JP2015158612A - ホログラムシート - Google Patents

Abstract

【課題】ホログラムを用いたホログラムシートにおいて、その真正性を高めるために、通常は視認できないが、電圧を印加することで、室内等の照明光源とは異なる波長でホログラム再生像を再生するホログラムシートを提供する。【解決手段】ホログラム形成層上にエレクトロルミネッセンス素子層を設け、そのエレクトロルミネッセンス素子層が、ホログラムレリーフの形状を有することで、所定の電圧を印加したときのみ、空間にその所定の可視光波長のホログラムが浮き上がり、このことによって、そのホログラムが真正品であると、目視にて判定可能とし、偽造防止性を高めた。【選択図】 図１

Description

本発明は、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。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

特開２００７−９０５３８号公報

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、透明基材上に、エレクトロルミネッセンス素子層、及び、位相ホログラムのホログラム形成層を設け、そのホログラム形成層のホログラムレリーフに接するように光学多層薄膜層を設けて、エレクトロルミネッセンス素子層に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ホログラムシートを提供することである。

そして、エレクトロルミネッセンス素子層で発光した光が、このホログラムレリーフ形状の光学多層薄膜層を通過する際に、そのホログラムレリーフの位相成分が付与されると同時に、フィルタリング（波長選択、及び角度選択）され、再生するレリーフホログラム再生像がより鮮明となるホログラムシートを提供して、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。

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、エレクトロルミネッセンス素子層、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、光学多層薄膜層が設けられているホログラムシートであって、前記光学多層薄膜層が、前記エレクトロルミネッセンス素子層の発光する光に対する光学干渉フィルターとしての機能を持ち、且つ、前記ホログラム画像に対応したホログラムレリーフが、透過型ホログラム再生像を再生するものであ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、エレクトロルミネッセンス素子層、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、光学多層薄膜層が設けられているホログラムシートであって、前記光学多層薄膜層が、前記エレクトロルミネッセンス素子層の発光する光に対する光学干渉フィルターとしての機能を持ち、且つ、前記ホログラム画像に対応したホログラムレリーフが、透過型ホログラム再生像を再生するものであ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、その意匠性と偽造防止性に優れるホログラムシートを提供することを可能とする。

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、その発光側が前記透明樹脂層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、その発光側が前記透明樹脂層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、より鮮明なホログラム再生像を再生することを可能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３の態様は、
第１の態様または第２の態様において、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、
第１の態様または第２の態様において、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ホログラムシートを提供することができ、さらに鮮明なホログラム再生像を再生することを可能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は、透明基材上に、エレクトロルミネッセンス素子層が設けられて、エレクトロルミネッセンス素子層が「平面形状」を成し、その「平面形状」のエレクトロルミネッセンス素子層の上に、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（これが、「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」である。）、このホログラムレリーフの上に、このホログラムレリーフに接して、且つ、追従して光学多層薄膜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、そのホログラムレリーフ全面に対応するように設けてもよいし、ホログラムレリーフの一部のみに対応するように設けてもよい。

ここで、エレクトロルミネッセンス素子層が、そのホログラムレリーフの一部のみに対応するように設けるとは、例えば、文字や図形を表現する所望のパターン状に、または、３０μｍ〜３００μｍの大きさの市松模様状（市松模様の各々の升目は全て導通している。）に設けることを意味する。従って、そのエレクトロルミネッセンス素子層を発光させたときには、その部分的に設けた領域のみが発光することとなり、この発光した領域に対応するホログラムレリーフの一部領域のみが、この発光した光により参照され、そのホログラムレリーフの一部領域のみに基づく、レリーフホログラム再生像が再生されることとなる。

さらには、その所望のパターン状に設けたエレクトロルミネッセンス素子層に対応する位置（上記の市松模様パターンにおいては、その市松模様の各々の升目部分に相当するところ。）に設けた「ホログラムレリーフ（ホログラム画像Ｈ１に対応する。）」と、その所望のパターン状の領域以外の位置（上記の市松模様パターンにおいては、その市松模様の各々の升目部分の「隣」の空白部分に相当するところ。）に、上記「ホログラム画像Ｈ１に対応するホログラムレリーフ」とはは異なる「ホログラムレリーフ（ホログラム画像Ｈ２に対応する。）」を配して、エレクトロルミネッセンス素子層を発光させていないときのレリーフホログラム再生像（「ホログラム画像Ｈ１」と「ホログラム画像Ｈ２」の両方が再生している状態。）に、発光させたときの新たなレリーフホログラム再生像が浮き上がるようにすることも（「ホログラム画像Ｈ１」のみが明るさを増した状態。）、その意匠性や偽造防止性を高めることを可能とし、好適である。

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」である光学多層薄膜層が設けられることにより、光学多層薄膜層そのものが、ホログラムレリーフ形状を形作る（特に、その光学多層薄膜層を構成する各層が全て、実質的にその「ホログラムレリーフ形状」となっている。）ため、この光学多層薄膜層を通過する光に対して、位相ホログラムとしての位相差を付与し、この光学的薄膜層を通過後に、ホログラフィックな干渉現象を生じて、鮮明なレリーフホログラム再生像を再生（結像）させるものである。

さらに、光学多層薄膜層は、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）光に対して「光学干渉フィルター」としての機能を持つ（その発光波長を、設定波長とするショートパスフィルター〈ＳＰＦ〉、バンドパスフィルター〈ＢＰＦ〉、もしくは、ロングパスフィルター〈ＬＰＦ〉もしくは、その組み合わせ。）ため、エレクトロルミネッセンス素子層が発する（放射する）光の「発光波長の幅」（代表的には、「半値幅」で表す。）をより狭く、シャープにしたり、球面波としてあらゆる角度に広がるその「発する（放射する）光の進行方向」に対して「所定の角度方向」に選択的に進むように、その進行方向を制御したりする機能を有する。

すなわち、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）光に対して、「波長選択」機能や、「角度選択」機能を発揮する。

より詳しくは、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、この光学多層薄膜層内で、「光の『多重反射現象』」を生じて（入射した光が、光学多層薄膜層内にある多数の「界面」の間で繰返し反射をする現象を意味する。）、「波長選択性」と「角度選択性」が出現し、その結果、この光学多層薄膜層に入射する光に対して、「定められた方向に向かう、定められた波長の光」のみをその光学多層薄膜から出射することととなる。

従って、そのエレクトロルミネッセンス素子層が発する光（放射される光。その波長―強度曲線において、最も高い強度を有する「中心波長λ₀」を持ち、その波長から長波長側、及び短波長側に、徐々に小さくなる強度を持つ。すなわち、数十ｎｍ〜数百ｎｍの波長幅を有する光）が、そのそのエレクトロルミネッセンス素子層内の「一つの点（発光体や発光分子、さらには、その発光分子の中の発光位置。）」から、いわゆる球面波として広がりつつ進み（あらゆる方向へ均等に進むという意味。）、その光学多層薄膜層のレリーフ形状から、ホログラムレリーフの位相差を取り込むことで、あらゆる方向にホログラム再生像を結像する状態となる。

このような「多数のホログラム再生像が、わずかな『ズレ』を持って重なった状態」では、観察者は「『一つ』の鮮明なホログラム再生像」を視認することができない。

そのため、このような「あらゆる方向にホログラム再生像を結像する光」を、この光学多層薄膜層に入射させることで、この光学多層薄膜層によって、その「波長に対する制限（所定の波長範囲のみを通過させるという意味。）」及び、「方向に対する制限（所定の方向範囲に進む光のみを通過させるという意味。）」を施して、その結果、「所定の波長を持って、所定の方向に進む、『一つ』のホログラム再生像のみを、観察者の目に届けることを可能とする。

もしくは、この光学多層薄膜層によって、「波長に対する制限」及び、「方向に対する制限」を受けた「通過光」が、その「通過」後に、互いにホログラフィックな干渉現象をより効果的に生じて、より鮮明性に優れるレリーフホログラム再生像を再生すると考えることもできる。

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光学多層薄膜層を「通過した光」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した光を観察者側に届けるものである。

すなわち、この「通過した光」が、ホログラムシート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。

ここで、エレクトロルミネッセンスについて、以下に詳述する。

「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、陽極側から発光した光が出る。

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励起子（エキシトン）によって発光する。

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。

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、発光した光が出る。

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層が発光し、その発光した光そのものが、上記した光学多層薄膜層を照明し、且つ、通過した結果、干渉現象を生じて、その発光した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、その発光した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、ホログラムシート全体及びホログラムが光輝き、そのホログラムは、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。

そして、本発明は、このような原理によって、ホログラム再生像を再生（結像）させるものであるから、本発明のホログラムシートにおける、「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」に記録するホログラム画像は、「透過参照光によって再生（結像）されるホログラム画像」、すなわち、「そのホログラム画像に対応したホログラムレリーフが、透過型ホログラム再生像を再生するもの」となるようにする。

また、このことによって、本発明のホログラムシートの最表面、すなわち、光学多層薄膜層の露出面が、そのホログラムレリーフと実質的に同一であったとしても、その露出面で発生する「反射光（蛍光灯などの照明により発生するそのホログラムレリーフの位相を含んだ反射光）」が、鮮明なホログラム再生像を出現することは無い。（これは、このホログラムレリーフの照明光として「このホログラムレリーフを透過する光（その照明光をホログラムシートを通して観察するという意味。）」を受けると鮮明なホログラム再生像<透過型ホログラム再生像>を出現するが、照明光として「このホログラムレリーフから反射する光（その照明光側から観察し、照明光がホログラムシートで反射された、その「反射光」を観察するという意味。）」を受けても何らのホログラム再生像<反射型ホログラム再生像>を出現しないことを意味する。）
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、発光した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、別に準備した「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（そのホログラム再生像が、このフィルターを通過可能な波長を有しているという意味。）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。このフィルターに向かう方向という意味。）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層を複数含めることにより（発光波長の異なる素子を複数含めるという意味。）、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層は、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。

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、レリーフホログラム再生像に不要なムラを生じないためには、この層の膜厚さが、薄く、且つ、高い精度で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。

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、レリーフホログラム再生像に不要なムラを生じ易くなる。

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、レリーフホログラム再生像に不要なムラを生じ易くなる。
さらに、その薄膜形成時の加熱負荷により、透明基材の劣化を生じて、その結果として、レリーフホログラム再生像に不要なムラを生じ易くなる。

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。

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。

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。

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ＩＩ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。

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、発光の性能をより向上させることができるが、レリーフホログラム再生像に不要なムラを生じないためには、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。

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。）
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。

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。

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、ホログラム自体が照明光を発光波を放射し、既にホログラムに記録されている位相項を保持して進むものである。従って、理論上は、物体の位相差を含む空間関数を持つ３次元の連続曲面を、その発光波が照明し、その曲面から再び、光が放射されることになる。

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の近傍に設けられた平面発光面での発光が、その近傍にある光学多層薄膜が成しているホログラムレリーフを照明し、通過することで、その透過光が物体の位相項を保持しており、その通過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（もしくは、通過光）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。

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層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、発光した光が通過する光学多層薄膜層内での光の多重反射を考慮して、「発光した波長を持って通過する光」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。

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層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。

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。

但し、このような「ばらつき」を、光学多層薄膜層が吸収する構造とすることも好適である。

また、エレクトロルミネッセンス素子層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した光がでないため、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、もしくは、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、それぞれを、均一な厚さ、そして、均一な分布で形成して、エレクトロルミネッセンス素子層のどの領域からも、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必要である。

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、鏡のような反射光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て、室内照明光や、自然光照明下では、ホログラムの存在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、その発光した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。

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、前記透明樹脂層に接している場合には、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した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層に電圧を印加する前の視認性も抑制可能であって、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）を極力大きくすることで、発光層の中の一つの発光点から発する球面波が、ホログラムレリーフの比較的大きな領域を照明する（多くの凹凸を同一の波面が照明するという意味。）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。

以上のことから、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、鮮明なホログラム再生像を得難くなる。

本発明のホログラムシートに用いられる光学多層薄膜層としては、本発明のホログラムシートに用いられるエレクトロルミネッセンス素子層が発する（放射する）光（発光中心波長λ₀）に対して「光学干渉フィルター」としての機能を持つもの、すなわち、その発光中心波長を、フィルタリングの中心波長とするショートパスフィルター〈ＳＰＦ〉、バンドパスフィルター〈ＢＰＦ〉、もしくは、ロングパスフィルター〈ＬＰＦ〉もしくは、その組み合わせとすることができる。

すなわち、これらの機能を持つ「『光学干渉フィルター』構造の『多層薄膜』」を順次、一層ずつ、本発明の「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」のその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、設ける。（その一層目は、透明樹脂層上に設けるが、二層目以降は、その前の層のなす実質的に同一のレリーフホログラム形状の上に、接するように、且つ追従するように、順次設けることとなる。）
すなわち、透明樹脂層の「レリーフ」上に、その「レリーフ」形状を維持しつつ、重ねることとなる。

そもそも、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、光学多層薄膜層を構成する各層の膜厚さ及び、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、多くの層を積み上げていく構造としても、各層間の「界面」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実質的に同一となることが重要である。ｋの「実質的に同一」とは、レリーフ形状の凹凸の再現性が、９０％以上であることを意味する。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。

そして、この光学多層薄膜層の中のバンドパスフィルターによる「フィルター機能」、すなわち、「波長選択性」（「透過光波長―透過強度曲線」において、透過光の中心波長のピーク高さに対する半値幅で表す。）は、その半値幅として、１．０ｎｍ〜１００ｎｍ、好適には、１．０ｎｍ〜１０ｎｍとする。（透過光中心波長λ₀に対して、そのピーク強度の半分の強度となる波長が、λ₀±０．５ｎｍ〜λ₀±５０ｎｍ、好適には、λ₀±０．５ｎｍ〜λ₀±５．０ｎｍとなるようにする。）
また、光学多層薄膜の透過光に対する「角度選択性」は、この「波長選択性」に比例しており、「波長選択性」がシャープであればあるほど、「角度選択性」が強まる。

本発明のホログラムシートに用いる光学多層薄膜層の「角度選択性」は、ホログラム再生像の鮮明性を確保するためには、すなわち、所定の角度に対して±５度程度傾いたときの透過光強度低下をピーク値の２０％未満とするためには、上記した半値幅を、±０．５ｎｍ〜±５．０ｎｍ、さらに、好適には、±０．５ｎｍ〜±２．０ｎｍとする。

このような非常に狭い「波長選択性」を得るためには、エレクトロルミネッセンス素子層の発光中心波長λ₀に対して、ＳＰＦ、または、ＬＰＦによって、その透過光波長範囲の１／３〜２／３を「カット」する構成の「光学多層薄膜層」や、エレクトロルミネッセンス素子層の発光中心波長λ₀をその中心波長とするＢＰＦに、さらに、ＳＰＦ及びＬＰＦを組み合わせた構成の「光学多層薄膜層」とする。

さらに、「光学干渉フィルター」」の原理より、その「フィルター」のフィルター面に垂直な方向に対して、このフィルター機能を設定すると、その垂線方向から傾いた方向（θ度）に対しては、その透過光中心波長が、単純に幾何学的なシフトを生じ、その「傾いた方向に対する透過光中心波長λ（θ）」は、λ０／ＣＯＳ（θ）となる。すなわち、長波長側へシフトする。

従って、本発明のホログラムシートにおいては、その「エレクトロルミネッセンス素子層の発光波長λ₀、及び、その半値幅」と、「ホログラム再生像の再生方向（撮影タイプのホログラムであれば、ホログラム撮影時の「参照光」と「物体光」の記録媒体に対する入射角度によって定まる。）」により、光学多層薄膜の積層設計（多層構成の各層の厚さ及び屈折率の設計）を行う。

この設計においては、(株)オプトロニクス発刊の“小檜山光信著「光学薄膜フィルター」（平成１８年１０月７日発刊）”の設計手法を参考とする。

本発明のホログラムシートによれば、
透明基材上に、エレクトロルミネッセンス素子層、及び、位相ホログラムのホログラム形成層を設け、そのホログラム形成層のホログラムレリーフに接するように光学多層薄膜層を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。

特に、エレクトロルミネッセンス素子層で発光した光が、このホログラムレリーフ形状の光学多層薄膜層を通過する際に、そのホログラムレリーフの位相成分が付与されると同時に、フィルタリング（波長選択、及び角度選択）され、再生するレリーフホログラム再生像がより鮮明となるホログラムシートを提供して、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ができる。

は、ジャブロンスキー図である。 は、本発明の一実施例を示すホログラムシートＡの断面図である。

（エレクトロルミネッセンス素子層３（1層で表わしている。）が、透明基材１ 上に平板状に設けられ、光学多層薄膜層Ｋ１（1層で表わしている。）が「ホ ログラム形成層２のホログラムレリーフを形成する凹凸に接するように、且つ 追従して形成されている」例である。）
は、本発明の一実施例を判定するプロセスである。

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。（図２参照。）
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。

（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シートＡの透明基材１上に、薄膜で、且つ、平板状に設けたエレクトロルミネッセンス素子層３のその上に、「ホログラムレリーフを有する透明樹脂層２（ホログラム形成層２）」を設ける。（図２参照。）
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。

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、２５〜３００μｍ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。（図２参照。）
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。

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。

ホログラムは物体光と参照光との光の干渉による干渉縞を凹凸のレリーフ形状で記録されたもので、例えば、フレネルホログラムなどのレーザ再生ホログラム、及びレインボーホログラムなどの白色光再生ホログラム、さらに、それらの原理を利用したカラーホログラム、コンピュータジェネレーティッドホログラム（ＣＧＨ）、ホログラフィック回折格子などがある。また、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、真偽判定を行うものであってもよい。

いずれにしても、「透過型ホログラム」として記録することが必要である。

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。

また、カラーホログラム画像を、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。

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。

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、上記エレクトロルミネッセンス素子層３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。

ホログラム形成層２は、そのレリーフ形状を形成する際の、エレクトロルミネッセンス素子層３へのダメージを抑制するため、電離放射線硬化型（特に、紫外線硬化型。）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。

このことを考慮して、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好適であって、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層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。
（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、透明基材１の上に、構成する層を順次設けていくことで、形成される。（図２参照。図２において、エレクトロルミネッセンス素子層３の詳細構成は表示していない。）
このエレクトロルミネッセンス素子層３として、有機エレクトロルミネッセンス素子、または、無機エレクトロルミネッセンス素子のいずれを用いる場合にも、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。

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。

透明基材１の表面に対して、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、その平面性に変化を生じないよう、透明基材１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、透明基材１の表面とほぼ同一の形となるようにする。

透明基材１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、透明基材１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。

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、透明基材１上に、既に、金属酸化物薄膜が形成されているため、その透明基材１の表面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、透明基材１の表面へのダメージを考慮して、また、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、その後に設ける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。

この発光層も、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。

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、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、その透明基材１の平面性を維持しつつ、設けることができる。そして、このエレクトロルミネッセンス素子層３を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６すると、エレクトロルミネッセンス素子層３において、陽極側より発光が生じ、エレクトロルミネッセンス素子層３の上に設けるホログラム形成層２、及び、その上に設ける光学多層薄膜層Ｋ１を通して、ホログラム再生像７を視認することができる。（図３参照。）
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。

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。

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６すると、エレクトロルミネッセンス素子層３において発光が生じ、陽極側より発光が生じ、エレクトロルミネッセンス素子層３の上に設けるホログラム形成層２、及び、その上に設ける光学多層薄膜層Ｋ１を通して、ホログラム再生像７を視認することができる。（図３参照。）
（光学多層薄膜層）
上記したホログラム形成層２の上に、そのホログラム形成層２の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、さらには、エレクトロルミネッセンス素子層３の発光する光に対する光学干渉フィルターとしての機能を持つように、光学多層薄膜層Ｋ１を設ける。（図２参照。図２においては、光学多層薄膜層Ｋ１の詳細構成を表示せず、「一つの層」として示している。）
本発明のホログラムシートＡに用いられる光学多層薄膜層Ｋ１としては、本発明のホログラムシートＡに用いられるエレクトロルミネッセンス素子層３が発する（放射する）光（発光中心波長λ₀）に対して「光学干渉フィルター」としての機能を持つもの、すなわち、その発光中心波長を、フィルタリングの中心波長とするショートパスフィルター〈ＳＰＦ〉、バンドパスフィルター〈ＢＰＦ〉、もしくは、ロングパスフィルター〈ＬＰＦ〉もしくは、その組み合わせとする。

すなわち、これらの機能を持つ「『光学干渉フィルター』構造の『多層薄膜』」を順次、一層ずつ、本発明のホログラム形成層２の「レリーフ」上に、その「レリーフ」形状を維持しつつ、薄膜形成していく。

この薄膜形成方法には、抵抗加熱方式、フラッシュ蒸発方式、アーク蒸発方式、レーザー加熱方式、高周波加熱方式、電子ビーム加熱方式等の真空蒸着法等の物理的気相成長法、ＤＣ（直流）２極スパッタ方式、ＲＦ（交流）２極スパッタ方式、３極スパッタ方式、４極スパッタ方式、ＥＣＲ（高周波）スパッタ方式、イオンビームスパッタ方式、マグネトロンスパッタ方式等のスパッタリング法、イオンプレーティング法、ＭＢＥ（分子結合エピタキシャル）法、レーザーアブレーション法、熱ＣＶＤ方式、ＭＯＣＶＤ方式、ＲＦプラズマＣＶＤ方式、ＥＣＲプラズマＣＶＤ方式、光ＣＶＤ方式、レーザーＣＶＤ方式等の化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、メッキ法、ゾル―ゲル法等の液相成長法などを用いることができる。

そして、この光学多層薄膜層Ｋ１の中のバンドパスフィルターによる「フィルター機能」、すなわち、「波長選択性」は、その半値幅として、１．０ｎｍ〜１００ｎｍ、好適には、１．０ｎｍ〜１０ｎｍとする。（透過光中心波長λ₀に対して、そのピーク強度の半分の強度となる波長が、λ₀±０．５ｎｍ〜λ₀±５０ｎｍ、好適には、λ₀±０．５ｎｍ〜λ₀±５．０ｎｍとする。）
この半値幅が、１．０ｎｍ未満とするためには、光学多層薄膜層Ｋ１の薄膜数を５０層以上設ける必要があり、安定して製膜することが困難となると、同時に、この光学多層薄膜層Ｋ１の最上層（露出面）の「レリーフ」が「ホログラム形成層２のホログラムレリーフから逸脱した形状となってしまうため、不適当である。

また、この半値幅が、１００ｎｍを超えると、結像位置の「ズレ」たホログラム再生像が多数出現し、観察者にとっては、もはや、「『一つ』の鮮明なホログラム再生像を視認（判別）することができないものとなるため、不適当である。

本発明のホログラムシートＡに用いる光学多層薄膜層Ｋ１の「角度選択性」は、ホログラム再生像の鮮明性を確保するためには、所定の角度に対して±５度程度、傾いたときの透過光強度の低下をピーク値の２０％未満とするため、上記した半値幅を、±０．５ｎｍ〜±５．０ｎｍ、さらに、好適には、±０．５ｎｍ〜±２．０ｎｍとする。

このような非常に狭い「波長選択性」を得るために、エレクトロルミネッセンス素子層３の発光中心波長λ₀に対して、ＳＰＦ、または、ＬＰＦによって、その透過光波長範囲の１／３〜２／３を「カット」する構成の「光学多層薄膜層Ｋ１」や、エレクトロルミネッセンス素子層３の発光中心波長λ₀をその中心波長とするＢＰＦに、さらに、ＳＰＦ及びＬＰＦを組み合わせた構成の「光学多層薄膜層Ｋ１」とする。

従って、本発明のホログラムシートＡにおいては、その「エレクトロルミネッセンス素子層３の発光波長λ₀、及び、その半値幅」と、「ホログラム再生像の再生方向（撮影タイプのホログラムであれば、ホログラム撮影時の「参照光」と「物体光」の記録媒体に対する入射角度によって定まる。）」により、光学多層薄膜Ｋ１の積層設計（多層構成の各層の厚さ及び屈折率の設計）を行う。

この設計においては、(株)オプトロニクス発刊の“小檜山光信著「光学薄膜フィルター」（平成１８年１０月７日発刊）”の設計手法を参考とする。

例えば、光学的薄膜層Ｋ１の詳細構成として、
「狭帯域バンドフィルター構成」としては、
「金属／誘電体／金属」の構成からなる「ＭＤＭ型フィルター構成」、例えば、「Ａｇ（４０ｎｍ）／ＭｇＦ₂（６９ｎｍ）／Ａｇ（４０ｎｍ）」：中心波長λ₀＝５５０ｎｍ、半値幅＝±２５ｎｍ、「Ａｇ（４０ｎｍ）／ＭｇＦ₂（８０ｎｍ）／Ａｇ（４０ｎｍ）」：中心波長λ₀＝７７０ｎｍ、半値幅＝±４５ｎｍ、「Ａｇ（４０ｎｍ）／ＭｇＦ₂（５６ｎｍ）／ＴｉＯ₂（３９ｎｍ）／ＭｇＦ₂（５６ｎｍ）／Ａｇ（４０ｎｍ）」：中心波長λ₀＝５５０ｎｍ、半値幅＝±５．０ｎｍなど、
「誘電体／金属／誘電体」の構成からなる「ＭＤＭ型フィルター構成」としては、例えば、「ＴｉＯ₂／（Ａｇ／ＴｉＯ₂）³／Ａｇ／ＭｇＦ₂（ＴｉＯ₂／Ａｇ）³／ＴｉＯ₂／Ａｇ」：中心波長λ₀＝５５０ｎｍ、半値幅＝±２．５ｎｍなど、
全ての層が「誘電体」からなる「誘電体型フィルター構成」としては、すなわち、「（λ₀／４）の多層反射層／（λ₀／２）のスペーサー層／（λ₀／４）の多層反射層」構成や、「有機ポリマーを含む誘電多層膜」のみでの構成：中心波長λ₀＝６００ｎｍ、半値幅＝±２５ｎｍなど、
「誘電体マルチキャビティ・バンドフィルター構成」としては、例えば、「（ＴｉＯ₂／ＭｇＦ₂）⁵ＴｉＯ₂（２ＭｇＦ₂）ＴｉＯ₂（ＭｇＦ₂／ＴｉＯ₂）⁵２ＭｇＦ₂」構成：中心波長λ₀＝５５０ｎｍ、半値幅＝±０．８ｎｍなどを用いることができる。

（実施例１）
透明基材１として、１２μｍのＰＥＴフィルムの表面に、
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、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。

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、透明基材１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からなるエレクトロルミネッセンス素子層３（発光波長λ₀＝５５０ｎｍ）を形成した。（図２参照。但し、図２において、このエレクトロルミネッセンス素子層３を「一つの層」として表示している。）
このエレクトロルミネッセンス素子層３の上に、右端下の３ｍｍ×３ｍｍの領域が露出するように（陰極端子となる。図示していない。）、且つ、ＩＴＯ薄膜の一部が露出するよう（左端下に３ｍｍ×３ｍｍの領域を確保した。これが、陽極端子となる。図示していない。）に、アクリルアミド樹脂組成物を塗布し、ホログラム画像位置検知パターン付きの透過型レリーフホログラム（そのホログラム画像に対応したホログラムレリーフが、透過型ホログラム再生像を再生するもの。３０ｍｍ×４０ｍｍサイズ：「発光」の文字画像：図３参照）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３０μｍのホログラム形成層２を得た。（図２参照。陰極端子や陽極端子領域は図示していない。)
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、接して、且つ追従して、「Ａｇ（４０ｎｍ）／ＭｇＦ₂（６９ｎｍ）／Ａｇ（４０ｎｍ）」（中心波長λ₀＝５５０ｎｍ、半値幅＝±２５ｎｍ）の光学干渉フィルター機能を持つ、光学多層薄膜層Ｋ１を設け、本発明の実施例１のホログラムシートＡを作製した。（図２参照。光学多層薄膜層Ｋ１も「一つの層」として表示している。)
このホログラムシートＡを室内の照明光４下で観察５したところ、透明基材１側からは、単なる「鏡面」が観察されるのみであり、また、光学多層薄膜層Ｋ１側からも、「発光」の文字のホログラム再生像があまり鮮明には視認できなかった。

そして、このホログラムシートＡの陰極端子部分と、陽極端子部分との間に、１００Ｖで１００Ｈｚの交流電圧を印加６したところ、発光７が生じた。この際も、透明基材１側からは、単なる「鏡面」が観察されるのみであったが、光学多層薄膜層Ｋ１側から観察すると、ホログラムシートＡ全体の発光に加えて、所定の方向に発光した光としての緑色の「発光」の文字がホログラム再生像７として視認できた。（図３参照。）
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。
（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と同様にして本発明の実施例２のホログラムシートＡを作製した。（図２参照。)
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５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６により、鮮明な緑色のホログラム再生像７（「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。（図３参照。）
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、そのホログラム再生像がより鮮明に視認できた。（図示せず。）
（実施例３）
透明基材１の上の陰極を、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、本発明の実施例３のホログラムシートＡを得た。（図２参照。)
実施例１と同様に評価したところ、発光時のホログラム再生像７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。（図３参照。）
（実施例４）
透明基材１の上に、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。

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。

そのエレクトロルミネッセンス素子層３の上に、メラミン樹脂組成物を塗布し、ホログラム画像位置検知パターン付きのレリーフホログラム（３０ｍｍ×４０ｍｍサイズ：「発光」の文字画像：図３参照）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。

以上により、透明基材１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からなるエレクトロルミネッセンス素子層３を形成したこと以外は実施例１と同様にして、本発明の実施例４のホログラムシートＡを作製した。（図２参照。）
このホログラムシートＡを室内の照明光４下で観察５したところ、透明基材１側から、及び、光学多層薄膜層Ｋ１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、陰極端子部分との間に、６Ｖの直流電圧を印加６したところ、発光が生じ、透明な空間上に緑色の、より鮮明なホログラム再生像７を視認することができた。（図３参照。）
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。
（実施例５）
透明基材１の上に、エレクトロルミネッセンス素子層３として、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ったこと以外は、実施例４と同様にし、本発明の実施例５のホログラムシートＡを得た。（図２参照。）
このホログラムシートＡの陽極端子部分と、陰極端子部分との間に、６Ｖの直流電圧を印加６したところ、発光が生じ、シート状の発光を背景として、その中に、緑色の、輝度１０ｃｄ／ｍ²の、比較的明るく、鮮明なホログラム再生像７を視認することができた。（図３参照。）
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。

(比較例)
光学多層薄膜層を形成せず、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不明確で十分に視認できず、且つ、電圧印加後も、シート全体が緑色に発色して、その「緑色」の背景の中に、少しぼんやりした「光の像」が浮かんだのみであって、それを「発光」の文字状のホログラム再生像として明確には判定するには至らなかった。

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。

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
Ｋ１ 光学多層薄膜層
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）

Claims (3)

1. 透明基材の一方の面に、エレクトロルミネッセンス素子層、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、光学多層薄膜層が設けられているホログラムシートであって、
   前記光学多層薄膜層が、前記エレクトロルミネッセンス素子層の発光する光に対する光学干渉フィルターとしての機能を持ち、且つ、前記ホログラム画像に対応したホログラムレリーフが、透過型ホログラム再生像を再生するものであることを特徴とするホログラムシート。
   
2. 前記エレクトロルミネッセンス素子層は、その発光側が前記透明樹脂層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。
   
3. 請求項１または請求項２において、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ホログラムシート。

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