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ホログラム記録材料は、光学素子やヘッドアップディスプレイ作製用として期待されているが、現在ある材料系は耐湿性、記録安定性、感度などが悪く、煩雑で特別な処理をしなければ実用材料として用いることができない。本研究は高い耐湿性と記録安定性を有するホログラムを得るための、高い可視光感度とホログラム特性を有する高分子記録材料を設計し、そのホログラム記録特性評価することを目的として行わた。
ポリビニルカルバゾールをバインダーポリマーとして用いた光重合型ホログラム記録材料において、耐湿性に優れ、高い回析効率のホログラムを記録出来たが、同時に白化現象が現れることが明らかになった。幅広くポリマーを検討した結果、スチレンマレイン酸アルキルエステル共重合体を用いたとき、白化の無い明るいホログラムが得られることが明らかになった。
光重合開始剤については、有機過酸化物とケトクマリン系色素との複合系を用いることによりアルゴンレーザ光に対して数mJ/cm^2以下と高い感度が得られ、回折効率も90%以上の明るい体積位相ホログラムを得られた。また、スクワリリウム色素をトリクロロメチルトリアジン系化合物と組み合わせることで、高感度な開始剤となることを見いだした。これによりHe-Neレーザー光用のホログラム材料を設計できた。
ホログラム特性を定量化するための回折効率測定装置の試作により定量的評価が可能となった。
従来の湿式現像プロセスで得られたホログラムの回折波長の短波長化の問題を、現像処理中に現像液中に溶け出すモノマーに代わって、感光層中に別のモノマーを導入することにより解決した。
光重合系と同じ感光系を用いて、高感度な化学増幅型フォトレジストを設計し、表面ホログラム記録材料として評価した結果、He-Neレーザー光による短時間露光で回折効率30%以上の明るいホログラム記録が可能であった。
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