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KR20220035761A - Holographic optical element and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR20220035761A
KR20220035761A KR1020200117904A KR20200117904A KR20220035761A KR 20220035761 A KR20220035761 A KR 20220035761A KR 1020200117904 A KR1020200117904 A KR 1020200117904A KR 20200117904 A KR20200117904 A KR 20200117904A KR 20220035761 A KR20220035761 A KR 20220035761A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
incident
angle
holographic optical
present
photosensitive sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020200117904A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손현주
서대한
임창윤
추소영
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020200117904A priority Critical patent/KR20220035761A/en
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Pending legal-status Critical Current

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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/32Holograms used as optical elements
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
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    • G03H1/02Details of features involved during the holographic process; Replication of holograms without interference recording
    • GPHYSICS
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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 홀로그래픽 광학 소자에 적용되는 감광시트의 소재를 조절하며, 간섭패턴의 기록과정에서 참조빔의 입사각을 연속적으로 조절함으로써 홀로그래픽 광학 소자의 재생가능한 각도를 향상시키는 홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a holographic optical element and a method of manufacturing the same. Specifically, the present invention relates to a holographic optical element and a method of manufacturing the same. Specifically, the material of the photosensitive sheet applied to the holographic optical element is adjusted, and the incident angle of the reference beam is continuously adjusted during the recording process of the interference pattern. It relates to a holographic optical device that improves the reproducible angle of the device and a method of manufacturing the same.

Description

홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법{HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Holographic optical element and manufacturing method thereof {HOLOGRAPHIC OPTICAL ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 홀로그래픽 광학 소자에 적용되는 감광시트의 소재를 조절하며, 간섭패턴의 기록과정에서 참조빔의 입사각을 연속적으로 조절함으로써 홀로그래픽 광학 소자의 재생가능한 각도를 향상시키는 홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a holographic optical element and a method of manufacturing the same. Specifically, the present invention relates to a holographic optical element and a method of manufacturing the same. Specifically, the material of the photosensitive sheet applied to the holographic optical element is adjusted, and the incident angle of the reference beam is continuously adjusted during the recording process of the interference pattern. It relates to a holographic optical device that improves the reproducible angle of the device and a method of manufacturing the same.

일반적으로 홀로그램은 간섭성(coherent) 광원을 사용하여 영상정보를 포함하는 물체빔(object beam)와 참조빔(reference beam)의 간섭패턴을 감광재료에 기록하고, 간섭패턴이 기록된 감광재료에 기록 시 사용한 참조빔과 동일한 재생빔을 조사함으로써, 감광재료에 기록된 영상정보를 재생하는 기술을 말한다. 간섭패턴이 기록된 감광재료는 반사나 굴절 대신 회절을 이용하여 영상정보를 재생하므로, 이러한 감광재료는 회절 광학소자(diffraction optical elements, DOEs)의 한 종류로 분류되기도 한다.In general, holograms use a coherent light source to record the interference pattern of an object beam and reference beam containing image information on a photosensitive material, and the interference pattern is recorded on the recorded photosensitive material. This refers to a technology that reproduces image information recorded on photosensitive material by irradiating the same reproduction beam as the reference beam used during the photosensitive material. Since photosensitive materials with recorded interference patterns reproduce image information using diffraction instead of reflection or refraction, these photosensitive materials are also classified as a type of diffraction optical elements (DOEs).

홀로그래픽 광학 소자는 회절효율을 향상시키기 위한 용이한 방법으로 광학 소자의 두께를 증가시키고 있으나, 광학 소자의 두께가 증가함에 따라 재생빔을 조사하여 회절빔을 출사시킬 수 있는 재생빔의 조사각도가 좁아지는 문제점이 있다. Holographic optical elements increase the thickness of the optical element as an easy way to improve diffraction efficiency. However, as the thickness of the optical element increases, the irradiation angle of the reproduction beam that can emit the diffraction beam increases. There is a problem of narrowing.

다만, HUD, AR/VR 글라스 또는 센서에 적용하기 위해서는 회절효율을 향상시켜야 하며, 이로 인해 홀로그래픽 광학 소자의 두께를 증가시켜야 하는 문제점이 발생한다. However, in order to apply it to HUD, AR/VR glass or sensors, the diffraction efficiency must be improved, which causes the problem of increasing the thickness of the holographic optical element.

도 1은 종래기술에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생빔 및 회절빔의 범위를 나타낸 모식도이다. 도 1과 같이 홀로그래픽 광학 소자의 재생빔의 입사각이 좁아짐에 따라 회절빔을 출사시키기 위하여 재생빔의 각도를 정밀하게 조절해야하는 문제점이 있으므로 재생이 가능한 각도가 넓으면서도 회절효율이 높은 홀로그래픽 광학 소자에 대한 기술개발이 필요한 실정이었다.Figure 1 is a schematic diagram showing the ranges of the reproduction beam and diffraction beam of a holographic optical device according to the prior art. As the angle of incidence of the reproduction beam of the holographic optical element narrows as shown in Figure 1, there is a problem in that the angle of the reproduction beam must be precisely adjusted to emit a diffraction beam. Therefore, a holographic optical element with a wide reproduction angle and high diffraction efficiency is required. There was a need for technological development.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 홀로그래픽 광학 소자의 작동이 가능한 재생빔의 조사 각도를 향상시키며 상기 재생빔의 회절빔의 회절효율을 향상시키는 홀로그래픽 광학 소자 및 그의 제조방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a holographic optical element and a manufacturing method thereof that improve the irradiation angle of the reproduction beam that enables the operation of the holographic optical element and improve the diffraction efficiency of the diffracted beam of the reproduction beam.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 하기의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시상태는 감광시트의 일측에 소정의 입사각으로 입사된 참조빔 및 상기 감광시트의 타측에 입사된 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴이 기록된 홀로그래픽 광학 소자로서, 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인, 홀로그래픽 광학 소자를 제공한다.One embodiment of the present invention is a holographic optical element in which an interference pattern is recorded due to the interference phenomenon of a reference beam incident on one side of a photosensitive sheet at a predetermined angle of incidence and an object beam incident on the other side of the photosensitive sheet, wherein an interference pattern is recorded at the incident angle. A holographic optical device is provided, wherein the diffraction efficiency of a diffraction beam with respect to a reproduction beam irradiated at a predetermined angle is 30% or more.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도를 형성하여 연속적으로 입사되는 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at an angle of -11° or more and +11° or less based on the incident angle.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 재생빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도를 형성하여 조사되는 것일 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the regenerative beam may be irradiated at an angle of -11° or more and +11° or less based on the incident angle.

본 발명의 일 실시상태는 감광시트의 일측에 참조빔을 소정의 입사각으로 입사시키고 상기 감광시트의 타측에 물체빔을 입사시키는 단계; 및 상기 참조빔과 상기 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트에 기록하는 단계;를 포함하며, 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인, 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention includes the steps of incident a reference beam at a predetermined angle of incidence on one side of the photosensitive sheet and incident an object beam on the other side of the photosensitive sheet; and recording an interference pattern caused by interference between the reference beam and the object beam on the photosensitive sheet, wherein the diffraction efficiency of the diffracted beam for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle is 30. % or more, and provides a method for manufacturing a holographic optical element.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 간섭패턴이 기록된 감광시트를 가시광선 내지 자외선 영역의 파장을 갖는 광을 조사하여 표백하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of bleaching the photosensitive sheet on which the interference pattern is recorded by irradiating light having a wavelength in the visible to ultraviolet range may be further included.

본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자는 두께 조절없이 회절효율을 향상시키며 재생 작동 각도를 증가시키고 얇은 두께로 우수한 회절성능을 구현함으로써 상기 홀로그래픽 광학 소자가 적용되는 장치의 소형화를 구현할 수 있다.The holographic optical element according to an embodiment of the present invention improves diffraction efficiency without adjusting the thickness, increases the reproduction operation angle, and realizes excellent diffraction performance with a thin thickness, thereby realizing miniaturization of the device to which the holographic optical element is applied. there is.

본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법은 용이하게 회절효율을 향상시키며 단순한 방법으로 광학 소자를 제조할 수 있다.The method for manufacturing a holographic optical element according to an embodiment of the present invention can easily improve diffraction efficiency and manufacture the optical element in a simple method.

본 발명의 효과는 상술한 효과로 한정되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본원 명세서 및 첨부된 도면으로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effect of the present invention is not limited to the above-mentioned effect, and effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the attached drawings.

도 1은 종래기술에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생빔 및 회절빔의 범위를 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법에서 참조빔의 입사각을 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생빔 및 회절빔을 나타낸 모식도이다.
도 4는 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생 작동 각도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생 작동 각도를 나타낸 그래프이다.
Figure 1 is a schematic diagram showing the ranges of the reproduction beam and diffraction beam of a holographic optical device according to the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram showing the angle of incidence of a reference beam in the method of manufacturing a holographic optical element according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a reproduced beam and a diffracted beam of a holographic optical device according to an exemplary embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the reproduction operation angle of a holographic optical element according to a comparative example.
Figure 5 is a graph showing the reproduction operation angle of a holographic optical element according to an embodiment.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The present invention will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is not limited. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Meanwhile, the terms used in this specification are for describing embodiments and are not intended to limit the present invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used herein, “comprises” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition. Terms such as first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.Throughout the specification of the present application, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only the case where the member is in contact with the other member, but also the case where another member exists between the two members.

본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"는 "A 및 B, 또는 A 또는 B"를 의미한다.Throughout this specification, “A and/or B” means “A and B, or A or B.”

본원 명세서 전체에서, “간섭패턴”은 참조빔과 물체빔의 간섭현상에 의하여 형성된 패턴을 의미한다.Throughout this specification, “interference pattern” refers to a pattern formed by interference between a reference beam and an object beam.

본원 명세서 전체에서, “입사각”은 광이 입사되는 면에 가상의 수직선과 이루는 각을 의미한다.Throughout this specification, “angle of incidence” means the angle formed by an imaginary vertical line on the plane on which light is incident.

본원 명세서 전체에서, “조사각”은 광이 조사되는 면에 가상의 수직선과 이루는 각을 의미한다.Throughout the specification of this application, “irradiation angle” means the angle formed with an imaginary vertical line on the surface on which light is irradiated.

본원 명세서 전체에서, “재생 각도”는 재생빔을 각도를 변화시켜 조사하는 경우 상기 광학 소자의 패턴에 의하여 회절빔이 출사될 수 있는 각도를 의미한다.Throughout the specification of this application, “reproduction angle” refers to the angle at which a diffraction beam can be emitted by the pattern of the optical element when the reproduction beam is irradiated by changing the angle.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시상태는 감광시트의 일측에 소정의 입사각으로 입사된 참조빔 및 상기 감광시트의 타측에 입사된 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴이 기록된 홀로그래픽 광학 소자로서, 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인, 홀로그래픽 광학 소자를 제공한다.One embodiment of the present invention is a holographic optical element in which an interference pattern is recorded due to the interference phenomenon of a reference beam incident on one side of a photosensitive sheet at a predetermined angle of incidence and an object beam incident on the other side of the photosensitive sheet, wherein an interference pattern is recorded at the incident angle. A holographic optical device is provided, wherein the diffraction efficiency of a diffraction beam with respect to a reproduction beam irradiated at a predetermined angle is 30% or more.

본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자는 두께 조절없이 회절효율을 향상시키며 재생 작동 각도를 증가시키고 얇은 두께로 우수한 회절성능을 구현함으로써 상기 홀로그래픽 광학 소자가 적용되는 장치의 소형화를 구현할 수 있다.The holographic optical element according to an embodiment of the present invention improves diffraction efficiency without adjusting the thickness, increases the reproduction operation angle, and realizes excellent diffraction performance with a thin thickness, thereby realizing miniaturization of the device to which the holographic optical element is applied. there is.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 홀로그래픽 광학 소자는 감광시트의 일측에 소정의 입사각으로 입사된 참조빔 및 상기 감광시트의 타측에 입사된 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴이 기록된다. 본 명세서에서 참조빔과 물체빔의 간섭현상에 의하여 형성된 패턴을 간섭패턴이라고 정의한다. 구체적으로 상기 감광시트의 일측에 참조빔을 입사시킨 후 상기 일측과 각을 형성한 타측에 물체빔을 입사시키고 상기 참조빔과 물체빔이 상호 간에 간섭현상이 일어나게 된다. 이후 상기 간섭패턴이 감광시트 내에 입사하게 되어 상기 간섭현상에서 중첩되는 부분(보강간섭이 일어나는 부분)은 감광시트 내의 성분들이 추가중합반응이 일어나 굴절률이 변하게 된다. 또한, 상기 중첩되지 않는 부분(상쇄간섭이 일어나는 부분)은 추가중합반응이 약하게 일어나 굴절률이 약하게 변하게 되어 상기 간섭패턴에 따라 패턴이 기록된다. 따라서, 상기 감광시트에 기록된 패턴에 의하여 빛을 입사시키는 경우 상기 굴절률이 상이한 패턴에 의하여 광이 일정하게 굴절된다.According to one embodiment of the present invention, the holographic optical element records an interference pattern caused by interference between a reference beam incident at a predetermined angle of incidence on one side of the photosensitive sheet and an object beam incident on the other side of the photosensitive sheet. In this specification, a pattern formed by the interference phenomenon between a reference beam and an object beam is defined as an interference pattern. Specifically, after a reference beam is incident on one side of the photosensitive sheet, an object beam is incident on the other side forming an angle with the one side, and interference occurs between the reference beam and the object beam. Afterwards, the interference pattern is incident into the photosensitive sheet, and the overlapping portion of the interference phenomenon (the portion where constructive interference occurs) undergoes additional polymerization of components within the photosensitive sheet, thereby changing the refractive index. In addition, in the non-overlapping portion (the portion where destructive interference occurs), additional polymerization reaction occurs weakly and the refractive index is slightly changed, so that a pattern is recorded according to the interference pattern. Therefore, when light is incident on a pattern recorded on the photosensitive sheet, the light is consistently refracted by the pattern with a different refractive index.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상이다. 구체적으로 상기 홀로그래픽 광학 소자는 상기 재생빔이 상기 참조빔을 감광시트에 입사시킨 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사하고, 이후 상기 재생빔이 회절되어 출사하는 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것이다. 상술한 것과 같이 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율을 30% 이상으로 구현함으로써, 상기 홀로그래픽 광학 소자의 재생 각도 범위를 증가시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the diffraction efficiency of the diffracted beam for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle is 30% or more. Specifically, the holographic optical element irradiates the reproduction beam at a predetermined angle with respect to the incident angle at which the reference beam was incident on the photosensitive sheet, and then the reproduction beam is diffracted and the diffraction efficiency of the emitted diffraction beam is 30% or more. will be. As described above, by implementing a diffraction efficiency of 30% or more for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle, the reproduction angle range of the holographic optical element can be increased.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔과 상기 물체빔이 상기 감광시트의 동일면을 조사하여 간섭패턴을 기록할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔과 상기 물체빔이 상기 감광시트의 동일면을 조사하여 간섭패턴을 기록함으로써, 투과형 홀로그래픽 광학소자를 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam and the object beam irradiate the same surface of the photosensitive sheet to record an interference pattern. As described above, the reference beam and the object beam irradiate the same surface of the photosensitive sheet to record an interference pattern, thereby manufacturing a transmissive holographic optical element.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔과 상기 물체빔이 상기 감광시트의 서로 다른 면을 조사하여 간섭패턴을 기록할 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔과 상기 물체빔이 상기 감광시트의 서로 다른 면을 조사하여 간섭패턴을 기록함으로써, 반사형 홀로그래픽 광학소자를 제조할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam and the object beam irradiate different surfaces of the photosensitive sheet to record an interference pattern. As described above, a reflective holographic optical element can be manufactured by recording an interference pattern by irradiating different surfaces of the photosensitive sheet with the reference beam and the object beam.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 감광시트는 포토폴리머 수지를 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 감광시트가 포토폴리머 수지를 포함함으로써, 참조빔과 물체빔 간의 간섭패턴을 효과적으로 기록할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photosensitive sheet may include a photopolymer resin. As described above, since the photosensitive sheet contains photopolymer resin, the interference pattern between the reference beam and the object beam can be effectively recorded.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 포토폴리머 수지는 광반응성 단량체; 및 광개시제를 포함하는 포토폴리머 조성물의 중합체를 포함할 수 있다. 상술한 것과 같이 광반응성 단량체 및 광개시제를 포함하는 포토폴리머 조성물을 이용함으로써, 포토폴리머 수지의 기본적인 물성을 구현하는 동시에 광을 조사함으로써, 감광시트에 패턴을 형성할 수 있다. According to an exemplary embodiment of the present invention, the photopolymer resin includes a photoreactive monomer; and a polymer of a photopolymer composition containing a photoinitiator. As described above, by using a photopolymer composition containing a photoreactive monomer and a photoinitiator, it is possible to realize the basic physical properties of the photopolymer resin and at the same time form a pattern on the photosensitive sheet by irradiating light.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체 또는 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 포토폴리머 조성물의 광중합 과정에서 단량체가 중합되어 폴리머가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 높아지고, 고분자 바인더가 상대적으로 많이 존재하는 부분에서는 굴절율이 상대적으로 낮아져서 굴절율 변조가 생기게 되며, 이러한 굴절율 변조에 의해서 회절 격자, 즉 패턴이 생성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include a polyfunctional (meth)acrylate monomer or a monofunctional (meth)acrylate monomer. As described above, during the photopolymerization process of the photopolymer composition, monomers are polymerized and the refractive index increases in areas where there is a relatively large amount of polymer, and the refractive index is relatively low in areas where there is a relatively large amount of polymer binder, resulting in refractive index modulation. , a diffraction grating, or pattern, can be created by this refractive index modulation.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 (메트)아크릴레이트계 α,β-불포화 카르복실산 유도체, 예컨대 (메트)아크릴레이트, (메트)아크릴아미드, (메트)아크릴로니트릴 또는 (메트)아크릴산 등이나, 또는 비닐기(vinyl) 또는 씨올기(thiol)를 포함한 화합물을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photoreactive monomer is a (meth)acrylate-based α,β-unsaturated carboxylic acid derivative, such as (meth)acrylate, (meth)acrylamide, (meth)acrylonitrile, or Examples include (meth)acrylic acid, or compounds containing a vinyl group or thiol group.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 굴절율이 1.5 이상인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 들 수 있으며, 이러한 굴절율이 1.5 이상인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체는 Halogen 원자(bromine, iodine 등), 황(S), 인(P), 또는 방향족 고리(aromatic ring)을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include a polyfunctional (meth)acrylate monomer having a refractive index of 1.5 or more, and the polyfunctional (meth)acrylate monomer having a refractive index of 1.5 or more may include a halogen atom (bromine, iodine, etc.), sulfur (S), phosphorus (P), or an aromatic ring.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 굴절율이 1.5 이상인 다관능 (메트)아크릴레이트 단량체는 sphenol A modified diacrylate계열, fluorene acrylate 계열, bisphenol fluorene epoxy acrylate계열 (HR6100, HR6060, HR6042 등 - Miwon社), Halogenated epoxy acrylate계열 (HR1139, HR3362 등 - Miwon社) 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polyfunctional (meth)acrylate monomer having a refractive index of 1.5 or more includes sphenol A modified diacrylate series, fluorene acrylate series, bisphenol fluorene epoxy acrylate series (HR6100, HR6060, HR6042, etc. - Miwon), Halogenated epoxy acrylate series (HR1139, HR3362, etc. - Miwon), etc.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체는 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다. 상기 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체는 분자 내부에 에테르 결합 및 플루오렌 작용기를 포함할 수 있으며, 이러한 단관능 (메트)아크릴레이트 단량체의 구체적인 예로는 페녹시 벤질 (메트)아크릴레이트, o-페닐페놀 에틸렌 옥사이드 (메트)아크릴레이트, 벤질 (메트)아크릴레이트, 2-(페닐사이오)에틸 (메트)아크릴레이트, 또는 바이페닐메틸 (메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may include a monofunctional (meth)acrylate monomer. The monofunctional (meth)acrylate monomer may contain an ether bond and a fluorene functional group inside the molecule, and specific examples of such monofunctional (meth)acrylate monomer include phenoxy benzyl (meth)acrylate, o-phenyl. Examples include phenol ethylene oxide (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2-(phenylthio)ethyl (meth)acrylate, or biphenylmethyl (meth)acrylate.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광반응성 단량체로는 50 g/mol 이상 1000 g/mol 이하 또는 200 g/mol 이상 600 g/mol 이하의 분자량을 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the photoreactive monomer may have a molecular weight of 50 g/mol or more and 1000 g/mol or less, or 200 g/mol or more and 600 g/mol or less.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 포토폴리머 조성물은 광개시제를 포함한다. 상기 광개시제는 빛 또는 화학방사선에 의해 활성화되는 화합물이며, 상기 광반응성 단량체 등 광반응성 작용기를 함유한 화합물의 중합을 개시한다.According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition includes a photoinitiator. The photoinitiator is a compound that is activated by light or actinic radiation and initiates the polymerization of a compound containing a photoreactive functional group such as the photoreactive monomer.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광개시제로는 광 라디칼 중합 개시제 및 광양이온 중합 개시제를 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photoinitiator may include a radical photopolymerization initiator and a photocationic polymerization initiator.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광 라디칼 중합 개시제는, 이미다졸 유도체, 비스이미 다졸 유도체, N-아릴 글리신 유도체, 유기 아지드 화합물, 티타노센, 알루미네이트 착물, 유기 과산화물, N- 알콕시 피리디늄 염, 티옥산톤 유도체 등을 들 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 광 라디칼 중합 개시제로는 1,3-di(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4′'-tetrakis(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3-phenyl-5-isoxazolone, 2-mercapto benzimidazole, bis(2,4,5-triphenyl)imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (제품명: Irgacure 651 / 제조사: BASF), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (제품명:Irgacure 184 / 제조사: BASF), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (제품명: Irgacure 369 / 제조사: BASF), 및 bis(η5-2,4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrole-1-yl)-phenyl)titanium (제품명: Irgacure 784 제조사: BASF) 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the radical photopolymerization initiator is an imidazole derivative, a bisimidazole derivative, an N-aryl glycine derivative, an organic azide compound, titanocene, an aluminate complex, an organic peroxide, and an N-alkoxy pyrilicate. dinium salts, thioxanthone derivatives, etc. can be mentioned. More specifically, the photo radical polymerization initiator includes 1,3-di(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3,3',4,4''-tetrakis(t-butyldioxycarbonyl)benzophenone, 3-phenyl-5-isoxazolone, 2-mercapto benzimidazole, bis(2,4,5-triphenyl)imidazole, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one (Product name: Irgacure 651 / Manufacturer: BASF), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl -ketone (product name: Irgacure 184 / manufacturer: BASF), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1 (product name: Irgacure 369 / manufacturer: BASF), and bis(η5-2, 4-cyclopentadiene-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrole-1-yl)-phenyl)titanium (Product name: Irgacure 784 Manufacturer: BASF), etc.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광양이온 중합 개시제로는, 디아조늄염(diazonium salt), 설포늄염(sulfonium salt), 또는 요오드늄(iodonium salt)을 들 수 있고, 예를 들면 술폰산 에스테르, 이미드 술포 네이트, 디알킬-4-히드록시 술포늄 염, 아릴 술폰산-p-니트로 벤질 에스테르, 실라놀-알루미늄 착물, (η6- 벤젠) (η5-시클로 펜타디에닐)철 (II) 등을 들 수 있다. 또한, 벤조인 토실레이트, 2,5-디니트로 벤질 토실레이트, N- 토실프탈산 이미드 등도 들 수 있다. 상기 광양이온 중합 개시제의 보다 구체적인 예로는, Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974 및 Cyracure UVI-6990 (제조사: Dow Chemical Co. in USA)이나 Irgacure 264 및 Irgacure 250 (제조사: BASF) 또는 CIT-1682 (제조사: Nippon Soda) 등의 시판 제품을 들 수 있다According to one embodiment of the present invention, the photocationic polymerization initiator may include diazonium salt, sulfonium salt, or iodonium salt, for example, sulfonic acid ester, imide sulfonate, dialkyl-4-hydroxy sulfonium salt, aryl sulfonic acid-p-nitrobenzyl ester, silanol-aluminum complex, (η6-benzene)(η5-cyclopentadienyl)iron(II), etc. I can hear it. Additionally, benzoin tosylate, 2,5-dinitro benzyl tosylate, N-tosylphthalic acid imide, etc. are also included. More specific examples of the photocationic polymerization initiator include Cyracure UVI-6970, Cyracure UVI-6974 and Cyracure UVI-6990 (manufacturer: Dow Chemical Co. in USA), Irgacure 264 and Irgacure 250 (manufacturer: BASF), or CIT-1682. (Manufacturer: Nippon Soda).

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 포토폴리머 조성물은 일분자 (유형 I) 또는 이분자 (유형 II) 개시제를 사용할 수도 있다. 상기 자유 라디칼 광중합을 위한 일분자 (유형 I) 개시제는 3차 아민과 조합된 방향족 케톤 화합물, 예컨대 벤조페논, 알킬벤조페논, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논 (미힐러(Michler's) 케톤), 안트론 및 할로겐화 벤조페논 또는 상기 유형의 혼합물이다. 상기 이분자 (유형 II) 개시제로는 벤조인 및 그의 유도체, 벤질 케탈, 아실포스파인 옥시드, 예컨대 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스파인 옥시드, 비스아실로포스파인 옥시드, 페닐글리옥실 에스테르, 캄포퀴논, 알파-아미노알킬페논, 알파-,알파-디알콕시아세토페논, 1-[4-(페닐티오)페닐]옥탄-1,2-디온 2-(O-벤조일옥심) 및 알파-히드록시알킬페논 등을 들 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition may use a monomolecular (Type I) or bimolecular (Type II) initiator. Monomolecular (Type I) initiators for the free radical photopolymerization include aromatic ketone compounds in combination with tertiary amines, such as benzophenone, alkylbenzophenone, 4,4'-bis(dimethylamino)benzophenone (Michler's) ketones), anthrones and halogenated benzophenones or mixtures of these types. The bimolecular (Type II) initiators include benzoin and its derivatives, benzyl ketals, acylphosphine oxides such as 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bisacylophosphine oxide, phenylgly Oxyl esters, camphorquinone, alpha-aminoalkylphenone, alpha-,alpha-dialkoxyacetophenone, 1-[4-(phenylthio)phenyl]octane-1,2-dione 2-(O-benzoyloxime) and alpha -Hydroxyalkylphenone, etc. can be mentioned.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 포토폴리머 조성물은 상기 광반응성 단량체 10 중량% 이상 70 중량% 이하; 및 광개시제 0.1 중량% 이상 15 중량% 이하;를 포함할 수 있으며, 또는 상기 광반응성 단량체 20 중량% 이상 내지 60 중량% 이하; 및 광개시제 0.1 중량% 이상 10 중량% 이하;를 포함할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 상기 포토폴리머 조성물이 유기 용매를 더 포함하는 경우, 상술한 성분들의 함량은 이들 성분의 총합(유기 용매를 제외한 성분의 총합)을 기준으로 한다. According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition contains 10% by weight or more and 70% by weight or less of the photoreactive monomer; and 0.1% by weight or more and 15% by weight or less of a photoinitiator; or 20% by weight or more and 60% by weight or less of the photoreactive monomer; and a photoinitiator of 0.1% by weight or more and 10% by weight or less. As described later, when the photopolymer composition further includes an organic solvent, the content of the above-mentioned components is based on the total of these components (total of components excluding the organic solvent).

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 포토폴리머 조성물은 광감응 염료를 더 포함할 수 있다. 상기 광감응 염료는 상기 광개시제를 증감시키는 증감 색소의 역할을 한다. 구체적으로 상기 광감응 염료는 광중합체 조성물에 조사된 빛에 의하여 자극되어 모노머 및 가교 모노머의 중합을 개시하는 개시제의 역할도 함께 할 수 있다. 상기 포토폴리머 조성물은 광감응 염료 0.01 중량% 이상 30중량% 이하 또는 0.05 중량% 이상 20중량% 이하로 포함할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition may further include a photosensitive dye. The photosensitive dye serves as a sensitizing dye that sensitizes the photoinitiator. Specifically, the photosensitive dye can also serve as an initiator that initiates polymerization of monomers and crosslinking monomers by being stimulated by light irradiated to the photopolymer composition. The photopolymer composition may include 0.01 wt% to 30 wt% or 0.05 wt% to 20 wt% of photosensitive dye.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 광감응 염료는, 세라미도닌의 술포늄 유도체(sulfonium derivative), 뉴 메틸렌 블루(new methylene blue), 티오에리트로신 트리에틸암모늄(thioerythrosine triethylammonium), 6-아세틸아미노-2-메틸세라미도닌(6-acetylamino-2-methylceramidonin), 에오신(eosin), 에리트로신(erythrosine), 로즈 벵갈(rose bengal), 티오닌(thionine), 베이직 옐로우(baseic yellow), 피나시놀 클로라이드(Pinacyanol chloride), 로다민 6G(rhodamine 6G), 갈로시아닌(gallocyanine), 에틸 바이올렛(ethyl violet), 빅토리아 블루 R(Victoria blue R), 셀레스틴 블루(Celestine blue), 퀴날딘 레드(QuinaldineRed), 크리스탈 바이올렛(crystal violet), 브릴리언트 그린(Brilliant Green), 아스트라존 오렌지 G(Astrazon orange G), 다로우 레드(darrow red), 피로닌 Y(pyronin Y), 베이직 레드 29(basic red 29), 피릴륨I(pyrylium iodide), 사프라닌 O(Safranin O), 시아닌, 메틸렌 블루, 아주레 A(Azure A), 또는 이들의 2이상의 조합을 들 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the photosensitive dye is a sulfonium derivative of ceramidonin, new methylene blue, thioerythrosine triethylammonium, and 6-acetyl Amino-2-methylceramidonin (6-acetylamino-2-methylceramidonin), eosin, erythrosine, rose bengal, thionine, basic yellow, pina Pinacyanol chloride, rhodamine 6G, gallocyanine, ethyl violet, Victoria blue R, Celestine blue, quinaldine red. (QuinaldineRed), crystal violet, brilliant green, Astrazon orange G, darrow red, pyronin Y, basic red 29), pyrylium iodide, Safranin O, cyanine, methylene blue, Azure A, or a combination of two or more thereof.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 포토폴리머 조성물은 유기 용매를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 용매의 비제한적인 예를 들면 케톤류, 알코올류, 아세테이트류 및 에테르류, 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition may further include an organic solvent. Non-limiting examples of the organic solvent include ketones, alcohols, acetates, and ethers, or mixtures of two or more thereof.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 유기 용매는, 메틸에틸케논, 메틸이소부틸케톤, 아세틸아세톤 또는 이소부틸케톤 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, 또는 t-부탄올 등의 알코올류; 에틸아세테이트, i-프로필아세테이트, 또는 폴리에틸렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트 등의 아세테이트류; 테트라하이드로퓨란 또는 프로필렌글라이콜 모노메틸에테르 등의 에테르류; 또는 이들의 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the organic solvent includes ketones such as methyl ethyl canone, methyl isobutyl ketone, acetylacetone, or isobutyl ketone; Alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol, i-butanol, or t-butanol; Acetates such as ethyl acetate, i-propyl acetate, or polyethylene glycol monomethyl ether acetate; ethers such as tetrahydrofuran or propylene glycol monomethyl ether; Or a mixture of two or more types thereof may be mentioned.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기 용매는 상기 포토폴리머 조성물에 포함되는 각 성분들을 혼합하는 시기에 첨가되거나 각 성분들이 유기 용매에 분산 또는 혼합된 상태로 첨가되면서 상기 포토폴리머 조성물에 포함될 수 있다. 상기 포토폴리머 조성물 중 유기 용매의 함량이 너무 작으면, 상기 포토폴리머 조성물의 흐름성이 저하되어 최종 제조되는 필름에 줄무늬가 생기는 등 불량이 발생할 수 있다. 또한, 상기 유기 용매의 과량 첨가시 고형분 함량이 낮아져, 코팅 및 성막이 충분히 되지 않아서 필름의 물성이나 표면 특성이 저하될 수 있고, 건조 및 경화 과정에서 불량이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 포토폴리머 조성물은 포함되는 성분들의 전체 고형분의 농도가 1 중량% 내지 70 중량%, 또는 2 중량% 내지 50 중량%가 되도록 유기 용매를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the organic solvent may be added at the time of mixing each component included in the photopolymer composition, or may be included in the photopolymer composition while each component is added in a dispersed or mixed state in the organic solvent. there is. If the content of the organic solvent in the photopolymer composition is too small, the flowability of the photopolymer composition may decrease and defects such as streaks may occur in the final manufactured film. In addition, when an excessive amount of the organic solvent is added, the solid content is lowered, and coating and film formation are not sufficiently performed, which may deteriorate the physical properties or surface characteristics of the film, and defects may occur during drying and curing processes. Accordingly, the photopolymer composition may include an organic solvent so that the total solid concentration of the components included is 1% by weight to 70% by weight, or 2% by weight to 50% by weight.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 포토폴리머 조성물은 기타의 첨가제, 촉매 등을 더 포함할 수 있다. 상기 포토폴리머 조성물은 광반응성 단량체의 중합을 촉진하기 위하여 통상적으로 알려진 촉매를 포함할 수 있다. 상기 촉매의 예로는, 주석 옥타노에이트, 아연 옥타노에이트, 디부틸주석 디라우레이트, 디메틸비스[(1-옥소네오데실)옥시]스타난, 디메틸주석 디카르복실레이트, 지르코늄 비스(에틸헥사노에이트), 지르코늄 아세틸아세토네이트 또는 3차 아민, 예컨대 1,4-디아자비씨클로[2.2.2]옥탄, 디아자비씨클로노난, 디아자비씨클로운데칸, 1,1,3,3-테트라메틸구아니딘, 1,3,4,6,7,8-헥사히드로-1-메틸-2H-피리미도(1,2-a)피리미딘 등을 들 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the photopolymer composition may further include other additives, catalysts, etc. The photopolymer composition may contain a commonly known catalyst to promote polymerization of photoreactive monomers. Examples of the catalyst include tin octanoate, zinc octanoate, dibutyltin dilaurate, dimethylbis[(1-oxoneodecyl)oxy]stanane, dimethyltin dicarboxylate, and zirconium bis(ethylhexadecyl). noate), zirconium acetylacetonate or tertiary amines such as 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, diazabicyclononane, diazabicycloundecane, 1,1,3,3-tetramethylguanidine , 1,3,4,6,7,8-hexahydro-1-methyl-2H-pyrimido (1,2-a) pyrimidine, etc.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 참조빔은 상기 감광시트에 대하여 입사시킨 입사각에 대하여 소정의 각을 형성하여 연속적으로 입사시킬 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사시킴으로써, 상기 재생빔을 입사시켜 회절빔을 출사시킬 수 있는 재생빔의 재생 각도 범위를 증가시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle. Specifically, the reference beam can be continuously incident at a predetermined angle with respect to the incident angle incident on the photosensitive sheet. As described above, the reference beam is continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle, thereby increasing the reproduction angle range of the reproduction beam that can emit a diffracted beam by incident the reproduction beam.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도에서 연속적으로 입사되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 - 12 ° 이상 + 12 ° 이하, - 13 ° 이상 + 13 ° 이하, - 14 ° 이상 + 14 ° 이하, - 15 ° 이상 + 15 ° 이하, - 20 ° 이상 + 20 ° 이하 또는 - 25 ° 이상 + 25 ° 이하의 각도에서 연속적으로 입사되는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔의 입사각을 조절하여 연속적으로 입사시킴으로써, 상기 홀로그래픽 광학 소자의 재생 각도를 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at an angle of -11° or more and +11° or less based on the incident angle. Specifically, the reference beam is -12° or more and +12° or less, -13° or more and +13° or less, -14° or more and +14° or less, -15° or more and +15° or less, -20° based on the incident angle. It may be continuously incident at an angle of more than +20° or less than -25° and less than +25°. As described above, by adjusting the incident angle of the reference beam and making it continuously incident, the reproduction angle of the holographic optical element can be improved.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 재생빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도로 조사되는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 재생빔은 상기 입사각을 기준으로 - 12 ° 이상 + 12 ° 이하, - 13 ° 이상 + 13 ° 이하, - 14 ° 이상 + 14 ° 이하, - 15 ° 이상 + 15 ° 이하, - 20 ° 이상 + 20 ° 이하 또는 - 25 ° 이상 + 25 ° 이하의 각도로 조사될 수 있다. 상술한 범위에서 상기 재생빔이 조사되는 각도(조사각)을 조절함으로써, 상기 홀로그램 광학 소자의 회절효율을 향상시킬 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the reproduction beam may be irradiated at an angle of -11° or more and +11° or less based on the incident angle. Specifically, the regenerative beam is -12° or more and +12° or less, -13° or more and +13° or less, -14° or more and +14° or less, -15° or more and +15° or less, -20° based on the incident angle. It can be irradiated at an angle of more than + 20 ° or less than - 25 ° and less than + 25 °. By adjusting the angle at which the reproduction beam is irradiated (irradiation angle) within the above-mentioned range, the diffraction efficiency of the holographic optical element can be improved.

본 발명의 일 실시상태는 감광시트의 일측에 참조빔을 소정의 입사각으로 입사시키고 상기 감광시트의 타측에 물체빔을 입사시키는 단계; 및 상기 참조빔과 상기 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트에 기록하는 단계;를 포함하며, 상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인, 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법을 제공한다.One embodiment of the present invention includes the steps of incident a reference beam at a predetermined angle of incidence on one side of the photosensitive sheet and incident an object beam on the other side of the photosensitive sheet; and recording an interference pattern caused by interference between the reference beam and the object beam on the photosensitive sheet, wherein the diffraction efficiency of the diffracted beam for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle is 30. % or more, and provides a method for manufacturing a holographic optical element.

본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법은 용이하게 회절효율을 향상시키며 단순한 방법으로 광학 소자를 제조할 수 있다.The method for manufacturing a holographic optical element according to an embodiment of the present invention can easily improve diffraction efficiency and manufacture the optical element in a simple method.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 감광시트의 일측에 참조빔을 소정의 입사각으로 입사시키고 상기 감광시트의 타측에 물체빔을 입사시키는 단계를 포함한다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔과 물체빔을 감광시트에 입사시킴으로써, 상기 감광시트 내에 간섭패턴을 효율적으로 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, it includes the step of incident a reference beam at a predetermined angle of incidence on one side of the photosensitive sheet and incident an object beam on the other side of the photosensitive sheet. As described above, by making the reference beam and the object beam incident on the photosensitive sheet, the interference pattern within the photosensitive sheet can be efficiently improved.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔과 상기 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트에 기록하는 단계를 포함한다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔과 상기 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트에 기록함으로써, 상기 홀로그래픽 광학 소자의 회절효율을 향상시키는 동시에 재생 각도 범위를 증가시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the method includes recording an interference pattern caused by interference between the reference beam and the object beam on the photosensitive sheet. As described above, by recording an interference pattern caused by interference between the reference beam and the object beam on the photosensitive sheet, the diffraction efficiency of the holographic optical element can be improved and the reproduction angle range can be increased.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사시킴으로써, 상기 재생빔을 입사시켜 회절빔을 출사시킬 수 있는 재생빔의 재생 각도 범위를 증가시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reference beam may be continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle. As described above, the reference beam is continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle, thereby increasing the reproduction angle range of the reproduction beam that can emit a diffracted beam by incident the reproduction beam.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 간섭패턴이 기록된 감광시트를 가시광선 내지 자외선 영역의 파장을 갖는 광을 조사하여 표백 (bleaching)하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 패턴이 기록된 감광시트를 표백하는 단계를 포함함으로써, 감광시트에 포함된 포토폴리머 수지 내에 반응하지 않은 광반응성 단량체의 반응을 완결시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the method may further include bleaching the photosensitive sheet on which the interference pattern is recorded by irradiating light having a wavelength in the visible to ultraviolet range. As described above, by including the step of bleaching the photosensitive sheet on which the pattern is recorded, the reaction of unreacted photoreactive monomers in the photopolymer resin contained in the photosensitive sheet can be completed.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 표백하는 단계의 조사되는 광의 파장은 가시광선 영역 또는 자외선 영역일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 표백하는 단계의 조사되는 광의 파장을 조절함으로써, 상기 포토폴리머 수지 내에 반응하지 않은 광반응성 단량체의 반응을 효과적으로 완결시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the wavelength of light irradiated in the bleaching step may be the visible light region or the ultraviolet light region. As described above, by adjusting the wavelength of light irradiated in the bleaching step, the reaction of unreacted photoreactive monomers in the photopolymer resin can be effectively completed.

본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 표백하는 단계 이후 상기 감광시트를 추가경화하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 경화는 열경화 또는 광경화일 수 있다. 상술한 것과 같이 상기 포토폴리머 수지를 추가 경화함으로써, 상기 포토폴리머에 기록된 간섭패턴을 더욱 고정시켜 고온 내구성을 향상시킬 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of additionally curing the photosensitive sheet may be included after the bleaching step. The curing may be thermal curing or photo curing. By additionally curing the photopolymer resin as described above, high-temperature durability can be improved by further fixing the interference pattern recorded on the photopolymer.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the embodiments according to the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. The embodiments of this specification are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

도 2는 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 제조방법에서 참조빔의 입사각을 나타낸 모식도이다. 구체적으로 도 2를 참고하면 상기 참조빔(RB)을 상기 감광시트(101)의 일면에 소정의 입사각(θi)으로 조사하는 동시에 상기 참조빔(RB)이 입사되는 감광시트(101) 일면의 반대면으로 물체빔(OB)를 입사시킨다. 이후 상기 참조빔(RB)을 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 회전시키고 상기 상기 참조빔(RB)과 상기 물체빔(OB)의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트(101)에 기록시킨다.Figure 2 is a schematic diagram showing the angle of incidence of a reference beam in the method of manufacturing a holographic optical element according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, referring to FIG. 2, the reference beam (RB) is irradiated to one surface of the photosensitive sheet 101 at a predetermined angle of incidence (θ i ), and at the same time, the one surface of the photosensitive sheet 101 on which the reference beam (RB) is incident. An object beam (OB) is incident on the opposite side. Thereafter, the reference beam (RB) is rotated at a predetermined angle based on the incident angle, and an interference pattern caused by interference between the reference beam (RB) and the object beam (OB) is recorded on the photosensitive sheet 101. Let's do it.

도 3은 본 발명의 일 실시상태에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생빔(PB) 및 회절빔(DB)을 나타낸 모식도이다. 도 3을 참고하면, 상기 참조빔(RB)이 특정한 값인 입사각(θi)이 아닌 소정의 범위인 입사각(θi)으로 감광시트(101)에 입사되어 간섭패턴이 기록됨으로써, 재생빔(PB)이 넓은 범위의 각도로 조사되더라도 회절빔(DB)이 출사될 수 있다. Figure 3 is a schematic diagram showing a reproduction beam (PB) and a diffraction beam (DB) of a holographic optical device according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the reference beam RB is incident on the photosensitive sheet 101 at an incident angle θ i that is a predetermined range rather than an incident angle θ i , which is a specific value, and an interference pattern is recorded, thereby recording the reproduction beam PB . ) Even if the beam is irradiated at a wide range of angles, a diffraction beam (DB) may be emitted.

도 4는 비교예에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생 작동 각도를 나타낸 그래프이다. 상기 비교예는 감광시트의 일면에 입사각이 0 °인 참조빔을 이용하고 상기 참조빔이 입사된 감광시트의 일면의 반대면에 입사각이 50 °인 물체빔을 이용하여 간섭패턴을 감광시트에 기록하였으며, 감광시트의 일면에 입사각이 0 °인 재생빔을 조사하는 경우 상기 참조빔이 입사된 감광시트의 일면과 회절각도가 50 °인 회절빔이 재생되도록 기록한 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다. 이후 상기 비교예에 재생빔의 조사각을 변화시키며 회절효율을 측정하였다. 도 4를 참고하면, 종래기술의 홀로그래픽 광학 소자인 비교예는 -3.5 ° 내지 +3.5 °에서 회절효율이 30% 이상인 것을 확인하였다. Figure 4 is a graph showing the reproduction operation angle of a holographic optical element according to a comparative example. In the comparative example, an interference pattern was recorded on the photosensitive sheet by using a reference beam with an incident angle of 0° on one side of the photosensitive sheet and by using an object beam with an incident angle of 50° on the opposite side of the side of the photosensitive sheet on which the reference beam was incident. A holographic optical element was manufactured in which, when a reproduction beam with an incident angle of 0° is irradiated on one side of a photosensitive sheet, a diffraction beam with a diffraction angle of 50° is reproduced with respect to one side of the photosensitive sheet on which the reference beam is incident. Afterwards, the diffraction efficiency was measured by changing the irradiation angle of the regenerative beam in the comparative example. Referring to Figure 4, it was confirmed that the comparative example, which is a holographic optical device of the prior art, had a diffraction efficiency of more than 30% from -3.5 ° to +3.5 °.

도 5는 실시예에 따른 홀로그래픽 광학 소자의 재생 작동 각도를 나타낸 그래프이다. 상기 실시예는 감광시트의 일면에 입사각이 0 °인 참조빔을 이용하고 상기 참조빔이 입사된 감광시트의 일면의 반대면에 입사각이 50 °인 물체빔을 이용하여 간섭패턴을 형성하는 동시에 상기 참조빔을 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 형성하도록 연속적으로 입사시킴으로써 상기 간섭패턴을 감광시트에 기록함으로써, 감광시트의 일면에 입사각이 0 °인 재생빔을 조사하는 경우 상기 참조빔이 입사된 감광시트의 일면과 회절각도가 50 °인 회절빔이 재생되도록 기록한 홀로그래픽 광학 소자를 제조하였다. 이후 상기 실시예에 재생빔의 조사각을 변화시키며 회절효율을 측정하였다. 도 5를 참고하면, 종래기술의 홀로그래픽 광학 소자인 비교예는 -11 ° 내지 +11 °에서 회절효율이 30% 이상인 것을 확인하였다.Figure 5 is a graph showing the reproduction operation angle of a holographic optical element according to an embodiment. In the above embodiment, an interference pattern is formed using a reference beam with an incident angle of 0° on one side of the photosensitive sheet and an object beam with an incident angle of 50° on the opposite side of the side of the photosensitive sheet on which the reference beam is incident. The interference pattern is recorded on the photosensitive sheet by continuously irradiating the reference beam to form a predetermined angle based on the incident angle, so that when a reproduction beam with an incident angle of 0° is irradiated on one side of the photosensitive sheet, the reference beam is incident. A holographic optical device was manufactured in which a diffraction beam with a diffraction angle of 50° was recorded on one side of a photosensitive sheet. Afterwards, the diffraction efficiency was measured by changing the irradiation angle of the reproduction beam in the above example. Referring to Figure 5, it was confirmed that the comparative example, which is a holographic optical device of the prior art, had a diffraction efficiency of more than 30% from -11 ° to +11 °.

상기 실시예와 상기 비교예를 참조하면, 재생빔을 조사하였을 때 회절효율은 유사하지만, 홀로그래픽 광학 소자의 재생 각도는 현저하게 증가함으로 확인하였다.Referring to the above example and the comparative example, it was confirmed that when irradiated with a reproduction beam, the diffraction efficiency was similar, but the reproduction angle of the holographic optical element significantly increased.

따라서, 본 발명에 따르면 상기 참조빔의 입사각을 연속적으로 변화시켜 재생패턴을 감광시트에 기록함으로써, 회절빔의 회절효율을 향상시키며, 재생 각도를 증가시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention, the diffraction efficiency of the diffracted beam can be improved and the reproduction angle can be increased by continuously changing the incident angle of the reference beam and recording the reproduction pattern on the photosensitive sheet.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.Although the present invention has been described in terms of limited embodiments in the above, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the patent claims described below will be understood by those skilled in the art in the technical field to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equality.

1O: 종래의 홀로그래픽 광학 소자
100: 홀로그래픽 광학 소자
101: 감광시트
PB: 재생빔
DB: 회절빔
RB: 참조빔
OB: 물체빔
θi: 참조빔의 입사각
1O: Conventional holographic optical element
100: Holographic optical element
101: Photosensitive sheet
PB: Playback beam
DB: diffracted beam
RB: reference beam
OB: object beam
θ i : Incident angle of reference beam

Claims (7)

감광시트의 일측에 소정의 입사각으로 입사된 참조빔 및 상기 감광시트의 타측에 입사된 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴이 기록된 홀로그래픽 광학 소자로서,
상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인,
홀로그래픽 광학 소자.
A holographic optical element in which an interference pattern is recorded due to the interference phenomenon of a reference beam incident on one side of a photosensitive sheet at a predetermined angle of incidence and an object beam incident on the other side of the photosensitive sheet,
The diffraction efficiency of the diffracted beam for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle is 30% or more,
Holographic optical device.
청구항 1에 있어서,
상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것인,
홀로그래픽 광학 소자.
In claim 1,
The reference beam is continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle,
Holographic optical device.
청구항 2에 있어서,
상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도를 형성하여 연속적으로 입사되는 것인,
홀로그래픽 광학 소자.
In claim 2,
The reference beam is continuously incident at an angle of -11° or more and +11° or less based on the incident angle,
Holographic optical device.
청구항 1에 있어서,
상기 재생빔은 상기 입사각을 기준으로 - 11 ° 이상 + 11 ° 이하의 각도를 형성하여 조사되는 것인,
홀로그래픽 광학 소자.
In claim 1,
The reproduction beam is irradiated at an angle of -11 ° or more and +11 ° or less based on the incident angle,
Holographic optical device.
감광시트의 일측에 참조빔을 소정의 입사각으로 입사시키고 상기 감광시트의 타측에 물체빔을 입사시키는 단계; 및
상기 참조빔과 상기 물체빔의 간섭현상에 의한 간섭패턴을 상기 감광시트에 기록하는 단계;를 포함하며,
상기 입사각에 대해서 소정의 각을 이루어 조사된 재생빔에 대한 회절빔의 회절효율이 30% 이상인 것인,
홀로그래픽 광학 소자의 제조방법.
making a reference beam incident on one side of the photosensitive sheet at a predetermined angle of incidence and making an object beam incident on the other side of the photosensitive sheet; and
It includes recording an interference pattern caused by interference between the reference beam and the object beam on the photosensitive sheet,
The diffraction efficiency of the diffracted beam for the reproduction beam irradiated at a predetermined angle with respect to the incident angle is 30% or more,
Method for manufacturing holographic optical elements.
청구항 5에 있어서,
상기 참조빔은 상기 입사각을 기준으로 소정의 각을 이루어 연속적으로 입사되는 것인,
홀로그래픽 광학 소자의 제조방법.
In claim 5,
The reference beam is continuously incident at a predetermined angle based on the incident angle,
Method for manufacturing holographic optical elements.
청구항 5에 있어서,
상기 간섭패턴이 기록된 감광시트를 가시광선 내지 자외선 영역의 파장을 갖는 광을 조사하여 표백하는 단계;를 더 포함하는 것인,
홀로그래픽 광학 소자의 제조방법.
In claim 5,
Further comprising the step of bleaching the photosensitive sheet on which the interference pattern is recorded by irradiating light having a wavelength in the visible to ultraviolet range.
Method for manufacturing holographic optical elements.
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