JP2011227338A - Hologram sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、新規なホログラムシート、特に、位相ホログラムを呈するレリーフホログラムのレリーフ位置に、蛍光および／又は燐光（以後、まとめて「蛍光」と称す。）発光するエレクトロルミネッセンス素子薄膜を配した蛍光発光型のホログラムシートに関するものである。
本明細書において、配合を示す「部」は質量基準である。また、「ホログラム」はホログラムと、回折格子などの光回折性機能を有するものも含む。
The present invention provides a novel hologram sheet, in particular, a fluorescent light emission in which an electroluminescence element thin film that emits fluorescence and / or phosphorescence (hereinafter collectively referred to as “fluorescence”) is disposed at the relief position of a relief hologram that exhibits a phase hologram. The present invention relates to a type hologram sheet.
In the present specification, “part” indicating the formulation is based on mass. The “hologram” includes a hologram and a hologram having a light diffractive function such as a diffraction grating.
（主なる用途）
本発明のホログラムシートの主なる用途としては、ホログラムそのものを装飾用として用いる美術・工芸品分野や商業用分野があるが、それにとどまらず、偽造防止分野に使用されるホログラムシートであって、具体的には、クレジットカード等の偽造されて使用されると、カード保持者やカード会社等に損害を与え得るもの、運転免許証、社員証、会員証等の身分証明書、入学試験用の受験票、パスポート等、紙幣、商品券、ポイントカード、株券、証券、抽選券、馬券、預金通帳、乗車券、通行券、航空券、種々の催事の入場券、遊戯券、交通機関や公衆電話用のプリペイドカード等がある。
これらはいずれも、経済的、もしくは社会的な価値を有する情報を保持した情報記録体であり、偽造による損害を防止する目的で、記録体そのものの真正性を識別できる機能を有することが望まれる。
(Main applications)
The main use of the hologram sheet of the present invention is in the art / craft field and commercial field using the hologram itself for decoration, but is not limited to this, and is a hologram sheet used in the counterfeit prevention field. In particular, credit cards and other counterfeited products that can damage cardholders and card companies, driver's licenses, employee ID cards, ID cards such as membership cards, and entrance examinations For tickets, passports, banknotes, gift certificates, point cards, stock certificates, securities, lottery tickets, horse tickets, bank passbooks, boarding tickets, toll tickets, air tickets, tickets for various events, play tickets, transportation and public telephones There are prepaid cards.
Each of these is an information recording body that holds information having economic or social value, and it is desirable to have a function that can identify the authenticity of the recording body for the purpose of preventing damage caused by forgery. .
また、これら情報記録体以外であっても、高額商品、例えば、高級腕時計、高級皮革製品、貴金属製品、もしくは宝飾品等の、しばしば、高級ブランド品と言われるもの、または、それら高額商品の収納箱やケース等も偽造され得るものである。また、量産品でも有名ブランドのもの、例えば、オーディオ製品、電化製品等、または、それらに吊り下げられるタグも、偽造の対象となりやすい。
さらに、著作物である音楽ソフト、映像ソフト、コンピュータソフト、もしくはゲームソフト等が記録された記憶体、またはそれらのケース等も、やはり偽造の対象となり得る。また、プリンター用のトナー、用紙など、交換する備品を純正材料に限定している製品などにも、偽造による損害を防止する目的で、そのものの真正性を識別できる機能を有することが望まれる。
In addition to these information recording media, expensive products such as luxury watches, luxury leather products, precious metal products, jewelry, etc., often referred to as luxury brand products, or storage of such expensive products. Boxes and cases can also be forged. In addition, mass-produced products of famous brands, such as audio products, electrical appliances, etc., or tags that are hung on them are also subject to forgery.
Furthermore, a storage body in which music software, video software, computer software, game software, or the like, which is a copyrighted work, or cases thereof can also be forged. In addition, it is desirable that products such as printer toner, paper, and the like in which supplies to be replaced are limited to genuine materials have a function of identifying their authenticity for the purpose of preventing damage caused by forgery.
（背景技術）
従来、情報記録体や上記した種々の物品（総称して、真正性識別対象物と言う。）の偽造を防止する目的で、その構造の精密さから、製造上の困難性を有すると言われるホログラムを真正性の識別可能なものとして適用することが多く行なわれている。しかしながら、ホログラムの製造方法自体は知られており、その方法により精密な加工を施すことができることから、ホログラムが単に目視による判定だけのものであるときは、真正なホログラムと偽造されたホログラムとの区別は困難である。
これらの真正性識別対象物、特にラベル形態や転写形態にてホログラム画像を施された物品は、ホログラム画像の目視確認という真正性識別のみでなく、新たな真正性識別方法を用いてその対象物の真正性を識別する必要が生じている。
(Background technology)
Conventionally, for the purpose of preventing counterfeiting of information recording bodies and various articles described above (collectively referred to as authenticity identification objects), it is said that they have manufacturing difficulties due to the precision of their structures. In many cases, holograms are applied as authenticity distinguishable. However, since the hologram manufacturing method itself is known and can be precisely processed by that method, when the hologram is merely for visual judgment, there is no difference between a genuine hologram and a forged hologram. It is difficult to distinguish.
These authentic identification objects, in particular, articles that have been subjected to hologram images in a label form or transfer form, are not only used for authentic identification of visual confirmation of hologram images, but also by using a new authenticity identification method. There is a need to identify the authenticity of.
（先行技術）
これらの要求に応えるため、ホログラムに積層して、入射した光の内、左回り偏光もしくは、右回り偏光のいずれか一方の光のみを反射する光選択反射層を有するホログラムシートが提案された。（例えば、特許文献１参照。）
この光選択反射層として、コレステリック液晶を使用し、偏光版等を用いて確認する方法で偽造防止性を高めている。
しかしながら、特許文献１の記載にあるように、ホログラム形成層上の反射性薄膜層の反射率が高いため、コレステリック液晶層で反射されず透過した光（選択的反射光の補色光）が、この反射性薄膜層で反射し、再びコレステリック液晶層へ戻る（以下戻り光とする）ことにより、この戻り光が、コレステリック液晶を観察する際のノイズ成分となって、選択的反射光に付加・混在し、液晶本来の色調とならず、視認・識別することすら難しくなっていた。
(Prior art)
In order to meet these requirements, there has been proposed a hologram sheet having a light selective reflection layer that is laminated on a hologram and reflects only one of the left-handed polarized light and the right-handed polarized light among the incident light. (For example, refer to Patent Document 1.)
As this light selective reflection layer, cholesteric liquid crystal is used, and the anti-counterfeiting property is enhanced by a method of confirming using a polarizing plate or the like.
However, as described in Patent Document 1, since the reflectance of the reflective thin film layer on the hologram forming layer is high, the light that is transmitted without being reflected by the cholesteric liquid crystal layer (complementary light of selective reflected light) Reflecting on the reflective thin film layer and returning to the cholesteric liquid crystal layer again (hereinafter referred to as return light), this return light becomes a noise component when observing the cholesteric liquid crystal and is added to and mixed with the selectively reflected light. However, the color tone was not the original color of the liquid crystal, and it was even difficult to see and identify.
また、コレステリック液晶材料そのものが高価であり、その液晶性能を引き出すためには液晶層に接して、配向膜の形成が不可欠であって煩雑であり、さらには、コレステリック液晶の光散乱性により、ホログラム画像を再生する光がその液晶層を通過するときに画像にボケ・歪みを生じる等の問題があった。
このため、コレステリック液晶層の光散乱性を抑えたり、コレステリック液晶層そのものを薄くする等の工夫が考えられたが、コレステリック液晶層の光散乱性を抑えるために屈折率差を小さくしたり、コレステリック液晶層を薄くしたりすると、上記した光選択反射層としての機能が低下してしまい、ホログラム画像の鮮明性と偽造防止性能を確保する最適な条件を得ることが難しいという欠点を有していた。
In addition, the cholesteric liquid crystal material itself is expensive, and in order to bring out the liquid crystal performance, it is indispensable to form an alignment film in contact with the liquid crystal layer. Furthermore, due to the light scattering property of the cholesteric liquid crystal, the hologram There have been problems such as blurring and distortion of the image when light for reproducing the image passes through the liquid crystal layer.
For this reason, it has been devised to suppress the light scattering property of the cholesteric liquid crystal layer or to make the cholesteric liquid crystal layer itself thin. However, in order to suppress the light scattering property of the cholesteric liquid crystal layer, the refractive index difference is reduced, When the liquid crystal layer is made thin, the function as the light selective reflection layer described above is deteriorated, and it has a drawback that it is difficult to obtain optimum conditions for ensuring the clarity and anti-counterfeit performance of the hologram image. .
そこで、本発明はこのような問題点を解消するためになされたものである。その目的は、位相ホログラムのホログラム形成層、すなわちホログラムレリーフに接するようにエレクトロルミネッセンス素子層を設け、電圧を印加したとき、所定の波長で光るホログラムを視認することができる新規なホログラムシートを提供することである。さらに、このようなホログラムシートはこれまでに存在しないため、新規な装飾性及び、これを応用する偽造防止性を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such problems. The purpose is to provide a novel hologram sheet in which an electroluminescence element layer is provided so as to be in contact with a hologram forming layer of a phase hologram, that is, a hologram relief, and a hologram that emits light at a predetermined wavelength can be visually recognized when a voltage is applied. That is. Furthermore, since such a hologram sheet has not existed so far, it is to provide a novel decorative property and an anti-counterfeit property to which this is applied.
上記の課題を解決するために、
本発明のホログラムシートの第１の態様は、
透明基材の一方の面に、２ステップレインボーホログラム画像に対応したホログラムレリーフを有する透明樹脂層、及び、前記ホログラムレリーフに接するように、且つ追従するようにエレクトロルミネッセンス素子層が設けられていることを特徴とするものである。
上記第１の態様のホログラムシートによれば、
透明基材の一方の面に、２ステップレインボーホログラム画像に対応したホログラムレリーフを有する透明樹脂層、及び、前記ホログラムレリーフに接するように、且つ追従するようにエレクトロルミネッセンス素子層が設けられていることを特徴とするホログラムシートを提供することができる。
本発明のホログラムシートの第２の態様は、
前記エレクトロルミネッセンス素子層は、その発光側が前記ホログラムレリーフに接していることを特徴とするものである。
上記第２の態様のホログラムシートによれば、
前記エレクトロルミネッセンス素子層は、その発光側が前記ホログラムレリーフに接していることを特徴とする請求項１に記載のホログラムシートを提供することができる。
本発明のホログラムシートの第３の態様は、
前記エレクトロルミネッセンス素子層の厚さは、０．０１μｍ〜２．０μｍであることを特徴とするものである。
上記第３の態様のホログラムシートによれば、
前記エレクトロルミネッセンス素子層の厚さは、０．０１μｍ〜２．０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載のホログラムシートを提供することができる。
ホログラム画像を再生する干渉縞や回折格子群が、ホログラムレリーフとして、透明樹脂層面上に略一平面として形成されており、このレリーフ上に、且つ、このレリーフに追従して均一な厚さでエレクトロルミネッセンス素子層が設けられている。ここで、エレクトロルミネッセンス素子層は、そのレリーフ全面を覆うように設けてもよいし、部分的に覆うように設けてもよい。
ホログラムレリーフは、位相ホログラムとしての位相差を、レリーフ形状に現しているが、この位相差を有するレリーフ形状に追従して（沿って）、薄膜であるエレクトロルミネッセンス素子層が設けられることにより、エレクトロルミネッセンス素子層そのものが、ホログラムレリーフ形状を形作り（特に、その素子の中で光を発する発光層がそのレリーフ形状を形作り）、そのエレクトロルミネッセンス素子層が発する（放射する）光が、上記位相差を含むことになる。
To solve the above problem,
The first aspect of the hologram sheet of the present invention is:
A transparent resin layer having a hologram relief corresponding to a two-step rainbow hologram image and an electroluminescence element layer so as to be in contact with and follow the hologram relief are provided on one surface of the transparent substrate. It is characterized by.
According to the hologram sheet of the first aspect,
A transparent resin layer having a hologram relief corresponding to a two-step rainbow hologram image and an electroluminescence element layer so as to be in contact with and follow the hologram relief are provided on one surface of the transparent substrate. Can be provided.
The second aspect of the hologram sheet of the present invention is:
The electroluminescence element layer has a light emitting side in contact with the hologram relief.
According to the hologram sheet of the second aspect,
2. The hologram sheet according to claim 1, wherein the electroluminescence element layer has a light emitting side in contact with the hologram relief.
The third aspect of the hologram sheet of the present invention is:
The electroluminescence element layer has a thickness of 0.01 μm to 2.0 μm.
According to the hologram sheet of the third aspect,
3. The hologram sheet according to claim 1, wherein a thickness of the electroluminescence element layer is 0.01 μm to 2.0 μm.
Interference fringes and diffraction grating groups for reproducing a hologram image are formed as a hologram relief on a surface of the transparent resin layer as a substantially flat surface, and an electroconductive film having a uniform thickness follows the relief and follows this relief. A luminescence element layer is provided. Here, the electroluminescence element layer may be provided so as to cover the entire relief surface, or may be provided so as to partially cover the relief layer.
The hologram relief shows a phase difference as a phase hologram in a relief shape, but follows (along) the relief shape having this phase difference, and an electroluminescence element layer which is a thin film is provided to provide electroreduction. The luminescence element layer itself forms a hologram relief shape (in particular, the light emitting layer that emits light within the element forms the relief shape), and the light emitted (radiated) by the electroluminescence element layer exhibits the above phase difference. Will be included.
これは、レリーフホログラムを再生する場合に、そのレリーフホログラムを所定の照明光で照明した際に、そのレリーフホログラム面上のあらゆる点（場所）で生じるホイヘンスの２次波に対し、本発明のホログラムシートの場合においては、この２次波に相当するものが、ホログラムレリーフ面に配されたエレクトロルミネッセンス素子層の発光光であり、この光がその役目を担い、ホログラム画像に対応したホログラムレリーフが有する位相差を含んで発光光を観察者側に届けるものである。
すなわち、この発光光が、ホログラムレリーフ面上の空間において干渉現象を起こし、その結果、所定の方向に所定のホログラム再生像を発現する。
エレクトロルミネッセンスとは、電場のエネルギーによって、蛍光物質等が発光する現象であって、面光源を得ることが可能であり、大別して、有機エレクトロルミネッセンスと、無機エレクトロルミネッセンスとがある。
有機エレクトロルミネッセンスは、電流を流すと発光する性質を有する有機物質を用いた発光現象のことであり、ベースとなる層に有機物質を挟み込んだ構造をしている。
その層間に電流を流すことで、その有機物質の分子が励起され発光する仕組みとなっている。
代表的な層構成は、／陽極（透明導電層）／ホール輸送層／有機物質層／電子輸送層／陰極（導電性反射層）からなり、陽極側から発光光が出る。
すなわち、薄膜で形成された有機エレクトロルミネッセンス素子は、陰極（陰極層）から電子輸送層を経て有機物質層に到達した電子と、陽極からホール輸送層を経て有機物質層に到達した正孔とを再結合させることにより生じた HYPERLINK "http://www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90" \o "励起子" 励起子（エキシトン）によって発光する。
This is because when reproducing a relief hologram, when the relief hologram is illuminated with predetermined illumination light, the hologram of the present invention is applied to Huygens secondary waves generated at every point (location) on the relief hologram surface. In the case of a sheet, what corresponds to the secondary wave is the light emitted from the electroluminescence element layer disposed on the hologram relief surface, and this light plays a role in the hologram relief corresponding to the hologram image. The emitted light including the phase difference is delivered to the observer side.
That is, the emitted light causes an interference phenomenon in the space on the hologram relief surface, and as a result, a predetermined hologram reproduction image is developed in a predetermined direction.
Electroluminescence is a phenomenon in which a fluorescent substance or the like emits light by the energy of an electric field, and a surface light source can be obtained. Broadly speaking, there are organic electroluminescence and inorganic electroluminescence.
Organic electroluminescence is a light emission phenomenon using an organic substance having a property of emitting light when an electric current is passed, and has a structure in which an organic substance is sandwiched between layers serving as a base.
By passing a current between the layers, molecules of the organic substance are excited to emit light.
A typical layer structure consists of / anode (transparent conductive layer) / hole transport layer / organic material layer / electron transport layer / cathode (conductive reflective layer), and emitted light is emitted from the anode side.
In other words, an organic electroluminescence device formed of a thin film has an electron that has reached the organic material layer from the cathode (cathode layer) through the electron transport layer and a hole that has reached the organic material layer from the anode through the hole transport layer. HYPERLINK "http://www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90" \ o "exciton" exciton (exciton) ).
つまり、その再結合の際に発生するエネルギーにより有機物質の分子等を励起し、励起状態から、再び、基底状態へ戻るときに、蛍光（燐光を含む。）発光等が起こる。
蛍光発光の原理は、図１に示すジャブロンスキー図にあるように、その有機物質（複数の物質の複合系を含む。）の分子等の基底状態（Ｓ０：一重項状態）からエネルギー吸収によって第一（Ｓ１）、第二（Ｓ２）、第三励起状態（Ｓ３）・・・のどれかの振動状態に励起された有機物質の分子等が、無放射過程で非常に速やかに緩和してＳ１の電子励起状態に移るか、あるいは項間交差によって三重項状態（Ｔ１、Ｔ２）へ移る。
Ｓ１の最低振動状態になった蛍光体は、無放射過程によるか蛍光を発して基底状態に戻り、三重項状態になった分子は、無放射過程によるか、燐光を発して基底状態に戻る。
励起しても光に上手く利用できないエネルギーは無放射失活（熱失活）する。
一重項同士の遷移は瞬間的に起こるため、蛍光の半減期は１０-4ｓｅｃ以下と短いものである。遷移に要する時間は、１０-15ｓｅｃで励起が起こり、その後１０-9〜１０-7ｓｅｃで蛍光発光が起こるとされている。
一方、三重項から一重項への遷移はスピン変化禁止により禁制遷移となり自発的放出が起こりにくいので、燐光の半減期は大きく、秒単位のものもある。
基底状態に戻る際に光を発するか否か、光の強度が強いか弱いか、蛍光寿命が長いか短いかは、その有機物質の分子等の分子構造や分子等の置かれた環境に大きく依存する。
有機物質の分子等の放出光の波長分布を発光スペクトルといい、発光スペクトルは発光の波長に対し相対的な発光強度をプロットして作成される。発光スペクトルに示される波長（エネルギー）は一次励起状態の最低振動エネルギー準位から基底状態の優先的な振動エネルギー準位までのエネルギー差と等しくなる。
That is, when an organic substance molecule or the like is excited by the energy generated during the recombination and returns to the ground state from the excited state, fluorescence (including phosphorescence) emission or the like occurs.
As shown in the Jablonski diagram shown in FIG. 1, the principle of fluorescence emission is first absorbed by energy absorption from the ground state (S0: singlet state) of the organic substance (including a complex system of a plurality of substances). The molecules of the organic substance excited in one of the vibration states of one (S1), the second (S2), the third excited state (S3),... Or the triplet state (T1, T2) by intersystem crossing.
The phosphor in the lowest vibration state of S1 returns to the ground state by a non-radiation process or emits fluorescence, and the molecule in the triplet state returns to the ground state by phosphorescence or by phosphorescence.
Energy that cannot be used well for light even when excited is non-radiatively deactivated (thermally deactivated).
Since the transition between singlets occurs instantaneously, the half-life of fluorescence is as short as 10 −4 sec or less. The time required for the transition is said to be excited at 10 −15 sec and then to emit fluorescence at 10 −9 to 10 −7 sec.
On the other hand, the transition from triplet to singlet is a forbidden transition due to the prohibition of spin change, and spontaneous emission is less likely to occur. Therefore, the half-life of phosphorescence is large, and there are some in seconds.
Whether or not light is emitted when returning to the ground state, whether the light intensity is strong or weak, and whether the fluorescence lifetime is long or short depends greatly on the molecular structure of the organic substance molecule and the environment in which the molecule is placed. To do.
The wavelength distribution of emitted light such as molecules of an organic substance is called an emission spectrum, and the emission spectrum is created by plotting the emission intensity relative to the emission wavelength. The wavelength (energy) shown in the emission spectrum is equal to the energy difference from the lowest vibration energy level in the primary excited state to the preferential vibration energy level in the ground state.
無機エレクトロルミネッセンスとは、物質に電界を印加したときに発光する物理現象であり、その機構は、固体である HYPERLINK "http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E6%A9%9F%E5%8C%96%E5%90%88%E7%89%A9" \o "無機化合物" 無機化合物の蛍光体（発光層）に電圧を印加するとその固体内にあらかじめ存在する電子、あるいは電極から注入された電子が高電界によって加速され、発光中心に衝突してこれを励起し、そのとき生じた電子と正孔が再結合することによって発光するというものである。外部から電流によって注入された電子と正孔の再結合によって発光する有機ELとは、励起の点で異なる。
すなわち、薄膜で形成された無機エレクトロルミネッセンス素子は、二重絶縁構造を有しており、この構造に電界を印加することにより発光が起こる。
発光層の構成形態から「分散型」と「薄膜型」の２種類に分けられ、分散型は、強誘電体粉末を有機バインダーに分散させた絶縁層と蛍光体粉末を有機バインダーに分散させた発光層とを積層させて、透明電極と背面電極で挟んだ構造であり、その代表的な構成は、／透明電極／絶縁層／発光層／背面電極／、若しくは、／透明電極／絶縁層／発光層／絶縁層／背面電極／である。
薄膜型は、薄膜電極付き基板上に薄膜蛍光体からなる発光層と絶縁層を積層させ、電極を付けた構造であって、スパッタリング法や真空蒸着法等の薄膜形成方法を用いて層を形成する。その代表的な構成は、分散型と同様である。
いずれも、透明電極側から、発光光が出る。
Inorganic electroluminescence is a physical phenomenon that emits light when an electric field is applied to a substance. The mechanism is HYPERLINK "http://en.wikipedia.org/wiki/%E7%84%A1%E6" % A9% 9F% E5% 8C% 96% E5% 90% 88% E7% 89% A9 "\ o" Inorganic compounds "Pre-existing in the solid when a voltage is applied to an inorganic compound phosphor (emission layer) The electrons or the electrons injected from the electrodes are accelerated by a high electric field, collide with the light emission center and excite it, and the generated electrons and holes recombine to emit light. It differs from an organic EL that emits light by recombination of electrons and holes injected by an electric current from the outside in terms of excitation.
That is, an inorganic electroluminescent element formed of a thin film has a double insulation structure, and light emission occurs when an electric field is applied to this structure.
The configuration of the light emitting layer is divided into “dispersion type” and “thin film type”. In the dispersion type, an insulating layer in which a ferroelectric powder is dispersed in an organic binder and a phosphor powder are dispersed in the organic binder. The light emitting layer is laminated and sandwiched between the transparent electrode and the back electrode. The typical structure is / transparent electrode / insulating layer / light emitting layer / back electrode / or / transparent electrode / insulating layer / Light emitting layer / insulating layer / back electrode /.
The thin film type is a structure in which a light emitting layer made of a thin film phosphor and an insulating layer are laminated on a substrate with a thin film electrode, and an electrode is attached. The layer is formed using a thin film forming method such as sputtering or vacuum evaporation. To do. Its typical configuration is the same as that of the distributed type.
In either case, emitted light is emitted from the transparent electrode side.
本発明は、従来のホログラムの再生方法、すなわち、ホログラムに照明光源からの照明光を当て、ホログラムレリーフ面での反射光の干渉現象によって、その照明光の波長のホログラムを再生するもの、とは異なり、電圧を印加することによって、エレクトロルミネッセンス素子が発光し、その発光光そのものが上記干渉現象を生じて、その発光光の波長におけるホログラムを再生するものである。従って、回折角度も、その発光光の波長に依存する。
例えば、透明でほとんど何も見えない空間（レーザー再生ホログラム等のようにその再生に単波長光を必要とするものは、白色光光源では視認できない。また、白色光再生に適するレインボーホログラムであっても、ホログラフレリーフ面の界面反射強度が小さい場合にも、やはり視認しにくくなる。）に、電圧印加によって初めて、例えば「緑色」のホログラムを視認することもできるため、観察者の目には、あたかも、通常再生に用いられる「緑色の照明光源」の無いところに、ホログラムだけが光輝き、空中に浮いているように見え、意匠性にも優れるものとなる。
さらに、ホログラムを再生可能な電源端子（陽極端子と、陰極端子。複数設けてもよいし、ダミー端子を設けることで、その偽造防止性を高めることが出来る。）がどの部分に形成されているか判別しにくくして、その構造を知りうる者のみがホログラム再生を果たすことができるように設けて、真正性判定用に有用なものとすることができる。
また、上記した、発光光の波長を知りうる者のみがホログラム再生像の色調を予測でき、その再生波長に調整したバンドパスフィルターを通して覗いて、そのバンドパスフィルターを通過できるホログラムのみが、真正であると判定することもできる。
また、このバンドパスフィルターを通過する角度（回折角度）も、その発光波長に依存し、やはり、その値を知りうる者のみがその所定の角度で判定を行うことができる。
さらに、薄膜で形成されたエレクトロルミネッセンス素子を複数含めることにより、この再生像は複数の角度に異なる色調で現れることになり、意匠性の面でも、真正性判定の面でもより優れたものとすることができる。
もちろん、エレクトロルミネッセンス素子は、その印加する電圧により、発光スペクトルが大きく異なり、また個々の素子独特の発光特性を有するため、真正性判定に使用する印加電圧（電圧強度や、周波数等。）を知りえない偽造者が、真正品と全く同一のホログラムシートを作製しようとしても、物理的に不可能と言える。
The present invention relates to a conventional hologram reproduction method, that is, a method in which illumination light from an illumination light source is applied to the hologram, and a hologram having the wavelength of the illumination light is reproduced by the interference phenomenon of reflected light on the hologram relief surface. In contrast, when a voltage is applied, the electroluminescence element emits light, and the emitted light itself causes the interference phenomenon, thereby reproducing a hologram at the wavelength of the emitted light. Therefore, the diffraction angle also depends on the wavelength of the emitted light.
For example, a transparent space where almost nothing can be seen (such as a laser reproduction hologram that requires single-wavelength light for reproduction cannot be viewed with a white light source, and is a rainbow hologram suitable for white light reproduction. However, even when the interface reflection intensity of the holographic relief surface is small, it is also difficult to visually recognize.) For example, a “green” hologram can be visually recognized for the first time by applying a voltage. As if there is no “green illumination light source” that is normally used for reproduction, only the holograms shine, appear to float in the air, and have excellent design.
Further, in which part a power supply terminal (an anode terminal and a cathode terminal that can reproduce a hologram. A plurality of power supply terminals can be provided, or a dummy terminal can be provided to improve forgery prevention). It can be made difficult to discriminate and can be used for authenticity determination by providing only a person who can know the structure of the hologram reproduction.
Also, only those who can know the wavelength of the emitted light can predict the color tone of the hologram reproduction image, and only the hologram that can pass through the bandpass filter by looking through the bandpass filter adjusted to the reproduction wavelength is authentic. It can also be determined that there is.
Further, the angle (diffraction angle) passing through the band-pass filter also depends on the emission wavelength, and only those who can know the value can make the determination at the predetermined angle.
Furthermore, by including a plurality of electroluminescent elements formed of a thin film, this reproduced image appears in different colors at a plurality of angles, which is superior in terms of both design and authenticity. be able to.
Of course, since the electroluminescence element has a light emission spectrum that varies greatly depending on the voltage applied, and has a light emission characteristic unique to each element, the applied voltage (voltage intensity, frequency, etc.) used for authenticity determination is known. It can be said that it is physically impossible for a counterfeiter who is unable to make a hologram sheet identical to the genuine product.
エレクトロルミネッセンス素子の発光は、上記したように、有機物質層に到達した正孔とを再結合させることにより生じた、もしくは、電子と正孔が再結合することによって生じた「 HYPERLINK "http://www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90" \o "励起子" 励起子」による発光であって、その発光方向は、例えていうならば、「一つの HYPERLINK "http://www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90" \o "励起子" 励起子、すなわち、一つの発光点」から「全方位的」に発光が起こる。すなわち、空間の中の一点を中心とする球体表面がその一点から徐々に離れ大きくなるように光が発散する。
このような発光点を、非常に薄い曲面間中に閉じ込め（ホログラムレリーフ曲面を非常に短い距離だけ離間した２枚の曲面とし、その間に発光点を詰め込む状態となる。）、印加条件を一定として発光させた場合には、発光波長そのものは、ほぼ一つに収斂したものとなるが、その発散する「方向」は、あらゆる角度に連続的且つ満遍なく一様な強度を持って、すなわち、全方位へ進んでいく。
しかし、発光点をその非常に薄い曲面間中に閉じ込めることで、「その曲面の空間的な位相差」を有した（含んだ）発散光がその曲面の近傍の空間に放出され、その空間において干渉現象を起こして、互いに強度を強めあうもののみが残り、視認され得るものとして観察者の目に映るものとなり、これが、ホログラム再生像となる。
但し、発散方向が全方位であるため、各方向にホログラム再生像を結像し、その各方向に向かうホログラム再生像同士が重なり合うことによって（結像距離は少しずつ異なる。）その視認性を低下させる。
これは、例えれば、単波長の「点」光源を、縦横無数（無数に近い。）に並べた平面形状（例えば、長方形など。）の集合光源によって、レリーフホログラムを照明するような状況となるため、個々の点光源がそれぞれのホログラム再生像をそれぞれの結像位置に再生し、これを観察した場合には、無数の再生像が、縦横に僅かずつその位置をずらして重なった状態で視認される。
従って、この状況では、ホログラムの立体像を把握することは難しいくなる。但し、実際には、上記したように、干渉現象による取捨選択効果及び、その記録面よりある程度離れた位置から観察することによって生じる、「記録面からの方向を制限する（絞る）効果」により、立体像を認識することは可能である。
本願発明は、上記したホログラム再生像の多重再生を制限して、より鮮明なホログラム再生像を得るものである。
As described above, the light emission of the electroluminescent element is caused by recombination of holes reaching the organic material layer, or by recombination of electrons and holes, “HYPERLINK” http: / /www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90 "\ o" Exciton "Exciton", the direction of emission Then, "One HYPERLINK" http://www.weblio.jp/content/%E5%8A%B1%E8%B5%B7%E5%AD%90 "\ o" exciton "exciton, ie Light emission occurs “omnidirectionally” from “one light emitting point”. That is, light diverges so that the spherical surface centering on one point in the space is gradually separated from that point and becomes larger.
Such a light emitting point is confined between very thin curved surfaces (the hologram relief curved surface is separated into two curved surfaces separated by a very short distance, and the light emitting points are packed between them), and the application condition is constant. When light is emitted, the emission wavelength itself is converged to almost one, but the divergence “direction” has continuous and uniform intensity at all angles, that is, omnidirectional. Proceed to.
However, by confining the emission point between the very thin curved surfaces, divergent light with (including) the "spatial phase difference of the curved surfaces" is emitted into the space near the curved surface, and in that space Only those that cause an interference phenomenon and strengthen each other remain and appear to the viewer's eyes as being visible, and this becomes a hologram reproduction image.
However, since the divergence direction is omnidirectional, a hologram reproduction image is formed in each direction, and the hologram reproduction images directed in the respective directions are overlapped (image formation distances are slightly different), thereby reducing the visibility. Let
This is, for example, a situation in which a relief hologram is illuminated by a collective light source having a planar shape (eg, a rectangle) in which a single-wavelength “point” light source is arranged in an infinite number of vertical and horizontal directions (nearly innumerable). Therefore, when each point light source reproduces each hologram reproduction image at each image formation position and observes it, innumerable reproduction images are visually recognized with their positions slightly shifted vertically and horizontally. Is done.
Therefore, in this situation, it is difficult to grasp the three-dimensional image of the hologram. However, in actuality, as described above, due to the interference effect due to the interference phenomenon and the “effect of restricting (squeezing) the direction from the recording surface” caused by observation from a position somewhat away from the recording surface, It is possible to recognize a stereoscopic image.
The present invention limits the multiplex reproduction of the hologram reproduction image described above and obtains a clearer hologram reproduction image.
この重なりを分離するため、「２ステップレインボーホログラム方式」の概念を導入し、第１ステップでホログラム画像を記録したもの（記録媒体１）を、物体光とし、その記録媒体１の前に所定の開口部を設けたスリットを置き、そのスリットを通過させて物体光を発生させ、所定の参照光と干渉させて記録したもの（記録媒体２）を、ホログラムレリーフとして用いる。
この記録媒体２を連続的な種々の波長を有する「白色光」で照明すると、異なる方向に各波長のスリット像が再生され、そのスリットの開口部の中に、（さらにその奥に、）各波長のホログラム再生像が除いて見えるものである。（図１参照。）
通常、「２ステップレインボーホログラム方式」では、「白色光」を「七色」に分離することが目的であって、且つ、一般的な室内蛍光灯が「３波長管」のように、そのスペクトルが全波長に渡って連続でなく、「３つの波長」に制限されているため、そのスリット幅をそれほど狭いものとする必要はなく、スリット幅を３０ｍｍ〜５０ｍｍとし、スリット長さ（観察時の両眼方向）には制限を設けていない。
本発明の場合には、光源として単波長ながら、一つの平面に縦横に敷き詰められた点光源の集合体からの照明を想定するため、このスリット幅をより狭くして、「人の瞳」の直径もしくは、その１／２〜１／１０とする。１／１０未満となると、個々の再生像の縦方向の大きさが小さいものとなり、視認しづらくなる。
さらに、スリットの長さも、上記の理由から制限する必要があるが、「人の両眼の距離」より小さくすると、「立体感」そのものが大幅に低下するため、スリット長さは、「その距離」の１／２〜２／１とする。
In order to separate this overlap, the concept of the “two-step rainbow hologram method” is introduced, and the hologram image recorded in the first step (recording medium 1) is used as object light, and a predetermined amount is placed in front of the recording medium 1. A slit provided with an opening, an object beam generated by passing through the slit and recorded by interference with a predetermined reference beam (recording medium 2) is used as a hologram relief.
When this
Usually, in the “two-step rainbow hologram method”, the purpose is to separate “white light” into “seven colors”, and the spectrum of a general indoor fluorescent lamp is “three-wave tube”. Since it is not continuous over all wavelengths and is limited to “three wavelengths”, it is not necessary to make the slit width so narrow, the slit width is set to 30 mm to 50 mm, and the slit length (both at the time of observation) There are no restrictions on the eye direction.
In the case of the present invention, in order to assume illumination from a collection of point light sources arranged vertically and horizontally on a single plane while having a single wavelength as a light source, this slit width is made narrower and the “human pupil” Diameter or 1/2 to 1/10 thereof. If it is less than 1/10, the size of the individual reproduced images in the vertical direction is small, and it is difficult to visually recognize them.
Furthermore, the length of the slit also needs to be limited for the above reasons, but if the distance is smaller than the “distance between both eyes of the human”, the “stereoscopic effect” itself is greatly reduced. 1/2 to 2/1.
このような２ステップホログラム画像を再生するホログラムレリーフを、上記の非常に薄い曲面の形状とし、その曲面中に閉じ込められた発光点を発光させると、各方向に発散する発光がそれぞれ上記したスリット開口部を再生し、その中に、ホログラム再生像を覗くことができ、互いの再生像の重なり（撹乱）を減少させることができる。
但し、このホログラムは、「レインボーホログラム」としての構造を有するものの、エレクトロルミネッセンス素子の発光波長が「一波長」すなわち「単色」であった場合には、「単色のホログラム」として観察される。決して、「七色」に見えるわけではないが、以下、便宜上、「２ステップレインボーホログラム」さらには、「２ステップレインボーホログラム再生像」と称す。
もちろん、発光波長を複数波長とすることにより、「多色」とすることができ、さらには、その各発光波長による再生像の再生角度を調整することにより、「カラーホログラム」として再生させることも可能である。
この発光の発散方向は球対象であるため、上記スリットの幅は非常に狭くする必要があり、ホログラムレリーフ面から３０ｃｍ程度離れた位置で観察する場合には、その幅は０．５ｍｍ〜５ｍｍとする。
０．５ｍｍより小さいと、再生したホログラムの全体像が判読しにくくなり、５ｍｍより大きいと上記した撹乱作用が大きくなる。
さらには、その長さも同様の理由により２０ｍｍ〜１００ｍｍとすることで、天地左右の上記撹乱を抑制することができる。
このようなホログラムレリーフは、概念上「２ステップレインボーホログラム」として定義したが、その効果を達成するために、１ステップの光学的撮影方法や、電子的に制御した空間変調素子（液晶素子等。）を用いる方法のみならず、ホログラム再生領域を所定の開口部に制限するように設定した計算機合成ホログラム（ＣＧＨともいう。）を用いても作成することができる。
When the hologram relief for reproducing such a two-step hologram image is formed into the above-mentioned very thin curved surface and the light emitting point confined in the curved surface is caused to emit light, the light emitted in each direction is emitted from the slit opening described above. The reproduced part can be reproduced and the hologram reproduced image can be seen in the reproduced part, and the overlap (disturbance) of the reproduced images can be reduced.
However, although this hologram has a structure as a “rainbow hologram”, when the emission wavelength of the electroluminescence element is “one wavelength”, that is, “monochromatic”, it is observed as a “monochromatic hologram”. Although it does not appear to be “seven colors”, it is hereinafter referred to as “two-step rainbow hologram” or “two-step rainbow hologram reproduction image” for convenience.
Of course, by setting the emission wavelength to a plurality of wavelengths, it can be “multicolored”, and further, it can be reproduced as a “color hologram” by adjusting the reproduction angle of the reproduced image at each emission wavelength. Is possible.
Since the divergence direction of this light emission is a spherical object, the width of the slit needs to be very narrow. When observing at a position about 30 cm away from the hologram relief surface, the width is 0.5 mm to 5 mm. To do.
If it is smaller than 0.5 mm, the entire image of the reproduced hologram is difficult to read.
Furthermore, the said disturbance of the top and bottom can be suppressed by setting the length to 20-100 mm for the same reason.
Such a hologram relief is conceptually defined as a “two-step rainbow hologram”, but in order to achieve the effect, a one-step optical imaging method or an electronically controlled spatial modulation element (liquid crystal element or the like). ) As well as a computer-generated hologram (also referred to as CGH) set to limit the hologram reproduction area to a predetermined opening.
立体像が再生可能な計算機合成ホログラムの作成手法には、概略２つの方法があり、その１つは非特許文献「画像ラボ」（１９９７年４月号Ｖｏｌ．８，Ｎｏ．４．３４〜３７頁）若しくは、「３次元画像コンファレンス‘９９―３Ｄ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ’９９−」講演論文集ＣＤ−ＲＯＭ（１９９９年６月３０日〜７月１日工学院大学新宿校舎）等で知られた物体表面を点光源の集合で置き換える方法である。もう１つは、ホログラフィック・ステレオグラムの方法である。
本発明においては、前者の物体表面を点光源の集合で置き換える方法を採用できる（図２参照。）。これは、干渉縞の強度分布を記録したバイナリホログラムであって、再生像が水平方向の視差のみを持ち、上方からの光源光で観察される場合について、その概要を説明すると、図２ に示すように、ステップＳＴ１で、ＣＧＨ化する物体の形状の定義される。次いで、ステップＳＴ２で、物体、ＣＧＨ面、参照光の空間配置が定義される。次いで、ステップＳＴ３で、物体は、水平面でのスライスにより垂直方向に分割され、さらにスライス面上で点光源の集合に置き換えられる。そして、ステップＳＴ４で、これらの空間配置に基き、ＣＧＨ面上に定義された各サンプル点において、物体を構成する各点光源から到達する光と参照光との干渉縞の強度が演算により求められ、干渉縞データが得られる。次に、ステップＳＴ５で、得られた干渉縞データは量子化された後、ステップＳＴ６で、ＥＢ描画用矩形データに変換され、ステップＳＴ７で、ＥＢ描画装置により媒体に記録され、ＣＧＨが得られる。
There are roughly two methods for creating a computer-generated hologram capable of reproducing a three-dimensional image, one of which is a non-patent document “Image Lab” (April 1997, Vol. 8, No. 4.34 to 37). Page) or “3D Image Conference '99 -3D Image Conference '99-” Lecture Collection CD-ROM (June 30-July 1, Kogakuin University Shinjuku Campus) etc. Is replaced with a set of point light sources. The other is a holographic stereogram method.
In the present invention, a method of replacing the former object surface with a set of point light sources can be employed (see FIG. 2). This is a binary hologram in which the intensity distribution of interference fringes is recorded, and the outline of the case where the reproduced image has only a parallax in the horizontal direction and is observed with the light source light from above is shown in FIG. Thus, in step ST1, the shape of the object to be converted to CGH is defined. Next, in step ST2, the spatial arrangement of the object, the CGH surface, and the reference light is defined. Next, in step ST3, the object is vertically divided by slicing on a horizontal plane, and further replaced with a set of point light sources on the slice plane. Then, in step ST4, based on these spatial arrangements, the intensity of interference fringes between the light reaching from each point light source constituting the object and the reference light is obtained by calculation at each sample point defined on the CGH plane. Interference fringe data is obtained. Next, in step ST5, the obtained interference fringe data is quantized, and then converted into EB drawing rectangular data in step ST6. In step ST7, the data is recorded on the medium by the EB drawing apparatus to obtain CGH. .
より具体的には、本出願人出願特許「特開２００８−７７０４２」に記載した手法により、立体模様の原画像となる「三次元構造体Ｍ」として、その「三次元構造体Ｍ」の表面上の「標本点Ｑ」の位置における「法線ベクトルＮ」を、上記した記録媒体１から所定のサイズの開口部を通して進行する「物体光」にあてはめ、これを投影面Ｓｙｚに投影して得られる投影ベクトルＮ＊と基準軸Ｒとの交差角ξを求め、θ＝ξ／２なる方位核θを定義して、「標本点Ｑ」に対応する投影面Ｓｙｚ上の点Ｐに位置する画素に、Ｘ軸に対して方位角θをなす方向を向いた回折格子線を配置してなる回折格子を有する画素パターンを割付け、この割付けを物理的記録媒体（上記、記録媒体２に相当。）に、電子線描画装置による電子線レジストへの描画及び、現像処理を経て、本願発明のホログラムレリーフを得るものである。
この記録媒体２は、所望の大きさ、例えば、１００ｍｍ×１００ｍの大きさを有しているので、この記録媒体２を観察する際には、その観察位置（視認する目の位置。）は、一点に留まるものではなく、記録媒体の最上部と、最下部に向けて観察角度を変える場合が多い。この場合は、視認する角度が変化する（異なる）ため、このことを想定して、上記したスリット開口部は、この角度差を考慮して、所定の距離を隔てて複数設定することができ、ホログラム再生像の「視認性」を向上させることができる。
More specifically, the surface of the “three-dimensional structure M” is obtained as a “three-dimensional structure M” that is an original image of a three-dimensional pattern by the method described in the patent application “Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-77042”. The “normal vector N” at the position of the “sample point Q” above is applied to the “object light” that travels from the recording medium 1 through the opening of a predetermined size and is projected onto the projection surface Syz. A pixel located at a point P on the projection plane Syz corresponding to “sample point Q” by obtaining an intersection angle ξ between the projected vector N * and the reference axis R, defining an orientation nucleus θ of θ = ξ / 2 A pixel pattern having a diffraction grating formed by arranging diffraction grating lines oriented in the direction forming an azimuth angle θ with respect to the X axis is assigned to the physical recording medium (corresponding to the
Since the
有機エレクトロルミネッセンス素子の構造は、具体的には、発光層となる有機薄膜を陰極と陽極で挟んだ単層構造のものや、陽極と発光層との間に正孔輸送層を有する構造のもの、陰極と発光層との間に電子輸送層を有するもの、発光層部分を電子輸送層、発光層、正孔輸送層の３層構造とするもの、さらには必要に応じて多層化した構造のもの等を用いることができる。
これらの陽極と陰極で挟んだ層は、すべて有機薄膜（固体）で構成されており、各層の厚さは、１０〜１００ｎｍである。
１０ｎｍ未満では、各層の機能を十分発揮できず、また、１００ｎｍあれば、各層の機能を達成するためには十分であり、それより厚くすることによる不要なレリーフ追従性低下を避けるため、１００ｎｍ以下とする。
発光層は、主材料（ホスト材料）と不純物材料（ドーパント材料：発光強度向上等の機能向上のために添加される。）との２成分系であり、発光する不純物材料は、０．１〜３０％添加で主材料中に均一に分散されている。
０．１％以下では、発光性が不十分であり、３０％を超えると、その不純物性（特異点としての存在性）が薄れ、かえって発光性が低下し始める。
陽極には、透明導電性薄膜と称される、透明性と導電性をあわせもつＩＴＯ薄膜（インジウム・スズ酸化物薄膜）、錫ドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、亜鉛ドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化錫、酸化亜鉛などの金属酸化物、銀の薄膜を高屈折率層で挟んだ多層構造、ポリアニリン、ポリピロールなどの共役系高分子などが挙げられる。
形成方法は、薄膜形成方法、すなわち、スパッタリング法や、真空蒸着法等を用いて、厚さ５０〜５００ｎｍで形成する。以上の配慮から、透明導電性薄膜の表面抵抗値は、０．００１Ω／□〜０．１Ω／□とする。
形成方法として、印刷法等も用いることが可能であるが、ホログラムレリーフに接して、且つ、追従して設ける必要があり、この層がレリーフ形状を維持し、次の薄膜層にもそのレリーフ形状を与えるためには、この層の膜厚さが、薄く且つ高度に均一である必要があり、上記した薄膜形成方法が望ましい。
Specifically, the structure of the organic electroluminescence element has a single layer structure in which an organic thin film serving as a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode, or a structure having a hole transport layer between the anode and the light emitting layer. , Having an electron transport layer between the cathode and the light-emitting layer, having a light-emitting layer portion having a three-layer structure of an electron transport layer, a light-emitting layer, and a hole transport layer, and having a multilayered structure as necessary A thing etc. can be used.
The layers sandwiched between these anodes and cathodes are all composed of an organic thin film (solid), and the thickness of each layer is 10 to 100 nm.
If the thickness is less than 10 nm, the function of each layer cannot be sufficiently exerted, and if the thickness is 100 nm, it is sufficient to achieve the function of each layer. And
The light-emitting layer is a two-component system of a main material (host material) and an impurity material (dopant material: added for improving functions such as emission intensity improvement). 30% addition is uniformly dispersed in the main material.
If it is less than 0.1%, the luminescent property is insufficient, and if it exceeds 30%, the impurity property (existence as a singular point) is weakened and the luminescent property starts to decrease.
For the anode, a transparent conductive thin film, called ITO thin film (indium / tin oxide thin film), tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc-doped tin oxide, fluorine-doped oxidation, which is both transparent and conductive Examples thereof include metal oxides such as tin and zinc oxide, multilayer structures in which a thin film of silver is sandwiched between high refractive index layers, and conjugated polymers such as polyaniline and polypyrrole.
As a forming method, a thin film forming method, that is, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like is used to form a film with a thickness of 50 to 500 nm. From the above consideration, the surface resistance value of the transparent conductive thin film is set to 0.001Ω / □ to 0.1Ω / □.
Although a printing method or the like can be used as a forming method, it is necessary to contact and follow the hologram relief, and this layer maintains the relief shape, and the relief shape is also applied to the next thin film layer. In order to provide the above, the thickness of this layer needs to be thin and highly uniform, and the above-described thin film forming method is desirable.
ホログラムレリーフのレリーフ形状の凹凸は、０．０１μｍ〜１μｍと微細であり、その周期も０．０１μｍ〜１μｍと、非常に微細でなだらかな変化を有しているが、このなだらかな変化を忠実に再現できないと、再生されるホログラムの像を正確に、且つ、明るく再現することができない。
従って、上記した「ホログラムレリーフへの追従性」は、多層構造となる、エレクトロルミネッセンス素子の発光層及び、発光層から光が放出される透明導電性薄膜層の膜厚さ及び、その均一性が、より薄く、且つ、より均一であることが要求されることを意味する。
すなわち、ホログラムレリーフ面と、発光層との間に、多層が介在しても、発光層の発光面のレリーフ形状が、そのホログラムレリーフのレリーフ形状と同一乃至はほぼ同一となることが重要である。ほぼ同一とは、レリーフ形状の凹凸の再現性が、９０％以上、さらには、９５％以上であることが望ましい。
これは、一つの凹凸の再現性であると同時に、ホログラムを再生する領域全体の再現性を示す指標である。
この再現性は、例えば、２つの３次元曲線の比較において、元の３次元曲線の凹凸領域の体積に対して、もう一つの３次元曲線との差分領域の体積が、その１０％以内、さらには、５％以内にあることを意味する。これは、一つの凹凸の再現性であると同時に、ホログラムを再生する領域全体の再現性を示す指標である。簡易的な評価として、レリーフ断面同士を２次曲線で比較する方法を用いることも好適である。
以上を配慮して、その膜厚さは、５０ｎｍ未満では、その導電性が不十分であり、５００ｎｍを超えると、ホログラムレリーフへの追従性が劣化する。さらに、ホログラムレリーフに接して設けた場合に、その加熱負荷により、ホログラムレリーフ形状を保持している透明樹脂の劣化、すなわち、ホログラムレリーフ形状の変形（劣化）を起こす。
陰極には、アルミニウム、金、銀、白金、銅、鉄、銀・マグネシウム合金等の金属薄膜や、グラファイトなどを厚さ、５０〜５００ｎｍで形成する。
５０ｎｍ未満では、その導電性が不十分であり、５００ｎｍを超えると、やはり、ホログラムレリーフへの追従性が劣化する。さらに、ホログラムレリーフに接して設けていなくても、その薄膜形成時の加熱負荷により、この場合であっても、ホログラムレリーフ形状を保持している透明樹脂の劣化、すなわち、ホログラムレリーフ形状の変形（劣化）を起こし易くなる。
金属薄膜はその反射性が高いことから、エレクトロルミネッセンス発光の効率を向上する効果を持つ。もちろん、この金属薄膜に網点状等の穴を設け、透明性を付加することもできるし、金属薄膜の代わりに、透明導電性薄膜を陽極と同様に形成してもよい。
The relief shape irregularities of the hologram relief are as fine as 0.01 μm to 1 μm, and the period is also 0.01 μm to 1 μm, which is very fine and has a gentle change, but faithfully this gentle change If it cannot be reproduced, the reproduced hologram image cannot be accurately and brightly reproduced.
Therefore, the above-mentioned “following capability to hologram relief” means that the thickness and uniformity of the light-emitting layer of the electroluminescence element and the transparent conductive thin-film layer from which light is emitted from the light-emitting layer have a multilayer structure. , Which means that it is required to be thinner and more uniform.
That is, even if a multilayer is interposed between the hologram relief surface and the light emitting layer, it is important that the relief shape of the light emitting surface of the light emitting layer is the same or almost the same as the relief shape of the hologram relief. . “Substantially the same” means that the reproducibility of relief-shaped irregularities is preferably 90% or more, and more preferably 95% or more.
This is an index indicating the reproducibility of the entire region where the hologram is reproduced as well as the reproducibility of one unevenness.
For example, in the comparison of two three-dimensional curves, the reproducibility is such that the volume of the difference area from another three-dimensional curve is within 10% of the volume of the uneven area of the original three-dimensional curve, Means within 5%. This is an index indicating the reproducibility of the entire region where the hologram is reproduced as well as the reproducibility of one unevenness. As a simple evaluation, it is also preferable to use a method of comparing relief sections with a quadratic curve.
Considering the above, if the film thickness is less than 50 nm, the conductivity is insufficient, and if it exceeds 500 nm, the followability to the hologram relief is deteriorated. Further, when it is provided in contact with the hologram relief, the heating load causes deterioration of the transparent resin holding the hologram relief shape, that is, deformation (deterioration) of the hologram relief shape.
On the cathode, a metal thin film such as aluminum, gold, silver, platinum, copper, iron, silver / magnesium alloy, graphite, or the like is formed with a thickness of 50 to 500 nm.
If the thickness is less than 50 nm, the conductivity is insufficient, and if it exceeds 500 nm, the followability to the hologram relief is deteriorated. Furthermore, even if it is not provided in contact with the hologram relief, the transparent resin holding the hologram relief shape is deteriorated due to the heating load during the thin film formation, that is, the deformation of the hologram relief shape ( Deterioration).
Since the metal thin film has high reflectivity, it has the effect of improving the efficiency of electroluminescence emission. Needless to say, the metal thin film may be provided with a dot-like hole to add transparency, or a transparent conductive thin film may be formed in the same manner as the anode instead of the metal thin film.
発光層である有機薄膜には、低分子系と高分子系とを用いることができる。
低分子系には、正孔輸送材料として、ＴＰＡＣ（１，１−ビス[４-［Ｎ，Ｎ―ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル]シクロヘキサン）、ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ´―ジフェニル−Ｎ，Ｎ´―ジ（ｍ―トリル）ベンジジン）、ＣｕＰｃ（フタロシアニン銅）、α―ＮＰＤ（４，４´―ビス[フェニル（１−ナフチル）アミノ]−１，１´ビフェニール等、
電子輸送材料として、ＢＮＤ（２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４− オキサジアゾール）、ＰＢＤ（２−（ターシャリー−ブチルフェニル）―５― （４−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール）、Ｂｕｔｙｌ−ＰＢＤ（２−ビフェニル−５−（パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル)−１，３，４−オキサジアゾール）、ＴＡＺ（１−フェニル−２−ビフェニル−５−パラ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル−１，３，４−トリアゾール）、Ａｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）、Ｂｅｑ2（ビス（８−ヒドロキシ−キノリノ）ベリリウム）、Ｚｎ（ＢＯＺ）２（亜鉛−ビス−ベンゾキサゾール）、Ｚｎ（ＢＴＺ）２（亜鉛−ビス−ベンゾチアゾール）、Ｅｕ（ＤＢＭ）３（Ｐｈｅｎ）（トリス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオノ）（モノフェナントロリン）ユーロピウム（III））等、
発光層材料として、ＺｎＰＢＯ（ビス[２−（２−ベンゾキサゾリル）フェノラト]亜鉛）等、
ドーピング色素材料として、Ｃｏｕｍａｒｉｎ６（３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−（ジエチルアミノ）コーマリン、ＱＮ−（Ｎ，Ｎ´−ジメチルキナクリドン）、ナイルレッド、ベリレンラブレン、ＴＢＰ（１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジエン）キナクリドン等、その他、４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（４−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン、３−（４−ビフェニリル）−４−フェニル−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，２，４−トリアゾール、４，４'−ビス（９−カルバゾリル）ビフェニル等を用いることができる。
これらの低分子系材料は、真空蒸着法、ＣＶＤ法（化学蒸着法）等の薄膜形成法により設けることができる。
For the organic thin film which is a light emitting layer, a low molecular weight type and a high molecular weight type can be used.
For low molecular weight systems, TPAC (1,1-bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane), TPD (N, N′-diphenyl-N) are used as hole transport materials. N′-di (m-tolyl) benzidine), CuPc (phthalocyanine copper), α-NPD (4,4′-bis [phenyl (1-naphthyl) amino] -1,1 ′ biphenyl, etc.
As an electron transport material, BND (2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole), PBD (2- (tertiary-butylphenyl) -5- (4-biphenyl) -1 , 3,4-oxadiazole), Butyl-PBD (2-biphenyl-5- (para-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole), TAZ (1-phenyl-2-biphenyl- 5-para-tert-butylphenyl-1,3,4-triazole), Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum), Beq 2 (bis (8-hydroxy-quinolino) beryllium), Zn (BOZ) 2 (zinc-bis-benzoxazole), Zn (BTZ) 2 (zinc-bis-benzothiazole), Eu (DBM) 3 (Phen) (tris (1,3-di Eniru-1,3 Jiono) (monophenanthroline) europium (III)) or the like,
As the light emitting layer material, ZnPBO (bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc), etc.
As a doping dye material, Coumarin 6 (3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin, QN- (N, N′-dimethylquinacridone), Nile red, beryllenlabrene, TBP (1,1,4,4-tetra Phenyl-1,3-butadiene) quinacridone and the like, 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl- 5- (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole, 4,4′-bis (9-carbazolyl) biphenyl, and the like can be used.
These low molecular weight materials can be provided by a thin film forming method such as a vacuum deposition method or a CVD method (chemical vapor deposition method).
高分子系には、
発光層材料として、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）系、ＰＡＴ（ポリチオフェン）系、ＰＦ（ポリフルオレン）系、ＰＰＰ系（ポリパラフェニレン）等、
正孔層材料として、ＰＥＤＯＴ（ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン）＋ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸：ドーパント）共重合体、ＰＥＤＯＴ+ＰＶＳ（ポリビニルスルホン酸）共重合体、ポリアニリン＋ＰＳＳ共重合体、ポリピロール＋ＰＳＳ共重合体等、を用いることができる。
これらの高分子系材料は、各種のコーティング法、印刷法により設けることことができる。印加直流電圧は、１〜１０Ｖである。
無機エレクトロルミネッセンス素子の構造は、基本構造として、透明電極、絶縁層、発光層、背面電極を積層したものであり、発光は、発光層である蛍光体膜から出る。蛍光体は、薄膜型の場合、誘電性のある母体材料に、発光中心となる微量の添加不純物を混ぜたもので、エネルギーを受けることで、その発光中心物質の外殻軌道または高い順位に移動（励起）した、発光中心物質の持つ電子が、元の順位に戻る（遷移）ときに、発光を生じる。
For polymer systems,
As the light emitting layer material, PPV (polyparaphenylene vinylene), PAT (polythiophene), PF (polyfluorene), PPP (polyparaphenylene), etc.
PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene) + PSS (polystyrene sulfonic acid: dopant) copolymer, PEDOT + PVS (polyvinyl sulfonic acid) copolymer, polyaniline + PSS copolymer, polypyrrole as hole layer materials + PSS copolymer or the like can be used.
These polymer materials can be provided by various coating methods and printing methods. The applied DC voltage is 1 to 10V.
The structure of the inorganic electroluminescence element is a basic structure in which a transparent electrode, an insulating layer, a light emitting layer, and a back electrode are laminated, and light emission comes out of a phosphor film that is a light emitting layer. In the case of a thin film type, a phosphor is a mixture of a dielectric base material with a small amount of an additive impurity that becomes a luminescent center. When excited (excited) electrons of the emission center substance return to the original order (transition), light emission occurs.
発光層である蛍光体の膜を、絶縁層である誘電体で挟み込み、その両端に電極を配した構造は、コンデンサを３個直列に接続した回路と考えることができ、ここに、交流電圧をかけると、誘電体と蛍光体の中で分極が生じ、印加電圧を上げ、蛍光体の膜にかかる電界が、１００ＭＶ／ｍ以上となると、発光中心が電界で加速された電子等の衝突のエネルギーを受け取り、励起されるようになる。
発光層としては、母体にＺｎＳや、ＳｒＳなどの■族硫化物を用い、発光中心にＭｎや希
土類を添加したもの、母体にＢａＡＬ2Ｓ4（バリウム・アルミニウム複合硫化物）を用い、発光中心にＥｕを添加したもの、等が用いられる。
発光層には、周期表の第２族元素と第１６族元素とから成る群から選ばれる少なくとも１種の元素及び／又は周期表の第１３族元素と第１５族元素とから成る群から選ばれる少なくとも１種の元素とを含む半導体を好ましく用いることができる。
そのキャリア密度は、１０17／ｃｍ3以下であることが好ましい。
発光層を形成する物質の具体例をさらに挙げると、ＣｄＳ，ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＺｎＳｅ，ＺｎＴｅ，ＣａＳ，ＭｇＳ，ＧａＰ，ＧａＡｓ，ＧａＮ，ＩｎＰ，ＩｎＡｓ及びそれらの混晶などが挙げられるが、ＺｎＳｅ，ＣａＳなどを好ましく用いることができる。
さらに、ＢａＡｌ２Ｓ４、ＣａＧａ２Ｓ４、Ｇａ２Ｏ３、Ｚｎ２ＳｉＯ４、Ｚｎ２ＧａＯ４、ＺｎＧａ２Ｏ４，ＺｎＧｅＯ３，ＺｎＧｅＯ４，ＺｎＡｌ２Ｏ４，ＣａＧａ２Ｏ４，ＣａＧｅＯ３，Ｃａ２Ｇｅ２Ｏ７，ＣａＯ，Ｇａ２Ｏ３，ＧｅＯ２，ＳｒＡｌ２Ｏ４，ＳｒＧａ２Ｏ４，ＳｒＰ２Ｏ７，ＭｇＧａ２Ｏ４，Ｍｇ２ＧｅＯ４，ＭｇＧｅＯ３，ＢａＡｌ２Ｏ４，Ｇａ２Ｇｅ２Ｏ７，ＢｅＧａ２Ｏ４，Ｙ２ＳｉＯ５，Ｙ２ＧｅＯ５，Ｙ２Ｇｅ２Ｏ７，Ｙ４ＧｅＯ８，Ｙ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ２Ｓ，ＳｎＯ２及びそれらの混晶などを好ましく用いることができる。
A structure in which a phosphor film as a light emitting layer is sandwiched between dielectrics as insulating layers and electrodes are arranged at both ends thereof can be considered as a circuit in which three capacitors are connected in series. When applied, polarization occurs in the dielectric and the phosphor, the applied voltage is increased, and when the electric field applied to the phosphor film becomes 100 MV / m or more, the energy of collision of electrons etc. whose emission center is accelerated by the electric field. To become excited.
As the light emitting layer, ZnS or SrS group III sulfide is used as the base material, Mn or rare earth is added to the light emission center, and BaAL 2 S 4 (barium / aluminum composite sulfide) is used as the base material. A material in which Eu is added to, etc. is used.
The light emitting layer is selected from the group consisting of at least one element selected from the group consisting of
The carrier density is preferably 10 17 / cm 3 or less.
Specific examples of the material forming the light emitting layer include CdS, CdSe, CdTe, ZnSe, ZnTe, CaS, MgS, GaP, GaAs, GaN, InP, InAs, and mixed crystals thereof. CaS or the like can be preferably used.
Furthermore, BaAl2S4, CaGa2S4, Ga2O3, Zn2SiO4, Zn2GaO4, ZnGa2O4, ZnGeO3, ZnGeO4, ZnAl2O4, CaGa2O4, CaGeO3, Ca2Ge2O7, CaO, Ga2O3, GeO2, SrAl2O4, SrGa2O4, SrP2O7, MgB2O4, SrP2O7, MgB2 Y2SiO5, Y2GeO5, Y2Ge2O7, Y4GeO8, Y2O3, Y2O2S, SnO2 and mixed crystals thereof can be preferably used.
キャリア密度等は、一般に用いられるホール効果測定法などで求めることができる。
絶縁層である誘電体膜としては、金属酸化物、窒化物が用いられる。ＢａＴｉＯ３などのペロブスカイト系酸化物は高い誘電率を持ち好適である。
酸化物に含むことができる元素としては、周期表の第２族、３族、９族、１２族（旧２Ｂ族（旧ＩＩｂ族））、１３族（旧３Ｂ族（旧ＩＩＩ族））、１４族（旧４Ｂ族（旧ＩＶ族））、第１５族、第１６族の元素が好ましく、第１２族、第１３族及び第１４族の元素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含むことがより好ましい。具体的にはＧａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｒｈ、Ｉｒ等を挙げることができ、より好ましくは、Ｇａ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｓｉ，Ｇｅ等である。またこれらの元素以外に透明半導体が、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ等のカルコゲナイドやＣｕ、Ａｇ等を好ましく含むことができる。
絶縁層と発光層の層厚さは、０．１μｍ〜２μｍとする。もちろん、２μｍを超えて１０μｍ程度の厚さとすることで、発光性性能をより向上させることができるが、ホログラムレリーフの追従性の面で、２μｍが限界である。
透明電極、背面電極は、有機エレクトロルミネッセンス素子と同様に、ＩＴＯや、金属薄膜が好適に持ちいられる。
異なる発光色の蛍光体膜を交互に並置して、多色とすることもできるが、輝度の高い１色の発光体膜の上に、色変換材料（クマリン系：クマリン６、ローダミン系：ローダミン６Ｇ、ローダミンＢ等の蛍光色素の混合物や、２種以上のベンゾ−α−ビロン骨格を持つ蛍光色素の混合物等、波長３５０ｎｍ〜６００ｎｍの光を吸収して、波長６００ｎｍ以上の可視領域に発光極大を有する光を放出する等。）を重ねて多色とすることも好適である。
印加電圧としては、１００Ｖ・５０〜１０００Ｈｚの交流電源等を用いることができる。
The carrier density and the like can be obtained by a generally used Hall effect measurement method or the like.
As the dielectric film that is an insulating layer, a metal oxide or a nitride is used. Perovskite-based oxides such as BaTiO3 are preferred because of their high dielectric constant.
As elements that can be included in the oxide,
The layer thickness of the insulating layer and the light emitting layer is 0.1 μm to 2 μm. Of course, when the thickness exceeds 2 μm and is about 10 μm, the luminous performance can be further improved, but 2 μm is the limit in the followability of the hologram relief.
The transparent electrode and the back electrode are preferably made of ITO or a metal thin film, as in the case of the organic electroluminescence element.
The phosphor films of different emission colors can be arranged in parallel to make a multicolor, but a color conversion material (coumarin system:
As the applied voltage, an AC power source of 100 V · 50 to 1000 Hz or the like can be used.
次に、ホログラフィの原理について説明する。
物体がコヒーレント光で照明され，物体から回折された光が記録媒体(フォトレジスト等。）を照明しているとした場合、物体から回折されて記録面に到達した波面を物体波は、
Ｆ（ｘ，ｙ）＝Ａ（ｘ，ｙ）ＥＸＰ[φ（ｘ，ｙ）]
であらわされる。ここで、
Ａ（ｘ，ｙ） は物体波の振幅分布とし、
φ（ｘ，ｙ） は位相分布とする。
このとき、記録媒体には、記録媒体に到達する光波の強度分布が記録される。その強度分布は、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝｜Ｆ（ｘ，ｙ）｜2＝Ａ2（ｘ，ｙ） （１）
となり、位相分布は記録されない。
ここで，物体波にこれと干渉性のある光波（参照波という）を重ね合わせると，記録される光波の強度分布は、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝｜Ｆ（ｘ，ｙ）＋Ｒ（ｘ，ｙ）｜2
＝｜Ｆ（ｘ，ｙ）｜2＋｜Ｒ（ｘ，ｙ）｜2
＋Ｆ（ｘ，ｙ）Ｒ*（ｘ，ｙ）＋Ｆ*（ｘ，ｙ）Ｒ（ｘ，ｙ） （２）
となる．（＊は複素共役項を表す。）
Next, the principle of holography will be described.
If an object is illuminated with coherent light and light diffracted from the object illuminates a recording medium (photoresist, etc.), the object wave is diffracted from the object and reaches the recording surface.
F (x, y) = A (x, y) EXP [φ (x, y)]
It is expressed. here,
A (x, y) is the amplitude distribution of the object wave,
φ (x, y) is a phase distribution.
At this time, the intensity distribution of the light wave reaching the recording medium is recorded on the recording medium. Its intensity distribution is
I (x, y) = | F (x, y) | 2 = A 2 (x, y) (1)
Thus, the phase distribution is not recorded.
Here, when an object wave and a coherent light wave (referred to as a reference wave) are superimposed, the intensity distribution of the recorded light wave is
I (x, y) = | F (x, y) + R (x, y) | 2
= | F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2
+ F (x, y) R * (x, y) + F * (x, y) R (x, y) (2)
It becomes. (* Represents a complex conjugate term.)
ただし，参照光が記録面に角度θで入射する平面波であるとすれば、
Ｒ（ｘ，ｙ）＝ｒ（ｘ，ｙ）ＥＸＰ（２πｉαｘ） （３）
と書け、
α ＝ ＳＩＮ（θ）／λ （４）
である。（２）の第１項と第２項はそれぞれ、物体波の強度と参照波の強度でいずれも位相情報は欠落している。第３項と第４項は干渉の項でそれぞれ
Ｆ（ｘ，ｙ）Ｒ＊（ｘ，ｙ）＝
Ａ（ｘ，ｙ）ｒ（ｘ，ｙ）ＥＸＰ[ｉ [φ（ｘ，ｙ）−2παｘ] ] （５）
Ｆ＊（ｘ，ｙ）Ｒ（ｘ，ｙ）＝
Ａ（ｘ，ｙ）ｒ（ｘ，ｙ）ＥＸＰ[−ｉ [φ（ｘ，ｙ）−2παｘ]] （６）
とあらわされ、物体の位相項 φ（ｘ，ｙ） が残っている。（５）、（６）は互いに複素共役であり、(4.2)の第３項は物体の複素振幅分布を含んでいる。（５）、（６）を（２）に代入すると、
Ｉ（ｘ，ｙ）＝｜Ｆ（ｘ，ｙ）｜2＋｜Ｒ（ｘ，ｙ）｜2
＋２Ａ（ｘ，ｙ）ｒ（ｘ，ｙ）ＣＯＳ [２παｘ−φ（ｘ，ｙ）] （７）
となる．物体波と参照波が干渉して干渉縞を形成していることがわかる。
However, if the reference light is a plane wave incident on the recording surface at an angle θ,
R (x, y) = r (x, y) EXP (2πiαx) (3)
Write,
α = SIN (θ) / λ (4)
It is. In the first and second terms of (2), the phase information is missing for both the intensity of the object wave and the intensity of the reference wave. The third term and the fourth term are interference terms. F (x, y) R * (x, y) =
A (x, y) r (x, y) EXP [i [φ (x, y) -2παx]] (5)
F * (x, y) R (x, y) =
A (x, y) r (x, y) EXP [-i [[phi] (x, y) -2 [pi] [alpha] x]] (6)
The phase term φ (x, y) of the object remains. (5) and (6) are complex conjugates of each other, and the third term in (4.2) includes the complex amplitude distribution of the object. Substituting (5) and (6) into (2),
I (x, y) = | F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2
+ 2A (x, y) r (x, y) COS [2παx−φ (x, y)] (7)
It becomes. It can be seen that the object wave and the reference wave interfere to form an interference fringe.
このように、物体波に参照波を重ね合わせて干渉記録し、 物体の位相情報を欠落させずに記録する方法がホログラフィである。（７）を記録したものが「ホログラム」と呼ばれる。ホログラムの振幅透過率もしくは振幅反射率が、記録した強度分布 Ｉ（ｘ，ｙ）
比例し、
Ｔ（ｘ，ｙ）＝τＩ（ｘ，ｙ） （８）
とかけるとする。このホログラムに、記録したときに用いた参照波を所定の角度であてると、ホログラムを透過もしくは反射してきた波面は、
Ｔ（ｘ，ｙ）Ｒ（ｘ，ｙ）＝τ（｜Ｆ（ｘ，ｙ）｜2＋｜Ｒ（ｘ，ｙ）｜2 ）
＋τＦ（ｘ，ｙ）｜Ｒ（ｘ，ｙ）｜2
＋τＦ*（ｘ，ｙ）Ｒ2（ｘ，ｙ） （９）
とあらわすことが出来る．この第２項は
τＦ（ｘ，ｙ）｜Ｒ（ｘ，ｙ）｜2＝
τＡ（ｘ，ｙ）ｒ2（ｘ，ｙ）ＥＸＰ[ｉφ（ｘ，ｙ）]] （１０）
第３項は、
τＦ＊（ｘ，ｙ）Ｒ2（ｘ，ｙ）＝
τＡ（ｘ，ｙ）ｒ2（ｘ，ｙ）ＥＸＰ[−ｉφ（ｘ，ｙ）＋２πｉα] （１１）
とかける。
In this way, holography is a method in which a reference wave is superimposed on an object wave and interference recording is performed, and the phase information of the object is recorded without being lost. A recording of (7) is called a “hologram”. The intensity transmission or amplitude reflectance of the hologram is the recorded intensity distribution I (x, y)
Proportional,
T (x, y) = τI (x, y) (8)
Let's call it. When the reference wave used when recording on this hologram is at a predetermined angle, the wavefront transmitted or reflected by the hologram is
T (x, y) R (x, y) = τ (| F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2 )
+ ΤF (x, y) | R (x, y) | 2
+ ΤF * (x, y) R 2 (x, y) (9)
Can be expressed. This second term is τF (x, y) | R (x, y) | 2 =
τA (x, y) r 2 (x, y) EXP [iφ (x, y)]] (10)
The third term is
τF * (x, y) R 2 (x, y) =
τA (x, y) r 2 (x, y) EXP [−iφ (x, y) + 2πiα] (11)
Call it.
このことから、（９）の第１項は、照明光と同じ方向にホログラムを突き抜ける光束もしくは正反射する光束であり、第２項は、(１０)より、物体光に比例した振幅を持つ光波であることがわかり、第３項は、(１１)より、物体波と共役な位相分布を持ち、２θの方向に伝播する光波であることがわかる。
このようにして，ホログラフィの技術を使うと複素振幅分布を記録して再生することが出来る。
本発明の場合は、ホログラムの振幅透過率もしくは振幅反射率が、記録した強度分布に比例し、（８）の式で表されてはいるものの、このホログラムに、記録したときに用いた参照波を所定の角度であてるのではなく、（８）の振幅透過率もしくは振幅反射率と同様の空間的な分布を持つ発光波がこのホログラムから発せられることになる。
従って、参照光にホログラムに記録された位相項を付与するという従来のホログラム再生の原理によらず、既にホログラムに記録されている位相項を保持して発光波を放射するものである。従って、理論上は、物体の位相差を含む空間関数を持つ３次元の連続曲面状の発光面を有し、その曲面から光が放射されることになる。
Therefore, the first term of (9) is a light beam penetrating the hologram in the same direction as the illumination light or a specularly reflected light beam, and the second term is a light wave having an amplitude proportional to the object light from (10). From (11), it can be seen that the third term is a light wave having a phase distribution conjugate with the object wave and propagating in the direction of 2θ.
In this way, the complex amplitude distribution can be recorded and reproduced using the holographic technique.
In the case of the present invention, the amplitude transmittance or reflectance of the hologram is proportional to the recorded intensity distribution and is expressed by the equation (8), but the reference wave used when recording on this hologram. Is not a predetermined angle, but a light-emitting wave having a spatial distribution similar to the amplitude transmittance or amplitude reflectance of (8) is emitted from this hologram.
Therefore, the emission wave is emitted while maintaining the phase term already recorded in the hologram, regardless of the conventional principle of hologram reproduction in which the phase term recorded in the hologram is given to the reference light. Therefore, theoretically, it has a three-dimensional continuous curved light emitting surface having a spatial function including the phase difference of the object, and light is emitted from the curved surface.
従来のホログラム再生原理を、透過タイプについて、単純化して説明すると、参照光としての平行光をホログラムにあてた際、遮蔽部分では、平行光が遮蔽され、透過部分からのみその平行光を透過し、透過部分と遮蔽部分との境界において回折が起こり、物体の持つ位相項を受け取り、ホログラムを透過した成分全体が重ね合わさり、それがホログラム再生光となって観察者の目に届くものである。
本発明の場合は、上記した参照光としての平行光が存在せず、ホログラムレリーフに接するように設けられた発光面での発光時、その放射光が物体の位相項を保持しており、その放射光同士の干渉現象により、ホログラム再生がなされるものである。
時間的且つ空間的コヒーレンス性を完全には持たない放射光同士の干渉効果は、レーザー光のような十分な干渉を生じないが、低コヒーレント光で ホログラムを照明した際と同様のレベルでホログラム再生が行われる。以上のような原理による再生であるため、ホログラム撮影時の参照光は平行光であることが好ましく（複雑な参照光を再現できないため。）、もしくは、「回折格子により表現されたホログラム」（回折格子は、物体光、参照光とも平行光である。）であることが好ましく、回折格子は計算機ホログラム等、電子線描画により形成したものが精密であり、好適である。
The conventional hologram reproduction principle will be described in a simplified manner with respect to the transmission type. When the parallel light as the reference light is applied to the hologram, the parallel light is shielded at the shielding portion, and the parallel light is transmitted only from the transmission portion. Diffraction occurs at the boundary between the transmission part and the shielding part, receives the phase term of the object, and the entire component transmitted through the hologram is superimposed, which becomes the hologram reproduction light and reaches the observer's eyes.
In the case of the present invention, there is no parallel light as the reference light described above, and the emitted light retains the phase term of the object when emitting light on the light emitting surface provided in contact with the hologram relief. Hologram reproduction is performed by an interference phenomenon between radiated lights.
The interference effect between synchrotron radiation that does not have complete temporal and spatial coherence does not cause sufficient interference like laser light, but hologram reproduction is at the same level as when a hologram is illuminated with low coherent light Is done. Since the reproduction is based on the principle as described above, the reference light at the time of hologram photographing is preferably parallel light (because complicated reference light cannot be reproduced), or “hologram represented by a diffraction grating” (diffraction The grating is preferably both object light and reference light.) The diffraction grating formed by electron beam drawing, such as a computer generated hologram, is precise and suitable.
さらに、上記の理由から、ホログラム再生像をより鮮明にするためには、放射光に対して、時間的若しくは空間的なコヒーレンス性に関する特性を付与することが必要であり、例えば、発光体の発光する部分の厚さ（放射方向の距離）を薄いものとして、発光点の厚さ方向におけるばらつきを小さいものとしたり、発光層その他の層を均一（層厚さを均一にしたり、均一分散や、均一組成とするなど、層内のムラをなくすこと。）にして、発光スペクトルのばらつきや、発光スペクトルの幅を小さいものとすることが望ましい。
また、ホログラムを光学的に記録する際に使用する光の主波長や、回折格子等を形成する際に想定する回折光の主波長と、エレクトロルミネッセンス素子からの発光波長を同一、乃至はほぼ同一とすることで、より鮮明なホログラム再生像を得ることができる。
さらには、発光光が通過する透明導電性薄膜、絶縁層、正孔輸送層等の透明な層での光の多重反射を考慮して、発光発光波長の通過する光の強度が最大となるように、各層の屈折率と厚さを設定することが好ましい。
但し、本発明のホログラムシートの本来の目的は、発光層の発光面で有する位相差分布を維持したまま素子から光を放出し、放出直後の空間において、その位相差分布に基づく光の干渉を十分行わせることであるから、この位相差分布を撹乱するような多重反射は、光の強度を増しすことはあっても、返ってホログラム再生像の鮮明度の低下を招く。
従って、上記した透明層等の屈折率分布や、厚さの設定は、これを配慮して行う必要がある。逆に、上記した透明層等での多重反射や、照明光のそれらの界面での反射を抑制する構成とすることも、ホログラム再生像の鮮明度を高めるために好適である。
もちろん、偽造防止性を高めるために、敢えて、発光する波長を記録形成時の波長と異ならせることも好適である。その場合は、波長が異なることによる、ホログラム再生像の変形や、回折角度の変化を予想し、あらかじめ確認しておくことが必須となる。
さらに、エレクトロルミネッセンス素子形成領域の部分的なばらつき、すなわち、形成場所による発光波長や、発光強度のばらつきは、ホログラム再生像の品質を劣化させるため、発光層の均一性は重要となる。
Further, for the above reason, in order to make the hologram reproduction image clearer, it is necessary to impart temporal or spatial coherence characteristics to the radiated light. The thickness (distance in the radial direction) of the portion to be reduced is small, the variation in the thickness direction of the light emitting point is small, the light emitting layer and other layers are uniform (the layer thickness is uniform, the uniform dispersion, It is desirable to make the dispersion of the emission spectrum and the width of the emission spectrum small by eliminating the unevenness in the layer, for example, by uniform composition.
Also, the main wavelength of light used when optically recording a hologram, the main wavelength of diffracted light assumed when forming a diffraction grating, etc., and the emission wavelength from the electroluminescence element are the same or nearly the same. By doing so, a clearer hologram reproduction image can be obtained.
Furthermore, considering the multiple reflection of light in transparent layers such as transparent conductive thin films, insulating layers, and hole transport layers through which the emitted light passes, the intensity of light that passes through the emitted light emission wavelength is maximized. Furthermore, it is preferable to set the refractive index and thickness of each layer.
However, the original purpose of the hologram sheet of the present invention is to emit light from the element while maintaining the phase difference distribution on the light emitting surface of the light emitting layer, and to prevent light interference based on the phase difference distribution in the space immediately after emission. Since this is performed sufficiently, the multiple reflection that disturbs the phase difference distribution may increase the intensity of the light, but it may cause a reduction in the sharpness of the reproduced hologram image.
Therefore, the refractive index distribution and thickness of the transparent layer and the like described above must be set in consideration of this. On the other hand, it is also suitable to increase the sharpness of the hologram reproduction image by suppressing the multiple reflection on the transparent layer or the like and the reflection of illumination light at the interface between them.
Of course, in order to improve the anti-counterfeiting property, it is also preferable that the wavelength of light emission is different from the wavelength at the time of recording formation. In that case, it is essential to anticipate and confirm beforehand the deformation of the hologram reproduction image and the change of the diffraction angle due to the different wavelengths.
Furthermore, partial variations in the electroluminescent element formation region, that is, variations in emission wavelength and emission intensity depending on the formation location deteriorate the quality of the hologram reproduction image, so the uniformity of the light emitting layer is important.
少なくとも、発光波長のピーク値の部分的なばらつき（ある１ｍｍ径のスポット領域と、それに隣接する１ｍｍ径のスポット領域との差など。）や半値幅のばらつきは、３０ｎｍ以内、発光強度ばらつきは１０％以内であることが好適である。発光波長のピーク値や、半値幅のバラツキが３０ｎｍを超えると、ホログラム再生像の再生位置のばらつきが発生し、ホログラム再生像がボケて不鮮明となる。また、発光強度のばらつきが１０％を超えると、光の干渉にもばらつきが発生し、結果的に不鮮明な再生となる。
また、エレクトロルミネッセンス素子を多数の微細なスポット（例えば、網点状等）として、離散させて設けた場合（発光層のみを網点状とする等、素子全体を離散的に設けても良いし、単層乃至は複数の層のみを離散的に設けても良い。）には、発光量が減少し、全体的な明るさは低下するものの、個々のスポットに隣接する領域から発光光がでないため、不要な干渉を低減させることができ、ホログラム再生像のシャープさが増し、好適である。
但し、このスポットの大きさや、発光層等の厚さが、ホログラムレリーフとは無関係にそのホログラム面上に離散的に形成されている場合には、その大きさ分布や、厚さ分布に起因する蛍光発光強度分布が、場合によっては、ホログラムを再生する光と不要な干渉を生じ、若しくは、あるべき干渉を撹乱し、ホログラム再生像を不鮮明にする要因となり得る。
この要因を排除するため、発光層を、連続して形成する場合、及び、離散的に形成する場合においても、ホログラムレリーフを形成する凹凸に追従して均一な厚さ、そして、均一な分布で形成して、ホログラムレリーフ面のどの領域からも、同一の強度の発光が生じるようにし、ホログラム再生像の鮮明化を図ることができる。
At least the partial variation of the peak value of the emission wavelength (difference between a certain 1 mm diameter spot region and the adjacent spot region of 1 mm diameter) and the half value width variation are within 30 nm, and the emission intensity variation is 10 % Is preferable. When the peak value of the emission wavelength and the variation of the half-value width exceed 30 nm, the reproduction position of the hologram reproduction image varies, and the hologram reproduction image is blurred and unclear. Further, if the variation in emission intensity exceeds 10%, variation in light interference also occurs, resulting in unclear reproduction.
In addition, when the electroluminescent element is provided as a large number of fine spots (for example, halftone dots) discretely (such as only the light emitting layer is halftone dots, the entire element may be provided discretely. In this case, only a single layer or a plurality of layers may be provided discretely.) Although the amount of light emission decreases and the overall brightness decreases, no light is emitted from the area adjacent to each spot. Therefore, unnecessary interference can be reduced, and the sharpness of the hologram reproduction image is increased, which is preferable.
However, when the size of the spot and the thickness of the light emitting layer, etc. are discretely formed on the hologram surface regardless of the hologram relief, the size distribution and the thickness distribution result. In some cases, the fluorescence emission intensity distribution may cause unnecessary interference with the light for reproducing the hologram, or may disturb the desired interference and make the hologram reproduction image unclear.
In order to eliminate this factor, even when the light emitting layer is formed continuously or discretely, it has a uniform thickness and a uniform distribution following the unevenness forming the hologram relief. By forming the light-emitting element, light having the same intensity can be emitted from any region of the hologram relief surface, so that the hologram reproduction image can be sharpened.
本発明のホログラムシートは、室内照明光や、自然光照明下では、ホログラム再生像があまり認識できず、電圧を印加した時のみ、突然ホログラム再生像が出現し、まったく照明光のないところに、ホログラム再生像が浮き上がっているように観察される。
但し、陰極の金属層が高い反射性を有しているため、この層の反射により、ホログラム再生像が視認できることになる。そこで、陰極そのものも透明層としたり、陰極層のみホログラムレリーフに追従させないように陰極層に接している層の厚さを制御、若しくは、ばらつかせて、さらには、敢えて平坦化して（鏡面となる。）、室内照明光や、自然光照明下では、ホログラム再生像を全く認識できないようにすることも偽造防止性の向上や、意外性という意味での意匠性の向上に寄与する。
本発明のホログラムシートのホログラム再生像は、空間的なホログラムの位相を含んではいるとはいえ、その発光光同士の時間的及び空間的なコヒーレント性は小さく、このホログラム再生像は通常のレーザー再生レリーフホログラムの再生像より微弱であって且つ不鮮明となっている。
もちろん、ビーム形状の回折光を観察するのみであれば、その色調と回折方向を確認することは容易であり、そのままでも真正性の判定に差し支えないものの、この微弱且つ不鮮明なホログラム再生像を観察者が認識しその存在を正確に判定可能とするために、発光体の発光性能を向上させ、且つ、回折角度を大きくとって波長―回折角依存性を強め、０次回折光の角度と発光の回折角度の差を大きくし、さらには、発光層を薄くして、発光層厚さ方向のばらつきを抑え且つ均一なものとすることが必要となる。（発光面が位相情報を含んでいるため、その空間的な形状を正確に再現するものとする。）
In the hologram sheet of the present invention, the hologram reproduction image cannot be recognized much under room illumination light or natural light illumination, and the hologram reproduction image appears suddenly only when voltage is applied, and there is no illumination light at all. The reproduced image is observed as if it is floating.
However, since the metal layer of the cathode has high reflectivity, the hologram reproduction image can be visually recognized by the reflection of this layer. Therefore, the cathode itself is also a transparent layer, or the thickness of the layer in contact with the cathode layer is controlled or varied so that only the cathode layer does not follow the hologram relief. In other words, making the hologram reproduction image unrecognizable at all under indoor illumination light or natural light illumination contributes to the improvement of anti-counterfeiting and the improvement of design in the sense of unexpectedness.
Although the hologram reproduction image of the hologram sheet of the present invention includes a spatial hologram phase, the temporal and spatial coherence between the emitted lights is small, and this hologram reproduction image is an ordinary laser reproduction image. It is weaker than the reproduced image of the relief hologram and is unclear.
Of course, if only observing the beam-shaped diffracted light, it is easy to confirm the color tone and the diffraction direction, and this can be used to determine authenticity, but this weak and unclear hologram reproduction image is observed. To recognize and accurately determine its presence, the luminous performance of the illuminant is improved, and the diffraction angle is increased to increase the wavelength-diffraction angle dependence. It is necessary to increase the difference in diffraction angle and further reduce the thickness of the light emitting layer to suppress variation in the light emitting layer thickness direction and make it uniform. (Since the light emitting surface contains phase information, its spatial shape is accurately reproduced.)
さらには、時間的なコヒーレント性をより強く発現するため、電圧の印加をパルス状とし、パルスとパルスの時間的間隔を蛍光等の発光時間である１０-7ｓｅｃ以上あけて照明することも好適である。これにより、一つの印加パルスによって生じた一つの蛍光の発光面が、次の印加パルスによって生じた蛍光の発光面とは、互いに撹乱現象を起こさず、一つのパルスによって発現した一つの蛍光発光面によって生じるホログラフィックな干渉現象により、鮮明なホログラム再生像を観察することができるようになる。もちろん、単純に秒単位でＯＮ−ＯＦＦする電圧印加手法（手動でも可能なレベル。）を使用した場合でも、観察者には、連続して発光しているようにも見えるため、このような簡易な手段であっても目視で確認する場合には、上記した効果を十分得ることができる。
本発明のホログラムシートにおいて、エレクトロルミネッセンス素子層の発光側、すなわち、発光層、正孔輸送層と、透明導電性薄膜の積層や、発光層、絶縁層と、透明導電性薄膜の積層等における、透明導電性薄膜の最表面が、ホログラム形成層のホログラムレリーフに接し、且つ追従している場合には、透明導電性薄膜の最表面を通過した発光が、ホログラム形成層と透明基材を通過して、観察者側にその発光光の波長におけるホログラム再生像を再生する。
この場合には、ホログラム形成層、透明導電性薄膜、及び発光層等の屈折率差を小さくしたり、その分布を制御することで、各層の界面での不要な反射を抑制することができ、エレクトロルミネッセンス素子に電圧を印加する前の視認性を抑制可能であって、より意匠性を高いものとすることができる。
さらには、発光層の表面からホログラム形成層のホログラムレリーフ面までの距離（その間の各層の層厚さ）を極力小さいものとすることで、発光層表面のレリーフ形状のホログラムレリーフに対する追従性を高いものとすることができる。これにより、より鮮明なホログラム再生像を得ることができる。
また、陰極層を金属反射面として、全体の発光強度を増すことが可能である。
さらに、エレクトロルミネッセンス素子層を、レリーフ形状に、接するように、且つ追従するように設ける際に、ホログラム再生像をより鮮明にするためには、エレクトロルミネッセンス素子層の厚さは、すなわち、素子全体の厚さは、薄く形成することが好適であり、ホログラムレリーフの凹凸の深さや、ピッチの大きさに対して、同じレベルとすることが望ましく、０．０１μｍ〜２．０μｍであることが好ましい。
この厚さが、０．０１μｍ、すなわち、１０ｎｍ未満であれば、素子としての性能が不十分であり、２．０μｍを超えると、ホログラムレリーフの追従性が低下し、いずれにしても鮮明なホロググラム再生像を得ることはできない。
Furthermore, in order to express temporal coherence more strongly, it is also preferable that the voltage is applied in a pulsed manner and the time interval between the pulses is set at 10 −7 sec or more, which is the emission time of fluorescence or the like. It is. As a result, one fluorescent light emitting surface generated by one applied pulse does not cause a disturbance phenomenon with the fluorescent light emitting surface generated by the next applied pulse, and one fluorescent light emitting surface expressed by one pulse. Due to the holographic interference phenomenon caused by the above, a clear hologram reproduction image can be observed. Of course, even if a voltage application method (level that can be manually applied) that is simply turned on and off in units of seconds is used, the observer seems to emit light continuously. Even if it is a simple means, when it confirms visually, the above-mentioned effect can fully be acquired.
In the hologram sheet of the present invention, the light emitting side of the electroluminescence element layer, that is, the light emitting layer, the hole transport layer, and the lamination of the transparent conductive thin film, the light emitting layer, the insulating layer, the lamination of the transparent conductive thin film, etc. When the outermost surface of the transparent conductive thin film is in contact with and follows the hologram relief of the hologram forming layer, the light emitted through the outermost surface of the transparent conductive thin film passes through the hologram forming layer and the transparent substrate. Thus, a hologram reproduction image at the wavelength of the emitted light is reproduced on the observer side.
In this case, by reducing the refractive index difference of the hologram forming layer, the transparent conductive thin film, and the light emitting layer, or by controlling the distribution thereof, unnecessary reflection at the interface of each layer can be suppressed. The visibility before applying a voltage to an electroluminescent element can be suppressed, and it can make design nature higher.
Furthermore, by making the distance from the surface of the light emitting layer to the hologram relief surface of the hologram forming layer (the thickness of each layer therebetween) as small as possible, the followability to the relief-shaped hologram relief on the surface of the light emitting layer is high. Can be. Thereby, a clearer hologram reproduction image can be obtained.
Moreover, it is possible to increase the whole light emission intensity by using the cathode layer as a metal reflecting surface.
Further, when the electroluminescence element layer is provided so as to be in contact with and follow the relief shape, the thickness of the electroluminescence element layer is defined as follows: It is preferable to make the thickness of the thin film thin, and it is desirable that the thickness is the same with respect to the depth of the unevenness of the hologram relief and the size of the pitch, and is preferably 0.01 μm to 2.0 μm. .
If the thickness is 0.01 μm, that is, less than 10 nm, the performance as an element is insufficient, and if it exceeds 2.0 μm, the followability of the hologram relief is reduced, and in any case a clear hologram A reconstructed image cannot be obtained.
本発明のホログラムシートによれば、
透明基材の一方の面に、ホログラム画像に対応したホログラムレリーフを有する透明樹脂層、及び、前記ホログラムレリーフに接するようにエレクトロルミネッセンス素子層が設けられていることを特徴とするホログラムシートが提供され、電圧印加によりエレクトロルミネッセンス素子層が発光し、その発光波長によるホログラム再生像を持つ、意匠性及び真正性判定性に優れるホログラムシートが提供される。
According to the hologram sheet of the present invention,
Provided is a hologram sheet comprising a transparent resin layer having a hologram relief corresponding to a hologram image and an electroluminescence element layer in contact with the hologram relief on one surface of a transparent substrate. There is provided a hologram sheet that emits light from an electroluminescence element layer upon application of a voltage and has a hologram reproduction image based on the emission wavelength and is excellent in design and authenticity.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら、詳細に説明する。
（透明基材）本発明で使用される透明基材１は、厚みを薄くすることが可能であって、機械的強度や、ホログラムシートＡを製造する際の加工に耐える耐溶剤性および耐熱性を有するものが好ましい。使用目的にもよるので、限定されるものではないが、フィルム状もしくはシート状のプラスチックが好ましい。
例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアリレート、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース、ポリエチレン／ビニルアルコール等の各種のプラスチックフィルムを例示することができる。
その中でも、紫外線等の励起光に対する耐性を有するもの、例えば、紫外線吸収剤を含むものであってもよい。紫外線吸収剤を含むものは、自然光等の中に含まれる紫外線により微かではあるが、予定外のホログラム再生を防ぐ効果も有する。
透明基材１の厚さは、通常５〜１００μｍであるが、ホログラム再生像の視認性を配慮する場合には、５〜５０μｍ、特に５〜２５μｍとすることが望ましい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Transparent substrate) The transparent substrate 1 used in the present invention can be reduced in thickness, and can withstand mechanical strength and solvent resistance and heat resistance that can withstand processing when manufacturing the hologram sheet A. Those having the following are preferred. Since it depends on the purpose of use, it is not limited, but a film-like or sheet-like plastic is preferable.
For example, various plastic films such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyarylate, triacetyl cellulose (TAC), diacetyl cellulose, and polyethylene / vinyl alcohol can be exemplified. .
Among them, those having resistance to excitation light such as ultraviolet rays, for example, those containing ultraviolet absorbers may be used. Those containing an ultraviolet absorber also have the effect of preventing unscheduled hologram reproduction, although faint due to ultraviolet rays contained in natural light or the like.
The thickness of the transparent substrate 1 is usually 5 to 100 μm, but in view of the visibility of the hologram reproduction image, it is preferably 5 to 50 μm, particularly 5 to 25 μm.
（２ステップレインボーホログラムレリーフを有する透明樹脂層：ホログラム形成層ともいう。）
本発明のホログラム形成層２を構成するための透明な樹脂材料としては、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、もしくは電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としてはアクリル酸エステル樹脂、アクリルアミド樹脂、ニトロセルロース樹脂、もしくはポリスチレン樹脂等が、また、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、アクリルウレタン樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、エポキシ変性不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、もしくはフェノール樹脂等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂は、１種もしくは２種以上を使用することができる。これらの樹脂の１種もしくは２種以上は、各種イソシアネート樹脂を用いて架橋させてもよいし、あるいは、各種の硬化触媒、例えば、ナフテン酸コバルト、もしくはナフテン酸亜鉛等の金属石鹸を配合するか、または、熱もしくは紫外線で重合を開始させるためのベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド等の過酸化物、ベンゾフェノン、アセトフェノン、アントラキノン、ナフトキノン、アゾビスイソブチロニトリル、もしくはジフェニルスルフィド等を配合しても良い。
(Transparent resin layer having a two-step rainbow hologram relief: also called a hologram forming layer.)
As the transparent resin material for constituting the
These thermoplastic resins and thermosetting resins can be used alone or in combination of two or more. One or more of these resins may be cross-linked using various isocyanate resins, or various curing catalysts, for example, metal soap such as cobalt naphthenate or zinc naphthenate may be blended. Or peroxide such as benzoyl peroxide and methyl ethyl ketone peroxide for initiating polymerization with heat or ultraviolet light, benzophenone, acetophenone, anthraquinone, naphthoquinone, azobisisobutyronitrile, or diphenyl sulfide good.
また、電離放射線硬化性樹脂としては、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、アクリル変性ポリエステル等を挙げることができ、このような電離放射線硬化性樹脂に架橋構造を導入するか、もしくは粘度を調整する目的で、単官能モノマーもしくは多官能モノマー、またはオリゴマー等を配合して用いてもよい。
上記の樹脂材料を用いてホログラム形成層２を形成するには、感光性樹脂材料にホログラムの干渉露光を行なって現像することによって直接的に形成することもできるが、予め作成したレリーフホログラムもしくはその複製物、またはそれらのメッキ型等を複製用型として用い、その型面を、透明基材1上に、コーティング方式、グラビア印刷方式、カーテンコート方式、インクジェット方式等種々の形成方式を用いて、上記の樹脂を、１〜１０μｍ厚さに形成したホログラム形成層２に押し付けることにより、賦型を行なうのがよい。ホログラム形成層２には、エレクトロルミネッセンス素子による発光波長に対する高い透明性を有することが要求される。
Examples of the ionizing radiation curable resin include epoxy acrylate, urethane acrylate, acrylic-modified polyester, etc., for the purpose of introducing a crosslinked structure into such an ionizing radiation curable resin or adjusting the viscosity, A monofunctional monomer, a polyfunctional monomer, or an oligomer may be blended and used.
In order to form the
熱硬化性樹脂や電離放射線硬化性樹脂を用いる場合には、型面に未硬化の樹脂を密着させたまま、加熱もしくは電離放射線照射により、硬化を行わせ、硬化後に剥離することによって、硬化した透明な樹脂材料からなる層の片面にレリーフホログラムの微細凹凸を形成することができる。なお、同様な方法によりパターン状に形成して模様状とした回折格子を有する回折格子形成層も光回折構造として使用できる。
２ステップレインボーホログラムは上記したように、物体光と参照光との光の干渉による干渉縞や、回折格子の格子縞を凹凸のレリーフ形状で記録されたものある。さらに、マシンリーダブルホログラムのように、その再生光を受光部でデータに変換し所定の情報として伝達したり、真偽判定を行う機能をこれに加えてもよい。
微細な凹凸を精密に作成するため、光学的な方法だけでなく、電子線描画装置を用いて、精密に設計されたレリーフ構造を作り出し、より精密で複雑な再生光を作り出すものであってもよい。このレリーフ形状は、ホログラムを再現もしくは再生する光もしくは光源の波長（域）と、再現もしくは再生する方向、及び強度によってその凹凸のピッチや、深さ、もしくは特定の周期的形状が設計される。
When thermosetting resin or ionizing radiation curable resin is used, curing is performed by heating or ionizing radiation irradiation while keeping the uncured resin in close contact with the mold surface, and then cured by peeling after curing. The fine irregularities of the relief hologram can be formed on one side of the layer made of a transparent resin material. A diffraction grating forming layer having a diffraction grating formed in a pattern by a similar method can also be used as the optical diffraction structure.
As described above, the two-step rainbow hologram is obtained by recording interference fringes due to the interference of light between the object beam and the reference beam or the grating fringes of the diffraction grating in an uneven relief shape. Furthermore, a function of converting the reproduction light into data by the light receiving unit and transmitting the data as predetermined information, or performing authenticity determination, such as a machine readable hologram, may be added thereto.
In order to precisely create fine irregularities, not only optical methods, but also electron beam lithography equipment can be used to create precisely designed relief structures that produce more precise and complex reproduction light. Good. The relief shape is designed to have a pitch, depth, or specific periodic shape of the unevenness according to the wavelength (range) of the light or light source for reproducing or reproducing the hologram, the direction and the intensity of reproduction or reproduction.
また、カラーホログラム画像（２ステップレインボーホログラム方式を採用しているが、発光光は単色であるため、これにカラー化手法を加えることが可能である。）を、回折格子線からなる回折格子画素（同一の回折格子線からなる単一回折格子エリアの最小単位。これら画素から回折光としてでてくる光の集合が一つのカラーホログラム画像を形成する。）に要素分解し、所定の画素のサイズ、格子線ピッチ、格子線角度をその各要素に割り当てて再現するという画像処理方法を用いて形成することも可能である。この場合は、蛍光体の種類を複数準備（同一励起光、もしくは複数の励起光により、各色の蛍光を発光するものを準備する。）し、それぞれの画素に応じた位置に、やはりフォトレジスト処理や、電子線レジスト処理の手法を用いて設ける必要がある。
凹凸のピッチ（周期）は再現もしくは再生角度に依存するが、通常０．０１μｍ〜数μｍであり、凹凸の深さは、再現もしくは再生強度に大きな影響を与える要素であるが、通常０．０１μｍ〜数μｍである。
単一回折格子のように、全く同一形状の凹凸の繰り返しであるものは、隣り合う凹凸が同じ形状であればある程、反射する光の干渉度合いが増しその強度が強くなり、最大値へと収束する。回折方向のぶれも最小となる。立体像のように、画像の個々の点が焦点に収束するものは、その焦点への収束精度が向上し、再現もしくは再生画像が鮮明となる。
In addition, a color hologram image (a two-step rainbow hologram method is employed, but since the emitted light is monochromatic, it is possible to add a colorization technique) to a diffraction grating pixel composed of diffraction grating lines. (A minimum unit of a single diffraction grating area composed of the same diffraction grating lines. A set of light emitted from these pixels as diffracted light forms one color hologram image.) It is also possible to form by using an image processing method in which a lattice line pitch and a lattice line angle are assigned to each element and reproduced. In this case, a plurality of types of phosphors are prepared (the same excitation light or those that emit fluorescence of each color by a plurality of excitation lights are prepared), and a photoresist process is performed at a position corresponding to each pixel. Alternatively, it is necessary to use an electron beam resist processing technique.
The pitch (period) of the unevenness depends on the reproduction or reproduction angle, but is usually 0.01 μm to several μm, and the depth of the unevenness is a factor that greatly affects the reproduction or reproduction intensity, but is usually 0.01 μm. ˜several μm.
As in the case of a single diffraction grating, when the unevenness of exactly the same shape is repeated, as the adjacent unevenness is the same shape, the degree of interference of reflected light increases and the intensity increases, and the maximum value is reached. Converge. Diffraction in the diffraction direction is also minimized. When a single point of an image converges to a focal point, such as a stereoscopic image, the convergence accuracy to the focal point is improved, and a reproduced or reproduced image becomes clear.
ホログラムレリーフ形状を賦形（複製ともいう）する方法は、回折格子や干渉縞が凹凸の形で記録された原版をプレス型（スタンパという）として用い、上記透明基材１上にコーティング方法等、適宜な印刷方法により形成したホログラム形成層２上に、前記原版を重ねて加熱ロールなどの適宜手段により、両者を加熱圧着することにより、原版の凹凸模様を複製することができる。形成するホログラムパターンは単独でも、複数でもよい。
上記の極微細な形状を精密に再現するため、また、複製後の熱収縮などの歪みや変形を最小とするため、原版は金属を使用し、低温・高圧下で複製を行う。
原版は、Ｎｉなどの硬度の高い金属を用いる。光学的撮影もしくは、電子線描画などにより形成したガラスマスターなどの表面にＣｒ、Ｎｉ薄膜層を真空蒸着法、スパッタリングなどにより５〜５０ｎｍ形成後、Ｎｉなどを電着法（電気めっき、無電解めっき、さらには複合めっきなど）により５０〜１０００μｍ形成した後、金属を剥離することで作ることができる。
複製方式は、平板式もしくは、回転式を用い、線圧０．１トン／ｍ〜１０トン／ｍ、複製温度は、通常６０℃〜２００℃とする。
The method of shaping the hologram relief shape (also referred to as replication) uses a master plate on which diffraction gratings and interference fringes are recorded in a concavo-convex shape as a press die (referred to as a stamper), a coating method on the transparent substrate 1, etc. The concavo-convex pattern of the original plate can be duplicated by superimposing the original plate on the
In order to accurately reproduce the above-mentioned extremely fine shape and to minimize distortion and deformation such as heat shrinkage after replication, the original plate is made of metal and replicated at low temperature and high pressure.
For the original plate, a metal having high hardness such as Ni is used. After a Cr or Ni thin film layer is formed on the surface of a glass master or the like formed by optical imaging or electron beam drawing or the like by vacuum deposition or sputtering, Ni or the like is electrodeposited (electroplating, electroless plating) Further, it can be made by peeling the metal after forming 50 to 1000 μm by composite plating or the like.
The duplication method uses a flat plate type or a rotary type, the linear pressure is 0.1 ton / m to 10 ton / m, and the duplication temperature is usually 60 ° C. to 200 ° C.
ホログラムレリーフ面のそのレリーフ形状が、エレクトロルミネッセンス素子層を設ける際の種々の負荷、すなわち、薄膜形成時の熱粒子の衝突や、薄膜材料を加熱する電子線への暴露、薄膜特性を向上させるための加熱エージング処理等による、ホログラム形成層にかかる種々の負荷、による熱変形等を受けてホログラム再生像が劣化することを防ぐため、ホログラム形成層は、電離放射線硬化型とすることが好ましく、レリーフ形成後にさらに硬化度を向上させるための、追加加熱処理や、追加電離放射処理をするものが、さらに好ましい。
また、電圧を印加した際の電気的絶縁性を確保するため、導電性がなく、絶縁性の高いものが望ましく、絶縁破壊強さ（ＡＳＴＭ−１４９）で、１５ＭＶ／ｍ以上、さらには、２０ＭＶ／ｍ以上のものが望ましい。絶縁破壊強さは、ガラス粉等の充填剤を混入することで、より高い値とすることができるが、本発明の目的から、光学的透明性が要求されるため、絶縁破壊強さは、高いものでも、５０ＭＶ／ｍ以下となる。
絶縁破壊強さが、１５ＭＶ／ｍ未満では、エレクトロルミネッセンス素子への印加電圧が安定せず、発光がムラとなることで、ホログラム再生像が劣化する。また、電気が漏れることによる感電の不安が残る。
熱硬化性樹脂、もしくは電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としてはアクリル酸エステル樹脂、アクリルアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、もしくはポリスチレン樹脂等が、また、熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、尿素樹脂、アニリン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、等が挙げられる。
但し、ホログラム形成層そのものが、エレクトロルミネッセンス素子における陽極の役目をする場合には、これとは逆に、導電性を有する樹脂を用い、その樹脂層にホログラム形成レリーフを施すことも、好適である。この場合には、層構成が簡易となり、また、透明導電性薄膜を形成する際の種々の負荷を避けることが可能となる。
The relief shape of the hologram relief surface is used to improve various loads when an electroluminescence element layer is provided, that is, collision of hot particles during thin film formation, exposure to electron beams that heat the thin film material, and thin film characteristics. In order to prevent deterioration of the hologram reproduction image due to thermal deformation caused by various loads applied to the hologram forming layer due to heat aging treatment, etc., the hologram forming layer is preferably an ionizing radiation curable type, It is more preferable to perform additional heat treatment or additional ionizing radiation treatment for further improving the degree of curing after formation.
Moreover, in order to ensure electrical insulation when a voltage is applied, it is desirable that the material has no electrical conductivity and high insulation, and has a dielectric breakdown strength (ASTM-149) of 15 MV / m or more, and further 20 MV. / M or more is desirable. The dielectric breakdown strength can be made higher by mixing a filler such as glass powder, but for the purpose of the present invention, since optical transparency is required, the dielectric breakdown strength is Even if it is high, it is 50 MV / m or less.
When the dielectric breakdown strength is less than 15 MV / m, the voltage applied to the electroluminescence element is not stable, and light emission becomes uneven, so that the hologram reproduction image is deteriorated. In addition, there remains a fear of electric shock due to leakage of electricity.
A thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin can be used. Examples of the thermoplastic resin include acrylate resin, acrylamide resin, polycarbonate resin, or polystyrene resin, and examples of the thermosetting resin include melamine resin, urea resin, aniline resin, and unsaturated polyester resin.
However, when the hologram forming layer itself serves as an anode in the electroluminescence element, it is also preferable to use a resin having conductivity and to apply a hologram forming relief to the resin layer. . In this case, the layer configuration is simplified, and various loads when forming the transparent conductive thin film can be avoided.
（エレクトロルミネッセンス素子層）
エレクトロルミネッセンス素子層３は、ホログラム形成層２のホログラムレリーフ上に、構成する層を順次設けていくことで、形成される。
有機エレクトロルミネッセンス素子、又は無機エレクトロルミネッセンス素子のいずれにしても、まず電極である、陽極若しくは陰極から形成する。以下では、陽極から形成する例について説明する。この方法と同様にして陰極から設けていくことは容易に推察できる。
陽極の材料としては、例えば、ＩＴＯ薄膜（インジウム・スズ酸化物薄膜）、酸化インジウム、錫ドープ酸化錫、アンチモンドープ酸化錫、亜鉛ドープ酸化錫、フッ素ドープ酸化錫、酸化亜鉛等の透明導電性材料、ポリアニリン、ポリピロール、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体等の導電性高分子等、を使用して形成することができる。
陽極の形成形成方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、スピンコート法、キャスト法を用いたゾルゲル法、スプレイパイロリシス法、イオンプレーティング法等の方法、さらには、所望の組成の塗布液を塗布して形成する方法等を採用することができる。
(Electroluminescence element layer)
The
In either the organic electroluminescence element or the inorganic electroluminescence element, first, the electrode is formed from an anode or a cathode. Below, the example formed from an anode is demonstrated. It can be easily guessed that the cathode is provided in the same manner as this method.
Examples of the anode material include transparent conductive materials such as ITO thin film (indium / tin oxide thin film), indium oxide, tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, and zinc oxide. , Conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, polyalkylthiophene derivatives, polysilane derivatives, and the like can be used.
The formation method of the anode is a sputtering method, a vacuum deposition method, a chemical vapor deposition method (CVD method), a spin coating method, a sol-gel method using a casting method, a spray pyrolysis method, an ion plating method, etc. A method of applying and forming a coating solution having a desired composition can be employed.
特に、電子ビーム加熱真空蒸着法や、高周波マグネトロンスパッタリング法を採ることが好ましい。具体的には、真空度１×１０-7〜１×１０-3Ｐａ、成膜速度０．１〜５０ｎｍ／秒、基材温度−１０〜１００℃の条件で成膜する。
陽極の代表的なものは、透明導電性薄膜である、ＩＴＯ薄膜であり、ホログラムレリーフ上に、電子線加熱真空蒸着法により、例えば３００ｎｍ程度形成する。
透明導電性薄膜の導電性は、その表面抵抗値で管理しており、０．１Ω／□以下となるよう、インジウムと錫の加熱速度や、導入する酸素がスの量を制御する。
ホログラムレリーフは、その凹凸深さが０．０１μｍと微細であり、しかも、その微妙に変化する曲線の変化そのものが、ホログラム再生情報を含んでいる為、この薄膜形成による加熱や、金属粒子の衝突等の衝撃によって、その曲線に変化を生じないよう、ホログラム形成層及び透明基材を十分冷却し、高速で処理する。従って、膜厚さを薄く形成する。
透明導電性薄膜の膜厚さ制御を十分行い、膜厚さばらつきが、数％以内にとどめ（３００ｎｍの数％→１０ｎｍレベル）、透明導電性薄膜の表面（レリーフと接着している面とは反対の面）が、ホログラム形成面とほぼ同一の形となるようにする。
In particular, it is preferable to employ an electron beam heating vacuum deposition method or a high-frequency magnetron sputtering method. Specifically, the film is formed under the conditions of a degree of vacuum of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, a film formation rate of 0.1 to 50 nm / second, and a substrate temperature of −10 to 100 ° C.
A typical anode is an ITO thin film, which is a transparent conductive thin film, and is formed on a hologram relief by, for example, about 300 nm by an electron beam heating vacuum deposition method.
The conductivity of the transparent conductive thin film is controlled by the surface resistance value, and the heating rate of indium and tin and the amount of oxygen introduced control the amount of soot to be 0.1Ω / □ or less.
The hologram relief has a fine asperity depth of 0.01 μm, and the subtle changes in the curve itself contain hologram reproduction information. Therefore, heating by this thin film formation and collision of metal particles The hologram forming layer and the transparent substrate are sufficiently cooled and processed at a high speed so that the curve is not changed by an impact such as the above. Therefore, the film thickness is reduced.
Thoroughly control the film thickness of the transparent conductive thin film and keep the film thickness variation within a few percent (several% of 300 nm → 10 nm level), and the surface of the transparent conductive thin film (the surface bonded to the relief) (Opposite surface) is made to have substantially the same shape as the hologram forming surface.
ホログラム形成層２へのダメージをさらに軽減するために、ＣＶＤ法（化学蒸着法)等を用いることもできる。ＣＶＤ法の場合は、ホログラム形成層へのダメージはほとんど無いが、薄膜形成後の加熱処理等付加的な処理を要し、薄膜の表面性もホログラムレリーフのレリーフ形状としてはやや粗いものとなる。
次に、形成する層は、無機エレクトロルミネッセンス素子の場合には、最も単純な構成としては、この透明導電性薄膜上に、絶縁層を設ける。
絶縁層として用いられる材料は、具体的には、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｏ４等の非晶質酸化物、ＢａＴｉＯ３、ＰｂＴｉＯ３等の強誘電体、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＦ、ＳｉＯＣ、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、（Ｐｂ、Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３、Ｂｉ４Ｔｉ３Ｏ１２、さらにはぺロブスカイト型強誘電体、タングステン・ブロンズ型強誘電体、ビスマス層状構造強誘電体等を挙げることができる。
さらに、π電子系の酸−塩基二成分型有機物を利用した有機強誘電体、例えば、クロラニク酸、ブロマニル酸等のような強い酸性度（Ｈ+（プロトン）の供与能）の水酸基を有するジヒドロキシ−ｐ−ベンゾキノン類、あるいは、クロラニル酸を酸として、ベンゼン環にプロトン受容基の窒素原子を組み入れたフェナジン（Ｐｈｚ）を塩基として作用させ、１：１の分子化合物としたもの等、さらに、分子間で水素結合を形成して一次元のネットワークを形成したこれらの集合構造分子も使用することもできる。
その形成方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、スピンコート法、キャスト法を用いたゾルゲル法、スプレイパイロリシス法、イオンプレーティング法等の方法、さらには、所望の組成の塗布液を塗布して形成する方法等を採用することができる。
In order to further reduce damage to the
Next, as for the layer to be formed, in the case of an inorganic electroluminescence element, as the simplest configuration, an insulating layer is provided on this transparent conductive thin film.
Specifically, materials used for the insulating layer are amorphous oxides such as Y2O3, Al2O3, Ta2O5, SiO2, and Si3O4, ferroelectrics such as BaTiO3 and PbTiO3, SiNx, SiOF, SiOC, and Pb (Zr, Ti ) O3, (Pb, La) (Zr, Ti) O3, Bi4Ti3O12, perovskite ferroelectrics, tungsten / bronze ferroelectrics, bismuth layered structure ferroelectrics, and the like.
Furthermore, organic ferroelectrics using π-electron acid-base two-component organic substances, such as dihydroxy having a hydroxyl group with strong acidity (H + (proton) donating ability) such as chloranic acid and bromanilic acid. -P-benzoquinones, or chloranilic acid as an acid, phenazine (Phz) in which a nitrogen atom of a proton accepting group is incorporated into a benzene ring as a base to form a 1: 1 molecular compound, and the like It is also possible to use these aggregated molecules in which hydrogen bonds are formed between them to form a one-dimensional network.
The formation method includes sputtering, vacuum deposition, chemical vapor deposition (CVD), spin coating, sol-gel method using cast method, spray pyrolysis method, ion plating method, and the like. A method of applying and forming a coating liquid having a composition can be employed.
絶縁層である誘電体膜として、代表的には、ＢａＴｉＯ３薄膜を、スパッタリング（Ａｒガス使用）法を用いて、例えば５００ｎｍの厚さで形成する。この場合には、ホログラム形成層２上に、既に、金属酸化物薄膜が形成されているため、そのレリーフの耐熱性は比較的高く、比較的容易に薄膜形成を行うことができる。
この層は、絶縁性を確保するためには、厚い方が望ましい（〜２μｍ）が、ホログラム形成層のホログラムレリーフ面の形状を維持するためには、やはり、均一厚さ、及び、その表面性の滑らかさを確保する必要があるため、１００ｎｍ〜５００ｎｍとすることが好適である。
ここで、絶縁層を透明導電性薄膜上の隅々まで形成すると、陽極端子を設けることができないため、マスキング法により、透明導電性薄膜上の一部を、そのホログラムの大きさとのバランスを考慮して、例えば、５０ｍｍ×４０ｍｍサイズのホログラムの場合には、２ｍｍ×４ｍｍサイズのマスキングを施して、絶縁層を形成する。
さらにその上に、無機エレクトロルミネッセンス素子用の発光層を設ける。
発光層は、所望の発光色の発光蛍光体を用いて形成されたものであり、例えば、赤色発光蛍光体として、ＺｎＳ、Ｍｎ／ＣｄＳＳｅ等、緑色発光蛍光体として、ＺｎＳ：ＴｂＯＦ、ＺｎＳ：Ｔｂ等、青色発光蛍光体としては、ＳｒＳ：Ｃｅ、（ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ）n、ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ、Ｓｒ２Ｇａ２Ｓ５：Ｃｅを挙げることができる。また、白色発光蛍光体として、ＳｒＳ：Ｃｅ／ＺｎＳ：Ｍｎ等が挙げられ、これらの蛍光体を適宜選択して、用いることができる。
発光層としては、代表的には、母体にＺｎＳを用い、発光中心にＭｎを添加したものを、スパッタリング（Ａｒガス使用）法を用いて、例えば１μｍ厚さで形成する。
As a dielectric film that is an insulating layer, a BaTiO3 thin film is typically formed with a thickness of, for example, 500 nm by using a sputtering (using Ar gas) method. In this case, since the metal oxide thin film is already formed on the
This layer is preferably thicker (˜2 μm) in order to ensure insulation, but in order to maintain the shape of the hologram relief surface of the hologram forming layer, it is still uniform and its surface properties. Therefore, it is preferable to set the thickness to 100 nm to 500 nm.
Here, if the insulating layer is formed to every corner on the transparent conductive thin film, the anode terminal cannot be provided. Therefore, a part of the transparent conductive thin film is considered by the masking method in consideration of the balance with the size of the hologram. For example, in the case of a hologram having a size of 50 mm × 40 mm, masking of a size of 2 mm × 4 mm is performed to form an insulating layer.
Furthermore, the light emitting layer for inorganic electroluminescent elements is provided on it.
The light emitting layer is formed using a light emitting phosphor having a desired light emitting color. For example, ZnS, Mn / CdSSe, etc. as red light emitting phosphors, ZnS: TbOF, ZnS: Tb as green light emitting phosphors, for example. Examples of the blue light emitting phosphor include SrS: Ce, (SrS: Ce / ZnS) n, CaGa2S4: Ce, and Sr2Ga2S5: Ce. Moreover, SrS: Ce / ZnS: Mn etc. are mentioned as a white light emission fluorescent substance, These fluorescent substances can be selected suitably and can be used.
As the light-emitting layer, typically, a base material using ZnS and Mn added to the light emission center is formed with a thickness of, for example, 1 μm by using a sputtering (using Ar gas) method.
この発光層が、ホログラムレリーフの位相情報を含んで発光するものであるため、この層の両表面（両界面）は、ホログラム形成層のレリーフ形状を忠実に再現していなければならない。
そのために、上記した各層の厚さの均一性、界面の滑らかさを確保できる成膜方法を採用する。
発光層形成時にも、上記した位置に同様のマスキング処理を施す。
この上に設ける陰極は、アルミニウム、金、銀、白金、銅、鉄、銀・マグネシウム合金等の金属薄膜や、グラファイトなどを厚さ、５０〜５００ｎｍで形成する。代表的には、アルミニウム薄膜でよく、真空蒸着法で安定的に、例えば、３００ｎｍ厚さで形成することができる。
アルミニウム薄膜の発光層と接している面は、発光層のレリーフ形状に追従しており、発光層の形状そのものを再現できる。また、その反対の層は、本発明の発光とは無関係であるため、通常の形成面でよい。
陰極形成時にも、上記した位置に同様のマスキング処理を施す。
以上の様にして、透明基材１上に、ホログラム形成層２、そして、無機エレクトロルミネッセンス素子からなる、エレクトロルミネッセンス素子層３を、そのホログラムレリーフ面に接して、追従するように設けることができ、且つ、陰極側から観察した場合、アルミニウム金属面の一部に、陽極である透明導電性薄膜層が露出して見える。
この陽極と、陰極の間に、電圧１００Ｖ１００〜１０００Ｈｚの交流電圧を印加すると、エレクトロルミネッセンス層３において発光が生じ、（陽極側より）ホログラム形成層２、透明基材１を通して、ホログラム再生像を視認することができる。
Since this light emitting layer emits light including phase information of the hologram relief, both surfaces (both interfaces) of this layer must faithfully reproduce the relief shape of the hologram forming layer.
Therefore, a film forming method that can ensure the uniformity of the thickness of each layer and the smoothness of the interface is adopted.
The same masking process is performed on the above-described position also when the light emitting layer is formed.
The cathode provided thereon is formed of a metal thin film such as aluminum, gold, silver, platinum, copper, iron, silver / magnesium alloy, graphite or the like with a thickness of 50 to 500 nm. Typically, it may be an aluminum thin film, and can be formed stably by a vacuum deposition method, for example, with a thickness of 300 nm.
The surface of the aluminum thin film that is in contact with the light emitting layer follows the relief shape of the light emitting layer, and the shape of the light emitting layer itself can be reproduced. Further, the opposite layer is irrelevant to the light emission of the present invention, and may be a normal forming surface.
The same masking process is performed at the above-described position also when forming the cathode.
As described above, the
When an AC voltage of 100 V 100 to 1000 Hz is applied between the anode and the cathode, light is emitted in the electroluminescence layer 3 (from the anode side) and the hologram reproduction image is visually recognized through the
次に、有機エレクトロルミネッセンス素子について説明すると、上記した、透明導電性薄膜層の上に、発光層となる有機薄膜を形成し、陰極で挟んだものが最も単純な有機エレクトロルミネッセンス素子からなるエレクトロルミネッセンス素子３となる。
発光層は、主材料（ホスト材料）と不純物材料（ドーパント材料）との２成分系であり、発光する不純物材料は、０．１〜１％添加で主材料中に均一に分散されている。
有機薄膜の電子移動度は、高速応答を目的とするものではないため、比較的小さいものでも用いることができ、１×１０-6ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ以上の値とするのが好ましい。
発光層である有機薄膜に、低分子系を用いる場合には、
発光層材料として、ＺｎＰＢＯ（ビス[２−（２−ベンゾキサゾリル）フェノラト]亜鉛）と、ドーピング色素材料として、Ｃｏｕｍａｒｉｎ６（３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−（ジエチルアミノ）コーマリンを用いて、ＣＶＤ法を用いて、５０ｎｍ厚さに形成する。
発光層である有機薄膜に、高分子系を用いる場合には、
発光層材料として、ＰＰＶ（ポリパラフェニレンビニレン）系、正孔層材料として、ＰＥＤＯＴ（ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン）＋ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸：ドーパント）共重合体を、コーティング方式により、固形分を０．５％として、乾燥後の厚さ１００ｎｍとする。
Next, an organic electroluminescence device will be described. An electroluminescence device in which an organic thin film serving as a light emitting layer is formed on the transparent conductive thin film layer and sandwiched between cathodes is the simplest organic electroluminescence device.
The light-emitting layer is a two-component system of a main material (host material) and an impurity material (dopant material), and the impurity material that emits light is uniformly dispersed in the main material with addition of 0.1 to 1%.
Since the electron mobility of the organic thin film is not intended for high-speed response, it can be used even if it is relatively small, and is preferably set to a value of 1 × 10 −6
When using a low molecular system for the organic thin film that is the light emitting layer,
A CVD method is performed using ZnPBO (bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc) as a light emitting layer material and Coumarin 6 (3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin as a doping dye material. And formed to a thickness of 50 nm.
When using a polymer system for the organic thin film that is the light emitting layer,
As a light emitting layer material, PPV (polyparaphenylene vinylene) system, as a hole layer material, PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene) + PSS (polystyrene sulfonic acid: dopant) copolymer, The solid content is 0.5%, and the thickness after drying is 100 nm.
また、有機薄膜に、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物、８−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体を併用することも好ましい。また、ジスチリルアリーレン骨格、例えば４，４’一ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等をホストとし、それに青色から赤色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいはホストと同様の蛍光色素をドープしたものを併用することも好適である。
形成方法としては、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ（ラングミュア・ブロジェット）法、スパッタリング法等の方法を採用することができる。例えば、真空蒸着法により形成する場合は、真空度１×１０-7〜１×１０-3Ｐａ、成膜速度０．１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−１０〜１００℃の条件を採ることが好ましい。
また、結着剤として機能する適宜な樹脂と有機薄膜用の材料とを所定の溶剤に溶かして溶液状態とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、有機薄膜を形成することができる。なお、有機薄膜は、形成方法や形成条件を適宜選択し、気相状態の材料化合物から沈着されて形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化されて形成された膜である分子堆積膜とすることが好ましい。
In addition, it is also preferable to use an organic thin film in combination with a fluorescent whitening agent such as benzothiazole, benzimidazole or benzoxazole, a metal complex having a styrylbenzene compound or an 8-quinolinol derivative as a ligand. In addition, a distyrylarylene skeleton such as 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl is used as a host, and a strong fluorescent dye from blue to red, for example, a coumarin or a fluorescent dye similar to the host is doped. It is also suitable to use those used together.
As a formation method, methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB (Langmuir-Blodget) method, and a sputtering method can be employed. For example, in the case of forming by a vacuum deposition method, it is preferable to adopt the conditions of a degree of vacuum of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, a film forming speed of 0.1 to 50 nm / second, and a substrate temperature of −10 to 100 ° C. .
An organic thin film can also be formed by dissolving an appropriate resin functioning as a binder and a material for an organic thin film in a predetermined solvent to form a solution and then reducing the film by a spin coating method or the like. be able to. In addition, the organic thin film is a film formed by selecting a formation method and formation conditions as appropriate and deposited from a gas phase material compound, or a film formed by solidification from a solution state or liquid phase material compound. It is preferable to use a molecular deposited film.
これらの上に、陰極層として、金属、合金、それらの酸化物、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用する。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、セシウム、銀、錫等の一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。
代表的には、陰極層として、アルミニウム薄膜層を上記同様に設け、有機エレクトロルミネッセンス素子からなるエレクトロルミネッセンス素子層３を得る。
有機エレクトロルミネッセンス素子においても、無機エレクトロルミネッセンス素子と同様に、陽極端子を露出させる方法を取る。
この陽極と、陰極の間に、電圧１０Ｖの直流電圧を印加すると、エレクトロルミネッセンス層３において発光が生じ、（陽極側より）ホログラム形成層２、透明基材１を通して、ホログラム再生像を視認することができる。
On top of these, metals, alloys, their oxides, electrically conductive compounds or mixtures thereof are used as the cathode layer. Specifically, magnesium, aluminum, indium, lithium, sodium, cesium, silver, tin, and the like can be used alone or in combination of two or more.
Typically, as the cathode layer, an aluminum thin film layer is provided in the same manner as described above to obtain the
Also in an organic electroluminescent element, the method of exposing an anode terminal is taken like an inorganic electroluminescent element.
When a DC voltage of 10 V is applied between the anode and the cathode, light is emitted in the electroluminescence layer 3 (from the anode side) and the hologram reproduction image is visually recognized through the
（実施例１）
三次元原画像として、文字サイズ３０ｍｍ×３０ｍｍで、厚み１０ｍｍの「発光」２文字の立体文字画像（図５参照）を用い、図１の手法を採用し、且つ、スリットとして、その開口部が３ｍｍ×５０ｍｍのものを用い、ルビーレーザー（波長６９４ｎｍ）を用いて、２ステップレインボーホログラムを撮影し、２ステップレインボーホログラムレリーフを得た。
透明基材１として、１２μｍのＰＥＴフィルムの表面に、メラミン樹脂組成物を塗布し、上記、２ステップレインボーホログラムレリーフにホログラム画像位置検知パターンを加えた、レリーフホログラムの複製用型の型面を、接触させたまま加熱硬化させることにより、レリーフホログラムの形成を行ない、厚さ３μｍのホログラム形成層２を得た。
ＰＥＴフィルム及びアクリルアミド樹脂の絶縁破壊強さは、それぞれ５０ＭＶ／ｍ、２０ＭＶ／ｍであった。
このホログラム形成層２上に、そのホログラムレリーフ形成領域を覆うように、陰極として、アルミニウム薄膜を真空蒸着法により５００ｎｍ厚さで形成した。
その上に、発光層として、母体にＺｎＳを用い、発光中心にＭｎを添加したものを、スパッタリング（Ａｒガス使用）法を用いて、１μｍ厚さで形成した。ターゲットには、硫化マンガン（ＭｎＳ）を０．５ｍｏｌ％添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ）を用い、ターゲットガスには、高純度のアルゴンガスを用いた。この時、陰極端子を残すため、ホログラム画像の右端下に３ｍｍ×３ｍｍの領域で、マスキング処理を行った。
この発光層上に、絶縁層である誘電体膜として、ＢａＴｉＯ３を、同様の位置のマスキング処理を施して、スパッタリング（Ａｒガス使用）法を用いて、１μｍの厚さで形成した。
Example 1
As the three-dimensional original image, a three-dimensional character image (see FIG. 5) of “light emission” having a character size of 30 mm × 30 mm and a thickness of 10 mm is adopted, and the method of FIG. A 2 step rainbow hologram relief was obtained by photographing a 2 step rainbow hologram using a ruby laser (wavelength 694 nm) using a 3 mm × 50 mm one.
As a transparent base material 1, a melamine resin composition is applied to the surface of a 12 μm PET film, and a hologram image position detection pattern is added to the two-step rainbow hologram relief. Relief holograms were formed by heating and curing while in contact with each other, and a
The dielectric breakdown strengths of the PET film and acrylamide resin were 50 MV / m and 20 MV / m, respectively.
On this
On top of that, a light-emitting layer having ZnS as the base material and Mn added to the light emission center was formed with a thickness of 1 μm by sputtering (using Ar gas). Zinc sulfide (ZnS) added with 0.5 mol% of manganese sulfide (MnS) was used as the target, and high-purity argon gas was used as the target gas. At this time, in order to leave the cathode terminal, a masking process was performed in a 3 mm × 3 mm region below the right end of the hologram image.
On this light emitting layer, as a dielectric film which is an insulating layer,
さらに、その絶縁層上に、ＩＴＯ薄膜を、同様の位置のマスキング処理を施して、電子線加熱真空蒸着法により、厚さ３００ｎｍで形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗値は、０．１Ω／□であった。
以上により、ホログラム形成層２上に、陰極層、発光層、絶縁層及びＩＴＯ薄膜の４層構成からなる、無機エレクトロルミネッセンス素子層３を形成し、実施例１のホログラムシートＡを作製した。
このホログラムシートＡを室内の照明光下で観察したところ、透明基材側から、及びＩＴＯ薄膜側から、反射光として、「発光」の文字のホログラム再生像を視認することができた。
このホログラムシートＡの陰極端子部分と、最上層のＩＴＯ薄膜形成部分との間に、１００Ｖ・１００Ｈｚの交流電圧を印加したところ、発光が生じた。この際、透明基材側からの観察では何の変化も生じなかったが、ＩＴＯ薄膜層側から観察すると、新たに、所定の方向に発光光としての緑色の「発光」の文字が２ステップレインボーホログラム再生像（このホログラムは、「レインボーホログラム」としての構造を有するが、ここでは、発光波長が「一波長」すなわち「単色」であるため、「単色のホログラム」として観察される。７色に見えるわけではない。）として視認できた。
このホログラムシートＡへの電圧印加を止めると、印加前の状態に戻った。
以上のことから、このホログラムシートＡは、真正品であることが判明した。
Further, an ITO thin film was masked at the same position on the insulating layer, and formed with a thickness of 300 nm by electron beam heating vacuum deposition. The surface resistance value of the ITO thin film was 0.1Ω / □.
As described above, the inorganic
When this hologram sheet A was observed under indoor illumination light, it was possible to visually recognize the hologram reproduction image of the letters “light emission” as reflected light from the transparent substrate side and from the ITO thin film side.
When an AC voltage of 100 V and 100 Hz was applied between the cathode terminal portion of the hologram sheet A and the uppermost ITO thin film forming portion, light emission occurred. At this time, no change was observed in the observation from the transparent base material side, but when observed from the ITO thin film layer side, a green “light emission” character as emission light in a predetermined direction was newly added to the two-step rainbow. Hologram reproduction image (This hologram has a structure as “rainbow hologram”, but here, since the emission wavelength is “one wavelength”, ie, “monochromatic”, it is observed as “monochromatic hologram”. It was not visible.)
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.
From the above, it was found that this hologram sheet A is a genuine product.
（実施例２）
陰極として、ＩＴＯ薄膜を電子線加熱真空蒸着法による、厚さ３００ｎｍの層とした以外は、実施例１と同様にして実施例２のホログラムシートＡを作製した。
実施例１と同様に評価したところ、電圧印加前における観察では、ホログラムシートＡは、透明なシートとして観察され、その両面からやや不明瞭なホログラム再生像の存在を見て取れたが、鮮明なホログラム再生像を視認することは出来なかった。
しかし、電圧印加により、鮮明な緑色の２ステップレインボーホログラム再生像（「発光」の文字）が空間に浮き上がり、意匠性にも優れていた。そして、電圧印加を止めると、元の状態に戻ることを確認した。
また、電圧印加を、１秒単位でＯＮ／ＯＦＦの繰り返しパターンとしたところ、その２ステップレインボーホログラム再生像がより鮮明に視認できた。
（実施例３）
ホログラム形成層２上に、陽極としてのＩＴＯ薄膜を、３００ｎｍ厚さで形成し、発光層の上に、陰極としてのアルミニウム薄膜を、５００ｎｍ厚さで形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例３のホログラムシートＡを得た。
その陽極端子と、陰極層に同様の電圧印加を行ったこと以外は、実施例１と同様に評価したところ、発光は、透明基材１側から観察され、実施例1より鮮明な２ステップレインボーホログラム再生画像を視認でき、真正品であるとの判定をすることができた。
(Example 2)
A hologram sheet A of Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO thin film was changed to a layer having a thickness of 300 nm by an electron beam heating vacuum deposition method as the cathode.
When evaluated in the same manner as in Example 1, the hologram sheet A was observed as a transparent sheet in the observation before voltage application, and the presence of somewhat unclear hologram reproduction images could be seen from both sides. The image was not visible.
However, by applying the voltage, a clear green two-step rainbow hologram reproduction image (character of “light emission”) floated in the space, and the design was excellent. Then, it was confirmed that when the voltage application was stopped, the original state was restored.
Further, when the voltage application was made to be a repeated pattern of ON / OFF in units of 1 second, the 2-step rainbow hologram reproduced image could be visually recognized more clearly.
(Example 3)
Except that an ITO thin film as an anode was formed on the
Except that the same voltage was applied to the anode terminal and the cathode layer, evaluation was made in the same manner as in Example 1. As a result, light emission was observed from the transparent substrate 1 side, and a two-step rainbow clearer than Example 1. The hologram reproduction image could be visually recognized, and it was determined that it was a genuine product.
（実施例４）
このホログラム形成層２上の陰極を１００ｎｍ厚さで形成し、その上の発光層を、５００ｎｍ厚さで形成し、その上の絶縁層を、３００ｎｍの厚さで形成し、さらに、その上のＩＴＯ薄膜を、厚さ１００ｎｍで形成した以外は、実施例１と同様にして、実施例４のホログラムシートＡを得た。
実施例１と同様に評価したところ、発光時の２ステップレインボーホログラム再生像の鮮明度が向上し、文字がより明確に判断でき、真性正の判定がより確実にできると思われた。
Example 4
The cathode on the
When evaluated in the same manner as in Example 1, it was considered that the sharpness of the two-step rainbow hologram reproduction image at the time of light emission was improved, characters could be judged more clearly, and authenticity determination could be made more reliably.
（実施例５）
三次元原画像として、文字サイズ３０ｍｍ×３０ｍｍで、厚み１０ｍｍの「発光」２文字の立体文字画像（図５参照）を用い、図１の手法を採用し、且つ、スリットとして、その開口部が３ｍｍ×５０ｍｍのものを用い、ルビーレーザー（波長６９４ｎｍ）を用いて、２ステップレインボーホログラムを撮影し、２ステップレインボーホログラムレリーフを得た。
透明基材１として、１２μｍのＰＥＴフィルムの表面に、メラミン樹脂組成物を塗布し、上記、２ステップレインボーホログラムレリーフにホログラム画像位置検知パターンを加えた、レリーフホログラムの複製用型の型面を、接触させたまま加熱硬化させることにより、レリーフホログラムの形成を行ない、厚さ３μｍのホログラム形成層２を得た。
このホログラム形成層２上に、そのホログラムレリーフ形成領域を覆うように、陽極として、ＩＴＯ薄膜を、電子線加熱真空蒸着法により、１００ｎｍ厚さで形成した。
その上に、正孔輸送材料として、ＴＰＡＣ（１，１−ビス[４-［Ｎ，Ｎ―ジ（ｐ−トリル）アミノ］フェニル]シクロヘキサン）を厚さ６０ｎｍで、発光層材料として、ＺｎＰＢＯ（ビス[２−（２−ベンゾキサゾリル）フェノラト]亜鉛）及びドーピング色素材料として、Ｃｏｕｍａｒｉｎ６（３−（２−ベンゾチアゾリル）−７−（ジエチルアミノ）コーマリン）を３％混入させ、厚さ１００ｎｍで、そして、電子輸送材料として、ＢＮＤ（２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール）を厚さ５０ｎｍで、真空蒸着法により、実施例１と同様のマスキング処理を施して、形成した、
(Example 5)
As the three-dimensional original image, a three-dimensional character image (see FIG. 5) of “light emission” having a character size of 30 mm × 30 mm and a thickness of 10 mm is adopted, and the method of FIG. A 2 step rainbow hologram relief was obtained by photographing a 2 step rainbow hologram using a ruby laser (wavelength 694 nm) using a 3 mm × 50 mm one.
As a transparent base material 1, a melamine resin composition is applied to the surface of a 12 μm PET film, and a hologram image position detection pattern is added to the two-step rainbow hologram relief. Relief holograms were formed by heating and curing while in contact with each other, and a
On this
On top of that, TPAC (1,1-bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane) as a hole transporting material with a thickness of 60 nm and ZnPBO ( Bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc) and 3% Coumarin 6 (3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin) as doping dye material, at a thickness of 100 nm, and electrons As a transport material, BND (2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole) was subjected to the same masking treatment as in Example 1 by a vacuum deposition method at a thickness of 50 nm, Formed,
さらに、その上に、ＩＴＯ薄膜を、同様の位置のマスキング処理を施して、電子線加熱真空蒸着法により、厚さ１００ｎｍで形成した。
以上により、ホログラム形成層２上に、陽極層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、及び陰極層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子層３を形成し、実施例５のホログラムシートＡを作製した。
このホログラムシートＡを室内の照明光下で観察したところ、透明基材側から、及び最表面のＩＴＯ薄膜側からも、ホログラム再生像を明確には視認できなかった。
このホログラムシートＡの陽極端子部分と、最上層のＩＴＯ薄膜形成部分との間に、６Ｖの直流電圧を印加したところ、発光が生じ、透明な空間上に緑色の、より鮮明な２ステップレインボーホログラム再生像を視認することができた。
このホログラムシートＡへの電圧印加を止めると、印加前の状態に戻った。
以上のことから、このホログラムシートＡは、真正品であることを容易に且つ確実に判断することができた。
Further, an ITO thin film was masked at the same position on the ITO thin film, and formed with a thickness of 100 nm by an electron beam heating vacuum deposition method.
As described above, the organic
When this hologram sheet A was observed under indoor illumination light, the hologram reproduction image could not be clearly seen from the transparent substrate side and from the outermost ITO thin film side.
When a DC voltage of 6 V is applied between the anode terminal portion of the hologram sheet A and the ITO thin film forming portion of the uppermost layer, light emission occurs, and a green, clearer two-step rainbow hologram is formed in a transparent space. The reconstructed image was visible.
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.
From the above, it was possible to easily and reliably determine that this hologram sheet A is a genuine product.
（実施例６）
実施例５と同様のホログラム形成層２を得た後、酸化インジウムと酸化セリウムとの粉末を、焼結した陽極用のターゲット（セリウムモル比０．０５）を用いて、真空度を３×１０-1Ｐａまで減圧した状態で、アルゴンガスに酸素ガスを混入したガスを封入し、その雰囲気中において、到達真空度５×１０-4Ｐａでの高周波スパッタリングにて、厚さ１００ｎｍの透明電極膜を形成し、その上に、真空度７×１０-4Ｐａで、正孔輸送層として厚みが５０ｎｍのＮＰＤ（Ｎ，Ｎ´−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ´−ジフェニルベンジジン）薄膜を、蒸着速度が６ｎｍ／分の条件にて真空蒸着法により形成し、さらに、その上に、有機発光材料層兼電子輸送層として厚みが５０ｎｍのＡｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）の薄膜を、蒸着速度が６ｎｍ／分の条件にて真空蒸着法により形成し、その表面に、陰極として厚みが２００ｎｍマグネシウム−銀薄膜（ 組成比１０／１ ）を共蒸着法により形成して、４層からなる有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、エレクトロルミネッセンス素子層３とした。各薄膜形成時に、マスキング処理による陽極端子の作製を行い、これによって、実施例６のホログラムシートＡを得た。
このホログラムシートＡの陽極端子部分と、最上層のマグネシウム−銀薄膜形成部分との間に、６Ｖの直流電圧を印加したところ、発光が生じ、透明な空間上に緑色の、輝度１０ｃｄ／ｍ2の、明るく、鮮明な２ステップレインボーホログラム再生像を視認することができた。
このホログラムシートＡへの電圧印加を止めると、印加前の状態に戻った。
以上のことから、このホログラムシートＡは、真正品であることを容易に且つ確実に判断することができた。
(Example 6)
After obtaining the same
When a DC voltage of 6 V is applied between the anode terminal portion of the hologram sheet A and the uppermost magnesium-silver thin film forming portion, light emission occurs, and the luminance is 10 cd / m 2 green in a transparent space. Thus, a bright and clear two-step rainbow hologram reproduction image could be visually recognized.
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.
From the above, it was possible to easily and reliably determine that this hologram sheet A is a genuine product.
(比較例)
エレクトロルミネッセンス素子層３を形成せず、陰極であるアルミニウム薄膜層のみを実施例１と同様にホログラムシートを形成し、比較例とした。
実施例１と同様に観察したところ、室内照明下で目視にて、反射光によるホログラム再生像は視認できたが、電圧を印加しても何らの変化も生じず、発光によるホログラム再生像を確認することはできなかった。
このことより、このホログラムシートが真正なものでないと判断できた。
(Comparative example)
The
When observed in the same manner as in Example 1, the hologram reproduction image by reflected light was visually recognized under room illumination, but no change occurred even when voltage was applied, and the hologram reproduction image by light emission was confirmed. I couldn't.
From this, it was possible to determine that this hologram sheet was not authentic.
Ａ ホログラムシート
１ 透明基材
２ ホログラムレリーフを有する透明樹脂層（ホログラム形成層）
３ エレクトロルミネッセンス素子層
４ 観察状態の例示：可視光線（室内照明光）
５ 同上 ：反射光による再生像（視認できる場合と、出来ない場合が ある。）
６ 同上 ：電圧を印加した状態
７ 同上 ：緑色の再生像（発光による再生像）
A hologram sheet 1
3
5 Same as above: Reproduced image by reflected light (may or may not be visible)
6 Same as above: Voltage applied 7 Same as above: Green reproduction image (reproduction image by light emission)
Claims (3)
A transparent resin layer having a hologram relief corresponding to a two-step rainbow hologram image and an electroluminescence element layer so as to be in contact with and follow the hologram relief are provided on one surface of the transparent substrate. Hologram sheet characterized by
2. The hologram sheet according to claim 1, wherein the electroluminescence element layer has a light emitting side in contact with the hologram relief.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010097869A JP2011227338A (en) | 2010-04-21 | 2010-04-21 | Hologram sheet |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2011227338A true JP2011227338A (en) | 2011-11-10 |
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| JP (1) | JP2011227338A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016505161A (en) * | 2012-06-26 | 2016-02-18 | オーファウデー キネグラム アーゲー | Security document with decorative elements and decorative elements |
-
2010
- 2010-04-21 JP JP2010097869A patent/JP2011227338A/en not_active Withdrawn
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|---|---|---|---|---|
| JP2016505161A (en) * | 2012-06-26 | 2016-02-18 | オーファウデー キネグラム アーゲー | Security document with decorative elements and decorative elements |
| US10007233B2 (en) | 2012-06-26 | 2018-06-26 | Ovd Kinegram Ag | Decorative element and security document comprising a decorative element |
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