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JP3075082B2 - Hologram photosensitive recording material, hologram photosensitive recording medium, and hologram manufacturing method using the same - Google Patents
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JP3075082B2 - Hologram photosensitive recording material, hologram photosensitive recording medium, and hologram manufacturing method using the same - Google Patents

Hologram photosensitive recording material, hologram photosensitive recording medium, and hologram manufacturing method using the same

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JP3075082B2
JP3075082B2 JP06148245A JP14824594A JP3075082B2 JP 3075082 B2 JP3075082 B2 JP 3075082B2 JP 06148245 A JP06148245 A JP 06148245A JP 14824594 A JP14824594 A JP 14824594A JP 3075082 B2 JP3075082 B2 JP 3075082B2
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photosensitive recording
recording material
dye
photosensitive
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、体積位相型ホログ
ラム形成に用いられるホログラム感光性記録材料及びホ
ログラム感光性記録媒体並びにそれを用いたホログラム
製造方法にかかり、可視光、とくにアルゴンレーザ光、
或いは電子線に対して高感度で、さらに耐候性及び保存
安定性に優れ、かつ解像度、回折効率、透明性などのホ
ログラム特性値が良好なホログラム感光性記録材料及び
ホログラム感光性記録媒体並びにそれを用いたホログラ
ム製造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 hologram photosensitive recording material and a hologram photosensitive recording medium used for forming a volume phase hologram, and a hologram manufacturing method using the same.
Alternatively, a hologram-sensitive recording material and a hologram-sensitive recording medium having high sensitivity to electron beams, excellent weather resistance and storage stability, and having good hologram characteristics such as resolution, diffraction efficiency, and transparency, and the like. The present invention relates to a hologram manufacturing method used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ホログラムは三次元立体像の再生
が可能であることから、その優れた意匠性、装飾効果か
ら書籍、雑誌等の表紙、POPなどのディスプレイ、ギ
フトなどに利用されている。またホログラムはサブミク
ロン単位での情報の記録と等価であるといえることから
有価証券、クレジットカードなどの偽造防止用のマーク
などにも利用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, since holograms can reproduce a three-dimensional stereoscopic image, holograms have been used for covers such as books and magazines, displays such as POPs, and gifts because of their excellent design and decorative effects. . Also, holograms are used for security countermeasures, such as securities and credit cards, because they can be said to be equivalent to recording information in submicron units.

【0003】とくに体積位相型ホログラムは、ホログラ
ム記録媒体中に光学的吸収ではなく屈折率の異なる空間
的な干渉縞を形成することによって、像を通過する光ビ
ームを吸収することなく位相を変調することができるた
め、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(HUD)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。
[0003] In particular, a volume phase hologram modulates the phase without absorbing a light beam passing through an image by forming spatial interference fringes having different refractive indices instead of optical absorption in a hologram recording medium. In recent years, in addition to display applications, application to hologram optical elements (HOE) typified by head-up displays (HUD) mounted on automobiles is expected.

【0004】ところで体積位相型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ている。また、実
際にホログラムの形成に使用するに当たり、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)等の特性がその目的に合うことが要求さ
れる。とくにHOE用のホログラム記録材料には、回折
効率が空間周波数5000〜6000本/mmで90%
以上、再生光のピークの半値幅(バンド幅)が20〜3
0nm、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されている。
Meanwhile, it is required that a volume phase type hologram recording material be sensitive to a laser beam having a visible oscillation wavelength with high sensitivity and exhibit high resolution. Further, when actually used for forming a hologram, it is required that characteristics such as the diffraction efficiency of the hologram, the reproducibility of the wavelength of the reconstructed light, and the bandwidth (half-width of the reconstructed light peak) meet the purpose. In particular, the hologram recording material for HOE has a diffraction efficiency of 90% at a spatial frequency of 5000 to 6000 lines / mm.
As described above, the half width (bandwidth) of the peak of the reproduction light is 20 to 3
0 nm, the peak wavelength of the reproduction wavelength is 5 nm from the photographing wavelength.
It is desirable that the content be within the above range, and further, it is required that the storage stability be excellent over a long period of time.

【0005】ホログラム作製に関する一般的原理は、い
くつかの文献や専門書、たとえば「ホログラフィックデ
ィスプレイ」(辻内順平編;産業図書)2章に記載され
ている。これらによれば、二光束のコヒーレントな一般
には、レーザ光の一方を記録対象物に照射し、それから
の全反射光を受け取れる位置に感光性の記録媒体、例え
ば写真用乾板が置かれる。記録媒体には、対象物からの
反射光の他に、もう一方のコヒーレントな光が、対象物
に当たらずに直接照射される。対象物からの反射光を対
象光、また直接媒体に照射される光を参照光といい、参
照光と対象光との干渉縞が画像情報として記録される。
次に、処理された記録媒体が光に曝され、適切な目の位
置で観測されると、照明光源からの光は、記録の際に対
象物から記録媒体に最初に到達した反射光の波面を再現
するようにホログラムによって回折され、その結果、対
象物の実像と似た物体像が三次元的に観測される。参照
光と対象光を同じ方向から記録媒体に入射させて形成さ
れるホログラムは透過型ホログラムとして知られてい
る。一方、互いに記録媒体の反対側から入射させて形成
したホログラムは、一般に反射型ホログラムとして知ら
れている。透過型ホログラムは、例えば米国特許第35
06327号公報、米国特許第3894787号公報な
どで開示されているような公知の方法によって得ること
ができる。また、反射型ホログラムは、例えば米国特許
第3532406号公報に開示された公知の方法で作製
できる。
[0005] The general principle of hologram fabrication is described in several documents and technical books, for example, Chapter 2 of “Holographic Display” (edited by Junpei Tsujiuchi; Sangyo Tosho). According to these, a coherent two-beam, generally, one of the laser beams is irradiated to a recording object, and a photosensitive recording medium, for example, a photographic dry plate is placed at a position where total reflection light from the recording object can be received. The recording medium is irradiated directly with the other coherent light in addition to the reflected light from the object without hitting the object. The light reflected from the object is referred to as target light, and the light directly illuminating the medium is referred to as reference light, and interference fringes between the reference light and the target light are recorded as image information.
Next, when the processed recording medium is exposed to light and observed at an appropriate eye position, the light from the illumination light source emits the wavefront of the reflected light that first arrived at the recording medium from the object during recording. Is diffracted by the hologram so as to reproduce the object, and as a result, an object image similar to the real image of the object is observed three-dimensionally. A hologram formed by causing the reference light and the target light to enter the recording medium from the same direction is known as a transmission hologram. On the other hand, holograms formed by making incident from opposite sides of a recording medium are generally known as reflection holograms. Transmission holograms are disclosed, for example, in US Pat.
No. 06327, U.S. Pat. No. 3,894,787, and the like. Further, the reflection hologram can be produced by a known method disclosed in, for example, US Pat. No. 3,532,406.

【0006】像として形成されたホログラムを比較する
値としては屈折率変調がある。これは、記録媒体に直接
的に二光束が媒体となす角度が同じにようにして照射
し、回折格子を作製した時、その回折格子によって回折
される入射光の割合すなわち回折効率並びに記録媒体の
厚さより特定される値である。屈折率変調は、体積型ホ
ログラムの露光部および未露光部、すなわち光が干渉し
て強め合う部分と弱め合う部分で生じる屈折率の変化の
定量的尺度であり、コーゲルニック(H. Kogelnik)の理
論式〔Bell.Syst.Tech.J.,48,2
909,(1969).〕によって求めることができ
る。一般に、反射位相型ホログラムは透過型ホログラム
に比べて解像度が高い、すなわち1mm当たりに形成さ
れる干渉縞の数が多いために記録が困難であり、高い屈
折率変調を得ることが難しい。
A value for comparing a hologram formed as an image is refractive index modulation. This is because when the recording medium is directly irradiated with the two light beams at the same angle to the medium and a diffraction grating is produced, the ratio of the incident light diffracted by the diffraction grating, that is, the diffraction efficiency and the recording medium It is a value specified from the thickness. Refractive index modulation is a quantitative measure of the change in refractive index that occurs in exposed and unexposed areas of a volume hologram, that is, the areas where light interferes and strengthens, and is described by H. Kogelnik. Theoretical formula [Bell. Syst. Tech. J. , 48,2
909, (1969). ]. Generally, reflection phase holograms have higher resolution than transmission holograms, that is, recording is difficult because of the large number of interference fringes formed per mm, and it is difficult to obtain high refractive index modulation.

【0007】このような体積位相型ホログラムの記録材
料としては、従来、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。この重クロ
ム酸ゼラチン系の感光材料は、その高い回折効率と低ノ
イズ特性によって、体積位相型ホログラムを記録するの
に最も広く用いられる材料である。しかし、この感光材
料は貯蔵寿命が短く、作製の度に調製しなければならな
い。また、湿式現像を行うため、ホログラム作製の際に
必要となるゼラチンの膨潤および収縮過程においてホロ
グラムの変形を生じる。このため、ホログラムの再現性
が悪いという問題点も有している。また、銀塩感材は、
記録後に煩雑な処理を必要とし、安定性および作業性の
観点から満足できる感光材料ではない。さらに、これら
の上記の感光材料は、何れも耐環境特性、例えば耐湿
性、耐候性に劣るという問題点を有していた。
As a recording material for such a volume phase hologram, a photosensitive material based on a bleached silver salt and a gelatin dichromate has been generally used. This dichromated gelatin-based photosensitive material is the most widely used material for recording volume phase holograms due to its high diffraction efficiency and low noise characteristics. However, this photosensitive material has a short shelf life and must be prepared each time it is produced. In addition, since the wet development is performed, the hologram is deformed in the process of swelling and shrinking the gelatin necessary for producing the hologram. For this reason, there is also a problem that the reproducibility of the hologram is poor. In addition, silver salt sensitive materials
A complicated process is required after recording, and the photosensitive material is not satisfactory from the viewpoint of stability and workability. Furthermore, all of the above photosensitive materials have a problem that they are inferior in environmental resistance properties, for example, moisture resistance and weather resistance.

【0008】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)、1,4,4,5,6,7,7−ヘキサ
クロロ−5−ノルボルネン−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60−2
27280号公報)、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60−26
0080号公報)、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)等
が提案されている。ところがこれらのホログラム記録材
料は、やはり湿式現像を必要とするため、煩雑な処理工
程を必要とし、再現性に劣るという問題点を有し、また
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。加
えて、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 characteristics and
A hologram recording material using poly-N-vinylcarbazole is 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), a hologram recording material comprising 1,4,4,5,6,7,7-hexachloro-5-norbornene-anhydro-2,3-dicarboxylic acid and a dye (JP-A-60-2).
No. 27280), a hologram recording material comprising 2,3-bornanedione and thioflavin (JP-A-60-26)
0080), a hologram composed of Thioflavin T and iodoform (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-123489) and the like. However, these hologram recording materials also require complicated processing steps because they require wet development, have the problem of poor reproducibility, and are photosensitive materials containing poly-N-vinylcarbazole as a main ingredient. Although it is chemically stable and has high resolution and excellent environmental resistance, poly-N-vinylcarbazole crystallizes and is very easy to whiten, and the reproducibility of transparency is poor.
There is also a problem that the solvent is limited. In addition, further improvement in sensitivity characteristics is desired.

【0009】また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)、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)が提案されており、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、また、現像
の際、膨潤溶媒に胆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、さらにホログラム
中に空隙が多数存在することから、耐熱性及び耐熱圧性
に劣るという問題点を有している。
As a material which can be photocured with high sensitivity, a photocurable resin composition used in combination with a 3-ketocoumarin and a diaryliodonium salt, which are constituents of a photopolymerization initiator (Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-88005). Further, a hologram recording material in which the photopolymerization initiator is combined with polymethyl methacrylate as a supported polymer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-31590) has been proposed, which is chemically stable and has high resolution and high sensitivity. Despite having, to form voids by wet processing, dispersion of the peak wavelength of the reproduction wavelength and expansion of the half-width of the peak wavelength, and, at the time of development, since the bile polymer is slightly dissolved in the swelling solvent, It has the problem that development unevenness is likely to occur, and furthermore, since there are many voids in the hologram, it is inferior in heat resistance and heat pressure resistance. It has.

【0010】かかる問題に対して、湿式処理を伴わない
1回の処理工程でホログラムの作製が可能な光重合型感
光材料が、米国特許第3993485号公報および米国
特許第3658526号公報に開示されている。前者は
2つのタイプの感光材料があり、第1の例としては、反
応性および屈折率のことなる2つの重合可能な不飽和エ
チレン性モノマーと光重合開始剤の組み合わせ、例えば
シクロヘキシルメタクリレート、N−ビニルカルバゾー
ルおよびベンゾインメチルエーテルからなり、これを2
枚のガラス板に狭持し、二光束光学系で露光することに
よってホログラム記録できる感光性樹脂組成物である。
また、第2の例としては、同程度の屈折率を持つ重合可
能な不飽和エチレン性モノマーとそれが重合する際に架
橋剤として働く不飽和エチレン性モノマー、および2つ
のモノマーと屈折率を異にする非反応性化合物と重合開
始剤の4成分、例えばブチルメタクリレート、エチレン
グリコールジメタクリレート、1−フェニルナフタレン
およびベンゾインメチルエーテルからなり、第1の例と
同様にしてホログラムを作製することができる感光性樹
脂組成物である。何れの感光性樹脂組成物を用いても、
二光束によってできる干渉縞の光強度が強くなる部分で
より反応性の高いモノマーの重合が進むと共に、モノマ
ーの濃度勾配が生じ、反応性の高いモノマーは光強度の
強い部分に、また反応性の低いモノマーあるいは非反応
性化合物は光強度の弱い部分に拡散する。このようにし
て干渉縞が屈折率の差で記録され、体積位相型ホログラ
ムが形成される。
In order to solve such a problem, a photopolymerizable photosensitive material capable of producing a hologram in one processing step without wet processing is disclosed in US Pat. No. 3,993,485 and US Pat. No. 3,658,526. I have. The former includes two types of photosensitive materials. As a first example, a combination of two polymerizable unsaturated ethylenic monomers having different reactivity and refractive index and a photopolymerization initiator, for example, cyclohexyl methacrylate, N- Consisting of vinyl carbazole and benzoin methyl ether,
This is a photosensitive resin composition that can be hologram-recorded by being held between two glass plates and exposed by a two-beam optical system.
Further, as a second example, a polymerizable unsaturated ethylenic monomer having a similar refractive index, an unsaturated ethylenic monomer acting as a cross-linking agent when polymerized, and a refractive index different from those of the two monomers are used. A photosensitive material which comprises four components of a non-reactive compound and a polymerization initiator, for example, butyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1-phenylnaphthalene and benzoin methyl ether, and can produce a hologram in the same manner as in the first example. It is a conductive resin composition. No matter which photosensitive resin composition is used,
As the polymerization of the more reactive monomer progresses in the part where the light intensity of the interference fringes formed by the two light fluxes progresses, a monomer concentration gradient occurs, and the highly reactive monomer is placed in the part with the strong light intensity and Low monomers or unreactive compounds diffuse into areas of low light intensity. In this way, the interference fringes are recorded with a difference in the refractive index, and a volume phase hologram is formed.

【0011】しかしながら、従来のこのようなホログラ
ム記録用感光性樹脂組成物にあっては、次のような問題
点がある。すなわち、第1の例で示されたものは、反応
性の低いモノマーもある程度の重合が起こり、高い屈折
率変調が得られない。第2の例では、非反応性化合物で
ある1−フェニルナフタレンがホログラム完成後も、低
分子量の化合物として系内に存在するため、保存安定性
がない。また何れの例においても低分子量の混合物で粘
度が低いため、基板に挟持しにくいことや厚膜を形成し
にくいことなど、作業性および再現性に多くの問題を有
する。
However, such a conventional photosensitive resin composition for hologram recording has the following problems. That is, in the case of the first example, even a monomer having low reactivity undergoes a certain degree of polymerization, and high refractive index modulation cannot be obtained. In the second example, since 1-phenylnaphthalene, which is a non-reactive compound, exists in the system as a low molecular weight compound even after completion of the hologram, there is no storage stability. Further, in any of the examples, since the mixture is low in molecular weight and low in viscosity, there are many problems in workability and reproducibility such as difficulty in sandwiching between substrates and formation of a thick film.

【0012】後者の米国特許第3658526号公報に
は、ポリマーマトリックス中に液体モノマーおよび光重
合可能なエチレン性モノマーおよび光重合開始剤を配合
したホログラム記録材料からなる安定なホログラムの製
造方法が開示され、化学作用放射線の1回露光によっ
て、永久的な体積位相型ホログラムが得られる。形成さ
れるホログラムは、引き続く化学作用放射線の全面照射
によって、定着される。ここで開示されたホログラム記
録材料は作業性や再現性などの点で多くの利点を与えよ
うとするものであるが、その回折効率は低い。このホロ
グラム記録材料においては、完成したホログラムの屈折
率変調は、0.001から0.003の範囲である。そ
の結果、形成されたホログラムの再生像は限られた輝度
しか持たない。ホログラム記録層を厚くすることによっ
てある程度の輝度を持たせることも可能ではあるが、こ
の解決方法は、製造者に対して多量のホログラム記録材
料を使用させる結果になると共に、ある媒体、例えば車
載用のヘッドアップディスプレイなどのような合わせガ
ラス中に固定させて用いる場合などに支障をきたす。ま
た、これによって形成されたホログラムは、一般に長時
間保存によって回折効率の低下が起こることも留意され
るべきである。
US Pat. No. 3,658,526 discloses a method for producing a stable hologram comprising a hologram recording material in which a liquid monomer, a photopolymerizable ethylenic monomer and a photopolymerization initiator are mixed in a polymer matrix. A single exposure to actinic radiation results in a permanent volume phase hologram. The hologram formed is fixed by subsequent full irradiation with actinic radiation. The hologram recording material disclosed here is intended to provide many advantages in terms of workability and reproducibility, but its diffraction efficiency is low. In this hologram recording material, the refractive index modulation of the completed hologram ranges from 0.001 to 0.003. As a result, the reproduced image of the formed hologram has only a limited brightness. Although it is possible to provide some brightness by increasing the thickness of the hologram recording layer, this solution has resulted in the manufacturer using a large amount of hologram recording material, and has also resulted in certain media, such as in-vehicle applications. It hinders the case where the device is fixed in a laminated glass such as a head-up display. It should also be noted that the holograms formed by this generally cause a decrease in diffraction efficiency due to long-term storage.

【0013】この米国特許第3658526号公報に開
示されたホログラム記録材料の製造法も含めた改良技術
として、米国特許第4942112号公報および米国特
許第5098803、また特開平2−3081号公報お
よび特開平2−3082号公報に開示されている。これ
らには熱可塑性樹脂、重合可能な不飽和エチレン性モノ
マーおよび光重合開始剤を基本組成とし、屈折率変調を
向上させるために熱可塑性樹脂または重合可能な不飽和
エチレン性モノマーのどちらか一方に芳香環を有する化
合物を用いて屈折率差を持たせる工夫をしている。しか
しながら、米国特許第3658526号公報開示されて
いるものと同様に、高分子量の樹脂をバインダーマトリ
クッスとして使用しているため、露光時のモノマーの拡
散性が制限され、多くの露光量が必要となると共に高い
回折効率を得ることができない。また、この点を改善す
るために、非反応性の可塑剤を添加しているが、この使
用によって、形成されたホログラムの被膜強度に問題点
を有すると共に、非反応性である可塑剤がホログラム完
成後も、低分子量の化合物として系内に存在し、保存安
定性がない。これに加えて、これを保持する担体が熱可
塑性樹脂であるため、耐熱性に劣る欠点を有している。
As improved techniques including the method of manufacturing a hologram recording material disclosed in US Pat. No. 3,658,526, US Pat. Nos. 4,942,112 and 5,098,803, and JP-A-2-3081, JP-A-2-3081. It is disclosed in JP-A-2-3082. These have a basic composition of a thermoplastic resin, a polymerizable unsaturated ethylenic monomer, and a photopolymerization initiator, and are used to improve the refractive index modulation by using either a thermoplastic resin or a polymerizable unsaturated ethylenic monomer. The inventor has devised to have a refractive index difference by using a compound having an aromatic ring. However, similar to that disclosed in U.S. Pat. No. 3,658,526, the use of a high molecular weight resin as a binder matrix limits the diffusibility of the monomer during exposure, requiring a large amount of exposure. In addition, high diffraction efficiency cannot be obtained. Further, in order to improve this point, a non-reactive plasticizer is added. However, this use causes a problem in the film strength of the formed hologram and also causes the non-reactive plasticizer to have a non-reactive plasticizer. Even after completion, it is present in the system as a low molecular weight compound and has no storage stability. In addition, since the carrier holding this is a thermoplastic resin, it has a drawback of poor heat resistance.

【0014】これに対して上記欠点の改良技術である特
開平5−107999号公報によれば、上記特許におけ
る可塑剤の代わりにカチオン重合性モノマーおよびカチ
オン重合開始剤を配合し、ホログラム形成後に非反応性
の可塑剤の残留による問題点は解決される。
On the other hand, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-107999, which is a technique for improving the above-mentioned disadvantage, a cation polymerizable monomer and a cation polymerization initiator are blended in place of the plasticizer in the above-mentioned patent, and after the hologram is formed, The problem of residual reactive plasticizer is solved.

【0015】しかしながら、ホログラム形成後に定着の
ためにかなりの光照射を必要とすると共に、定着の際に
低分子量のカチオン重合性モノマーが拡散するために、
形成されたホログラムに歪が生じ、高い回折効率を得る
ことができない。また、従来技術と同様に、これを保持
する担体が熱可塑性樹脂であるため、耐熱性に劣る欠点
を有している。さらに、保持するための担体として、熱
可塑性樹脂を用いない系では、粘度が低いため基板に挟
持しにくいことや厚膜を形成しにくいことなど、作業性
および再現性に多くの問題を有している。
However, a considerable amount of light irradiation is required for fixing after the hologram is formed, and a low molecular weight cationic polymerizable monomer is diffused during fixing.
Distortion occurs in the formed hologram, and high diffraction efficiency cannot be obtained. Further, similarly to the prior art, since the carrier holding the carrier is a thermoplastic resin, it has a drawback of poor heat resistance. Furthermore, a system that does not use a thermoplastic resin as a carrier for holding has many problems in workability and reproducibility, such as difficulty in sandwiching between substrates due to low viscosity and difficulty in forming a thick film. ing.

【0016】さらに、エポキシ樹脂とラジカル重合性不
飽和エチレン性モノマーおよび光ラジカル重合剤からな
るホログラム記録用感光性樹脂組成物が特開平5−94
014に開示されている。実施例を見る限り2種類のエ
ポキシ樹脂が使用されているが、紫外線硬化性エポキシ
樹脂を用いた場合には、ラジカル重合およびカチオン重
合を別々の波長域の光で行うなどの煩雑な作業を要する
と共に、モノマーの拡散性を調製するために、前露光に
よって粘度を上げるなどの微調整を必要とし、作業性お
よび再現性が困難である。また、熱硬化性エポキシ樹脂
および硬化剤を用いた場合には、定着のためのエポキシ
樹脂の硬化にかなりの紫外線硬化と加熱時間を要するた
め、作業性が非常に悪い。加えて、ここで開示された改
良技術においては高い回折効率を得ることができない。
Furthermore, a photosensitive resin composition for hologram recording comprising an epoxy resin, a radically polymerizable unsaturated ethylenic monomer and a photoradical polymerization agent is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-94.
014. As can be seen from the examples, two types of epoxy resins are used. However, when an ultraviolet curable epoxy resin is used, complicated work such as performing radical polymerization and cationic polymerization with light in different wavelength ranges is required. In addition, in order to adjust the diffusibility of the monomer, fine adjustment such as increasing the viscosity by pre-exposure is required, and workability and reproducibility are difficult. Further, when a thermosetting epoxy resin and a curing agent are used, the workability is extremely poor because a considerable amount of ultraviolet curing and heating time are required for curing the epoxy resin for fixing. In addition, high diffraction efficiency cannot be obtained with the improved technology disclosed herein.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記したように、湿式
処理を伴わない1回の処理工程でホログラムの作製が可
能な光重合型感光材料においては、屈折率変調を得るた
めのモノマーの重合性或いは分散性の問題、またモノマ
ーを担持する担体及び非反応性添加剤の添加による保存
安定性の問題等を有しており、さらにはホログラム作製
の作業性、得られるホログラムの回折効率、透明性、再
現性などのホログラム特性に優れたホログラム感光性記
録材料及びホログラム記録用媒体を得ることができず、
依然としてホログラム記録のための改良された光重合性
組成物が求められており、とくにそれを用いる光学素子
については当然と言える。そこで、本発明は化学的安定
性、例えば耐環境性、特に耐熱性に優れ、しかも乾式処
理により、高解像度、高回折効率、高透明性、再生波長
再現性に優れたホログラム感光性記録材料及びホログラ
ム感光性記録媒体並びにそれを用いたホログラム製造方
法を提供することを目的とする。
As described above, in a photopolymerizable photosensitive material capable of producing a hologram in a single processing step without a wet processing, a polymerizable monomer for obtaining a refractive index modulation is used. In addition, there are problems such as dispersibility, storage stability due to the addition of a monomer-supporting carrier and a non-reactive additive, and the workability of hologram production, diffraction efficiency of the obtained hologram, and transparency. The hologram photosensitive recording material and the hologram recording medium having excellent hologram characteristics such as reproducibility cannot be obtained.
There is still a need for an improved photopolymerizable composition for hologram recording, and it can be said that, in particular, an optical element using the same. Therefore, the present invention provides a hologram photosensitive recording material having excellent chemical stability, for example, environmental resistance, particularly excellent heat resistance, and furthermore, by dry processing, high resolution, high diffraction efficiency, high transparency, and excellent reproduction wavelength reproducibility. An object of the present invention is to provide a hologram photosensitive recording medium and a hologram manufacturing method using the same.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべくなされたものであり、請求項1記載の発明は、
(A)一般式(I)で示される、
Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above problems, and the invention according to claim 1 has the following features.
(A) represented by the general formula (I),

【0019】[0019]

【化4】 Embedded image

【0020】(式中、nは0以上の実数であり、Xは水
素原子、メチル基またはエチル基を示し、R1は水素原
子または臭素原子を示す。)、或いは、一般式(II)で
示される、
(Wherein, n is a real number not less than 0, X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and R1 represents a hydrogen atom or a bromine atom), or represented by the general formula (II) The

【0021】[0021]

【化5】 Embedded image

【0022】(式中、nは0以上の実数であり、Xは水
素原子、メチル基またはエチル基を示す。)、或いは、
一般式(III)で示される、
(Wherein, n is a real number equal to or greater than 0, and X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group), or
Represented by the general formula (III),

【0023】[0023]

【化6】 Embedded image

【0024】(式中、nは0以上の実数を示す。)、か
ら選ばれる溶媒可溶性、カチオン重合可能であり、かつ
常温、常圧で固体である熱硬化性エポキシオリゴマー
と、(B)常温、常圧で液体で、かつ常圧で沸点が10
0℃以上であるラジカル重合可能なエチレン性不飽和結
合を少なくとも1個以上有し、熱硬化性エポキシオリゴ
マー(A)と屈折率の異なる重合性モノマーと、(C)
化学作用放射線に露光するとラジカル重合およびカチオ
ン重合を活性化するラジカル種およびブレンスッテド酸
またはルイス酸を同時に発生する光開始剤と、(D)光
開始剤(C)を増感せしめる増感色素からなることを特
徴とするホログラム感光性記録材料である。
(Wherein, n represents a real number of 0 or more), a thermosetting epoxy oligomer which is soluble in a solvent, is cationically polymerizable, and is solid at normal temperature and normal pressure; Liquid at normal pressure and boiling point at normal pressure
(C) a polymerizable monomer having at least one radically polymerizable ethylenically unsaturated bond having a temperature of 0 ° C. or higher and having a refractive index different from that of the thermosetting epoxy oligomer (A);
It comprises a photoinitiator that simultaneously generates a radical species and a Brnsted acid or Lewis acid that activate radical and cationic polymerization upon exposure to actinic radiation, and (D) a sensitizing dye that sensitizes the photoinitiator (C). A hologram photosensitive recording material characterized by the following.

【0025】請求項2記載の発明は、請求項1のホログ
ラム感光性記録材料において、光開始剤(C)がジフェ
ニルヨードニウム塩であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the hologram photosensitive recording material of the first aspect, the photoinitiator (C) is a diphenyliodonium salt.

【0026】請求項3記載の発明は、請求項1のホログ
ラム感光性記録材料において、増感色素(D)がシアニ
ンまたはメロシアニン系染料、クマリン系染料、カルコ
ン系染料、ポルフィリン系染料から選ばれた有機染料化
合物であることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the holographic photosensitive recording material of the first aspect, the sensitizing dye (D) is selected from cyanine or merocyanine dyes, coumarin dyes, chalcone dyes, and porphyrin dyes. It is an organic dye compound.

【0027】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3記
載のホログラム感光性記録材料を溶媒に溶解して調製し
た感光液を基板上に塗布、乾燥してなる感光層と、酸素
遮断膜とを設けてなることを特徴とするホログラム感光
性記録媒体である。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a photosensitive layer prepared by dissolving the hologram photosensitive recording material according to any one of the first to third aspects in a solvent, applying the photosensitive solution on a substrate, and drying the photosensitive layer. And a hologram photosensitive recording medium characterized by comprising:

【0028】請求項5記載の発明は、請求項4記載のホ
ログラム感光性記録媒体の感光層に対して、ホログラフ
ィックな露光を施し潜像を形成した後、唯一の処理工程
として60〜120℃の範囲で、1〜30分間の加熱処
理をすることによりホログラムを製造することを特徴と
するホログラム製造方法である。
According to a fifth aspect of the present invention, a holographic exposure is performed on the photosensitive layer of the holographic photosensitive recording medium according to the fourth aspect to form a latent image. A hologram manufacturing method characterized by manufacturing a hologram by performing a heat treatment for 1 to 30 minutes in the range described above.

【0029】本発明のホログラム感光性記録材料による
ホログラム記録では、ラジカル重合可能な重合性モノマ
ー(B)は、溶媒可溶性でカチオン重合可能であり、常
温、常圧で固体であるフルオレン誘導体を含有する熱硬
化性エポキシオリゴマーおよび/または単量体(A)か
らなる固相中に均一に分布しており、この記録材料にレ
ーザ干渉光を照射することにより、レーザ照射部位中の
光干渉作用の強い部位において、光開始剤(C)が増感
剤(D)の作用により、ラジカル重合およびカチオン重
合を活性化するようなラジカル種およびブレンスッテド
酸またはルイス酸を同時に発生する。ここで発生したラ
ジカル種によって、モノマー(B)が重合しポリマー化
するに伴い、その濃度差が生じるため、周囲からモノマ
ー(B)が拡散移動する。すなわちレーザ照射部位中の
光干渉作用の強い部位においてはモノマー濃度が高くな
り、レーザ照射部位中の光干渉作用の弱い部位において
は低くなる。また、エポキシオリゴマーおよび/または
単量体(A)はレーザ照射部位中の光干渉作用の弱い部
位に押し出され、その部分での濃度が高くなると共に、
レーザ照射部位中光干渉作用の強い部位での濃度は低下
する。これにより、両部位において屈折率差を生じるた
め、ホログラムの潜像が記録されるものと推定される。
さらに、ホログラム露光後の加熱により、残留したモノ
マーが重合により固定されると共に、ラジカル種と同時
に発生した強酸によって重合性モノマー(B)の重合に
より生じた濃度差から形成される干渉縞の周囲に存在す
る支持体であるエポキシオリゴマーおよび/または単量
体(A)がカチオン重合により架橋構造となり屈折率が
高くなり、屈折率変調が増強される。また、この架橋に
よって耐候性も向上する。
In the hologram recording using the hologram photosensitive recording material of the present invention, the radically polymerizable polymerizable monomer (B) contains a fluorene derivative which is soluble in a solvent, can be cationically polymerized, and is solid at normal temperature and normal pressure. The recording material is uniformly distributed in the solid phase composed of the thermosetting epoxy oligomer and / or the monomer (A). By irradiating the recording material with the laser interference light, the light interference effect in the laser irradiation part is strong. At the site, the photoinitiator (C) simultaneously generates, by the action of the sensitizer (D), a radical species and a Brnsted acid or Lewis acid that activate radical and cationic polymerization. Due to the radical species generated here, the monomer (B) is polymerized and polymerized, so that a difference in the concentration occurs, so that the monomer (B) diffuses and moves from the surroundings. That is, the monomer concentration is high in a part of the laser irradiation part where the light interference action is strong, and is low in a part of the laser irradiation part where the light interference action is weak. Further, the epoxy oligomer and / or monomer (A) is extruded to a portion of the laser irradiation site where the light interference effect is weak, and the concentration at that portion increases,
The concentration at the site where the light interference effect is strong in the laser irradiation site decreases. As a result, a difference in refractive index occurs between the two portions, and it is presumed that a latent image of the hologram is recorded.
Further, by heating after the hologram exposure, the remaining monomers are fixed by polymerization, and around the interference fringes formed by the concentration difference generated by the polymerization of the polymerizable monomer (B) by the strong acid generated simultaneously with the radical species. The epoxy oligomer and / or monomer (A), which is an existing support, has a crosslinked structure due to cationic polymerization and has a high refractive index, thereby enhancing the refractive index modulation. The crosslinking also improves weather resistance.

【0030】また本発明のホログラム感光性記録材料
は、屈折率変調が大きく回折効率の高いホログラムとな
り、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、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。
Further, the hologram photosensitive recording material of the present invention is a hologram having a large refractive index modulation and a high diffraction efficiency, and is superior in reproducibility of the peak wavelength of reproduction light and the bandwidth thereof to the conventional hologram recording material. In addition, since it has excellent environmental resistance characteristics, it can be applied to a hologram optical element.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を詳細に説明する。図1は本発
明のホログラム感光性記録材料からなるホログラム感光
性記録媒体の構成を説明する概略図であり、図2はホロ
グラム撮影用の二光束光学系を説明する概略説明図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a hologram photosensitive recording medium made of the hologram photosensitive recording material of the present invention, and FIG. 2 is a schematic explanatory diagram illustrating a two-beam optical system for hologram imaging.

【0032】本発明のホログラム感光性記録材料を構成
する成分(A)は、例えば下記一般式(I)、(II)、
(III)から選ばれる溶媒可溶性、カチオン重合可能であ
り、かつ常温、常圧で固体である熱硬化性エポキシオリ
ゴマーであり、これらはエポキシオリゴマーの一般的な
合成法により得ることができる。例えば「高分子合成の
実験法」(大津隆行、木下雅悦共著;化学同人)12章
に記載される方法により、相当するフェノール化合物と
エピクロロヒドリンとから合成することができる。な
お、これらに限定されることなく、上記の特性を有する
ものであれば、用いることができる。
The component (A) constituting the hologram photosensitive recording material of the present invention includes, for example, the following general formulas (I) and (II):
(III) is a thermosetting epoxy oligomer which is solvent-soluble, cationically polymerizable, and solid at normal temperature and normal pressure, which can be obtained by a general method for synthesizing an epoxy oligomer. For example, the compound can be synthesized from the corresponding phenol compound and epichlorohydrin by the method described in Chapter 12 of “Experimental Method for Polymer Synthesis” (co-authored by Takayuki Otsu and Masayoshi Kinoshita). Note that the present invention is not limited to these, and any material having the above characteristics can be used.

【0033】[0033]

【化7】 Embedded image

【0034】(式中、nは0以上の実数であり、Xは水
素原子、メチル基またはエチル基を示し、R1 は水素原
子または臭素原子を示す。)
(Wherein, n is a real number not less than 0, X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and R 1 represents a hydrogen atom or a bromine atom.)

【0035】[0035]

【化8】 Embedded image

【0036】(式中、nは0以上の実数であり、Xは水
素原子、メチル基またはエチル基を示す。)
(In the formula, n is a real number of 0 or more, and X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.)

【0037】[0037]

【化9】 Embedded image

【0038】(式中、nは0以上の実数を示す。)(Where n represents a real number equal to or greater than 0)

【0039】また、本発明では熱硬化性エポキシオリゴ
マーまたは単量体を2種類以上混合して用いることもで
き、とくに熱硬化性エポキシオリゴマーと熱硬化性エポ
キシ単量体を混合して用いることもできる。さらにフル
オレン誘導体を含有しないエポキシオリゴマーまたは単
量体を適宜添加することも可能である。
In the present invention, two or more kinds of thermosetting epoxy oligomers or monomers can be used as a mixture. Particularly, a mixture of a thermosetting epoxy oligomer and a thermosetting epoxy monomer can be used. it can. Further, an epoxy oligomer or monomer not containing a fluorene derivative can be appropriately added.

【0040】次に成分(B)のラジカル重合可能な重合
性モノマーとしては、構造単位中にエチレン性の不飽和
結合を少なくとも1個以上含み、かつ熱硬化性エポキシ
オリゴマー(A)と屈折率が異なるものであり、1官能
であるビニルモノマーの他に多官能ビニルモノマーを含
むものであり、またこれらの混合物であってもよい。K
ogelnikの理論によれば、成分(A)と成分
(B)との屈折率差が0.03以上であることが望まし
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、プロピレングリコール、ジプロピレング
リコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレ
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
エステル類など、ジメチロールトリシクロデカンモノア
クリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレ
ートなどの脂環式モノマー、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、ビスフェノールA等のジ或いはポリ(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などが挙げられ
る。
Next, as the polymerizable monomer capable of being radically polymerized as the component (B), the structural unit contains at least one ethylenically unsaturated bond in the structural unit and has a refractive index equal to that of the thermosetting epoxy oligomer (A). They are different and contain a polyfunctional vinyl monomer in addition to a monofunctional vinyl monomer, or may be a mixture thereof. K
According to ogelnik's theory, it is desirable that the difference in the refractive index between the component (A) and the component (B) is 0.03 or more. Specifically, (meth) acrylic acid, itaconic acid, maleic acid, (meth) acrylamide, diacetone acrylamide, high-boiling vinyl monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, and further, an aliphatic polyhydroxy compound, For example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, neopentyl glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol , 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-
Decanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, sorbitol,
Di- or poly (meth) acrylates such as mannitol, alicyclic monomers such as dimethylol tricyclodecane monoacrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, aromatic polyhydroxy compounds such as hydroquinone, resorcin, catechol, Examples thereof include di- or poly (meth) acrylates such as pyrogallol and bisphenol A, and ethylene oxide-modified (meth) acrylates of isocyanuric acid.

【0041】本発明の成分(C)化学作用放射線に露光
するとラジカル重合とカチオン重合を活性化する光開始
剤系としては、ジフェニルヨードニウム塩などが好まし
く有機染料化合物で増感することも可能である。本発明
で用いられるジフェニルヨードニウム塩のとしては、M
acromolecules、10、1307(197
7).に記載される化合物、例えば、ジフェニルヨード
ニウム、ジトリルヨードニウム、フェニル(p−アニシ
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、ビス(p−クロロフェニル)ヨードニウムなどのヨ
ードニウムのクロリド、ブロミド、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
アルセネート塩等のヨードニウム塩、トリアリールスル
ホニム塩、トリアリールホスホニウム塩、鉄アレーン錯
体、トリアジン化合物等を挙げることができるが、これ
らに限定されるものではない。なお、以下に述べる有機
染料化合物等の増感剤と組み合わせて用いることができ
る。
As the photoinitiator system for activating radical polymerization and cationic polymerization upon exposure to actinic radiation of the component (C) of the present invention, a diphenyliodonium salt or the like is preferable, and it is also possible to sensitize with an organic dye compound. . Examples of the diphenyliodonium salt used in the present invention include M
acromolecules, 10, 1307 (197
7). For example, diphenyliodonium, ditolyliodonium, phenyl (p-anisyl) iodonium, bis (m-nitrophenyl) iodonium, bis (p-tert-butylphenyl) iodonium, bis (p-chlorophenyl) iodonium Iodonium chlorides, bromides, iodonium salts such as borofluoride salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroarsenate salts, triarylsulfonium salts, triarylphosphonium salts, iron arene complexes, triazine compounds and the like. However, the present invention is not limited to these. It can be used in combination with a sensitizer such as an organic dye compound described below.

【0042】さらに、本発明の増感色素(D)として
は、シアニンまたはメロシアニン系染料、クマリン系染
料、カルコン系染料、ポルフィリン系染料などの有機染
料化合物が使用できる。具体的な例を以下の述べる。
Further, as the sensitizing dye (D) of the present invention, organic dye compounds such as cyanine or merocyanine dyes, coumarin dyes, chalcone dyes and porphyrin dyes can be used. A specific example will be described below.

【0043】シアニンまたはメロシアニン系染料の例と
しては、フルオレセン、ローダミン、2’7’−ジクロ
ロフルオレセン、3,3’−ジカルボキシエチル−2,
2’−チオシアニン ブロミド、アンヒドロ−3,3’
−ジカルボキシメチル−2,2’−チオシアニン ベタ
イン、1−カルボキシメチル−1’−カルボキシエチル
−2,2’キノシアニン ブロミド、アンヒドロ−3,
3’−ジカルボキシエチル−5,5’,9−トリメチル
−2,2’−チアカルボシアニン ベタイン、3,3’
−ジヒドロキシエチル−5,5’ジメチル−9−エチル
−2,2’−チアカルボシアニン ブロミド、アンヒド
ロ−3,3’−ジカルボキシメチル−2,2’−チアカ
ルボシアニン ベタイン、2−[3−エチル−4−オキ
ソ−5−(1−エチル−4−キノリニデン)−エチリデ
ン−2−チアゾリニデン−メチル]−3−エチルゼンゾ
キサゾリウム ブロミド、3−エチル−5−[2−(3
−エチル−2−ベンゾチアゾリリデン)−エチリデン]
ロ−ダニン、3−エチル−5−[2−(3−メチル−2
(3H)−チアゾリニリデン)−エチリデン]−2−チ
オ−2,4−オキサザリジオン、3−エチル−5−(3
−エチル−ゼンゾチアゾリリデン) ローダニン、2−
(p−ジメチルアミノスチリル)−3−エチル, ベンゾ
チアゾリウム ヨージド、2−(p−ジエチルアミノス
チリル)−1−エチル ピリジニウム ヨージド、1,
3’−ジエチル−2,2’−キノチアシアニン ヨージ
ドなどの使用が好ましいが、これらに限定されるもので
はない。
Examples of cyanine or merocyanine dyes include fluorescein, rhodamine, 2'7'-dichlorofluorescein, 3,3'-dicarboxyethyl-2,2
2'-thiocyanine bromide, anhydro-3,3 '
-Dicarboxymethyl-2,2'-thiocyanine betaine, 1-carboxymethyl-1'-carboxyethyl-2,2'quinocyanine bromide, anhydro-3,
3'-dicarboxyethyl-5,5 ', 9-trimethyl-2,2'-thiacarbocyanine betaine, 3,3'
-Dihydroxyethyl-5,5'dimethyl-9-ethyl-2,2'-thiacarbocyanine bromide, anhydro-3,3'-dicarboxymethyl-2,2'-thiacarbocyanine betaine, 2- [3- Ethyl-4-oxo-5- (1-ethyl-4-quinolinidene) -ethylidene-2-thiazolinidene-methyl] -3-ethylzenzoxazolium bromide, 3-ethyl-5- [2- (3
-Ethyl-2-benzothiazolylidene) -ethylidene]
Rhodanine, 3-ethyl-5- [2- (3-methyl-2
(3H) -thiazolinylidene) -ethylidene] -2-thio-2,4-oxazalidione, 3-ethyl-5- (3
-Ethyl-zenzothiazolylidene) rhodanine, 2-
(P-dimethylaminostyryl) -3-ethyl, benzothiazolium iodide, 2- (p-diethylaminostyryl) -1-ethyl pyridinium iodide, 1,
The use of 3′-diethyl-2,2′-quinothiacyanine iodide is preferred, but not limited thereto.

【0044】クマリン系染料の例としては、3−(2’
−ベンズイミダゾール)7−N,N−ジエチルアミノク
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’−カルボニルビスクマリン、
3,3’−カルボニルビス(7−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(6−メトキシクマリ
ン)、3,3’−カルボニルビス(7−アセトキシクマ
リン)、3,3’−カルボニルビス(5,7−ジイソプ
ロポキシクマリン)、3,3’−カルボニルビス(5、
7−ジ−n−プロポキシクマリン)、3、3’−カルボ
ニルビス(5,7−ジ−n−ブトキシクマリン)、3,
3’−カルボニルビス(7−ジメチルアミノクマリ
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−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−ベンゾイル−6−メトキシクマリン、3−ベン
ゾイル−7−メトキシクマリン、3−ベンゾイル−8−
メトキシクマリン、3−ベンゾイル−8−エトキシクマ
リン、3−ベンゾイル−6−ブロモクマリン、3−ベン
ゾイル−7−ジメチルアミノクマリン、3−ベンゾイル
−7−ジエチルアミノクマリン、3−ベンゾイル−7−
ヒドロキシクマリン、3−アセチル−7−ジエチルアミ
ノクマリン、3−アセチル−7−メトキシクマリン、3
−アセチル−5,7−ジメトキシクマリン、7−ジメチ
ルアミノ−3−(4−ヨードベンゾイル)クマリン、7
−ジエチルアミノ−3−(4−ヨードベンゾイル)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)クマリンなどが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。
Examples of coumarin dyes include 3- (2 ′
-Benzimidazole) 7-N, N-diethylaminocoumarin, 3,3'-carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 3,3'-carbonylbiscoumarin,
3,3′-carbonylbis (7-methoxycoumarin),
3,3′-carbonylbis (5,7-dimethoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (6-methoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (7-acetoxycoumarin), 3,3′-carbonyl Bis (5,7-diisopropoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (5,
7-di-n-propoxycoumarin), 3,3′-carbonylbis (5,7-di-n-butoxycoumarin), 3,
3'-carbonylbis (7-dimethylaminocoumarin), 7-diethylamino-5 ', 7'dimethoxy-
3,3'-carbonylbiscoumarin, 3-benzoylcoumarin, 3-benzoyl-5,7-dimethoxycoumarin, 3-benzoyl-6-methoxycoumarin, 3-benzoyl-7-methoxycoumarin, 3-benzoyl-8-
Methoxycoumarin, 3-benzoyl-8-ethoxycoumarin, 3-benzoyl-6-bromocoumarin, 3-benzoyl-7-dimethylaminocoumarin, 3-benzoyl-7-diethylaminocoumarin, 3-benzoyl-7-
Hydroxycoumarin, 3-acetyl-7-diethylaminocoumarin, 3-acetyl-7-methoxycoumarin, 3
-Acetyl-5,7-dimethoxycoumarin, 7-dimethylamino-3- (4-iodobenzoyl) coumarin, 7
-Diethylamino-3- (4-iodobenzoyl) coumarin, 7-diethylamino-3- (4-diethylaminobenzoyl) coumarin and the like, but are not limited thereto.

【0045】カルコン系染料の例としては、以下の化合
物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
Examples of chalcone dyes include, but are not limited to, the following compounds.

【0046】[0046]

【化10】 Embedded image

【0047】ポルフィリン系染料としては、9,10−
ジヒドロポルフィリン、5,9,15,19−テトラメ
チルポルフィリン、4,5,14,15−テトラヒドロ
−4,9,14,19−テトラメチル−2,7,12,
17−テトラザポルフィリン、メソ−テトラフェニルポ
ルフィリン、4,5,9,10,14,15,19,2
0−オクタメチルポルフィリン、5,9,ジアセチル−
4,10,14,15,19,20−ヘキサメチルポル
フィリン、5,9−ジアセチル−14−エチル−4,1
0,15,19,20−ペンタメチルポルフィリン、
4,9,14,19−テトラメチル−5,10,15,
20−テトラプロピルポルフィリン、2−アミノ−4,
5,9,10,14,15,19,20−オクタエチル
ポルフィリン、2−ニトロ−4,5,9,10,14,
15,19,20−オクタエチルポルフィリン、メソ−
ジフェニルテトラベンゾポルフィリン、4,5−ジブロ
モ−9,10−,14,15−,19,20−トリベン
ゾ−2,7,12,17−テロラザポルフィリン、4,
5,9,10,14,15,19,20−オクタフェニ
ルポルフィリン、テトラキス(3,4−ジメトキシフェ
ニル)ポルフィリン、4,5,9,10,14,15,
19,20−オクタ(p−メトキシフェニル)ポルフィ
リンやそれらの銅、コバルト、ニッケル、亜鉛、白金、
マグネシウムなどの金属錯体などの使用が好ましいが、
これらに限定されるものではない。
As porphyrin dyes, 9,10-
Dihydroporphyrin, 5,9,15,19-tetramethylporphyrin, 4,5,14,15-tetrahydro-4,9,14,19-tetramethyl-2,7,12,
17-tetrazaporphyrin, meso-tetraphenylporphyrin, 4,5,9,10,14,15,19,2
0-octamethylporphyrin, 5,9, diacetyl-
4,10,14,15,19,20-hexamethylporphyrin, 5,9-diacetyl-14-ethyl-4,1
0,15,19,20-pentamethylporphyrin,
4,9,14,19-tetramethyl-5,10,15,
20-tetrapropylporphyrin, 2-amino-4,
5,9,10,14,15,19,20-octaethylporphyrin, 2-nitro-4,5,9,10,14,
15,19,20-octaethylporphyrin, meso-
Diphenyltetrabenzoporphyrin, 4,5-dibromo-9,10-, 14,15-, 19,20-tribenzo-2,7,12,17-terrazaporphyrin, 4,
5,9,10,14,15,19,20-octaphenylporphyrin, tetrakis (3,4-dimethoxyphenyl) porphyrin, 4,5,9,10,14,15,
19,20-octa (p-methoxyphenyl) porphyrins and their copper, cobalt, nickel, zinc, platinum,
Although the use of a metal complex such as magnesium is preferred,
It is not limited to these.

【0048】さらに、この他に(チオ)キサンテン系染
料、アズレニウム系染料、スクアリリウム系染料、(チ
オ)キサントン系染料、テトラピラジノポルフィラジン
系染料など光開始剤(D)を増感する増感色素を用いる
ことができる。これらの増感剤は、使用目的に応じて光
源となる輻射線の波長に合うように選択することがで
き、用途によっては2種類以上を組み合わせて使用して
も構わない。
Further, sensitization for sensitizing a photoinitiator (D) such as a (thio) xanthene dye, an azulenium dye, a squarylium dye, a (thio) xanthone dye, a tetrapyrazinoporphyrazine dye, etc. Dyes can be used. These sensitizers can be selected according to the purpose of use so as to match the wavelength of the radiation serving as a light source, and depending on the application, two or more kinds may be used in combination.

【0049】本発明のホログラム感光感熱記録材料は、
上記したように(A)一般式(I)、(II)、(III)
から選ばれる溶媒可溶性、カチオン重合可能であり、か
つ常温、常圧で固体であるフルオレン誘導体を含有する
熱硬化性エポキシオリゴマーと、(B)常温、常圧で液
体であり且つ常圧で沸点が100℃以上であるラジカル
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
有し、熱硬化性エポキシオリゴマー(A)と屈折率の異
なる重合性モノマーと、(C)化学作用放射線に露光す
るとラジカル重合およびカチオン重合を活性化するよう
なラジカル種およびブレンスッテド酸またはルイス酸を
同時に発生する光開始剤および(D)光開始剤(C)を
増感するような増感色素からなり、通常記録材料がエポ
キシオリゴマー(A)100重量部に対して、重合性モ
ノマー(B)20から100重量部の範囲であることが
好ましく、この範囲を逸脱すると明るいホログラムを再
現性よく得ることが困難になるまた成分(C)の光開始
剤の量は、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10重量部である。さら
に、成分(D)の増感剤は、成分(A)100重量部に
対して0.1から10重量部、好ましくは0.5から2
までの範囲をとることが可能である。使用量は、形成す
る感光層膜厚とその膜厚の光学濃度によって制限を受け
るため、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(或いは透過率とする場合は、ホログラム撮影
時の照射光の透過率が1%以上となるような範囲とする
ことが好ましい)。
The hologram light- and heat-sensitive recording material of the present invention comprises:
As described above, (A) general formulas (I), (II) and (III)
A thermosetting epoxy oligomer containing a fluorene derivative which is a solvent-soluble, cationically polymerizable, and solid at normal temperature and normal pressure selected from the group consisting of: (B) a liquid at normal temperature and normal pressure and a boiling point at normal pressure A polymerizable monomer having at least one ethylenically unsaturated bond capable of undergoing radical polymerization at a temperature of 100 ° C. or higher and having a refractive index different from that of the thermosetting epoxy oligomer (A), and (C) a radical upon exposure to actinic radiation A recording material comprising a photoinitiator which simultaneously generates radical species and a Brnsted acid or Lewis acid which activate polymerization and cationic polymerization, and (D) a sensitizing dye which sensitizes the photoinitiator (C), Is preferably in the range of 20 to 100 parts by weight of the polymerizable monomer (B) based on 100 parts by weight of the epoxy oligomer (A). If the ratio deviates, it becomes difficult to obtain a bright hologram with good reproducibility. The amount of the photoinitiator of the component (C) is 0.1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the component (A). 10 parts by weight. Further, the sensitizer of the component (D) is used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 2 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A).
It is possible to take a range up to. Since the amount used is limited by the thickness of the photosensitive layer to be formed and the optical density of the film thickness, it is preferable to use the optical density within a range not exceeding 2. It is preferable to set the transmittance of the irradiation light to a range of 1% or more).

【0050】さらに本発明のホログラム感光感熱記録材
料には、必要に応じて公知の熱重合禁止剤、連鎖移動
剤、酸化防止剤などの各種添加剤を加えてもよい。
Further, various additives such as a known thermal polymerization inhibitor, a chain transfer agent and an antioxidant may be added to the hologram photosensitive and heat-sensitive recording material of the present invention, if necessary.

【0051】このように、これらの各成分を適宜選択
し、任意の割合で混合して得た感光液をスピンコータ
ー、ロールコータ、バーコーターなど公知の塗工手段を
用いて、ガラス板やポリカーボネート板、ポリメチルメ
タクリレート板、ポリエステルフィルムなどの基板2上
に皮膜状に塗布したものが図1に示すホログラムが作製
される通常のホログラム撮影用のホログラム感光性記録
媒体1である。さらに感光層3上には酸素遮断膜として
保護層4を設けてもよい。保護層4には例えばポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビ
ニルアルコールまたはポリエチレンテレフタレートなど
のプラスチック、ガラスなどの光学的に透明なものを貼
り合わせ、押出機などによる積層、溶液の塗工などによ
り形成される。なお、感光液を塗布する際は、必要に応
じて適当な溶剤で希釈してもよいが、その場合には基板
上に塗布した後に、乾燥を要する。また、撮影時の照射
光の透過率が1%以上となるように、調製することが望
ましい。
As described above, the photosensitive solution obtained by appropriately selecting these components and mixing them in an arbitrary ratio is applied to a glass plate or a polycarbonate using a known coating means such as a spin coater, a roll coater, or a bar coater. A hologram photosensitive recording medium 1 for normal hologram photography, in which a hologram shown in FIG. 1 is produced, is applied to a substrate 2, such as a plate, a polymethyl methacrylate plate, or a polyester film, in a film form. Further, a protective layer 4 may be provided on the photosensitive layer 3 as an oxygen blocking film. For the protective layer 4, for example, a plastic such as polyolefin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, or polyethylene terephthalate, or an optically transparent material such as glass is laminated, and laminated by an extruder or the like, and a solution is applied. It is formed. When the photosensitive liquid is applied, it may be diluted with an appropriate solvent as necessary, but in that case, drying is required after application on the substrate. Further, it is desirable to adjust the transmittance so that the transmittance of the irradiation light at the time of photographing is 1% or more.

【0052】図2は反射型ホログラム撮影用の二光束光
学系を説明する概略図であり、レーザ5から発振された
レーザ光6は、ミラー7、ビームスプリッター8、スペ
イシャルフィルター9、レンズ10を介してホログラム
感光性記録媒体1に照射される。なお本発明では露光に
よるホログラム撮影後、定着工程を乾式処理で行なって
いる。なお、本発明は、詳細な説明及び図示をしないが
透過型ホログラムの作製についても同様に可能であり、
優れたホログラム特性を有する透過型ホログラムが得ら
れる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a two-beam optical system for reflection type hologram photography. A laser beam 6 oscillated from a laser 5 passes through a mirror 7, a beam splitter 8, a spatial filter 9, and a lens 10. The hologram photosensitive recording medium 1 is irradiated through the hologram photosensitive recording medium 1. In the present invention, after the hologram is photographed by exposure, the fixing step is performed by dry processing. Although the present invention is not described in detail and is not shown, the production of a transmission hologram is similarly possible.
A transmission hologram having excellent hologram characteristics can be obtained.

【0053】このホログラム感光性記録媒体1にホログ
ラム画像を記録する場合は、所望の画像に合わせてレー
ザ照射を加えることにより、レーザ照射部位の光干渉作
用の強い部位では、熱硬化性エポキシオリゴマー(A)
の固相中に均一に分散している、ラジカル重合可能な重
合性モノマー(B)が、レーザー(レーザ干渉光)照射
により感光させると光重合開始剤の作用によって、重合
しポリマー化するため、その周囲のラジカル重合可能な
重合性モノマー(B)の移動が生じる。このためレーザ
照射部位の光干渉の強い部位では、ラジカル重合可能な
重合性モノマー(B)の濃度が高くなり、また光干渉作
用の弱い部位では、ラジカル重合可能な重合性モノマー
(B)の濃度が低下する。さらに熱硬化性エポキシオリ
ゴマー(A)はレーザ照射部位中の光干渉作用の弱い部
位に押し出され、その部分での濃度が高くなると共に、
レーザ照射部位中光干渉作用の強い部位での濃度は低下
する。すなわち両部位において屈折率差を生じ、これに
よりホログラム感光性記録媒体1の光干渉の強い部位と
光干渉作用の弱い部位との密度差から屈折率が異なるこ
とによる屈折率変調が生じ、ホログラム画像記録が行わ
れるものである。さらにホログラム露光後の加熱(60
〜120℃の範囲で、1〜30分間の加熱処理)によ
り、残留したモノマーが重合により固定されると共に、
ラジカル種と同時に発生した強酸によって重合性モノマ
ー(B)の重合により生じた濃度差から形成される干渉
縞の周囲に存在する支持体である熱硬化性エポキシオリ
ゴマー(A)がカチオン重合により架橋構造となり屈折
率が高くなり、屈折率変調が増強される。また、この架
橋によってホログラム感光性記録媒体1の強度など耐候
性、化学的安定性が向上する。
When a hologram image is recorded on the hologram photosensitive recording medium 1, a laser irradiation is performed in accordance with a desired image, so that a thermosetting epoxy oligomer (hereinafter, referred to as a thermosetting epoxy oligomer) is applied to the laser irradiation site where the optical interference effect is strong. A)
The radically polymerizable polymerizable monomer (B), which is uniformly dispersed in the solid phase, is polymerized and polymerized by the action of a photopolymerization initiator when exposed by laser (laser interference light) irradiation. The surrounding radically polymerizable monomer (B) moves. For this reason, the concentration of the polymerizable monomer (B) capable of radical polymerization is high in a portion of the laser irradiation portion where the optical interference is strong, and the concentration of the polymerizable monomer (B) of the radical polymerization is high in a portion where the light interference effect is weak. Decrease. Further, the thermosetting epoxy oligomer (A) is extruded to a portion of the laser irradiation site where the light interference effect is weak, and the concentration at that portion increases,
The concentration at the site where the light interference effect is strong in the laser irradiation site decreases. That is, a refractive index difference is generated between the two portions, and thereby a refractive index modulation is caused by a difference in refractive index from a density difference between a portion of the hologram photosensitive recording medium 1 where the light interference is strong and a portion where the light interference effect is weak, and a hologram image is formed. A record is to be made. Furthermore, heating after hologram exposure (60
加熱 120 ° C., heat treatment for 1 to 30 minutes), while the remaining monomers are fixed by polymerization,
The thermosetting epoxy oligomer (A) which is a support existing around interference fringes formed by the concentration difference generated by the polymerization of the polymerizable monomer (B) by the strong acid generated simultaneously with the radical species has a crosslinked structure by cationic polymerization. And the refractive index increases, and the refractive index modulation is enhanced. Further, weather resistance such as strength of the hologram photosensitive recording medium 1 and chemical stability are improved by the crosslinking.

【0054】干渉パターンの露光工程における、本発明
のホログラム感光性記録材料に適した光源としては、ヘ
リウム−カドミウムレーザ、アルゴンレーザ、クリプト
ンレーザ、ヘリウムネオンレーザ等が利用できるが、こ
れに限定されるものではない。
As a light source suitable for the hologram photosensitive recording material of the present invention in the step of exposing the interference pattern, a helium-cadmium laser, an argon laser, a krypton laser, a helium neon laser, or the like can be used, but is not limited thereto. Not something.

【0055】以下、具体的な実施例により本発明をさら
に詳細に説明する。 <実施例1> 次式(V)で示される熱硬化性エポキシ単量体100重
量部、
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. <Example 1> 100 parts by weight of a thermosetting epoxy monomer represented by the following formula (V):

【0056】[0056]

【化11】 Embedded image

【0057】トリエチレングリコールジアクリレート5
0重量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重量部、3,3’−カルボニルビス
(7−ジエチルアミノ)クマリン1重量部を1,4−ジ
オキサン200重量部に混合溶解したものを感光液とし
た。この感光液をガラス板に、膜厚が約15ミクロンに
なるように塗布し感光層を形成した後、感光層上をポリ
ビニルアルコール(PVA)膜で覆い、ホログラム感光
性記録媒体を作製した。
Triethylene glycol diacrylate 5
A photosensitive solution was prepared by mixing and dissolving 0 parts by weight, 5 parts by weight of diphenyliodonium hexafluorophosphate, and 1 part by weight of 3,3'-carbonylbis (7-diethylamino) coumarin in 200 parts by weight of 1,4-dioxane. This photosensitive liquid was applied to a glass plate so as to have a thickness of about 15 μm to form a photosensitive layer, and then the photosensitive layer was covered with a polyvinyl alcohol (PVA) film to produce a hologram photosensitive recording medium.

【0058】ホログラム感光性記録媒体を、図2に示す
ホログラム撮影用の二光束光学系により光源としてアル
ゴンレーザ(514.5nm)を用いて露光後、100
℃で30分加熱処理を行い、ホログラムを作製した。
The hologram photosensitive recording medium was exposed to light using an argon laser (514.5 nm) as a light source by a two-beam optical system for hologram photography shown in FIG.
Heat treatment was performed at 30 ° C. for 30 minutes to produce a hologram.

【0059】得られたホログラムの回折効率は、日本分
光工業社製の分光光度計により測定した。この分光光度
計は、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20cmの円周上に設置で
きるものである。測定条件は幅0.3mmの単色光を試
料に45度の角度で入射し、試料からの回折光を検出し
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。また
加熱前における回折効率についても同様に測定を行なっ
た。その評価結果を表1に示す。但し、表中のD.E.
およびR.I.Cはそれぞれ回折効率および屈折率変調
を示す。
The diffraction efficiency of the obtained hologram was measured with a spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation. In this spectrophotometer, a photomultimeter having a slit having a width of 3 mm can be installed on a circumference having a radius of 20 cm around a sample. The measurement conditions were such that monochromatic light having a width of 0.3 mm was incident on the sample at an angle of 45 degrees, and diffracted light from the sample was detected. The ratio between the largest value other than the specular reflection light and the case where the incident light was directly received without placing the sample was defined as the diffraction efficiency. The diffraction efficiency before heating was also measured in the same manner. Table 1 shows the evaluation results. However, D. in the table. E. FIG.
And R. I. C indicates diffraction efficiency and refractive index modulation, respectively.

【0060】<実施例2−5> トリエチレングリコールジアクリレート(TEGDA)
の代わりにジエチレングリコールジアクリレート(DE
GDA)、ネオペンチルグリコールジアクリレート(N
PGDA)エチルカルビトールアクリレート(EK
A)、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート(HD
DA)を用いる以外は、実施例1と同様にホログラムを
作製ホログラムし、回折効率を測定した。また加熱前に
おける回折効率についても同様に測定を行なった。その
評価結果を表1に示す。
Example 2-5 Triethylene glycol diacrylate (TEGDA)
Instead of diethylene glycol diacrylate (DE
GDA), neopentyl glycol diacrylate (N
PGDA) Ethyl carbitol acrylate (EK
A), 1,6-hexanediol diacrylate (HD
A hologram was prepared in the same manner as in Example 1, except that DA) was used, and the diffraction efficiency was measured. The diffraction efficiency before heating was also measured in the same manner. Table 1 shows the evaluation results.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】 TEGDA ; トリエチレングリコールジアクリレート DEGDA ; ジエチレングリコールジアクリレート NPGDA ; ネオペンチルグリコールジアクリレート EKA ; エチルカルビトールアクリレート HDDA ; 1,6−ヘキサンジオールジアクリレートTEGDA; Triethylene glycol diacrylate DEGDA; Diethylene glycol diacrylate NPGDA; Neopentyl glycol diacrylate EKA; Ethyl carbitol acrylate HDDA; 1,6-Hexanediol diacrylate

【0063】<実施例6、7> 実施例1の熱硬化性エポキシ単量体(V)の代わりに次
式(VI) および(VII)で示される熱硬化性エポキシ単量
体をそれぞれ用いる以外は,実施例1と同様にホログラ
ムを作製ホログラムを作製し回折効率を測定した。また
加熱前における回折効率についても同様に測定を行なっ
た。その評価結果を表2 に示す。
<Examples 6 and 7> Except that the thermosetting epoxy monomers of the following formulas (VI) and (VII) are used instead of the thermosetting epoxy monomer (V) of Example 1, respectively. Prepared a hologram in the same manner as in Example 1, prepared a hologram, and measured the diffraction efficiency. The diffraction efficiency before heating was also measured in the same manner. Table 2 shows the evaluation results.

【0064】[0064]

【化12】 Embedded image

【0065】[0065]

【化13】 Embedded image

【0066】[0066]

【表2】 [Table 2]

【0067】<実施例8−10> 実施例1の熱硬化性エポキシ単量体(V)の代わりに次
式(VIII) で示され、nの理論値が1、3および5であ
る各熱硬化性エポキシオリゴマーをそれぞれ用いる以外
は,実施例1と同様にホログラムを作製ホログラムを作
製し回折効率を測定した。また加熱前における回折効率
についても同様に測定を行なった。その評価結果を表3
に示す。
<Examples 8-10> Instead of the thermosetting epoxy monomer (V) of Example 1, each of the heats represented by the following formula (VIII), wherein the theoretical value of n is 1, 3 and 5 A hologram was prepared in the same manner as in Example 1 except that a curable epoxy oligomer was used, and a hologram was prepared, and the diffraction efficiency was measured. The diffraction efficiency before heating was also measured in the same manner. Table 3 shows the evaluation results.
Shown in

【0068】[0068]

【化14】 Embedded image

【0069】[0069]

【表3】 [Table 3]

【0070】<実施例11−14> 実施例1の増感剤である3,3'-カルボニルビス(7−
ジエチルアミノ)クマリンの代わりに、3−エチル−5
−[2−(3−エチル−2−ベンゾチアゾリリデン)−
エチリデン]ロ−ダニン(Dye−1)、メソ−ジフェ
ニルテトラベンゾポルフィリン(Dye−2)、3−
(2’−ベンズイミダゾール)7−N,N−ジエチルア
ミノクマリン(Dye−3)、2−ベンゾイル−3−
(p−ジメチルアミノフェニル)−2−プロペネニトリ
ル(Dye−4)をそれぞれ用いる以外は、実施例1と
同様にホログラムを作製し、回折効率を測定した。また
加熱前における回折効率についても同様に測定を行なっ
た。その評価結果を表4に示す。但し、露光に際して、
Dye−1、Dye−3及びDye−4には、アルゴン
レーザの514.5nmの代わりに488nmの光を使
用し、Dye−2には、クリプトンレーザの647nm
の光を使用した。
<Examples 11-14> The sensitizer of Example 1, 3,3'-carbonylbis (7-
3-ethyl-5 instead of diethylamino) coumarin
-[2- (3-ethyl-2-benzothiazolylidene)-
[Ethylidene] rhodanine (Dye-1), meso-diphenyltetrabenzoporphyrin (Dye-2), 3-
(2′-benzimidazole) 7-N, N-diethylaminocoumarin (Dye-3), 2-benzoyl-3-
A hologram was prepared in the same manner as in Example 1 except that (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile (Dye-4) was used, and the diffraction efficiency was measured. The diffraction efficiency before heating was also measured in the same manner. Table 4 shows the evaluation results. However, upon exposure,
For Dye-1, Dye-3, and Dye-4, 488 nm light was used instead of the 514.5 nm argon laser, and Dye-2 was 647 nm krypton laser.
Was used.

【0071】[0071]

【表4】 [Table 4]

【0072】 Dye−1; 3−エチル−5−[2−(3−エチル−2−ベンゾチアゾリリデ ン)−エチリデン]ロ−ダニン Dye−2; メソ−ジフェニルテトラベンゾポルフィリン Dye−3; 3−(2’−ベンズイミダゾール)7−N,N−ジエチルアミノ クマリン Dye−4; 2−ベンゾイル−3−(p−ジメチルアミノフェニル)−2−プ ロペネニトリルDye-1; 3-ethyl-5- [2- (3-ethyl-2-benzothiazolylidene) -ethylidene] rhodanine Dye-2; meso-diphenyltetrabenzoporphyrin Dye-3; 3 -(2'-benzimidazole) 7-N, N-diethylaminocoumarin Dye-4; 2-benzoyl-3- (p-dimethylaminophenyl) -2-propenenitrile

【0073】実施例1−14のホログラムは25℃、6
0%RHで180日間及び150℃で10時間の環境下
に放置しても回折効率の低下は認められなかった。
The hologram of Example 1-14 was obtained at 25 ° C.
No reduction in diffraction efficiency was observed even when left in an environment of 0% RH for 180 days and at 150 ° C. for 10 hours.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上述べたように本発明は、上記したよ
うに一般式(I)、(II)、(III)から選ばれる溶媒可
溶性、カチオン重合可能であり、かつ常温、常圧で固体
である熱硬化性エポキシオリゴマーと、(B)常温、常
圧で液体で、かつ常圧で沸点が100℃以上であるラジ
カル重合可能なエチレン性不飽和結合を少なくとも1個
以上有し、熱硬化性エポキシオリゴマー(A)と屈折率
の異なる重合性モノマーと、(C)化学作用放射線に露
光するとラジカル重合およびカチオン重合を活性化する
ようなラジカル種およびブレンステッド酸またはルイス
酸を同時に発生する光開始剤および(D)光開始剤
(E)を増感するような増感色素から構成することによ
り、とくに乾式処理において可視光域に優れた感度、解
像度、回折効率、透明性を有するとともに、耐熱性など
耐候性に優れ、かつ化学的に安定したホログラム感光性
記録材料及びホログラム用感光性記録媒体を提供でき
る。また極めて要求性能の高いHOE用のホログラム用
感光性記録材料に用いることができる。
As described above, the present invention provides, as described above, a solvent-soluble, cationically polymerizable solvent selected from the general formulas (I), (II) and (III), and a solid at room temperature and pressure. And (B) at least one radically polymerizable ethylenically unsaturated bond which is liquid at normal temperature and normal pressure and has a boiling point of 100 ° C. or higher at normal pressure, and is thermosetting. (C) a polymerizable monomer having a different refractive index from the reactive epoxy oligomer (A), and (C) a light which simultaneously generates radical species and a Bronsted acid or Lewis acid which activate radical polymerization and cationic polymerization when exposed to actinic radiation. Excellent sensitivity, resolution, diffraction efficiency, and transparency in the visible light region, especially in dry processing, by comprising the initiator and (D) a sensitizing dye that sensitizes the photoinitiator (E). Which has excellent weather resistance and heat resistance, and can provide a chemically stable hologram photosensitive recording material and hologram photosensitive recording medium. Further, it can be used as a photosensitive recording material for holograms for HOE, which has extremely high required performance.

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

【図1】本発明のホログラム感光性記録材料からなるホ
ログラム感光性記録媒体の構成を説明する概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating the configuration of a hologram photosensitive recording medium made of the hologram photosensitive recording material of the present invention.

【図2】ホログラム撮影用の二光束光学系を説明する概
略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a two-beam optical system for hologram imaging.

【符号の説明】 1 ホログラム感光性記録媒体 2 基板 3 感光層 4 保護層 5 レーザ 6 レーザ光 7 ミラー 8 ビームスプリッター 9 スペイシャルフィルター 10 レンズ 11 レンズ[Description of Signs] 1 Holographic photosensitive recording medium 2 Substrate 3 Photosensitive layer 4 Protective layer 5 Laser 6 Laser beam 7 Mirror 8 Beam splitter 9 Spatial filter 10 Lens 11 Lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03H 1/00 - 5/00 G03F 7/00 - 7/115 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03H 1/00-5/00 G03F 7 /00-7/115

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】(A)一般式(I)で示される、 【化1】 (式中、nは0以上の実数であり、Xは水素原子、メチ
ル基またはエチル基を示し、R1は水素原子または臭素
原子を示す。)、 或いは、一般式(II)で示される、 【化2】 (式中、nは0以上の実数であり、Xは水素原子、メチ
ル基またはエチル基を示す。)、 或いは、一般式(III)で示される、 【化3】 (式中、nは0以上の実数を示す。)、 から選ばれる溶媒可溶性、カチオン重合可能であり、か
つ常温、常圧で固体である熱硬化性エポキシオリゴマー
と、(B)常温、常圧で液体で、かつ常圧で沸点が10
0℃以上であるラジカル重合可能なエチレン性不飽和結
合を少なくとも1個以上有し、熱硬化性エポキシオリゴ
マー(A)と屈折率の異なる重合性モノマーと、(C)
化学作用放射線に露光するとラジカル重合およびカチオ
ン重合を活性化するラジカル種およびブレンステッド酸
またはルイス酸を同時に発生する光開始剤と、(D)光
開始剤(C)を増感せしめる増感色素からなることを特
徴とするホログラム感光性記録材料。
(A) A compound represented by the general formula (I): (In the formula, n is a real number of 0 or more, X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group, and R1 represents a hydrogen atom or a bromine atom.) Or represented by the general formula (II): Formula 2 (In the formula, n is a real number of 0 or more, and X represents a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group.) Or represented by the general formula (III): (In the formula, n represents a real number of 0 or more.) A solvent-soluble, cationically polymerizable, thermosetting epoxy oligomer which is a solid at room temperature and pressure selected from the group consisting of: and (B) room temperature, normal pressure Is liquid and boiling point is 10 at normal pressure
(C) a polymerizable monomer having at least one radically polymerizable ethylenically unsaturated bond having a temperature of 0 ° C. or higher and having a refractive index different from that of the thermosetting epoxy oligomer (A);
A photoinitiator that simultaneously generates radical species and a Bronsted acid or a Lewis acid that activate radical and cationic polymerization upon exposure to actinic radiation, and (D) a sensitizing dye that sensitizes the photoinitiator (C) A hologram photosensitive recording material, comprising:
【請求項2】前記光開始剤(C)がジフェニルヨードニ
ウム塩であることを特徴とする請求項1記載のホログラ
ム感光性記録材料。
2. The hologram photosensitive recording material according to claim 1, wherein said photoinitiator (C) is a diphenyliodonium salt.
【請求項3】前記増感色素(D)がシアニンまたはメロ
シアニン系染料、クマリン系染料、カルコン系染料、ポ
ルフィリン系染料から選ばれた有機染料化合物であるこ
とを特徴とする請求項1記載のホログラム感光性記録材
料。
3. The hologram according to claim 1, wherein the sensitizing dye (D) is an organic dye compound selected from a cyanine or merocyanine dye, a coumarin dye, a chalcone dye, and a porphyrin dye. Photosensitive recording material.
【請求項4】請求項1乃至3に記載のホログラム用感光
性記録材料を溶媒に溶解して調製した感光液を基板上に
塗布、乾燥してなる感光層と、酸素遮断膜とを設けてな
ることを特徴とするホログラム感光性記録媒体。
4. A photosensitive layer prepared by dissolving the photosensitive recording material for holograms according to claim 1 in a solvent, coated on a substrate, and dried, and provided with an oxygen blocking film. A holographic photosensitive recording medium, comprising:
【請求項5】請求項4記載のホログラム用感光性記録媒
体の感光層に対して、ホログラフックな露光を施し潜像
を形成した後、唯一の処理工程として60〜120℃の
範囲で、1〜30分間の加熱処理をすることによりホロ
グラムを製造することを特徴とするホログラム製造方
法。
5. A holographic exposure of the photosensitive layer of the holographic photosensitive recording medium according to claim 4 to form a latent image. A hologram manufacturing method, wherein a hologram is manufactured by performing a heat treatment for up to 30 minutes.
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