JPS62255985A - ホログラム作成方法 - 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】 （概要〕 従来の二光束干渉露光に先立って、基板底面側から光を
ベタ照射してバイアス露光を行ない、予め所定の光量分
布を与えてお（ことで、ホログラムの構造を制’ｑＩＩ
ＩＬ、所望の光学的特性を得る。

〔産業上の利用分野〕

近年ホログラムデバイスの開発が盛んである。

ホログラムには、位相型ホログラムと表面レリーフ型ホ
ログラムがあるが、特に、８０％以上の直い先便用効率
が得られ、かつ複製が容易な表面レリーフ型ホログラム
は、安価なデバイスを供給できる利点があり注目されて
いる。そこで、光学的特性の優れた表面レリーフ型ホロ
グラムを得るために、作成法の検討が進められている。

本発明は、このような表面レリーフ型ホログラムにおけ
る特性改善に関する。

〔従来の技術〕

第５図（ａｌは従来の表面レリーフ型ホログラムの製法
を示す断面図である。１はガラスなどの基板であり、そ
の表面に感光剤層としてホトレジスト２が塗布され、裏
面には、裏面での反射によりホログラムにノイズが乗る
のを防ぐための反射防止膜３が塗布されている。このホ
トレジスト層２に、法線に対し角度θ１、θ２で、２つ
の光束Ｌ１、Ｌ２を照射すると、ホトレジスト層２に三
光束の干渉縞ができる。これを現像すると、表面レリー
フ型ホログラムが得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが従来のホログラム作成法では、（ｂ）に示すよ
うに、ホログラム材料（ホトレジスト層）の光吸収損失
のために、ホトレジスト層２の表面から深くなるにつれ
て、光強度が低下する。そのため、第６図のように浅い
波型の表面レリーフ形状となり、矩形状の表面レリーフ
が得られず、所望の性能が得られないという問題があっ
た。これは、感光剤層２中の表面側と裏面（基板１との
界面）側とで露光強度分布が異なり、設計値と異なるこ
とによる。

本発明の技術的課題は、従来のホログラム作成法におけ
るこのような問題を解消し、所望の特性が得られるよう
にすることにある。

〔問題点を解決するための手段〕 第１図は本発明によるホログラム作成法の基本原理を説
明する断面図である。まず（ａ）のように基板１の裏面
から光Ｌ３を一面に照射することで、バイアス露光を行
なう。そして二光束干渉露光の際のノイズ防止を要する
場合は、（′ｂ）のように基板１の裏面に反射防止膜３
を塗布する。次いで（Ｃ１のように感光剤層２側から三
光束Ｌ１、Ｌ２を照射して干渉露光を行ない、表面レリ
ーフ型ホログラムを作成する。

〔作用〕

第２図は本発明によるホログラム作成方法の作用を説明
する図である。感光剤層２側から二光束干渉露光を行な
う際の、感光剤層２中における光量分布は、（ａｌのよ
うに、深くなるにつれて光強度が弱（なっていく。とこ
ろが基板１の裏面側から一面に光を照射してバイアス露
光を行なった場合、山）のように感光剤層２と基板１と
の界面側の光強度が最も強く、感光剤層２の表面側に同
けて次第に弱くなってい（。そのため、第１図の（Ｃ１
の二光束干渉露光と（ａｌのバイアス露光を行なうと、
両工程における光量分布を重畳した恰好となり、第２図
（Ｃ１に実線で示すように、感光剤層２の全深にわたっ
て均等な光量分布となる。なおバイアス露光のためのベ
タ露光の条件、二光束干渉露光の条件を設定することで
、光量分布を自由に変え、（Ｃ）における光量分布を任
意に設定することができる。

〔実施例〕

次に本発明によるホログラム作成方法が実際上どのよう
に具体化されるかを実施例で説明する。

第３図は本発明によるホログラム作成方法の実施例を示
す模式図である。感光剤層２はポジ型ホトレジスト　（
シブレイ社製のＡＺ　−１３５０Ｊ）を使用し、基板１
としてガラスを使用した。また光源にはＨｅ−Ｃｄレー
ザ（λ＝０．３２５μｍ）を使用する。第３図（ａ）に
示したガラス基板１の吸収特性および山）に示したレジ
スト２の吸収特性、レジスト膜厚・ガラス基板厚み等を
考慮して、第３図（Ｃ１のようなバイアス露光のための
資料を得る。すなわちガラス基板１底面でのバイアス露
光強度を１．０とすると、レジスト２表面では、約１／
１５にまで低下する。バイアス露光には、三光束の内の
一本を用いた。

このように基板１の裏面からバイアス露光を行なうと、
ガラス基板１中において光強度が減衰し、次いでレジス
ト層２において更に減衰していく。

一方しシスト層２側から二光束干渉露光を行なうと、そ
の光量分布は第２図（ａｌのように、基板１側に向けて
次第に減衰していく。そのため、バイアス露光と二光束
干渉露光を行なった後の光量分布は、両方の光量分布を
重畳した状態となり、光量分布を制御することで、所望
の表面レリーフ形状が得られる。

第４図はこうして作成したホログラムの表面レリーフ形
状を示す断面図であり、第６図に示す従来の表面レリー
フ形状に比べると、溝幅が均一で溝底部の丸味が少なく
、矩形状に近くなる。二段階の露光によって形成される
感光剤中の露光量分布を制御するために、材料（感光剤
と基板）の吸収特性を考慮して、光源波長・露光量等の
条件を設定し、バイアス露光条件、二光束干渉露光条件
を最適化し、光量分布を制御することによって、レリー
フ形状をさらに改善することが可能である。

なおバイアス露光には、コヒーレント光源あるいは、イ
ンコヒーレント光源のいずれを用いてもよい。バイアス
露光にコヒーレント光源を使用する場合は、それがその
後の二光束干渉露光用の光源と同じでもよく、または異
なっていても差支えない。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、二光束干渉露光を行なう
以前に、基板の裏側からベタ照射によるバイアス露光を
行なうことで、感光剤層中における光量分布を自由に制
御し、所望の特性を実現することができ、表面レリーフ
型ホログラムの性能向上を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるホログラム作成法の基本原理を説
明する断面図、第２図は本発明方法の作用を説明する図
、第３図は本発明における実施例を示す図、第４図は本
発明の方法で作成されたホログラムの表面レリーフ形状
を示す断面図、第５図は従来の表面レリーフ型ホログラ
ム作成方法を示す図、第６図は本発明の方法で作成され
たホログラムの表面レリーフ形状を示す断面図である。 図において、１は基板、２は感光剤層（ホトレジスト層
）、３は反射防止膜、Ｌｌ、Ｌ２は二光束干渉光、Ｌ３
はバイアス露光用光をそれぞれ示す。 特許出願人　　　　　富士通株式会社 代理人　弁理士　　　青　柳　　　稔 ５．互１　図 λ′：パイを邸１超波長。 （リ　　　　　　　　　　　　（Ｃ） 梼朝ρイ乍戸１メ癩り明５■ 宮２　図 （ｆｉン力゛ラス！ノλ２七ス、暑セＬ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（１７）レジ゛スト曜を般州
仇第３図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）表糸
り方伏 ７Ｆ、５　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、基板（１）上の感光剤層（２）に、該感光剤層
   （２）側から二光束干渉によるホログラフィック露光を
   行なう以前に、感光剤が塗布された面の反対側から一面
   に光（Ｌ３）を照射してバイアス露光を行なうことを特
   徴とするホログラム作成方法。
2. （２）、前記のバイアス露光工程と後段の二光束干渉露
   光工程との間に、基板底面に反射防止膜（３）を塗布す
   る工程を有することを特徴とする特許請求の範囲第（１
   ）項記載のホログラム作成方法。