸、(メタ)アクリルアミド、ジアセトン
アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリ
レート等の高沸点ビニルモノマー、さらには、脂肪族ポ
リヒドロキシ化合物、例えば、エチレングルコール、ジ
エチレングルコール、トリエチレングリコール、テトラ
エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,3
−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5
−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,
10−デカンジオール、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビト
ール、マンニトールなどのジあるいはポリ(メタ)アク
リル酸エステル類、芳香族ポリヒドロキシ化合物、例え
ば、ヒドロキノン、レゾルシン、カテコール、ピロガロ
ール等のジあるいはポリ(メタ)アクリル酸エステル、
イソシアヌル酸のエチレンオキシド変性(メタ)アクリ
ル酸エステル等が挙げられるがこの限りではない。
The polymerizable monomer which is the component (B) is a compound containing at least one ethylenically unsaturated bond, and includes an oligomer in addition to a monofunctional vinyl monomer. It may be a mixture of. Specifically, high-boiling vinyl monomers such as (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, and 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and further aliphatic polyhydroxy compounds, For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, neopentyl glycol, 1,3
-Propanediol, 1,4-butanediol, 1,5
-Pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,
Di- or poly (meth) acrylic acid esters such as 10-decanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol and mannitol, aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone, resorcin, catechol and pyrogallol. Or poly (meth) acrylic acid ester,
Examples thereof include ethylene oxide-modified (meth) acrylic acid ester of isocyanuric acid, but not limited thereto.

【0012】成分(C)であるジアリールヨードニウム
塩は、光照射によってラジカルを発生する性質を持つ。
本発明で用いられる化合物としては、Macromol
ecules,10,1307(1977).に記載の
化合物、例えば、ジフェニルヨードニウム、ジトリルヨ
ードニウム、(p−アニシル)フェニルヨードニウム、
ビス(m−ニトロフェニル)ヨードニウム、ビス(p−
tert−ブチルフェニル)ヨードニウムなどのクロリ
ド塩、ブロミド塩、あるいは、ホウフッ化塩、ヘキサフ
ルオロフォスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート
塩を挙げることができる。
The component (C), a diaryliodonium salt, has the property of generating radicals upon irradiation with light.
The compound used in the present invention includes Macromol
ecules, 10, 1307 (1977). A compound described in, for example, diphenyliodonium, ditolyliodonium, (p-anisyl) phenyliodonium,
Bis (m-nitrophenyl) iodonium, bis (p-
Examples thereof include chloride salts such as tert-butylphenyl) iodonium, bromide salts, borofluoride salts, hexafluorophosphate salts, and hexafluoroarsenate salts.

【0013】成分(D)である400〜550nmの波
長範囲内のいずれかの光を吸収することができ、ジアリ
ールヨードニウム塩を増感することができる増感用化合
物は、ジアリールヨードニウム塩の光分解を増感する機
能を有する。該増感化合物の具体例を挙げれば、ジアル
キルアミノベンジリデン化合物誘導体、3−ケトクマリ
ン類等から選択することができる。
The sensitizing compound capable of absorbing any light within the wavelength range of 400 to 550 nm which is the component (D) and capable of sensitizing the diaryl iodonium salt is a photodecomposition of the diaryl iodonium salt. It has the function of sensitizing. Specific examples of the sensitizing compound can be selected from dialkylaminobenzylidene compound derivatives, 3-ketocoumarins and the like.

【0014】一般式(I)で表されるジアルキルアミノ
ベンジリデン化合物としては、以下の化合物を例示する
ことができる。
The following compounds can be exemplified as the dialkylaminobenzylidene compound represented by the general formula (I).

【0015】[0015]

【化2】 [Chemical 2]

【0016】また、ケトクマリン類としては、一般式
(II)
The ketocoumarins are represented by the general formula (II)

【0017】[0017]

【化3】 [Chemical 3]

【0018】(式中、R1 、R2 は、水素原子、ハロゲ
ン原子、アルコキシ基または、ジアルキルアミノ基、ア
リール基あるいは縮合されたベンゼン環を示し、R
3 は、水素原子あるいはシアノ基を示し、R4 は、低級
アルキル基、アリール基を表す)で表される3−ケトク
マリン類または、一般式(III)
(In the formula, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a dialkylamino group, an aryl group or a condensed benzene ring;
3 represents a hydrogen atom or a cyano group, and R 4 represents a lower alkyl group or an aryl group) or a 3-ketocoumarin compound represented by the general formula (III)

【0019】[0019]

【化4】 [Chemical 4]

【0020】(式中、R1 、R2 ,R5 、R6 は、水素
原子、ハロゲン原子、アルコキシ基または、ジアルキル
アミノ基、アリール基あるいは縮合されたベンゼン環を
示し、R3 、R7 は、水素原子あるいはシアノ基を示
す)で表される3位にカルボニル置換されたビスケトク
マリン類から選ばれた少なくとも1種の化合物であり、
クマリンのベンゼン核にアルコキシ基またはジアルキル
アミノ基が置換されていることが望ましい。
(Wherein R 1 , R 2 , R 5 and R 6 represent a hydrogen atom, a halogen atom, an alkoxy group, a dialkylamino group, an aryl group or a condensed benzene ring, and R 3 , R 7 Represents a hydrogen atom or a cyano group) and is at least one compound selected from bisketocoumarins carbonyl-substituted at the 3-position represented by
It is desirable that the benzene nucleus of coumarin be substituted with an alkoxy group or a dialkylamino group.

【0021】具体的には、一般式(II)で表される化
合物の例としては、3−チエノイルクマリン、3−(4
−メトキシベンゾイル)クマリン、3−ベンゾイルクマ
リン、3−(4−シアノベンゾイル)クマリン、3−チ
エノイル−7−メトキシクマリン、7−メトキシ−3−
(4−メトキシベンゾイル)クマリン、3−ベンゾイル
−7−メトキシクマリン、3−(4−シアノベンゾイ
ル)−7−メトキシクマリン、5,7−ジメトキシ−3
−チエノイルクマリン、5,7−ジメトキシ−3−(4
−メトキシベンゾイル)クマリン、3−ベンゾイル−
5,7−ジメトキシクマリン、3−(4−シアノベンゾ
イル)−5,7−ジメトキシクマリン、7−ジエチルア
ミノ−3−チエノイルクマリン、7−ジエチルアミノ−
3−(4−シアノベンゾイル)クマリン、7−ジエチル
アミノ−3−(4−ジエチルアミノベンゾイル)クマリ
ン、3−(2−ベンゾフロイル)−7−ジエチルアミノ
クマリン、3−シンナモイル−7−ジエチルアミノクマ
リン、4−シアノ−3−シンナモイル−7−ジエチルア
ミノクマリン、3−(p−ジエチルアミノシンナモイ
ル)−7−ジエチルアミノクマリン、3−アセチル−7
−ジエチルアミノクマリン、3−カルボキシ−7−ジエ
チルアミノクマリン、3−(4−カルボキシベンゾイ
ル)−7−ジエチルアミノクマリン等が挙げられる。ま
た、さらにクマリンベンゼン環に芳香環が縮合されてい
てもよい。
Specifically, examples of the compound represented by the general formula (II) include 3-thienoylcoumarin and 3- (4
-Methoxybenzoyl) coumarin, 3-benzoylcoumarin, 3- (4-cyanobenzoyl) coumarin, 3-thienoyl-7-methoxycoumarin, 7-methoxy-3-
(4-Methoxybenzoyl) coumarin, 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3- (4-cyanobenzoyl) -7-methoxycoumarin, 5,7-dimethoxy-3
-Thienoylcoumarin, 5,7-dimethoxy-3- (4
-Methoxybenzoyl) coumarin, 3-benzoyl-
5,7-dimethoxycoumarin, 3- (4-cyanobenzoyl) -5,7-dimethoxycoumarin, 7-diethylamino-3-thienoylcoumarin, 7-diethylamino-
3- (4-cyanobenzoyl) coumarin, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin, 3- (2-benzofuroyl) -7-diethylaminocoumarin, 3-cinnamoyl-7-diethylaminocoumarin, 4-cyano- 3-Cinnamoyl-7-diethylaminocoumarin, 3- (p-diethylaminocinnamoyl) -7-diethylaminocoumarin, 3-acetyl-7
-Diethylaminocoumarin, 3-carboxy-7-diethylaminocoumarin, 3- (4-carboxybenzoyl) -7-diethylaminocoumarin and the like can be mentioned. Further, an aromatic ring may be condensed with the coumarinbenzene ring.

【0022】次に一般式(III)で表される化合物と
しては、3,3’−カルボニルビスクマリン、3,3’
−カルボニルビス(7−メトキシクマリン)、5,7−
ジメトキシ−3,3’−カルボニルビスクマリン、5,
7,7’−トリメトキシ−3,3’カルボニルビスクマ
リン、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジメトキシ
クマリン)、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジメ
トキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(5,7
−ジエトキシクマリン)、7−ジエチルアミノ−3,
3’−カルボニルビスクマリン、7−ジエチルアミノ−
5’,7’−ジメトキシ−3,3’−カルボニルビスク
マリン、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミ
ノクマリン)、3,3’−カルボニルビス(ジュロリジ
ノクマリン)、3,3’−カルボニルビス(4−シアノ
−7−ジエチルアミノクマリン)等を挙げることができ
る。
Next, as the compound represented by the general formula (III), 3,3'-carbonylbiscoumarin and 3,3 '
-Carbonylbis (7-methoxycoumarin), 5,7-
Dimethoxy-3,3'-carbonylbiscoumarin, 5,
7,7'-trimethoxy-3,3'carbonylbiscoumarin, 3,3'-carbonylbis (5,7-dimethoxycoumarin), 3,3'-carbonylbis (5,7-dimethoxycoumarin), 3,3 '-Carbonyl bis (5,7
-Diethoxycoumarin), 7-diethylamino-3,
3'-carbonylbiscoumarin, 7-diethylamino-
5 ', 7'-dimethoxy-3,3'-carbonylbiscoumarin, 3,3'-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3,3'-carbonylbis (julolidinocoumarin), 3,3'- Carbonyl bis (4-cyano-7-diethylaminocoumarin) and the like can be mentioned.

【0023】本発明のホログラム記録材料に含有される
成分(B)の量は、(A)100重量部に対して20か
ら200重量部の範囲をとることが可能であり、好まし
くは40から140重量部である。成分(C)のジアリ
ールヨードニウム塩の量は、成分(A)100重量部に
対し、0.1から20重量部、好ましくは1から15重
量部である。さらに、成分(D)の増感色素は、成分
(A)100重量部に対して0.1から30重量部まで
の範囲をとることが可能である。使用量は、感光層膜厚
と該膜厚の光学濃度によって制限を受ける。すなわち、
光学濃度が2を越えない範囲で使用することが好まし
い。
The amount of the component (B) contained in the hologram recording material of the present invention can be in the range of 20 to 200 parts by weight, preferably 40 to 140 parts by weight, relative to 100 parts by weight of (A). Parts by weight. The amount of the diaryliodonium salt of the component (C) is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). Furthermore, the sensitizing dye of the component (D) can be in the range of 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component (A). The amount used is limited by the film thickness of the photosensitive layer and the optical density of the film thickness. That is,
It is preferable to use it in a range where the optical density does not exceed 2.

【0024】本発明のホログラム記録材料には、所望に
応じて公知のバインダー、可塑剤、、熱重合禁止剤、連
鎖移動剤などの添加物を加えてもよい。
If desired, known additives such as binders, plasticizers, thermal polymerization inhibitors and chain transfer agents may be added to the hologram recording material of the present invention.

【0025】本発明のホログラム記録材料に適した可視
光レーザ光源としては、ヘリウム−カドミウムレーザ、
アルゴンレーザが利用できる。
As a visible light laser light source suitable for the hologram recording material of the present invention, a helium-cadmium laser,
Argon laser is available.

【0026】次にホログラムの製造方法ついて説明す
る。まず、支持体上に、(A)重合可能なエチレン性不
飽和結合を少なくとも1個以上有する重量平均分子量が
8万以上のポリマーと、(B)重合可能なエチレン性不
飽和結合を少なくとも1個以上有する化合物と、(C)
ジアリールヨードニウム塩および、(D)400〜55
0nmの波長範囲内のいずれかの光を吸収することがで
き、ジアリールヨードニウム塩を増感することができる
増感用化合物からなるホログラム記録材料をスピンコー
ト等の方法によって塗布し、感光層を形成した後、該感
光層上にポリビニルアルコール等の酸素遮断膜を設け
た。
Next, a method of manufacturing a hologram will be described. First, on a support, (A) a polymer having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond and having a weight average molecular weight of 80,000 or more, and (B) at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond. A compound having the above, (C)
Diaryliodonium salt and (D) 400-55
A hologram recording material comprising a sensitizing compound capable of absorbing any light within the wavelength range of 0 nm and capable of sensitizing a diaryl iodonium salt is applied by a method such as spin coating to form a photosensitive layer. After that, an oxygen barrier film such as polyvinyl alcohol was provided on the photosensitive layer.

【0027】このホログラム記録材料を、公知の二光束
干渉光学系にてホログラフィックな露光を行う。詳述す
るとレーザ発振器としてアルゴンレーザ488nm光を
用い、レーザ発振器から発振したレーザ光は複数の反射
ミラー通過後、ビームスプリッターにより二光束(情報
光、参照光)分割される。さらに二光束は、各々レンズ
及びピンホールを通過後、ホログラム記録材料上で干渉
を起こし干渉縞パターンを発生させるので、それをホロ
グラム記録材料に記録した。その後、酸素遮断膜を除去
後、キシレン等の膨潤溶媒、続いてn−ヘプタン等の収
縮溶媒に浸漬したものを乾燥することによってホログラ
ムが得られる。
The hologram recording material is holographically exposed by a known two-beam interference optical system. More specifically, an argon laser 488 nm light is used as the laser oscillator, and the laser light oscillated from the laser oscillator is split into two light fluxes (information light and reference light) by a beam splitter after passing through a plurality of reflecting mirrors. Further, the two light fluxes interfere with each other on the hologram recording material after passing through the lens and the pinhole to generate an interference fringe pattern, which is recorded on the hologram recording material. Then, after removing the oxygen barrier film, the hologram is obtained by drying the one immersed in a swelling solvent such as xylene, and subsequently in a shrinking solvent such as n-heptane.

【0028】[0028]

【作用】[Action]

【0029】ホログラム記録において、該重合性の感光
材料にレーザ干渉光を照射することにより、該レーザ照
射部位中光干渉作用の強い部位においては、重合可能な
エチレン性不飽和結合を少なくとも1個以上有する化合
物(B)の重合反応が生じると同時に重合可能なエチレ
ン性不飽和結合を少なくとも1個以上有するポリマー
(A)もそれ自身あるいは成分(B)と重合反応が生じ
るために、現像処理用の有機溶媒に対して不溶になる。
レーザ照射部位中光干渉作用の弱い部位においては、重
合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1個以上有
するポリマー(A)と重合可能なエチレン性不飽和結合
を少なくとも1個以上有すると化合物(B)の重合反応
を生じないか、あるいは重合度が低いため、該現像処理
用有機溶媒によって、前記化合物(B)が溶解し、感光
膜中から除去される。これにより、両部位において密度
差を生じ、その結果屈折率差を生じホログラム記録がお
こなわれるものと推定される。この方法では、支持体で
ある高分子化合物も架橋構造になるため該現像処理用溶
媒に対して不溶化する。実際には、レーザ干渉露光後、
酸素遮断膜を除去し、該感光板を膨潤溶媒浸漬してポリ
マーを膨潤させ、残存モノマーや色素などを除去し、次
に、収縮溶媒に浸漬して撮影時の大きさに収縮させる手
順をとる。
In hologram recording, by irradiating the polymerizable photosensitive material with laser interference light, at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond is present in a portion of the laser-irradiated portion having a strong optical interference action. The polymer (A) having at least one ethylenically unsaturated bond capable of being polymerized simultaneously with the polymerization reaction of the compound (B) has a polymerization reaction with itself or the component (B). It becomes insoluble in organic solvents.
In the laser irradiation site where light interference is weak, a compound (B) having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond and a compound (B) having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond. 2) does not cause a polymerization reaction or has a low degree of polymerization, the compound (B) is dissolved by the organic solvent for developing treatment and removed from the photosensitive film. It is presumed that this causes a difference in density between the two parts, resulting in a difference in the refractive index and hologram recording. In this method, the polymer compound as the support also has a crosslinked structure and is insoluble in the developing treatment solvent. In fact, after laser interference exposure,
The procedure of removing the oxygen barrier film, immersing the photosensitive plate in a swelling solvent to swell the polymer, removing residual monomers and dyes, and then immersing in the shrinking solvent and shrinking to the size at the time of photographing is taken. .

【0030】本発明のホログラム記録材料およびホログ
ラムの製造方法は、従来のホログラム記録材料よりも、
再生光のピーク波長ならびにそのバンド幅の再現性が優
れており、現像特性も良好で、さらに耐環境特性も優れ
ていることから、ホログラム光学素子への応用が可能と
なる。
The hologram recording material and the method for producing a hologram of the present invention are better than conventional hologram recording materials.
The peak wavelength of reproduced light and the reproducibility of its bandwidth are excellent, the development characteristics are good, and the environment resistance is also excellent, so that it can be applied to a hologram optical element.

【0031】[0031]

【実施例】以下、実施例をもって本発明をさらに詳細に
説明するが、本発明は、これに限定されるものではな
い。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0032】<実施例1〜3>メタクリル酸メチル(M
MA)−メタクリル酸グリシジル(GMA)コポリマー
(モル仕込比、重量平均分子量は表1記載)20.00
gをジメチルアセトアミド200mlに溶解したもの
に、塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC)とアク
リル酸(AA)を加え、70℃で約4時間撹拌した。反
応液を大量のメタノール中に注ぎ、沈澱物を集め乾燥し
てポリマーを得た。
<Examples 1 to 3> Methyl methacrylate (M
MA) -glycidyl methacrylate (GMA) copolymer (molar charging ratio, weight average molecular weight are shown in Table 1) 20.00
Tetrabutylammonium chloride (TBAC) and acrylic acid (AA) were added to a solution of g in 200 ml of dimethylacetamide, and the mixture was stirred at 70 ° C. for about 4 hours. The reaction solution was poured into a large amount of methanol, the precipitate was collected and dried to obtain a polymer.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】該ポリマー(実験番号1〜3)100部、
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA)7
0部およびジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォ
スフェート5部、2−ベンゾイル−3−(p−ジメチル
アミノフェニル)−2−プロペンニトリル2.5部を8
00部のジエチレングリコールジメチルエーテルに溶解
させたものを感光液とした。該感光液をガラス板に、膜
厚が約7ミクロンになるように塗布後、ポリビニルアル
コール(PVA)膜で覆い、ホログラム記録用感光板を
作製した。
100 parts of the polymer (Experiment Nos. 1-3),
Pentaerythritol triacrylate (PETA) 7
8 parts of 0 parts and 5 parts of diphenyliodonium hexafluorophosphate and 2.5 parts of 2-benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile.
What was dissolved in 00 parts of diethylene glycol dimethyl ether was used as a photosensitive solution. The photosensitive solution was applied on a glass plate so that the film thickness was about 7 μm, and then covered with a polyvinyl alcohol (PVA) film to prepare a hologram recording photosensitive plate.

【0035】この感光板を、二光束干渉光学系でアルゴ
ンレーザ488nm光を用いて露光した後、キシレンに
1分浸漬し感光層を現像及び膨潤処理し、ヘプタンに2
0秒間浸漬し収縮処理させ、反射型ホログラムを作製し
た。
This photosensitive plate was exposed to light of an argon laser 488 nm in a two-beam interference optical system, then immersed in xylene for 1 minute to develop and swell the photosensitive layer, and heptane to 2
A reflection type hologram was produced by immersing it for 0 second and shrinking it.

【0036】回折効率は、日本分光工業(株)型分光光
度計で測定した。該装置は、幅3mmのスリットを有し
たフォトマルチメーターを、試料を中心にした半径20
cmの円周上に設置できる。幅0.3mmの単色光を試
料に45度の角度で入射し、試料から回折光を検出し
た。正反射光以外で最も大きな値と、試料を置かずに直
接入射光を受光したときとの比を回折効率とした。結果
を表2に示す。
The diffraction efficiency was measured by a spectrophotometer of JASCO Corporation type. The apparatus is a photomultimeter having a slit with a width of 3 mm and a radius of 20 mm with the sample as the center.
Can be installed on the circumference of cm. Monochromatic light having a width of 0.3 mm was incident on the sample at an angle of 45 degrees, and diffracted light was detected from the sample. The diffraction efficiency was defined as the ratio between the largest value other than the specularly reflected light and the value obtained when the incident light was directly received without placing the sample. The results are shown in Table 2.

【0037】[0037]

【表2】 [Table 2]

【0038】これらのホログラムを25℃、60%RH
の環境下に180日間放置しても回折効率の低下は認め
られなかった。
These holograms were recorded at 25 ° C. and 60% RH.
No decrease in diffraction efficiency was observed even when left for 180 days in the environment.

【0039】<実施例4〜6>実施例1〜3における2
−ベンゾイル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)−
2−プロペンニトリル(増感用化合物)を、3,3’−
カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)に代え
た以外は実施例1〜3と同様に操作した結果を表3に示
す。
<Examples 4 to 6> 2 in Examples 1 to 3
-Benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl)-
2-propenenitrile (sensitizing compound) was added to 3,3'-
Table 3 shows the results of the same operations as in Examples 1 to 3 except that carbonylbis (7-diethylaminocoumarin) was used instead.

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】<実施例7〜9>実施例1〜3におけるP
ETA(モノマー)を、イソシアヌル酸トリアリル(商
品名アロニックスM−315、東亞合成化学工業
(株))に代えた以外は実施例1〜3と同様に操作した
結果を表4に示す。
<Examples 7 to 9> P in Examples 1 to 3
Table 4 shows the results of the same operations as in Examples 1 to 3 except that ETA (monomer) was replaced with triallyl isocyanurate (trade name Aronix M-315, Toagosei Kagaku Kogyo Co., Ltd.).

【0042】[0042]

【表4】 [Table 4]

【0043】<実施例10〜12>実施例7〜9におけ
る2−ベンゾイル−3−(p−ジメチルアミノフェニ
ル)−2−プロペンニトリル(増感用化合物)を、3,
3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)
に代えた以外は実施例7〜9と同様に操作した結果を表
5に示す。
<Examples 10 to 12> The 2-benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile (sensitizing compound) in Examples 7 to 9 was mixed with 3,
3'-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin)
Table 5 shows the results of the same operations as in Examples 7 to 9 except that the above was used.

【0044】[0044]

【表5】 [Table 5]

【0045】<実施例13〜14>メタクリル酸メチル
(MMA)−メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HE
MA)コポリマー(モル仕込比;9/1、重量平均分子
量;19万)5.00gをテトラヒドロフラン50ml
に溶解したものにトリエチルアミン1.23gを加え撹
拌下、反応系を0℃に保ちながら塩化アクリロイル0.
66gを滴下し、室温にゆっくり戻した後、約4時間撹
拌した。反応液を大量のメタノール中に注ぎ、沈澱物を
集め乾燥してポリマーを得た。
<Examples 13 to 14> Methyl methacrylate (MMA) -2-hydroxyethyl methacrylate (HE)
MA) Copolymer (molar charging ratio; 9/1, weight average molecular weight; 190,000) 5.00 g of tetrahydrofuran 50 ml
Triethylamine (1.23 g) was added to the solution dissolved in, and acryloyl chloride (0.13 g) was added while stirring and maintaining the reaction system at 0 ° C.
After 66 g was added dropwise and the temperature was slowly returned to room temperature, the mixture was stirred for about 4 hours. The reaction solution was poured into a large amount of methanol, the precipitate was collected and dried to obtain a polymer.

【0046】該重合体100部、モノマー70部および
ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロフォスフェート
5部、2−ベンゾイル−3−(p−ジメチルアミノフェ
ニル)−2−プロペンニトリル2.5部を800部のジ
エチレングリコールジメチルエーテルに溶解させたもの
を感光液とし、実施例1と同様に操作した時の結果を表
6に示す。
100 parts of the polymer, 70 parts of the monomer, 5 parts of diphenyliodonium hexafluorophosphate, 2.5 parts of 2-benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile and 800 parts of diethylene glycol dimethyl ether. Table 6 shows the results when the same procedure as in Example 1 was carried out using the solution dissolved in Example 1 as the photosensitive solution.

【0047】[0047]

【表6】 [Table 6]

【0048】<実施例15〜16>実施例13〜14に
おける2−ベンゾイル−3−(p−ジメチルアミノフェ
ニル)−2−プロペンニトリル(増感用化合物)を、
3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリ
ン)に代えた以外は実施例13〜14と同様に操作した
結果を表7に示す。
<Examples 15 to 16> The 2-benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile (sensitizing compound) obtained in Examples 13 to 14 was added to
Table 7 shows the results of the same operations as in Examples 13 to 14 except that 3,3′-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin) was used instead.

【0049】[0049]

【表7】 [Table 7]

【0050】<比較例1>実施例1におけるポリマーの
代わりに重量平均分子量が20万のPMMAに変えた以
外は、実施例1と同様に操作してホログラムを作製した
が、露光量4mJ/cm2 で回折効率が70%であった
が、ホログラム全面に現像むらが生じていた。
<Comparative Example 1> A hologram was prepared in the same manner as in Example 1 except that PMMA having a weight average molecular weight of 200,000 was used instead of the polymer in Example 1, but the exposure amount was 4 mJ / cm 2. In No. 2 , the diffraction efficiency was 70%, but uneven development occurred on the entire hologram surface.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明のホログラム記録材料は、可視光
域に優れた感度、さらには高解像性を有し、回折効率、
透明性、保存安定性の優れているホログラムを湿式処理
することによって作製可能となる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The hologram recording material of the present invention has excellent sensitivity in the visible light region, high resolution, and high diffraction efficiency.
It can be produced by wet-processing a hologram having excellent transparency and storage stability.

【0052】よって、極めて要求性能の高いHOE用の
記録材料としても用いることができる。
Therefore, it can be used as a recording material for HOE having extremely high performance requirements.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A)重合可能なエチレン性不飽和結合を
少なくとも1個以上有する重量平均分子量が8万以上の
ポリマーと、(B)重合可能なエチレン性不飽和結合を
少なくとも1個以上有する化合物と、(C)ジアリール
ヨードニウム塩および、(D)400〜550nmの波
長範囲内のいずれかの光を吸収することができ、ジアリ
ールヨードニウム塩を増感することができる増感用化合
物からなることを特徴とするホログラム記録材料。
1. A polymer having (A) at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond and having a weight average molecular weight of 80,000 or more, and (B) having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond. A compound, (C) a diaryliodonium salt, and (D) a sensitizing compound capable of absorbing any light within the wavelength range of 400 to 550 nm and capable of sensitizing the diaryliodonium salt. A hologram recording material characterized by:
【請求項2】400〜550nmの波長範囲内のいずれ
かの光を吸収することができ、ジアリールヨードニウム
塩を増感することができる増感用化合物が、一般式
(I) 【化1】 (式中、R1 、R2 は低級アルキル基を示し、Xは水素
原子、フェニル基、アシル基、シアノ基、アンモニオ基
またはアルコキシカルボニル基から選ばれた残基であ
り、Yはアシル基、シアノ基、アンモニオ基またはアル
コキシカルボニル基から選ばれた残基であり、nは0ま
たは1である)で表されるp−アルキルアミノベンジリ
デン誘導体であることを特徴とする請求項1記載のホロ
グラム記録材料。
2. A sensitizing compound capable of absorbing any light within a wavelength range of 400 to 550 nm and capable of sensitizing a diaryl iodonium salt is represented by the general formula (I): (In the formula, R 1 and R 2 represent a lower alkyl group, X is a residue selected from a hydrogen atom, a phenyl group, an acyl group, a cyano group, an ammonio group or an alkoxycarbonyl group, and Y is an acyl group, 2. A hologram recording according to claim 1, which is a p-alkylaminobenzylidene derivative represented by a residue selected from a cyano group, an ammonio group or an alkoxycarbonyl group, and n is 0 or 1. material.
【請求項3】400〜550nmの波長範囲内のいずれ
かの光を吸収することができ、ジアリールヨードニウム
塩を増感することができる増感用化合物が、3−ケトク
マリン類であることを特徴とする請求項1記載のホログ
ラム記録材料。
3. A sensitizing compound capable of absorbing any light within a wavelength range of 400 to 550 nm and capable of sensitizing a diaryl iodonium salt is a 3-ketocoumarin. The hologram recording material according to claim 1.
【請求項4】(A)重合可能なエチレン性不飽和結合を
少なくとも1個以上有する重量平均分子量が8万以上の
ポリマーと、(B)重合可能なエチレン性不飽和結合を
少なくとも1個以上有する化合物と、(C)ジアリール
ヨードニウム塩および、(D)400〜550nmの波
長範囲内のいずれかの光を吸収することができ、ジアリ
ールヨードニウム塩を増感することができる増感用化合
物からなることを特徴とするホログラム記録材料を基板
上に塗布し、該記録材料上に酸素遮断膜を設けたものに
ホログラフィックな露光をした後、該酸素遮断膜を除去
したものを湿式処理することを特徴とするホログラムの
製造方法。
4. A polymer having (A) at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond and having a weight average molecular weight of 80,000 or more, and (B) having at least one polymerizable ethylenically unsaturated bond. A compound, (C) a diaryliodonium salt, and (D) a sensitizing compound capable of absorbing any light within the wavelength range of 400 to 550 nm and capable of sensitizing the diaryliodonium salt. A holographic recording material characterized by being applied onto a substrate, holographically exposing the recording material provided with an oxygen blocking film, and then subjecting the product without the oxygen blocking film to wet treatment. And a method of manufacturing a hologram.
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