JP2014062992A - Optical medium and optical article - Google Patents

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俊之 塚原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide effect identical to that in conventional de-metalization process through transmissivity improvement by means of a change in light reflection layer resulting from the shape, pitch, depth, or the like of a rugged structure in an optical medium according to the invention, by solving a problem in that, a conventional de-metalization process requires complex steps such as mask formation and etching, the line width of the reflection layer de-metalized relies on the position accuracy of mask print, making de-metalization process difficult at a nano-level of line width, and etching requires large-scale equipment, requiring time for setting etching conditions and so on.SOLUTION: An optical medium has a simple configuration in which a light reflection layer is disposed on a transparency formation layer formed from a rugged area where a rugged structure is formed and a non-rugged area where no rugged structure is formed. Transmissivity varies with a change in the film thickness of the light reflection layer, resulting from the shape, depth, pitch, or the like of the rugged structure. Its transmissivity is higher than that in the area where no rugged structure is formed.

Description

本発明は、光学媒体に係り、特に、商品券などの有価証券や、パスポートなどの公的文書などの偽造や複写を防止するための光学媒体に関し、また、その光学媒体を貼り付けた光学物品に関する。   The present invention relates to an optical medium, and more particularly to an optical medium for preventing counterfeiting and copying of securities such as gift certificates and official documents such as passports, and an optical article to which the optical medium is attached. About.

商品券などの有価証券やパスポート、運転免許証などの公的文書には、ホログラムなどの微細構造を有した光学媒体が設けられ、その有価証券や公的文書の偽造や複写を防止するようにしている。これら光学媒体としては、微細構造にアルミなどの光反射層を配した構成が一般的に知られており、七色にきらきらと輝く視覚効果が得られ、これは、大衆的にもよく認知されているところのものである。   Securities such as gift certificates and official documents such as passports and driver's licenses are provided with optical media with a fine structure such as holograms to prevent counterfeiting and copying of such securities and official documents. ing. As these optical media, a structure in which a light reflecting layer such as aluminum is arranged in a fine structure is generally known, and a visual effect that shines in seven colors is obtained, which is well recognized by the general public. It is the place where it is.

しかし、近年では、偽物を本物と偽る偽造や、本物を入手して不正な加工をして変造する改ざんする等、偽造者による不正使用が頻発し、見た目を真似た偽造ホログラムが付与される例も見受けられるようになってきた。   However, in recent years, forgery that counterfeits fake is genuine, or falsification by improper use by counterfeiters, such as counterfeiting by falsification by obtaining the real thing and falsifying it, is given examples of counterfeit holograms that imitate the appearance Has come to be seen.

そこで、より高い偽造防止効果を得る手段の一つとして、光反射層をエッチングなどによって除去する、ディメタライズド加工が知られている。従来のディメタライズド加工としては、アルミなどから成る光反射層において、光反射層を残したい部分にのみ、アルカリ耐性を持つ材料を用いてマスク処理を施し、その後にアルカリ性の溶液に浸すことでマスク処理を施していない部分の光反射層を除去する方法などが知られている。   Therefore, as one means for obtaining a higher anti-counterfeit effect, demetallized processing is known in which the light reflecting layer is removed by etching or the like. As a conventional demetallized process, in a light reflection layer made of aluminum or the like, a mask treatment is performed only on a portion where the light reflection layer is to be left using a material having alkali resistance, and then immersed in an alkaline solution. A method of removing a light reflection layer in a portion that has not been processed is known.

上記の方法を用いて、マスクを任意のパターン上に形成すれば、光反射層を任意の形状にすることができ、光学媒体の意匠性向上や証券など有価証券に用いた際の偽造防止とその耐性向上を実現することができる。   If the mask is formed on an arbitrary pattern using the above method, the light reflecting layer can be formed in an arbitrary shape, and forgery prevention when used for securities such as improved design of optical media and securities. The resistance improvement can be realized.

また、近年では、ナノメートルオーダーの線幅で光反射層を除去し、任意のパターンを形成するようにした加工技術が実現されており、有価証券などに用いられる光学媒体において、上記ディメタライズド加工は、必要不可欠な技術になりつつある。ディメタライズド加工を施すことで、従来のホログラムを更に高精細・高精度なパターンとすることができ、偽造防止効果を更に向上させることが可能である。   In recent years, a processing technique has been realized in which the light reflection layer is removed with a line width of the order of nanometers to form an arbitrary pattern. In the optical media used for securities, the above demetallized processing is realized. Is becoming an indispensable technology. By applying the demetalized process, the conventional hologram can be made into a pattern with higher definition and higher accuracy, and the effect of preventing forgery can be further improved.

特許文献1では、微細な点の集合でディメタライズド加工した2つの偽造防止素子を作製し、2つの偽造防止素子を重ね合わせたときに任意の像を表現できる印刷物が提案されている。   Patent Document 1 proposes a printed matter in which two anti-counterfeit elements demetallized with a set of fine points are produced, and an arbitrary image can be expressed when the two anti-counterfeit elements are overlapped.

また、特許文献2では、ディメタライズド加工した層と光学的可変インクを組み合わせることで、凹凸構造からの回折効果とカラーシフト効果を組み合わせた作用を実現した、セキュリティデバイスが提案されている。   Further, Patent Document 2 proposes a security device that realizes an action combining a diffraction effect from a concavo-convex structure and a color shift effect by combining a demetallized layer and an optically variable ink.

さらに、特許文献3では、アスペクト比の異なる凹凸構造を形成し、凹凸構造の上に形成された金属層をエッチング処理することで、凹凸構造の形状によるエッチングレートの差を利用して、任意の形状に形成した凹凸構造に沿ってディメタライズド加工が行なわれる、多層体の製造プロセスが提案されている。   Furthermore, in Patent Document 3, an uneven structure having different aspect ratios is formed, and a metal layer formed on the uneven structure is etched to make use of the difference in etching rate depending on the shape of the uneven structure, so that an arbitrary There has been proposed a manufacturing process of a multilayer body in which demetallized processing is performed along a concavo-convex structure formed in a shape.

特開2010−111072号公報JP 2010-1111072 A 特開2007−304601号公報JP 2007-304601 A 特表2008−530600号公報Special table 2008-530600 gazette

上記に挙げた特許文献1〜3のものはいずれも金属層をディメタライズド加工することによって、任意のパターンを成形し、新たな視覚効果や光学的効果を生じさせるようにしているが、特許文献1では、微細な点の集合として、ディメタライズド加工を行なう方法として、全面金属蒸着箔に模様を彫刻した刻印を用いる手法や、金属皮膜を化学的エッチングやレーザーエッチングなどの手法などを用いることが可能であると述べられている。特許文献2でも同様に、ディメタライズド加工の方法として化学的エッチングや、オイルアブレーションなどを用いることが述べられている。   In any of the above-mentioned Patent Documents 1 to 3, an arbitrary pattern is formed by demetallizing the metal layer to generate a new visual effect or optical effect. 1 is a method of performing demetallized processing as a collection of fine points, such as using a method of engraving a pattern on a metal-deposited foil on the entire surface, or using a method such as chemical etching or laser etching of a metal film. It is stated that it is possible. Similarly, Patent Document 2 describes that chemical etching, oil ablation, or the like is used as a demetallized processing method.

これらの手法は金属層にマスクを施し、マスクが無い部分の金属層が除去されるため、マスクを有した部分のみ金属層のパターンが形成される。その結果、金属層の有無によって絵柄などのパターンを表現することが可能となる。よって、表現したい任意のパターン状にマスクを施した後に化学的エッチングなどを行なうことで、マスク部分以外の金属層を除去し、金属層による微細なパターン表現を可能としているが、表現できるパターン線幅などの精度はマスクの作製方法に依存することになる。このため、マスクの作製方法が高精細且つ高精度であるほど、金属層による微細なパターン表現が可能になる。   In these methods, a mask is applied to the metal layer, and the portion of the metal layer without the mask is removed, so that the pattern of the metal layer is formed only in the portion having the mask. As a result, a pattern such as a picture can be expressed by the presence or absence of the metal layer. Therefore, by applying a chemical etching etc. after applying a mask to an arbitrary pattern to be expressed, it is possible to remove the metal layer other than the mask portion and enable fine pattern expression by the metal layer. The accuracy such as width depends on the mask manufacturing method. For this reason, the finer pattern expression by the metal layer becomes possible as the mask manufacturing method becomes higher in definition and accuracy.

しかし、通常マスクはスクリーン印刷などの手法で作製されることが多く、線幅数100μmから数10μm程度のパターニングが限界である。さらに、スクリーン印刷の位置精度の限界から、狙いの位置からずれた箇所にマスクを作製してしまうこともあり、その場合、所望の金属層パターン形状が得られないといった課題があった。   However, the mask is usually produced by a technique such as screen printing, and patterning with a line width of several hundreds of μm to several tens of μm is the limit. Furthermore, there is a problem that a mask is produced at a location deviated from the target position due to the limit of the screen printing position accuracy. In this case, there is a problem that a desired metal layer pattern shape cannot be obtained.

また、特許文献3では、マスクとして、アスペクト比の異なる凹凸構造を設けており、これによってマスク作製時の位置精度の問題を改善している。また、凹凸構造を精度よく形成することでナノメートルオーダーの位置精度でマスク作製を行なうことが可能となった。   Further, in Patent Document 3, a concavo-convex structure with different aspect ratios is provided as a mask, which improves the problem of positional accuracy during mask fabrication. In addition, it is possible to fabricate a mask with a positional accuracy on the order of nanometers by forming an uneven structure with high accuracy.

しかし、この特許文献3では、金属層を除去するための処理としてエッチングを行なっており、エッチングにかかる大規模な設備や製造時間が必要であり、デバイス生産時のコスト高の一因となっている。また、エッチングの際に用いるエッチング液の廃棄処理など、後工程でも様々な問題や煩わしさは依然として残ったままである。   However, in Patent Document 3, etching is performed as a process for removing the metal layer, which requires a large-scale facility and manufacturing time for etching, which contributes to high costs during device production. Yes. In addition, various problems and annoyances still remain in subsequent processes such as disposal of the etching solution used for etching.

このエッチングにかかる問題は特許文献1や特許文献2で提案されているディメタライズド加工においても同様の問題を孕んでいる。   The problem concerning this etching is similar to the problem in the demetallized processing proposed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであり、本発明においては、凹凸構造が形成された凹凸領域と凹凸構造が形成されていない非凹凸領域からなる透明成形層の上に、光反射層を配した簡易な構成であって、凹凸構造の形状や深さ、ピッチなどに起因して光反射層の膜厚が変化することで透過率が変化し、その透過率は凹凸構造が形成されていない領域よりも高いことを特徴とする光学媒体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and in the present invention, on a transparent molding layer composed of a concavo-convex region where a concavo-convex structure is formed and a non-concave region where a concavo-convex structure is not formed, Simple structure with a light reflecting layer, the transmittance changes due to the change in the thickness of the light reflecting layer due to the shape, depth, pitch, etc. of the concavo-convex structure. An object of the present invention is to provide an optical medium characterized by being higher than a region where no is formed.

また、本発明における光学媒体では凹凸構造の形状やピッチ、深さなどに起因した光反射層の変化により透過率の向上が見込めるため、これまで述べてきたディメタライズド加工と同様の効果を提供することが可能となる。   Further, in the optical medium according to the present invention, the transmittance can be improved by the change of the light reflecting layer due to the shape, pitch, depth, etc. of the concavo-convex structure, so that the same effect as the demetallized processing described so far is provided. It becomes possible.

請求項1に記載の光学媒体は、透明性基材の少なくとも一方の面に、凹凸構造が形成された凹凸領域と、前記凹凸構造以外の非凹凸領域から成る透明成形層を配し、凹凸構造の凸部の頂点から凹部の最底辺までの寸法を該凹凸構造の深さHとするとき、前記凹凸構造の深さは100nm以上500nm未満であって、且つ前記透明性基材の上に光反射層を配して成り、前記凹凸構造によって前記凹凸領域の透過率が異なり、前記凹凸領域での透過率が、前記非凹凸領域よりも高いことを特徴とする光学媒体である。   The optical medium according to claim 1 is provided with a concavo-convex structure in which a concavo-convex region having a concavo-convex structure formed on at least one surface of a transparent substrate and a non-convex region other than the concavo-convex structure are disposed. When the dimension from the apex of the convex part to the bottom side of the concave part is the depth H of the concavo-convex structure, the depth of the concavo-convex structure is 100 nm or more and less than 500 nm, and light is projected on the transparent substrate. The optical medium is characterized in that a reflection layer is provided, the transmittance of the uneven region varies depending on the uneven structure, and the transmittance in the uneven region is higher than that of the non-recessed region.

請求項2に記載の光学媒体は、請求項1に記載の光学媒体において、前記凹凸構造が、少なくとも一つ以上の凹部、凸部及び斜面を持ち、前記凹凸構造の断面形状が正弦波形状を成す回折格子であって、前記回折格子のピッチが300nm以上800nm以下であることを特徴としたものである。   The optical medium according to claim 2 is the optical medium according to claim 1, wherein the concavo-convex structure has at least one concave portion, convex portion, and inclined surface, and the cross-sectional shape of the concavo-convex structure has a sinusoidal shape. And a pitch of the diffraction grating is 300 nm or more and 800 nm or less.

請求項3に記載の光学媒体は、請求項1に記載の光学媒体において、前記凹凸構造が少なくとも一つ以上の、凹部、凸部、凹部から凸部までの立ち上がりが急峻な面または斜面と、凹部から凸部までの立ち上がりが前記急峻な傾きの面または斜面に比べて緩やかな傾きを持つ斜面を持ち、前記凹凸構造の断面形状が鋸歯形状を成すブレーズド格子であって、前記ブレーズド格子のピッチが300nm以上800nm以下であることを特徴としたものである。   The optical medium according to claim 3 is the optical medium according to claim 1, wherein the concavo-convex structure is at least one or more, a concave portion, a convex portion, a surface or a slope with a steep rise from the concave portion to the convex portion, A blazed grating in which the rising from a concave part to a convex part has a slope having a gentle slope compared to the steeply inclined surface or the slope, and the cross-sectional shape of the concavo-convex structure is a sawtooth shape, and the pitch of the blazed grating Is 300 nm or more and 800 nm or less.

請求項4に記載の光学媒体は、請求光1に記載の光学媒体において、前記凹凸構造は、凹部または凸部を光散乱要素とした、入射光を散乱させる光散乱体であって、前記光学媒体における平面の互いに直交するx,yの各方向において、矩形の各辺の長さが異なる前記光散乱要素を複数配列させ、且つ、前記光散乱体の内部で、前記光散乱要素を形成する密度を変えることにより、それぞれの光散乱性を任意に変化させたことを特徴としたものである。   The optical medium according to claim 4 is the optical medium according to claim 1, wherein the concave-convex structure is a light scatterer that scatters incident light using a concave portion or a convex portion as a light scattering element, A plurality of the light scattering elements having different lengths of each side of the rectangle are arranged in each of x and y directions perpendicular to each other on the plane of the medium, and the light scattering elements are formed inside the light scattering body. Each light scattering property is arbitrarily changed by changing the density.

請求項5に記載の光学媒体は、請求項2に記載の光学媒体において、前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記回折格子の前記凹部、前記凸部、前記斜面において各々異なり、前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であって、前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であって、前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であって、前記斜面での前記膜厚が1nm以上20nm以下であることを特徴とするものである。   The optical medium according to claim 5 is the optical medium according to claim 2, wherein the light reflecting layer is an aluminum thin film, and the film thickness of the light reflecting layer is the non-concave region, and the concave portion of the diffraction grating. The film thickness in the non-concave region is 40 nm or more and 60 nm or less, and the film thickness in the recess is 1 nm or more and 30 nm or less, The film thickness is 20 nm or more and 40 nm or less, and the film thickness on the inclined surface is 1 nm or more and 20 nm or less.

請求項6に記載の光学媒体は、請求項3に記載の光学媒体において、前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記ブレーズド格子の前記凹部、前記凸部、前記急峻な傾きを有する斜面、前記緩やかな傾きを有する斜面において各々異なり、前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であって、前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であって、前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であって、前記急峻な傾きを有する斜面での前記膜厚が1nm以上5nm以下であって、前記緩やかな傾きを有する斜面での前記膜厚が20nm以上40nm以下であることを特徴とするものである。   The optical medium according to claim 6 is the optical medium according to claim 3, wherein the light reflecting layer is an aluminum thin film, and the film thickness of the light reflecting layer is the non-concave region, and the concave portion of the blazed grating. The convex portion, the slope having a steep slope, and the slope having a gentle slope, the film thickness in the non-concave region is 40 nm or more and 60 nm or less, and the film thickness in the concave portion is 1 nm or more and 30 nm or less, the film thickness at the convex portion is 20 nm or more and 40 nm or less, and the film thickness at the slope having the steep slope is 1 nm or more and 5 nm or less, and the gentle inclination The film thickness on the inclined surface having a thickness of 20 nm or more and 40 nm or less.

請求項7に記載の光学媒体は、請求項4に記載の光学媒体において、前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記光散乱要素の前記凹部、前記凸部において各々異なり、前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であり、前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であり、前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であることを特徴とする。   The optical medium according to claim 7 is the optical medium according to claim 4, wherein the light reflecting layer is an aluminum thin film, and the film thickness of the light reflecting layer is the non-concave region, and the light scattering element is the optical medium. The thickness of the non-concave region is 40 nm or more and 60 nm or less, the thickness of the recess is 1 nm or more and 30 nm or less, and the thickness of the projection is It is 20 nm or more and 40 nm or less.

請求項8に記載の光学媒体は、請求項1から7何れか1項に記載の光学媒体において、前記光反射層は、真空蒸着法若しくはスパッタリング法いずれかの気相堆積法によって成膜された、アルミニウム薄膜であることを特徴としたものである。   The optical medium according to claim 8 is the optical medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the light reflecting layer is formed by a vapor deposition method of either a vacuum evaporation method or a sputtering method. It is characterized by being an aluminum thin film.

請求項9に記載の光学物品は、請求項1から8何れか1項記載の光学媒体の、前記光反射層の上に接着層を配し、前期光学部材を透明性基材や不透明性基材に貼り付けて成る光学物品である。   An optical article according to a ninth aspect is the optical medium according to any one of the first to eighth aspects, wherein an adhesive layer is disposed on the light reflecting layer, and the optical member is made of a transparent substrate or an opaque group. It is an optical article that is affixed to a material.

本発明は、透明性基材の少なくとも一方の面に、凹凸構造が形成された凹凸領域と、凹凸構造が形成されていない非凹凸領域からなる透明成形層を配しており、さらに透明成形層の上には光反射層を配している。凹凸領域では凹凸構造が形成されていることから、凹凸構造が形成されていない非凹凸領域よりも透明成形層の表面積が大きい。   In the present invention, at least one surface of a transparent substrate is provided with a transparent molded layer composed of a concavo-convex region in which a concavo-convex structure is formed and a non-concave region in which the concavo-convex structure is not formed. A light reflecting layer is arranged on the top. Since the concavo-convex structure is formed in the concavo-convex region, the surface area of the transparent molding layer is larger than that of the non-concave region where the concavo-convex structure is not formed.

そのため、光反射層が金属材料を用いた薄膜である場合、非凹凸領域に任意の膜厚で薄膜を成膜しても、凹凸構造を配したことで局所的に表面積が大きくなっている凹凸領域では、光反射層としての金属層の膜厚が、凹凸構造が形成されていない非凹凸領域での膜厚よりも薄くなる。   Therefore, when the light reflection layer is a thin film using a metal material, even if a thin film is formed in an arbitrary thickness in the non-recessed region, the unevenness whose surface area is locally increased by arranging the uneven structure In the region, the thickness of the metal layer as the light reflecting layer is thinner than the thickness in the non-concave region where the uneven structure is not formed.

透明成形層に形成された凹凸構造の形状、ピッチ、深さを選択的に変化させることで、凹凸領域を配した透明成形層の表面積を大きくすることが可能になる。その表面積の変動によって、凹凸領域の上に配される光反射層の膜厚も変化させることが可能になる。   By selectively changing the shape, pitch, and depth of the concavo-convex structure formed in the transparent molding layer, the surface area of the transparent molding layer having the concavo-convex region can be increased. By changing the surface area, the film thickness of the light reflecting layer disposed on the uneven region can be changed.

光反射層の膜厚が薄ければその部分での透過率が高くなり、凹凸領域よりも光反射層の膜厚が厚い、非凹凸領域と透過率の差を生じさせることが可能になる。   If the thickness of the light reflecting layer is thin, the transmittance at that portion becomes high, and it becomes possible to cause a difference in transmittance from the non-concave region where the thickness of the light reflecting layer is thicker than the uneven region.

光反射層としてアルミニウム薄膜を用いた場合、薄膜の膜厚が薄いほど透過率は高くなるので(後に膜厚と透過率の関係性を示す。)、ディメタライズド加工によって金属層を除去し透過率を向上させるのと、同様な効果を生じさせることが可能となる。 When an aluminum thin film is used as the light reflecting layer, the thinner the thin film is, the higher the transmittance is (the relationship between the film thickness and the transmittance will be shown later). As a result, it is possible to produce the same effect.

凹凸構造の形状、ピッチ、深さに起因して、凹凸形状の凸部、凹部、斜面それぞれで光反射層の膜厚が変化するので、例えば、ブレーズド格子の様な断面形状が非対称な凹凸構造では、片側の斜面のみ光反射層の膜厚を増加させることも可能であり、その結果光反射層の膜厚が厚い側から光学媒体を観察するとその反射光が観察でき、光反射層の膜厚が薄い側から光学媒体を観察すると、光が透過するので奥にあるものが観察できる。つまり、観察方向によって異なるイメージを観察できるような効果を持った、光学媒体の作製も可能になる。   Due to the shape, pitch, and depth of the concavo-convex structure, the film thickness of the light reflecting layer changes depending on the concavo-convex convex part, concave part, and slope, for example, concavo-convex structure with asymmetric cross-sectional shape such as a blazed grating In this case, it is possible to increase the thickness of the light reflecting layer only on one side of the slope. As a result, when the optical medium is observed from the side where the thickness of the light reflecting layer is thick, the reflected light can be observed. When the optical medium is observed from the side where the thickness is thin, since the light is transmitted, what is in the back can be observed. That is, it becomes possible to produce an optical medium having an effect of observing different images depending on the viewing direction.

本発明の方法を用いれば、従来のディメタライズド加工の際に必要であった、マスク作製が不要なマスクレスプロセスであることから、マスク作製時の位置精度の問題も解決することができる。また、エッチング工程も不要となることからそれにかかる設備も不要であり、煩雑な工程を行なうことなくディメタライズド加工によって金属層除去したのと同様な、高透過率な領域を得ることが可能となる。   If the method of the present invention is used, it is a maskless process that does not require mask fabrication, which is necessary for conventional demetallized processing, and therefore the problem of positional accuracy during mask fabrication can be solved. In addition, since an etching process is not required, such equipment is not required, and it is possible to obtain a region having a high transmittance similar to that obtained by removing the metal layer by demetalized processing without performing a complicated process. .

本発明の方法を用いれば、従来のディメタライズ加工よりも更に高精細・高精度な光反射層のパターンを、マスク作製工程無し、エッチング工程無しで簡便に形成することが可能となる。   By using the method of the present invention, it becomes possible to easily form a light-reflective layer pattern with higher definition and higher accuracy than the conventional demetallization process without a mask manufacturing process and without an etching process.

本発明における光学媒体の形態の一例を示した平面図。The top view which showed an example of the form of the optical medium in this invention. 図1に示した光学媒体の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the optical medium shown in FIG. 図1におけるX−X´線での断面の一例を示した図。The figure which showed an example of the cross section in the XX 'line | wire in FIG. 本発明において凹凸構造として用いた回折格子の断面の一例を示した図。The figure which showed an example of the cross section of the diffraction grating used as uneven structure in this invention. 本発明において凹凸構造として用いたブレーズド格子の断面の一例を示した図。The figure which showed an example of the cross section of the blazed grating used as an uneven structure in this invention. 本発明における光学媒体の形態の一例を示した斜視図。The perspective view which showed an example of the form of the optical medium in this invention. 図6におけるX−X´線での断面での本発明において凹凸構造として用いた光散乱構造の一例を示した断面図。Sectional drawing which showed an example of the light-scattering structure used as an uneven structure in this invention in the cross section in the XX 'line | wire in FIG. 光反射層の膜厚による透過率の変化を示した図。The figure which showed the change of the transmittance | permeability by the film thickness of a light reflection layer. 本発明における光学物品の形態の一例を示した平面図。The top view which showed an example of the form of the optical article in this invention. 図9におけるY−Y´線での断面の一例を示した図。The figure which showed an example of the cross section in the YY 'line | wire in FIG.

以下に、本発明の好適な実施形態を説明する。以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。   The preferred embodiments of the present invention will be described below. The embodiments described below are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited in the following description. As long as there is no description, it is not restricted to these forms.

図1は、本発明の光学媒体の一例を示す平面図である。図2は、図1に示した光学媒体の斜視図である。   FIG. 1 is a plan view showing an example of the optical medium of the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the optical medium shown in FIG.

ここでの光学媒体10の表面は、凹凸構造4が形成された凹凸領域5と、凹凸構造4が形成されていない非凹凸領域6から成る。図1、2では、凹凸構造4を配した凹凸領域5により、一例として「TIT」の形を表示するようにしている。凹凸領域5以外の領域は、凹凸構造4が形成されていない、非凹凸領域6で占められている。   The surface of the optical medium 10 here includes a concavo-convex region 5 where the concavo-convex structure 4 is formed and a non-concave region 6 where the concavo-convex structure 4 is not formed. In FIGS. 1 and 2, the shape of “TIT” is displayed as an example by the uneven region 5 provided with the uneven structure 4. A region other than the uneven region 5 is occupied by a non-recessed region 6 where the uneven structure 4 is not formed.

図3は、図1に示したX−X’線に沿う光学媒体10の断面図である。光学媒体10は、透明性基材1の一方の面に透明成形層2を配している。透明性基材1の材料としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)などの光透過性を有する樹脂からなるフィルム又はシートなどが好適である。また、透明性基材1の材料としては、ガラスなどの無機材料を使用するようにしてもよい。透明性基材1は、反射防止処理、低反射防止処理、ハードコート処理、帯電防止処理及び防汚処理などの処理を施したものでもよい。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical medium 10 taken along line X-X ′ shown in FIG. 1. In the optical medium 10, the transparent molding layer 2 is disposed on one surface of the transparent substrate 1. As a material of the transparent substrate 1, a film or sheet made of a resin having optical transparency such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), and triacetyl cellulose (TAC) is preferable. Further, as the material of the transparent substrate 1, an inorganic material such as glass may be used. The transparent substrate 1 may be subjected to treatments such as antireflection treatment, low antireflection treatment, hard coat treatment, antistatic treatment and antifouling treatment.

透明成形層2の材料としては、例えば、光透過性を有する樹脂を使用することができる。また、アクリル、ポリカーボネート、エポキシ、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの可視光透過性を有する樹脂を使用できる。この中でも、例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、後に説明する凹凸構造4が形成された原版を用いた転写により、少なくとも一方の面上に凹凸構造4を備える透明成形層2を容易に作製することが可能である。   As a material of the transparent molding layer 2, for example, a resin having optical transparency can be used. In addition, a resin having visible light permeability such as acrylic, polycarbonate, epoxy, polyethylene, and polypropylene can be used. Among these, for example, when a thermoplastic resin or a photocurable resin is used, the transparent molding layer 2 having the concavo-convex structure 4 on at least one surface is obtained by transfer using an original plate on which the concavo-convex structure 4 described later is formed. It can be easily manufactured.

透明成形層2には、凹凸構造4が形成された凹凸領域5と、凹凸構造4が形成されていない非凹凸領域6から構成され、さらに透明成形層2の上に光反射層3が配されている。   The transparent molding layer 2 is composed of a concavo-convex region 5 in which the concavo-convex structure 4 is formed and a non-concave region 6 in which the concavo-convex structure 4 is not formed, and the light reflecting layer 3 is disposed on the transparent molding layer 2. ing.

凹凸構造4としては、図4に示すように該凹凸構造4を縦断する断面形状が正弦波状を成す回折格子や、図5に示すようにその断面形状が鋸歯形状を成すブレーズド格子、図7に示すように凹部または凸部を光散乱要素とした光散乱構造などの形態のものを用いることができる。ここで、凹凸構造4の形状や、ピッチ、深さなどのパラメータによって凹凸領域の表面積は大きくなり、光反射層3の膜厚を変化させることが可能となる。これらパラメータの変化による効果は後に述べる。   As the concavo-convex structure 4, as shown in FIG. 4, a diffraction grating having a sine wave cross-sectional shape that vertically cuts the concavo-convex structure 4, a blazed grating having a saw-tooth cross-section as shown in FIG. As shown, a light scattering structure having a concave or convex portion as a light scattering element can be used. Here, the surface area of the concavo-convex region is increased depending on the shape of the concavo-convex structure 4, the pitch, the depth, and the like, and the film thickness of the light reflecting layer 3 can be changed. The effect of changing these parameters will be described later.

また、光反射層3は、凹凸構造4が設けられた透明成形層2の界面の反射率を高める役割を果たす。光反射層3の材料としては、例えば、アルミニウム、銀、及びそれらの合金など反射率の高い金属材料を使用することができる。金属材料を用いて光反射層4を作製する方法としては、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することが可能になる。本発明において光反射層2はアルミニウム薄膜であることが好適である。アルミニウム薄膜は金や銀などに比べて安価に入手できる利点がある。さらに、アルミニウムは真空蒸着法、スパッタリング法どちらでも、精度良く容易に成膜できることが知られており、光学媒体作製の際のハンドリングの良さもその利点として挙げることができる。   Moreover, the light reflection layer 3 plays the role which raises the reflectance of the interface of the transparent shaping | molding layer 2 in which the uneven structure 4 was provided. As a material of the light reflection layer 3, for example, a metal material having a high reflectance such as aluminum, silver, and an alloy thereof can be used. As a method for producing the light reflecting layer 4 using a metal material, for example, it can be formed by a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method. In the present invention, the light reflecting layer 2 is preferably an aluminum thin film. An aluminum thin film has an advantage that it can be obtained at a lower cost than gold or silver. Furthermore, it is known that aluminum can be easily formed with high accuracy by either a vacuum deposition method or a sputtering method, and an advantage of handling at the time of manufacturing an optical medium can be mentioned as an advantage.

ここで、上記凹凸構造4に関して更に詳しく説明を述べる。図4に本発明における凹凸構造のひとつである、少なくとも一つ以上の凹部、凸部、斜面を持ち、前記凹凸構造4の断面が正弦波形状を成す回折格子の断面図の一例を示している。   Here, a more detailed description will be given regarding the concavo-convex structure 4. FIG. 4 shows an example of a cross-sectional view of a diffraction grating having at least one concave portion, convex portion, and slope, which is one of the concavo-convex structures according to the present invention, and the concavo-convex structure 4 has a sinusoidal cross section. .

図4において示すように凹凸構造4の凸部の頂点から凹部の最底辺までを凹凸構造4の深さHとする。また、凸部から凸部もしくは凹部から凹部の間隔を凹凸構造4のピッチPとする。   As shown in FIG. 4, the depth H of the concavo-convex structure 4 is defined from the top of the convex portion of the concavo-convex structure 4 to the bottom side of the concave portion. Further, the interval from the convex portion to the convex portion or from the concave portion to the concave portion is defined as the pitch P of the concave-convex structure 4.

本発明においては、凹凸領域5は、凹凸構造4が形成されていることから、凹凸構造4が形成されていない非凹凸領域6よりも表面積が大きくなるため、透明成形層2の上に配された光反射層3の膜厚に分布が生じる。具体的には、凹凸領域5は表面積が大きいことから、光反射層3の膜厚ALは、非凹凸領域6の上に配される光反射層3よりも薄くなる。   In the present invention, since the concavo-convex region 5 is formed with the concavo-convex structure 4, the concavo-convex region 5 has a larger surface area than the non-concave region 6 where the concavo-convex structure 4 is not formed. Further, a distribution occurs in the film thickness of the light reflecting layer 3. Specifically, since the uneven area 5 has a large surface area, the film thickness AL of the light reflecting layer 3 is thinner than the light reflecting layer 3 disposed on the non-concave area 6.

ここで、光反射層3の材料がアルミニウム薄膜である場合を考える。図8は、屈折率1.5の材料の上に、アルミニウム薄膜が配された場合の、波長442nm,532nm,633nmにおける、透過率の膜厚依存性を示すグラフである。   Here, the case where the material of the light reflection layer 3 is an aluminum thin film is considered. FIG. 8 is a graph showing the film thickness dependence of transmittance at wavelengths of 442 nm, 532 nm, and 633 nm when an aluminum thin film is disposed on a material having a refractive index of 1.5.

図8で示すデータを見ると、膜厚が2nm程度の場合、透過は85%程度、5nm程度の場合は70%程度、7nm程度の場合は60%程度、10nm程度の場合40%程度であるといったように、膜厚が厚くなるほど透過率は減少(逆に反射率は増加)していくことがわかる。また、膜厚が比較的薄い範囲では透過率が急激に減少するが、その後に透過率は緩やかに減少する。   From the data shown in FIG. 8, the transmission is about 85% when the film thickness is about 2 nm, about 70% when about 5 nm, about 60% when about 7 nm, and about 40% when about 10 nm. Thus, it can be seen that as the film thickness increases, the transmittance decreases (in contrast, the reflectance increases). Further, the transmittance rapidly decreases in a relatively thin film thickness range, but thereafter the transmittance gradually decreases.

たとえば、凹凸領域5の上に配された光反射層3を構成するアルミニウム薄膜の膜厚が2nm、非凹凸領域6に上に配された光反射層3を構成するアルミニウム薄膜の膜厚が40nmであった場合、凹凸領域5での透過率は85%程度(反射率は15%程度)、非凹凸領域6での透過率は10%程度(反射率率は90%)程度となる。このため、凹凸領域5と非凹凸領域6の透過率に大きな差を生じさせることができる。仮に蛍光灯のような光源を透かしてみた場合、透過率85%程度の凹凸領域5では、蛍光灯の光とその外観形状までもはっきりと確認することができるが、透過率10%程度の非凹凸領域6ではほとんど蛍光灯の光を確認することはできず、蛍光灯の外観形状を確認することは困難である。   For example, the film thickness of the aluminum thin film constituting the light reflecting layer 3 disposed on the uneven area 5 is 2 nm, and the film thickness of the aluminum thin film constituting the light reflecting layer 3 disposed on the non-uneven area 6 is 40 nm. In this case, the transmittance in the uneven region 5 is about 85% (reflectance is about 15%), and the transmittance in the non-concave region 6 is about 10% (the reflectance is 90%). For this reason, a big difference can be produced in the transmittance | permeability of the uneven | corrugated area | region 5 and the non-uneven | corrugated area | region 6. FIG. If a light source such as a fluorescent lamp is seen through, the light and the external shape of the fluorescent lamp can be clearly confirmed in the uneven area 5 with a transmittance of about 85%, but the non-light with a transmittance of about 10%. In the concavo-convex region 6, almost no light from the fluorescent lamp can be confirmed, and it is difficult to confirm the external shape of the fluorescent lamp.

凹凸構造4として、図4に示したような回折格子を用いた場合、ピッチPが細かく、深さHが深いほど凹凸領域5の表面積が大きくなることから、その上に配される光反射層3の膜厚ALはそれに応じて薄くなり、非凹凸領域6との膜厚の差が生じるので、凹凸領域5と非凹凸領域6の透過率に大きな差異を生じさせることが可能になる。したがって、本発明においては、ピッチPが300nm以上800nm以下であり、深さHが100nm以上500nm未満であることが好適である。   When the diffraction grating as shown in FIG. 4 is used as the concavo-convex structure 4, the surface area of the concavo-convex region 5 increases as the pitch P is finer and the depth H is deeper. Accordingly, the film thickness AL of 3 is reduced accordingly, and a difference in film thickness from the non-concave area 6 occurs, so that it is possible to cause a large difference in transmittance between the uneven area 5 and the non-concave area 6. Therefore, in the present invention, it is preferable that the pitch P is 300 nm or more and 800 nm or less, and the depth H is 100 nm or more and less than 500 nm.

また、凹凸構造4をナノオーダーの微細なピッチPと深さHにすることで、表面積が増大し、凹凸領域5の上に配される光反射層3の膜厚ALが薄くなるので、凹凸領域5の透過率は増加する。   Further, by making the concavo-convex structure 4 have a fine pitch P and a depth H of nano order, the surface area is increased, and the film thickness AL of the light reflecting layer 3 disposed on the concavo-convex region 5 is reduced. The transmittance of region 5 increases.

一方、光学媒体10の平面視の表面積は、非凹凸領域6には凹凸構造4が形成されていないために、非凹凸領域6の表面積(実面積)は凹凸領域5の表面積(実面積)よりも小さく、したがって、非凹凸領域6の上に配される光反射層3の膜厚ALは、凹凸領域5の上に配された光反射層3の膜厚ALよりも厚くなる。その結果、光反射層3としてアルミニウム薄膜を用いた場合、凹凸領域5と非凹凸領域6の膜厚ALの差は透過率の差異となって現れる。   On the other hand, the surface area of the optical medium 10 in plan view is such that the uneven structure 4 is not formed in the non-recessed region 6, so that the surface area (real area) of the non-recessed region 6 is greater than the surface area (actual area) of the uneven region 5. Therefore, the film thickness AL of the light reflection layer 3 disposed on the non-concave area 6 is thicker than the film thickness AL of the light reflection layer 3 disposed on the uneven area 5. As a result, when an aluminum thin film is used as the light reflecting layer 3, the difference in film thickness AL between the uneven region 5 and the non-recessed region 6 appears as a difference in transmittance.

そして、アルミニウム薄膜の膜厚ALが薄いほど透過率は高くなり(図8のグラフ参照)、膜厚が薄く透過率の高い凹凸領域5は、ディメタライズド加工によって金属層が除去された高透過率領域と同様な効果を生じる。さらに、ピッチを300nm以上800nm以下とすることで、凹凸領域5を急峻な角度の向きから観察した際には回折光を観察することも可能であり、透過観察によるディメタライズドのような効果と、虹色に光る回折光の効果を複合的に生じさせることが可能となる。   The transmittance becomes higher as the film thickness AL of the aluminum thin film is thinner (see the graph of FIG. 8). The uneven region 5 having a thinner film thickness and a higher transmittance has a high transmittance obtained by removing the metal layer by demetallization. It produces the same effect as the area. Furthermore, by setting the pitch to 300 nm or more and 800 nm or less, it is possible to observe diffracted light when the concave and convex region 5 is observed from a steep angle direction, and an effect such as demetallized by transmission observation, It becomes possible to produce the effect of diffracted light shining iridescent in a complex manner.

本発明における光反射層は、真空蒸着法またはスパッタリング法のどちらかで成膜された、アルミニウム薄膜であることが好適である。真空蒸着法またはスパッタリング法は、精度良く容易に成膜できることが知られているが、どちらの手法でも平坦面に成膜される膜厚を管理することで、膜厚の制御を行っている。たとえば、真空蒸着法では水晶振動子に成膜を行い、水晶振動子の共振周波数の変動から膜厚の管理を行っている。つまり、平坦面に成膜される膜厚制御は行われるが、回折格子などの凹凸構造に成膜される膜厚の制御は通常行われない。   The light reflecting layer in the present invention is preferably an aluminum thin film formed by either vacuum evaporation or sputtering. Although it is known that the vacuum deposition method or the sputtering method can be easily formed with high accuracy, the thickness is controlled by managing the thickness of the film formed on a flat surface by either method. For example, in the vacuum vapor deposition method, a film is formed on a crystal resonator, and the film thickness is managed from fluctuations in the resonance frequency of the crystal resonator. That is, the film thickness formed on the flat surface is controlled, but the film thickness formed on the concavo-convex structure such as a diffraction grating is not normally controlled.

そのため、本発明における非凹凸領域6(平坦面)に対して任意の膜厚で成膜した場合、凹凸構造4が形成された凹凸領域5の上に配される光反射層の膜厚は、凹凸構造による表面積の増加に起因して上記非凹凸領域6(平坦面)の膜厚よりも薄くなる。   Therefore, when the film is formed with an arbitrary film thickness on the non-concave area 6 (flat surface) in the present invention, the film thickness of the light reflecting layer disposed on the uneven area 5 on which the uneven structure 4 is formed is Due to the increase in surface area due to the concavo-convex structure, it becomes thinner than the film thickness of the non-concave area 6 (flat surface).

実際には回折格子などに成膜を行なうと、凹凸構造の部分である、凸部、凹部、斜面で膜厚が異なっており、一般に成膜機構上、構造の斜面は膜厚が薄くなりやすい。また、本発明の場合のように、凹凸構造のピッチP、深さHともにナノオーダーのレンジであれば、凹凸構造の凸部に比べて凹部の膜厚が薄くなる傾向がある。これは、ナノオーダーの微細な構造であるがゆえに凹部には蒸着材料が進入しにくいことなどに起因するものである。   Actually, when a film is formed on a diffraction grating or the like, the film thickness is different at the convex, concave, and inclined surfaces, which are parts of the concavo-convex structure. . In addition, as in the case of the present invention, if both the pitch P and the depth H of the concavo-convex structure are in the nano-order range, the film thickness of the concave portion tends to be thinner than the convex portion of the concavo-convex structure. This is due to the fact that the deposition material is difficult to enter the concave portion because it has a nano-order fine structure.

本発明において規定したピッチPが300nm以上800nm以下であり、深さHが100nm以上500nm未満の回折格子を凹凸構造4として用いた場合を考える。そして、非凹凸領域6上に40nm以上60nm以下の膜厚でアルミニウム薄膜を成膜したとき、回折格子からなる凹凸構造4の上に成膜されるアルミニウム薄膜は、凹部で1nm以上30nm以下、凸部で20nm以上40nm以下、斜面で1nm以上20nm以下となる。   Consider a case where a diffraction grating having a pitch P defined in the present invention of 300 nm to 800 nm and a depth H of 100 nm to less than 500 nm is used as the concavo-convex structure 4. When an aluminum thin film having a thickness of 40 nm or more and 60 nm or less is formed on the non-concave region 6, the aluminum thin film formed on the concavo-convex structure 4 made of a diffraction grating has a concave portion of 1 nm or more and 30 nm or less. 20 nm or more and 40 nm or less at the part, and 1 nm or more and 20 nm or less at the slope.

また、凹凸構造の凹部、凸部、斜面それぞれに異なる膜厚が成膜された場合の透過率は、各膜厚の平均値として考えることができる。また、凹部、凸部、斜面に成膜された膜厚値によって、図8に示したような透過率の変化が起きる。図8に示した結果から、膜厚が薄いほど透過率は高くなり、ディメタライズド加工の様に金属などの光反射層を除去しパターニングするのと同程度の透過率が得られる。   Moreover, the transmittance | permeability when a different film thickness is each formed into the recessed part of a concavo-convex structure, a convex part, and a slope can be considered as an average value of each film thickness. Further, the transmittance changes as shown in FIG. 8 occur depending on the film thickness values formed on the concave portions, the convex portions, and the slopes. From the results shown in FIG. 8, the thinner the film thickness, the higher the transmittance, and the same transmittance as that obtained by removing and patterning the light reflecting layer such as metal as in the case of demetalized processing can be obtained.

次に、本発明において、凹凸構造4にブレーズド格子を用いた場合に関して説明する。図5に、少なくとも一つ以上の凹部、凸部、凹部から凸部までの立ち上がりが急峻な傾きを持つ面または斜面、凹部から凸部までの立ち上がりが前記急峻な傾きに比べて緩やかな傾きを持つ斜面を持つ、前記凹凸構造の断面が鋸歯形状を成すブレーズド格子断面図の一例を示した。この図5において凹凸構造4の凸部の頂点から凹部の最底辺までを凹凸構造4の深さHとする。また、凸部から凸部もしくは凹部から凹部の間隔を凹凸構造4のピッチPとする。凹凸構造4に回折格子を用いた場合と同様に、凹凸構造4にブレーズド格子が形成されている凹凸領域5は、凹凸構造が形成されていない非凹凸領域6よりも表面積が大きいため、非凹凸領域6の上に任意の膜厚で光反射層3を設けると、非凹凸領域6に隣接する凹凸領域5の上に配される光反射層3の膜厚ALは、非凹凸領域6の上に配される光反射層3の膜厚よりも薄くなる。   Next, the case where a blazed grating is used for the concavo-convex structure 4 in the present invention will be described. FIG. 5 shows that at least one or more concave portions, convex portions, a surface or a slope having a steep inclination from the concave portion to the convex portion, and a rising portion from the concave portion to the convex portion have a gentler slope than the steep slope. An example of a cross-sectional view of a blazed grating having an inclined surface and a cross-section of the concavo-convex structure having a sawtooth shape is shown. In FIG. 5, the depth H of the concavo-convex structure 4 is defined from the top of the convex portion of the concavo-convex structure 4 to the bottom side of the concave portion. Further, the interval from the convex portion to the convex portion or from the concave portion to the concave portion is defined as the pitch P of the concave-convex structure 4. Similar to the case where a diffraction grating is used for the concavo-convex structure 4, the concavo-convex region 5 where the blazed grating is formed in the concavo-convex structure 4 has a larger surface area than the non-concave region 6 where the concavo-convex structure is not formed. When the light reflecting layer 3 is provided on the region 6 with an arbitrary thickness, the film thickness AL of the light reflecting layer 3 disposed on the uneven region 5 adjacent to the non-recessed region 6 is higher than the non-recessed region 6. It becomes thinner than the film thickness of the light reflecting layer 3 disposed on the surface.

光反射層3にアルミニウム薄膜などの金属層を用いた場合、膜厚が薄いほど透過率が高くなる関係(図8に示した関係)があるため、ディメタライズド加工の様に金属などの反射層を除去した場合と、同程度の高透過率を得ることが可能になる。   When a metal layer such as an aluminum thin film is used for the light reflecting layer 3, there is a relationship (the relationship shown in FIG. 8) that the transmittance increases as the film thickness decreases. It is possible to obtain the same high transmittance as when removing.

凹凸構造4にブレーズド格子を用いた場合も、回折格子を用いた場合と同様にピッチPが細かく、深さHが深いほど、表面積が増加するため、その上に配される光反射層3の膜厚ALは薄くなる。本発明においては、ピッチPが300nm以上800nm以下であり、深さHが100nm以上500nm未満であることが好適である。   Even when a blazed grating is used for the concavo-convex structure 4, the surface area increases as the pitch P is finer and the depth H is deeper, as in the case of using a diffraction grating, and therefore the light reflecting layer 3 disposed thereon is increased. The film thickness AL is reduced. In the present invention, it is preferable that the pitch P is 300 nm or more and 800 nm or less, and the depth H is 100 nm or more and less than 500 nm.

また、凹凸構造4が形成されていない非凹凸領域6は、凹凸構造4が形成された凹凸領域5よりも表面積が小さい。そのため、非凹凸領域6の上に配される光反射層3の膜厚ALは、凹凸領域5の上に配された光反射層3の膜厚ALよりも厚くなる。   Further, the non-concave area 6 where the uneven structure 4 is not formed has a smaller surface area than the uneven area 5 where the uneven structure 4 is formed. Therefore, the film thickness AL of the light reflection layer 3 disposed on the non-concave area 6 is thicker than the film thickness AL of the light reflection layer 3 disposed on the uneven area 5.

一方、非凹凸領域6に隣接する凹凸領域5は、凹凸構造4をナノオーダーの微細なピッチPと深さHにすることで表面積が増加しているため、凹凸領域5の上に配される光反射層3の膜厚ALが薄くなり、凹凸領域5の透過率は増加する。その結果、光反射層3としてアルミニウム薄膜を用いた場合、凹凸領域5と非凹凸領域6での膜厚ALの差は透過率の差異となって現れる。   On the other hand, the concavo-convex region 5 adjacent to the non-concave region 6 is arranged on the concavo-convex region 5 because the surface area is increased by setting the concavo-convex structure 4 to a nano-order fine pitch P and depth H. The film thickness AL of the light reflecting layer 3 is reduced, and the transmittance of the uneven region 5 is increased. As a result, when an aluminum thin film is used as the light reflecting layer 3, the difference in film thickness AL between the uneven region 5 and the non-recessed region 6 appears as a difference in transmittance.

アルミニウム薄膜の膜厚ALが薄いほど透過率は高くなるので(図8のグラフ参照)、膜厚が薄く透過率の高い部分は、ディメタライズド加工の様に金属などの光反射層を除去しパターニングするのと同程度の高透過率が得られる。   As the thin film thickness AL of the aluminum thin film becomes thinner, the transmittance becomes higher (see the graph in FIG. 8). Therefore, the light reflective layer such as metal is removed and patterned in the portion where the film thickness is thin and the transmittance is high as in the case of demetalized processing. The same high transmittance can be obtained.

また、回折格子の場合とは異なり、ブレーズド格子は、ある一方向に光を強く回折させる機能を持つ。このため、ある一方向から観察した場合のみ、反射光として虹色の回折光を射出させ、且つ、高透過率部分の透過観察も可能である、複合的な効果を発揮させることもできる。   Unlike the diffraction grating, the blazed grating has a function of strongly diffracting light in one direction. For this reason, only when observed from a certain direction, a rainbow-colored diffracted light can be emitted as reflected light, and a combined effect can also be exhibited, in which transmission observation of a high transmittance portion is possible.

凹凸構造4にブレーズド格子を用いた場合にあっても、光反射層3として、真空蒸着法またはスパッタリング法のどちらかで成膜された、アルミニウム薄膜であることが好適である。また、アルミニウム薄膜の膜厚と透過率は図8に示したような関係になる。ブレーズド格子に成膜を行うと成膜機構上、構造の凸部、凹部、急な傾きを有する斜面と緩やかな傾きを有する斜面で膜厚が異なる。   Even when a blazed grating is used for the concavo-convex structure 4, the light reflecting layer 3 is preferably an aluminum thin film formed by either a vacuum evaporation method or a sputtering method. Further, the film thickness and transmittance of the aluminum thin film have a relationship as shown in FIG. When a film is formed on a blazed grating, the film thickness differs depending on the film forming mechanism between the convex part, concave part, slope having a steep slope and slope having a gentle slope.

本発明のように、凹凸構造のピッチP、深さHともにナノオーダーのレンジであれば、構造の凸部に比べて凹部の膜厚が薄くなる傾向がある。これは、ナノオーダーの微細な構造であるがゆえに凹部には蒸着材料が進入しにくいことなどに起因している。また、急な傾きを有する斜面は、光反射層の膜厚が薄くなる傾向がある。   If both the pitch P and the depth H of the concavo-convex structure are in the nano-order range as in the present invention, the thickness of the concave portion tends to be thinner than the convex portion of the structure. This is due to the fact that it is difficult for the vapor deposition material to enter the recess because it has a nano-order fine structure. In addition, the slope having a steep inclination tends to reduce the thickness of the light reflecting layer.

また、異方性蒸着(スパッタリング)や斜方蒸着(スパッタリング)などを行なえば、ブレーズド格子の片側の斜面にのみアルミニウム薄膜が形成されるような、特殊な光学媒体を作製することも可能である。   Also, if anisotropic vapor deposition (sputtering) or oblique vapor deposition (sputtering) is performed, it is possible to produce a special optical medium in which an aluminum thin film is formed only on one side of the blazed grating. .

本発明において規定したピッチPが300nm以上800nm以下であり、深さHが100nm以上500nm未満のブレーズド格子を凹凸構造4として用いた場合を考える。非凹凸領域6上に40nm以上60nm以下の膜厚でアルミニウム薄膜を成膜した時、ブレーズド格子からなる凹凸構造4の上に成膜されるアルミニウム薄膜の膜厚ALは各々、凹部で1nm以上30nm以下、急峻な傾きを有する斜面での膜厚が1nm以上5nm以下、急峻な傾きを有する斜面とは反対側の緩やかな傾きを有する斜面での前記膜厚が40nm以上60nm以下となる。   Consider a case where a blazed grating having a pitch P defined in the present invention of 300 nm to 800 nm and a depth H of 100 nm to less than 500 nm is used as the concavo-convex structure 4. When an aluminum thin film having a thickness of 40 nm or more and 60 nm or less is formed on the non-concave region 6, the film thickness AL of the aluminum thin film formed on the concavo-convex structure 4 made of a blazed lattice is 1 nm or more and 30 nm respectively in the recess. Hereinafter, the film thickness on a slope having a steep slope is 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness on a slope having a gentle slope opposite to the slope having a steep slope is 40 nm or more and 60 nm or less.

上記のように、ブレーズド格子の片側の斜面にのみ極端に厚い膜厚となっても、透過率は、凹凸構造の凹部、急峻な傾きを有する斜面、緩やかな傾きを有する斜面の各膜厚の平均値として考えることができる。その場合、膜厚の値によって透過率が変化し、具体的には図8に示したような透過率の変化が起きる。図8の結果から、膜厚が薄いほど透過率は高くなるので、ディメタライズド加工の様に金属などの光反射層を除去し、パターニングするのと同程度の高透過率が得られる。   As described above, even if the film thickness is extremely thick only on one side of the blazed grating, the transmittance is the thickness of each film thickness of the concave portion of the concavo-convex structure, the slope having a steep slope, and the slope having a gentle slope. It can be considered as an average value. In that case, the transmittance varies depending on the value of the film thickness. Specifically, the transmittance varies as shown in FIG. From the results of FIG. 8, the thinner the film thickness is, the higher the transmittance is. Therefore, a high transmittance equivalent to that obtained by removing the light reflecting layer such as metal and patterning as in the case of demetalized processing can be obtained.

次に、凹凸構造4に光散乱構造を用いた場合に関して述べる。図6にその凹凸構造4に光散乱構造を用いた際の、光学媒体10の斜視図の一例を示した。   Next, a case where a light scattering structure is used for the uneven structure 4 will be described. FIG. 6 shows an example of a perspective view of the optical medium 10 when a light scattering structure is used for the uneven structure 4.

図6において示す凹凸構造4が凹部または凸部を光散乱要素とした、入射光を散乱させる光散乱体であって、光学媒体10の平面上の直交するx,y方向の各方向において、矩形の各辺の長さが異なる前記光散乱要素を複数配列させ、且つ、前記光散乱体の内部で、前記光散乱要素を形成する密度を変えることにより、それぞれの光散乱性を任意に変化させるようにしている。図6のX−X'線での断面を図7に示す。本発明において、図7に示したような矩形の断面を持つ凹凸構造4として光反射層3を形成する。   The concavo-convex structure 4 shown in FIG. 6 is a light scatterer that scatters incident light using concave portions or convex portions as light scattering elements, and is rectangular in each of the orthogonal x and y directions on the plane of the optical medium 10. By arranging a plurality of the light scattering elements having different lengths on each side and changing the density at which the light scattering elements are formed inside the light scatterer, each light scattering property is arbitrarily changed. I am doing so. FIG. 7 shows a cross section taken along line XX ′ of FIG. In the present invention, the light reflecting layer 3 is formed as the concavo-convex structure 4 having a rectangular cross section as shown in FIG.

光反射層3における凹部または凸部から成る光散乱要素により散乱される光の広がりは、光散乱要素を開口として回折現象を扱うことによって得られる回折光の分布と等しいとみなせる。従って、光散乱要素の大きさが大きければ散乱光は拡がらず、大きさが小さければ散乱光は大きく広がることになる。また、大きさが異なる(矩形の各辺の長さが異なる)光散乱要素を、密度を変えてランダムに配置することにより、それぞれの大きさの光散乱要素に対する光強度分布を積分した結果が、実際の光強度分布となる。よって、広い範囲にわたって連続的な分布を持った散乱光が得られ、観察位置による明暗の変化の少ない表示が可能になる。   The spread of light scattered by the light scattering element composed of the concave portion or the convex portion in the light reflecting layer 3 can be regarded as being equal to the distribution of diffracted light obtained by handling the diffraction phenomenon with the light scattering element as an opening. Therefore, if the size of the light scattering element is large, the scattered light is not spread, and if the size is small, the scattered light is greatly spread. In addition, the result of integrating the light intensity distribution for light scattering elements of different sizes by randomly arranging light scattering elements of different sizes (different lengths of each side of the rectangle) at different densities. The actual light intensity distribution is obtained. Therefore, scattered light having a continuous distribution over a wide range can be obtained, and display with little change in brightness depending on the observation position is possible.

もし、単一の大きさの光散乱要素を用いた場合、光の強度分布が振動成分を持ち、光の波長毎に射出方向に対しての光の強度変化が異なる。そのため、観察位置によって急激な明暗の変化や、光散乱体が虹色に輝く色付きなどが発生する。   If a light scattering element of a single size is used, the light intensity distribution has a vibration component, and the light intensity change with respect to the emission direction differs for each light wavelength. For this reason, a sudden change in brightness or darkness depending on the observation position or a rainbow-colored light scatterer occurs.

光散乱体による散乱光の強度は、光散乱体内にある光散乱要素の密度、もしくは光散乱体の深さにより変化させることができる。特に本発明においては、光散乱要素の密度が、50%程度であることが好適である。50%程度の密度のとき、最大の散乱光強度を得ることができ、密度が、この値を離れるほど散乱光強度が弱くなる。従って、密度により凹凸領域5の階調表現が可能となるので、白色を呈した表現の明暗を生じさせることができる。   The intensity of the scattered light by the light scatterer can be changed by the density of the light scattering elements in the light scatterer or the depth of the light scatterer. Particularly in the present invention, the density of the light scattering elements is preferably about 50%. When the density is about 50%, the maximum scattered light intensity can be obtained, and the scattered light intensity decreases as the density leaves this value. Therefore, since the gradation expression of the uneven area 5 can be performed depending on the density, it is possible to produce a light and dark expression in white.

図7に図6のX−X'線での断面図を示すが、この場合において、図7に示したような矩形の断面を持つ凹凸構造4の上に配する光反射層3は、アルミニウム薄膜であることが好適である。また、薄膜は真空蒸着法またはスパッタリング法のどちらかで成膜されることが好適である。   FIG. 7 shows a cross-sectional view taken along the line XX ′ of FIG. 6. In this case, the light reflecting layer 3 disposed on the concavo-convex structure 4 having a rectangular cross section as shown in FIG. A thin film is preferred. The thin film is preferably formed by either a vacuum evaporation method or a sputtering method.

図7に示したような矩形の断面構造を有する凹凸構造4に、本発明において規定した、凹凸構造4が深さH100nm以上500nm未満の光散乱構造を用いた場合、構造の深さHがナノオーダーの微細な構造であるがゆえに、凹凸構造の凹部には蒸着材料が進入しにくいことなどに起因して、凹凸構造の凸部に比べて凹部の膜厚が薄くなる傾向がある。   When the uneven structure 4 having a rectangular cross-sectional structure as shown in FIG. 7 uses a light scattering structure having a depth H of 100 nm or more and less than 500 nm as defined in the present invention, the structure depth H is nano. Because of the fine structure of the order, the film thickness of the concave portion tends to be thinner than the convex portion of the concavo-convex structure due to the difficulty of the deposition material entering the concave portion of the concavo-convex structure.

本発明において規定した構造の深さHが100nm以上500nm未満の光散乱構造を凹凸構造4として用いた場合を考える。非凹凸領域6上に40nm以上60nm以下の膜厚でアルミニウム薄膜を成膜した時、光散乱構造からなる凹凸構造4の上に成膜されるアルミニウム薄膜は、凹部で1nm以上30nm以下、凸部で40nm以上60nm以下となる。   Consider a case where a light scattering structure having a depth H of 100 nm or more and less than 500 nm defined in the present invention is used as the concavo-convex structure 4. When an aluminum thin film having a thickness of 40 nm to 60 nm is formed on the non-recessed region 6, the aluminum thin film formed on the uneven structure 4 made of a light scattering structure has a concave portion of 1 nm to 30 nm and a convex portion. It becomes 40 nm or more and 60 nm or less.

凹凸構造の凹部、凸部にそれぞれに異なる膜厚が成膜された場合の透過率は、各膜厚の平均値として考えることができる。凹部、凸部に成膜された膜厚値によって、図8に示したような反射率の変化が起きる。ゆえに、透過率も変化することなる。図8の結果から、膜厚が薄いほど透過率は高くなるので、ディメタライズド加工の様に金属などの光反射層を除去しパターニングするのと同程度の高透過率が得られる。   The transmittance when different film thicknesses are formed on the concave and convex portions of the concavo-convex structure can be considered as an average value of the respective film thicknesses. The reflectance changes as shown in FIG. 8 occur depending on the film thickness values formed on the concave and convex portions. Therefore, the transmittance also changes. From the results shown in FIG. 8, the thinner the film thickness, the higher the transmittance. Therefore, the same high transmittance as that obtained by removing the light reflecting layer such as metal and patterning as in the case of demetallized processing can be obtained.

また、凹凸構造に光散乱構造を用いれば、光学媒体を傾けて観察した際でも回折光の影響で凹凸領域が七色にキラキラ光ることが無く、広い観察範囲で高透過率な透明領域として視認することが可能となる。   Also, if a light scattering structure is used for the concavo-convex structure, even when the optical medium is tilted, the concavo-convex area does not shine in seven colors due to the influence of diffracted light, and is visually recognized as a transparent area with high transmittance in a wide observation range. It becomes possible.

本発明の光学媒体は、光反射層の上に接着層を配し、透明性基材や不透明性基材に貼り付けて光学物品として用いることもできる。接着層としては、熱硬化型や紫外線硬化型の透明接着剤を用いることができる。また、透明性基材としてはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリカーボネート(PC)、トリアセチルセルロース(TAC)などの光透過性を有する樹脂からなるフィルム又はシートなどが好適である。また、ガラスなどの無機材料を使用してもよい。   The optical medium of the present invention can also be used as an optical article by disposing an adhesive layer on a light reflecting layer and attaching it to a transparent substrate or an opaque substrate. As the adhesive layer, a thermosetting or ultraviolet curable transparent adhesive can be used. Moreover, as a transparent base material, the film or sheet | seat which consists of resin which has optical transparency, such as a polyethylene terephthalate (PET), a polycarbonate (PC), and a triacetyl cellulose (TAC), etc. are suitable. Moreover, you may use inorganic materials, such as glass.

不透明性基材としては商品券や紙幣などの紙に貼り付けてもよく、不透明性基材に印刷などが施されていれば、本発明の光学媒体の凹凸領域、つまり、ディメタライズド加工の様に金属などの光反射層を除去し、パターニングしたのと同程度の透過率が得られている部分と組み合わせて、絵柄などのパターンを表現することも可能である。   The opaque base material may be attached to paper such as gift certificates or banknotes, and if the opaque base material is printed, the uneven area of the optical medium of the present invention, that is, demetallized processing, etc. It is also possible to express a pattern such as a picture in combination with a portion where a light reflection layer such as a metal is removed and a transmittance similar to that obtained by patterning is obtained.

図9に本発明における光学媒体を用いた、光学物品の平面図の一例を示す。また、図10に図9に示した光学物品のY−Y'線での断面図の一例を示す。   FIG. 9 shows an example of a plan view of an optical article using the optical medium of the present invention. FIG. 10 shows an example of a cross-sectional view taken along line YY ′ of the optical article shown in FIG.

光学物品は凹凸領域と非凹凸領域の配置によって、文字「TOP」、数字「1000」、星の形状をした記号を表現している。文字「TOP」、数字「1000」、星の記号は凹凸領域によって形成されており、それ以外の範囲は非凹凸領域から形成されている。   The optical article expresses a character “TOP”, a number “1000”, and a star-shaped symbol by arranging the uneven region and the non-recessed region. The character “TOP”, the number “1000”, and the star symbol are formed by the uneven region, and the other ranges are formed by the non-recessed region.

光学媒体は粘着層により、カラーインキを用いて印刷が施された不透明基材と一体化している。また、光学媒体は、透明性基材の上に透明成形層を配している。   The optical medium is integrated with an opaque substrate printed with color ink by an adhesive layer. Moreover, the optical medium has arrange | positioned the transparent shaping | molding layer on the transparent base material.

透明基材にはポリエチレンテレフタレート(PET)を用いた。一般的にPETは高い透明性を持ち、安価な材料として多くの用途で用いられている。   Polyethylene terephthalate (PET) was used for the transparent substrate. In general, PET has high transparency and is used in many applications as an inexpensive material.

透明成形層には紫外線硬化型樹脂を用いた。紫外線硬化型樹脂は金型などのパターンに流し込み、易接着処理などが施された透明基材と密着させ、紫外線を照射して硬化させた後に、金型から剥離することで金型などのパターンを容易に複製することが可能である。   An ultraviolet curable resin was used for the transparent molding layer. The UV curable resin is poured into a pattern such as a mold, closely adhered to a transparent base material that has been subjected to easy adhesion treatment, etc., cured by irradiating with UV light, and then peeled off from the mold. Can be easily replicated.

本実施例では、透明成形層に凹凸構造として回折格子を形成し、凹凸領域を作製した。回折格子の形成には、前述したように金型に作製された回折格子を、紫外線硬化型樹脂により複製する手法を用いた。回折格子のピッチは300nm、構造の深さHは400nm程度であった。さらに、透明成形層の上には光反射層が配されている。   In this example, a diffraction grating was formed as a concavo-convex structure on the transparent molding layer to produce a concavo-convex region. For the formation of the diffraction grating, a method was used in which the diffraction grating produced in the mold as described above was duplicated with an ultraviolet curable resin. The pitch of the diffraction grating was 300 nm, and the depth H of the structure was about 400 nm. Furthermore, a light reflection layer is disposed on the transparent molding layer.

本実施例では、光反射層としてアルミニウム薄膜を真空蒸着法によりした。アルミニウム薄膜の成膜においては、非凹凸領域上のアルミニウム薄膜の膜厚が50nm程度と成るような条件で成膜を行なった。   In this example, an aluminum thin film was used as the light reflecting layer by vacuum deposition. In the formation of the aluminum thin film, the film was formed under the condition that the film thickness of the aluminum thin film on the non-concave region was about 50 nm.

本実施例において、成膜した光反射層の膜厚は、非凹凸領域で50nm程度、凹凸構造の凸部で20nm程度、凹部で10nm程度、斜面で5nm程度であった。   In this example, the film thickness of the formed light reflecting layer was about 50 nm in the non-concave region, about 20 nm in the convex portion of the concave-convex structure, about 10 nm in the concave portion, and about 5 nm in the inclined surface.

非凹凸領域でのアルミニウム薄膜が50nm程度の膜厚であることから、図8に示したグラフより10%程度の透過率であることがわかる。 Since the aluminum thin film in the non-recessed region has a thickness of about 50 nm, it can be seen from the graph shown in FIG. 8 that the transmittance is about 10%.

一方、凹凸領域でのアルミニウム薄膜は、凹凸構造の凹部、凸部、斜面でそれぞれ異なっているが、透過率は各膜厚での平均値と考えることができるので、50%程度であることが分かる。その結果、凹凸領域では透過率が高いため、凹凸領域を通して、不透明基材に印刷されたカラーインキのパターンを観察することが可能になる。一方、非凹凸領域では透過率が低いため、非凹凸領域を通して、不透明基材を観察することは困難である。   On the other hand, the aluminum thin film in the concavo-convex region is different for each of the concave, convex, and inclined surfaces of the concavo-convex structure, but the transmittance can be considered as an average value for each film thickness, and therefore it is about 50% I understand. As a result, since the transmittance is high in the uneven region, it is possible to observe the pattern of the color ink printed on the opaque base material through the uneven region. On the other hand, since the transmittance is low in the non-recessed region, it is difficult to observe the opaque base material through the non-recessed region.

不透明基材に配されるパターンは、カラーインキに限らず、蛍光インキ、磁性インキ、ホログラムなどを用いて形成されていてもよい。たとえば、蛍光インキでパターンが形成されている場合、本発明の光学物品にブラックライトを照射したときのみ、凹凸領域を通して蛍光発色が確認されるような効果を生じさせることも可能である。   The pattern disposed on the opaque base material is not limited to color ink, and may be formed using fluorescent ink, magnetic ink, hologram, or the like. For example, in the case where a pattern is formed with fluorescent ink, it is possible to produce an effect that fluorescent coloring is confirmed through the uneven region only when the optical article of the present invention is irradiated with black light.

また、本発明における光学媒体は透明性基材と組み合わされてもよい。その場合は凹凸領域を透過観察して、非凹凸領域とのコントラストのパターンを確認するような使用方法も考えられる。   The optical medium in the present invention may be combined with a transparent substrate. In such a case, a method of use is also conceivable in which a pattern of contrast with a non-recessed area is confirmed by observing the uneven area through transmission.

以上のように、本発明における光学媒体と別の基材を組み合わせることで、様々な効果を期待することができる。   As described above, various effects can be expected by combining the optical medium of the present invention with another base material.

1…透明性基材
2…透明成形層
3…光反射層
4…凹凸構造
5…凹凸領域
6…非凹凸領
7…粘着層
8…不透明基材
10…光学媒体
H…深さ
P…ピッチ
AL…膜厚
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Transparent base material 2 ... Transparent shaping | molding layer 3 ... Light reflection layer 4 ... Uneven structure 6 ... Uneven area 7 ... Non-relief area 7 ... Adhesive layer 8 ... Opaque substrate 10 ... Optical medium H ... Depth P ... Pitch AL ... Thickness

Claims (9)

透明性基材の少なくとも一方の面に、凹凸構造が形成された凹凸領域と、前記凹凸構造以外の非凹凸領域から成る透明成形層を配し、
凹凸構造の凸部の頂点から凹部の最底辺までの寸法を該凹凸構造の深さHとするとき、前記凹凸構造の深さは100nm以上500nm未満であって、且つ前記透明性基材の上に光反射層を配して成り、
前記凹凸構造によって前記凹凸領域の透過率が異なり、前記凹凸領域での透過率が、前記非凹凸領域よりも高いことを特徴とする光学媒体。
On at least one surface of the transparent substrate, a concavo-convex region in which a concavo-convex structure is formed, and a transparent molding layer composed of a non-concave region other than the concavo-convex structure,
When the dimension from the top of the convex portion of the concave-convex structure to the bottom side of the concave portion is the depth H of the concave-convex structure, the depth of the concave-convex structure is 100 nm or more and less than 500 nm, and the top of the transparent substrate With a light reflection layer,
The optical medium, wherein the uneven region has a different transmittance depending on the uneven structure, and the transmittance in the uneven region is higher than that of the non-recessed region.
前記凹凸構造が、少なくとも一つ以上の凹部、凸部及び斜面を持ち、前記凹凸構造の断面形状が正弦波形状を成す回折格子であって、前記回折格子のピッチが300nm以上800nm以下であることを特徴とした、請求項1に記載の光学媒体。   The concavo-convex structure is a diffraction grating having at least one concave portion, a convex portion, and a slope, and the cross-sectional shape of the concavo-convex structure is a sine wave shape, and the pitch of the diffraction grating is 300 nm or more and 800 nm or less. The optical medium according to claim 1, wherein: 前記凹凸構造が少なくとも一つ以上の、凹部、凸部、凹部から凸部までの立ち上がりが急峻な傾きを持つ面または斜面と、凹部から凸部までの立ち上がりが前記急峻な面または斜面に比べて緩やかな傾きを持つ斜面を持ち、前記凹凸構造の断面形状が鋸歯形状を成すブレーズド格子であって、前記ブレーズド格子のピッチが300nm以上800nm以下であることを特徴とした、請求項1に記載の光学媒体。   Compared with a surface or slope having a steep slope where the rise from the concave portion to the convex portion is at least one, and the rise from the concave portion to the convex portion is more than the steep surface or slope. 2. The blazed grating having a slope with a gentle inclination and a cross-sectional shape of the concavo-convex structure having a sawtooth shape, wherein a pitch of the blazed grating is 300 nm or more and 800 nm or less. Optical medium. 前記凹凸構造は、凹部または凸部を光散乱要素とした、入射光を散乱させる光散乱体であって、前記光学媒体における平面の互いに直交するx,yの各方向において、矩形の各辺の長さが異なる前記光散乱要素を複数配列させ、且つ、前記光散乱体の内部で、前記光散乱要素を形成する密度を変えることにより、それぞれの光散乱性を任意に変化させたことを特徴とした、請求光1に記載の光学媒体。   The concavo-convex structure is a light scatterer that scatters incident light using a concave portion or a convex portion as a light scattering element, and has a rectangular shape in each of x and y directions orthogonal to each other on a plane of the optical medium. A plurality of the light scattering elements having different lengths are arranged, and the light scattering property is arbitrarily changed by changing the density at which the light scattering elements are formed inside the light scattering body. The optical medium according to claim 1. 前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、
前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記回折格子の前記凹部、前記凸部、前記斜面において各々異なり、
前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であって、
前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であって、
前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であって、
前記斜面での前記膜厚が1nm以上20nm以下であることを特徴とする、
請求項2に記載の光学媒体。
The light reflecting layer is an aluminum thin film;
The film thickness of the light reflecting layer is different in each of the non-concave region, the concave portion of the diffraction grating, the convex portion, and the slope.
The film thickness in the non-convex region is 40 nm or more and 60 nm or less,
The film thickness in the recess is 1 nm or more and 30 nm or less,
The film thickness at the convex portion is 20 nm or more and 40 nm or less,
The film thickness on the slope is 1 nm or more and 20 nm or less,
The optical medium according to claim 2.
前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、
前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記ブレーズド格子の前記凹部、前記凸部、前記急峻な傾きを有する斜面、前記緩やかな傾きを有する斜面において各々異なり、
前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であって、
前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であって、
前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であって、
前記急峻な傾きを有する斜面での前記膜厚が1nm以上5nm以下であって、
前記緩やかな傾きを有する斜面での前記膜厚が20nm以上40nm以下であることを特徴とする、請求項3に記載の光学媒体。
The light reflecting layer is an aluminum thin film;
The thickness of the light reflecting layer is different in the non-concave region, the concave portion of the blazed grating, the convex portion, the steep slope, the slope having a gentle slope,
The film thickness in the non-convex region is 40 nm or more and 60 nm or less,
The film thickness in the recess is 1 nm or more and 30 nm or less,
The film thickness at the convex portion is 20 nm or more and 40 nm or less,
The film thickness on the slope having the steep slope is not less than 1 nm and not more than 5 nm;
The optical medium according to claim 3, wherein the film thickness on the slope having the gentle inclination is 20 nm or more and 40 nm or less.
前記光反射層がアルミニウム薄膜であって、
前記光反射層の膜厚が前記非凹凸領域、前記光散乱要素の前記凹部、前記凸部において各々異なり、
前記非凹凸領域での前記膜厚が40nm以上60nm以下であって、
前記凹部での前記膜厚が1nm以上30nm以下であって、
前記凸部での前記膜厚が20nm以上40nm以下であることを特徴とする、請求項4に記載の光学媒体。
The light reflecting layer is an aluminum thin film;
The thickness of the light reflecting layer is different in the non-concave region, the concave portion of the light scattering element, and the convex portion,
The film thickness in the non-convex region is 40 nm or more and 60 nm or less,
The film thickness in the recess is 1 nm or more and 30 nm or less,
The optical medium according to claim 4, wherein the film thickness at the convex portion is 20 nm or more and 40 nm or less.
前記光反射層は、真空蒸着法若しくはスパッタリング法いずれかの気相堆積法によって成膜された、アルミニウム薄膜であることを特徴とした、請求項1から7の何れか1項に記載の光学媒体。   The optical medium according to claim 1, wherein the light reflecting layer is an aluminum thin film formed by a vapor deposition method of either a vacuum evaporation method or a sputtering method. . 請求項1から8の何れか1項に記載の光学媒体の、前記光反射層の上に接着層を配し、前記光学媒体を透明性基材または不透明性基材に貼り付けて成る光学物品。   The optical article according to any one of claims 1 to 8, wherein an adhesive layer is disposed on the light reflecting layer, and the optical medium is attached to a transparent substrate or an opaque substrate. .
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