| 【発明の名称】 |
ホログラム及びその切断方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】塩崎 和之
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| 【要約】 |
【課題】ホログラムと同じ感材中に切断のための位置決めパターンをホログラフィックに形成することにより余分な作製工程を省いたホログラム及びその切断方法。
【解決手段】透明基板１上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラム２１と、本パターンホログラム２１に隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が本パターンホログラム２１から回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラム２２とが同一ホログラム感光材料層２’に記録されてなるホログラム。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、前記本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が前記本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなることを特徴とするホログラム。
【請求項２】 複数の本パターンホログラムが並列して記録され、その各々に隣接して切断位置決め用ホログラムが記録されていることを特徴とする請求項１記載のホログラム。
【請求項３】 前記本パターンホログラムが透過型ホログラムからなり、前記切断位置決め用ホログラムが透過型ホログラムからなることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラム。
【請求項４】 前記本パターンホログラムが反射型ホログラムからなり、前記切断位置決め用ホログラムが反射型ホログラムからなることを特徴とする請求項１又は２記載のホログラム。
【請求項５】 前記本パターンホログラムと前記切断位置決め用ホログラムが同じホログラム原版から同時に複製されてなるものであることを特徴とする請求項３又は４記載のホログラム。
【請求項６】 前記切断位置決め用ホログラムが斜め上方から照明された光をホログラム面に略垂直に回折する特性のものであることを特徴とする請求項１から５の何れか１項記載のホログラム。
【請求項７】 透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、前記本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が前記本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなるホログラムの切断方法において、少なくとも前記切断位置決め用ホログラム記録領域を含む領域を予め定めた照明方向から照明し、前記の予め定めた別の方向から前記透明基板上の回折光強度分布の少なくとも一部を観察し、その回折光強度分布パターンを基準にして前記透明基板を切断することを特徴とするホログラムの切断方法。
【請求項８】 前記ホログラムは、複数の本パターンホログラムが並列して記録され、その各々に隣接して切断位置決め用ホログラムが記録されており、前記回折光強度分布パターンを基準にして複数の本パターンホログラム部分を分割することを特徴とするホログラムの切断方法。
【請求項９】 前記回折光強度分布の一部が前記切断位置決め用ホログラムの記録領域の境界の一部であり、隣接する２つの本パターンホログラム各々に隣接した切断位置決め用ホログラムの対応する境界線相互の位置を基準にして本パターンホログラム部分を分割することを特徴とする請求項８記載のホログラムの切断方法。
【請求項１０】 前記切断位置決め用ホログラムが透過型ホログラムからなり、斜め上方から照明された光をホログラム面に略垂直に回折し、前記透明基板の裏面で反射した光の強度分布の少なくとも一部を観察し、その光強度分布パターンを基準にして前記透明基板を切断することを特徴とする請求項７から９の何れか１項記載のホログラムの切断方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム及びその切断方法に関し、特に、切断のための位置決めマークをホログラムと同じ感材中に設けたホログラムと、その位置決めマークを用いて多面付けホログラムの切断のための位置決めを行うホログラムの切断方法とに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本出願人は、特願平５−１２１７０号等において、液晶表示用バックライト等の利用効率を大幅に向上させるために、ホログラムを利用したカラーフィルターを提案した。このホログラムカラーフィルターは、基本的には、特定波長で特定の斜めの入射角で入射した平行光を特定の焦点距離の位置に収束するように回折する透過型の集光性要素ホログラムのアレーからなるものである。
【０００３】このようなホログラムカラーフィルターに限らず、各種の透過型、反射型のホログフィック光学素子（以下、ＨＯＥ）は、ホログラム原版からホログラフィック複製法により作製されるが、通常、１枚の大きなホログラム感材に対して同じ特性の複数のホログラムが並列に並ぶように多面付けで作製される。
【０００４】このように多面付けで作製されたホログラムは、その各々のホログラムを切り離すために裁断が行われるが、個々の面のホログラムパターンは通常の照明ではその境界が明確に認識できないので、従来は、ホログラム感材を塗布するガラス基板に予め切断位置を決めるためのクロムパターンをフォトリソグラフィーの手法で形成しておき、その上に多面付けのホログラムパターを形成し、そのクロムパターンで位置決めしながらダイシングソー等の切断手段で多面付けの各々のホログラムを切断して切り離して個々のＨＯＥ製品が作製されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このようなクロムパターンをフォトリソグラフィーの手法で形成する従来の方法では、クロムパターンを形成するために、クロム膜の真空蒸着、レジスト塗布、製版、エッチング等の余分な工程を必要とし、製造時間が長くなり、製造コストも高くなる。
【０００６】本発明は従来技術のこのような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ホログラムと同じ感材中に切断のための位置決めパターンをホログラフィックに形成することにより余分な作製工程を省いたホログラム及びその切断方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明のホログラムは、透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、前記本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が前記本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなることを特徴とするものである。
【０００８】この場合、複数の本パターンホログラムが並列して記録され、その各々に隣接して切断位置決め用ホログラムが記録されているものであってもよい。
【０００９】また、本パターンホログラムが透過型ホログラムからなり、切断位置決め用ホログラムが透過型ホログラムからなるか、本パターンホログラムが反射型ホログラムからなり、切断位置決め用ホログラムが反射型ホログラムからなることが望ましい。
【００１０】これらの場合、本パターンホログラムと切断位置決め用ホログラムを同じホログラム原版から同時に複製して作製することができる。
【００１１】１つの具体例として、切断位置決め用ホログラムは、斜め上方から照明された光をホログラム面に略垂直に回折する特性のものである。
【００１２】本発明のホログラムの切断方法は、透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、前記本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が前記本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなるホログラムの切断方法において、少なくとも前記切断位置決め用ホログラム記録領域を含む領域を予め定めた照明方向から照明し、前記の予め定めた別の方向から前記透明基板上の回折光強度分布の少なくとも一部を観察し、その回折光強度分布パターンを基準にして前記透明基板を切断することを特徴とする方法である。
【００１３】この場合、ホログラムは、複数の本パターンホログラムが並列して記録され、その各々に隣接して切断位置決め用ホログラムが記録されており、回折光強度分布パターンを基準にして複数の本パターンホログラム部分を分割するようにすることが望ましい。
【００１４】その場合に、回折光強度分布の一部が切断位置決め用ホログラムの記録領域の境界の一部であり、隣接する２つの本パターンホログラム各々に隣接した切断位置決め用ホログラムの対応する境界線相互の位置を基準にして本パターンホログラム部分を分割することができる。
【００１５】また、切断位置決め用ホログラムが透過型ホログラムからなり、斜め上方から照明された光をホログラム面に略垂直に回折し、透明基板の裏面で反射した光の強度分布の少なくとも一部を観察し、その光強度分布パターンを基準にして透明基板を切断することができる。
【００１６】本発明においては、透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなるので、切断位置決め用ホログラムを本パターンホログラムの作製工程において同時に同様に形成でき、従来のような余分なフォトリソグラフィー工程を必要としないため、製造時間の短縮、製造コストの低減が可能になる。また、切断工程においては、従来と同様にホログラム面での光強度分布を観察し、その光強度分布パターンを基準にして切断すればよいので、切断装置、工程の変更は必要がなく効率的に行うことが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラム及びその切断方法を実施例に基づいて説明する。
【００１８】図２に、本発明による１実施例の多面付けホログラムを作製するための配置を示す。この実施例は、多面付けの透過型ホログラム原版１０から透過型の多面付けホログラム３（図１）を複製する場合の例である。
【００１９】透過型ホログラム原版１０として、透明基板の本パターン領域に所定の入射角θの斜め入射の照明光を透過側に集光するホログラムであって矩形外形領域を有するホログラムパターン（本パターン）１１が４面付けされ、各本パターン１１の二辺に沿ってＬ字状の切断用ホログラムパターンであって同じ斜め入射の照明光を透過側に略垂直に回折するＣＧＨ（計算機ホログラム）からなる切断用ホログラムパターン１２が形成されているものを用いる。
【００２０】ホログラム感材として、ガラス基板１上に例えばフォトポリマーからなるホログラム感光材料層２を設けたものを用意し、そのホログラム感光材料層２側にホログラムパターン１１、１２が向くようにしてホログラム原版１０を密着あるいは近接して配置し、ホログラム原版１０側から入射角θで所定波長の複製照明光１３を入射させると、ホログラム原版１０の本パターン１１からは集光する回折光１４が、切断用ホログラムパターン１２からは略垂直の平行な回折光１５が生じ、ホログラム原版１０で回折されずに透過した０次光１６とホログラム感光材料層２中で干渉して記録される。
【００２１】図１に示すように、図２のような配置で複製された多面付けホログラム３（ホログラム記録層を２’とする。）に、複製のときの照明光１３と同じ角度θで再生照明光２３を入射すると、複製された本パターン部分２１からは集光する回折光２４が、切断用ホログラムパターン部分２２からは略垂直の平行な回折光２５が透過側に生じるが、それら回折光２４、２５の一部は、多面付けホログラム３のガラス基板１の裏面４でフレネル反射され透過側にそれぞれ集光光２４’、平行光２５’として射出する。
【００２２】したがって、多面付けホログラム３を斜め入射の照明光２３で照明し、多面付けホログラム３の透過側あるいは反射側の垂直方向から見ると、回折光２５あるいはその裏面反射光２５’が生じる境界線が明確に区別でき、特に開口、開口数が制限された顕微鏡、拡大鏡で見ると、切断用ホログラムパターン部分２２が明るく、それ以外の本パターン部分２１、ホログラム未記録部分は暗く観察できるので、例えば切断用ホログラムパターン部分２２のＬ字状の部分の境界線を切断のための基準線として用いることができる。
【００２３】図３は、図１の多面付けホログラム３を上から見た図であり、ダイシングソーを用いてラインａ〜ｄに沿って切断する様子を示す図である。多面付けホログラム３に４面付けされた本パターン部分を２１1 〜２１4 とし、各本パターン部分２１1 〜２１4 の二辺に沿ってＬ字状に形成された切断用ホログラムパターン部分を２２1 〜２２4 とする。このような多面付けホログラム３をダイシング装置のチャック台にセットしてダイシングソーをラインａ〜ｄに沿って移動させることにより各本パターン部分２１1 〜２１4 を分割してホログラムカラーフィルター等のＨＯＥを製造するが、上記の切断用ホログラムパターン部分２２1 〜２２4 を明るく光らせる照明光２３を斜め上方から照射する光源３０1 がダイシング装置に取り付けられている。また、ダイシング装置には、切断位置を位置決めするためのマークを読み取るための２台の拡大観察装置３１、３２がチャック台の上方に取り付けられている。
【００２４】このような配置において、光源３０1 から切断用ホログラムパターン部分２２1 、２２2 を含む領域に照明光２３を斜め上方から照射すると、図１を参照にして説明したように、切断用ホログラムパターン部分２２1 、２２2 が明るく見える。その様子を図５に示す。図３の場合は、拡大観察装置３１、３２はそれぞれ切断用ホログラムパターン部分２２1 、２２2 の上方に位置しているので、拡大観察装置３１の画面３１1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２1 とそれに隣接する本パターン部分２１1 が、拡大観察装置３２の画面３２1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２2 とそれに隣接する本パターン部分２１2 が、拡大して見えるが、切断用ホログラムパターン部分２２1 、２２2 がより明るく見える。ここで、ダイシング装置のチャック台の回転を調節して切断用ホログラムパターン部分２２1 の境界線Ｌ1 と切断用ホログラムパターン部分２２2 の境界線Ｌ2 とが図５に示すように、並列させた画面３１1 、３２1 中で相互に１本の直線に繋がり、かつ、その直線が画面３１1 、３２1 中の予め定めた位置になるように多面付けホログラム３を取り付けたチャック台の位置と回転角度を調節して、その繋がった直線を位置決め線として、予め位置関係を設定してあるラインａ〜ｄに沿って回転ブレードを移動させて本パターン部分２１1 〜２１4 の長辺に沿う切断線を刻む。
【００２５】次に、図４に示すように、多面付けホログラム３を取り付けたチャック台を図３の位置から９０°回転させて、今度は、拡大観察装置３１の画面３１1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２4 とそれに隣接する本パターン部分２１4が、拡大観察装置３２の画面３２1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２2 とそれに隣接する本パターン部分２１2 が、拡大して見えるようにする。
【００２６】なお、図４の配置では、切断用ホログラムパターン部分２２1 と２２3 の並び、あるいは、切断用ホログラムパターン部分２２2 と２２4 の並びを照明する必要があるので、光源３０1 と光源３０2 で、切断用ホログラムパターン部分２２1 、２２3 あるいは２２2 、２２4 の領域を、照明光２３で斜め上方から照射する。
【００２７】この場合も、図３の場合と同様、図５に示すように、拡大観察装置３１の画面３１1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２4 とそれに隣接する本パターン部分２１4 が、拡大観察装置３２の画面３２1 中には、切断用ホログラムパターン部分２２2 とそれに隣接する本パターン部分２１2 が、拡大して見えるが、切断用ホログラムパターン部分２２4 、２２2 がより明るく見える。その状態で、ダイシング装置のチャック台の回転を調節して切断用ホログラムパターン部分２２4 の境界線Ｌ1 と切断用ホログラムパターン部分２２2 の境界線Ｌ2 とが図５に示すように、並列させた画面３１1 、３２1 中で相互に１本の直線に繋がり、かつ、その直線が画面３１1 、３２1 中の予め定めた位置になるように多面付けホログラム３を取り付けたチャック台の位置と回転角度を調節して、その繋がった直線を位置決め線として、予め位置関係を設定してあるラインａ’〜ｄ’に沿って回転ブレードを移動させて本パターン部分２１1 〜２１4 の短辺に沿う切断線を刻む。
【００２８】このようにして縦方向にはａ〜ｄの切断線、横方向にはａ’〜ｄ’の切断線が多面付けホログラム３のガラス基板１に交差して刻まれたので、それら切断線で基板を折り離すことにより、個々に分離されたホログラム製品が得られる。
【００２９】以上の説明においては、個々に分離されるホログラム製品として、斜め入射の照明光を透過側に集光するホログラムとしたが、これは単なる例示のためのものであり、如何なる光学特性を有するホログラムであってもよい。また、そのホログラムに隣接して同じホログラム感光材料層中に設けられる切断用ホログラムパターンの外形も、Ｌ字状のものに限らず他の如何なる形状のものでもよく、また、斜め入射の照明光を透過側に略垂直に回折するものに限らず、本パターンのホログラムとは異なる回折特性を有するものであれば如何なるものでもよい。さらには、本パターンのホログラムと同じホログラム原版から複製されたものでも、別のホログラム原版から複製されたものでもよい。
【００３０】また、本パターンと切断用ホログラムパターンとの明るさの関係については、切断用ホログラムパターンが明るくなる場合について説明したが、これは１例であり、パターン設計次第で、本パターンと切断用ホログラムパターンとの明るさや色の関係が逆転したり変わる場合もある。
【００３１】なお、本パターンのホログラムが透過型の場合は、切断用ホログラムパターンも透過型が、本パターンのホログラムが反射型の場合は、切断用ホログラムパターンも反射型が、望ましいが、一方を透過型、他方を反射型としてもよい。その場合は、透過型部分のホロラムは透過型のホロラム原版から、反射型部分のホロラムは反射型のホロラム原版から、それぞれ別々に複製する必要がある。
【００３２】以上、本発明のホログラム及びその切断方法を実施例に基づいて説明してきが、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明のホログラム及びその切断方法によると、透明基板上に所定の回折特性で所定の記録範囲に記録された干渉縞からなる本パターンホログラムと、本パターンホログラムに隣接するパターン領域に記録され、予め定めた方向から照明したとき、予め定めた別の方向へ回折する光の輝度あるいは色が本パターンホログラムから回折する光と異なる干渉縞からなる切断位置決め用ホログラムとが同一ホログラム感光材料層に記録されてなるので、切断位置決め用ホログラムを本パターンホログラムの作製工程において同時に同様に形成でき、従来のような余分なフォトリソグラフィー工程を必要としないため、製造時間の短縮、製造コストの低減が可能になる。また、切断工程においては、従来と同様にホログラム面での光強度分布を観察し、その光強度分布パターンを基準にして切断すればよいので、切断装置、工程の変更は必要がなく効率的に行うことが可能になる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２８９７
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１６日（２０００．３．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７７７７
【弁理士】
【氏名又は名称】韮澤 弘 （外７名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５２００（Ｐ２００１−２６５２００Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７３７７５（Ｐ２０００−７３７７５） |
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