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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mehrschicht-
Material für Farbhologramme und ein Verfahren zur Herstellung
eines Farbhologramms. Sie bezieht sich insbesondere auf ein
Mehrschicht-Material für Farbhologramme, das ein Photopolymer
als lichtempfindliches Material verwendet, und auf ein
Verfahren zur Herstellung eines Farbhologramms.
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Hologramme werden entsprechend dem Aufzeichnungsverfahren für
einen Interferenzstreifen in einige Arten unterteilt. Von
diesen wurde kürzlich ein sogenanntes Volumenhologramm, in
dem der Interferenzstreifen entsprechend der Differenz des
Brechungsindexes im Inneren einer Aufzeichnungsschicht
aufgezeichnet wird, für Anwendungen wie z.B. dreidimensionale
Anzeige, optisches Element usw. wegen seiner hohen
Diffraktionseffizienz und ausgezeichneten
Wellenlängeselektivität verwendet.
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Als lichtempfindliches Material zur Aufzeichnung des
Volumenhologramms wurde bisher normalerweise z.B.
Silberhalogenid oder Gelatinedichromat verwendet. Da diese
Materialien allerdings eine Naßentwicklung oder eine
komplizierte Fixierungsbehandlung erfordern, sind sie nicht
zur Herstellung des Hologramms in industriellem Maßstab
geeignet. Außerdem besteht der Nachteil, daß
Gelatinedichromat eine geringe Lichtempfindlichkeit hat, und
das aufgezeichnete Bild dazu neigt, durch
Feuchtigkeitsabsorption zu verschwinden, da Gelatinedichromat
leicht durch Feuchtigkeit angegriffen wird.
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Um den obigen Nachteil zu beseitigen, wurde in jüngerer Zeit
ein photopolymerisierbares Material, ein sogenanntes
Photopolymer als lichtempfindliches Material verwendet.
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Um ein Hologrammbild zu erhalten, das fast das gleiche wie
ein echtes Bild ist, wird dagegen ein Dreifarbenhologramm,
das aus dreifarbigen Bildern besteht (rot, blau und grün)
gewünscht.
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Als ein Verfahren zur Herstellung des Farbhologramms gibt es
z.B. ein Verfahren, das eine getrennte Herstellung jedes
Hologramms in jeder Farbe und anschließendes Laminieren
dieser Hologramme umfaßt, wie dies in der japanischen Patent-
Offenlegungsschrift Nr. 1-107290 offenbart ist.
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Das in diesem Verfahren verwendete Hologramm-Material, wie es
in Figur 1 dargestellt ist, hat eine Substratschicht 101,
111, eine lichtempfindliche Schicht 102, 112, die gegenüber
einem Licht mit einer spezifischen Wellenlänge sensibilisiert
ist, und eine Schutzschicht 103, 113 in der genannten
Reihenfolge. Um nach diesem Verfahren ein Farbhologramm zu
erhalten, ist es notwendig, für eine Farbe ein Hologramm-
Material zu verwenden. Jedes Hologramm-Material wird zunächst
einer Interferenzstreifen-Belichtung und anschließend einer
Nachbelichtung unterzogen, wobei Hologramme 104, 114, die
verschiedene Farben haben, erhalten werden. Danach werden die
Schutzschichten 103, 113 jeweils von den erhaltenen
Hologrammen, die verschiedene Farben haben, und die mit einem
Klebstoff 105 miteinander laminiert sind, entfernt, wobei ein
Farbhologramm 106 erhalten wird. Ein Herstellungsbeispiel für
ein Zweifarben-Hologramm ist oben erläutert, und ein
Dreifarben-Hologramm kann in praktisch derselben Art und
Weise hergestellt werden.
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Allerdings ist es äußerst schwierig, auf dem Hologramm eine
genaue Laminierung von Bildern, die unterschiedliche Farben
haben, zu erreichen. Daher nimmt Farbschleier bei der
Herstellung des Hologramms leicht zu, und das Verfahren wird
kompliziert.
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Ein anderes bekanntes Verfahren zur Herstellung eines
Farbhologramms ist ein Mehrfach-Aufzeichnungsverfahren, in
dem Farbinterferenzstreifen in einem Hologramm-Material
aufgezeichnet werden. Die SU-A-84855254 beschreibt ein
photographisches Material aus mehreren Schichten, von denen
jede für einen verschiedenen Bereich des sichtbaren Spektrums
empfindlich ist; nach der Bearbeitung werden die in den
Schichten aufgezeichneten Hologramme der Reihe nach durch
Veränderung der Wellenlänge des Laserlichts reproduziert.
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Das in diesem Mehrfach-Aufzeichnungsverfahren verwendete
Material, das in Figur 2 dargestellt ist, hat eine
Substratschicht 201, eine lichtempfindliche Schicht 202, die
Lichtempfindlichkeit für Licht verschiedener Farben aufweist,
und eine Schutzschicht 203 in der genannten Reihenfolge. Für
ein solche Hologramm-Material wird zuerst sukzessive oder
gleichzeitig eine Interferenzstreifenbelichtung durchgeführt,
wobei Licht verschiedener Farben verwendet wird. Danach wird
eine Nachbelichtung unter Erhalt eines Dreifarben-Hologramms
204 durchgeführt.
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In diesem Verfahren ist allerdings die Diffraktionseffizienz
des Bildes, das aufgezeichnet wird, im allgemeinen
vermindert. Dementsprechend kann nach einem Verfahren, in dem
zwei oder mehrere Interferenzstreifenbelichtungen an einer
einzigen lichtempfindlichen Schicht durchgeführt werden, kein
klares reproduziertes Bild erhalten werden. Es ist
insbesondere schwierig, nach diesem Verfahren drei oder
mehrere Interferenzstreifen aufzuzeichnen.
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In einem System, das ein photopolymerisierbares Photopolymer
als lichtempfindliche Schicht verwendet, können
Interferenzstreifen, die verschiedene Farben haben, auch
durch Anwendung des Diffusionsübertragungsphänomens eines
Monomeren aufgezeichnet werden. Wenn eine
Interferenzstreifenbelichtung sukzessive durchgeführt wird,
wird entsprechend die Viskosität des Photopolymeren durch
Aufzeichnung der ersten Farbe erhöht. Die
Lichtempfindlichkeit des Photopolymeren ist dadurch bei und
nach Aufzeichnung der zweiten Farbe vermindert und daher wird
es praktisch unmöglich, den Interferenzstreifen der dritten
Farbe aufzuzeichnen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Mehrschicht-
Material zum Aufzeichnen eines Farbhologramms eine erste
lichtempfindliche Schicht und eine zweite lichtempfindliche
Schicht, die beide zwischen einem Substrat und einer
Schutzschicht angeordnet sind, wobei die lichtempfindlichen
Schichten unterschiedliche spektrale Empfindlichkeiten haben
und durch eine oder mehrere transparente Isolierungsschichten
voneinander getrennt sind, welche ein Vermischen von
Komponenten, die in den lichtempfindlichen Schichten
enthalten sind, verhindern.
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Das Material der vorliegenden Erfindung liefert ein
Farbhologramm, das hohe Diffraktionseffizienz
(Beugungseffizienz) aufweist. Durch ein einfaches Verfahren
kann ein klares und helles Dreifarbenbild erhalten werden,
das nur einen geringen Farbschleier zeigt.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wird nun detaillierter anhand der
Figuren 3 bis 6 der beigefügten Zeichnungen beschrieben,
wobei:
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die Figuren 3 und 4 jeweils Flußdiagramme sind, die Verfahren
zur Herstellung eines Mehrschicht-Materials der vorliegenden
Erfindung veranschaulichen;
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die Figuren 5(a) bis 5(c) jeweils Flußdiagramme sind, die die
Herstellung eines Dreifarbenhologramms unter Verwendung eines
Mehrschicht-Materials der vorliegenden Erfindung erläutern;
und
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Figur 6 ein schematisches Ablaufdiagramm ist, das ein
optisches System zur Herstellung eines Hologramms darstellt,
das in den Beispielen und Vergleichsbeispielen verwendet
wird.
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Das Substrat, das in dem Mehrschicht-Material der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist nicht spezifisch
limitiert. Es kann irgendein Substrat sein, das Transparenz
aufweist, und das die Aufzeichnung des Interferenzstreifens
auf der lichtempfindlichen Schicht nicht beeinträchtigt und
das ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, um das
gesamte Mehrschicht-Material in stabiler Weise zu tragen.
Beispiele für das Substrat umfassen eine Glasplatte, eine
Acrylharzplatte und eine Polyethylenterephthalat-Folie.
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Die lichtempfindliche Schicht, die in dem Mehrschicht-
Material verwendet wird, besteht aus einem Material, in dem
der Interferenzstreifen entsprechend der Differenz im
Brechungsindex aufgezeichnet werden kann. Ein Material, das
den Interferenzstreifen unter Verwendung von richtigem Licht
ohne Entwicklung aufzeichnen kann, wird bevorzugt. Ein
besonders bevorzugtes Material ist eine
Photopolymerzusammensetzung, die eine Verbindung mit einer
ethylenartigen ungesättigten Doppelbindung und einen
photopolymerisierbaren Initiator enthält.
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Als Photopolymerzusammensetzung, welche in geeigneter Weise
für die lichtempfindliche Schicht eingesetzt werden kann,
gibt es z.B. eine Photopolymerzusammensetzung, die eine
kationische polymerisierbare Verbindung, die bei
Normaltemperatur flüssig ist und einen entsprechenden
photopolymerisierbaren Initiator enthält, wie dies in der
japanischen Patentanmeldung Nr. 3-85177 beschrieben ist; eine
Photopolymerzusammensetzung, die ein thermoplastisches Harz,
eine ethylenartig ungesättigtes flüssige Monomer und einen
photopolymerisierbaren Initiator enthält, wie dies in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2-3081 beschrieben
ist; und eine Photopolymerzusammensetzung, die ein Polymer-
Bindemittel (z.B. Polyvinylacetat, usw.), eine ethylenartig
ungesättigtes Monomer (z.B. N-Vinylcarbazol, usw.) und einen
photopolymerisierbaren Initator enthält, wie dies in der
japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2-3082 beschrieben
ist.
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Es ist wichtig, daß mindestens zwei lichtempfindliche
Schichten, von denen jede Lichtempfindlichkeit für Licht
unterschiedlicher Wellenlängen hat, in dem Mehrschicht-
Material für Farbhologramme der vorliegenden Erfindung
ausgebildet werden. Diese lichtempfindlichen Schichten werden
durch eine Isolierungsschicht, die zwischen den
lichtempfindlichen Schichten bereitgestellt ist, voneinander
getrennt. Die Isolierungsschicht hat die Funktion, die in
jeder lichtempfindlichen Schicht enthaltene Komponente an
einem Vermischen zu hindern. Dementsprechend ist es
bevorzugt, daß ein Material, das Transparenz aufweist und das
eine Aufzeichnung des Interferenzstreifen auf der
lichtempfindlichen Schicht nicht beeinträchtigt und das durch
die Monomer-Komponente, die in der lichtempfindlichen Schicht
enthalten ist, nicht angegriffen wird, als Isolierungsschicht
verwendet wird. Das Material, das die folgenden Bedingungen
(a) und (b) erfüllt, ist als Isolierungsschicht besonders
bevorzugt:
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a) Die Differenz zwischen dem Brechungsindex einer der
transparenten Isolierungsschichten und dem der
lichtempfindlichen Schicht, die an die transparente
Isolierungsschicht grenzt, liegt im Bereich von ± 0,1. Wenn
der Brechungsindex den obigen Bereich übersteigt, ist die
Menge an wirksamem Licht, welche die lichtempfindliche
Schicht unter Bildung eines Interferenzstreifens erreicht,
vermindert, was zu einer schlechten Diffraktionseffizienz
führt.
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b) Das Material hat eine Filmdicke von 0,1 µm oder mehr.
Wenn die Filmdicke unter 0,1 µm liegt, wird die mechanische
Festigkeit der Isolierungsschicht unzureichend; dies ist
nicht günstig.
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Als Material, das als Isolierungsschicht verwendet wird,
werden z.B. Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol,
Polyvinylalkohol, Polyvinylbutyral, Polyvinylacetat,
Cellulose, Nylon, Polyvinylchlorid, Polyvinylidenchlorid,
Polyethylenterephthalat, Polymethylmethacrylat, Ionomer,
Polyurethanelastomer, Polycarbonat, Polyimid,
Polyethersulfon, Polyvinylfluorid, Glas und dgl. genannt.
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Im Fall einer Verwendung des Photopolymeren als die
lichtempfindliche Schicht werden z.B. Polyethylen,
Polypropylen, Polyvinylalkohol, Nylon und dgl. als besonders
bevorzugte Isolierungsschicht verwendet. Da diese Materialien
einen Brechungsindex haben, welcher dem des Materials, das
normalerweise als lichtempfindliche Schicht verwendet wird,
vergleichsweise nahe kommt, werden sie die oben genannte
Bedingung (a) leicht erfüllen.
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Um eine Polymerisationshemmung durch Sauerstoff bei der
lichtempfindlichen Schicht zu verhindern, ist auf der
lichtempfindlichen Schicht eine Schutzschicht aufgebracht.
Das Material, das als Schutzschicht verwendet wird, ist nicht
speziell limitiert, und es kann irgendeines sein, das
Transparenz aufweist, das eine Aufzeichnung des
Interferenzstreifens auf der lichtempfindlichen Schicht nicht
beeinträchtigt und eine ausreichende mechanische Festigkeit
hat, um die lichtempfindliche Schicht zu schützen, und das
eine angrenzende lichtempfindliche Schicht im wesentlichen
von Sauerstoff in der Luft isoliert. Als bevorzugte
Schutzschicht kann z.B. dasselbe Material wie das der
Isolierungsschicht verwendet werden. Die Schutzschicht kann
nach Härten der ganzen lichtempfindlichen Schicht durch
Nachbelichtung abgezogen werden.
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Das erfindungsgemäße Mehrschicht-Material für Farbhologramme
kann nach demselben Verfahren wie das, das bei der Produktion
des herkömmlichen Materials für Hologramme verwendet wird,
hergestellt werden, außer daß die Isolierungsschicht zwischen
mehreren lichtempfindlichen Schichten angeordnet ist. Das
erfindungsgemäße Mehrschicht-Material, das zwei
lichtempfindliche Schichten hat, kann beispielsweise wie
folgt hergestellt werden. Wie in Figur 3 dargestellt ist,
wird zunächst eine Lösung einer Photopolymerzusammensetzung
mit einem Schleuderbeschichter, Stabbeschichter, Applikator
und dgl. aufgetragen und dann das Lösungsmittel bei einer
vorher bestimmten Temperatur verdampft, wobei die erste
lichtempfindliche Schicht 302 an der Substratschicht 301
gebildet wird.
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Es ist bevorzugt, daß die Dicke der lichtempfindlichen
Schicht im Bereich von 3 bis 50 µm liegt. Wenn die Dicke der
lichtempfindlichen Schicht mehr als 50 µm ist, wird es
aufgrund einer Verschlechterung der Lichtdurchlässigkeit
schwierig, einen Interferenzstreifen zu bilden; dadurch wird
kein helles (klares) Hologramm erhalten. Danach wird eine
Isolierungsschicht 303 darauf bereitgestellt, indem die oben
erwähnte geeignete Folie laminiert wird oder eine Lösung, die
ein filmbildendes Material enthält, aufgetragen wird.
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In derselben Art und Weise wie oben beschrieben, außer daß
eine Schutzschicht 305 anstelle der Substratschicht verwendet
wird, und daß eine Lösung einer Photopolymerzusammensetzung,
die eine spektrale Empfindlichkeit hat, die sich von der von
302 unterscheidet, verwendet wird, wird dann die zweite
lichtempfindliche Schicht 304 auf der Schutzschicht 305
ausgebildet.
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Durch Laminieren der zweiten lichtempfindliche Schicht 304
der resultierenden Laminatfolie auf die obigen
Isolierungsschicht 303 derart, daß die Oberfläche der zweiten
lichtempfindlichen Schicht mit der Isolierungsschicht in
Kontakt steht, wird ein Mehrschicht-Material für
Farbhologramme 306, das zwei lichtempfindliche Schichten hat,
erhalten.
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Für ein Mehrschicht-Material für Farbhologramme, das drei
lichtempfindliche Schichten hat, wird eine Lösung einer
Photopolymerzusammensetzung zunächst mit einem
Schleuderbeschichter, Stabbeschichter, Applikator und dgl.
aufgetragen, dann wird das Lösungsmittel bei einer vorher
bestimmten Temperatur verdampft, wobei die erste
lichtempfindliche Schicht 402 auf der Substratschicht 401
ausgebildet wird, wie dies in Figur 4 dargestellt ist. Danach
wird die erste Isolierungsschicht 403 darauf angeordnet,
indem die oben genannte geeignete Folie laminiert wird oder
indem eine Lösung, die ein filmbildendes Material enthält,
aufgetragen wird.
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Nach demselben Verfahren wie das oben beschriebene, außer daß
die zweite Isolierungsschicht 405 anstelle der
Substratschicht 401 verwendet wird und daß eine Lösung einer
Photopolymerzusammensetzung, die eine spektrale
Empfindlichkeit hat, die sich von der der Schicht 402
unterscheidet, verwendet wird, wird die zweite
lichtempfindliche Schicht 404 auf der Isolierungsschicht 405
ausgebildet.
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Nach dem selben Verfahren wie das, das oben beschrieben ist,
außer daß eine Schutzschicht 407 anstelle der Substratschicht
401 verwendet wird, und daß eine Lösung einer
Photopolymerzusammensetzung, die eine spektrale
Empfindlichkeit hat, die sich von der der Schichten 402 und
404 unterscheidet, verwendet wird, wird die dritte
lichtempfindliche 406 auf der Schutzschicht ausgebildet.
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Indem die drei resultierenden Arten von Laminaten so
laminiert werden, daß die Oberfläche der ersten
Isolierungsschicht 403 die der zweiten lichtempfindlichen
Schicht 404 berührt, und daß die Oberfläche der zweiten
Isolierungsschicht 405 jene der dritten lichtempfindlichen
Schicht 406 berührt, wird ein Mehrschicht-Material für ein
Farbhologramm 408, das drei lichtempfindliche Schichten hat,
erhalten.
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Da Interferenzstreifen verschiedener Farben in einem Zustand,
in dem mehrere lichtempfindliche Schichten laminiert sind,
aufgezeichnet werden, ensteht in dem erfindungsgemäßen
Mehrschicht-Material für Farbhologramme in Bildern mit
verschiedenen Farben keine Scherspannung. Da mehrere
lichtempfindliche Schichten durch die Isolierungsschicht
getrennt sind, werden die aktiven Spezies, die in der ersten
lichtempfindlichen Schicht durch Aufzeichnung der ersten
Farbe erzeugt werden, nicht auf die andere lichtempfindliche
Schicht übertragen. Dementsprechend erhöht sich die
Viskosität des Photopolymeren der anderen lichtempfindlichen
Schicht nicht. Dadurch kann ein Aufzeichnen bei und nach
Aufzeichnen der zweiten Farbe mit hoher Diffraktionseffizienz
durchgeführt werden, genau wie beim Aufzeichnen der ersten
Farbe.
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Das Ergebnis ist, daß durch Verwendung des erfindungsgemäßen
Mehrschicht-Materials der vorliegenden Erfindung ein
Farbhologramm, das hohe Diffraktionseffizienz und ein
reproduziertes helles und klares Bild, das nur geringen
Farbschleier zeigt, in einem einfachen Verfahren erhalten
werden kann.
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Um ein Farbhologramm aus zwei Farben (z.B. Rot/Grün, usw.)
herzustellen, werden zwei lichtempfindliche Schichten aus
zwei Arten von Photopolymerzusammensetzungen, die
Empfindlichkeit für Rot bzw. Grün haben, produziert, um ein
Mehrschicht-Material zu bilden; dann wird ein
Interferenzstreifen sukzessive oder gleichzeitig mit zwei
Laserstrahlen (z.B. Rot/Grün usw.) nach einer bekannten
Technik auf dem Mehrschicht-Material aufgezeichnet. Wenn die
lichtempfindliche Schicht, die Lichtempfindlichkeit für Rot
hat, auch Lichtempfindlichkeit für Grün hat, ist es
bevorzugt, daß ein roter Interferenzstreifen aufgezeichnet
wird und danach ein grüner Interferenzstreifen aufgezeichnet
wird. Wenn eine Aufzeichnung in umgekehrter Reihenfolge oder
gleichzeitig durchgeführt wird, wird der grüne
Interferenzstreifen auch auf der roten lichtempfindlichen
Schicht aufgezeichnet, was zu einer Verschlechterung der
Aufzeichnungseigenschaften bei dem roten Interferenzstreifen
führt; dies ist nicht vorteilhaft. Danach wird das
Aufzeichnungsmaterial, in dem der Interferenzstreifen
aufgezeichnet ist, durch Nachbelichten vollständig gehärtet,
wobei ein Zweifarben-Hologramm erhalten wird.
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Das andere Zweifarben-Hologramm aus zwei Farben (z.B.
Rot/Blau, Grün/Blau usw.) wird nach dem selben Verfahren wie
das, das oben beschrieben ist, hergestellt.
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Durch Verwendung des erfindungsgemäßen laminierten Materials,
das zwei lichtempfindliche Schichten hat, für Farbhologramme,
kann ein Dreifarben-Hologramm aus drei Farben (z.B. Rot, Grün
und Blau) hergestellt werden. Wie in Figur 5 (a) dargestellt
ist, wird zuerst ein Mehrschicht-Material für Farbhologramm
506, das die erste lichtempfindliche Schicht 502 und die
zweite lichtempfindliche Schicht 504 aufweist, die zwischen
einer Substratschicht 501 und einer Schutzschicht 505
geschichtet sind, und die durch eine Isolierungsschicht 503
voneinander getrennt sind, hergestellt. Die erste
lichtempfindliche Schicht 502 wird aus einer
lichtempfindlichen Zusammensetzung gebildet, die
Lichtempfindlichkeit für Rot und Grün hat, und die zweite
lichtempfindliche Schicht 502 wird aus einer
lichtempfindlichen Zusammensetzung gebildet, die
Lichtempfindlichkeit für Blau hat. Wie in Figur 5 (b)
dargestellt ist, wird das Mehrschicht-Material dann
gleichzeitig roten und grünen Laserstrahlen ausgesetzt, um
rote und grüne Interferenzstreifen in der ersten
lichtempfindlichen Schicht 502 mehrfach aufzuzeichnen. Danach
wird ein Interferenzstreifen auf der zweiten
lichtempfindliche Schicht 504, die Lichtempfindlichkeit für
Blau hat, mit einem blauen Laserstrahl aufgezeichnet, wie
dies in Figur 5 (c) dargestellt ist.
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Dagegen kann durch Bereitstellung von drei lichtempfindlichen
Schichten, die Lichtempfindlichkeit für Rot, Grün oder Blau
haben, und sukzessives oder gleichzeitiges Aufzeichnen des
Interferenzstreifens durch drei Laserlichte (z.B. Rot, Grün
und Blau) auch ein Dreifarben-Hologramm erhalten werden. Wenn
die Schicht, die Lichtempfindlichkeit für Rot hat, auch für
Grün lichtempfindlich ist oder die Schicht, die
Lichtempfindlichkeit für Grün hat, auch lichtempfindlich für
Blau ist, ist es bevorzugt, daß eine Aufzeichnung durch einen
roten, grünen und blauen Laserstrahl in der genannten
Reihenfolge durchgeführt wird.
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Durch Verwendung mehrerer lichtempfindlicher Schichten, in
denen die Raumfrequenz des aufgezeichneten
Interferenzstreifens unterschiedlich wird, ist es möglich,
selbst wenn ein Laserstrahl mit derselben Wellenlänge
verwendet wird, durch nur eine Laserbestrahlung mehrere
Interferenzstreifen gleichzeitig aufzuzeichnen.
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Nach der vorliegenden Erfindung werden ein Mehrschicht-
Material für Farbhologramme, das hohe Diffraktionseffizienz
aufweist, mit dem ein klares und helles reproduziertes
Dreifarbenbild, das nur wenig Farbschleier zeigt, nach einem
einfachen Verfahren erhalten werden kann, und ein Verfahren
zur Herstellung eines Farbhologramms unter Verwendung
desselben bereitgestellt.
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Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele erläutern die
vorliegende Erfindung detailliert, sollen aber nicht den
Schutzumfang der Erfindung beschränken.
BEISPIEL 1
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Eine Lösung, die eine Photopolymerzusammensetzung enthielt,
welche zur Herstellung einen lichtempfindlichen Schicht
verwendet wurde, wurde entsprechend der folgenden
Formulierung, die in Tabelle 1 angegeben ist, hergestellt:
TABELLE 1
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Eine sensibilisierende Lsung, die durch Zusatz einer
Verbindung (DYE-1) der Formel:
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als Sensibilisator zu der obigen in Tabelle 1 dargestellten
Formulierung erhalten wurde, wurde mit einem Applikator auf
eine Glasplatte, die eine Dicke von 3 mm hatte, aufgetragen;
dann wurde die beschichtete Platte 5 min bei 90ºC unter
Ausbildung der ersten lichtempfindlichen Schicht, die eine
Dicke von 15 µm hatte, getrocknet. Die resultierende
lichtempfindliche Schicht zeigte hauptsächlich
Lichtempfindlichkeit für rotes und grünes Licht. Auf diese
Schicht wurde eine Polyethylen-Folie, die einen
Brechungsindex von 1,545 hatte, unter Verwendung einer
Laminierungswalze laminiert, wobei eine Isolierungsschicht
ausgebildet wurde.
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Unter denselben Bedingungen wie die, die oben beschrieben
wurden, wurde dann eine sensibilisierende Lösung, die durch
Zusatz von Anhydro-1-ethyl-4-methoxy-3'-carboxymethyl-5'-
chlor-2,2'-chinothiacyaninbetain (DYE-2) als Sensibilisator
zu der in Tabelle 1 angegebenen Formulierung erhalten wurde,
auf eine Polyethylen-Folie, die eine Dicke von 80 µm hatte
und die als Schutzschicht verwendet wurde, aufgetragen;
anschließend wurde sie unter Erhalt einer zweiten
lichtempfindlichen Schicht, die hauptsächlich
Lichtempfindlichkeit für grünes und blaues Licht zeigte,
getrocknet.
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Durch Laminieren der lichtempfindlichen Schicht der
Laminatfolie, die die Schutzschicht und die zweite
lichtempfindliche Schicht umfaßte, auf die
Isolierungsschicht, die auf der ersten lichtempfindlichen
Schicht bereitgestellt worden war, derart, daß die Oberfläche
der lichtempfindlichen Schicht mit der Isolierungsschicht in
Berührung steht, und unter Verwendung einer Laminierungswalze
wurde ein Mehrschicht-Material für Farbhologramme erhalten.
Dieses Mehrschicht-Material wurde in einem optischen System
zur Herstellung eines Hologramms angeordnet, wie dies in
Figur 6 dargestellt ist. In Figur 6 ist 601 ein Laser, 602
ein Spiegel, 603 eine Blende, 604 ein Halbspiegel, 605 ein
Raumfilter, 606 eine Kollimatorlinse, 607 ein ND-Filter und
608 ein Mehrschicht-Material für Farbhologramme. Das
Mehrschicht-Material wurde zuerst mit He-Ne-Laserstrahl
(Wellenlänge: 632,8 nm) mit einer Belichtungsenergie von
20 mJ/cm² und dann mit Ar-Laserstrahl (Wellenlänge: 514,5 nm)
mit einer Belichtungsenergie von 60 mJ/cm² belichtet, um eine
Belichtung mit zwei Lichtfluß-Interferenzstreifen
durchzuführen. Ferner wurde mit einem Licht einer 15 W
Niederdruck-Quecksilberdampflampe von der Seite der
Schutzschicht aus 10 min lang als Nachbelichtung bestrahlt,
wobei ein Hologramm erhalten wurde. Sobald weißes Licht auf
das Hologramm des Mehrschicht-Material gestrahlt wurde, wurde
ein helles und klares gebeugtes Licht beobachtet, in dem
rotes Licht und grünes Licht vermischt waren.
BEISPIEL 2
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Nach demselben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß das Mehrschicht-Material
gleichzeitig einem He-Ne-Laserstrahl (Wellenlänge: 632,8 nm;
20 mJ/cm²) und einem Ar-Laserstrahl (Wellenlänge: 488 nm;
30 mJ/cm²), ausgesetzt wurde, und dann einem Ar-Laserstrahl
(Wellenlänge: 514,5 nm, 60 mJ/cm²) ausgesetzt wurde, wurde
ein Dreifarben-Hologramm erhalten. Sobald ein weißes Licht
auf das Hologramm des Mehrschicht-Materials gestrahlt wurde,
wurde ein helles und klares gebeugtes Licht, in dem rote
Farbe, grüne Farbe und blaue Farbe vermischt waren,
beobachtet.
BEISPIEL 3
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Nach dem selben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß eine Polyvinylalkohol-Folie mit
einer Dicke von 18 µm und einem Brechungsindex von 1,552 als
Isolierungsschicht verwendet wurde, wurde ein Farbhologramm
erhalten. Als weißes Licht auf das resultierende Hologramm
gestrahlt wurde, wurde ein helles und klares gebeugtes Licht
beobachtet, in dem rote Farbe und grüne Farbe vermischt
waren.
BEISPIEL 4
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Nach dem selben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß eine Polypropylen-Folie mit einer
Dicke von 30 µm und einem Brechungsindex von 1,516 als
Isolierungsschicht verwendet wurde, wurde ein Farbhologramm
erhalten. Als weißes Licht auf das resultierende Hologramm
gestrahlt wurde, wurde ein helles und klares gebeugtes Licht
beobachtet, in dem rote Farbe und grüne Farbe vermischt
waren.
BEISPIEL 5
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Nach dem selben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß eine lichtempfindliche Schicht,
die Lichtempfindlichkeit für blaues Licht zeigte, unter
Verwendung von 3,3'-Carbonylbis(7-diethylaminocumarin)
(DYE-3) anstelle von DYE-2 in der zweiten lichtempfindlichen
Schicht ausgebildet wurde, und die Wellenlänge des Ar-
Laserstrahls in 488 nm geändert wurde, wurde ein
Farbhologramm erhalten. Als weißes Licht auf das
resultierende Hologramm gestrahlt wurde, wurde ein helles und
klares gebeugtes Licht beobachtet, in dem rote Farbe und
blaue Farbe vermischt waren.
BEISPIEL 6
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In der gleichen Weise wie die, die in Beispiel 5 beschrieben
ist, außer das Mehrschicht-Material gleichzeitig einem He-Ne-
Laserstrahl (Wellenlänge: 632,8 nm; 20 mJ/cm²) und einem Ar-
Laserstrahl (Wellenlänge: 514 nm; 40 mJ/cm²) ausgesetzt wurde
und dann einem Ar-Laserstrahl (Wellenlänge: 488 nm,
60 mJ/cm²) ausgesetzt wurde, wurde ein Dreifarben-Hologramm
erhalten. Als weißes Licht auf das resultierende Hologramm
gestrahlt wurde, wurde ein helles und klares gebeugte Licht
beobachtet, in dem rote Farbe, grüne Farbe und grüne Farbe
vermischt waren.
BEISPIEL 7
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Eine sensibilisierende Lösung, die durch Zusatz von DYA-1 als
Sensibilisator zu der in Tabelle 1 angegebenen Formulierung
erhalten wurde, wurde auf eine Glasplatte, die eine Dicke von
3 mm hatte, aufgetragen; anschließend wurde 5 min bei 90ºC
unter Bildung der ersten lichtempfindlichen Schicht, die eine
Dicke von 15 µm hatte, getrocknet. Die resultierende
lichtempfindliche Schicht zeigte hauptsächlich
Lichtempfindlichkeit für rotes Licht und grünes Licht. Auf
die erste lichtempfindliche Schicht wurde unter Verwendung
einer Laminierungswalze eine Polyethylen-Folie, die eine
Dicke von 15 µm und einen Brechungsindex von 1,545 hatte,
laminiert, wobei eine Isolierungsschicht gebildet wurde.
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Dann wurde nach dem selben Verfahren wie das, das bei der
Bildung der ersten lichtempfindlichen Schicht verwendet
wurde, außer daß DYE-2 verwendet wurde, die zweite
lichtempfindliche Schicht auf der Isolierungsschicht aus der
Polyethylen-Folie, die eine Dicke von 15 µm und einen
Brechungsindex von 1,545 hatte, ausgebildet. Die
lichtempfindliche Schicht der Laminatfolie wurde so auf die
Isolierungsschicht, die auf der ersten lichtempfindlichen
Schicht bereitgestellt worden war, unter Verwendung einer
Laminierungswalze laminiert, daß die Oberfläche der
lichtempfindlichen Schicht mit der Isolierungsschicht in
Kontakt stand. Danach wurde die dritte lichtempfindliche
Schicht nach dem selben Verfahren wie das, das bei der
Bildung der zweiten lichtempfindlichen Schicht beschrieben
ist, außer daß DYE-3 verwendet wurde, auf einer Schutzschicht
aus einer Polyethylen-Folie, die eine Dicke von 80 µm hatte,
ausgebildet. Durch Laminieren der lichtempfindlichen Schicht
der Laminatfolie, die die Schutzschicht und die dritte
lichtempfindliche Schicht umfaßte, auf die
Isolierungsschicht, die auf der zweiten lichtempfindlichen
Schicht bereitgestellt war, unter Verwendung einer
Laminierungswalze derart, daß die Oberfläche der
lichtempfindlichen Schicht mit der Isolierungsschicht in
Kontakt stand, wurde ein Mehrschicht-Material für
Farbhologramme, das drei lichtempfindliche Schichten aufwies,
erhalten.
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In der gleichen Weise, wie die, die in Beispiel 1 beschrieben
ist, außer daß das Mehrschicht-Material einem He-Ne-
Laserstrahl (Wellenlänge: 632,8 nm, 20 mJ/cm²), einem Ar-
Laserstrahl (Wellenlänge: 514,5 nm, 60 mJ/cm²) und einem Ar-
Laserstrahl (Wellenlänge: 488 nm, 60 mJ/cm²) in der genannten
Reihenfolge ausgesetzt wurde, wurde ein Dreifarben-Hologramm
erhalten. Sobald weißes Licht auf das resultierende Hologramm
des Mehrschicht-Material gestrahlt wurde, wurde ein helles
und klares gebeugtes Licht beobachtet, in dem rote Farbe,
grüne Farbe und blaue Farbe vermischt waren.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
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Nach demselben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß eine lichtempfindliche Schicht,
die Lichtempfindlichkeit für rotes, grünes und blaues Licht
hatte und die aus einer Lösung hergestellt worden war, die
durch Zusatz von DYE-1 und DYE-2 (jeweils 5 Teile) zu der in
Tabelle 1 dargestellten Formulierung erhalten wurde,
verwendet wurde, wurde ein Hologramm erhalten. Wenn weißes
Licht auf das Hologramm gestrahlt wurde, wurde ein rotes
gebeugtes Licht beobachtet, aber es wurde kaum grünes
gebeugtes Licht beobachtet.
VERGLEICHSBEISPIEL 2
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Nach demselben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß keine Isolierungsschicht verwendet
wurde und ein Mehrschicht-Material verwendet wurden, in dem
die erste lichtempfindliche Schicht und die zweite
lichtempfindliche Schicht sich direkt berührten, wurde ein
Hologramm erhalten. Als weißes Licht auf das Hologramm
gestrahlt wurde, wurde rotes gebeugtes Licht beobachtet,
grünes gebeugtes Licht wurde dagegen kaum beobachtet.
VERGLEICHSBEISPIEL 3
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Nach demselben Verfahren wie das, das in Beispiel 1
beschrieben ist, außer daß eine Polyethylenterephthalat-
Folie, die einen Brechungsindex von 1,650 und eine Dicke von
16 µm hatte, an Stelle der Polyethylen-Folie verwendet wurde,
wurde ein Hologramm erhalten. Als weißes Licht auf das
Hologramm gestrahlt wurde, wurde ein gebeugtes Licht
beobachtet, in dem rote Farbe und grüne Farbe vermischt
waren. Allerdings war seine Helligkeit deutlich schlechter
als die in Beispiel 1.
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Die Resultate für die obigen Beispiele und
Vergleichsbeispiele sind in Tabelle 2 angegeben. In den
Beispielen und Vergleichsbeispielen war die Filmdicke der
lichtempfindlichen Schicht 14 bis 18 µm und der
Brechungsindex nD²&sup0; betrug 1,51 bis 1,52.
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Wie aus den Resultaten klar wird, kann mit einem Mehrschicht-
Material der vorliegenden Erfindung ein gebeugtes Licht einer
entsprechenden Farbe sogar dann erhalten werden, wenn es
Laserlicht zweier oder mehrerer Farben ausgesetzt wurde.
TABELLE 2
Mehrschicht-Material
TABELLE 2 (Fortsetzung)
Mehrschicht-Material
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1) : Polyethylen; 2) : Polyvinylalkohol; 3) : Polypropylen; 4) ; Polyethylenterephthalat
TABELLE 2 (Fortsetzung)