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HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT COMPRISING NOBLE METAL FILM FIXED ON SUBSTRATE commons

Patent code P08A013942
File No. P04-019
Posted date Oct 31, 2008
Application number P2004-163827
Publication number P2005-316348A
Patent number P4500996
Date of filing Apr 30, 2004
Date of publication of application Nov 10, 2005
Date of registration Apr 30, 2010
Inventor
  • (In Japanese)久下 謙一
  • (In Japanese)中尾 友昭
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 千葉大学
Title HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT COMPRISING NOBLE METAL FILM FIXED ON SUBSTRATE commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a holographic optical element having chemical and mechanical strength, storage stability and durability.
SOLUTION: The holographic optical element comprising a noble metal film fixed on a substrate is formed by subjecting a photosensitive material to give exposure of interference fringes, precipitating noble metal fine particles in the exposed part to form an image of interference fringes comprising the noble metal fine particles, and then by baking to burn and remove gelatin and to aggregate the noble metal fine particles.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

ホログラフィは画像情報を画像光と参照光の位相差による干渉縞として記録する技術であり、3次元像を再現できる3次元画像ディスプレイ及び光学素子の作製技術、干渉を利用した光学計測技術などとして利用されている。そしてこの技術を応用した製品はホログラムと呼ばれている。ホログラムの記録材料としては古くから銀塩感光材料が用いられている。これは単分散できわめて平均粒径の小さいハロゲン化銀粒子を使用して、干渉縞の強度変化を現像銀の有無による透過率の差として記録する振幅型ホログラム、あるいはそれを漂白してハロゲン化銀粒子の有無による屈折率差やハロゲン化銀粒子も除去した後のゼラチン膜の屈折率差で記録する位相型ホログラムとして使用されている。その他にゼラチン膜の屈折率差で記録する重クロム酸ゼラチンや、ポリマー膜表面の凸凹の形で記録するフォトレジスト、露光・未露光部の屈折率差で記録するフォトポリマーなど幾つかの材料が開発され、広く用いられている。
【非特許文献1】
久保田敏弘、日本写真学会誌、65、15-20(2002).


これらに記録されたホログラムはほとんどがゼラチンを含むなんらかのポリマーの膜を構成要素として含んでいる。ポリマーの膜は変質、損傷を生じやすく、それにより微細な干渉縞の像が損傷するとホログラム画像は劣化する。そのためホログラム画像は一般的に保存性が良好ではない。アートメディアあるいは光学素子として利用した場合、長期間変質しないということが重要であるが、現在のホログラム記録材料はその点から見て満足のいくものではない。アートメディアとしてのホログラムは、屋外に展示できない、室内でも照明を暗くしなければならない、カバーを掛けなければならないなど、その展示条件に制約が多く、ホログラムを広く展示することができないので、普及の妨げになっている。また、光学素子として使用する場合、強い光に長時間さらされるので光により劣化すると耐久性に問題が生じる。そのため安定で、保存性、耐久性に優れたホログラム記録材料と記録方法が望まれていた。


変質の主な原因には、1.光(紫外線)、2.湿度、3.空気中の酸素や微量の酸化性、腐食性ガスなどがある。


その改善方法の一つとして、銀塩感光材料では写真乳剤の改良、フォトポリマーなどではポリマーの改質による耐久性の向上が図られている。
【特許文献1】
特開平09-251199号公報
【特許文献2】
特開2000-310936号公報


また、吸収層を設けて紫外線を吸収することで耐光性を増すことが図られている。
【特許文献3】
特開2000-310934号公報


また、透明な板で挟んで密封することにより湿気、ガスの浸透を遮断することで湿度、各種ガスの効果を排除することが図られている。
【特許文献4】
特開2000-162948
【特許文献5】
特開2001-175154


銀塩感光材料は高感度、高解像力という特徴からホログラム記録材料の一つとしてこれまで広く用いられてきている。銀塩感光材料で露光、現像の処理により作製されたホログラムは振幅型であるが、現像後の漂白処理によって現像で生じた銀粒子を透明なハロゲン化銀粒子に変換する、あるいはハロゲン化銀を除去することにより、位相型に変換している。干渉縞はゼラチンとハロゲン化銀粒子、あるいはゼラチン間の屈折率の差で記録されている。湿気や乾燥によりゼラチン膜が不均一に拡大縮小することで干渉縞の像が乱れたり、ハロゲン化銀を含むホログラムは光により光分解銀が析出したりするなど、保存性、耐久性が良好でない。そのためアクリル板等の透明なもので覆って密封する、表面を紫外線吸収膜などでコートするなどの方策がとられている。しかしいずれも完璧な方法ではない。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、基盤に固着した貴金属膜で記録された干渉縞からなるホログラム及びホログラフィック光学素子並びにその製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む膜を固着する工程、を有するホログラフィック光学素子の作製方法。

【請求項2】
 
耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む膜を固着する工程、を有するホログラムの作製方法。

【請求項3】
 
耐熱性基盤上に感光物質であるハロゲン化銀超微粒子及び支持材であるゼラチンを含む写真乳剤を塗布し、干渉縞を発生させて露光する工程、露光部に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む微粒子を析出させて干渉縞の像を形成する工程、焼成して前記ゼラチンを燃焼除去するとともに前記耐熱基盤上に金及び白金族元素の少なくともいずれかを含む膜を固着する工程、を有する回折格子の作製方法。

【請求項4】
 
前記白金族元素は、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムの少なくともいずれかを含む請求項1記載のホログラフィック光学素子の作製方法。

【請求項5】
 
前記白金族元素は、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムの少なくともいずれかを含む請求項2記載のホログラムの作製方法。

【請求項6】
 
前記白金族元素は、白金、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウムの少なくともいずれかを含む請求項3記載の回折格子の作製方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004163827thum.jpg
State of application right Registered
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