JP2016184124A - Hologram sheet and card having hologram - Google Patents

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英世 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hologram sheet using a hologram, the hologram sheet capable of reproducing a hologram reproduced image that is normally invisible, at a wavelength different from that of light from an indoor illumination light source or the like, by applying a voltage so as to enhance the authenticity of the hologram, and to provide a card with a hologram having the hologram sheet embedded in a card base.SOLUTION: A hologram sheet and a card with a hologram include a volume hologram formation layer on a sheet-like thin film light source layer. Only when a predetermined illumination treatment is applied to the sheet-like thin film light source layer, a hologram appears in a space at a specific wavelength of visible light, and thereby the authenticity of the hologram can be visually checked, which enhances forgery prevention property.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規なホログラムシート、特に、シート基材、シート状薄膜光源層、及び、体積ホログラム形成層がこの順序で設けられた、少なくとも、3層構成のホログラムシート(ハンドリング可能であれば、『シート基材』を含まない2層構成であってもよい。)、及び、そのホログラムシートをカード基材に埋め込んだホログラム付きカードに関する。   The present invention is a novel hologram sheet, in particular, a sheet base material, a sheet-like thin film light source layer, and a volume hologram forming layer provided in this order, at least a three-layer hologram sheet (if it can be handled, The present invention relates to a card with a hologram in which the hologram sheet is embedded in a card substrate.

尚、本発明のホログラムシートに用いられる「シート基材」は、本発明のホログラムシートの用途によっては、「透明基材」、もしくは、「不透明基材」とすることができ、「不透明基材」として、例えば、可視領域の波長を有する照明光に対して、その透過率が30%以下、特には、シート状薄膜光源層の発光する光に対する透過率が30%以下である、「樹脂フィルムシート(樹脂そのものが不透明性を有するか、もしくは、樹脂材料に、二酸化チタン等の無機顔料を添加したもの等。)」や「無機材料シート(ガラス等の透明性を有する無機材料を除く。)」を採用することができるが、以下の説明においては、「透明性を有するもの」として、「透明基材」を主体として、詳述する。   The “sheet substrate” used in the hologram sheet of the present invention can be a “transparent substrate” or an “opaque substrate” depending on the use of the hologram sheet of the present invention. For example, the transmittance of the illumination light having a wavelength in the visible region is 30% or less, in particular, the transmittance of the sheet-like thin film light source layer is 30% or less. Sheet (the resin itself is opaque, or a resin material to which an inorganic pigment such as titanium dioxide is added) "or" Inorganic material sheet (excluding transparent inorganic materials such as glass). " However, in the following description, the “transparent substrate” will be mainly described as the “transparent substrate”.

本発明のホログラムシートは、「位相ホログラム」を呈する「体積ホログラム形成層に記録された透過型体積ホログラム」を照明する透過照明光を発する光源層としての「シート状薄膜光源層」を含み、その「シート状薄膜光源層内」に多数点在する「発光点」からの「発光」(所定の条件において発する。所定の波長を有し、球面波状の波面を持つ。)が、その「透過型体積ホログラム(以下、単に、『体積ホログラム』とも称す。)」に入射して、その「透過型体積ホログラム」に基づく、「所定の波長の光」による「透過型体積ホログラム再生像(以下、単に、『体積ホログラム再生像』とも称す。)」を出現させる、自発光型のホログラムシート、及び、そのホログラムシートを、IDカード等のカード類(『ID』とは、『Identification:身分証明』を意味する。)や、ICカード(『IC』とは、『Integrated circuit:集積回路』を意味し、この『IC』を埋め込んだカードを『ICカード』という。この『ICカード』には、ICタグも含まれる。)の「カード基材」に埋め込んだ「ホログラム付きカード」に関するものである。   The hologram sheet of the present invention includes a “sheet-like thin film light source layer” as a light source layer that emits transmitted illumination light that illuminates a “transmission type volume hologram recorded on a volume hologram forming layer” that exhibits a “phase hologram”. “Light emission” (emitted under a predetermined condition, having a predetermined wavelength and a spherical wavefront) from “light emission points” scattered in many “in the sheet-like thin film light source layer” is the “transmission type”. “Volume hologram (hereinafter simply referred to as“ volume hologram ”)” and “transmission volume hologram reproduction image (hereinafter simply referred to as“ transmission volume hologram ”) based on“ light of a predetermined wavelength ”based on the“ transmission volume hologram ”. , Also referred to as “volume hologram reproduction image”), and a self-luminous hologram sheet, and a card such as an ID card (“ID” means “Ide”). (meaning “identification”) and an IC card (“IC” means “integrated circuit”), and a card in which this “IC” is embedded is called an “IC card”. IC card is also included in “Card”.) “Card with hologram” embedded in “Card substrate”.

もちろん、その「体積ホログラム形成層」に、反射型体積ホログラムを多重記録しておき、本発明のホログラムシート及びホログラム付きカードに対する照明(太陽光や、一般的な室内蛍光灯等による照明を意味する。)によって、その反射型体積ホログラム再生像を観察するものとしてもよく、このことによって、その「体積ホログラム形成層」に記録してある、上記の「透過型体積ホログラム」の存在を秘匿し易くすることも好適である。   Of course, reflection volume holograms are recorded in multiple numbers on the “volume hologram forming layer”, and illumination on the hologram sheet and the hologram-equipped card of the present invention (which means illumination by sunlight, a general indoor fluorescent lamp, or the like) )) May be used to observe the reconstructed volume hologram reproduction image, which makes it easy to conceal the presence of the “transmission volume hologram” recorded in the “volume hologram forming layer”. It is also suitable to do.

また、「ホログラムシート」を「カード基材」に埋め込む際の、その「ホログラムシート」の「カード基材」と接している面は、その「ホログラムシート」の「シート基材」の他方の面であってもよいし、または、その「ホログラムシート」の「体積ホログラム形成層」の最表面であってもよい(後者の場合は、『カード基材』が透明性を有し、『カード基材』を通して、透過型位相ホログラムを観察することとなる。)。   When the “hologram sheet” is embedded in the “card substrate”, the surface in contact with the “card substrate” of the “hologram sheet” is the other surface of the “sheet substrate” of the “hologram sheet”. Or the outermost surface of the “volume hologram forming layer” of the “hologram sheet” (in the latter case, the “card substrate” has transparency, The transmission phase hologram will be observed through the material.)

さらには、「ホログラムシート」を「カード基材」に埋め込む際に、可能であれば、その「シート基材」を剥離して(除いて)、上記と同様に二つの態様で「カード基材」に埋め込んでもよいが、以下の説明においては、その代表的な構成となる、「『ホログラムシート』の『カード基材』と接している面が、『シート基材』、特には、『透明基材』の他方の面である場合」につき述べる。   Further, when embedding the “hologram sheet” in the “card base material”, if possible, the “sheet base material” is peeled off (except), However, in the following description, the representative structure is that “the surface of the“ hologram sheet ”in contact with the“ card substrate ”is the“ sheet substrate ”, especially“ transparent ” The case of “the other side of the substrate” will be described.

そして、本発明における「シート状薄膜光源層」とは、以下の「(1)〜(3)の光源層」の何れか、もしくは、その組み合わせをいう。   The “sheet-like thin film light source layer” in the present invention refers to any one of the following “light source layers (1) to (3)” or a combination thereof.

(1)「シート状薄膜光源層」に対する所定の光照射による、「光励起に起因する発光現象」(紫外線照射、可視光線照射、もしくは、赤外線照射等の『光照射』によって、蛍光発光、燐光発光、もしくは、蓄光発光する『発光現象』。以下、これらの『発光』を、総称して『蛍光発光』もしくは、『フォトルミネッセンス』ともいう。この『フォトルミネッセンス』には、いわゆる、『半導体』に、その『半導体の禁制帯よりも高いエネルギーを持つ光』を照射すると、その『半導体』が、その『光』を吸光し、熱平衡状態よりも過剰の『電子・正孔対』が形成されて、それらが平衡状態に戻ろうとするときの『再結合過程』において、その『半導体』から『所定波長の光』が放出される現象が含まれることはいうまでもない。)に基づいて、その「光源層内」の「発光中心」(これが、『所定の発光点』となる。)を起点(原点)とする「球面波状の波面を持つ発光(以下、単に『球面波』とも略す。)」を、それぞれの発光中心に特有の波長(所定の波長。)を有して放出する、「シート状(比較的広い面積を有する状態を意味する。)」、且つ、「薄膜(数μm程度、もしくは、それ以下であって十nm以上の、『非常に薄く、且つ、均一な厚さ』を有する状態を意味する。)」の「光源層」である、「シート状薄膜蛍光層」。   (1) “Light emission phenomenon due to photoexcitation” by “irradiation of light” to the “sheet-like thin film light source layer” (fluorescence emission, phosphorescence emission by “light irradiation” such as ultraviolet irradiation, visible light irradiation, or infrared irradiation) Or “luminescent phenomenon” that stores phosphorescence.Hereinafter, these “light emission” are also collectively referred to as “fluorescence emission” or “photoluminescence.” This “photoluminescence” is a so-called “semiconductor”. When irradiating the light with energy higher than the forbidden band of the semiconductor, the semiconductor absorbs the light and forms more electron-hole pairs than the thermal equilibrium state. Needless to say, the “recombination process” when they return to the equilibrium state includes a phenomenon in which “light of a predetermined wavelength” is emitted from the “semiconductor”. “Light emission having a spherical wavefront (hereinafter also simply referred to as“ spherical wave ”) starting from the“ light emission center ”in the“ light source layer ”(this is the“ predetermined light emission point ”). .) ”Is emitted with a wavelength (predetermined wavelength) peculiar to each emission center,“ sheet-like (meaning a state having a relatively large area) ”, and“ thin film (number “It means a state of having a very thin and uniform thickness” of about μm or less and 10 nm or more.) “Light source layer”, “sheet-like thin film fluorescent layer” "

特には、以下に詳述する「多重反射現象」、すなわち、その「シート状薄膜蛍光層」の上下の「面」が、「光学的な鏡面」を成しつつ、光の波長と同程度の距離を隔てて、平行に対峙することによる、「『励起光』や『発光した光』の、その上下の面の間で起こる『多重反射現象』」によって、やはり以下に詳述する「指向性を帯びた光の波」を発光することとなる、「シート状薄膜蛍光層」。   In particular, the “multiple reflection phenomenon” described in detail below, that is, the upper and lower “surfaces” of the “sheet-like thin film fluorescent layer” form an “optical mirror surface” and have the same wavelength as the light wavelength. “Directivity”, which is also described in detail below, by “the“ multiple reflection phenomenon ”that occurs between the upper and lower surfaces of“ excitation light ”and“ emitted light ”” by facing each other in parallel at a distance. " "Sheet-like thin film fluorescent layer" that emits "waves of light with a light"

(2)「シート状薄膜光源層」に対する「所定の直流電圧印加、もしくは、交流電圧印加による、『電子/正孔(ホール)』再結合に起因する発光現象」(エレクトロルミネッセンス。以下、『EL』とも略す。)に基づいて、その「光源層内」の「発光中心」(『電子』と『正孔(ホール)』の再結合点、すなわち、通常は『正孔』の位置であるが、この位置が『発光中心』であり、『所定の発光点』となる。)を起点(原点)とする「球面波状の波面を持つ発光(球面波)」を、それぞれの発光中心に特有の波長(所定の波長。)を有して放出する、「シート状(比較的広い面積を有する状態を意味する。)」、且つ、「薄膜(数μm程度、もしくは、それ以下であって数十nm以上の、『非常に薄く、且つ、均一な厚さ』を有する状態を意味する。)」の「光源層」である、「シート状薄膜LED(Light Emitting Diode)層」、「シート状薄膜無機EL層」、「シート状薄膜有機EL層」(この二つを総称して、『シート状薄膜EL層』ともいう。)、「シート状薄膜ディスクレーザー(薄膜面に垂直方向に発光するレーザー。)層」や、「シート状薄膜面発光レーザー(SEL:Surface Emitting Laser)層」。(ここで、『ディスクレーザー層』や『面発光レーザー層』は、それぞれ対向する2つの『反射層(少なくともその一つは、ハーフミラーである。)』の間を、『発光した光』が繰り返し通過することによる『誘導放出』現象により、既に、著しく高い指向性を有しているが、半導体p型層と、半導体n型層の間に挿入した『蛍光発光体を含有する層』や、(1)の『蛍光層』においては、上記の『レーザー層』ほどの繰返し通過を望めないまでも、類似の状態、すなわち、『それらの層が、2つの反射性を有する界面に挟まれる状態』が出現し、その『蛍光発光体を含有する層』内や、『蛍光層』内を、『励起光』、もしくは、『発した光そのもの』が、『光の速度』で繰り返し通過する(多重反射現象を意味する。)ことによって生じる、いわゆる『誘導放出』現象が発生し、それらの『球面波』が変形して、所定の方向へ向かう『指向性を帯びた光の波』、もしくは、『楕円面波状の波面を持つ発光』(いずれも、球面波を、少しずつ方向が異なる微小面積の平面波の集合としたときに、所定の方向に向かう微小面積の平面波が最も大きな強度を有し、その方向とは異なる方向に向かう微小面積の平面波の強度が、その方向からの角度ずれの大きさに応じて小さくなっているもの。)』、さらには、『レーザー光のような比較的大きな面積を持つ平面波状の波面を持つ発光』となっている。   (2) “Luminous phenomenon caused by recombination of“ electrons / holes ”by applying a predetermined DC voltage or AC voltage to a“ sheet-like thin film light source layer ”” (electroluminescence; hereinafter referred to as “EL ”), The recombination point of“ light emission center ”(“ electron ”and“ hole ”) in the“ light source layer ”, that is, usually the position of“ hole ”. This position is the “emission center” and becomes the “predetermined emission point”.) “Emission with spherical wavefront (spherical wave)” starting from (origin) is unique to each emission center. “Sheet shape (meaning a state having a relatively large area)” and “thin film (several μm or less, and several tens of tens” State of having “very thin and uniform thickness” of nm or more "Light source layer" of "Sheet-like thin film LED (Light Emitting Diode) layer", "Sheet-like thin film inorganic EL layer", "Sheet-like thin film organic EL layer" "Sheet-like thin film EL layer"), "Sheet-like thin film disk laser (laser that emits light in a direction perpendicular to the thin film surface) layer" and "Sheet-like thin film surface emitting laser (SEL: Surface Emitting Laser). layer". (Here, the “disk laser layer” and the “surface emitting laser layer” have “emitted light” between two opposing “reflection layers (at least one of which is a half mirror)”. Due to the “stimulated emission” phenomenon caused by repeated passage, the layer already having a remarkably high directivity is inserted between the semiconductor p-type layer and the semiconductor n-type layer. The “phosphor layer” in (1) has a similar state, that is, “the layers are sandwiched between two reflective interfaces, even though the above-mentioned“ laser layer ”cannot be repeatedly passed. "State" appears, and "excitation light" or "emitted light itself" repeatedly passes through the "layer containing fluorescent light emitter" and "fluorescent layer" at "speed of light" (Means multiple reflection phenomenon) The so-called “stimulated emission” phenomenon occurs, and these “spherical waves” are deformed to “directed light waves” or “light emission with elliptical wavefronts” ( In any case, when a spherical wave is a set of plane waves of minute areas whose directions are gradually different, a plane wave of a small area that is directed in a predetermined direction has the greatest intensity, and a minute area that is directed in a direction different from that direction. The intensity of the plane wave is reduced according to the angle deviation from that direction.) ”, And“ Light emission with a plane wave-like wavefront with a relatively large area such as laser light ” It has become.

以下においては、その代表例である『指向性を帯びた光の波』を主体として説明する。その内容は、『楕円面波』や『平面波』に対しても、容易に適用可能である。)
(3)「シート状薄膜光源層」に対する「外力負荷」による「変形応力に起因する発光現象」(いわゆる『応力発光:機械発光の一種である、弾性変形発光』。)に基づいて、
その「光源層内」の「発光中心」(『電子』と『正孔(ホール)』の再結合点であり、通常は、『正孔』の位置となる。この再結合点が『発光中心』であり、『所定の発光点』となる。)を起点(原点)とする「球面波状の波面を持つ発光(球面波)」を、それぞれの発光中心に特有の波長(所定の波長。)を有して放出する、「シート状(比較的広い面積を有する状態を意味する。)」、且つ、「薄膜(数十μm程度、もしくは、それ以下であって数百nm以上の、『非常に薄く、且つ、均一な厚さ』を有する状態を意味する。)」の「光源層」である、「シート状薄膜応力発光層」。
In the following, a representative example of “waves of light with directivity” will be mainly described. The content can be easily applied to “elliptical wave” and “plane wave”. )
(3) Based on “light emission phenomenon caused by deformation stress” (so-called “stress light emission: a kind of mechanical light emission, elastic deformation light emission”) by “external force load” on “sheet-like thin film light source layer”.
The “light emission center” in the “light source layer” (recombination point of “electrons” and “holes”, usually the position of “holes”. This recombination point is the “light emission center”. ”, Which is a“ predetermined light emission point ”).“ Light emission having a spherical wavefront (spherical wave) ”starting from (origin) is a wavelength specific to each light emission center (predetermined wavelength). "Sheet (means a relatively large area)" and "thin film (several tens of μm or less and several hundreds of nanometers or more" “Sheet-like thin film stress light emitting layer”, which is a “light source layer” of “.

特には、上記した「多重反射現象」、すなわち、その「シート状薄膜応力発光層」の上下の「面」が、「光学的な鏡面」を成しつつ、光の波長と同程度の距離を隔てて、平行に対峙することによる、「『発光した光』の、その上下の面の間で起こる『多重反射現象』」によって、やはり以下に詳述する「指向性を帯びた光の波」を発光することとなる、「シート状薄膜応力発光層」。   In particular, the above-mentioned “multiple reflection phenomenon”, that is, the upper and lower “surfaces” of the “sheet-like thin film stress-emitting layer” form an “optical mirror surface” and have a distance similar to the wavelength of light. By facing each other in parallel, “waves of directional light”, which are also described in detail below, by “the“ multiple reflection phenomenon ”that occurs between the upper and lower surfaces of“ emitted light ”” ” "Sheet-like thin film stress light emitting layer".

以上、説明したように、「蛍光層」においては、「蛍光発光体」分子そのものや、「蛍光発光体」を構成するために添加(ドーピング等。)された元素(原子)が、上記した「発光中心」となり、「薄膜LED層」、「薄膜無機EL層」、「ディスクレーザー層」や、「面発光レーザー層」においては、「p型半導体とn型半導体の接合面」(いわゆる『pn接合面』。)における、「電子」と「正孔」が「再結合」を生じた「点」(位置)、または、『発光層を間に挟んだ、ダブルヘテロ構造』、もしくは、「有機薄膜EL層(例えば、『マイナス電極/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/プラス電極』等で構成される。)」においては、その「発光層」内における、「元素(原子)」や「再結合点」、「応力発光層」においては、その「結晶構造」内における、「電子」と「正孔(格子欠陥ともいう。)」が「再結合」を生じた「点」(位置)が、上記した「発光中心」となる。   As described above, in the “fluorescence layer”, the “fluorescence emitter” molecule itself, and the elements (atoms) added (doping, etc.) to constitute the “fluorescence emitter” are the above-mentioned “ In the “thin film LED layer”, “thin film inorganic EL layer”, “disk laser layer”, and “surface emitting laser layer”, the “emission center” is a “junction surface between a p-type semiconductor and an n-type semiconductor” (so-called “pn”). "Junction surface") "point" (position) where "electron" and "hole" caused "recombination", or "double heterostructure with light emitting layer in between" or "organic In the thin-film EL layer (for example, “comprised of“ negative electrode / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / plus electrode ””), “element (atom)” in the “light emitting layer” In `` recombination point '' and `` stress emission layer '', In the structure "," electronic, "" a hole (also referred to as a lattice defect.) "Is" caused recombination "" point "(position), the above-mentioned" emission center ".

そして、その「シート状薄膜光源層」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、ゆるやか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)は、その『シート状薄膜光源層』内の『発光点。(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、『指向性を帯びた光の波』として広がりつつ進み(所定の方向への偏りを持ち、その方向の微小領域内では、位相も比較的揃って進むという意味。)、透過型体積ホログラムが記録されている、体積ホログラム形成層を、そのような「光」が通過することで、その透過型体積ホログラムの位相差を取り込み、互いにホログラフィックな干渉現象を生じて体積ホログラム再生像(透過型体積ホログラム再生像である。以下、単に、『体積ホログラム再生像』、もしくは、『ホログラム再生像』とも略す。)を再生しつつ進むこととなる。 Then, the light emitted from the “sheet-like thin film light source layer” (radiated light. In its “wavelength-intensity curve”, it has the “center wavelength λ 0 ” having the highest intensity, On the short wavelength side, it has a gradually decreasing intensity (that is, light having a wavelength width of several tens to several hundreds of nm) is a “light emitting point” in the “sheet-like thin film light source layer”. (One point: illuminant, luminescent molecule, and luminescent position in the luminescent molecule.) ”Is spreading and spreading as a“ wave of directional light ”(with a bias in a given direction). In the micro area in that direction, the phase is also relatively aligned.)) When such “light” passes through the volume hologram forming layer on which the transmission type volume hologram is recorded, Volume hologram reproduction image (transmission volume hologram reproduction image. Hereinafter, simply referred to as “volume hologram reproduction image” or “hologram reproduction image” by capturing the phase difference of the transmission volume hologram and causing a holographic interference phenomenon. ”Is also abbreviated.).

このときの体積ホログラム再生像は、上記した「一つの点」の各々から発する「指向性を帯びた光の波」の中から、所定の波長を持ち、且つ、所定の角度で入射する光の波を取捨選択し、その選択された光の波によって、ホログラフィックな干渉現象を生じて結像したものである。   The volume hologram reconstructed image at this time is a light beam having a predetermined wavelength and incident at a predetermined angle out of the “waves of light having directivity” emitted from each of the “single points” described above. A wave is selected and an image is generated by causing a holographic interference phenomenon by the selected light wave.

または、その「シート状薄膜光源層」と、その「体積ホログラム形成層」との間に、「体積ホログラムフィルター層」を設けておき、この「体積ホログラムフィルター層」が、上記した「『一つの点』の各々から発する『指向性を帯びた光の波』の中から、所定の波長を持ち、且つ、所定の角度で入射する光の波を『取捨選択』し、さらに、『揃える』」という機能を発揮して(すなわち、『波長選択性及び角度選択性を有する光学フィルターとして機能』して。)、「波長選択及び角度選択された光の波」の強度を増して、「それ以外の光の波」の強度を弱め、「指向性を帯びた光の波」を、「体積ホログラムの参照光」そのものへと導き、いわば「参照光(『参照光』としての役割を担うという意味。)」によって、その「体積ホログラム」を照明することで、非常に鮮明な「体積ホログラム再生像」を結像させるものとする。   Alternatively, a “volume hologram filter layer” is provided between the “sheet-shaped thin film light source layer” and the “volume hologram forming layer”, and this “volume hologram filter layer” is the “ From the “waves of light with directivity” emitted from each of the “points”, the waves of light having a predetermined wavelength and incident at a predetermined angle are “selected” and then aligned. (I.e., "function as an optical filter having wavelength selectivity and angle selectivity") to increase the intensity of the "wavelength and angle-selected light waves" The intensity of the “wave of light” is weakened, and the “wave of light with directivity” is led to the “reference light of the volume hologram” itself, so to speak, it means “to play the role of“ reference light ”(“ reference light ”) )), The volume holographic By illuminating the "shall for imaging very clear" volume hologram reproduced image. "

そもそも、「透過型体積ホログラム(T1)」は、「体積ホログラム形成層」に対して、「所定の参照光(S1)」と、「所定の物体光(B1)(所定の『物体』からの光の波、もしくは、空間光変調器等の透過光も用い得る。)」を、「所定の配置(互いの距離、角度等。参照光と物体光を、その記録する面に対して、『同一の方向』から照射する。)」において撮影し、記録するものである(もちろん、レーザー直接描画法や、マスター版複製法等によっても記録できる。)。   In the first place, the “transmission type volume hologram (T1)” has the “predetermined reference light (S1)” and the “predetermined object light (B1) (predetermined from the“ object ”). "Waves of light or transmitted light from a spatial light modulator or the like may also be used.)" Is a "predetermined arrangement (distance, angle, etc. relative to the surface on which the reference light and object light are recorded." Irradiate from the same direction ”))” and record (which can of course be recorded by laser direct drawing method, master plate duplication method, etc.).

そして、記録後の「体積ホログラム形成層」に対して、「所定の参照光(S1)」の進行方向のみを「逆(180度反転するという意味。)」とした「照明光(L1)」を当てることで、この「物体」の像を、「透過型体積ホログラム再生像(Z1)」として再生するものである。   Then, with respect to the “volume hologram forming layer” after recording, “illumination light (L1)” in which only the traveling direction of “predetermined reference light (S1)” is “reverse (means to be inverted 180 degrees)”. The “object” image is reproduced as a “transmission volume hologram reproduction image (Z1)”.

従って、上記した「体積ホログラムフィルター層」が、シート状薄膜光源層が発する、所定の波長の光に対して、「波長選択性及び角度選択性を有する光学フィルター」として機能して、「シート状薄膜光源層」が発する「指向性を帯びた光の波」を、その「体積ホログラム形成層」に対する「参照光(S1)」へと変化させる、もしくは、「参照光(S1)」へと近づけることで(実際には、照明光L1へ近づけることとなる。)、その「体積ホログラムフィルター層」に重ねて形成した「透過型体積ホログラム」から再生される、本来の非常に鮮明な「透過型体積ホログラム再生像(Z1)、すなわち、物体光(B1)そのもの。」、もしくは、鮮明な「透過型体積ホログラム再生像(Z1)」の再生を可能とするものである。   Therefore, the above-mentioned “volume hologram filter layer” functions as “an optical filter having wavelength selectivity and angle selectivity” with respect to light of a predetermined wavelength emitted by the sheet-like thin film light source layer, The “wave of light having directivity” emitted from the “thin film light source layer” is changed to “reference light (S1)” for the “volume hologram forming layer” or is brought close to “reference light (S1)”. (Actually, it will be close to the illumination light L1), and the original very clear “transmission type” reproduced from the “transmission type volume hologram” formed over the “volume hologram filter layer”. The volume hologram reproduction image (Z1), that is, the object beam (B1) itself ”, or a clear“ transmission type volume hologram reproduction image (Z1) ”can be reproduced.

このような「体積ホログラムフィルター層」は、その一例を挙げると、「体積ホログラム形成層」と同様の材料、及び、同様の形成手段を用いて、同様の厚さ、もしくは、所定の厚さ(『体積ホログラム形成層』の厚さの、1/1〜1/4の厚さ。)で設けた「形成層」に対して、その「指向性を帯びた光の波」を「参照光(S2)」とし、上記した「参照光(S1)と同一の光の波」を、「物体光(B2)」として、やはり「透過型」の「体積ホログラム」を記録することで得られる。(このことにより、シート状薄膜光源層から発した光が、『参照光(S2)』となり、それが、『参照光(S1)』を再生し、それが、『物体光(B1)』を再生することとなる。)
そして、「体積ホログラムフィルター層」の厚さは、「体積ホログラム形成層」の厚さの、1/1を超えると、明るさの低下を招き、その厚さの1/4未満では、「光学フィルター」としての機能が不十分となる。
As an example of such a “volume hologram filter layer”, the same thickness or a predetermined thickness (with the same material and the same forming means as those of the “volume hologram formation layer” ( For the “forming layer” provided with a thickness of “volume hologram forming layer” of 1/1 to 1/4, the “directional wave of light” is referred to as “reference light ( It is obtained by recording a “volume hologram” of “transmission type” as “S2)” and “waves of the same light as the reference light (S1)” as “object light (B2)”. (Thus, the light emitted from the sheet-like thin film light source layer becomes “reference light (S2)”, which regenerates “reference light (S1)”, which becomes “object light (B1)”. It will be played.)
When the thickness of the “volume hologram filter layer” exceeds 1/1 of the thickness of the “volume hologram forming layer”, the brightness is reduced. When the thickness is less than ¼, The function as a “filter” becomes insufficient.

もちろん、「体積ホログラムフィルター層」に、「光学フィルター機能を持つホログラム」を記録後、「体積ホログラムフィルター層」を、加熱硬化や、紫外線硬化等の手段を用いて、十分に「硬化」させ、その上に、「体積ホログラム形成層」を設けて、もしくは、所定の距離を置いて配置して、「シート状薄膜光源層」を発光させつつ(この発光を参照光S2とするもの。)、その「体積ホログラム形成層」に、「透過型体積ホログラム」を記録する、「2ステップ処理」としたり、それぞれの「層」に、別々に記録を施した後、各層を「積層する処理」としてもよく、さらには、全ての層を積層後に、それぞれの「透過型ホログラム」を記録する処理としてもよい。   Of course, after recording the “hologram having an optical filter function” on the “volume hologram filter layer”, the “volume hologram filter layer” is sufficiently “cured” by using a means such as heat curing or ultraviolet curing, On top of this, a “volume hologram forming layer” is provided or arranged at a predetermined distance, and the “sheet-like thin film light source layer” emits light (this light emission is referred to as reference light S2). “Transmission type volume hologram” is recorded on the “volume hologram forming layer”, “two-step processing”, or recording is performed on each “layer” separately, and then each layer is “stacked” In addition, it is possible to record each “transmission hologram” after all the layers are stacked.

特に、「シート状薄膜光源層」として、「シート状薄膜応力発光層」を用いた場合には、「シート状薄膜応力発光層」に変形応力を負荷した「瞬間」の発光を、上記した「参照光(S2)」としたり、さらには、「参照光(S1)」とするため、その「変形応力の負荷状況(変形の具合等。)」を再現しない限り、「体積ホログラムフィルター層」や、「体積ホログラム形成層」への「同一のホログラム記録」を再現することができないことから、その偽造防止性を著しく高めることとなる。   In particular, when the “sheet-like thin film stress light-emitting layer” is used as the “sheet-like thin film light source layer”, the “instant” light emission in which deformation stress is applied to the “sheet-like thin film stress light-emitting layer” “Reference light (S2)” or “reference light (S1)”, so that “volume hologram filter layer” or “volume hologram filter layer” Since the “same hologram recording” on the “volume hologram forming layer” cannot be reproduced, the anti-counterfeiting property is remarkably enhanced.

このことは、「シートを変形させた発光」のみならず、他のタイプの「シート状薄膜光源層」においても、その「指向性を帯びた光の波」を「参照光(S2)」として、励起手段の制御により、「所定波長、所定の大きさのパルス発光」、「同時に複数のパルスを有するパルス発光」、「時間的に連続するパルス発光」、さらには、「任意の波長―強度曲線を持つ発光」等、「空間的、時間的、さらに波長特性においても、任意の発光状態」とすることによって、各々の特性に応じて、同様に適用できる。   This means that not only “light emission by deforming a sheet” but also other types of “sheet-like thin film light source layers”, the “directional light wave” is referred to as “reference light (S2)”. , By controlling the excitation means, "pulse emission of a predetermined wavelength, a predetermined magnitude", "pulse emission having a plurality of pulses at the same time", "pulse emission continuous in time", and "arbitrary wavelength-intensity" It can be applied in the same manner according to each characteristic by setting “any light emission state in spatial, temporal and wavelength characteristics” such as “light emission having a curve”.

本発明のホログラムシートは、もともと、「シート状薄膜光源層」の発する光の波長と、結像するホログラム再生像を構成する光の波長が、「厳密に同一」であるため、例えば、「緑色の背景色」の中に、「緑色の絵」を描いたごとく、その「絵」を目視にて判読することは、容易ではない。   In the hologram sheet of the present invention, since the wavelength of the light emitted from the “sheet-like thin film light source layer” and the wavelength of the light constituting the hologram reproduction image to be formed are “strictly the same”, for example, “green” It is not easy to visually interpret the “picture” as if a “green picture” was drawn in the “background color”.

このことは、本発明のホログラムシートに、「シート状薄膜光源層」を用いない場合、すなわち、上記した「『(1)〜(3)の光源層』の何れか、もしくは、その組み合わせ」を、その「光源層」として採用しなかった場合には、上記したような、「指向性を帯びた光の波」ではなく、「不揃いの位相や、不揃いの強度を持つ、あらゆる方向に進む『光』」を発する光源である、「単なる平面状の拡がりをもって発光する光源(層)」による「位相、強度、方向とも、『ランダムな球面波の集まり』(散乱光)」によって「体積ホログラム形成層」を照明することとなり、「明るい背景の色」の中に、全く同一の「色」からなる「非常に不鮮明なホログラム再生像」を、いわば「埋没させた状態」で観察せざるを得ず、しかも、その「照明光」の発光波長域が広くなっていることによる「ホログラム再生像の不鮮明化」までもが加わり、もはや、「ホログラム再生像」の出現をもって、「真正性を判定する」ことの信頼性を確保できなくなる。   This means that the “sheet-like thin film light source layer” is not used in the hologram sheet of the present invention, that is, “any one of the“ (1) to (3) light source layers ”or a combination thereof”. If not adopted as the “light source layer”, instead of the “directed wave of light” as described above, it proceeds in all directions with an uneven phase and uneven intensity. "Volume Hologram Formation" by "A collection of random spherical waves" (scattered light) in "phase, intensity and direction" by "light source (layer) that emits light with a simple planar spread", which is a light source that emits "light" The “layer” will be illuminated, and in the “bright background color”, the “very blurred hologram reproduction image” consisting of the same “color” must be observed in a so-called “buried state”. Moreover, the “lighting” "While the emission wavelength range of" is widened, "the blurring of the hologram reproduction image" has been added, and with the appearance of the "hologram reproduction image", the reliability of "determining authenticity" can be secured. Disappear.

そのため、本発明の「シート状薄膜光源層」を用いることで、「ランダムな球面波の集まり」からなる「体積ホログラム形成層」の照明光を、「『指向性を帯びた光の波』からなる『透過照明光』」とし、そのような「指向性を帯びた光の波」によって「体積ホログラム形成層」を照明することによって、その再生方向が重なった「光の像」とし、しかも、このような「多数のホログラム再生像を、『ズレ』なく重なった状態」として、観察者が「いわば『一つ』の鮮明なホログラム再生像」を視認できるものとする。   Therefore, by using the “sheet-like thin film light source layer” of the present invention, the illumination light of the “volume hologram forming layer” consisting of “a collection of random spherical waves” can be changed from “waves of light with directivity”. "Transparent illumination light", and by illuminating the "volume hologram forming layer" with such a "directional wave of light", it becomes a "light image" whose reproduction directions overlap, It is assumed that an observer can visually recognize “a clear hologram reproduction image of“ one ”” as such “a state in which a large number of hologram reproduction images are overlapped without“ shift ””.

さらには、「体積ホログラムフィルター層」の導入により、その効果を促進することを可能としている。   Furthermore, the introduction of the “volume hologram filter layer” makes it possible to promote the effect.

以上のことにより、「シート状薄膜光源層」の発する光の波長と、結像するホログラム再生像を構成する光の波長が、「厳密に同一」であっても、すなわち、「緑色の背景色」の中に、「緑色の絵」を描いたものであっても、その「絵」を目視にて判読することを、容易とし、そのような「真正性判定」の信頼性を確保するものである。   As a result of the above, even if the wavelength of the light emitted from the “sheet-like thin film light source layer” and the wavelength of the light constituting the hologram reproduction image to be formed are “strictly the same”, that is, “green background color” "Even if a" green picture "is drawn, it is easy to visually interpret the" picture "and ensures the reliability of such" authenticity determination ". It is.

また、上記した「多重反射現象」、すなわち、「上下の面の間での繰り返し反射現象」によって、「誘導放出現象(レーザー発振動作において発生する現象。位相の揃った、指向性の強い発光が行われる。)」を導出し、「光の増幅」を起こして、「発光した光」の「指向性(レーザー光のような指向性を一部備えるという意味。)」を発現させて、上記した効果を十分に達成させるためには、その「繰り返し反射」を、その反射強度を維持したまま精密に揃った形で、さらに十分に生じさせるため、その「シート状薄膜光源層」の「上の面、及び/または、下の面」を、「ハーフミラー面(所定の波長の光に対して、30〜70%の反射率を有する面)」としたり、追加の「反射面(反射率は50%以上。)」、もしくは、追加の「反射層(同左。)」を、「シート状薄膜光源層」の背面(下の面の背後と言う意味。)に設けることも好適である。   In addition, the “multiple reflection phenomenon”, that is, the “repetitive reflection phenomenon between the upper and lower surfaces”, causes a “stimulated emission phenomenon (a phenomenon that occurs in laser oscillation operation. ) ”,“ Amplification of light ”is caused, and“ directivity (meaning that it has a part of directivity like laser light) ”of“ light emitted ”is expressed, and In order to sufficiently achieve the effect, the “repetitive reflection” is more precisely generated in a precisely aligned form while maintaining the reflection intensity. The surface of and / or the lower surface ”is a“ half mirror surface (surface having a reflectance of 30 to 70% with respect to light of a predetermined wavelength) ”or an additional“ reflection surface (reflectance). Is 50% or more.) "Or an additional" reflective layer Same as on the left.) "The meaning say behind the rear surface (the surface under the" sheet-like thin light layers. ") It is also preferable to provide the.

この「誘導放出現象」は、「レーザー発振」においては、「数mmに及ぶ長い活性層」中を、発光した光が精密に往復しなければならず(その高い精度により、位相と方向が揃う。)、いわゆる「光学システム系用光源」として用いる場合には、その光学システム全体の構成精度(幾何学的、もしくは、光学的精度。)に合わせて、その光源の構成精度を非常に高いものとせざるを得ないが、本発明のホログラムシートの「シート状薄膜光源層」における「往復距離」は、僅か、十nm〜数十μmと、その1/100〜1/100000となる、「極めて短い距離」を設定してあり、しかも、その判定も「目視判定」であることから、「(光学システム系用)レーザー光源」程の構成精度を必要としない。   This “stimulated emission phenomenon” means that in “laser oscillation”, the emitted light has to reciprocate precisely in the “long active layer of several millimeters” (the phase and direction are aligned due to its high accuracy. .) When used as a so-called "light source for an optical system", the light source has a very high configuration accuracy in accordance with the overall configuration accuracy (geometrical or optical accuracy) of the optical system. However, the “reciprocating distance” in the “sheet-like thin film light source layer” of the hologram sheet of the present invention is only 10 nm to several tens of μm, which is 1/100 to 1 / 100,000. Since “short distance” is set and the determination is also “visual determination”, the configuration accuracy as high as “(laser light source for optical system)” is not required.

但し、「シート状薄膜光源層」の上下の面や、その他の層間の界面等は、上記した機能を高めるために、「光学的な鏡面」(その『面』の表面平滑性が、実質的に、平均表面粗さRaで、0.01μm〜0.1μmであることを意味する。)となっていることが望ましい。   However, the upper and lower surfaces of the “sheet-like thin film light source layer” and the interface between the other layers, etc., are improved in order to enhance the above-mentioned functions by “optical mirror surface” (the “surface” has a substantially smooth surface. Furthermore, the average surface roughness Ra is preferably 0.01 μm to 0.1 μm.)

特に、本発明のホログラムシートにおいて、「『シート状薄膜光源層』の厚さを、0.01μm〜2.0μmとする」ことで、その「往復距離」をさらに短い距離とし、そのような「誘導放出現象」をさらに増すことが好ましい。   In particular, in the hologram sheet of the present invention, “the thickness of the“ sheet-like thin film light source layer ”is 0.01 μm to 2.0 μm”, so that the “reciprocation distance” is further shortened, and such “ It is preferable to further increase the “stimulated emission phenomenon”.

このことは、「2つの『界面』が、『非常に短い距離(間隔)』で、しかも、『均一な距離』を保ちつつ、いわば、『平行』に、並べて設けられた状態」を、体積ホログラム形成層面上に設けた構造である、いわゆる「透明型ホログラム」を理論的に解析した学術論文(社団法人日本印刷学会発行 檀上他著“透明型ホログラムの理論的解析”日本印刷学会誌 第25巻第2号(1988)頁75〜88)に記載の、「2.1.3 MODEL 3.2 界面タイプ位相形回折格子 これは多重界面ホログラムの最も単純なモデルと考えられる.・・・したがって、レリーフ面の間隔Hは、レリーフピッチ(2π/b)と同程度、もしくは、それ以下が望ましく、さらに多重反射を効果的にするためには, H<<2π/b・・・(13)とする必要がある(頁77〜78)」との理論に当てはめ、その「2つの界面の距離、すなわち、シート状薄膜光源層の厚さを、1〜2μm程度の(ホログラム)レリーフピッチより、小さくすることで、その2つの面の間に『多重反射』現象が効果的に発生」して、上記した「誘導放出現象」を助長するものとしたものということができる。   This means that "the two" interfaces "are" a very short distance (interval) "and, while maintaining a" uniform distance ", in a so-called" parallel "side-by-side state, A scientific paper theoretically analyzing the so-called “transparent hologram”, which is a structure provided on the surface of the hologram forming layer (published by the Japan Printing Society, “Theoretical analysis of transparent holograms” published by the Japan Printing Society, 25th Volume 2 (1988), pages 75-88), “2.1.3 MODEL 3.2 Interface-type phase gratings. This is considered to be the simplest model of a multi-interface hologram. The distance H between the relief surfaces is preferably equal to or less than the relief pitch (2π / b), and in order to make multiple reflection more effective, H << 2π / b (13) Need to (Pages 77 to 78) ", and by reducing the distance between the two interfaces, ie, the thickness of the sheet-like thin film light source layer, from a (hologram) relief pitch of about 1 to 2 μm, It can be said that the “multiple reflection” phenomenon is effectively generated between the two surfaces to promote the “stimulated emission phenomenon” described above.

そして、本発明において、「カード基材に、ホログラムシートが埋め込まれ、そのホログラムシートの露出面が、そのカード基材の表面と面一、または、前記カード基材の表面から凹んだ位置にある」とは、本発明の「ホログラムシートそのもの」、すなわち、本発明のホログラムシートを構成する「全ての層」が、「カード基材に埋め込まれて」いて、偽造や変造を意図して、そのホログラムシート全体、もしくは、その一部の層を剥がそうとしても、その断面に爪を入れることができず、結局、それらの層を削り出す他に手段は無く、一旦、削り出してしまうと、もはや、その凹部に、それらの層を復元することが非常に困難であって、それらの貼り替えなどの変造や、偽造を物理的に不可能とするホログラム付きカードを示し、そこで、「本発明のホログラムシートを構成する『全ての層』が、『カード基材に埋め込まれて』いるとは、最終的に、「本発明のホログラムシートの最表面、すなわち、の「最表面(露出面)」が、「カード基材表面と面一、または、カード基材の表面より凹んだ位置になっている」ことをいう。   And in the present invention, “the hologram sheet is embedded in the card substrate, and the exposed surface of the hologram sheet is flush with the surface of the card substrate, or is in a position recessed from the surface of the card substrate. "" Hologram sheet itself "of the present invention, that is," all layers "constituting the hologram sheet of the present invention are" embedded in a card substrate ", and are intended to be counterfeited or altered. Even if you try to peel off the whole hologram sheet or a part of its layer, you can not put nails in its cross section, and eventually there is no other way to scrape those layers, and once you scrape, In the recess, it is very difficult to restore the layers, and it shows a card with a hologram that makes it impossible to alter or forge them. “The“ all layers ”constituting the hologram sheet of the present invention are“ embedded in the card substrate ”finally means that“ the outermost surface of the hologram sheet of the present invention, that is, “the outermost surface ( "Exposed surface)" means "being flush with the surface of the card substrate or being recessed from the surface of the card substrate".

また、本発明において、「そのカード基材が、IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材であり、且つ、そのIC駆動用電池が、ホログラムシートを発光する発光用電源をも兼ねている、ホログラム付きカード」(以下、「本発明のホログラム付きICカード」、もしくは、単に「ホログラム付きICカード」ともいう。)とは、少なくとも、いわゆる「ICカード用セキュアマイクロコンピュータ(略して、セキュアマイコンと称す。)」(このセキュアマイコンを内蔵するカードが、「接触式ICカード」と呼ばれる。)、もしくは、「非接触式ICチップ(TypeB、もしくは、FeliCa〈フェリカ:ソニー(株)の登録商標〉タイプ素子)」(このICチップを内蔵するカードが、『非接触式ICカード』と呼ばれる。以下の説明においては、このICチップを内蔵する『ICタグ』もこの『非接触式ICカード』に便宜的に含めることとする。)、及び、それら「セキュアマイコン」や「非接触式ICチップ」を駆動するための電源(すなわち、IC駆動用電池。)として、且つ、ホログラムシートを発光させるための電源として、一次電池、または、二次電池を、そのカード基材の中に「内蔵」することをいう。   Further, in the present invention, “the card substrate is a battery-embedded IC card substrate in which an IC driving battery is incorporated, and the IC driving battery is a light emitting power source that emits light from the hologram sheet. Also, the “card with hologram” (hereinafter also referred to as “IC card with hologram of the present invention” or simply “IC card with hologram”) means at least a so-called “secure microcomputer for IC card (abbreviated). (This card is called a “contact IC card”) or “non-contact IC chip (Type B or FeliCa <Felica: Sony Corporation). ) (Registered trademark) type element) ”(the card that contains this IC chip is called“ non-contact IC card ”) In the following description, the “IC tag” incorporating this IC chip is also included in this “non-contact IC card” for convenience, and these “secure microcomputer” and “non-contact type” As a power source for driving the “IC chip” (that is, a battery for driving the IC) and as a power source for causing the hologram sheet to emit light, a primary battery or a secondary battery is placed in the card substrate. It means "built-in".

ここでは、当然に、本発明の「ホログラムシート」に用いられる「シート状薄膜光源層」とは、このような内蔵した電池により駆動し、そして、発光するタイプの「光源層」を用いることを想定している。但し、それ以外のタイプの「光源層」を併設することを排除するものでない。(以下、同様。)
これらの「電池」は、「セキュアマイコンまたは非接触式ICチップ等を制御する『制御部』」や、「液晶ディスプレイなどの『表示部』」をさらに含む場合には、それらの「『制御部』」や『表示部』」を駆動するための電源として用いられることは言うまでもない。
Here, as a matter of course, the “sheet-like thin film light source layer” used in the “hologram sheet” of the present invention is driven by such a built-in battery and uses a “light source layer” of a type that emits light. Assumed. However, it is not excluded to provide another type of “light source layer”. (The same applies hereinafter.)
When these “batteries” further include “a“ control unit ”for controlling a secure microcomputer or a non-contact type IC chip” and “a“ display unit ”such as a liquid crystal display”, the “control unit” Needless to say, it is used as a power source for driving “]” and “display unit” ”.

さらに、これら「内蔵」する「電池」に加えて、「太陽電池と、その太陽電池で生成された電気エネルギーを蓄電するコンデンサにより構成される(補助)電源」を、そのカード基材に含めることも「IC駆動用電池を内臓する」ということの意味に含める。   Furthermore, in addition to these “built-in” “batteries”, the card base material also includes “(auxiliary) power source comprised of a solar cell and a capacitor for storing electric energy generated by the solar cell”. Is also included in the meaning of “incorporating an IC driving battery”.

このことにより、本発明のホログラム付きICカードを使用する者が、このホログラム付きICカードを「外部」に取り出すだけで(太陽の光に晒すという意味。)、太陽電池に光が照射して生成された電気エネルギーがコンデンサに蓄電され、これを安定した(補助)電源として用いることが可能になる。   As a result, a person who uses the IC card with hologram of the present invention simply removes the IC card with hologram from the outside (meaning that it is exposed to the sun's light) and is generated by irradiating the solar cell with light. The stored electrical energy is stored in a capacitor, and can be used as a stable (auxiliary) power source.

また、本発明のホログラムシートを発光させたり、消光させるためのON/OFF切り替えスイッチをも内蔵することができる。   Further, an ON / OFF switch for making the hologram sheet of the present invention emit light or extinguish can be incorporated.

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。   In the present specification, “part” indicating the formulation is based on mass. The “hologram” includes a hologram and a hologram having a light diffractive function such as a diffraction grating.

(主なる用途)
本発明のホログラムシート、もしくは、ホログラム付きカード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、もしくは、ホログラム付きカードであって、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。
(Main applications)
The main use of the hologram sheet of the present invention or a card with a hologram is in the art / craft field and the commercial field where the hologram itself is used for decoration. Sheets or cards with holograms, specifically those that can damage card holders or card companies, etc. when used forged as credit cards, driver's licenses, employee ID cards, members Identification cards such as ID cards, admission tickets for entrance examinations, passports, banknotes, gift certificates, point cards, stock certificates, securities, lottery tickets, horse pass tickets, passbooks, pass tickets, air tickets, various events There are admission tickets, play tickets, prepaid cards for transportation and public telephones.

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。   Each of these is an information recording body that holds information having economic or social value, and it is desirable to have a function that can identify the authenticity of the recording body for the purpose of preventing damage caused by forgery. .

また、これら情報記録体以外であっても、高額商品、例えば、高級腕時計、高級皮革製品、貴金属製品、もしくは宝飾品等の、しばしば、高級ブランド品と言われるもの、または、それら高額商品の収納箱やケース等も偽造され得るものである。また、量産品でも有名ブランドのもの、例えば、オーディオ製品、電化製品等、または、それらに吊り下げられるタグも、偽造の対象となりやすい。   In addition to these information recording media, expensive products such as luxury watches, luxury leather products, precious metal products, jewelry, etc., often referred to as luxury brand products, or storage of such expensive products. Boxes and cases can also be forged. In addition, mass-produced products of famous brands, such as audio products, electrical appliances, etc., or tags that are hung on them are also subject to forgery.

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。   Furthermore, a storage body in which music software, video software, computer software, game software, or the like, which is a copyrighted work, or cases thereof can also be forged. In addition, it is desirable that products such as printer toner, paper, and the like in which supplies to be replaced are limited to genuine materials have a function of identifying their authenticity for the purpose of preventing damage caused by forgery.

(背景技術)
従来、情報記録体や上記した種々の物品(総称して、真正性識別対象物と言う。)の偽造を防止する目的で、その構造の精密さから、製造上の困難性を有すると言われるホログラムを真正性の識別可能なものとして適用することが多く行なわれている。しかしながら、ホログラムの製造方法自体は知られており、その方法により精密な加工を施すことができることから、ホログラムが単に目視による判定だけのものであるときは、真正なホログラムと偽造されたホログラムとの区別は困難である。
(Background technology)
Conventionally, for the purpose of preventing counterfeiting of information recording bodies and various articles described above (collectively referred to as authenticity identification objects), it is said that they have manufacturing difficulties due to the precision of their structures. Often, holograms are applied as authenticity distinguishable. However, since the hologram manufacturing method itself is known and can be precisely processed by that method, when the hologram is merely for visual judgment, there is no difference between a genuine hologram and a forged hologram. It is difficult to distinguish.

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。   These authentic identification objects, in particular, articles that have been subjected to hologram images in a label form or transfer form, are not only used for authentic identification of visual confirmation of hologram images, but also by using a new authenticity identification method. There is a need to identify the authenticity of.

(先行技術)
これらの要求に応えるため、ホログラムに積層して、入射した光の内、左回り偏光もしくは、右回り偏光のいずれか一方の光のみを反射する光選択反射層を有するホログラムシートが提案された。(例えば、特許文献1参照。)
この光選択反射層として、コレステリック液晶を使用し、偏光版等を用いて確認する方法で偽造防止性を高めている。
(Prior art)
In order to meet these requirements, there has been proposed a hologram sheet having a light selective reflection layer that is laminated on a hologram and reflects only one of the left-handed polarized light and the right-handed polarized light among the incident light. (For example, refer to Patent Document 1.)
As this light selective reflection layer, cholesteric liquid crystal is used, and the anti-counterfeiting property is enhanced by a method of confirming using a polarizing plate or the like.

しかしながら、特許文献1の記載にあるように、体積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。   However, as described in Patent Document 1, since the reflectance of the reflective thin film layer on the volume hologram forming layer is high, the light that is transmitted without being reflected by the cholesteric liquid crystal layer (complementary light of selective reflected light) By reflecting on this reflective thin film layer and returning to the cholesteric liquid crystal layer again (hereinafter referred to as return light), this return light becomes a noise component when observing the cholesteric liquid crystal and is added to the selectively reflected light. It was mixed, and it did not have the original color tone of the liquid crystal, and even it was difficult to see and identify.

また、コレステリック液晶材料そのものが高価であり、その液晶性能を引き出すためには液晶層に接して、配向膜の形成が不可欠であって煩雑であり、さらには、コレステリック液晶の光散乱性により、ホログラム画像を再生する光がその液晶層を通過するときに画像にボケ・歪みを生じる等の問題があった。   In addition, the cholesteric liquid crystal material itself is expensive, and in order to bring out the liquid crystal performance, it is indispensable to form an alignment film in contact with the liquid crystal layer. Furthermore, due to the light scattering property of the cholesteric liquid crystal, the hologram There have been problems such as blurring and distortion of the image when light for reproducing the image passes through the liquid crystal layer.

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。   For this reason, it has been devised to suppress the light scattering property of the cholesteric liquid crystal layer or to make the cholesteric liquid crystal layer itself thin. However, in order to suppress the light scattering property of the cholesteric liquid crystal layer, the refractive index difference is reduced or the cholesteric liquid crystal layer is reduced. When the liquid crystal layer is made thin, the function as the light selective reflection layer described above is deteriorated, and it has a drawback that it is difficult to obtain optimum conditions for ensuring the clarity and anti-counterfeit performance of the hologram image. .

特開2007−90538号公報JP 2007-90538 A

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、シート基材の一方の面に、「シート状薄膜光源層」、及び、「体積ホログラム形成層」、または、「シート状薄膜光源層」、「体積ホログラムフィルター層」、及び、「体積ホログラム形成層」が、この順序で設けられて、「シート状薄膜光源層」が所定の波長で発光したとき、その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及びこのホログラムシートをカード基材に埋め込んだホログラム付きカードを提供することである。   Accordingly, the present invention has been made to solve such problems. The purpose is to provide a sheet-like thin film light source layer and a volume hologram forming layer, or a sheet-like thin film light source layer, volume hologram filter layer, and A volume hologram forming layer ”is provided in this order, and when the“ sheet-like thin film light source layer ”emits light at a predetermined wavelength, a hologram sheet capable of visually recognizing a hologram that emits light at the predetermined wavelength is provided. It is to provide a card with a hologram embedded in a card substrate.

そして、「シート状薄膜光源層」で発光した光そのものが、「指向性を帯びた光」となって「体積ホログラム形成層」を通過し、再生する透過型の体積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。   Then, the light itself emitted from the “sheet-like thin film light source layer” becomes “directional light” and passes through the “volume hologram forming layer”, so that the reproduced volume hologram reproduction image to be reproduced becomes clearer. And providing a novel decorative property and anti-counterfeiting property to which the hologram sheet is applied.

特には、カード基材として、電池内臓型ICカード基材を用い、しかも、そのIC駆動用電池が、前記ホログラムシートの発光用電源をも兼ねることで、その意匠性や偽造防止性を一層高めたホログラム付きカードを提供する。   In particular, an IC card substrate with a built-in battery is used as a card substrate, and the IC driving battery also serves as a power source for light emission of the hologram sheet, thereby further improving its design and anti-counterfeiting properties. Card with hologram.

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、
シート基材の一方の面に、シート状薄膜光源層、体積ホログラム形成層がこの順序で設けられているホログラムシートであって、シート状薄膜光源層が、所定の波長の光を発し、且つ、前記体積ホログラム形成層に、前記所定の波長の光を照明光とする透過型体積ホログラムが記録されていることを特徴とするものである。
To solve the above problem,
The first aspect of the hologram sheet of the present invention is:
A hologram sheet in which a sheet-like thin film light source layer and a volume hologram forming layer are provided in this order on one surface of the sheet substrate, the sheet-like thin film light source layer emits light of a predetermined wavelength, and The volume hologram forming layer is recorded with a transmission volume hologram using light of the predetermined wavelength as illumination light.

上記第1の態様のホログラムシートによれば、
シート基材の一方の面に、シート状薄膜光源層、体積ホログラム形成層がこの順序で設けられているホログラムシートであって、シート状薄膜光源層が、所定の波長の光を発し、且つ、前記体積ホログラム形成層に、前記所定の波長の光を照明光とする透過型体積ホログラムが記録されていることを特徴とするホログラムシートを提供することができ、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。
According to the hologram sheet of the first aspect,
A hologram sheet in which a sheet-like thin film light source layer and a volume hologram forming layer are provided in this order on one surface of the sheet substrate, the sheet-like thin film light source layer emits light of a predetermined wavelength, and It is possible to provide a hologram sheet in which a transmission type volume hologram using light of the predetermined wavelength as illumination light is recorded on the volume hologram forming layer, and is excellent in design and anti-counterfeiting properties. It is possible to provide a hologram sheet.

本発明のホログラムシートの第2の態様は、
第1の態様のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層と、前記体積ホログラム形成層との間に、体積ホログラムフィルター層が設けられ、且つ、前記体積ホログラムフィルター層が、前記シート状薄膜光源層が発する、前記所定の波長の光に対して、波長選択性及び角度選択性を有する光学フィルターとして機能することを特徴とするものである。
The second aspect of the hologram sheet of the present invention is:
In the hologram sheet of the first aspect, a volume hologram filter layer is provided between the sheet-shaped thin film light source layer and the volume hologram forming layer, and the volume hologram filter layer is formed of the sheet-shaped thin film light source layer. The optical filter functions as an optical filter having wavelength selectivity and angle selectivity with respect to the light having the predetermined wavelength.

上記第2の態様のホログラムシートによれば、
第1の態様のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層と、前記体積ホログラム形成層との間に、体積ホログラムフィルター層が設けられ、且つ、前記体積ホログラムフィルター層が、前記シート状薄膜光源層が発する、前記所定の波長の光に対して、波長選択性及び角度選択性を有する光学フィルターとして機能す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、より鮮明な体積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。
According to the hologram sheet of the second aspect,
In the hologram sheet of the first aspect, a volume hologram filter layer is provided between the sheet-shaped thin film light source layer and the volume hologram forming layer, and the volume hologram filter layer is formed of the sheet-shaped thin film light source layer. It is possible to provide a hologram sheet that functions as an optical filter having wavelength selectivity and angle selectivity with respect to the light having the predetermined wavelength, and reproduces a clearer volume hologram reproduction image. It is possible to provide a hologram sheet that can be performed.

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の態様の何れかの態様のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層の厚さは、0.01μm〜2.0μmであることを特徴とするものである。
The third aspect of the hologram sheet of the present invention is:
In the hologram sheet according to any one of the first aspect and the second aspect, the thickness of the sheet-like thin film light source layer is 0.01 μm to 2.0 μm.

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の態様の何れかの態様のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層の厚さは、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、さらに鮮明な体積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。
According to the hologram sheet of the third aspect,
In the hologram sheet according to any one of the first aspect and the second aspect, a thickness of the sheet-like thin film light source layer is 0.01 μm to 2.0 μm. Further, a hologram sheet that can reproduce a clear volume hologram reproduction image can be provided.

本発明の第4の態様のホログラム付きカードは、
カード基材に、第1から第3の態様の何れかの態様のホログラムシートが埋め込まれ、前記ホログラムシートの露出面が、前記カード基材の表面と面一、または、前記カード基材の表面から凹んだ位置にあることを特徴とするものである。
The card with hologram of the fourth aspect of the present invention is
The hologram sheet according to any one of the first to third aspects is embedded in the card substrate, and the exposed surface of the hologram sheet is flush with the surface of the card substrate, or the surface of the card substrate. It is characterized by being in a recessed position.

上記第4の態様のホログラム付きカードによれば、
カード基材に、第1から第3の態様の何れかの態様のホログラムシートが埋め込まれ、前記ホログラムシートの露出面が、前記カード基材の表面と面一、または、前記カード基材の表面から凹んだ位置にあることを特徴とするホログラム付きカード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付きカードを提供することを可能とする。
According to the card with a hologram of the fourth aspect,
The hologram sheet according to any one of the first to third aspects is embedded in the card substrate, and the exposed surface of the hologram sheet is flush with the surface of the card substrate, or the surface of the card substrate. Therefore, it is possible to provide a card with a hologram that is in a recessed position, and to provide a card with a hologram that is excellent in design and forgery prevention.

本発明の第5の態様のホログラム付きカードは、
第4の態様のホログラム付きカードにおいて、前記カード基材が、IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材であり、且つ、前記IC駆動用電池が、前記ホログラムシートの発光用電源をも兼ねていることを特徴とするものである。
The card with hologram of the fifth aspect of the present invention is
In the card with hologram according to the fourth aspect, the card base is a battery built-in type IC card base containing an IC driving battery, and the IC driving battery is used for light emission of the hologram sheet. It also serves as a power source.

上記第5の態様のホログラム付きカードによれば、
第4の態様のホログラム付きカードにおいて、前記カード基材が、IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材であり、且つ、前記IC駆動用電池が、前記ホログラムシートの発光用電源をも兼ねていることを特徴とするホログラム付きカードを提供することができ、その意匠性と偽造防止性に著しく優れるホログラム付きカードを提供することを可能とする。
According to the card with a hologram of the fifth aspect,
In the card with hologram of the fourth aspect, the card base is a battery-integrated IC card base containing an IC driving battery, and the IC driving battery is for light emission of the hologram sheet. It is possible to provide a hologram-equipped card that also serves as a power source, and to provide a hologram-equipped card that is remarkably excellent in design and forgery prevention.

本発明のホログラムシートは、シート基材の一方の面に、シート状薄膜光源層が設けられて、シート状薄膜光源層のの上下の面が、「平面形状(その『層』の上下の面が『二つの平行な平面』を成す『直方体形状』であるという意味。)」を成し、その「平面形状」の「シート状薄膜光源層の表面」の上に、同様の「形状」を成す体積ホログラム形成層が設けられ、その体積ホログラム形成層内に、透過型体積ホログラム画像(再生像)を再生する干渉縞や回折格子群が記録されている。   In the hologram sheet of the present invention, a sheet-like thin film light source layer is provided on one surface of a sheet substrate, and the upper and lower surfaces of the sheet-like thin film light source layer are “planar shapes (the upper and lower surfaces of the“ layer ”). Means “a rectangular parallelepiped shape that forms“ two parallel planes ”.)”, And the same “shape” on the “surface of the sheet-like thin film light source layer” of the “planar shape” A volume hologram forming layer is provided, and interference fringes and diffraction grating groups for reproducing a transmission type volume hologram image (reproduced image) are recorded in the volume hologram forming layer.

そして、その「体積ホログラム形成層」の上下の面も、それぞれ「平面形状の一つの平面」を成している。   The upper and lower surfaces of the “volume hologram forming layer” also form “a flat surface”.

また、シート状薄膜光源層は、その体積ホログラム形成層形成領域の全面に対応するように設けてもよいし、体積ホログラム形成層形成領域の一部のみに対応するように設けてもよい。ここで、シート状薄膜光源層が、その体積ホログラム形成層形成領域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(電界発光タイプの場合には、その市松模様の各々の升目は全て導通するように配慮する。)」に設けることなどを意味する。   Further, the sheet-like thin film light source layer may be provided so as to correspond to the entire surface of the volume hologram forming layer forming region, or may be provided so as to correspond only to a part of the volume hologram forming layer forming region. Here, the provision of the sheet-like thin film light source layer so as to correspond to only a part of the volume hologram forming layer forming region is, for example, in a “desired pattern shape” expressing characters and figures, or from 30 μm to 30 μm It means to be provided in a “checkered pattern with a size of 300 μm (in the case of an electroluminescence type, all the checkerboards of the checkered pattern are considered to be conductive)”.

従って、そのシート状薄膜光源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体積ホログラム形成層形成領域の一部領域のみが、この発光した光により参照(照明)され、その体積ホログラム形成層形成領域の一部領域のみに基づく、体積ホログラム再生像が再生されることとなる。   Therefore, when the sheet-like thin film light source layer emits light, only the partially provided region emits light, and only a part of the volume hologram forming layer forming region corresponding to the emitted region emits this light. The volume hologram reproduction image based on only a part of the volume hologram forming layer formation region is reproduced by being referred to (illuminated) by the thus-produced light.

さらには、その所望のパターン状に設けたシート状薄膜光源層に対応する位置(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「体積ホログラム形成層(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に対応する体積ホログラム形成層」とは異なる「体積ホログラム形成層(ホログラム画像H2に対応する。)」を配して、シート状薄膜光源層を発光させていないときの体積ホログラム再生像(シート基材が『透明基材』であって、その『透明基材』を通す照明光によって、『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体積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、所定の波長を持って、『明るさ』や『鮮明度』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。   Furthermore, “volume hologram formation” provided at a position corresponding to the sheet-like thin film light source layer provided in the desired pattern (in the above checkered pattern, corresponding to each checkered portion of the checkered pattern). Layer (corresponding to the hologram image H1) "and a position other than the desired pattern-like region (in the above-mentioned checkered pattern, it corresponds to the" neighbor "blank part of each checkered part of the checkered pattern However, a “volume hologram forming layer (corresponding to the hologram image H2)” different from the above “volume hologram forming layer corresponding to the hologram image H1” is arranged to make the sheet-like thin film light source layer emit light. Volume hologram reproduction image when there is no sheet (the sheet base material is “transparent base material”, and “hologram image H1” and “holo” are generated by illumination light passing through the “transparent base material”. In the state where both of the ram images H2 ”are reproduced), a new volume hologram reproduction image when the light is emitted may float (only“ hologram image H1 ”has a predetermined wavelength, "Brightness" and "clearness" are increased.), And the design and anti-counterfeiting properties can be improved, which is preferable.

特に、本発明のホログラムシートにおいては、非常に近接した、その背面から、シート状薄膜光源層の発光による照明を受けることができることから、「一般的な照明」(数十cmから数m程度の距離を持って『体積ホログラム形成層』を照明することになるため、その『照明強度』が距離の二乗に反比例して減衰して、『体積ホログラム形成層』面上では、著しく弱い照明となっている。)とは異なり、照明強度がほとんど減衰することなく、直接的に、「体積ホログラム形成層」を照明できるため、「体積ホログラムの記録」として発生する層内の屈折率差(△n)は、非常に僅かな差でよく、その屈折率差(△n)は、0.001〜0.05、特には、0.001〜0.01であれば十分であり(その照明時の体積ホログラム再生像の鮮明性が十分となるという意味。)、その△nが小さいことから、体積ホログラムとしては実用化に不向きであるとされている体積ホログラム用材料、例えば、ニオブ酸リチウム系等のフォトリフラクティブ結晶等を、真正性判定用に用いることも可能とする。   In particular, in the hologram sheet of the present invention, it is possible to receive illumination by light emission of the sheet-like thin film light source layer from its very close back surface, so that “general illumination” (several tens of centimeters to several meters) Since the “volume hologram forming layer” is illuminated at a distance, the “illumination intensity” attenuates in inverse proportion to the square of the distance, and the “volume hologram forming layer” surface is extremely weakly illuminated. Unlike the above, the “volume hologram forming layer” can be directly illuminated with almost no attenuation of the illumination intensity, so that the refractive index difference (Δn) in the layer generated as “volume hologram recording” occurs. ) May be a very small difference, and the difference in refractive index (Δn) is 0.001 to 0.05, in particular 0.001 to 0.01 is sufficient (at the time of illumination) Volume hologram reproduction image Meaning that the brightness is sufficient.) Since its Δn is small, a volume hologram material that is not suitable for practical use as a volume hologram, for example, a photorefractive crystal such as lithium niobate type Can also be used for authenticity determination.

このような「透過型体積ホログラム」は、ホログラムシートに対する通常の照明である、太陽光や、室内蛍光灯による、「観察者側からの照明」(ホログラムシートに対して、『観察する側』と、『同じ側』からの照明と言う意味。)だけでは、その体積ホログラム形成層に基づく透過型体積ホログラム再生像は、ほとんど視認できず、ホログラムの存在を秘匿可能となり好適である。(敢えて、反射型体積ホログラム、いわゆる、リップマンホログラムを記録していた場合には、そのリップマンホログラムのみを視認することとなる。)
さらには、その「体積ホログラム形成層」のその一方の表面を「平坦化」(いわゆる、『光学的な鏡面』にするという意味。)して、その表面が、一般的な「室内照明光」である「蛍光灯」などの照明光(体積ホログラムの再生を目的としない照明光と言う意味。)を「鏡面反射」して、その背後にある「体積ホログラム」を秘匿することを助長するものとしてもよい(このような『鏡面反射光』をその『鏡面反射角度方向』にて観察すると、その照明光を直視したごとく『眩しい光』を観察することとなる。室内照明光が複数存在すると、このような鏡面反射光が多数存在することとなる。)。
Such a “transmission type volume hologram” is a normal illumination for the hologram sheet, such as “illumination from the observer” by sunlight or an indoor fluorescent lamp (the “observation side” for the hologram sheet). , Meaning “illumination from the same side”), the transmission volume hologram reproduction image based on the volume hologram forming layer is hardly visible, and the presence of the hologram can be concealed. (In the case of recording a reflection type volume hologram, so-called Lippmann hologram, only the Lippmann hologram is visually recognized.)
Further, one surface of the “volume hologram forming layer” is “flattened” (meaning to be an “optical mirror surface”), and the surface is a general “indoor illumination light”. "Fluorescent lamp" or other illumination light (meaning illumination light not intended for volume hologram reproduction) is "specularly reflected" to help conceal the "volume hologram" behind it (If such “specular reflection light” is observed in the “specular reflection angle direction”, “dazzling light” will be observed as if the illumination light is viewed directly. There will be a lot of such specular reflected light).

また、「透過型体積ホログラム」の、この秘匿効果をさらに高めるため、その「体積ホログラム形成層」の最表面を、「平坦化」ではなく、「粗面(平均表面粗さRaで、0.1〜3.0μm。)」とすることも好適である。体積ホログラム再生像は、この「粗面」を設けた「表面」の「手前の空間領域(実際には、『層』の内部。)」における「干渉現象」によって出現しているものであるため(体積ホログラム再生像を結像するための『干渉』が、既に『完結』しているという意味。)、このような「粗面」、すなわち、その「粗面による散乱現象」は、体積ホログラム再生像の鮮明性に対して、あまり影響しない。   In order to further enhance the concealing effect of the “transmission type volume hologram”, the outermost surface of the “volume hologram forming layer” is not “flattened” but “roughened (average surface roughness Ra is 0. 1 to 3.0 μm.) ”Is also preferable. The volume hologram reconstructed image appears due to the “interference phenomenon” in the “front space area (actually inside the“ layer ”)” of the “surface” provided with this “rough surface”. (It means that "interference" for forming a volume hologram reproduction image has already been "completed"). Such a "rough surface", that is, the "scattering phenomenon by the rough surface" is a volume hologram. Does not significantly affect the sharpness of the reproduced image.

また、本発明の「ホログラム付きカード」は、「カード基材」に、本発明の「ホログラムシート」が埋め込まれ、その「ホログラムシート」の露出面が、その「カード基材」の表面と面一、または、その「カード基材」の表面から凹んだ位置にある。   In addition, the “hologram card” of the present invention has the “hologram sheet” of the present invention embedded in the “card substrate”, and the exposed surface of the “hologram sheet” faces the surface of the “card substrate”. One or a position recessed from the surface of the “card substrate”.

一例としては、「厚さ12μmの『シート基材』、厚さ5μmの『シート状薄膜光源層』、厚さ13μmの『体積ホログラム形成層』からなる、総厚さ30μmのホログラムシート(積層体)」(『シート基材』側を、カード基材の表面に接するように配置する。)であって、総厚さ30μm、幅10mm、長さ30mmの「ストリップ」(『小片』という意味。幅10mm×長さ30mm×高さ30μmの非常に薄い直方体形状をなす。)を、クレジットカードサイズで、厚さ760μmの軟質塩化ビニルシート等からなる「カード基材」の表面の中央部に置き、この「カード基材」を、常温→150度→常温の加熱サイクル(1サイクル30分〜90分。)により、且つ、「二枚の表面鏡面仕上げステンレス板」に挟んだ平板加圧状態で、1.0MPa(メガパスカル。N/平方ミリメートル)の圧力を掛けつづけて、そのストリップの全厚さを、その760μmの軟質塩化ビニルシート内に埋め込むことをいう。(この際、『シート状薄膜光源層』に対して、必要に応じ、『陽極』及び『陰極』のそれぞれに電圧を付加するための陽極端子〈リード部分をいう。以下同様。〉及び陰極端子〈リード部分をいう。以下同様。〉を、カード基材表面に露出するように配置しておくこと、及び、埋め込みによって、『シート状薄膜光源層』の『陽極』及び『陰極』と、外部電極、もしくは、内部電極からの陽極端子及び陰極端子が導通するように、その『陽極』及び『陰極』にもそれぞれリード部分を設けた上、それらが接合するように、適宜、処理する場合があるが、それらの詳細については、省略する。また、このホログラムシートの裏面、すなわち、「シート基材」の露出面に、厚さ1μmの接着層を設けておいてもよい。さらには、『シート基材』のみを剥離した『ホログラムシート』を、『カード基材』に埋め込んでも良く、その際、適宜な接着層を付加してもよい。)
ここで、その「埋め込み」後のカード基材表面を、触針式表面粗さ計を用いて、埋め込んだ部分の境界領域を測定し、その境界における段差が、1.0μm以下である状態が「面一」となっている状態である。
As an example, “a hologram sheet (laminated body) having a total thickness of 30 μm comprising a“ sheet substrate ”having a thickness of 12 μm, a“ sheet-like thin film light source layer ”having a thickness of 5 μm, and a“ volume hologram forming layer ”having a thickness of 13 μm. ”” (Arranged so that the “sheet base material” side is in contact with the surface of the card base material) and has a total thickness of 30 μm, a width of 10 mm, and a length of 30 mm (meaning “small piece”). A very thin rectangular parallelepiped shape with a width of 10 mm, length of 30 mm and height of 30 μm.) Is placed on the center of the surface of a “card base material” made of a soft vinyl chloride sheet having a thickness of 760 μm with a credit card size. In this state, the “card base material” is pressed between flat plates sandwiched between “two surface mirror-finished stainless steel plates” by a heating cycle of normal temperature → 150 ° C. → normal temperature (one cycle 30 minutes to 90 minutes). 1. Continue applying a pressure of MPa (megapascals .N / square millimeter), the total thickness of the strip, means to be embedded in a soft inside polyvinyl chloride sheet of 760 .mu.m. (At this time, for the “sheet-like thin film light source layer”, an anode terminal for applying a voltage to each of the “anode” and the “cathode” (referred to as a lead portion; the same shall apply hereinafter) and a cathode terminal. <Lead portion, the same applies hereinafter> is arranged so as to be exposed on the surface of the card substrate and embedded, so that the "anode" and "cathode" of the "sheet-like thin film light source layer" and the outside In order to connect the anode terminal and the cathode terminal from the electrode or the internal electrode, the “anode” and the “cathode” are respectively provided with lead portions and may be appropriately processed so that they are joined. However, the details thereof are omitted, and an adhesive layer having a thickness of 1 μm may be provided on the back surface of the hologram sheet, that is, the exposed surface of the “sheet base material”. Sheet base " The "hologram sheet" stripping the may be embedded in "card substrate", this time may be added a suitable adhesive layer.)
Here, the surface of the card base after the “embedding” is measured using a stylus type surface roughness meter, and the boundary area of the embedded portion is measured, and the step at the boundary is 1.0 μm or less. It is in a state of “same”.

また、上記のストリップに、さらに、一方の面を剥離性とした10μm厚さのポリエチレンテレフタレートを積層した4層積層体とし、上記と同様にして、カード基材内に埋め込んだ後、そのポリエチレンテレフタレートを剥離することで、そのストリップの最表面が、カード基材表面より、10μmの深さだけ、「凹んだ」状態とすることができる。   In addition, a four-layer laminate in which polyethylene terephthalate having a thickness of 10 μm and having one surface peeled is laminated on the above-mentioned strip, and embedded in a card substrate in the same manner as above, the polyethylene terephthalate is then laminated. Is peeled off, and the outermost surface of the strip can be made “dented” by a depth of 10 μm from the surface of the card substrate.

すなわち、上記した触針式表面粗さ計を用いて、凹んだ部分の段差を測定し、その段差が、10μmである状態が、「カード基材表面から10μm凹んだ」状態である。   That is, using the above-mentioned stylus type surface roughness meter, the step of the recessed portion is measured, and the state where the step is 10 μm is the state “10 μm recessed from the card substrate surface”.

この「凹み」は、クレジットカード形状の「カード基材」においては、1.0μm〜30μmとすることが望ましい。この凹みが1.0μm未満であると、凹ませた効果が無くなり、30μmを超えると、この段差の引っ掛かりが、ホログラム付きカードのハンドリングに支障をきたす。   This “dent” is desirably 1.0 μm to 30 μm in a “card substrate” in the form of a credit card. If the dent is less than 1.0 μm, the effect of the indentation is lost, and if it exceeds 30 μm, the catching of the step will hinder the handling of the hologram-equipped card.

この凹みは、カード基材厚さに対して、1/10以下とし、望ましくは、1/20以下とする。また、凹みのサイズよりもストリップのサイズが小さい場合には、凹みとストリップの間に「隙間」が生じるが、この「隙間の幅」は、その偽造防止性を考慮して、「爪先」や「金属へら」を挿入し難い大きさ、すなわち、5.0mm幅以下、望ましくは、1.0mm以下とする。   This dent is 1/10 or less, preferably 1/20 or less of the card substrate thickness. In addition, when the size of the strip is smaller than the size of the dent, a “gap” is generated between the dent and the strip. This “gap width” is set to “toe” or “toe” in consideration of the forgery prevention property. The size of the “metal spatula” is difficult to insert, that is, a width of 5.0 mm or less, preferably 1.0 mm or less.

さらに、上記のストリップをそのカード基材内に埋め込むために、予め、カード基材表面に、深さ33μm、幅11mm、長さ31mmの凹みを設けておき(プラスチック等であれは、その成形加工時に「凹み」を設けても良いし、カード基材表面を切削加工などにより削り込んで、凹みを設けてもよい。)、その凹みに、上記したストリップを入れて固定することも、その製造安定性から好適である。この場合には、上記したような、高温加熱や、高圧プレスの必要がないため、上記のストリップ内の「シート基材」、「シート状薄膜光源層」、「体積ホログラム形成層」、さらには、「体積ホログラムフィルター層面」に対する変形や歪みが発生し難く、陽極端子や陰極端子としてのリード部分の破断(断線を意味する。)等の不具合を発生させることなく、確実に設けることができるという利点がある。   Further, in order to embed the strip in the card substrate, a recess having a depth of 33 μm, a width of 11 mm, and a length of 31 mm is provided on the surface of the card substrate in advance. Sometimes a “dent” may be provided, or the card base surface may be cut by cutting or the like to provide a recess.) In addition, the above-described strip may be fixed in the recess. It is preferable from the viewpoint of stability. In this case, since there is no need for high-temperature heating or high-pressure press as described above, the “sheet substrate”, “sheet-like thin film light source layer”, “volume hologram forming layer” in the above strip, The deformation and distortion of the “volume hologram filter layer surface” are less likely to occur, and can be reliably provided without causing defects such as breakage (meaning disconnection) of the lead portion as the anode terminal or cathode terminal. There are advantages.

但し、偽造や変造を防止する観点からは、加熱及び加圧により「カード基材」に埋め込む方式が望ましい。   However, from the viewpoint of preventing forgery and alteration, a method of embedding in a “card substrate” by heating and pressurization is desirable.

また、カード基材の形状も、あらゆる形状、すなわち、シート状、フィルム状、板状、立方体状、直方体状、カード状、タグ状(ラベル形状も含む。)、はがき状、伝票状、封筒状、円盤状、楕円体状、球体状、棒状、及びこれらの組み合わせや、これらに変形、切断、穴あけ、接着等の加工処理を施したものなどを採用することができる。   Also, the shape of the card substrate can be any shape, that is, a sheet shape, a film shape, a plate shape, a cube shape, a rectangular parallelepiped shape, a card shape, a tag shape (including a label shape), a postcard shape, a slip shape, an envelope shape. A disc shape, an ellipsoid shape, a sphere shape, a rod shape, a combination thereof, a combination thereof, a shape obtained by processing such as deformation, cutting, drilling, adhesion, or the like can be employed.

その厚さも、ハンドリング可能であればよく、特に制限はないが、通常、3.0μm〜3.0mmの厚さとする。もちろん、封筒状や、箱状のものであれば、その立体形状の寸法は、それぞれの用途に適したものとするため、この範囲内とする必要はない。   The thickness is not particularly limited as long as it can be handled, but is usually 3.0 μm to 3.0 mm. Of course, if it is an envelope shape or a box shape, the dimension of the three-dimensional shape is suitable for each application, and it is not necessary to be within this range.

これらカード基材の代表例としては、いわゆる「プリペイドカード」として用いられているカード基材及び形状や、「プラスチックカード」として用いられているカード基材及び形状、特に、JIS規格やISO規格で定められているものがある。すなわち、その「埋め込み適正」及び「汎用性」(加工汎用性を含む。)から、「JIS規格やISO規格で定められている『プラスチックカード』として用いられているカード基材及び形状」が最も望ましい。   As typical examples of these card base materials, card base materials and shapes used as so-called “prepaid cards”, card base materials and shapes used as “plastic cards”, particularly, JIS standards and ISO standards. There is something that is stipulated. In other words, because of its “embedding suitability” and “general versatility” (including processing versatility), the “card base material and shape used as a“ plastic card ”defined in JIS and ISO standards” is the most. desirable.

これらは、既に、全世界に大量に頒布され、普及しているため、そのハンドリングや、保持することに抵抗感がなく、また、それらを携帯したり、使用したりする場合の周辺機器や、関連グッズ等も既に普及しているため、これらのものへの適用もスムースであって好適である。   These are already widely distributed and popular all over the world, so there is no resistance to handling and holding them, and peripheral devices when carrying or using them, Since related goods and the like are already popular, application to these items is also smooth and suitable.

そして、本発明のホログラム付きICカードは、「IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材」を用い、且つ、その場合には、そのIC駆動用電池が、本発明のホログラムシートを発光する発光用電源をも兼ねる。   The IC card with hologram of the present invention uses a “battery-integrated IC card base material incorporating an IC driving battery”, and in that case, the IC driving battery is the hologram of the present invention. It also serves as a power source for emitting light from the sheet.

すなわち、その「カード基材」には、少なくとも「セキュアマイコン」を内蔵する「接触式ICカード」、もしくは、少なくとも「非接触式ICチップ」を内蔵する「非接触式ICカード」を用いる。   That is, as the “card substrate”, a “contact IC card” incorporating at least a “secure microcomputer” or a “non-contact IC card” incorporating at least a “non-contact IC chip” is used.

それらの「カード基材」には、接触式ICカードについては、ISO/IEC 7816や、JIS X 6300に準拠したものを用いることができ、また、非接触式ICカードについては、ISO/IEC 14443(通信距離に応じて「密着型」、「近接型」、「近傍型」、または、「遠隔型」の4種類に区別され、さらに近接型は「Type A」、または、「Type B」に分類される。)やJIS X 6321〜6323に準拠したものを用いることができる。これらの「カード基材」は、上記したと同様の理由により好適である。   As these “card base materials”, those conforming to ISO / IEC 7816 and JIS X 6300 can be used for contact IC cards, and ISO / IEC 14443 for non-contact IC cards. (Depending on the communication distance, it is classified into “contact type”, “proximity type”, “neighboring type”, or “remote type”, and the proximity type is further changed to “Type A” or “Type B”. And those conforming to JIS X 6321-6323 can be used. These “card base materials” are suitable for the same reason as described above.

そして、本発明のホログラム付きICカードは、これらの「カード基材」を用いた上で、さらに、それらの「セキュアマイコン」や「非接触式ICチップ」を駆動する、一次電池、または、二次電池からなる「IC駆動用電池」をも内蔵していて、さらに、その「IC駆動用電池」が、そのICカード基材に埋め込まれた「ホログラムシート」(電源を要するタイプの『シート状薄膜発光層』を用いた場合。)を発光させる発光用電源を兼ねるものである。   The hologram-equipped IC card according to the present invention uses these “card base materials” and further drives the “secure microcomputer” and the “non-contact IC chip”. It also contains an “IC drive battery” consisting of a secondary battery, and the “IC drive battery” is a “hologram sheet” embedded in the IC card substrate (a “sheet-like type that requires a power source”). In the case of using the “thin film light emitting layer”), it also serves as a power source for light emission.

また、本発明のホログラム付きICカードは、「セキュアマイコンまたは非接触式ICチップ等を制御する『制御部』」や、「液晶ディスプレイなどの『表示部』」をさらに含むことができ、その場合には、これらの「電池」は、その「『制御部』」や『表示部』」を駆動するための電源として用いられることとなる。   Further, the IC card with hologram of the present invention can further include “a“ control unit ”for controlling a secure microcomputer or a non-contact type IC chip” and “a“ display unit ”such as a liquid crystal display”. The “battery” is used as a power source for driving the “control unit” and “display unit”.

さらに、本発明のホログラム付きICカードには、これら「内蔵」する「電池」に加えて、「太陽電池と、その太陽電池で生成された電気エネルギーを蓄電するコンデンサとにより構成される(補助)電源」を、その「カード基材」に含めることもできる。   Further, the IC card with hologram of the present invention is constituted by “a solar cell and a capacitor for storing electric energy generated by the solar cell (auxiliary) in addition to these“ built-in ”“ battery ”. "Power supply" can also be included in the "card substrate".

また、「ON/OFF切り替えスイッチ」をも内蔵することができ、この場合には、この「スイッチ」により、本発明のホログラムシートを発光させたり、消光させたりすることが可能となる。   In addition, an “ON / OFF switching switch” can also be incorporated. In this case, the “switch” can cause the hologram sheet of the present invention to emit light or be extinguished.

以下の説明においては、「本発明の『ホログラムシート』に用いられる『シート状薄膜光源層』」として、「シート状薄膜EL(エレクトロルミネッセンス)層」を例にとり説明する。また、「シート基材」も、「透明基材」を例にとり説明する。   In the following description, “sheet-like thin film EL (electroluminescence) layer” will be described as an example of “sheet-like thin film light source layer used in“ hologram sheet ”of the present invention”. Further, “sheet base material” will be described by taking “transparent base material” as an example.

以下の説明は、「シート状薄膜光源層」の他の例である、「シート状薄膜蛍光層」、「シート状薄膜LED層」、「シート状薄膜ディスクレーザー層」、「シート状薄膜面発光レーザー層」や、「シート状薄膜応力発光層」においても、同様に適用できることは言うまでもない(もちろん、『発光』させる原理や構造は、異なったものとなる。)。   The following explanation is another example of “sheet-like thin film light source layer”, “sheet-like thin film fluorescent layer”, “sheet-like thin film LED layer”, “sheet-like thin film disk laser layer”, “sheet-like thin film surface emitting” Needless to say, the same applies to the “laser layer” and the “sheet-like thin film stress light emitting layer” (of course, the principle and structure of “light emission” are different).

そもそも、「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。   In the first place, “electroluminescence” is a phenomenon in which a fluorescent material or the like emits light by the energy of an electric field, and it is possible to obtain a surface light source, which is roughly classified into organic electroluminescence and inorganic electroluminescence.

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。   Organic electroluminescence is a light emission phenomenon using an organic substance having a property of emitting light when an electric current is passed, and has a structure in which an organic substance is sandwiched between layers serving as a base.

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。   By passing a current between the layers, molecules of the organic substance are excited to emit light.

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。   A typical layer structure is / anode (transparent conductive layer) / hole transport layer / organic material layer / electron transport layer / cathode (conductive reflective layer), and light emitted from the anode side is emitted.

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。   In other words, an organic electroluminescence device formed of a thin film has an electron that has reached the organic material layer from the cathode (cathode layer) through the electron transport layer and a hole that has reached the organic material layer from the anode through the hole transport layer. Light is emitted by excitons (excitons) generated by recombination.

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。   That is, when an organic substance molecule or the like is excited by the energy generated at the time of recombination and returns from the excited state to the ground state again, fluorescence (including phosphorescence) emission or the like occurs.

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。   As shown in the Jablonski diagram shown in FIG. 1, the principle of fluorescence emission is first absorbed by energy absorption from the ground state (S0: singlet state) of the organic substance (including a complex system of a plurality of substances). The molecules of the organic substance excited in one of the vibration states of one (S1), the second (S2), the third excited state (S3),... Or the triplet state (T1, T2) by intersystem crossing.

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。   The phosphor in the lowest vibration state of S1 returns to the ground state by a non-radiation process or emits fluorescence, and the molecule in the triplet state returns to the ground state by phosphorescence or by phosphorescence.

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。   Energy that cannot be used well for light even when excited is non-radiatively deactivated (thermally deactivated).

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。 Since the transition between singlets occurs instantaneously, the half-life of fluorescence is as short as 10 −4 sec or less. The time required for the transition is said to be excited at 10 −15 sec and then to emit fluorescence at 10 −9 to 10 −7 sec.

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。もちろん、蓄光タイプのものは、それ以上の時間、発光を維持している。   On the other hand, the transition from triplet to singlet is a forbidden transition due to the prohibition of spin change, and spontaneous emission is less likely to occur. Therefore, the half-life of phosphorescence is large, and there are some in seconds. Of course, the phosphorescent type has maintained light emission for a longer time.

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。   Whether or not light is emitted when returning to the ground state, whether the light intensity is strong or weak, and whether the fluorescence lifetime is long or short depends greatly on the molecular structure of the organic substance molecule and the environment in which the molecule is placed. To do.

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。   The wavelength distribution of emitted light such as molecules of an organic substance is called an emission spectrum, and the emission spectrum is created by plotting the emission intensity relative to the emission wavelength. The wavelength (energy) shown in the emission spectrum is equal to the energy difference from the lowest vibration energy level in the primary excited state to the preferential vibration energy level in the ground state.

無機エレクトロルミネッセンスとは、物質に電界を印加したときに発光する物理現象であり、その機構は、固体である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。   Inorganic electroluminescence is a physical phenomenon that emits light when an electric field is applied to a substance, and its mechanism is that electrons that exist in advance in a solid when a voltage is applied to a phosphor (light emitting layer) of an inorganic compound that is a solid. Alternatively, the electrons injected from the electrode are accelerated by a high electric field, collide with the light emission center and excite it, and the generated electrons and holes recombine to emit light. The organic EL that emits light by recombination of electrons and holes injected by current from the outside is different in terms of excitation.

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。   That is, an inorganic electroluminescent element formed of a thin film has a double insulation structure, and light emission occurs when an electric field is applied to this structure.

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。   The configuration of the light emitting layer is divided into “dispersion type” and “thin film type”. In the dispersion type, an insulating layer in which a ferroelectric powder is dispersed in an organic binder and a phosphor powder are dispersed in the organic binder. The light emitting layer is laminated and sandwiched between the transparent electrode and the back electrode. The typical structure is / transparent electrode / insulating layer / light emitting layer / back electrode / or / transparent electrode / insulating layer / Light emitting layer / insulating layer / back electrode /.

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。   The thin film type is a structure in which a light emitting layer made of a thin film phosphor and an insulating layer are laminated on a substrate with a thin film electrode, and an electrode is attached. The layer is formed using a thin film forming method such as sputtering or vacuum evaporation. To do. Its typical configuration is the same as that of the distributed type.

いずれも、透明電極側から、発光した光が出る。   In either case, emitted light is emitted from the transparent electrode side.

本発明は、従来のホログラムの再生方法、すなわち、ホログラムに対して、その上方、数十cm〜数mに離間して配置した照明光源からの照明光を当て(その離間距離が大きければ大きいほど、その照明光が、いわゆる『理想的な照明光である平行光』に近づく。)、例えば、ホログラムレリーフ形成層面での反射光の干渉現象によって、その照明光の波長のレリーフホログラムを再生するものなどとは異なり、電圧を印加する等によって、エレクトロルミネッセンス素子等が発光し、その発光した光が、「指向性を帯びた光の波」となって、上記した「体積ホログラム形成層」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体積ホログラムを再生するものである。   The present invention applies a conventional hologram reproduction method, that is, illuminating light from an illumination light source arranged at a distance of several tens of centimeters to several meters above the hologram (the larger the separation distance, the larger the distance). The illumination light approaches so-called “parallel light that is ideal illumination light.”) For example, the relief hologram having the wavelength of the illumination light is reproduced by the interference phenomenon of the reflected light on the surface of the hologram relief forming layer. Unlike the above, when a voltage is applied, the electroluminescence element emits light, and the emitted light becomes a “directional wave of light” to illuminate the “volume hologram forming layer” described above. In addition, as a result of passing, an interference phenomenon occurs, and the volume hologram at the wavelength of the emitted light is reproduced.

例えば、透明でほとんど何も見えない空間に(『透過型体積ホログラム』は、反射光に対しては、『ホログラム』を再生しない。)、電圧印加等によって初めて、例えば「『緑色』のホログラム」(発光した所定波長が『緑色』に該当し、且つ、体積ホログラムの再生波長も『緑色』に該当する場合。)を視認することができるため、観察者の目には、あたかも、通常のホログラム再生に用いられる「緑色の照明光源」の無いところに、ホログラムシート全体が弱く発光すると同時に、その中のホログラム再生像が強く光輝き、そのホログラム再生像は、空中に浮いているように見え、意外性のみならず、意匠性にも優れるものとなる。   For example, in a transparent space where almost nothing can be seen ("Transmission volume hologram" does not reproduce "hologram" for reflected light), for example, "Green" hologram " (When the emitted wavelength corresponds to “green” and the reproduction wavelength of the volume hologram also corresponds to “green”), it is possible to visually recognize the image as if it were a normal hologram. In the absence of the “green illumination light source” used for reproduction, the entire hologram sheet emits light weakly, and at the same time, the hologram reproduction image in it shines strongly, and the hologram reproduction image appears to float in the air, Not only surprising but also excellent in design.

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、「体積ホログラム形成層」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、「体積ホログラム形成層が、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(具体的には、ホログラム記録時の参照光と物体光の配置や、いわゆる『CGH』における『干渉縞』の設計、そして、その記録により、一義的に決まる。このことによっても、体積ホログラム形成層による、『反射型』の『ホログラム再生像』が出現し難く設計されている。)。   Since the present invention reproduces (images) a hologram reproduction image based on such a principle, the hologram image recorded on the “volume hologram forming layer” in the hologram sheet of the present invention is “transmission reference”. Hologram image reproduced (imaged) by light ”, that is,“ a volume hologram forming layer reproduces a transmission hologram reproduction image ”(specifically, a reference beam at the time of hologram recording) It is uniquely determined by the arrangement of the object light, the design of the “interference fringes” in the so-called “CGH”, and its recording. Is designed to be difficult to appear.)

これは、この体積ホログラム形成層の照明光として「この体積ホログラム形成層を透過する光(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、照明光によって「この体積ホログラム形成層から反射する光」を受けるようにしても(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。)、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。   This is a clear hologram reproduction image <transmission type hologram reproduction when it receives "light passing through this volume hologram formation layer (meaning that the illumination light is observed through a hologram sheet)" as illumination light of this volume hologram formation layer Although the image> appears, even if it receives “light reflected from this volume hologram forming layer” by the illumination light (observed from the illumination light side, the illumination light is reflected by the hologram sheet. ] Means that no hologram reproduction image <reflection hologram reproduction image> appears.

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。もしくは、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。   Further, in which part a power supply terminal (an anode terminal and a cathode terminal that can reproduce a hologram. A plurality of power supply terminals can be provided, or a dummy terminal can be provided to improve forgery prevention). It can be made difficult to discriminate and can be used for authenticity determination by providing only those who can know the structure to be able to reproduce the hologram. Or, only those who know the wavelength of the emitted light can predict the color tone of the hologram reproduction image, and can look through the separately prepared “bandpass filter” adjusted to the reproduction wavelength and pass through the “bandpass filter”. Only the hologram (meaning that the hologram reproduction image has a wavelength that can pass through this filter) can be determined to be authentic.

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。   In addition, the angle (diffractive angle; meaning the direction toward this filter) that passes through this “bandpass filter” also depends on the emission wavelength, and only those who can know the “value” can obtain the predetermined value. Judgment can be made by angle.

さらに、薄膜で形成されたエレクトロルミネッセンス素子を複数含めることにより(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。   Furthermore, by including a plurality of electroluminescent elements formed of a thin film (meaning including a plurality of elements having different emission wavelengths), this reproduced image appears in different colors at a plurality of angles. Further, it can be made more excellent in terms of authenticity determination.

もちろん、エレクトロルミネッセンス素子は、その印加する電圧によっても、発光スペクトルが大きく異なり(印加電圧依存性があるという意味。)、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。   Of course, the electroluminescence device has a light emission spectrum that varies greatly depending on the voltage applied (meaning that it has an applied voltage dependency), and also has an emission characteristic unique to each device. Even if a counterfeiter who does not know the voltage (voltage strength, frequency, etc.) tries to produce a hologram sheet that is exactly the same as the genuine product, it can be said that it is physically impossible.

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。   Specifically, the structure of the organic electroluminescence element has a single layer structure in which an organic thin film serving as a light emitting layer is sandwiched between a cathode and an anode, or a structure having a hole transport layer between the anode and the light emitting layer. , Having an electron transport layer between the cathode and the light-emitting layer, having a light-emitting layer portion having a three-layer structure of an electron transport layer, a light-emitting layer, and a hole transport layer, and having a multilayered structure as necessary A thing etc. can be used.

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。   The layers sandwiched between these anodes and cathodes are all composed of an organic thin film (solid), and the thickness of each layer is 10 to 100 nm.

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表面の平面性劣化を避けるため、100nm以下とする。   If the thickness is less than 10 nm, the function of each layer cannot be sufficiently exerted, and if the thickness is 100 nm, it is sufficient to achieve the function of each layer. The following.

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。   The light-emitting layer is a two-component system of a main material (host material) and an impurity material (dopant material: added for improving functions such as emission intensity improvement). 30% addition is uniformly dispersed in the main material.

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。   If it is less than 0.1%, the luminescent property is insufficient, and if it exceeds 30%, the impurity property (existence as a singular point) is weakened and the luminescent property starts to decrease.

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。   For the anode, a transparent conductive thin film called ITO thin film (indium / tin oxide thin film), tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc-doped tin oxide, fluorine-doped oxidation, which is both transparent and conductive Examples thereof include metal oxides such as tin and zinc oxide, multilayer structures in which a thin film of silver is sandwiched between high refractive index layers, and conjugated polymers such as polyaniline and polypyrrole.

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。   As a forming method, a thin film forming method, that is, a sputtering method, a vacuum evaporation method, or the like is used to form a film with a thickness of 50 to 500 nm. From the above consideration, the surface resistance value of the transparent conductive thin film is set to 0.001Ω / □ to 0.1Ω / □.

形成方法として、印刷法等も用いることが可能であるが、体積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(さらには、その表面を『光学的な鏡面』とするため。)、上記した薄膜形成方法が望ましい。   Although a printing method or the like can be used as a forming method, the film thickness of this layer needs to be thin and uniform with high accuracy so as not to cause unnecessary unevenness in the volume hologram reproduction image. (Furthermore, in order to make the surface an “optical mirror surface”), the above-described thin film forming method is desirable.

以上を配慮して、その膜厚さは、50nm〜500nmとする。   Considering the above, the film thickness is 50 nm to 500 nm.

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、その表面(界面)に不要なムラを生じ易くなる。
On the cathode, a metal thin film such as aluminum, gold, silver, platinum, copper, iron, silver / magnesium alloy, graphite, or the like is formed with a thickness of 50 to 500 nm.
If the thickness is less than 50 nm, the conductivity is insufficient, and if it exceeds 500 nm, unnecessary unevenness tends to occur on the surface (interface).

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、体積ホログラム再生像に不要なムラを生じ易くなる。   Furthermore, the transparent substrate is deteriorated by the heating load at the time of forming the thin film, and as a result, unnecessary unevenness is easily generated in the volume hologram reproduction image.

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。   Since the metal thin film has high reflectivity, it has the effect of improving the efficiency of electroluminescence emission. Needless to say, the metal thin film may be provided with a dot-like hole to add transparency, or a transparent conductive thin film may be formed in the same manner as the anode instead of the metal thin film.

発光層である有機薄膜には、低分子系と高分子系とを用いることができる。   For the organic thin film which is a light emitting layer, a low molecular weight type and a high molecular weight type can be used.

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。
For low molecular weight systems, TPAC (1,1-bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane), TPD (N, N′-diphenyl-N) are used as hole transport materials. N′-di (m-tolyl) benzidine), CuPc (phthalocyanine copper), α-NPD (4,4′-bis [phenyl (1-naphthyl) amino] -1,1 ′ biphenyl, etc.
As an electron transport material, BND (2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole), PBD (2- (tertiary-butylphenyl) -5- (4-biphenyl) -1 , 3,4-oxadiazole), Butyl-PBD (2-biphenyl-5- (para-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole), TAZ (1-phenyl-2-biphenyl- 5-para-tert-butylphenyl-1,3,4-triazole), Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum), Beq 2 (bis (8-hydroxy-quinolino) beryllium), Zn (BOZ) 2 (zinc-bis-benzoxazole), Zn (BTZ) 2 (zinc-bis-benzothiazole), Eu (DBM) 3 (Phen) (tris (1,3-di Nenyl-1,3-propanediono) (monophenanthroline) europium (III), etc. As a light emitting layer material, ZnPBO (bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc), etc. As a doping dye material, Coumarin 6 (3- (2-Benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin, QN- (N, N′-dimethylquinacridone), Nile red, beryllenlabrene, TBP (1,1,4,4-tetraphenyl-1,3-butadiene) quinacridone Etc., 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (4-dimethylaminostyryl) -4H-pyran, 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl) ) -1,2,4-triazole, 4,4′-bis (9-carbazolyl) biphenyl, etc. Can be used.

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。   These low molecular weight materials can be provided by a thin film forming method such as a vacuum deposition method or a CVD method (chemical vapor deposition method).

高分子系には、発光層材料として、PPV(ポリパラフェニレンビニレン)系、PAT(ポリチオフェン)系、PF(ポリフルオレン)系、PPP系(ポリパラフェニレン)等、
正孔層材料として、PEDOT(ポリ-3,4-エチレンジオキシチオフェン)+PSS(ポリスチレンスルホン酸:ドーパント)共重合体、PEDOT+PVS(ポリビニルスルホン酸)共重合体、ポリアニリン+PSS共重合体、ポリピロール+PSS共重合体等、を用いることができる。
In the polymer system, as the light emitting layer material, PPV (polyparaphenylene vinylene) system, PAT (polythiophene) system, PF (polyfluorene) system, PPP system (polyparaphenylene), etc.
PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene) + PSS (polystyrene sulfonic acid: dopant) copolymer, PEDOT + PVS (polyvinyl sulfonic acid) copolymer, polyaniline + PSS copolymer, polypyrrole as hole layer materials + PSS copolymer or the like can be used.

これらの高分子系材料は、各種のコーティング法や、印刷法により設けることができる。印加直流電圧は、1〜10Vである。   These polymer materials can be provided by various coating methods and printing methods. The applied DC voltage is 1 to 10V.

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。   The structure of the inorganic electroluminescence element is a basic structure in which a transparent electrode, an insulating layer, a light emitting layer, and a back electrode are laminated, and light emission comes out of a phosphor film that is a light emitting layer. In the case of a thin film type, a phosphor is a mixture of a dielectric base material with a small amount of an additive impurity that becomes a luminescent center, and when it receives energy, it moves to the outer shell orbit of the luminescent center substance or higher order. When excited (excited) electrons of the emission center substance return to the original order (transition), light emission occurs.

発光層である蛍光体の膜を、絶縁層である誘電体で挟み込み、その両端に電極を配した構造は、コンデンサを3個直列に接続した回路と考えることができ、ここに、交流電圧をかけると、誘電体と蛍光体の中で分極が生じ、印加電圧を上げ、蛍光体の膜にかかる電界が、100MV/m以上となると、発光中心が電界で加速された電子等の衝突のエネルギーを受け取り、励起されるようになる。   A structure in which a phosphor film as a light emitting layer is sandwiched between dielectrics as insulating layers and electrodes are arranged at both ends thereof can be considered as a circuit in which three capacitors are connected in series. When applied, polarization occurs in the dielectric and the phosphor, the applied voltage is increased, and when the electric field applied to the phosphor film becomes 100 MV / m or more, the energy of collision of electrons etc. whose emission center is accelerated by the electric field. To become excited.

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BaAL24(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。 As the light-emitting layer, ZnS or SrS or other group II sulfide is used as the base material, Mn or rare earth is added to the light emission center, and BaAL 2 S 4 (barium / aluminum composite sulfide) is used as the base material. A material in which Eu is added to the material is used.

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。   The light emitting layer is selected from the group consisting of at least one element selected from the group consisting of Group 2 elements and Group 16 elements of the Periodic Table and / or Group 13 elements and Group 15 elements of the Periodic Table. A semiconductor containing at least one kind of element can be preferably used.

そのキャリア密度は、1017/cm3以下であることが好ましい。 The carrier density is preferably 10 17 / cm 3 or less.

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。   Specific examples of the material forming the light emitting layer include CdS, CdSe, CdTe, ZnSe, ZnTe, CaS, MgS, GaP, GaAs, GaN, InP, InAs, and mixed crystals thereof. CaS or the like can be preferably used.

さらに、BaAl24、CaGa24、Ga23、Zn2SiO4、Zn2GaO4、ZnGa24,ZnGeO3,ZnGeO4,ZnAl24,CaGa24,CaGeO3,Ca2Ge27,CaO,Ga23,GeO2,SrAl24,SrGa24,SrP27,MgGa24,Mg2GeO4,MgGeO3,BaAl24,Ga2Ge27,BeGa24,Y2SiO5,Y2GeO5,Y2Ge27,Y4GeO8,Y23、Y22S,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。 Furthermore, BaAl 2 S 4, CaGa 2 S 4, Ga 2 O 3, Zn 2 SiO 4, Zn 2 GaO 4, ZnGa 2 O 4, ZnGeO 3, ZnGeO 4, ZnAl 2 O 4, CaGa 2 O 4, CaGeO 3 , Ca 2 Ge 2 O 7 , CaO, Ga 2 O 3 , GeO 2 , SrAl 2 O 4 , SrGa 2 O 4 , SrP 2 O 7 , MgGa 2 O 4 , Mg 2 GeO 4 , MgGeO 3 , BaAl 2 O 4 , Ga 2 Ge 2 O 7 , BeGa 2 O 4 , Y 2 SiO 5 , Y 2 GeO 5 , Y 2 Ge 2 O 7 , Y 4 GeO 8 , Y 2 O 3 , Y 2 O 2 S, SnO 2 and the like It is possible to use a mixed crystal of

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。   The carrier density and the like can be obtained by a generally used Hall effect measurement method or the like.

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。 As the dielectric film that is an insulating layer, a metal oxide or a nitride is used. Perovskite-based oxides such as BaTiO 3 have a high dielectric constant and are preferable.

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。   As elements that can be included in the oxide, Group 2, Group 9, Group 9, Group 12 (former 2B (former IIb group)), Group 13 (former 3B (former III)) of the periodic table, Group 14 (former group 4B (former group IV)), group 15 and group 16 elements are preferred, and at least one element selected from the group consisting of group 12, group 13 and group 14 elements is used. More preferably. Specifically, Ga, In, Sn, Zn, Al, Sc, Y, La, Si, Ge, Mg, Ca, Sr, Rh, Ir and the like can be mentioned, and more preferably Ga, In, Sn, Zn, Si, Ge, etc. In addition to these elements, the transparent semiconductor can preferably contain chalcogenides such as S, Se, and Te, Cu, Ag, and the like.

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、表面(界面)の不要なムラや、体積ホログラム再生像に不要なムラを生じさせないためには、2μmが限界である。   The layer thickness of the insulating layer and the light emitting layer is 0.1 μm to 2 μm. Of course, when the thickness exceeds 2 μm and is about 10 μm, the light emission performance can be further improved. However, in order not to cause unnecessary unevenness of the surface (interface) and unnecessary unevenness in the reproduced volume hologram image. Is 2 μm.

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。   The transparent electrode and the back electrode are preferably made of ITO or a metal thin film, as in the case of the organic electroluminescence element.

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。   The phosphor films of different emission colors can be arranged in parallel to make a multicolor, but a color conversion material (coumarin system: coumarin 6, rhodamine system: rhodamine) is formed on a single color phosphor film with high luminance. 6G, a mixture of fluorescent dyes such as rhodamine B, and a mixture of two or more kinds of fluorescent dyes having a benzo-α-bilon skeleton absorb light with a wavelength of 350 nm to 600 nm and emit light in the visible region with a wavelength of 600 nm or more. It is also preferable to make multiple colors by superimposing light having a light emission.

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。   As the applied voltage, an AC power source of 100 V · 50 to 1000 Hz or the like can be used.

次に、ホログラフィの原理について説明する。   Next, the principle of holography will be described.

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(フォトポリマー等。)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。
If the object is illuminated with coherent light and the light diffracted from the object illuminates the recording medium (photopolymer, etc.), the object wave is diffracted from the object and reaches the recording surface.
F (x, y) = A (x, y) EXP [φ (x, y)]
It is expressed. here,
A (x, y) is the amplitude distribution of the object wave,
φ (x, y) is a phase distribution.

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。
At this time, the intensity distribution of the light wave reaching the recording medium is recorded on the recording medium. Its intensity distribution is
I (x, y) = | F (x, y) | 2 = A 2 (x, y) (1)
Thus, the phase distribution is not recorded.

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。
Here, when an object wave and a coherent light wave (referred to as a reference wave) are superimposed, the intensity distribution of the recorded light wave is
I (x, y) = | F (x, y) + R (x, y) | 2
= | F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2
+ F (x, y) R * (x, y) + F * (x, y) R (x, y) (2)
It becomes. (* Represents a complex conjugate term.)
However, if the reference light is a plane wave incident on the recording surface at an angle θ,
R (x, y) = r (x, y) EXP (2πiαx) (3)
Write,
α = SIN (θ) / λ (4)
It is. In the first and second terms of (2), the phase information is missing for both the intensity of the object wave and the intensity of the reference wave. The third term and the fourth term are interference terms. F (x, y) R * (x, y) =
A (x, y) r (x, y) EXP [i [φ (x, y) -2παx]] (5)
F * (x, y) R (x, y) =
A (x, y) r (x, y) EXP [-i [[phi] (x, y) -2 [pi] [alpha] x]] (6)
The phase term φ (x, y) of the object remains.

(5)、(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) and (6) are complex conjugates of each other, and the third term in (4.2) includes the complex amplitude distribution of the object.

(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。
Substituting (5) and (6) into (2),
I (x, y) = | F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2
+ 2A (x, y) r (x, y) COS [2παx−φ (x, y)] (7)
It becomes. It can be seen that the object wave and the reference wave interfere to form an interference fringe.

このように、物体波に参照波を重ね合わせて干渉記録し、 物体の位相情報を欠落させずに記録する方法がホログラフィである。(7)を記録したものが「ホログラム」と呼ばれる。ホログラムの振幅透過率もしくは振幅反射率が、記録した強度分布 I(x,y)
比例し、
T(x,y)=τI(x,y) (8)
とかけるとする。このホログラムに、記録したときに用いた参照波を所定の角度であてると、ホログラムを透過もしくは反射してきた波面は、
T(x,y)R(x,y)=τ(|F(x,y)|2+|R(x,y)|2
+τF(x,y)|R(x,y)|2
+τF*(x,y)R2(x,y) (9)
とあらわすことが出来る.この第2項は
τF(x,y)|R(x,y)|2
τA(x,y)r2(x,y)EXP[iφ(x,y)]] (10)
第3項は、
τF*(x,y)R2(x,y)=
τA(x,y)r2(x,y)EXP[−iφ(x,y)+2πiα] (11)
とかける。
In this way, holography is a method in which a reference wave is superimposed on an object wave and interference recording is performed, and the phase information of the object is recorded without being lost. A recording of (7) is called a “hologram”. The intensity transmission or amplitude reflectance of the hologram is the recorded intensity distribution I (x, y)
Proportional,
T (x, y) = τI (x, y) (8)
Let's call it. When the reference wave used when recording on this hologram is at a predetermined angle, the wavefront transmitted or reflected by the hologram is
T (x, y) R (x, y) = τ (| F (x, y) | 2 + | R (x, y) | 2 )
+ ΤF (x, y) | R (x, y) | 2
+ ΤF * (x, y) R 2 (x, y) (9)
Can be expressed. This second term is τF (x, y) | R (x, y) | 2 =
τA (x, y) r 2 (x, y) EXP [iφ (x, y)]] (10)
The third term is
τF * (x, y) R 2 (x, y) =
τA (x, y) r 2 (x, y) EXP [−iφ (x, y) + 2πiα] (11)
Call it.

このことから、(9)の第1項は、照明光と同じ方向にホログラムを突き抜ける光束もしくは正反射する光束であり、第2項は、(10)より、物体光に比例した振幅を持つ光波であることがわかり、第3項は、(11)より、物体波と共役な位相分布を持ち、2θの方向に伝播する光波であることがわかる。   Therefore, the first term of (9) is a light beam penetrating the hologram in the same direction as the illumination light or a specularly reflected light beam, and the second term is a light wave having an amplitude proportional to the object light from (10). From (11), it can be seen that the third term is a light wave having a phase distribution conjugate with the object wave and propagating in the direction of 2θ.

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。   In this way, the complex amplitude distribution can be recorded and reproduced using the holographic technique.

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、「シート状薄膜光源層」からの「光」が、その「参照波」の「役割」を果たすこととなる(参照波とは、『同一』とならない場合においても、その『位置づけ』は同じという意味。)。   In the case of the present invention, the amplitude transmittance or reflectance of the hologram is proportional to the recorded intensity distribution and is expressed by the equation (8), but the reference wave used when recording on this hologram. The “light” from the “sheet-like thin film light source layer” plays the “role” of the “reference wave” (if the reference wave is not “same”) The meaning of "positioning" is the same.)

そして、この「光」に、(8)の T(x,y)を掛けたものが、ホログラム再生像となる。すなわち、(9)のR(x,y)が、この「光」に置き換わり、それに従った(10)や(11)が出現する。   Then, the “light” multiplied by T (x, y) in (8) becomes a hologram reproduction image. That is, R (x, y) in (9) is replaced with this “light”, and (10) and (11) appear accordingly.

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る場合が最も良好であるが、例え、その原理によらずとも、その「光」に、既にホログラムに記録されている位相項が付与されて進むものである。   Therefore, the case of the conventional hologram reproduction principle of adding the phase term recorded in the hologram to the “reference light” is the best, but even if it is not based on the principle, the “light” already has a hologram. The phase term recorded in is added and proceeds.

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。   The conventional hologram reproduction principle will be described in a simplified manner with respect to the transmission type. When the parallel light as the reference light is applied to the hologram, the parallel light is shielded at the shielding portion, and the parallel light is transmitted only from the transmission portion. Diffraction occurs at the boundary between the transmission part and the shielding part, receives the phase term of the object, and the entire component transmitted through the hologram is superimposed, which becomes the hologram reproduction light and reaches the observer's eyes.

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、体積ホログラム形成層の極めて近傍(数μm〜数十μm。)に設けられた、「シート状薄膜光源層」からの、いわば「平面発光面」での発光が、その極めて近傍にある「体積ホログラム形成層」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、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。   In the case of the present invention, there is no parallel light as the reference light described above, and from the “sheet-like thin film light source layer” provided very close to the volume hologram forming layer (several μm to several tens μm), In other words, the light emitted from the “planar light-emitting surface” illuminates and passes through the “volume hologram forming layer” that is very close to it, so that the transmitted light retains the phase term of the object and interferes with the transmitted light. Due to the phenomenon, hologram reproduction is performed.

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、少なくとも、離間した距離からの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。もちろん、「体積ホログラムフィルター層」を導入することで、その干渉性は大幅に高まり、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のホログラム再生に近づくこととなる。   The interference effect between radiated light (or passing light) that does not have complete temporal and spatial coherence does not cause sufficient interference like laser light, but at least low-coherent light from a distance apart The hologram reproduction is performed at the same level as when the hologram is illuminated by the above. Of course, by introducing the “volume hologram filter layer”, the coherence is greatly enhanced, and the hologram reproduction approaches the same level as when the hologram is illuminated with coherent light.

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し難いため。)、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(CGH)等により形成したものが精密であり、好適である。   Since the reproduction is based on the principle as described above, the reference light at the time of hologram photographing is preferably parallel light (because it is difficult to reproduce complicated reference light), or “hologram represented by a diffraction grating” ( The diffraction grating is preferably both object light and reference light.) The diffraction grating formed by a computer generated hologram (CGH) or the like is precise and suitable.

さらに、上記の理由から、ホログラム再生像をより鮮明にするためには、放射光に対して、時間的若しくは空間的なコヒーレンス性に関する特性を付与(付加)することが好ましく、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。   Furthermore, for the above reason, in order to make the hologram reproduction image clearer, it is preferable to add (add) characteristics regarding temporal or spatial coherence to the emitted light. The thickness of the light emitting part (distance in the radial direction) is made thin, the “variation” in the thickness direction of the light emitting point is made small, the light emitting layer and other layers are uniform (the layer thickness is uniform, the uniform) It is desirable to reduce the “dispersion” of the emission spectrum and the “width” of the emission spectrum by eliminating dispersion in the layer such as dispersion and uniform composition.

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(参照光の波長。)」や、回折格子等を形成する際に想定する回折光の「主波長(照明光として想定した波長。)」と、エレクトロルミネッセンス素子からの発光波長を同一、乃至は、ほぼ同一(その差を数nm〜10nmとする。)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。   In addition, “main wavelength (wavelength of reference light)” of light used when optically recording a hologram, and “main wavelength (assumed as illumination light) of diffracted light assumed when forming a diffraction grating, etc. And the emission wavelength from the electroluminescence element are the same or substantially the same (the difference is several nm to 10 nm), whereby a clearer hologram reproduction image can be obtained.

もちろん、偽造防止性を高めるために、敢えて、発光する波長をホログラム記録時の波長と異ならせることも好適である。その場合は、再生波長が異なることによる、ホログラム再生像の変形や、回折角度の変化を理論的に予想し、あらかじめ確認しておくことが必須となる。   Of course, in order to improve the anti-counterfeiting property, it is also preferable that the wavelength of light emission is different from the wavelength at the time of hologram recording. In that case, it is necessary to theoretically predict and confirm beforehand the deformation of the hologram reproduction image and the change in the diffraction angle due to the different reproduction wavelengths.

さらに、エレクトロルミネッセンス素子形成領域の部分的なばらつき、すなわち、形成場所による発光波長や、発光強度のばらつきは、ホログラム再生像の品質を劣化させるため、発光層の均一性は重要となる。   Furthermore, partial variations in the electroluminescent element formation region, that is, variations in emission wavelength and emission intensity depending on the formation location deteriorate the quality of the hologram reproduction image, so the uniformity of the light emitting layer is important.

少なくとも、発光波長のピーク値の部分的なばらつき(ある1mm径のスポット領域と、それに隣接する1mm径のスポット領域との差など。)や半値幅のばらつきは、30nm以内、発光強度ばらつきは10%以内であることが好適である。発光波長のピーク値や、半値幅のバラツキが30nmを超えると、ホログラム再生像の再生位置のばらつきが発生し、ホログラム再生像がボケて不鮮明となる。また、発光強度のばらつきが10%を超えると、光の干渉にもばらつきが発生し、結果的に不鮮明な再生となる。   At least the partial variation of the peak value of the emission wavelength (difference between a certain 1 mm diameter spot region and the adjacent spot region of 1 mm diameter) and the half value width variation are within 30 nm, and the emission intensity variation is 10 % Is preferable. When the peak value of the emission wavelength and the variation of the half-value width exceed 30 nm, the reproduction position of the hologram reproduction image varies, and the hologram reproduction image is blurred and unclear. Further, if the variation in emission intensity exceeds 10%, variation in light interference also occurs, resulting in unclear reproduction.

また、エレクトロルミネッセンス素子を多数の微細なスポット(例えば、網点状等)として、離散させて設けた場合(発光層のみを網点状とする等、素子全体を離散的に設けても良いし、単層乃至は複数の層のみを離散的に設けても良い。)には、発光量が減少し、全体的な明るさは低下するものの、個々のスポットに隣接する領域から発光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。   In addition, when the electroluminescent element is provided as a large number of fine spots (for example, halftone dots) discretely (such as only the light emitting layer is halftone dots, the entire element may be provided discretely. In this case, only a single layer or a plurality of layers may be provided in a discrete manner.) Although the amount of light emission is reduced and the overall brightness is reduced, the light emitted from the areas adjacent to the individual spots is reduced. Therefore, the sharpness of the hologram reproduction image is increased, which is preferable.

但し、このスポットの大きさや、発光層等の厚さが、体積ホログラム形成層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。   However, when the size of the spot and the thickness of the light emitting layer, etc. are discretely formed on the hologram surface regardless of the volume hologram forming layer, the size distribution or the thickness distribution The resulting fluorescence emission intensity distribution may cause unnecessary interference with the light for reproducing the hologram in some cases, or may disturb the desired interference and blur the hologram reproduction image.

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、シート状薄膜EL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。   In order to eliminate this factor, even when the light emitting layer is formed continuously or discretely, the light emitting layer is formed with a uniform thickness and a uniform distribution. It is necessary to make the hologram reproduction image clear from any region of the EL layer so as to emit light of the same intensity.

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(『シート状薄膜光源層』を発光させた時のみ。)、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。   In the hologram sheet of the present invention, the hologram reproduction image cannot be recognized very much under indoor illumination light or natural light illumination, and only when a voltage is applied (only when the “sheet-like thin film light source layer” emits light), suddenly. A hologram reproduction image appears, and the hologram reproduction image is observed as if it is floating in a place where there is no illumination light.

但し、陰極の金属層が高い反射性を有しているため(あくまで、『例示の一つとして』考慮した場合という意味。)、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、陰極にも透明性を付与して、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。   However, since the metal layer of the cathode has high reflectivity (meaning that it is considered “as an example” only), the reflected light like a mirror can be visually recognized by the reflection of this layer. Become. Therefore, it is also possible to give transparency to the cathode so that the presence of the hologram cannot be recognized at all under indoor illumination light or natural light illumination. It contributes to the improvement.

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、「レーザー光」で再生した体積ホログラムの再生像より光の強度が微弱(結像が弱いという意味。)であって、且つ、より不鮮明(同左。)となっている。   Although the hologram reproduction image of the hologram sheet of the present invention includes the phase of a spatial hologram, the temporal and spatial coherency between the emitted lights is small. The intensity of the light is weaker (meaning that the image is weaker) than the reconstructed image of the volume hologram reproduced with “light”, and it is more unclear (same as on the left).

もちろん、いわゆる「ビーム形状」の回折光を観察するのみ(適宜な受光素子で受光する等。)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も好適である。   Of course, if only observing the so-called “beam-shaped” diffracted light (receiving light with an appropriate light-receiving element, etc.), it is easy to check the color tone and the diffraction direction, and it is still possible to determine the authenticity as it is. However, in order to enable the observer to recognize the weak and unclear hologram reproduction image and accurately determine its presence, the luminous performance of the illuminant is improved and the diffraction angle is increased to increase the wavelength. -Strengthen the diffraction angle dependency, increase the difference between the angle of the 0th-order diffracted light and the diffraction angle of light emission, and further reduce the thickness of the light-emitting layer to suppress variations in the thickness direction of the light-emitting layer and make it uniform. Is also suitable.

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。 Furthermore, in order to express temporal coherence more strongly, it is also preferable that the voltage is applied in a pulsed manner and the time interval between the pulses is set at 10 −7 sec or more, which is the emission time of fluorescence or the like. It is. As a result, one fluorescent light emitting surface generated by one applied pulse does not cause a disturbance phenomenon with the fluorescent light emitting surface generated by the next applied pulse, and one fluorescent light emitting surface expressed by one pulse. Due to the holographic interference phenomenon caused by the above, a clear hologram reproduction image can be observed. Of course, even if a voltage application method (level that can be manually applied) that is simply turned on and off in units of seconds is used, the observer seems to emit light continuously. Even if it is a simple means, when it confirms visually, the above-mentioned effect can fully be acquired.

本発明のホログラムシートにおいては、「シート状薄膜発光層」の表面から体積ホログラム形成層の体積ホログラム形成層面までの距離を極力大きくすることで、「シート状薄膜発光層」の中の一つの発光点から発する「指向性を帯びた光の波」が、体積ホログラム形成層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、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。   In the hologram sheet of the present invention, by increasing the distance from the surface of the “sheet-like thin film light emitting layer” to the volume hologram forming layer surface of the volume hologram forming layer as much as possible, one light emission in the “sheet thin film light emitting layer” “Directive wave of light” emitted from a point can illuminate a relatively large area of the volume hologram forming layer (meaning that the same wavefront illuminates many irregularities). Thus, a clearer hologram reproduction image can be obtained.

以上のことから、シート状薄膜EL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、体積ホログラム形成層の凹凸の深さや、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。   From the above, it is preferable that the thickness of the sheet-like thin film EL layer, that is, the thickness of the entire element is thin, and the depth of the unevenness of the volume hologram forming layer and the size of the pitch are suitable. The same level is desirable, and it is preferably 0.01 μm to 2.0 μm.

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。   If the thickness is 0.01 μm, that is, less than 10 nm, the performance as an element is insufficient, and if it exceeds 2.0 μm, it becomes difficult to obtain a clear hologram reproduction image.

本発明のホログラムシートによれば、
シート基材の一方の面に、「シート状薄膜光源層」、及び、「体積ホログラム形成層」、または、「シート状薄膜光源層」、「体積ホログラムフィルター層」、及び、「体積ホログラム形成層」が、この順序で設けられて、「シート状薄膜光源層」が所定の波長で発光したとき、その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及びこのホログラムシートをカード基材に埋め込んだホログラム付きカードを提供することができる。
According to the hologram sheet of the present invention,
On one surface of the sheet substrate, a “sheet-shaped thin film light source layer” and a “volume hologram forming layer”, or a “sheet-shaped thin film light source layer”, a “volume hologram filter layer”, and a “volume hologram forming layer” ”Are provided in this order, and when the“ sheet-like thin film light source layer ”emits light at a predetermined wavelength, a hologram sheet that can visually recognize a hologram that emits light at the predetermined wavelength, and the hologram sheet as a card substrate A card with an embedded hologram can be provided.

そして、シート状薄膜光源層で発光した光そのものが、「指向性を帯びた光」となって「体積ホログラム形成層」を通過し、再生する透過型の体積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。   Then, the light itself emitted from the sheet-like thin film light source layer becomes “directional light” and passes through the “volume hologram forming layer”, so that the reproduced volume hologram reproduction image to be reproduced becomes clearer. A sheet can be provided to provide a novel decorative property and an anti-counterfeit property to which the sheet is applied.

特には、カード基材として、電池内臓型ICカード基材を用い、しかも、そのIC駆動用電池が、前記ホログラムシートの発光用電源をも兼ねることで、その意匠性や偽造防止性を一層高めたホログラム付きカードを提供することができる。   In particular, an IC card substrate with a built-in battery is used as a card substrate, and the IC driving battery also serves as a power source for light emission of the hologram sheet, thereby further improving its design and anti-counterfeiting properties. A card with a hologram can be provided.

は、ジャブロンスキー図である。Is a Jablonsky diagram. 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。These are sectional drawings of hologram sheet A showing one example of the present invention.

(『シート状薄膜光源層』の代表例である『シート状薄膜EL層3(1層で表わ している。)』が、『シート基材』としての『透明基材1』上に、『平板状』 に設けられている例である。)
は、本発明の他の一実施例を示すホログラムシートA´の断面図である。
(A representative example of the “sheet-like thin film light source layer” is “sheet-like thin film EL layer 3 (represented by one layer)” on “transparent substrate 1” as “sheet substrate”. (This is an example of “flat plate”.)
These are sectional drawings of hologram sheet A 'which shows other examples of the present invention.

(図2の構成に、さらに、『体積ホログラムフィルター層VHF』が設けられて 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。
(This is an example in which a “volume hologram filter layer VHF” is further provided in the configuration of FIG. 2.)
Is a process for determining an embodiment of the present invention.

(観察状態を示した図。照明光4は、室内照明光等の可視光線。照明光4の照明 による『ホログラム再生像5』は、視認できない。所定の電極から所定の『電 圧を印加した状態6』とすると、『緑色の透過型体積ホログラム再生像7(発 光による再生像)』が出現する。)
は、本発明のホログラムシートAをカード基材C0に埋め込み、ホログラムシー トAの露出面が、カード基材C0の表面と面一とした、ホログラム付きカードC 1の図である。ここで、ホログラムシートA(『ホログラムシートA』そのもの の表示はせず、『ホログラムシートA』を構成する層を個々に表示してある。) を、カード基材C0の所定の位置に、カード基材C0の表面とホログラムシート Aの最表面(『体積ホログラム形成層2』の露出面)が「面一」となるように埋 め込んでいる。 は、本発明のホログラムシートAをカード基材IC0(電池内臓型ICカード基 材。)に埋め込んである、ホログラム付きカードC2の図である。ここで、カー ド基材IC0は、接触式ICカードであって、その構成を詳細に図示している。 また、ホログラムシートAは、そのカード基材IC0に埋め込まれると同時に、 セキュアマイコンIC1駆動用の内蔵電池IC2(IC駆動用電池。『ホログラ ムシート発光用電源』をも兼ねている。)から、発光用の電力を供給されており (リード線を表示。)、且つ、ホログラムシートAの露出面が、カード基材IC 0の表面と「面一」となっている(この『面一』の状態は図示せず。)。
(A diagram showing an observation state. Illumination light 4 is visible light such as room illumination light. “Hologram reproduction image 5” by illumination of illumination light 4 is not visible. A predetermined “voltage is applied from a predetermined electrode”. If it is in state 6, “green transmission volume hologram reproduction image 7 (reproduction image by light emission)” appears.)
FIG. 2 is a diagram of a card C1 with a hologram in which the hologram sheet A of the present invention is embedded in a card substrate C0 and the exposed surface of the hologram sheet A is flush with the surface of the card substrate C0. Here, the hologram sheet A (the “hologram sheet A” itself is not displayed but the layers constituting the “hologram sheet A” are individually displayed) is placed on the card base C0 at a predetermined position. The surface of the substrate C0 and the outermost surface of the hologram sheet A (exposed surface of the “volume hologram forming layer 2”) are embedded so as to be “level”. These are figures of the card | curd with a hologram C2 which embedded the hologram sheet A of this invention in card | curd base material IC0 (battery built-in type | mold IC card base material). Here, the card substrate IC0 is a contact IC card, and its configuration is illustrated in detail. The hologram sheet A is embedded in the card substrate IC0 and at the same time, emits light from the built-in battery IC2 for driving the secure microcomputer IC1 (IC driving battery, which also serves as a “hologram sheet light source”). (The lead wire is displayed), and the exposed surface of the hologram sheet A is “same” with the surface of the card substrate IC 0 (this “same” state) Is not shown.)

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下の説明においても、「シート状薄膜光源層」として、「シート状薄膜EL層3(『エレクトロルミネッセンス層』とも称す。)」を主として説明するが、他の「光源層」においても同様に適用できるものである。また、「シート基材」として、「透明基材1」につき、詳述する。
(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、もしくは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、及び、図3参照。)
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。
In the following description, the “sheet-like thin film EL layer 3 (also referred to as“ electroluminescence layer ”)” will be mainly described as the “sheet-like thin film light source layer”, but the same applies to other “light source layers” as well. It can be done. Further, “transparent substrate 1” will be described in detail as “sheet substrate”.
(Transparent substrate)
The transparent substrate 1 used in the present invention can be reduced in thickness, and has a mechanical strength and a solvent resistance and a heat resistance that can withstand the processing when manufacturing the hologram sheet A or A ′. What has is preferable. Since it depends on the purpose of use, it is not limited, but a film-like or sheet-like plastic is preferable. (See FIG. 2 and FIG. 3.)
For example, various plastic films such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyarylate, triacetyl cellulose (TAC), diacetyl cellulose, and polyethylene / vinyl alcohol can be exemplified. .

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。   Among them, those having resistance to excitation light such as ultraviolet rays, for example, those containing ultraviolet absorbers may be used. Those containing an ultraviolet absorber also have the effect of preventing unscheduled hologram reproduction, although faint due to ultraviolet rays contained in natural light or the like.

透明基材1の厚さは、通常5〜100μmであるが、表面の「光学的鏡面性」を配慮する場合(『光学的鏡面性』を有する『透明基材1』とするという意味。)や、結果として、ホログラム再生像の視認性を向上させるために、5〜50μm、特に5〜25μmとすることが望ましい。
(体積ホログラム形成層、及び、体積ホログラムフィルター層)
本発明のホログラムシートA、または、A´の透明基材1の一方の表面(一部、もしくは、全面)に、シート状薄膜EL層3を設け、そのシート状薄膜EL層3の上(一部、もしくは、全面)に、「体積ホログラム形成層2」を設けて、本発明のホログラムシートAとする、または、「体積ホログラムフィルター層VHF、に重ねて、体積ホログラム形成層2」を設けて、本発明のホログラムシートA´とする、さらには、ホログラムシートA、または、A´を、カード基材C0、もしくは、カード基材IC0に埋め込んで、ホログラム付きカードC1、もしくは、C2とする。(図2、3、5、6参照。)
この際、体積ホログラム形成層2を、透明基材1上のシート状薄膜EL層3の上に設けた後、透過型体積ホログラムを記録する手順(この記録には、ホログラムマスター版からの光学的な複製を含む。)、体積ホログラム形成層2に予め透過型体積ホログラムを記録した後に、シート状薄膜EL層3の上にラミネートする手順、さらには、シート状薄膜EL層3と体積ホログラム形成層2の積層体を、透明基材1上にラミネートする手順等により設けることができる。(手順は図示せず。)
そして、そのシート状薄膜EL層3と、体積ホログラム形成層2との間に、体積ホログラムフィルター層VHFを設ける手順も、上記の種々の手順により設けることができる。
The thickness of the transparent substrate 1 is usually 5 to 100 μm, but when considering the “optical specularity” of the surface (meaning “transparent substrate 1” having “optical specularity”). As a result, in order to improve the visibility of the hologram reproduction image, it is desirable that the thickness be 5 to 50 μm, particularly 5 to 25 μm.
(Volume hologram forming layer and volume hologram filter layer)
A sheet-like thin film EL layer 3 is provided on one surface (part or whole surface) of the hologram sheet A or A ′ transparent substrate 1 of the present invention, and the sheet-like thin film EL layer 3 is placed on the surface (one). Part or the entire surface) is provided with a “volume hologram forming layer 2” to form the hologram sheet A of the present invention, or “a volume hologram forming layer 2 is provided on the volume hologram filter layer VHF”. Further, the hologram sheet A ′ of the present invention is used, and further, the hologram sheet A or A ′ is embedded in the card base material C0 or the card base material IC0 to obtain the card with hologram C1 or C2. (See Figs. 2, 3, 5, 6)
At this time, after the volume hologram forming layer 2 is provided on the sheet-like thin film EL layer 3 on the transparent substrate 1, a procedure for recording a transmission type volume hologram (this recording is performed by optical recording from the hologram master plate). And a procedure of laminating the volume hologram forming layer 2 on the sheet-shaped thin film EL layer 3 and then laminating the sheet-shaped thin film EL layer 3 and the volume hologram forming layer. The laminate of 2 can be provided by a procedure of laminating on the transparent substrate 1. (The procedure is not shown.)
And the procedure which provides the volume hologram filter layer VHF between the sheet-like thin film EL layer 3 and the volume hologram formation layer 2 can also be provided by said various procedures.

そして、「体積ホログラムフィルター層VHF」は、その「使用材料」、「適用する厚さ」、及び、「形成方法(手段)」を、「体積ホログラム形成層2」と「同様」とすることができ、その「体積ホログラムフィルター層VHF」内に、「光学フィルター」機能を持たせるための「光学的な記録」を施す手順も、基本的には、「その『層』を透過する光に『所定の位相差』を付与するために、その『層』内に『屈折率の異なる格子点や格子縞』を設ける」という、「体積ホログラムの記録」の手順と「類似」であって、ただ、その「『参照光と物体光』の『位置づけ』」や、その「『参照光と物体光』の『内容(光の中身という意味。)』」が異なるのみであるため、以下には、代表して、「体積ホログラム形成層2」につき詳述する。従って、この「体積ホログラム形成層2」と同様にして、「体積ホログラムフィルター層VHF」を形成する。   The “volume hologram filter layer VHF” has the “use material”, “applied thickness”, and “formation method (means)” set to “same” as “volume hologram formation layer 2”. The procedure for performing “optical recording” for providing the “optical filter” function in the “volume hologram filter layer VHF” is basically “to the light transmitted through the“ layer ”” In order to give a `` predetermined phase difference '', it is `` similar '' to the procedure of `` recording volume hologram '', `` providing lattice points and lattice stripes with different refractive indexes in the `` layer '' The “positioning” of “reference light and object light” and the “content (meaning the contents of light)” of “reference light and object light” are different. The “volume hologram forming layer 2” will be described in detail. Accordingly, the “volume hologram filter layer VHF” is formed in the same manner as the “volume hologram forming layer 2”.

すなわち、「体積ホログラム形成層2」に、「体積ホログラム再生像を再生する機能と持つ体積ホログラム」を記録する代わりに、体積ホログラム形成層2と同様に設けた「体積ホログラムフィルター層VHF」に、「光学フィルター機能を持つ体積ホログラム」を記録するという意味である。   That is, instead of recording “volume hologram having a function of reproducing a volume hologram reproduction image” in “volume hologram forming layer 2”, “volume hologram filter layer VHF” provided in the same manner as volume hologram forming layer 2 is used. It means to record “volume hologram with optical filter function”.

体積ホログラム形成層2には、各種の透明な材料、または、透明なフィルムが用いられる。   For the volume hologram forming layer 2, various transparent materials or transparent films are used.

すなわち、銀塩写真乳剤、重クロム酸ゼラチン、フォトレジスト、フォトポリマー材料、無機材料からなるフォトリフラクティブ材料、フォトクロミック材料等及び、それらの材料からなるフィルムを用い得る。   That is, a silver salt photographic emulsion, gelatin dichromate, a photoresist, a photopolymer material, a photorefractive material made of an inorganic material, a photochromic material, and a film made of these materials can be used.

銀塩写真乳剤としては、高感度、高解像度が求められ、超微粒子銀塩や、金―カルコゲン増感や、還元増感を施した材料等が用い得る。   Silver salt photographic emulsions are required to have high sensitivity and high resolution, and ultrafine silver salts, gold-chalcogen sensitization, reduction sensitized materials, and the like can be used.

フォトレジストとしては、ポジ型フォトレジストとして、ノボラック−DNQ系、又は、化学増幅型フォトレジスト、ネガ型フォトレジストとして、光架橋型フォトレジスト、又は、光重合型フォトレジスト等を用いることができる。   As the photoresist, a novolak-DNQ-based or chemically amplified photoresist can be used as a positive photoresist, and a photocrosslinked photoresist or a photopolymerizable photoresist can be used as a negative photoresist.

銀塩写真乳剤、或いは、重クロム酸ゼラチンは、処理工程が多く煩雑であるが、固体光重合性材料、すなわち、フォトポリマー材料は、処理工程が1回のみであるため、好適である。   Silver salt photographic emulsion or dichromated gelatin has many processing steps and is complicated, but a solid photopolymerizable material, that is, a photopolymer material, is preferable because the processing step is only once.

これは、1工程で、固体の光重合性フィルムから、安定な高解像度のホログラムを作成することができ、ホログラフ情報をもつコヒーレントな光源に対する1回の露光により、「屈折率変調を固定化した画像」が得られることを意味する。このようにして形成されたホログラムは、光に対するその後の均一な露光によっても破壊されることなく、むしろ定着されまたは強化される。   This makes it possible to create a stable, high-resolution hologram from a solid photopolymerizable film in one step, and “one-time exposure to a coherent light source with holographic information” It means that an “image” is obtained. The hologram formed in this way is fixed or enhanced rather than destroyed by subsequent uniform exposure to light.

フォトポリマー材料は、熱可塑性重合体結合剤、付加重合可能なエチレン系不飽和単量体、及び、不飽和単量体の重合を活性化する光開始剤からなる、屈折率変調を有する光重合性組成物を用いる。   The photopolymer material comprises a thermoplastic polymer binder, an addition-polymerizable ethylenically unsaturated monomer, and a photopolymerization with refractive index modulation comprising a photoinitiator that activates the polymerization of the unsaturated monomer. Sex composition is used.

熱可塑性重合体結合剤は、溶媒可溶性の熱可塑性重合体であり、単独で、又は、組合せて使用する。具体的には、
〔アクリレート及びアルファーアルキルアクリレートエステル、例えば、ポリメタクリル酸メチル及びポリメタクリル酸エチル、〕、〔ポリビニルエステル、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸/アクリル酸ビニル、ポリ酢酸/メタクリル酸ビニル及び加水分解型ポリ酢酸ビニル;エチレン/酢酸ビニル共重合体〕、飽和及び不飽和ポリウレタン、ブタジェン及びイソプレン重合体及び共重合体、エポキシ化物、例えば、アクリレート又はメタクリレート基を有するエポキシ化物、〔ポリアミド、例えば、N−メトキシメチルポリヘキサメチレンアシツクアミド〕、〔セルロースエステル、例えば、セルロースアセテート、セルロースアセテートサクシネート及びセルロースアセテートブチレート〕、〔セルロースエーテル、例えば、メチルセルロース、並びにエチルセルロース〕、ポリカーボネート等、並びに、〔ポリビニルアセタール、例えば、ポリビニルブチラール及びポリビニルホルマール〕等。
The thermoplastic polymer binder is a solvent-soluble thermoplastic polymer and is used alone or in combination. In particular,
[Acrylates and alpha-alkyl acrylate esters such as polymethyl methacrylate and polyethyl methacrylate,], [polyvinyl esters such as polyvinyl acetate, polyacetic acid / vinyl acrylate, polyacetic acid / vinyl methacrylate and hydrolysable poly Vinyl acetate; ethylene / vinyl acetate copolymer], saturated and unsaturated polyurethanes, butadiene and isoprene polymers and copolymers, epoxides, eg epoxides having acrylate or methacrylate groups, [polyamides, eg N-methoxy Methyl polyhexamethylene acylamide], [cellulose esters such as cellulose acetate, cellulose acetate succinate and cellulose acetate butyrate], [cellulose ether such as methyl Cellulose, and ethyl cellulose], polycarbonates, and, [polyvinyl acetals such as polyvinyl butyral and polyvinyl formal] and the like.

特に好適には、セルロースアセテートラクテート重合体、ポリメタクリル酸メチル、メタクリル酸メチル/メタクリル酸及びメタクリル酸メチル/アクリル酸共重合体を含むアクリル系重合体及びプレポリマー、メタクリル酸メチル/アクリル酸又はメタクリル酸(C2〜C4)アルキル/アクリル酸又はメタクリル酸の3元重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール等、並びに、それらの混合物である。   Particularly preferred are cellulose acetate lactate polymers, polymethyl methacrylate, acrylic polymers and prepolymers including methyl methacrylate / methacrylic acid and methyl methacrylate / acrylic acid copolymers, methyl methacrylate / acrylic acid or methacrylic. Acid (C2-C4) alkyl / acrylic acid or methacrylic acid terpolymers, polyvinyl acetate, polyvinyl acetal, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, and the like, and mixtures thereof.

さらに、ポリスチレン、ポリ(スチレン/アクリロニトリル)、ポリ(スチレン/メタクリル酸メチル)、並びに、ポリビニルペンデル、及び、それらの混合物を含むこともできる。   In addition, polystyrene, poly (styrene / acrylonitrile), poly (styrene / methyl methacrylate), and polyvinyl pendels, and mixtures thereof can also be included.

エチレン系不飽和単量体は、単一の単量体として、又は、組合せて使用することができる単量体として、スチレン、2−クロロスチレン、2−ブロモスチレン、メトキシスチレン、アクリル酸フェニル、アクリル酸p−クロロフェニル、アクリル酸2−フェニルエチル、アクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、フェノールエトキシレートアクリレート、アクリル酸2−(p−クロロフェノキシ)エチル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−(1−ナフチロキシ)エチル、又はジメタクリレート、2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジメタクリレート、ポリオキシエチル−2,2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジメタクリレート、ビスフェノール−Aジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、エトキシル化ヒスフェノール−Aジアクリレート、ビスフェノール−A−ジ(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、ビスフェノール−A−ジ(2−アクリロキシエチル)エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−A−ジ(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、テトラクロロ−ビスフェノール−A−ジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−A−ジ(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、テトラブロモ−ビスフェノール−A−ジ(2−メタクリロキシエチル)エーテル、ジフェノール酸−ジ(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)エーテル、1,4−ベンゼン・フォールジメタクリレート、1,4−ジイソプロペニルベンゼン、ベンゾキノンモノメタクリレート、並びにアクリル酸2−〔β−(N−カルバジル)プロピオニロキシ〕エチル等、を用いることができる。   The ethylenically unsaturated monomer may be styrene, 2-chlorostyrene, 2-bromostyrene, methoxystyrene, phenyl acrylate, as a single monomer or as a monomer that can be used in combination. P-chlorophenyl acrylate, 2-phenylethyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate acrylate, 2- (p-chlorophenoxy) ethyl acrylate, benzyl acrylate, acrylic acid 2- (1-naphthyloxy) ethyl or dimethacrylate, 2,2-di (p-hydroxyphenyl) propane dimethacrylate, polyoxyethyl-2,2-di (p-hydroxyphenyl) propane dimethacrylate, bisphenol-A Di (2-methacryloxyethyl) Ether, ethoxylated hisphenol-A diacrylate, bisphenol-A-di (3-acryloxy-2-hydroxypropyl) ether, bisphenol-A-di (2-acryloxyethyl) ether, tetrachloro-bisphenol-A-di (3-acryloxy-2-hydroxypropyl) ether, tetrachloro-bisphenol-A-di (2-methacryloxyethyl) ether, tetrabromo-bisphenol-A-di (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) ether, tetrabromo- Bisphenol-A-di (2-methacryloxyethyl) ether, diphenolic acid-di (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) ether, 1,4-benzene fold dimethacrylate, 1,4-diisopropenylben Emissions, benzoquinone monomethacrylate, and acrylic acid 2- [beta-(N-Karubajiru) propionyloxy] ethyl and the like, can be used.

この単量体が、置換又は非置換フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、3つまでの芳香族環を有するヘテロ芳香族、塩素、臭素、よりなる群から選択される、1つ又はそれ以上の部分を含有する場合には、これらを含む光重合性組成物は、いわば「単量体配向型系」と称することができる。   One or more moieties wherein the monomer is selected from the group consisting of substituted or unsubstituted phenyl, phenoxy, naphthyl, naphthoxy, heteroaromatic having up to three aromatic rings, chlorine, bromine When it contains, the photopolymerizable composition containing these can be called a “monomer orientation type system”.

この単量体配向型系に好適な単量体は、アクリル酸2−フェノキシエチル、メタクリル酸2−フェノキシエチル、アクリル酸フェノールエトキシレートアクリレート、アクリル酸2−(p−クロロフェノキシ)エチル、アクリル酸p−クロロフェニル、アクリル酸フェニル、アクリル酸2−フェニルエチル、ビスフェノール−A−ジ(2−アクリロキシエチル)エーテル、エトキシル化ヒスフェノール−Aジアクリレート、並びにアクリル酸2−(1−ナフチロキシ)エチル、である。   Suitable monomers for this monomer-oriented system include 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate acrylate, 2- (p-chlorophenoxy) ethyl acrylate, and acrylic acid. p-chlorophenyl, phenyl acrylate, 2-phenylethyl acrylate, bisphenol-A-di (2-acryloxyethyl) ether, ethoxylated hisphenol-A diacrylate, and 2- (1-naphthyloxy) ethyl acrylate, It is.

そして、エチレン系不飽和カルバゾール単量体;アクリル酸2−ナフチル;アクリル酸インタクロロフエ=ル;ビスフェノール−Aジアクリレート;アクリル酸2−(2−ブチロキシ)エチル; 並びに、N−フェニルマレイミドのような第2の固体単量体と混合して使用してもよい。   And ethylenically unsaturated carbazole monomer; 2-naphthyl acrylate; interchlorophenol acrylate; bisphenol-A diacrylate; 2- (2-butyoxy) ethyl acrylate; and N-phenylmaleimide It may be used by mixing with a second solid monomer.

また、予め形成された重合体材料(プレポリマーを意味する。)が、置換又は非置換フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、3つまでの芳香族環を有するヘテロ芳香族、塩素、臭素、よりなる群から選択される、1つ又はそれ以上の部分を含有する場合には、これらを含む光重合性組成物は、いわば「結合剤配向型系」と称することができる。   Also, a preformed polymer material (meaning a prepolymer) consists of substituted or unsubstituted phenyl, phenoxy, naphthyl, naphthoxy, heteroaromatic having up to 3 aromatic rings, chlorine, bromine If it contains one or more moieties selected from the group, the photopolymerizable composition comprising these can be referred to as a “binder-oriented system”.

この系に使用される単量体には、フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフチロキシ、3つまでの芳香族環を有するヘテロ芳香族、塩素及び臭素よりなる群からとられる部分を含まないものを使用する。   Monomers used in this system are those that do not contain phenyl, phenoxy, naphthyl, naphthyloxy, heteroaromatics with up to 3 aromatic rings, no moieties taken from the group consisting of chlorine and bromine .

「結合剤配向型系」に好適な単量体は、付加重合することができ、100℃より高い沸点を有する液体、エチレン系不飽和化合物である。単一の単量体としてか又は他の単量体と組合せて使用することができるこの型の適当な単量体は、次のものを含む。   Suitable monomers for the “binder oriented system” are liquid, ethylenically unsaturated compounds that can undergo addition polymerization and have a boiling point higher than 100 ° C. Suitable monomers of this type that can be used as a single monomer or in combination with other monomers include:

すなわち、アクリル酸一ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸イソーホルニル、1,5−ベンタンジオールジアクリレート、N、N´−エチルアミノエチルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ジエチレングリコールノアクリレート、ヘキサメチレングリコールジアクリレート、1,3−プロノぐンジオール・クアクリレート、デカメチレングリコールジアクリレー)、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパンジアクリレート、ブチレングリコールジメタクリレート、1,3−プロパンジオールジメタクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリメタクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−プロパンジオールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、トリメチロ−ルプロJRントリメタクリレート、1,5−ベンタンジオールジメタクリレート、フマル酸ジアリル、アクリル酸パーフロロオクチル、メタクリル酸フロロオクチル、並びに1−ビニル−2−ピロリジノン等。   That is, butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, isoformyl acrylate, 1,5-bentanediol diacrylate, N, N'-ethylaminoethyl acrylate, ethylene glycol diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, diethylene glycol Acrylate, hexamethylene glycol diacrylate, 1,3-pronodioldiol acrylate, decamethylene glycol diacrylate), 1,4-cyclohexanediol diacrylate, glycerol diacrylate, trimethylolpropane diacrylate, pentaerythritol triacrylate , Trimethacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, triethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate Tacrylate, polyoxypropyltrimethylolpropane diacrylate, butylene glycol dimethacrylate, 1,3-propanediol dimethacrylate, 1,2,4-butanetriol trimethacrylate, 2,2,4-trimethyl-1,3-propanediol Dimethacrylate, pentaerythritol trimethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate, trimethylolpro JR trimethacrylate, 1,5-bentanediol dimethacrylate, diallyl fumarate, perfluorooctyl acrylate, fluorooctyl methacrylate, and 1-vinyl-2 -Pyrrolidinone and the like.

上記のエチレン系不飽和単量体の外、少なくとも300の分子量を有する、1種又はそれ以上の遊離ラジカル開始型、連鎖生長性、付加重合可能、エチレン系不飽和化合物も含有することができる。   In addition to the above ethylenically unsaturated monomer, it may also contain one or more free radical initiated, chain-grown, addition-polymerizable, ethylenically unsaturated compounds having a molecular weight of at least 300.

また、単量体は、2〜15の炭素原子のアルキレングリコール又は1〜10のエーテル結合のポリアルキレンエーテルグリコールから製造されるアルキレン又はポリアルキレングリコールジアクリレート、並びに、末端結合として存在する時、複数の付加重合可能なエチレン結合を有するものであってもよい。   Also, the monomer is alkylene or polyalkylene glycol diacrylate prepared from alkylene glycol of 2 to 15 carbon atoms or polyalkylene ether glycol of 1 to 10 ether bonds, and when present as a terminal bond, It may have an addition-polymerizable ethylene bond.

さらに、デカンジオールジアクリレート、アクリル酸イソ−ボルニル、トリエチレングリフールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、アクリル酸エトキシエトキシエチル、エトキシル化トリメチロールプロノンのトリアクリレートエステル、等である。また、同じ型の第2の固体単量体、例えば、N−ビニルカプロラクタムと混合して使用してよい。   Further, decanediol diacrylate, iso-bornyl acrylate, triethylene glyfur diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, ethoxyethoxyethyl acrylate, triacrylate ester of ethoxylated trimethylolpronone, etc. . Further, it may be used by mixing with a second solid monomer of the same type, for example, N-vinylcaprolactam.

光開始剤として適当な、遊離ラジカル発生付加重合開始剤は、共役炭素環状環系中、2つの環内炭素原子を有する化合物である置換又は非置換多核キノン、例えば、9,10−アンスラキノン、1−クロロアンスラキノン、2−クロロアンスラキノン、2−メチルアンスラキノン、2−エチルアンスラキノン、2−三級−ブチルアンスラキノン、オクタメチルアンスラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナンスレンキノン、1,2−ベンズアンスラキノン、2,3−ベンズアンスラキノン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、2,3−ジクロロナフトキノン、1,4−ジメチルアンスラキノン、2,3−ジメチルアンスラキノン、2−フェニルアンスラキノン、2,3−ジメチルアンスラキノン、アンスラキノンアルファースルホン酸のナトリウム塩、3−クロロ−2−メチルアンスラキノン、7,8,9,10−テトラヒドロナフタセンキノン、を含む。   Suitable free radical generating addition polymerization initiators as photoinitiators are substituted or unsubstituted polynuclear quinones that are compounds having two endocyclic carbon atoms in a conjugated carbocyclic ring system, such as 9,10-anthraquinone, 1-chloroanthraquinone, 2-chloroanthraquinone, 2-methylanthraquinone, 2-ethylanthraquinone, 2-tertiary-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,4-naphthoquinone, 9,10-phenance Lenquinone, 1,2-benzanthraquinone, 2,3-benzanthraquinone, 2-methyl-1,4-naphthoquinone, 2,3-dichloronaphthoquinone, 1,4-dimethylanthraquinone, 2,3-dimethylanthraquinone Quinone, 2-phenylanthraquinone, 2,3-dimethylanthraquinone, anthraquinone alphaose Comprising the sodium salt of acid, 3-chloro-2-methyl-anthraquinone, 7,8,9,10-tetrahydronaphthalene naphthacene quinone, a.

また、ベンゾイン、ピパロイン、アシロインエーテル、例えば、ベンゾインメチル及びエチルエーテル;α−メチルベンゾイン、α−アリルベンゾイン、及び、α−フェニルベンゾインを含む、α−炭化水素置換芳香族アシロインを含んでもよい。   It may also contain an α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin, including benzoin, piperoin, acyloin ethers such as benzoin methyl and ethyl ether; α-methylbenzoin, α-allylbenzoin, and α-phenylbenzoin.

さらに好適な光開始剤には、2−(0−クロロフェニル)−4,5−ビス(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体;1,1′−ビイミダゾール、2,2′−ヒス(0−クロロフェニル)−4,4’、5,5’−テトラフェニルー:並びに、1H−イミダゾール、2,5−ビス(0−クロロフェニル)−4−3,4−・ジメトキシフェニル−2量体(そのおのおのは、典型的には水素ドナー、例えば、2−メルカプトベンズオキサゾールと共に使用される)を挙げることができる。   Further suitable photoinitiators include 2- (0-chlorophenyl) -4,5-bis (m-methoxyphenyl) imidazole dimer; 1,1'-biimidazole, 2,2'-hist (0- Chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl: as well as 1H-imidazole, 2,5-bis (0-chlorophenyl) -4-3,4-dimethoxyphenyl dimer (each of which Typically used with hydrogen donors, such as 2-mercaptobenzoxazole).

フォトポリマー材料としては、さらに、フッ素含有ポリマー、付加重合可能なエチレン性不飽和モノマー、及び、光開始剤からなり、画像化(光記録)されたとき、0.001よりも大きな屈折率変調を有する、光重合性組成物を用いることができる。これには、さらに、可塑剤を含めてもよい。   The photopolymer material further comprises a fluorine-containing polymer, an addition-polymerizable ethylenically unsaturated monomer, and a photoinitiator. When imaged (optical recording), the photopolymer material has a refractive index modulation greater than 0.001. The photopolymerizable composition can be used. This may further include a plasticizer.

フッ素含有ポリマーとしては、テトラフルオロエチレンまたはへキサフルオロプロピレンのような、過フッ素化モノマーとビニルアセテートとから作られたポリマーを用いることができ、他のモノマーを含むこともできる。例えば、10〜20%のフッ素を含有しているものを使用する。   The fluorine-containing polymer can be a polymer made from a perfluorinated monomer and vinyl acetate, such as tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene, and can also contain other monomers. For example, a material containing 10 to 20% fluorine is used.

使用されるフッ素含有ポリマーは、フォトポリマーのその他の各成分と両立し得るフッ素含有ポリマーであり、塗布されたときに実質的に固体の透明な皮膜を作るものである。   The fluorine-containing polymer used is a fluorine-containing polymer that is compatible with the other components of the photopolymer and produces a substantially solid transparent film when applied.

フッ素は、フッ素含有ポリマーを構成する他のモノマーとフッ素含有モノマーとを共重合するか、または、フッ素含有ポリマーとの反応により導入し、フッ素含有ポリマーが、アルコール、または、酸置換基のような官能基を含むとき、フッ素を導入するためには縮合、アセタール化、ケタール化、またはエステル化反応などを使用する。   Fluorine is introduced by copolymerizing other monomers constituting the fluorine-containing polymer with the fluorine-containing monomer, or by reaction with the fluorine-containing polymer, and the fluorine-containing polymer is an alcohol or an acid substituent. When a functional group is contained, a condensation, acetalization, ketalization, or esterification reaction is used to introduce fluorine.

フォトポリマー材料にこのようななフッ素含有ポリマーを含めることは、体積ホログラム形成層2の耐熱性等の物理特性を向上させ、また、露出した体積ホログラム形成層2の表面が「光学的な鏡面」を維持し易くなるため好適である。   Inclusion of such a fluorine-containing polymer in the photopolymer material improves physical properties such as heat resistance of the volume hologram forming layer 2, and the exposed surface of the volume hologram forming layer 2 is an “optical mirror surface”. This is preferable because it is easy to maintain.

フッ素含有ポリマーには、ビニルエステル、ビニルアルコール、ビニルエーテル、ビニルアセタール/ブチラール、またはプレポリマー類あるいはこれらの混合物と、フッ素化モノマーとのポリマー類を含む。例えば、フッ素含有ポリマーは、ビニルアセテートとフッ素化モノマーとのポリマーとすることができ、必要に応じ、このポリマーのアセテート置換基は、加水分解によりとり除き、フッ素化したポリ(ビニルアルコール)誘導体を得ることもできる。このフッ素化ポリ(ビニルアルコール)は、例えば、ブチルアルデヒドと縮合させ、フッ素化したポリ(ビニルブチラール)誘導体にすることができる。   Fluorine-containing polymers include polymers of fluorinated monomers with vinyl esters, vinyl alcohol, vinyl ether, vinyl acetal / butyral, or prepolymers or mixtures thereof. For example, the fluorine-containing polymer can be a polymer of vinyl acetate and a fluorinated monomer, and if necessary, the acetate substituents of the polymer can be removed by hydrolysis to remove the fluorinated poly (vinyl alcohol) derivative. It can also be obtained. This fluorinated poly (vinyl alcohol) can be made into, for example, a fluorinated poly (vinyl butyral) derivative by condensation with butyraldehyde.

フッ素化したポリ(ビニルホルマール)、ポリ(ビニルアセタール)など、または、これらの混合物も同じ方法で作ることができる。フッ素化モノマーは、テトラフルオロエチレン、および/または、へキサフルオロプロピレンのような、過フッ素化モノマーが好適であるが、ビニルフロライドまたはビニリデンフロライドのような、その他のモノマーも特定の用途のために選定することができる。   Fluorinated poly (vinyl formal), poly (vinyl acetal), etc., or mixtures thereof can be made in the same manner. The fluorinated monomer is preferably a perfluorinated monomer, such as tetrafluoroethylene and / or hexafluoropropylene, but other monomers such as vinyl fluoride or vinylidene fluoride may also be used for specific applications. Can be selected for.

必要に応じ、他のモノマー類も存在させることができる。例えば、フォトポリマーの溶解性、接着性、柔軟性、または硬さなどのような、化学的、もしくは、物理的諸性質を調整するために、モノマー混合物中にエチルビニルエーテルを混在させることができる。このようなフォトポリマーは通常のフリーラジカル重合法を用いて製造される。   Other monomers can also be present if desired. For example, ethyl vinyl ether can be mixed in the monomer mixture in order to adjust chemical or physical properties such as photopolymer solubility, adhesion, flexibility, or hardness. Such photopolymers are produced using conventional free radical polymerization methods.

フッ素化したフッ素含有ポリマーは、また適切に置換されているポリマーと、フッ素化された化合物との反応により作ることもできる。ヒドロキシルまたはカルボキシル基のような、潜在的な反応位置をもったポリマーは、フッ素化された化合物との反応によりフッ素化されたフッ素含有ポリマーに変換することができる。例えば、フッ素化されたポリ(ビニルブチラール)は、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチルアルデヒドと、ポリ(ビニルアルコール)の縮合により調製することができる。カルボキシル酸を含むポリマー類はフッ素化したアルコール類でエステル化することができ;ポリ(ビニルアルコール)、部分ケン化されたポリ(ビニルアセテート)、またはフッ素化されたモノマーとビニルアセテートとのポリマー類の部分ケン化またはケン化されたものなどのような、ヒドロキシル基含有のポリマー類は、フッ素化されたカルボキシル酸によりエステル化することができる。   Fluorinated fluorine-containing polymers can also be made by reacting appropriately substituted polymers with fluorinated compounds. Polymers with potential reactive sites, such as hydroxyl or carboxyl groups, can be converted to fluorinated fluorine-containing polymers by reaction with fluorinated compounds. For example, fluorinated poly (vinyl butyral) can be prepared by condensation of 2,2,3,3,4,4,4-heptafluorobutyraldehyde and poly (vinyl alcohol). Polymers containing carboxylic acids can be esterified with fluorinated alcohols; poly (vinyl alcohol), partially saponified poly (vinyl acetate), or polymers of fluorinated monomers and vinyl acetate Hydroxyl group-containing polymers, such as partially saponified or saponified, can be esterified with fluorinated carboxylic acids.

フルオロオレフィン類は標準的なグラフト化技術を用いて、適切に置換されているポリマー上にグラフト化することができる。ビニルエステル、少なくとも、1つのフッ素化されたモノマー、および、得られるポリマーの物理的性質を調整するための任意の他のモノマーとのポリマーが好ましい。   Fluoroolefins can be grafted onto appropriately substituted polymers using standard grafting techniques. Polymers with vinyl esters, at least one fluorinated monomer, and any other monomer to adjust the physical properties of the resulting polymer are preferred.

一般に、フッ素含有量が低下するとその効果も減少するから、フッ素含有ポリマーは少なくとも10%のフッ素を含有するようにされる。しかしながら、フッ素含有量が余りにも高すぎると、得られるフォトポリマーは不透明となる傾向があり、体積ホログラム形成層の調製のためには有用でない。さらには、窓用フィルムとして用いる場合に、再接着用の糊との接着性が著しく低下する。従って、好ましいフッ素含有ポリマーは、10〜20%のフッ素含有量を有している。   In general, as the fluorine content decreases, the effect also decreases, so that the fluorine-containing polymer contains at least 10% fluorine. However, if the fluorine content is too high, the resulting photopolymer tends to be opaque and is not useful for the preparation of a volume hologram forming layer. Furthermore, when used as a window film, the adhesiveness with the adhesive for re-adhesion is significantly reduced. Accordingly, preferred fluorine-containing polymers have a fluorine content of 10-20%.

フッ素含有ポリマーのビニルエステル成分としては、ビニルアセテートが特に好ましいが、他のビニルエステルおよび類似の結果を与える構造的に関連した化合物も、これに加えて、またはビニルアセテートの代りに選定することができる。例えば、ビニルピバレート、ビニルプロピオネート、ビニルステアレート、ビニルアルコール、または、n−ブチルビニルエーテルなどを選ぶことができる。テトラフルオロエチレン、または、へキサフルオロプロピレンのような過フッ素化モノマー類は、フッ素化モノマー成分として特に有用であると認められているが、ビニルフルオライド、ビニリデンフルオライド、フルオロオレフィン類、フロロアルキルアクレリートおよびメタアクリレートなどのようなその他の化合物も、特定の用途のためには選ぶことができる。   Vinyl acetate is particularly preferred as the vinyl ester component of the fluorine-containing polymer, but other vinyl esters and structurally related compounds that give similar results may be selected in addition to or instead of vinyl acetate. it can. For example, vinyl pivalate, vinyl propionate, vinyl stearate, vinyl alcohol, or n-butyl vinyl ether can be selected. Perfluorinated monomers such as tetrafluoroethylene or hexafluoropropylene have been found to be particularly useful as fluorinated monomer components, but include vinyl fluoride, vinylidene fluoride, fluoroolefins, fluoroalkyls. Other compounds such as acrylates and methacrylates can also be selected for specific applications.

フッ素化されていない対応物よりも、フッ素化されているフッ素含有ポリマーを選ぶことは屈折率変調を劇的に増加させ、それでホログラムの回折効率も増加させる。   Choosing a fluorine-containing polymer that is fluorinated over its non-fluorinated counterpart dramatically increases the refractive index modulation, thus increasing the diffraction efficiency of the hologram.

例えば、他のすべての成分を同じにして、ポリビニルアセテートによって達成されるのは約0.025〜0、031の範囲の値であるのに反して、ビニルアセテート/過フッ素化物モノマーのフォトポリマーの使用では0.040を超え、0.076の高い屈折率変調の値が達成される。   For example, with all other ingredients the same, what is achieved with polyvinyl acetate is a value in the range of about 0.025-0, 031, whereas the vinyl acetate / perfluoride monomer photopolymer In use, high index modulation values of over 0.040 and 0.076 are achieved.

フッ素化フッ素含有ポリマーは、全フッ素含有ポリマーの1部分だけに選択することができる。この場合、フッ素含有ポリマーのフッ素化されていない対応物は、2つのフッ素含有ポリマーが互いに両立し、そして塗布用溶剤および他のフォトポリマー成分とも両立し、そしてフォトポリマーの透明性、機械的諸性質などを不当に犠牲としないならば、その他の成分として選択することができる。   The fluorinated fluorine-containing polymer can be selected for only a portion of the total fluorine-containing polymer. In this case, the non-fluorinated counterpart of the fluorine-containing polymer is such that the two fluorine-containing polymers are compatible with each other and with the coating solvent and other photopolymer components, and the transparency, mechanical properties of the photopolymer. Other properties can be selected if they are not unduly sacrificed in nature.

フォトポリマーは、少なくとも1つのエチレン性不飽和モノマーを含み、これはフリーラジカルで開始される重合し得るもので、100℃以上の沸点を有し、塗布溶剤および選ばれたフッ素含有ポリマーと両立し得るものである。このモノマーは通常末端位置に不飽和性基を含んでいる。一般に液体のモノマーが選定されるが、固体のモノマーが実質的に固体のフォトポリマー組成物中で内部拡散し得るならば、固体のモノマーも1個または数個の液体モノマーと組み合わせて用いることができる。   The photopolymer contains at least one ethylenically unsaturated monomer that is free-radical initiated, has a boiling point of 100 ° C. or higher, and is compatible with the coating solvent and the selected fluorine-containing polymer. To get. This monomer usually contains an unsaturated group at the terminal position. Generally, liquid monomers are selected, but solid monomers can also be used in combination with one or several liquid monomers if the solid monomers can be internally diffused in the substantially solid photopolymer composition. it can.

モノマーは、付加重合をすることができかつ100℃以上の沸点をもつ液体の、エチレン性不飽和化合物であり、これは3個までの芳香環;塩素;および臭素を含む、置換または未置換のフェニル、ビフェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフチルオキシ、およびヘテロ芳香基、よりなる群から選ばれた1個または数個の部分を含んでいる。モノマーはこのような部分を少なくとも1つ含み、またモノマーが液体でとどまるならば、同一または異なるこのような部分を2個またはそれ以上含むことができる。低級アルキル、アルキオキシ、ヒドロキシ、フェニル、フェノキシ、カルボキシ、カルボニルイミド、シアノ、クロロ、ブロモまたはこれらの組み合わせのような置換基を、モノマーが液体モノマーにとどまり、かつ光重合性層中で拡散し得るならば存在させることができる。   Monomers are liquid, ethylenically unsaturated compounds that are capable of addition polymerization and have a boiling point of 100 ° C. or higher, which are substituted or unsubstituted, including up to three aromatic rings; chlorine; and bromine. It contains one or several moieties selected from the group consisting of phenyl, biphenyl, phenoxy, naphthyl, naphthyloxy, and heteroaromatic groups. The monomer contains at least one such moiety, and can contain two or more such moieties that are the same or different if the monomer remains liquid. Substituents such as lower alkyl, alkyloxy, hydroxy, phenyl, phenoxy, carboxy, carbonylimide, cyano, chloro, bromo or combinations thereof, if the monomer remains a liquid monomer and can diffuse in the photopolymerizable layer. Can exist.

代表的な液体モノマーには、2−フェノキシエチルアクリレート、2−フェノキシエチルメタアクリレート、フェノールエトキシレートモノアクリレート、2− (p−クロロフェノキシ)エチルアクリレート、p−クロロフェニルアクリレート、フェニルアクリレート、2−フェニルエチルアクリレ−1−、2− (1−ブチルオキシ)エチルアクリレート、0−ビフェニルメタアクリレート、0−フェニルアクリレート、およびこれらの混合物などが含まれる。   Typical liquid monomers include 2-phenoxyethyl acrylate, 2-phenoxyethyl methacrylate, phenol ethoxylate monoacrylate, 2- (p-chlorophenoxy) ethyl acrylate, p-chlorophenyl acrylate, phenyl acrylate, 2-phenylethyl Acryl-1-, 2- (1-butyloxy) ethyl acrylate, 0-biphenyl methacrylate, 0-phenyl acrylate, and mixtures thereof are included.

モノマーは、通常、液体であるが、エチレン性不飽和カルバゾールモノマーのような、1個または数個のエチレン性不飽和固体モノマーと混合して使用することもできる。   The monomers are usually liquid, but can also be used in admixture with one or several ethylenically unsaturated solid monomers, such as ethylenically unsaturated carbazole monomers.

カルバゾール部分の窒素原子に結合したビニル基を含んだ、エチレン性不飽和カルバゾールモノマーは代表的に固体である。このタイプの好適なモノマーには、N−ビニルカルバゾールと3、6−ジプロモー9−ビニルカルバゾールとが含まれる。特に好ましいエチレン性不飽和モノマーの混合物は、N−ビニルカルバゾールと液体モノマーの1個または数個、特に2−フェノキシエチルアクリレート、フェノールエトキシレートモノアクリレート、エトキシレートビスフェノール−Aジアクリレート、またはこれらの混合物などとの組み合わせからなるものである。   Ethylenically unsaturated carbazole monomers containing vinyl groups attached to the nitrogen atom of the carbazole moiety are typically solid. Suitable monomers of this type include N-vinyl carbazole and 3,6-dipromo 9-vinyl carbazole. Particularly preferred mixtures of ethylenically unsaturated monomers are one or several of N-vinylcarbazole and liquid monomers, in particular 2-phenoxyethyl acrylate, phenol ethoxylate monoacrylate, ethoxylate bisphenol-A diacrylate, or mixtures thereof. It consists of a combination with.

フォトポリマーを架橋化(光重合)するときは、組成物中に2個または数個の末端エチレン性不飽和基を含む、多官能性モノマーの少なくとも1つを5%まで加えることができる。この多官能性モノマーは、組成物の他の成分と両立し得るものでなければならず、また好ましくは液体である。多官能性モノマーには、ビスフェノール−Aのジ(2−アクリルオキシエチル)エーテル、エトキシレートビスフェノール−Aジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、およびその他が含まれる。エトキシレートビスフェノール−Aジアクリレートは、特に好ましい。   When the photopolymer is cross-linked (photopolymerized), up to 5% of at least one multifunctional monomer containing two or several terminal ethylenically unsaturated groups in the composition can be added. The polyfunctional monomer must be compatible with the other components of the composition and is preferably a liquid. Polyfunctional monomers include bisphenol-A di (2-acryloxyethyl) ether, ethoxylate bisphenol-A diacrylate, triethylene glycol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, and others. Ethoxylate bisphenol-A diacrylate is particularly preferred.

光開始剤系は、電離放射線により活性化されたときに、フリーラジカルを直接に与える1個または数個の化合物からなるものである。「電離放射線」は、モノマー材料の重合を開始するのに必要な、フリーラジカルを生成させるような活性な放射線を意味している。   The photoinitiator system consists of one or several compounds that directly give free radicals when activated by ionizing radiation. “Ionizing radiation” means active radiation that generates free radicals necessary to initiate the polymerization of the monomer material.

この系はまた複数の化合物から構成されることもでき、その1つは別の化合物、または増感剤が放射線により活性化された後に、フリーラジカルを生ずるものである。   The system can also be composed of a plurality of compounds, one of which produces free radicals after another compound or sensitizer is activated by radiation.

有用な開始剤系は、種々の増感剤を含んでいてもよく、多数のフリーラジカル生成化合物を利用できる。特に色素を含むレドックス系、例えばローズベンガル/2−ジブチルアミノエタノールを用いることもできる。光還元性色素および還元剤、オギサジン、およびキノン系の各色素、色素−オウ酸塩コンブレックス、色素増感されたアジニウム塩、およびトリクロロメチルトリアジンなどを、光重合を開始させるために用いることができる。   Useful initiator systems may contain various sensitizers and can utilize a number of free radical generating compounds. In particular, a redox system containing a pigment such as rose bengal / 2-dibutylaminoethanol can also be used. Photoreducing dyes and reducing agents, ogisazine, and quinone dyes, dye-oxalate complexes, dye-sensitized azinium salts, and trichloromethyltriazines can be used to initiate photopolymerization. it can.

好ましい光開始剤系は、可視光線用増感剤で増感され、連鎖移転剤または水素供与剤、およびこれらの混合物をもった、2,4,5−トリフェニルイミダゾリルダイマーである。 これには、2−(0−クロロフェニル)−4,5−ビス(m−メトキシフェニル)−イミダゾールダイマー;1,1’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(0−クロロフェニル’)−4,4’5,5’−テトラフェニル;およびIH−イミダゾール、2,5−ビス(0−クロロフェニル)−4−(3,4−ジメトキシフェニル〕−タイマーなどが含まれ、それぞれ代表的に水素供与体とともに用いられる。   A preferred photoinitiator system is 2,4,5-triphenylimidazolyl dimer, sensitized with a visible light sensitizer, with a chain transfer agent or a hydrogen donor, and mixtures thereof. This includes 2- (0-chlorophenyl) -4,5-bis (m-methoxyphenyl) -imidazole dimer; 1,1′-biimidazole, 2,2′-bis (0-chlorophenyl ′)-4, 4'5,5'-tetraphenyl; and IH-imidazole, 2,5-bis (0-chlorophenyl) -4- (3,4-dimethoxyphenyl] -timer, etc., each of which is typically a hydrogen donor Used with.

増感剤には、ビス(p−ジアルキルアミノベンジリジン)ケトン類、および、アリーリチンアリールケトン類が含まれる。   Sensitizers include bis (p-dialkylaminobenzilidine) ketones and arylitin aryl ketones.

水素供与体の適当なものには、2−メルカプトベンズオキサゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、4−メチル−4H−1,2,4−1−リアゾール−3−チオール、およびその他が含まれる。   Suitable hydrogen donors include 2-mercaptobenzoxazole, 2-mercaptobenzothiazole, 4-methyl-4H-1,2,4-1-riazol-3-thiol, and others.

N−ビニルカルバゾールモノマーを含む組成物に対して好ましい、この他の水素供与体は、5−クロロ−2−メルカプトベンゾチアゾール;2−メルカプトベンゾチアゾール、 IH−1,2、4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−チオール、1−ドデカンチオール、およびこれらの混合物などである。   Other hydrogen donors preferred for compositions containing N-vinylcarbazole monomers are 5-chloro-2-mercaptobenzothiazole; 2-mercaptobenzothiazole, IH-1,2,4-methyl-4H— 1,2,4-triazole-3-thiol, 1-dodecanethiol, and mixtures thereof.

その他の成分として、フォトポリマー組成物に一般に添加されるその他の各成分はフォトポリマーの物理的特性を変えるだめのものである。このような成分には可塑剤、熱安定剤、光学的増白剤、紫外線安定剤、接着性変更剤、塗布助剤、および剥離剤などが含まれる。   As other components, each of the other components commonly added to photopolymer compositions is intended to alter the physical properties of the photopolymer. Such components include plasticizers, heat stabilizers, optical brighteners, UV stabilizers, adhesion modifiers, coating aids, release agents and the like.

可塑剤は、フォトポリマーの接着性、柔軟性、硬さ、およびその他の物理的緒特性を変えるために存在させられる。可塑剤には、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールジアセテート、トリエチレングリコールジプロピオネート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(エチレングリコール)メチルエーテル、トリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジエチルセパケート、ジブチルスベレート、トリス(2−エチルヘキシル)ホスフェート、イソゾロビルナフタレン、ジイソプロピルナフタレン、ポリ(プロピレングリコール)、トリ酪酸グリセリル、アジピン酸ジエチル、セバシン酸ジエチル、スペリン酸・ノブチル、燐酸トリブチル、燐酸トリス(2−エチルヘキシル)、などが含まれる。   Plasticizers are present to alter the photopolymer's adhesion, flexibility, hardness, and other physical properties. Plasticizers include triethylene glycol, triethylene glycol diacetate, triethylene glycol dipropionate, triethylene glycol dicaprylate, triethylene glycol dimethyl ether, poly (ethylene glycol), poly (ethylene glycol) methyl ether, triethylene Glycol bis (2-ethylhexanoate), tetraethylene glycol diheptanoate, diethyl sebacate, dibutyl suberate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, isozolovir naphthalene, diisopropyl naphthalene, poly (propylene glycol), tri Includes glyceryl butyrate, diethyl adipate, diethyl sebacate, nopyl perphosphate, tributyl phosphate, tris (2-ethylhexyl) phosphate, etc.

有用な熱安定剤には、ハイドロキノン、フェニドン、p−メトキシフェノール、アルキルおよびアリール置換されたハイドロキノンとキノン、t−ブチルカテコール、ピロガロール、ベータナフトール、塩化第一銅、2,6−ジーt−ブチル−p−クレゾール、フェノチアジン、レジン酸銅、ナフチルアミン、ピリジン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、フロラニール、およびクロルアニールなどが含まれる。ジニトロソダイマー類もまた有用である。   Useful heat stabilizers include hydroquinone, phenidone, p-methoxyphenol, alkyl and aryl substituted hydroquinones and quinones, t-butylcatechol, pyrogallol, beta naphthol, cuprous chloride, 2,6-di-t-butyl. -P-cresol, phenothiazine, copper resinate, naphthylamine, pyridine, nitrobenzene, dinitrobenzene, floranil, chloranneal and the like. Dinitroso dimers are also useful.

塗布助剤として、非イオン性界面活性剤を光重合性組成物に加えることができる。好ましい塗布助剤は、フッ素化された非イオン性活性剤である。   As a coating aid, a nonionic surfactant can be added to the photopolymerizable composition. Preferred coating aids are fluorinated nonionic active agents.

有用な光学増白剤は、7−(4’−クロロ−6′−ジエチルアミノ−1’,3’,5’−トリアジン−4′イル)アミノ3−フェニルクマリンである。さらに、紫外線吸収材料を適宜用いることができる。   A useful optical brightener is 7- (4'-chloro-6'-diethylamino-1 ', 3', 5'-triazine-4'yl) amino 3-phenylcoumarin. Furthermore, an ultraviolet absorbing material can be used as appropriate.

また、透明な樹脂、すなわち、光重合性組成物としては、カチオン重合性化合物、ラジカル重合性化合物、光ラジカル重合開始剤系、及び、カチオン重合性化合物を重合させる光カチオン重合開始剤系からなる感光性材料が用いられる。   Further, the transparent resin, that is, the photopolymerizable composition comprises a cationic polymerizable compound, a radical polymerizable compound, a photo radical polymerization initiator system, and a photo cationic polymerization initiator system for polymerizing the cationic polymerizable compound. A photosensitive material is used.

カチオン重合性化合物としては、ラジカル重合性化合物の重合が終始比較的低粘度の組成物中で行なわれるように室温液状のものが用いられる。そのようなカチオン重合性化合物としてはジグリセロールポリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポリグリシジルエーテル、1,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシパーフルオロイソプロピル)シクロヘキサン、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、レゾルシンジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等が用いられる。   As the cationically polymerizable compound, those which are liquid at room temperature are used so that the polymerization of the radically polymerizable compound is carried out in a composition having a relatively low viscosity throughout. Examples of such cationic polymerizable compounds include diglycerol polyglycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, 1,4-bis (2,3-epoxypropoxyperfluoroisopropyl) cyclohexane, sorbitol polyglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether. Resorcin diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, phenyl glycidyl ether and the like are used.

ラジカル重合性化合物は、分子中に少なくとも1つのエチレン性不飽和二重結合を有するものが好ましい。また、ラジカル重合性化合物の平均屈折率は上記カチオン重合性化合物のそれよりも大きく、好ましくは0.02以上大きいとよく、小さいと屈折率変調が不十分となり好ましくない。ラジカル重合性化合物としては、例えばアクリルアミド、メタクリルアミド、スチレン、2−ブロモスチレン、フェニルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、2,3−ナフタレンジカルボン酸(アクリロキシエチル)モノエステル、メチルフェノキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、β−アクリロキシエチルハイドロゲンフタレート等が用いられる。   The radically polymerizable compound preferably has at least one ethylenically unsaturated double bond in the molecule. Further, the average refractive index of the radical polymerizable compound is larger than that of the cationic polymerizable compound, preferably 0.02 or more, and if it is smaller, the refractive index modulation becomes insufficient, which is not preferable. Examples of the radical polymerizable compound include acrylamide, methacrylamide, styrene, 2-bromostyrene, phenyl acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, 2,3-naphthalenedicarboxylic acid (acryloxyethyl) monoester, methylphenoxyethyl acrylate, and nonyl. Phenoxyethyl acrylate, β-acryloxyethyl hydrogen phthalate, or the like is used.

光ラジカル重合開始剤系は、体積ホログラム作製のための第1露光によって活性ラジカルを生成し、その活性ラジカルがラジカル重合性化合物を重合させる開始剤系であればよく、また、一般に光を吸収する成分である増感剤と活性ラジカル発生化合物や酸発生化合物を組み合わせて用いる。   The radical photopolymerization initiator system may be an initiator system that generates active radicals by the first exposure for producing volume holograms, and the active radicals polymerize radical polymerizable compounds, and generally absorbs light. A sensitizer, which is a component, and an active radical generating compound or acid generating compound are used in combination.

光ラジカル重合開始剤系における増感剤は可視レーザー光を吸収するために色素のような有色化合物が用いられる場合が多いが、無色透明な体積ホログラムとする場合にはシアニン系色素が好ましい。シアニン系色素は一般に光によって分解しやすいため、後露光、または室内光や太陽光の下に数時間から数日放置することにより体積ホログラム中の色素が分解されて可視域に吸収を持たなくなり、無色透明な体積ホログラムが得られる。   As the sensitizer in the radical photopolymerization initiator system, a colored compound such as a dye is often used to absorb visible laser light, but a cyanine dye is preferable in the case of a colorless and transparent volume hologram. Since cyanine dyes are generally easily decomposed by light, the dyes in the volume hologram are decomposed by leaving them for several hours to several days under post-exposure or indoor light or sunlight. A colorless and transparent volume hologram is obtained.

シアニン系色素の具体例としては、アンヒドロ−3,3'−ジカルボキシメチル−9−エチル−2,2'チアカルボシアニンベタイン、アンヒドロ−3−カルボキシメチル−3',9−ジエチル−2,2’チアカルボシアニンベタイン、3,3',9−トリエチル−2,2'−チアカルボシアニン・ヨウ素塩、3,9−ジエチル−3'−カルボキシメチル−2,2'−チアカルボシアニン・ヨウ素塩等が例示される。   Specific examples of the cyanine dye include anhydro-3,3′-dicarboxymethyl-9-ethyl-2,2′thiacarbocyanine betaine, anhydro-3-carboxymethyl-3 ′, 9-diethyl-2,2 'Thiacarbocyanine betaine, 3,3', 9-triethyl-2,2'-thiacarbocyanine iodine salt, 3,9-diethyl-3'-carboxymethyl-2,2'-thiacarbocyanine iodine salt Etc. are exemplified.

シアニン系色素と組み合わせて用いてもよい活性ラジカル発生化合物としては、ジアリールヨードニウム類、あるいは2,4,6−置換−1,3,5−トリアジン類が挙げられる。高い感光性が必要なときは、ジアリールヨードニウム類の使用が特に好ましい。上記ジアリールヨードニウム類としては、ジフェニルヨードニウム、4,4'−ジクロロジフェニルヨードニウム、4,4'−ジメトキシジフェニルヨードニウム等が例示される。また、2,4,6−置換−1,3,5−トリアジン類としては、2−メチル−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジン等が例示される。   Examples of the active radical generating compound that may be used in combination with a cyanine dye include diaryliodonium compounds and 2,4,6-substituted-1,3,5-triazines. When high photosensitivity is required, the use of diaryliodonium compounds is particularly preferred. Examples of the diaryliodonium include diphenyliodonium, 4,4′-dichlorodiphenyliodonium, 4,4′-dimethoxydiphenyliodonium, and the like. Examples of 2,4,6-substituted-1,3,5-triazines include 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -1,3,5-triazine, 2,4,6-tris. (Trichloromethyl) -1,3,5-triazine and the like are exemplified.

光カチオン重合開始剤系は、第1露光に対しては低感光性で、第1露光とは異なる波長の光を照射する後露光に感光してブレンステッド酸、あるいはルイス酸を発生し、カチオン重合性化合物を重合させるような開始剤系とするとよく、第1露光の間はカチオン重合性化合物を重合させないものが特に好ましい。光カチオン重合開始剤系としては、例えばジアリールヨードニウム塩類、トリアリールスルホニウム塩類あるいは鉄アレン錯体類等を挙げることができる。ジアリールヨードニウム塩類で好ましいものとしては、光ラジカル重合開始剤系で示したヨードニウム類のテトラフルオロボレート塩、ヘキサフルオロホスフェート塩、ヘキサフルオロアルセネート塩およびヘキサフルオロアンチモネート塩等が挙げられる。トリアリールスルホニウム塩類で好ましいものとしては、トリフェニルスルホニウム、4−ターシャリーブチルトリフェニルスルホニウム等が挙げられる。   The cationic photopolymerization initiator system has low photosensitivity for the first exposure, irradiates light having a wavelength different from that of the first exposure, and then generates Bronsted acid or Lewis acid upon exposure to light. An initiator system for polymerizing the polymerizable compound may be used, and those that do not polymerize the cationic polymerizable compound during the first exposure are particularly preferable. Examples of the cationic photopolymerization initiator system include diaryliodonium salts, triarylsulfonium salts, iron allene complexes, and the like. Preferred examples of the diaryl iodonium salts include tetrafluoroborate salts, hexafluorophosphate salts, hexafluoroarsenate salts and hexafluoroantimonate salts of iodonium compounds shown in the photoradical polymerization initiator system. Preferable triarylsulfonium salts include triphenylsulfonium, 4-tertiarybutyltriphenylsulfonium, and the like.

光重合性組成物には、必要に応じてバインダー樹脂、熱重合防止剤、シランカップリング剤、可塑剤、着色剤などを併用してよい。バインダー樹脂は、体積ホログラム形成前の組成物の成膜性、膜厚の均一性を改善する場合や、レーザー光等の光の照射による重合で形成された干渉縞を後露光までの間、安定に存在させるために使用される。バインダー樹脂は、カチオン重合性化合物やラジカル重合性組成物と相溶性のよいものであれば良く、その具体例としては塩素化ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、メチルメタクリレートと他の(メタ)アクリル酸アルキルエステルの共重合体、塩化ビニルとアクリロニトリルの共重合体、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。バインダー樹脂は、その側鎖または主鎖にカチオン重合性基などの反応性を有していても良い。   In the photopolymerizable composition, a binder resin, a thermal polymerization inhibitor, a silane coupling agent, a plasticizer, a colorant and the like may be used in combination as necessary. The binder resin is stable for improving the film formability and film thickness uniformity of the composition prior to volume hologram formation, and for interference fringes formed by polymerization by irradiation with light such as laser light until post-exposure. Used to be present. The binder resin only needs to be compatible with the cationic polymerizable compound or the radical polymerizable composition, and specific examples thereof include chlorinated polyethylene, polymethyl methacrylate, methyl methacrylate, and other (meth) acrylic acid alkyl esters. And a copolymer of vinyl chloride and acrylonitrile, polyvinyl acetate, and the like. The binder resin may have reactivity such as a cation polymerizable group in its side chain or main chain.

その体積ホログラム形成層2の厚さは、5.0μm〜50μmとする。好適には、10μm〜30μmとする。   The volume hologram forming layer 2 has a thickness of 5.0 μm to 50 μm. Preferably, the thickness is 10 μm to 30 μm.

透明基材1、及び、その上に設けたシート状薄膜EL層3の上に、さらには、その上に設けた体積ホログラムフィルター層VHFの上に、透明な樹脂をコーティングして、体積ホログラム形成層2を設ける場合には、体積ホログラム形成層2は、光重合性組成物の塗布液を、バーコート、スピンコート、又はディッピング等、または、グラビアコート、ロールコート、ダイコート、または、コンマコート等により塗布し、形成する。体積ホログラム形成層2は、乾燥ないし硬化手段を用いて固化される。   Volume hologram formation is performed by coating a transparent resin on the transparent substrate 1 and the sheet-like thin film EL layer 3 provided thereon, and further on the volume hologram filter layer VHF provided thereon. When the layer 2 is provided, the volume hologram forming layer 2 is formed by applying a photopolymerizable composition coating solution, such as bar coating, spin coating, or dipping, gravure coating, roll coating, die coating, comma coating, or the like. Is applied and formed. The volume hologram forming layer 2 is solidified using drying or curing means.

その光重合性組成物としては、組成物全体に対してカチオン重合性化合物を10〜50%、ラジカル重合性化合物を40〜70%、光ラジカル重合開始剤系を1〜5%、及び、光カチオン重合開始剤系を1〜5%とし、全量を100%となるように配合する。   The photopolymerizable composition includes 10 to 50% of the cationic polymerizable compound, 40 to 70% of the radical polymerizable compound, 1 to 5% of the photo radical polymerization initiator system, and light. The cationic polymerization initiator system is 1 to 5%, and the total amount is 100%.

光重合性組成物は、必要に応じて、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、芳香族系溶媒、セロソルブ系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン系溶媒等と配合し、冷暗所にて、高速撹拌機で混合し調製する。   The photopolymerizable composition is blended with a ketone solvent, an ester solvent, an aromatic solvent, a cellosolve solvent, an alcohol solvent, an ether solvent, a halogen solvent, etc., if necessary, at high speed in a cool and dark place. Prepare by mixing with a stirrer.

上記の樹脂材料を用い、キャスティング法や、ダイコート法等を用いて、体積ホログラム形成層2を透明基材1上に設けることもできる。   The volume hologram forming layer 2 can also be provided on the transparent substrate 1 by using the above-described resin material and using a casting method, a die coating method, or the like.

これらの体積ホログラム形成層2に、所定の光学系を用いて、透過型体積ホログラムを記録する。または、反射型体積ホログラムを、その透過型体積ホログラムに加えて多重記録する。(図示せず。)
以下に、その方法を説明する。
A transmission type volume hologram is recorded on these volume hologram forming layers 2 using a predetermined optical system. Alternatively, a reflection type volume hologram is multiplexed and recorded in addition to the transmission type volume hologram. (Not shown)
The method will be described below.

まず、ホログラム画像として画像化される「物体」を準備する。   First, an “object” to be imaged as a hologram image is prepared.

「物体」としては、彫刻や模型等の実在する、3次元物体(高名な作者のものであれば、その意匠性は非常に高いものとなる。)、もしくは、絵画やブランドデザイン等の2次元物体が用いられる。もしくは、「物体光」を与え得るものであって、空間光変調器:SLM等のような電子的にセル変換が可能な光学素子を用いた光学系によって、記録用媒体面に投影されるような「光の像」であってもよい。   The “object” can be a real three-dimensional object such as a sculpture or a model (if it is a famous author, its design is very high), or a painting or brand design 2 A dimensional object is used. Alternatively, it is possible to provide “object light”, and it is projected onto the surface of the recording medium by an optical system using an optical element capable of electronic cell conversion, such as a spatial light modulator: SLM. It may be a “light image”.

もちろん、あらかじめ作成した「ホログラム」からの「ホログラム再生像」(立体的な光の像となる。)を用いることもできる。   Of course, a “hologram reproduction image” (a three-dimensional light image) from a “hologram” created in advance can also be used.

この「物体」を、所定の波長を選択した、ガスレーザー、固体レーザー、半導体レーザー、各種色素レーザー等のコヒーレント光を用いて照明し、所定の光学系を準備し(図示せず。)、透過型体積ホログラムを記録する。   This “object” is illuminated with a coherent light such as a gas laser, a solid state laser, a semiconductor laser, and various dye lasers with a predetermined wavelength selected, and a predetermined optical system is prepared (not shown) and transmitted. A mold volume hologram is recorded.

もしくは、適宜なホログラム記録用のフォトポリマーに、同様な光学系を準備し、マスターホログラムを記録し、定着処理する。   Alternatively, a similar optical system is prepared for an appropriate photopolymer for hologram recording, and a master hologram is recorded and fixed.

次いで、このマスターホログラムを所定の光学系を用いて、「物体」の体積ホログラムを、上記で使用した光源を再度用いて、体積ホログラム形成層2に、「透過型体積ホログラム」として記録する。   Next, the master hologram is recorded as a “transmission type volume hologram” on the volume hologram forming layer 2 by using the light source used above again by using a predetermined optical system.

透過型体積ホログラムに上記の光学系で用いた参照光と同一の照明を行うと、その参照光が透過した方向からの観察により、体積ホログラム形成層2を通して、その向こう側に「物体」の像、すなわち、透過型体積ホログラム再生像を視認することができる。この「物体」の像から観察者の目の方向へ向かう角度が、「再生角度(結像方向)」である。(図示せず。)
そもそも、体積ホログラムは、「所定の参照光」を用いずとも、その波長選択性及び角度選択性により、「一般的な照明光」の中から、所定の波長で、所定の方向に進む光を選び出し、その光によってのみ再生された「物体」の像、すなわち体積ホログラム再生像を視認することができるものであるが。その選び出す過程によって、その鮮明性や明るさは、所定の参照光を用いた場合に比べ、かなり低下してしまうため、本発明のごとく、シート状薄膜EL層3や、体積ホログラムフィルター層VHFの機能が必須となる。
When the same illumination as the reference light used in the above optical system is applied to the transmission type volume hologram, the image of the “object” is passed through the volume hologram forming layer 2 by observation from the direction in which the reference light is transmitted. That is, a transmission volume hologram reproduction image can be visually recognized. The angle from the “object” image toward the eyes of the observer is the “reproduction angle (imaging direction)”. (Not shown)
In the first place, volume holograms do not use “predetermined reference light”, but can transmit light that travels in a predetermined direction at a predetermined wavelength from “general illumination light” due to its wavelength selectivity and angle selectivity. An image of an “object” that has been selected and reproduced only by the light, that is, a volume hologram reproduction image can be visually recognized. Depending on the selection process, the sharpness and brightness are considerably reduced as compared with the case where predetermined reference light is used. Therefore, as in the present invention, the sheet-like thin film EL layer 3 and the volume hologram filter layer VHF Function becomes essential.

また、上記した「物体」を2つ準備し、2つの光源(第1の波長、及び第2の波長を有する2つのレーザー光源)を用いて、それぞれ体積ホログラム形成層2に、各々、角度を変えて記録して、2つの透過型体積ホログラムを多重記録することができる。   In addition, two “objects” described above are prepared, and the angle is respectively applied to the volume hologram forming layer 2 using two light sources (two laser light sources having a first wavelength and a second wavelength). It is possible to multiplex and record two transmission type volume holograms by changing the recording.

もちろん、上記した透過型体積ホログラムに、反射型体積ホログラムを同一の体積ホログラム形成層2に記録し、「透過型体積ホログラムと反射型体積ホログラムを多重記録」することも可能である。   Of course, it is also possible to record a reflection volume hologram on the same volume hologram forming layer 2 as the above-described transmission volume hologram and “multiple record the transmission volume hologram and the reflection volume hologram”.

このときに用いる体積ホログラム形成層2は、例えば、2つの光源に感度を持つように、2種類の増感剤を含めたものとする。   The volume hologram forming layer 2 used at this time includes, for example, two kinds of sensitizers so as to have sensitivity to two light sources.

また、体積ホログラム形成層2を単層として、その一つの層に多重記録するのみならず、体積ホログラム形成層2を多層として、それぞれの層に、それぞれのフォトポリマーを用い、それぞれの体積ホログラムを記録することも、個々のホログラム再生像の鮮明度を高めるため好適である。   In addition to the volume hologram forming layer 2 as a single layer, not only multiple recording is performed on one layer, but the volume hologram forming layer 2 is formed as a multilayer, and each volume hologram is formed using each photopolymer. Recording is also preferable in order to increase the sharpness of each hologram reproduction image.

2つの体積ホログラムを多重記録した場合には、2つの観察方向に、各々の「物体」像を見ることができる。(図示せず。)
ホログラムとしては、レーザー再生ホログラム、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)、ホログラフィックステレオグラム、ホログラフィック回折格子、複合回折格子で構成されるホログラムなどを、適宜、記録することができる。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、何らかの「セキュリティ情報」として、真偽判定を行うものであってもよい。(図示せず。)
体積ホログラムは、「上記のようにして記録した体積ホログラム形成層2(単独の層。)」上に、「まだ体積ホログラムを記録していない透明基材1、シート状薄膜EL層3と、体積ホログラム形成層2の積層体」のその体積ホログラム形成層2面上に、「単独の層である記録済み体積ホログラム形成層2」を密着させて重ねたものに(インデックスマッチング液等をその間に挿入してもよい。)、その「記録済み体積ホログラム形成層2」側から、適宜なレーザー光を照射する方法により、大量に複製することができる。(図示せず。)
(『シート状薄膜光源層』の代表例としての『シート状薄膜EL層』、及び、その他の『シート状薄膜光源層』)
シート状薄膜EL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、シート状薄膜EL層3の詳細構成は表示していない。)
このシート状薄膜EL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。
When two volume holograms are multiplexed and recorded, each “object” image can be seen in two viewing directions. (Not shown)
As holograms, laser reproduction holograms, white light reproduction holograms, color holograms utilizing these principles, computer generated holograms (CGH), holographic stereograms, holographic diffraction gratings, and holograms composed of composite diffraction gratings Etc. can be recorded as appropriate. Further, like a machine readable hologram, the reproduction light may be converted into data by a light receiving unit, and authenticity determination may be performed as some “security information”. (Not shown)
The volume hologram is formed on “the volume hologram forming layer 2 (single layer) recorded as described above”, “the transparent base material 1 on which the volume hologram has not yet been recorded, the sheet-like thin film EL layer 3, and the volume. The “recorded volume hologram forming layer 2 as a single layer” in close contact with the volume hologram forming layer 2 surface of the “layered product of hologram forming layer 2” (with an index matching liquid inserted therebetween) However, it can be replicated in large quantities by a method of irradiating an appropriate laser beam from the “recorded volume hologram forming layer 2” side. (Not shown)
(“Sheet-like thin film EL layer” as a representative example of “Sheet-like thin film light source layer” and other “Sheet-like thin film light source layers”)
The sheet-like thin film EL layer 3 is formed by sequentially providing constituent layers on the transparent substrate 1. (See FIG. 2. In FIG. 2, the detailed configuration of the sheet-like thin film EL layer 3 is not shown.)
As this sheet-like thin film EL layer 3, when using either an organic electroluminescence element or an inorganic electroluminescence element, it is first formed from an anode or a cathode which is an “electrode”. Below, the example formed from an anode is demonstrated. It can be easily guessed that the cathode is provided in the same manner as this method.

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。   Examples of the anode material include transparent conductive materials such as ITO thin film (indium / tin oxide thin film), indium oxide, tin-doped tin oxide, antimony-doped tin oxide, zinc-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide, and zinc oxide. , Conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polyacetylene, polyalkylthiophene derivatives, polysilane derivatives, and the like can be used.

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。   Methods for forming the anode include sputtering, vacuum deposition, chemical vapor deposition (CVD), spin coating, sol-gel using a casting method, spray pyrolysis, ion plating, and the like. For example, a method of applying and forming a coating solution having the composition described above can be employed.

特に、電子ビーム加熱真空蒸着法や、高周波マグネトロンスパッタリング法を採ることが好ましい。具体的には、真空度1×10-7〜1×10-3Pa、成膜速度0.1〜50nm/秒、基材温度−10〜100℃の条件で成膜する。 In particular, it is preferable to employ an electron beam heating vacuum deposition method or a high-frequency magnetron sputtering method. Specifically, the film is formed under the conditions of a degree of vacuum of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, a film formation rate of 0.1 to 50 nm / second, and a substrate temperature of −10 to 100 ° C.

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、透明基材1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。   A typical anode is an ITO thin film, which is a transparent conductive thin film, and is formed on the transparent substrate 1 by, for example, about 300 nm by an electron beam heating vacuum deposition method.

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、導入する酸素ガスの量を制御する。   The conductivity of the transparent conductive thin film is controlled by its surface resistance value, and the heating rate of indium and tin and the amount of oxygen gas introduced are controlled so as to be 0.1Ω / □ or less.

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。   The transparent substrate 1 is sufficiently cooled and processed at a high speed so that the flatness of the surface of the transparent substrate 1 is not changed by heating due to the formation of this thin film or impact such as collision of metal particles. Therefore, the film thickness is reduced.

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(透明基材1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。   Thoroughly control the film thickness of the transparent conductive thin film, and the variation in film thickness is kept within a few percent (several% of 300 nm → 10 nm level), and the surface of the transparent conductive thin film (adhered to the transparent substrate 1) The surface opposite to the surface is made to have substantially the same shape as the surface of the transparent substrate 1.

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。   In order to further reduce damage to the transparent substrate 1, a CVD method (chemical vapor deposition method) or the like can also be used. In the case of the CVD method, there is almost no damage to the transparent substrate 1, but additional processing such as heat treatment after forming the thin film is required, and the surface property of the thin film becomes somewhat rough.

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。   Next, as for the layer to be formed, in the case of an inorganic electroluminescence element, as the simplest configuration, an insulating layer is provided on this transparent conductive thin film.

絶縁層として用いられる材料は、具体的には、Y23、Al23、Ta25、SiO2、Si34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。 Specifically, the material used for the insulating layer is an amorphous oxide such as Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , SiO 2 , Si 3 O 4 , BaTiO 3 , PbTiO 3, etc. Ferroelectric, SiNx, SiOF, SiOC, Pb (Zr, Ti) O 3 , (Pb, La) (Zr, Ti) O 3 , Bi 4 Ti 3 O 1 2 , and perovskite ferroelectric, tungsten Examples thereof include a bronze ferroelectric and a bismuth layer structure ferroelectric.

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。   Furthermore, organic ferroelectrics using π-electron acid-base two-component organic substances, such as dihydroxy having a hydroxyl group with strong acidity (H + (proton) donating ability) such as chloranic acid and bromanilic acid. -P-benzoquinones, or chloranilic acid as an acid, phenazine (Phz) in which a nitrogen atom of a proton accepting group is incorporated into a benzene ring as a base to form a 1: 1 molecular compound, and the like It is also possible to use these aggregated molecules in which hydrogen bonds are formed between them to form a one-dimensional network.

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。   The formation method includes sputtering, vacuum deposition, chemical vapor deposition (CVD), spin coating, sol-gel method using cast method, spray pyrolysis method, ion plating method, and the like. A method of applying and forming a coating liquid having a composition can be employed.

絶縁層である誘電体膜として、代表的には、BaTiO3薄膜を、スパッタリング(Arガス使用)法を用いて、例えば500nmの厚さで形成する。この場合には、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。 As a dielectric film which is an insulating layer, a BaTiO 3 thin film is typically formed with a thickness of, for example, 500 nm by using a sputtering (using Ar gas) method. In this case, since the metal oxide thin film is already formed on the transparent substrate 1, the heat resistance of the surface of the transparent substrate 1 is relatively high, and the thin film can be formed relatively easily. it can.

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。   This layer is desirably thicker (˜2 μm) in order to ensure insulation, but in consideration of damage to the surface of the transparent substrate 1, it has a uniform thickness and smooth surface properties. Therefore, it is preferable to set the thickness to 100 nm to 500 nm.

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。   Here, when the insulating layer is formed all the way on the transparent conductive thin film, the anode terminal cannot be provided. Therefore, a part of the transparent conductive thin film is balanced with the size of the hologram provided thereafter by the masking method. For example, in the case of a hologram having a size of 50 mm × 40 mm, masking of 2 mm × 4 mm is performed to form an insulating layer.

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。   Furthermore, the light emitting layer for inorganic electroluminescent elements is provided on it.

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、CaGa24:Ce、Sr2Ga25: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。 The light emitting layer is formed using a light emitting phosphor having a desired light emitting color. For example, ZnS, Mn / CdSSe, etc. as red light emitting phosphors, ZnS: TbOF, ZnS: Tb as green light emitting phosphors, for example. Examples of the blue light emitting phosphor include SrS: Ce, (SrS: Ce / ZnS) n, CaGa 2 S 4 : Ce, and Sr 2 Ga 2 S 5 : Ce. Moreover, SrS: Ce / ZnS: Mn etc. are mentioned as a white light emission fluorescent substance, These fluorescent substances can be selected suitably and can be used.

発光層としては、代表的には、母体にZnSを用い、発光中心にMnを添加したものを、スパッタリング(Arガス使用)法を用いて、例えば1μm厚さで形成する。   As the light-emitting layer, typically, a base material using ZnS and Mn added to the light emission center is formed with a thickness of, for example, 1 μm by using a sputtering (using Ar gas) method.

この発光層も、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。   This light emitting layer also employs a film forming method capable of ensuring the uniformity of the thickness of each layer and the smoothness of the interface.

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。   The same masking process is performed on the above-described position also when the light emitting layer is formed.

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。   The cathode provided thereon is formed of a metal thin film such as aluminum, gold, silver, platinum, copper, iron, silver / magnesium alloy, graphite or the like with a thickness of 50 to 500 nm. Typically, it may be an aluminum thin film, and can be formed stably by a vacuum deposition method, for example, with a thickness of 300 nm.

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。   The same masking process is performed at the above-described position also when forming the cathode.

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、シート状薄膜EL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、このシート状薄膜EL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。   As described above, the sheet-like thin film EL layer 3 made of an inorganic electroluminescence element can be provided on the transparent substrate 1 while maintaining the flatness of the transparent substrate 1. And when this sheet-like thin film EL layer 3 is observed from the cathode side, the transparent conductive thin film layer which is an anode appears to be exposed on a part of the aluminum metal surface.

この陽極と、陰極の間に、電圧100V100〜1000Hzの交流電圧を印加すると(『電圧を印加した状態6』となる。以下、単に電圧の『印加6』とも略す。)、エレクトロルミネッセンス層(シート状薄膜EL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層(シート状薄膜EL層3)の上に設ける体積ホログラム形成層2を通して、所定波長の発光に応じた「色」の透過型体積ホログラム再生像、例えば、「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができる。(図4参照。)
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。
When an AC voltage of 100 V to 100 Hz is applied between the anode and the cathode (“voltage applied state 6”, hereinafter, also simply referred to as “application 6” of voltage), an electroluminescence layer (sheet The thin film EL layer 3) emits light from the anode side, and passes through the volume hologram forming layer 2 provided on the electroluminescence layer (sheet-like thin film EL layer 3). A volume hologram reproduction image, for example, “green transmission type volume hologram reproduction image 7” can be visually recognized. (See Figure 4.)
Next, an organic electroluminescence device will be described. An electroluminescence device in which an organic thin film serving as a light emitting layer is formed on the transparent conductive thin film layer and sandwiched between cathodes is the simplest organic electroluminescence device. Element 3 is formed.

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。   The light-emitting layer is a two-component system of a main material (host material) and an impurity material (dopant material), and the impurity material that emits light is uniformly dispersed in the main material with addition of 0.1 to 1%.

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。 Since the electron mobility of the organic thin film is not intended for high-speed response, it can be used even if it is relatively small, and is preferably set to a value of 1 × 10 −6 cm 2 / V · s or more.

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。   When a low molecular weight system is used for the organic thin film that is the light emitting layer, ZnPBO (bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc) is used as the light emitting layer material, and Coumarin 6 (3- (2) is used as the doping dye material. -Benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin is used to form a 50 nm thick film by CVD.

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。   When a polymer system is used for the organic thin film as the light emitting layer, the PPV (polyparaphenylene vinylene) system is used as the light emitting layer material, and the PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene) is used as the hole layer material. The + PSS (polystyrene sulfonic acid: dopant) copolymer has a solid content of 0.5% and a thickness after drying of 100 nm by a coating method.

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。   In addition, it is also preferable to use an organic thin film in combination with a fluorescent whitening agent such as benzothiazole, benzimidazole or benzoxazole, a metal complex having a styrylbenzene compound or an 8-quinolinol derivative as a ligand. In addition, a distyrylarylene skeleton such as 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl is used as a host, and a strong fluorescent dye from blue to red, for example, a coumarin or a fluorescent dye similar to the host is doped. It is also suitable to use those used together.

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。 As a formation method, methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB (Langmuir-Blodget) method, and a sputtering method can be employed. For example, when forming by a vacuum evaporation method, the conditions of a degree of vacuum of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, a film formation rate of 0.1 to 50 nm / second, and a substrate temperature of −10 to 100 ° C. may be adopted. preferable.

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。   An organic thin film can also be formed by dissolving an appropriate resin functioning as a binder and a material for an organic thin film in a predetermined solvent to form a solution and then reducing the film by a spin coating method or the like. be able to. In addition, the organic thin film is a film formed by selecting a formation method and formation conditions as appropriate and deposited from a gas phase material compound, or a film formed by solidification from a solution state or liquid phase material compound. It is preferable to use a molecular deposited film.

これらの上に、陰極層として、金属、合金、それらの酸化物、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用する。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、セシウム、銀、錫等の一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。   On top of these, metals, alloys, their oxides, electrically conductive compounds or mixtures thereof are used as the cathode layer. Specifically, magnesium, aluminum, indium, lithium, sodium, cesium, silver, tin, and the like can be used alone or in combination of two or more.

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シート状薄膜EL層3を得る。   Typically, as the cathode layer, an aluminum thin film layer is provided in the same manner as described above to obtain a sheet-like thin film EL layer 3 made of an organic electroluminescence element.

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。   Also in an organic electroluminescent element, the method of exposing an anode terminal is taken like an inorganic electroluminescent element.

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(その『電圧を印加した状態6』となっている。)、エレクトロルミネッセンス層(シート状薄膜EL層3)において発光が生じ、陽極側よりその光が放出され、エレクトロルミネッセンス層(シート状薄膜EL層3)の上に設ける体積ホログラム形成層2を通して、所定波長の発光に応じた「色」の透過型体積ホログラム再生像、例えば、「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができる。(図4参照。)
また、「シート状薄膜EL層3」以外の「シート状薄膜光源層」(図示せず。)としては、以下のものを採用することができる。
When a DC voltage of 10V is applied 6 between the anode and the cathode (the voltage is applied 6), light emission occurs in the electroluminescence layer (sheet-like thin film EL layer 3). The light is emitted from the anode side, and through a volume hologram forming layer 2 provided on the electroluminescence layer (sheet-like thin film EL layer 3), a “color” transmission type volume hologram reproduction image corresponding to light emission of a predetermined wavelength, For example, the “green transmission type volume hologram reproduction image 7” can be visually recognized. (See Figure 4.)
Further, as the “sheet-like thin film light source layer” (not shown) other than the “sheet-like thin film EL layer 3”, the following can be adopted.

まず、「シート状薄膜蛍光層」には、蛍光体を透明な樹脂に均一に分散した樹脂分散型の蛍光インキや、水または溶剤に蛍光体を分散した溶媒分散型の蛍光インキを作製し、それらを用いて、印刷方式や、コーティング方式さらには、インクジェット方式等の種々の形成方法を用いて、透明基材1の上に、均一な厚さで、その全面に、または、部分的に形成することができる。   First, in the “sheet-like thin film fluorescent layer”, a resin-dispersed fluorescent ink in which the phosphor is uniformly dispersed in a transparent resin and a solvent-dispersed fluorescent ink in which the phosphor is dispersed in water or a solvent are prepared. Using these, various formation methods such as a printing method, a coating method, and an ink jet method are used to form a uniform thickness on the entire surface or partially on the transparent substrate 1. can do.

樹脂分散型の蛍光インキは、上記した蛍光体を、透明樹脂、例えば、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に2次凝集を少なくするように、ガラスビーズや
スチールビーズを用いたボールミル、ニーダー、ロールミル等による混練りを十分行い、
溶剤等で粘度調整をして、グラビア方式、オフセット方式、シルクスクリーン方式、カー
テンコート方式、ノズルコート方式、さらには、インクジェット方式を適宜用いて均一な
厚さ、0.01μm〜10.0μmに形成することができる。
The resin-dispersed fluorescent ink includes the above-described phosphor, a transparent resin, for example, an acrylic ester resin, an acrylamide resin, a nitrocellulose resin, or a polystyrene resin as a thermoplastic resin, and a thermosetting resin. Ball mills and kneaders using glass beads or steel beads to reduce secondary aggregation in unsaturated polyester resins, acrylic urethane resins, epoxy-modified acrylic resins, epoxy-modified unsaturated polyester resins, alkyd resins, or phenol resins Sufficiently kneading with a roll mill, etc.
Viscosity is adjusted with a solvent, etc., and a gravure method, offset method, silk screen method, curtain coating method, nozzle coating method, and ink jet method are used as appropriate to form a uniform thickness of 0.01 μm to 10.0 μm. can do.

特に、シート状薄膜蛍光層の厚さを、0.003μm以上1.0μm以下、さらには、0.01μm以上0.5μm以下とするためには、樹脂分散型インキの固形分を1〜10%とし、溶剤若しくは水を溶媒とした塗布膜が、例えば、10μmであったときに、溶媒を蒸発させた後の厚さ(蛍光層の厚さ)がその1/10乃至は1/100となるようにし、1.0μm〜0.1μmとする。   In particular, in order to make the thickness of the sheet-like thin film fluorescent layer 0.003 μm or more and 1.0 μm or less, and further 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, the solid content of the resin dispersed ink is 1 to 10%. When the coating film using a solvent or water as a solvent is, for example, 10 μm, the thickness after evaporation of the solvent (the thickness of the fluorescent layer) becomes 1/10 to 1/100. Thus, the thickness is set to 1.0 μm to 0.1 μm.

溶媒分散型の蛍光インキは、樹脂成分を含まず、蛍光体と溶媒のみであるため、樹脂
分散型よりシート状薄膜蛍光層の厚さを薄くすることができる。
Since the solvent-dispersed fluorescent ink does not include a resin component and includes only a phosphor and a solvent, the thickness of the sheet-like thin film fluorescent layer can be made thinner than that of the resin-dispersed type.

溶媒としては、水やアルコール系溶剤、もしくは、セルソルブ系、パラフィン系溶剤を
用いて、粒子系の小さい蛍光体を分散保持させ、攪拌しながらカーテンコート、ノズルコ
ート等により透明基材1の上に設けることができる。
As a solvent, water, an alcohol solvent, or a cell solve solvent or a paraffin solvent is used to disperse and hold a phosphor having a small particle system, and is stirred on the transparent substrate 1 by curtain coating, nozzle coating, or the like. Can be provided.

さらには、遅い揮発性の溶剤を数μm塗布し(アクリル・塩化ビニル・酢酸ビニル樹脂や、ポリエステル樹脂等に対するケトン系溶剤、例えばシクロヘキサノン等。この溶剤を非溶解性の溶剤で希釈して使用し、残留する成分を0.1μm以下にすることも可能である。)、透明基材1の最表面のみを溶解して、その最表面に粘着性を付与し、その上に、蛍光体を粉体のまま吹きかけて、その粘着性の面に接する蛍光体粒子のみが透明基材1面上に残るようにするシート状薄膜蛍光層の形成方法も好適である。   In addition, a slow volatile solvent is applied to several μm (a ketone solvent for acrylic resin, vinyl chloride, vinyl acetate resin, polyester resin, etc., such as cyclohexanone, etc. This solvent is diluted with an insoluble solvent and used. It is also possible to make the remaining component 0.1 μm or less.) Only the outermost surface of the transparent substrate 1 is dissolved to give adhesiveness to the outermost surface, and the phosphor is powdered thereon. A method of forming a sheet-like thin film phosphor layer is also preferred in which only the phosphor particles that are in contact with the sticky surface remain on the surface of the transparent substrate 1 while spraying the body as it is.

この方法によると、シート状薄膜蛍光層がほぼ1粒子膜となり、透明基材1面上に均一に形成され、透明基材1側から励起光を当てた場合の蛍光発光面が、透明基材1の平坦な面と同一となる。   According to this method, the sheet-like thin film fluorescent layer is substantially one particle film, is formed uniformly on the surface of the transparent substrate 1, and the fluorescent light emitting surface when excited light is applied from the transparent substrate 1 side is the transparent substrate. 1 is the same as the flat surface.

いずれにしても、「シート状薄膜蛍光層」を均一厚さで、且つその中の蛍光体が均一な密度となるように(部分形成の場合には形成してある部分同士が均一に)形成するためには、蛍光体の粒径は小さい方が好ましく、ナノ蛍光体は特に好適である。   In any case, the “sheet-like thin film phosphor layer” is formed with a uniform thickness and a uniform density of phosphors therein (in the case of partial formation, the formed portions are uniform). In order to do so, the particle size of the phosphor is preferably small, and the nanophosphor is particularly suitable.

ナノ蛍光体とすることで、「シート状薄膜蛍光層」を励起する「励起光」が、その層内で多重反射現象を生じやすくなり、且つ、「シート状薄膜蛍光層」内で発生した「所定波長の光」が、やはり層内で多重反射現象、さらには、誘導放出現象を発生して、その発光強度や指向性を高めることとなる。   By using a nanophosphor, the “excitation light” that excites the “sheet-like thin film phosphor layer” tends to cause multiple reflection in the layer, and the “sheet-like thin film phosphor layer” “Light of a predetermined wavelength” also causes a multiple reflection phenomenon and further a stimulated emission phenomenon in the layer, thereby increasing the emission intensity and directivity.

特に、その「誘導放出現象」を増幅させるため、「シート状薄膜蛍光層」の上の界面、すなわち、「『シート状薄膜蛍光層』と『体積ホログラム形成層2』との界面」や、「空気ととの界面」の、その「所定波長の光」に対する「透過率/反射率」の比率を、90/10〜40/60とする。好適には、80/20〜60/40とする。(この比率は、上記した『界面』の一つの性能としてもよいし、上記した『界面』全体の性能としてもよい。)
そして、「シート状薄膜蛍光層」の上の界面、すなわち、「透明基材1とシート状薄膜蛍光層」や、「透明基材1と空気との界面」のその「所定波長の光」に対する「透過率/反射率」の比率を、0/100〜50/50とすることが、好適である。そのために、透明基材1の上、または、下の面に、アルミニウムや銀等の「金属反射層」を適宜な厚さで設けてもよい。
In particular, in order to amplify the “stimulated emission phenomenon”, an interface on the “sheet-like thin film fluorescent layer”, that is, “an interface between the“ sheet-like thin film fluorescent layer ”and the“ volume hologram forming layer 2 ””, “ The ratio of “transmittance / reflectance” to the “light of a predetermined wavelength” at the interface with air is 90/10 to 40/60. Preferably, 80/20 to 60/40. (This ratio may be one performance of the above-mentioned “interface” or the whole performance of the above-mentioned “interface”.)
Then, the interface on the “sheet-like thin film fluorescent layer”, that is, “the light of a predetermined wavelength” of the “transparent substrate 1 and the sheet-like thin film phosphor layer” or “the interface between the transparent substrate 1 and the air”. The ratio of “transmittance / reflectance” is preferably 0/100 to 50/50. Therefore, you may provide "metal reflective layers", such as aluminum and silver, in appropriate thickness in the upper surface of the transparent base material 1, or a lower surface.

もちろん、この反射性を持つ「上下の界面」の間の距離は、上記した学術論文に記載のごとく、「所定波長の『長さ』」と同等の長さ、もしくは、それより著しく「短く」することで、その「上下の界面」間に生じる、多重反射現象、及び、誘導放出現象を増幅することができることは言うまでもない。   Of course, the distance between the “upper and lower interfaces” having this reflectivity is the same length as the “length” of the given wavelength, or “shorter” than that, as described in the academic paper mentioned above. Thus, it goes without saying that the multiple reflection phenomenon and the stimulated emission phenomenon that occur between the “upper and lower interfaces” can be amplified.

以上の「多重反射現象」及び「誘導放出現象」は、本発明の「ホログラムシートA」に用いられる、他の「シート状薄膜光源層」にも同様に発生し、各々適宜な「界面」につき、上記の「透過率/反射率」の設定を施すこととなるが、その詳細な説明は省略する。   The above “multiple reflection phenomenon” and “stimulated emission phenomenon” also occur in other “sheet-like thin film light source layers” used in the “hologram sheet A” of the present invention, and each of the appropriate “interfaces”. The above-described “transmittance / reflectance” is set, but detailed description thereof is omitted.

蛍光体は、紫外線、電子線、X線などのエネルギーを吸収して可視光線として放出する物質であり、例えば、母体となるセラミックス結晶にEu やCe などの発光を担う金属イオンが微量添加した材料等がある。この場合、発光に寄与するは金属イオンであり、外から加えられたエネルギー(紫外線、電子線、X線などや、もちろん可視光線、赤外線等のエネルギー。)を吸収して励起され、その後基底状態に戻る時に発光する。ホスト結晶の格子は金属イオンを取り囲むことによりイオンを化学的に安定化させたり、結晶場や配位環境を整えることにより発光色や発光強度を制御する働きをする。   A phosphor is a substance that absorbs energy such as ultraviolet rays, electron beams, and X-rays and emits it as visible light. For example, a material obtained by adding a trace amount of metal ions responsible for light emission such as Eu and Ce to a base ceramic crystal. Etc. In this case, metal ions that contribute to light emission are excited by absorbing energy applied from the outside (energy such as ultraviolet rays, electron beams, X-rays, of course, visible rays, infrared rays, etc.), and then the ground state. Lights when returning to. The lattice of the host crystal functions to chemically stabilize the ions by surrounding the metal ions, and to control the emission color and intensity by adjusting the crystal field and coordination environment.

本発明は、これらの蛍光発光の内、ストークスシフト(Stokes shift)によって可視光領域の発光を起こす蛍光体材料を用いる。もちろん、赤外線の励起による可視光領域の発光を起こすものも用いることができる
蛍光体は、一般的に、蛍光体原料を焼成する固相反応法により、製造される。この固相反応法では原料混合物を高い温度で焼成するため、得られる焼成ケーキは、蛍光体粒子が硬く凝集したものとなることが多い。そのため、通常は、蛍光体の製造の際には例えばボールミル、乳鉢等による粉砕工程を行うが、このときの蛍光体粒子の表面の損傷を抑制する方法として、流動式反応器装置を用いて、実質的に単分散の蛍光体−前駆体粒子を、流動する気体中に浮遊させて焼成することにより、凝集していない実質的に単分散の蛍光性粒子を製造する。この方法によれば、1μm未満の大きさの蛍光性粒子を製造することができる。
The present invention uses a phosphor material that emits light in the visible light region by Stokes shift among these fluorescent emissions. Needless to say, a phosphor that emits light in the visible light region by infrared excitation can be used. Generally, a phosphor is manufactured by a solid-phase reaction method in which a phosphor material is fired. In this solid phase reaction method, since the raw material mixture is fired at a high temperature, the obtained fired cake is often a product in which phosphor particles are hard and aggregated. Therefore, normally, when manufacturing the phosphor, for example, a pulverization process using a ball mill, a mortar, etc., is performed. Substantially monodispersed phosphor-precursor particles are suspended in a flowing gas and baked to produce substantially monodispersed fluorescent particles that are not aggregated. According to this method, fluorescent particles having a size of less than 1 μm can be produced.

また、例えば、ZnGa24:Mn蛍光体を製造するに際し、焼成を行なう前の蛍光体原料を湿式沈殿法により調製することにより、低温での焼成が可能となり、蛍光体粒子の凝集を抑制することができる。 In addition, for example, when manufacturing a ZnGa 2 O 4 : Mn phosphor, the phosphor raw material before firing is prepared by a wet precipitation method, which enables firing at a low temperature and suppresses aggregation of phosphor particles. can do.

さらに、例えば、アルカリ土類アルミン酸塩系、またはアルカリ土類珪酸塩系の母体結晶を有する蛍光体の製造方法に関し、Srを含む蛍光体原料として硝酸ストロンチウムを用い、原料混合液又は懸濁液を所望の粒径となるよう液滴化し、これを焼成する方法がある。これにより、極めて脆い性質を有する蛍光体が得られ、容易に微小なサイズへ粉砕することができる。   Furthermore, for example, the present invention relates to a method for producing a phosphor having an alkaline earth aluminate-based or alkaline earth silicate-based host crystal. There is a method of forming droplets so as to have a desired particle diameter and firing the droplets. As a result, a phosphor having extremely brittle properties can be obtained and can be easily pulverized to a minute size.

蛍光体原料としては、製造しようとする蛍光体を構成する元素(以下、「蛍光体構成元素」ともいう。)を含有する化合物を用いることができる。その例を挙げると、蛍光体構成元素を含有する、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩、蓚酸塩、カルボン酸塩、ハロゲン化物、窒化物等が挙げられる。蛍光体原料の選択に際しては、得られる蛍光体への反応性等を考慮して選択することが好ましい。さらに、蛍光体を構成する各蛍光体構成元素に対応し、蛍光体原料は、それぞれ、1種を用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用しても良い。   As the phosphor material, a compound containing an element constituting the phosphor to be manufactured (hereinafter also referred to as “phosphor constituent element”) can be used. Examples thereof include oxides, hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, oxalates, carboxylates, halides, nitrides and the like containing phosphor constituent elements. When selecting the phosphor raw material, it is preferable to select in consideration of the reactivity to the obtained phosphor. Furthermore, corresponding to each phosphor constituting element constituting the phosphor, one kind of phosphor raw material may be used, or two or more kinds may be used in combination in any combination and ratio.

また、蛍光体の各蛍光体原料中に含まれる不純物としては、蛍光体の特性に悪影響を与えない限りにおいて、特に限定されない。   Further, the impurities contained in each phosphor raw material of the phosphor are not particularly limited as long as the phosphor characteristics are not adversely affected.

各蛍光体原料の重量メジアン径としては、通常0.01μm以上、0.5μm以下である。このために、蛍光体原料の種類によっては予めジェットミル等の乾式粉砕機で粉砕を行っても良い。これにより、各蛍光体原料の原料混合物中での均一分散化を図り、かつ、蛍光体原料の表面積増大による原料混合物の固相反応性を高めることができ、不純物相の生成を抑えることが可能となる。   The weight median diameter of each phosphor material is usually 0.01 μm or more and 0.5 μm or less. For this reason, depending on the type of the phosphor material, pulverization may be performed in advance by a dry pulverizer such as a jet mill. As a result, each phosphor raw material can be uniformly dispersed in the raw material mixture, and the solid phase reactivity of the raw material mixture can be increased by increasing the surface area of the phosphor raw material, thereby suppressing the generation of impurity phases. It becomes.

例えば、Baを含む蛍光体原料の具体例としては、BaO、Ba(OH)2・8H2O、
BaCO2、Ba(NO32、BaSO4、Ba(C24)・2H2O、Ba(OCOCH3)2、BaCl2等が挙げられる。
For example, specific examples of phosphor raw materials containing Ba include BaO, Ba (OH) 2 .8H 2 O,
BaCO 2 , Ba (NO 3 ) 2 , BaSO 4 , Ba (C 2 O 4 ) · 2H 2 O, Ba (OCOCH 3) 2 , BaCl 2 and the like can be mentioned.

その他、Ca、Sr、Zn、Mg、Si、Eu、Sm、Tm、Yb、Mn、Cr、Tb、Pr、Ce、Lu、La、Gd、Ge、Ga、P、Bを含む蛍光体原料等が挙げられる。   In addition, phosphor materials including Ca, Sr, Zn, Mg, Si, Eu, Sm, Tm, Yb, Mn, Cr, Tb, Pr, Ce, Lu, La, Gd, Ge, Ga, P, and B Can be mentioned.

蛍光体原料を混合して原料混合物を調製してから、原料混合物を所定温度、雰囲気下で焼成する。この際、混合は十分に行うことが好ましい。   After preparing a raw material mixture by mixing phosphor raw materials, the raw material mixture is fired at a predetermined temperature and atmosphere. At this time, it is preferable to perform the mixing sufficiently.

上記混合手法としては、特に限定はされないが、具体的には、下記(A)及び(B)として挙げた手法を用いることができる。また、これらの各種条件については、例えば、ボールミルにおいて2種の粒径の異なるボールを混合して用いる等の条件を選択可能である。   Although it does not specifically limit as said mixing method, Specifically, the method quoted as the following (A) and (B) can be used. As for these various conditions, for example, it is possible to select conditions such as mixing and using two kinds of balls having different particle diameters in a ball mill.

(A)例えばハンマーミル、ロールミル、ボールミル、ジェットミル等の乾式粉砕機、又は、乳鉢と乳棒等を用いる粉砕と、例えばリボンブレンダー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機、又は、乳鉢と乳棒を用いる混合とを組み合わせ、前述の蛍光体原料を粉砕混合する乾式混合法。   (A) Dry pulverizer such as hammer mill, roll mill, ball mill, jet mill, etc., or pulverization using mortar and pestle, and mixer such as ribbon blender, V-type blender, Henschel mixer, or mortar and pestle And a dry mixing method in which the above phosphor raw materials are pulverized and mixed.

(B)前述の蛍光体原料に例えばメタノール、エタノール等のアルコール系溶媒又は水などの溶媒又は分散媒を加え、例えば粉砕機、乳鉢と乳棒、又は蒸発皿と撹拌棒等を用いて混合し、溶液又はスラリーの状態とした上で、噴霧乾燥、加熱乾燥、又は自然乾燥等により乾燥させる湿式混合法。   (B) Add a solvent or dispersion medium such as an alcohol solvent such as methanol or ethanol or water to the phosphor raw material, and mix using, for example, a pulverizer, a mortar and pestle, or an evaporating dish and a stirring bar, A wet mixing method in which a solution or slurry is made and then dried by spray drying, heat drying, or natural drying.

蛍光体原料の混合は、蛍光体原料の物性に応じて、湿式又は乾式のいずれかを選択することができる。   The mixing of the phosphor raw material can be either wet or dry depending on the physical properties of the phosphor raw material.

また、ハロゲン化物、窒化物等の酸化・吸湿し易い原料を用いる場合には、例えばアルゴンガス、窒素ガス等の不活性気体を充填し、水分管理されたグローブボックス内でミキサー混合する。   In addition, when using a material that easily oxidizes and absorbs moisture, such as halide and nitride, for example, an inert gas such as argon gas or nitrogen gas is filled and mixed in a glove box in which moisture is controlled.

また、混合・粉砕時に、粒径を揃える等の目的で、蛍光体原料を篩いにかけても良い。この場合、各種市販の篩いを用いることが可能であるが、金属メッシュのものよりもナイロンメッシュ等の樹脂製のものを用いる方が、不純物混入防止の点で好ましい。   In addition, the phosphor material may be sieved for the purpose of, for example, uniforming the particle size during mixing and pulverization. In this case, various types of commercially available sieves can be used, but it is preferable to use a resin mesh such as a nylon mesh rather than a metal mesh in terms of preventing impurities from being mixed.

特に、ナノ蛍光体、すなわち、Siナノ蛍光体、ZnSナノ蛍光体、YAG:Ceナノ蛍光体、LaPO4:Lnナノ蛍光体、色素ドープシリカナノ蛍光体、半導体ナノ粒子、CdSe−ZnS量子ドット等は、その粒径が著しく小さいため、平坦な面上へ均一に形成でき、かつ、形成厚さも制御しやすいことから特に好適である。半導体薄膜の極微細加工により形成する場合は、高精度且つ、極薄膜で形成可能であり、発光する「光」の波形や、強度を制御して、その干渉性を向上させることができる。   In particular, nanophosphors, namely Si nanophosphors, ZnS nanophosphors, YAG: Ce nanophosphors, LaPO4: Ln nanophosphors, dye-doped silica nanophosphors, semiconductor nanoparticles, CdSe-ZnS quantum dots, etc. Since its particle size is extremely small, it can be formed uniformly on a flat surface, and the formation thickness is easy to control. When the semiconductor thin film is formed by ultrafine processing, the semiconductor thin film can be formed with high precision and with a very thin film, and the coherence can be improved by controlling the waveform and intensity of the emitted “light”.

蛍光性半導体量子ドットにおいては、中心核(コア)は、例えば、セレン化カドミウム(CdSe)でできており、その外側を硫化亜鉛(ZnS)の被覆層(シェル)が覆っている構造をしている。この金属化合物の直径を変えることで、発する蛍光波長が変わる特徴を持つ。この量子ドットの周囲に生体高分子を配置したものは、生体高分子特有の反応基を有するため、この反応基を利用して蛍光体を特異的に配置させることが可能である。   In the fluorescent semiconductor quantum dot, the central core (core) is made of, for example, cadmium selenide (CdSe), and the outer side thereof is covered with a zinc sulfide (ZnS) coating layer (shell). Yes. By changing the diameter of the metal compound, the emitted fluorescence wavelength changes. Since the biopolymer arranged around the quantum dot has a reactive group peculiar to the biopolymer, the phosphor can be specifically arranged using the reactive group.

紫外線発光蛍光体としては、紫外線により励起され、これよりも低いエネルギー準位に戻る時に発する蛍光スペクトルのピークが、青、緑、赤等の波長域にあるものである。そして、このような紫外線発光蛍光体としては、例えばCa259 Cl:Eu2+,CaWO4 ,ZnO:Zn,Zn2 SiO4 :Mn、Y22 S:Eu,ZnS:Ag,YVO4 :Eu、Y23 :Eu,Gd22 S:Tb,La22S:Tb,Y3 Al5 O12:Ce等があり、これらを単体として使用するか、またはこれらを数種、適当な割合で混合して使用する。 As the ultraviolet light-emitting phosphor, the peak of the fluorescence spectrum that is emitted when excited by ultraviolet light and returns to a lower energy level is in a wavelength region such as blue, green, and red. Examples of such ultraviolet light-emitting phosphors include Ca 2 B 5 O 9 Cl: Eu 2+ , CaWO 4 , ZnO: Zn, Zn 2 SiO 4 : Mn, Y 2 O 2 S: Eu, ZnS: Ag. YVO 4 : Eu, Y 2 O 3 : Eu, Gd 2 O 2 S: Tb, La 2 O 2 S: Tb, Y 3 Al 5 O 1 2 : Ce, etc. Several of these are mixed and used at an appropriate ratio.

これらは、蛍光スペクトルのピークを、青、赤、緑の波長領域以外に有するものである。また、インキ中の紫外線蛍光発光体の重量率は、読み取りヘッドの受光素子による蛍光の検知が可能であればよい。   These have peaks in the fluorescence spectrum outside the blue, red, and green wavelength regions. Further, the weight ratio of the ultraviolet fluorescent substance in the ink is not limited as long as the fluorescence can be detected by the light receiving element of the reading head.

一方、赤外線発光蛍光体としては、波長λ1の励起光を受けて、波長λ2の可視光を発光する特性を有し、λ1=λ2かつλ1>λ2なる性質を有するものがある。そして、このような赤外線発光蛍光体としては、例えば組成が YF3:Yb,Er,ZnS:CuCO等がある。 On the other hand, some infrared light emitting phosphors have the property of receiving visible light having a wavelength λ2 upon receiving excitation light having a wavelength λ1, and having the properties of λ1 = λ2 and λ1> λ2. Examples of such infrared light emitting phosphors include YF 3 : Yb, Er, ZnS: CuCO, and the like.

具体的例として、BASF社製ルモゲンFVヴァイオレット570(ナフタルイミド:374nm→413nm)、ルモゲンFイエロー083(ペリレン:励起波長476nm→発光波長490nm:以下同じ。)、ルモゲンFオレンジ(ペリレン:525nm→539nm)、ルモゲンFレッド305(ペリレン:578nm→613nm)等、
デイグロ社製蛍光顔料:グロプリルT/GTシリーズ、ACTシリーズ、Z/ZQシリーズ、GPLシリーズ、LHYシリーズ、蛍光染料:ダイブライトD−818ロアノークイエロー、D−784アルパータイエロー、D−208アパツチイエロー、D−288チェロキーレツド、D−688コロラドレツド、D−298コロンビアブルー等、
シンロイヒ社製蛍光顔料:シンロイヒカラーFZ−2000シリーズ(FZ−2001RED等)、FZ-2800シリーズ(FZ−2808Blue等)、SX−100シリーズ(SX−104Orange等)、SX−1000シリーズ(SX−1004Orange、SX−1005Lemon Yellow、SX−1007Pink、SX−1037Magenta:平均粒径1.0μm以下)、SW−10シリーズ(SW−11Red Orange、SW−12NGreen、SW−13Red、SW−14NOrange、SW−15N Lemon Yellow、SW−16N Orange Yellow、SW−07Cerise、SW−17Pink、SW−27Rose、SW−37Rubine、SW−47Violet、SW−28Blue:平均粒径1.0μm以下)、SPシリーズ、SF−3000シリーズ(超微粒子タイプ)、SF−5000シリーズ(超微粒子タイプ)、SF−8000シリーズ(超微粒子タイプ)、ルミライトナノRY202(粒径30nm、365〜370nm→619nm)等。
Specific examples include Lumogen FV Violet 570 (Naphthalimide: 374 nm → 413 nm), Lumogen F Yellow 083 (perylene: excitation wavelength 476 nm → emission wavelength 490 nm: the same applies hereinafter), Lumogen F orange (perylene: 525 nm → 539 nm). ), Lumogen F Red 305 (perylene: 578 nm → 613 nm), etc.
Fluorescent pigments manufactured by Deigro: Gropril T / GT series, ACT series, Z / ZQ series, GPL series, LHY series, Fluorescent dyes: DIVELIGHT D-818 Roanoke yellow, D-784 ALPARTA yellow, D-208 APACHI yellow D-288 Cherokee Red, D-688 Colorado Red, D-298 Columbia Blue, etc.
Fluorescent pigments manufactured by Sinloi: Sinroicolor FZ-2000 series (FZ-2001RED, etc.), FZ-2800 series (FZ-2808 Blue, etc.), SX-100 series (SX-104 Orange, etc.), SX-1000 series (SX-1004 Orange) SX-1005 Lemon Yellow, SX-1007 Pink, SX-1037 Magenta: average particle size 1.0 μm or less, SW-10 series (SW-11 Red Orange, SW-12NG Green, SW-13 Red Orange, SW-14 NO Orange, SW-15N Lemon Yellow , SW-16N Orange Yellow, SW-07Cerise, SW-17Pink, SW-27Rose, SW-37Rubine, SW-47Viole , SW-28Blue: average particle size 1.0 μm or less), SP series, SF-3000 series (ultrafine particle type), SF-5000 series (ultrafine particle type), SF-8000 series (ultrafine particle type), Lumilite Nano RY202 ( Particle size 30 nm, 365-370 nm → 619 nm) and the like.

モリテックス社製:蛍光粒子(グリーン:468nm→508nm)G25(粒径0.03μm)、G40(粒径0.04μm)、G50(粒径0.05μm)、G75(粒径0.07μm)、G85(粒径0.09μm)、G100(粒径0.10μm)、G140(粒径0.14μm)、G200(粒径0.20μm)、G250(粒径0.25μm)、G300(粒径0.30μm)、G400(粒径0.40μm)、G450(粒径0.45μm)、G500(粒径0.50μm)、蛍光粒子(グリーン:360nm→530nm)34−1(平均粒径3.0μm)、蛍光粒子(ブルー:365nm→447nm)B50(粒径0.05μm)、B100(粒径0.10μm)、B150(粒径0.14μm)、B200(粒径0.20μm)、B300(粒径0.30μm)、B400(粒径0.40μm)、B500(粒径0.50μm)、蛍光粒子(レッド:542nm→612nm)B50(粒径0.05μm)、B60(粒径0.05μm)、B100(粒径0.10μm)、B160(粒径0.16μm)、B200(粒径0.20μm)、B300(粒径0.30μm)、B400(粒径0.40μm)、B500(粒径0.50μm)等、
テールナビ社製 紫外線励起蛍光顔料UVP−1(発光波長421nm)、UVB−1(発光波長453nm)、UVG−2(発光波長517nm)、UVR−2(発光波長626nm)、可視光励起蛍光顔料LMS−570(450〜520nm→570nm)、LMS−560(450〜467nm→560nm)、LMS−550(450〜465nm→550nm)、LMS−540(450〜465nm→540nm)等、イントロジェン社製Qdot525ナノクリスタル(350〜488nm→525nm)、Qdot565ナノクリスタル(350〜488nm→565nm)、Qdot585ナノクリスタル(350〜488nm→585nm)、Qdot605ナノクリスタル(350〜488nm→605nm)、Qdot625ナノクリスタル(350〜488nm→625nm)、Qdot655ナノクリスタル(350〜488nm→655nm)、Qdot705ナノクリスタル(350〜488nm→705nm)、Qdot800ナノクリスタル(350〜488nm→800nm)等、 エヴィデントテクノロジーズ社製エヴィドット:CdSe/ZnSコアシェルエヴィドット(平均粒径7.2〜9.6nmで発光波長490nm〜620nm)等、 日本カンタムデザイン社製量子ドット:カルボキシル基タイプ、アミノ基タイプ:直径3.0nm〜直径8.3nmで発光波長530nm〜620nm等を好適に用いることができる。
Manufactured by Moritex Corporation: fluorescent particles (green: 468 nm → 508 nm) G25 (particle size 0.03 μm), G40 (particle size 0.04 μm), G50 (particle size 0.05 μm), G75 (particle size 0.07 μm), G85 (Particle size 0.09 μm), G100 (particle size 0.10 μm), G140 (particle size 0.14 μm), G200 (particle size 0.20 μm), G250 (particle size 0.25 μm), G300 (particle size 0. 30 μm), G400 (particle size 0.40 μm), G450 (particle size 0.45 μm), G500 (particle size 0.50 μm), fluorescent particles (green: 360 nm → 530 nm) 34-1 (average particle size 3.0 μm) , Fluorescent particles (blue: 365 nm → 447 nm) B50 (particle diameter 0.05 μm), B100 (particle diameter 0.10 μm), B150 (particle diameter 0.14 μm), B200 (particle diameter 0.20 μm), 300 (particle size 0.30 μm), B400 (particle size 0.40 μm), B500 (particle size 0.50 μm), fluorescent particles (red: 542 nm → 612 nm) B50 (particle size 0.05 μm), B60 (particle size 0) 0.05 μm), B100 (particle size 0.10 μm), B160 (particle size 0.16 μm), B200 (particle size 0.20 μm), B300 (particle size 0.30 μm), B400 (particle size 0.40 μm), B500 (Particle size 0.50 μm), etc.
UV excitation fluorescent pigments UVP-1 (emission wavelength 421 nm), UVB-1 (emission wavelength 453 nm), UVG-2 (emission wavelength 517 nm), UVR-2 (emission wavelength 626 nm), visible light excitation fluorescent pigment LMS-570 (450-520 nm → 570 nm), LMS-560 (450-467 nm → 560 nm), LMS-550 (450-465 nm → 550 nm), LMS-540 (450-465 nm → 540 nm), etc. 350-488 nm → 525 nm), Qdot565 nanocrystal (350-488 nm → 565 nm), Qdot585 nanocrystal (350-488 nm → 585 nm), Qdot605 nanocrystal (350-488 nm → 605 nm), Qd ot625 nanocrystal (350-488 nm → 625 nm), Qdot655 nanocrystal (350-488 nm → 655 nm), Qdot705 nanocrystal (350-488 nm → 705 nm), Qdot800 nanocrystal (350-488 nm → 800 nm), etc., manufactured by Evident Technologies Evidot: CdSe / ZnS core shell Evidot (average particle size 7.2 to 9.6 nm, emission wavelength 490 nm to 620 nm), etc. An emission wavelength of 530 nm to 620 nm and the like with a diameter of 8.3 nm can be suitably used.

また、「シート状薄膜応力発光層」は、以下に記載する「応力発光材料層」で構成される。   Further, the “sheet-like thin film stress light emitting layer” is composed of the “stress light emitting material layer” described below.

その「応力発光材料層」は、「応力発光材料そのもの」で構成される、いわゆる「セラミック板、もしくは、セラミックの薄膜層(以下、『セラミック板等』と総称する。)」とすることができる。その場合、「応力発光材料層の組成」は、その100%が「応力発光材料」となる。   The “stress luminescent material layer” may be a so-called “ceramic plate or a ceramic thin film layer (hereinafter, collectively referred to as“ ceramic plate etc. ”) composed of“ stress luminescent material itself ”. . In that case, 100% of the “stress luminescent material layer composition” is “stress luminescent material”.

そして、その「応力発光材料層の表面に、所定の部位として、以下に詳述する「応力集中係数αが2以上となる、『所定の形状の切欠け部、及び/または、凹部』を設けてもよい。   Then, “a notched portion and / or a recessed portion having a predetermined shape is provided on the surface of the stress-stimulated luminescent material layer as a predetermined portion, which will be described in detail below. May be.

もしくは、「応力発光材料層」は、「応力発光材料を組成とする微粒子を、所定の透明な樹脂に分散してなる」ものとしてもよい。   Alternatively, the “stress luminescent material layer” may be “stressed luminescent material composed of fine particles dispersed in a predetermined transparent resin”.

すなわち、「セラミック材料である応力発光材料」を、「粉砕手段、及び、分級手段」を用いて、「所定の形状を有する微粒子」とするか、または、「成形用、または、焼成用の『型』」に「応力発光材料」を入れて、成形(焼成)することにより「所定の形状を有する微粒子」とした、「応力発光材料を組成とする微粒子」を、「分散化手段」を用いて、「所定の透明な樹脂」に「分散」したものであり、その「微粒子の組成」は、その100%が「応力発光材料」で構成されている。   That is, the “stress luminescent material which is a ceramic material” is changed to “fine particles having a predetermined shape” using “grinding means and classification means”, or “for molding or firing”. "Stress luminescent material" is put into "Mold" and molded (fired) to make "fine particles with a predetermined shape", "fine particles with composition of stress luminescent material" are used with "dispersing means" The “fine-particle composition” is “dispersed” in “predetermined transparent resin”, and 100% of the “fine particle composition” is composed of “stress luminescent material”.

そして、その「応力発光材料」からなる「微粒子」の「形状」は、その表面に多数の「凹凸形状」を有し、その「凹凸形状」の特には、「凹みの底の部位」が、「所定の部位」となり、且つ、その「所定の部位」の「応力集中係数α」が2以上となっている。   And the “shape” of the “fine particles” made of the “stress luminescent material” has a large number of “uneven shapes” on the surface, and in particular, the “part of the bottom of the dent” of the “uneven shape” The “predetermined part” is set, and the “stress concentration coefficient α” of the “predetermined part” is 2 or more.

そして、その「『応力発光材料を構成する構造』に特有の波長の光」が、「所定波長の光」であって、通常は、「可視光」の波長範囲、すなわち、光の波長で、400nm〜800nmの範囲にあり、一つの種類の「応力発光材料」に対応して、一つの波長の光が発光する。従って、この発光した「所定波長の光」に基ずく、透過型体積ホログラム再生像を観察者が目視にて視認できることとなる。但し、この「所定波長の光」の強度は、「目視にて視認可能である」とするためには、その「発光輝度」(「光の強度」の一つの指標。)として、少なくとも1.0mcd/cm2(ミリカンデラ/平方センチメートル)の大きさが必要である。 And, the “light having a wavelength peculiar to“ the structure constituting the stress-stimulated luminescent material ”” is “light of a predetermined wavelength”, and usually in the wavelength range of “visible light”, that is, the wavelength of light, In the range of 400 nm to 800 nm, light of one wavelength is emitted corresponding to one type of “stress light emitting material”. Therefore, based on the emitted “light of a predetermined wavelength”, the viewer can visually recognize the transmission type volume hologram reproduction image. However, the intensity of the “light of a predetermined wavelength” is at least 1. in order to make it “visible” by means of “light emission luminance” (an index of “light intensity”). A size of 0 mcd / cm 2 (milli candela / square centimeter) is required.

上記した「応力発光材料」とは、いわゆる「熱弾性マルテンサイト変態」近傍において、「物理的な変形」を伴って、その材料に「応力」を負荷すると「双晶擬弾性変形」を生じやすい材料である、「Eu添加SrAl24(「SAOE」とも称される。)」等に代表される、「『物理的な変形』を伴って、その材料に『応力』を負荷した際に、所定の波長の光を発光し、且つ、その負荷した『応力』に応じてその発光強度が増加する」材料を、焼成し、焼結させて、所定の形状(平板状。)としたものである。 The above-mentioned “stress luminescent material” is likely to cause “twinned pseudoelastic deformation” when “stress” is applied to the material accompanied by “physical deformation” in the vicinity of so-called “thermoelastic martensitic transformation”. When “stress” is applied to the material accompanied by “physical deformation” such as “Eu-added SrAl 2 O 4 (also referred to as“ SAOE ”)” A material that emits light of a predetermined wavelength and whose emission intensity increases in accordance with the applied "stress" is fired and sintered into a predetermined shape (flat plate shape). It is.

ここで、「物理的な変形」と表現した意味は、もちろん、「化学的な組成変化」ではないことを表すが、さらに、「材料内部の一部の結晶構造のみがその格子構造を変化させること」に留まらず、「材料全体の外形の変化」に至る「変形」であることを示している。(このように、「『外観上認識できる外形の変形』を伴う変形」を、「物理的な変形」と称した。すなわち、格子構造の変形が、微視的な領域のみで発生している状態ではなく、格子構造の変形が材料内で伝搬し、視認できるほどの大きな領域に渡って発生している状態を意味する。)
従って、「応力発光材料層」に用いる「応力発光材料」の「発光」を促進するために、「材料全体の外形」が「変化」し得る「領域」(動き得る領域として「可動域」とも表現される。)を確保することが求められる。
Here, the meaning of “physical deformation” means, of course, that it is not “chemical composition change”, but “only part of the crystal structure inside the material changes its lattice structure. It shows that it is “deformation” that leads to “change in the outer shape of the entire material”. (In this way, “deformation accompanied by“ deformation of the outer shape that can be recognized in appearance ”” is called “physical deformation.” That is, deformation of the lattice structure occurs only in the microscopic region. (It means not a state but a state in which the deformation of the lattice structure propagates in the material and occurs over a large area that can be visually recognized.)
Therefore, in order to promote the “light emission” of the “stress light emitting material” used for the “stress light emitting material layer”, the “outline of the whole material” can be “changed” (the “movable range” as the movable region). To be expressed).

次に、上記した「応力集中係数α」につき説明する。   Next, the above-described “stress concentration coefficient α” will be described.

そもそも、「応力集中」とは、ある材料の「形状」の「不連続性」により、その材料に外力を負荷して、その材料内部に、その外力に応じた「応力」を発生させたとき、その「不連続箇所」の近傍に、他の領域に発生する「応力」に比較して、「大きな応力」が発生することをいう。   In the first place, “stress concentration” means that when an external force is applied to the material due to the “discontinuity” of the “shape” of a material, a “stress” corresponding to the external force is generated inside the material. In the vicinity of the “discontinuous portion”, “large stress” is generated as compared with “stress” generated in other regions.

そして、この「応力集中」の要因となるものとして、その「材料」に存在する「段差(断面の急激な変化)」、「凹み」、「凹凸」、「貫通孔」、「切欠き」、さらには、その材料内の「材料組成の急激な変化」(燒結境界面や、溶接などによる接合面)などがある。   And as a factor of this “stress concentration”, there are “steps (abrupt changes in cross section)”, “dents”, “unevenness”, “through holes”, “notches”, Furthermore, there are “abrupt changes in material composition” in the material (sintered boundary surface and bonded surface by welding, etc.).

この「応力集中」の状態を数値で表したものが、「応力集中係数α」であって、α=σmax/σ0(式中、σ0は、材料全体に発生する「『応力』の平均値」であり、σmaxは、その応力集中箇所に生じる「『応力』の最大値」である。)と表される。   This “stress concentration” is expressed numerically as “stress concentration coefficient α”, where α = σmax / σ0 (where σ0 is the “average value of“ stress ”” generated in the entire material. Σmax is expressed as “maximum value of“ stress ”” generated at the stress concentration point.

単純な例として、円柱形状の材料(上面と下面が同一の円となっている棒状のもの。)に対して、その上面と下面(各面の面積を、S平方ミリメートルとする。)を挟んで垂直方向に外力F(N:ニュートン)を負荷したとき、その円柱形状の中間位置に、断面積がその上面(下面)の1/2となる箇所(この箇所の断面積は、S/2平方ミリメートルとなる。)を設けてあるとすると、σ0は、[(比例定数k)×F/S](N/mm2)となり、σmaxは、[(比例定数k)×2F/S](N/mm2)となって、応力集中係数α=σmax/σ0=2.0となる。   As a simple example, a cylindrical material (a rod-shaped material whose upper and lower surfaces are the same circle) is sandwiched between its upper and lower surfaces (the area of each surface is S square millimeters). When an external force F (N: Newton) is applied in the vertical direction at a position where the cross-sectional area becomes 1/2 of the upper surface (lower surface) at the intermediate position of the cylindrical shape (the cross-sectional area of this portion is S / 2 ) Is [(proportional constant k) × F / S] (N / mm 2), and σmax is [(proportional constant k) × 2 F / S] (N / Mm2), and the stress concentration coefficient α = σmax / σ0 = 2.0.

この例は、上記したような「物理的な変形」を伴わない応力発生例であるが、説明の単純化のために敢えて用いた。   This example is an example of stress generation that does not involve the “physical deformation” as described above, but was used dare to simplify the explanation.

そして、「応力発光材料層」に用いる「応力発光材料」の「応力集中係数α」を、2以上とするためには、「層状」の外形をした「応力発光材料」の一部に、その「応力発光材料層」の厚さの1/10〜1/5の深さの「凹み」や「切欠き」を設けることで得られる。
この「凹み」の形を、「底の浅い形。例えば、[(開口部幅/深さ)の比]が1/20〜1/10」としたもの、もしくは、「底の深い形。例えば、[(開口部幅/深さ)の比]が1/5〜1/1」としたものは、この「凹み」の「底部」周辺に「応力集中」が起こり、その「応力集中係数α」は、2以上となる。
In order to set the “stress concentration coefficient α” of the “stress luminescent material” used for the “stress luminescent material layer” to 2 or more, a part of the “stress luminescent material” having a “layered” outer shape is used. It can be obtained by providing “dents” or “notches” having a depth of 1/10 to 1/5 of the thickness of the “stress luminescent material layer”.
The shape of the “dent” is changed to “shallow shape of bottom. For example, [(opening width / depth) ratio] is 1/20 to 1/10” or “deep shape of bottom. , [(Opening width / depth) ratio] is 1/5 to 1/1, “stress concentration” occurs around the “bottom” of this “dent”, and the “stress concentration coefficient α "Is 2 or more.

同様に、「段差」、「凹凸」や、「材料組成の急激な変化」を設けることで、「応力集中係数α」の値を調節することができる。   Similarly, the value of “stress concentration coefficient α” can be adjusted by providing “steps”, “unevenness”, and “abrupt changes in material composition”.

この「応力発光材料層」に用いる「応力発光材料」は、発生した「応力の大きさ」に応じて、さらには、ほぼ比例して、その発光強度が大きくなるため、「応力集中係数α」が大きいほど、その発光強度が増大し、視認性を向上させることができる。   The “stress luminescent material” used for the “stress luminescent material layer” has a light emission intensity that increases in proportion to the magnitude of the generated “stress”. The larger the value, the higher the emission intensity, and the visibility can be improved.

その「応力集中係数α」は、大きいほど望ましく、2以上とする。さらには、10以上、より好適には、100以上とすることで、その部分の発光強度を「高輝度」として、より視認しやすくすることができる。   The “stress concentration coefficient α” is preferably as large as possible, and is set to 2 or more. Furthermore, by setting it to 10 or more, and more preferably 100 or more, it is possible to make the emission intensity of the portion “high luminance” and make it easier to visually recognize.

但し、「応力集中係数α」が大きければ大きいほど、「応力発光材料」の「形状」の「不連続性」が、いわゆる「急激」なものとなり、「応力発光材料」を「発光」させるための「変形」を繰り返すと、容易に「破壊」され、もはや、「発光」しなくなるため、不適当である。(このことは、真正性判定の信頼性を確保するため、『少なくとも100回以上の安定した発光』が必要であるが、その信頼性を確保できないことを意味する。)
また、「応力発光材料層」は、「応力発光材料」を組成とする微粒子を、所定の透明な樹脂に分散して形成することもできる。
However, the greater the “stress concentration factor α”, the more “discontinuity” of the “shape” of the “stress luminescent material” becomes so-called “rapid”, and the “stress luminescent material” “lights”. If the “deformation” is repeated, it is easily “destructed” and no longer emits “light”. (This means that “stable light emission at least 100 times or more” is necessary to ensure the reliability of authenticity determination, but the reliability cannot be ensured.)
The “stress luminescent material layer” can also be formed by dispersing fine particles having the composition of “stress luminescent material” in a predetermined transparent resin.

すなわち、「応力発光材料(複数の応力発光材料から成る、『応力発光材料の複合体』を含む。)」を、最大直径で、0.1μm〜50μm、好適には、5.0μm〜20μmの「微粒子」とし、もしくは、平均粒径D50で、0.05μm〜20μm、好適には、0.5μm〜10μmの「微粒子」として準備し、これを、熱可塑性樹脂、及び/または、熱硬化性樹脂の中から、下記する「透過率」を有する「樹脂」を選定して、「透明な樹脂」とした、その「透明な樹脂」中に、その「微粒子」の2次凝集化を抑制しつつ「分散」させ、「『応力発光材料』の『微粒子』を『透明な樹脂』に『含ませた』、すなわち、『混在』させた『応力発光材料層』」とすることを意味する。   That is, “stress luminescent material (including“ stress luminescent material composite ”composed of a plurality of stress luminescent materials)” has a maximum diameter of 0.1 μm to 50 μm, preferably 5.0 μm to 20 μm. Prepared as “fine particles” or “fine particles” having an average particle diameter D50 of 0.05 μm to 20 μm, preferably 0.5 μm to 10 μm, and this is prepared as a thermoplastic resin and / or thermosetting. From the resins, the “resin” having the following “transmittance” is selected to be “transparent resin”, and the secondary aggregation of the “fine particles” is suppressed in the “transparent resin”. It means “dispersed” while “dispersed” “fine particles” of “stress luminescent material” “transparent resin”, that is, “mixed” “stress luminescent material layer”.

特に、「応力発光材料」の「微粒子」は、「応力発光材料の平板」や、「応力発光材料の塊」を、物理的に粉砕して「微粒子」とするが(これが、『微粒子化』である。)、その粉砕の際、例えば、衝撃式粉砕機を用いて、「微粒子」が比較的不規則な形状となるように制御し、且つ、粉砕した微粒子間の衝突を抑制しつつ、「分級装置」にて、所望の粒径の所望の形状を有する「微粒子」を作製する。   In particular, “fine particles” of “stress luminescent material” are obtained by physically pulverizing “stress luminescent material flat plate” and “stress luminescent material lump” into “fine particles”. In the pulverization, for example, using an impact pulverizer, the “fine particles” are controlled to have a relatively irregular shape, and the collision between the pulverized fine particles is suppressed, In the “classifier”, “fine particles” having a desired shape and a desired particle diameter are produced.

さらには、「焼成前の『応力発光材料』用組成物」(所定の『焼成』手順によって、目的とする『応力発光材料』となる、所定の各元素を所定の割合で含む、水酸化物、水和物、酸化物、複合酸化物、硝酸塩、塩酸塩、炭酸塩、酢酸塩、硫酸塩等の原材料及びその混合物を意味する。『前駆体』ともいう。また、発光中心元素を、ドーピング手段等により別途添加することもできる。これらの混合物、さらには、粉末混合物、もしくは、粉体混合物を、直接、『焼成』する。)を、セルロース系樹脂やエチルセルロース系樹脂等の「焼成によって分解しやすい樹脂」(いわゆる、『セラミックス』製造用の樹脂。焼成によって、その樹脂の成分が、炭酸ガスや水となって、ほぼ完全に焼失するもの。焼成時の『煤』や『残渣』が比較的少ないという特徴を持つ。)に分散させ、個々の「焼成前の応力発光材料」が、いわば「個々の粒子として、独立して、分散している状態」(この樹脂によって、互いに離間させられている状態という意味。)とし、所定の焼成を行うことで、「応力発光材料」を、「個々の粒子として、独立して、分散している状態」のまま焼成し、燒結させることも、焼成後の個々の形状をより複雑なものとすることを可能とし、よって、応力集中係数αの大きい「形状」を実現し易くすることができ、好適である。   Furthermore, “a composition for“ stress luminescent material ”before firing” (hydroxide containing a predetermined ratio of each element to be a desired “stress luminescent material” by a predetermined “baking” procedure. , Hydrates, oxides, complex oxides, nitrates, hydrochlorides, carbonates, acetates, sulfates, and other raw materials and their mixtures, also called “precursors.” Also, the luminescent center element is doped. It can also be added separately by means, etc. These mixtures, and also powder mixtures or powder mixtures are directly “baked”), and are decomposed by “baking” such as cellulose resins and ethyl cellulose resins. Resin for easy manufacturing ”(so-called“ ceramics ”manufacturing resin. The component of the resin becomes carbon dioxide gas or water when burned, and it is almost completely burned down. Relatively few In other words, the individual “stressed luminescent materials before firing” are dispersed in the form of “individually dispersed as individual particles” (separated from each other by this resin). It is possible to sinter and “stress luminescent material” as “individually dispersed as individual particles” by being subjected to predetermined firing, and sintering. It is possible to make each individual shape more complicated, and therefore, it is possible to easily realize a “shape” having a large stress concentration coefficient α, which is preferable.

さらには、噴霧熱分解法、ゾルーゲル法、及び、フラックスフィーダー法などを用いることもできる。   Furthermore, a spray pyrolysis method, a sol-gel method, a flux feeder method, and the like can also be used.

もちろん、応力集中係数αの大きい「形状」を得るために、所望の「形」とするため、その所望の「形」をその内部形状として持つ「成形型(金属製、もしくは、セラミックス製)」に、上記した「焼成前の『応力発光材料』用組成物」を充填して(もしくは、その成形型で成形と同時に充填して。)、焼成後、その成形型から取り出す製法も採用することができる。   Of course, in order to obtain a “shape” having a large stress concentration coefficient α, a “mold” (made of metal or ceramics) having the desired “shape” as its internal shape is used. In addition, the above-mentioned “stressed light emitting material composition before firing” is filled (or filled simultaneously with molding with the mold), and after firing, the manufacturing method of taking out from the mold is also adopted. Can do.

この「微粒子」の「形状」が不規則であればある程、さらには、「微粒子」の表面が粗面であればある程、「応力集中係数α≧2」となる「部位」を広範囲に有するとともに、αが非常に大きい(α≧500)形状を持つこととなる。   The more irregular the “shape” of the “fine particles”, and the more rough the surface of the “fine particles”, the wider the “site” where the “stress concentration coefficient α ≧ 2” is. And α has a very large shape (α ≧ 500).

ここで、「透明な樹脂」とは、「可視光透過率が高い樹脂」であって、具体的には、ナトリウム原子のD線(590nm)における透過率が、50%以上、好ましくは、80%以上のものをいう。   Here, the “transparent resin” is a “resin having a high visible light transmittance”. Specifically, the transmittance of sodium atoms at the D-line (590 nm) is 50% or more, preferably 80%. % Or more.

このような「応力発光材料」は、「材料」そのもの、すなわち、「材料の組成」、もしくは、「材料の構造」に、「潜在的な発光構造」を持たせ、比較的小さい応力を負荷するのみで、その「材料」を発光させ得る、新規な「発光」メカニズムを持つ(独立行政法人)産業技術総合研究所の徐氏他が開発した新規な「発光材料」であって、「力学エネルギー」の比較的小さい「弾性変形領域」で「応力発光を示す材料」である。   Such a “stress luminescent material” has a “potential luminescent structure” in the “material” itself, that is, the “material composition” or “material structure”, and applies a relatively small stress. It is a new “light emitting material” developed by Mr. Xu et al. Of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, which has a new “light emission” mechanism that can cause the “material” to emit light. Is a “material exhibiting stress luminescence” with a relatively small “elastic deformation region”.

そもそも、「応力発光」とは、「発光」の励起源として「機械的な力」を用いるものであり、「外部から加えられた『機械的な力(力学エネルギー)』によって、材料が『発光』する現象」のことと定義されている。   In the first place, “stress luminescence” uses “mechanical force” as an excitation source of “luminescence”, and the “mechanical force (mechanical energy) applied from the outside” It is defined as “a phenomenon that does”.

従来の「応力発光」現象は、「破壊発光」と「変形発光」とに分けることができ、このうち、「破壊発光」は、材料を破断させたり、粉砕したりすることによって「光」が放出される現象であって、「方解石」を割った時などに観察されていた現象である。一方、「変形発光」は、このような「破壊」を伴わないものであって、ある材料に外力負荷を徐々に掛けていったときに現われる、いわゆる「応力―ひずみ曲線」において、その「曲線」が「直線」として示される(「応力」が「ひずみ」に比例するという意味。)「弾性変形領域」での発光と、この「直線」が、「材料の降伏点」において途絶えて(その比例関係が終わるという意味。)、材料内部において少しずつではあるが「構造破壊」の段階に入っている「塑性変形領域」での発光に分けられる。「破壊発光」現象は、非常に多くの材料系で観察されており、無機物質の約半分は「破壊発光」の性質を持つと言われている。   The conventional "stress luminescence" phenomenon can be divided into "destructive luminescence" and "deformed luminescence". Among these, "destructive luminescence" is the "light" generated by breaking or crushing the material. It is a phenomenon that has been observed when cracking "calcite". On the other hand, “deformation light emission” is not accompanied by such “destruction”, and it appears in a so-called “stress-strain curve” that appears when an external force load is gradually applied to a material. ”Is shown as a“ straight line ”(meaning that“ stress ”is proportional to“ strain ”). The light emission in the“ elastic deformation region ”and this“ straight line ”are interrupted at the“ yield point of the material ” This means that the proportional relationship ends.) Light emission in the “plastic deformation region”, which is entering the stage of “structural destruction”, is little by little inside the material. The “destructive luminescence” phenomenon has been observed in a large number of material systems, and about half of the inorganic substances are said to have the property of “destructive luminescence”.

これに対して、「変形発光」については、放射線照射したアルカリハライドやある種の高分子で数例の報告例はあるものの、これは、「塑性変形領域」での微弱な発光であると判明している。
(独立行政法人)産業技術総合研究所の徐氏他が開発した「応力発光材料」は、これとは異なり、この「変形発光」の中で、しかも、「弾性変形領域」での「応力発光」を示す材料である。
In contrast, “deformed luminescence” has been reported to be weak emission in the “plastic deformation region” although there have been several reports of radiation-induced alkali halides and certain polymers. doing.
In contrast, the “stress luminescent material” developed by Mr. Xu et al. Of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology is different from this “deformed luminescence” and “stress luminescence” in the “elastic deformation region”. It is a material which shows.

これらはいずれも、高度に構造を制御した無機結晶骨格の中に、発光中心となる元素を添加した材料(セラミクス)であり、無機材料や発光中心の種類を選択することにより、紫外〜可視〜赤外の様々な波長で発光する材料が得られている。
代表的なものとしては、発光中心として、ユウロピウムを添加したアルミン酸ストロンチウム(SrAl24:Eu:緑色発光)、マンガンを発光中心として添加した硫化亜鉛(ZnS:Mn、黄橙色発光)等がある。
All of these are materials (ceramics) in which an element serving as a luminescent center is added to an inorganic crystal skeleton with a highly controlled structure. By selecting the type of inorganic material and luminescent center, ultraviolet to visible to Materials that emit light at various wavelengths in the infrared have been obtained.
Typical examples of emission centers include strontium aluminate added with europium (SrAl 2 O 4 : Eu: green emission), zinc sulfide added with manganese as the emission center (ZnS: Mn, yellow-orange emission), and the like. is there.

本発明の「ホログラムシートA」の「シート状薄膜光源層」に用いられる「応力発光材料」は、その「組成」を含めた「立体構造」、さらには、この「構造」の中に位置する「電子密度の高い格子位置の元素」や「電子密度の低い格子位置の元素(『格子欠陥:元素が無い状態』となっているものも含む。)」によって、その電子状態の「遷移幅」が決まり、この「遷移幅」に相当するエネルギーを持つ「光」を発する。   The “stress luminescent material” used for the “sheet-like thin film light source layer” of the “hologram sheet A” of the present invention is located in the “three-dimensional structure” including the “composition” and further in this “structure”. “Transition width” of the electronic state by “elements at lattice positions with high electron density” or “elements at lattice positions with low electron density (including those with“ lattice defects: no element ””) And emits "light" with energy equivalent to this "transition width".

すなわち、外力によって発生した内部応力(「機械的なエネルギー」)を受けて、「エネルギーE=プランク定数×光の振動数」&「光の波長=光速度/光の振動数」の式に基づく、所定の波長の光を放出するが、この内部応力の大きさをいかに大きくしても、また、この内部応力を与える速度をいかに大きくしても(すなわち、ひずみ速度をいかに大きくしても。)、「所定の波長」そのものは変化せず、「一定」である(材料に「固有」という意味。)。   That is, based on an internal stress (“mechanical energy”) generated by an external force, it is based on the formula of “energy E = Planck constant × light frequency” & “light wavelength = light speed / light frequency”. Although light of a predetermined wavelength is emitted, no matter how the magnitude of the internal stress is increased, and no matter how large the rate of applying the internal stress is (ie, how much the strain rate is increased). ), “Predetermined wavelength” itself does not change and is “constant” (meaning “unique” for the material).

この新規な「応力発光材料」の発光メカニズムは、(独立行政法人)産業技術総合研究所山田氏、及び、新日本製鐵株式会社松尾氏により、いずれも、代表的な「応力発光材料」である、SrAl24:Eu系につき、詳細に発表されているため、以下に、その概略のみを記す。(「(独)産業技術総合研究所 生産計測技術研究センター 応力発光技術チーム長 徐超男(編集代表)、上野直広、寺崎正、山田浩志(編集委員)他著、“応力発光による構造体診断技術 Mechanoluminescence and Novel Structural Health Diagnosis”、株式会社エヌ・ティー・エス、2012年8月発刊」参照。)
前者は、母体結晶が、スタッフド・トリジマイト構造であって、且つ、AlO4四面体が「頂点共有」して形作られるハニカム構造となっており、その中の大きな空孔に、Sr2+イオンが配置している構造を持つ。
The light emission mechanism of this new "stress luminescent material" is a representative "stress luminescent material" by Mr. Yamada (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology) and Mr. Matsuo, Nippon Steel Corporation. Since a certain SrAl 2 O 4 : Eu system has been announced in detail, only the outline will be described below. ("National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Production Measurement Technology Research Center, Head of Stress Luminescence Technology Team, Xuo Xu (Editorial Representative), Naohiro Ueno, Tadashi Terasaki, Hiroshi Yamada (Editorial Committee), etc. and Novel Structural Health Diagnosis ", published by NTS, Inc., August 2012").
The former host crystal is a stuffed-tridymite structure, and has become a honeycomb structure AlO4 tetrahedra are shaped in "corner-sharing", the large pores therein, the Sr 2+ ions It has a structure that is arranged.

そして、その母体結晶の中に、発光中心として、Eu2+イオンが添加されて、上記したSr2+イオンの2つの種類のサイトに置換されているとし、このEu2+イオンの「4f−5d電子軌道遷移」(このときの電子軌道エネルギーの差が上記のエネルギーEとなる。)に伴う輻射遷移によって発光が起こるものとしている。 Then, in the host crystal, as a luminescent center, and Eu 2+ ions are added, and are replaced by two types of sites of Sr 2+ ions described above, the Eu 2+ ion "4f- It is assumed that light emission occurs due to radiation transition associated with “5d electron orbit transition” (the difference in electron orbit energy at this time is the above energy E).

後者は、燒結体作成時に、SrAl24のβ相からα相への熱弾性マルテンサイト変態が起こって、結晶内に「双晶界面」が形成され、その界面近傍の電子密度に勾配が生じ、紫外線照射などでEuから励起されたキャリアが、空孔などにトラップされた状態にある「応力発光材料」に、「応力」を負荷すると、「双晶擬弾性変形」が起こり、その変形に伴って「双晶界面」が移動することより、電子密度分布が変化して、トラップされたキャリアが解放され、発光中心のEu2+と再結合して発光が起こるとしている。
そして、この応力を除荷した際、「双晶界面」が元の位置に戻り、その際に、Eu2+からキャリアが励起され、空孔などにトラップされて、元の状態に戻り、この現象が繰り返されるとしている。
In the latter, a thermoelastic martensitic transformation from the β phase to the α phase of SrAl 2 O 4 occurs at the time of forming the sintered body, a “twin interface” is formed in the crystal, and the electron density near the interface has a gradient. When “stress” is applied to the “stress luminescent material” that is generated and excited from Eu by ultraviolet irradiation or the like and trapped in a hole or the like, “twinned pseudoelastic deformation” occurs. As the “twin crystal interface” moves along with this, the electron density distribution changes, the trapped carriers are released, and light emission occurs due to recombination with the Eu 2+ emission center.
When this stress is unloaded, the “twin interface” returns to its original position. At that time, carriers are excited from Eu 2+ , trapped in vacancies, etc., and return to the original state. The phenomenon is going to be repeated.

これらの発光メカニズムから、「応力発光材料」は、「機械的エネルギーによる『励起』」を必要とせず、「トリボルミネセンス」とは異なる現象と推察される。   From these light emission mechanisms, it is inferred that “stress luminescent material” does not require “excitation” by mechanical energy and is a phenomenon different from “triboluminescence”.

いずれにしても、母体構造そのものの「変形」、従って、「応力発光材料」としての「物理的な変形(具体的に巨視的なスケールで、曲がったり、ねじれたりして、その『形』を変えるという意味。)」が必須であって、「応力発光材料」に対して、このような「変形」を可能とするためには、「応力発光材料」の「動き易さ」、及び、実際に「動く領域(「動ける空間」という意味。)を併せ持つ、「ホログラムシートA、またはA´、さらには、ホログラム付きカードC1、または、C2」の構成設計が必要となる。   In any case, the “deformation” of the matrix structure itself, and therefore the “physical deformation (specifically, macroscopic scale, bending or twisting its“ shape ”as“ stress luminescent material ”. ) ”Is essential, and in order to enable such“ deformation ”of“ stress luminescent material ”, the“ ease of movement ”of“ stress luminescent material ”and actually In addition, the “hologram sheet A or A ′, and further the hologram-equipped card C1 or C2” having a “moving region (meaning“ movable space ”) is required.

そして、この「応力発光材料を構成する『構造』に固有の波長の光」が、上記した「所定波長の光」であって、通常は、「可視光」の波長範囲、すなわち、光の波長で、400nm〜800nmの範囲にあり、一つの種類の「応力発光材料」に対応して、一つの波長の光が発光する。但し、この「所定波長の光」の強度を、出現する体積ホログラム再生像が視認可能なレベルとするために、その「発光輝度」を、少なくとも1.0mcd/cm2の大きさとする。 This “light with a wavelength unique to the“ structure ”constituting the stress-stimulated luminescent material” is the above-mentioned “light with a predetermined wavelength”, and is usually in the wavelength range of “visible light”, that is, the wavelength of the light. Thus, light having one wavelength is emitted corresponding to one kind of “stress light emitting material” in the range of 400 nm to 800 nm. However, in order to set the intensity of the “light of a predetermined wavelength” to a level at which the reproduced volume hologram reproduction image can be visually recognized, the “light emission luminance” is set to at least 1.0 mcd / cm 2 .

特に、より鮮明化するために、10mcd/cm2以上、さらに、「高輝度」と認識させ、且つ、その「体積ホログラム再生像」を真偽判定に利用する場合における、その判定の信頼性をより高くするため、100mcd/cm2以上の「発光輝度」を持たせることが好ましい。 In particular, in order to make the image clearer, the reliability of the determination in the case where 10 mcd / cm 2 or more is further recognized as “high luminance” and the “volume hologram reproduction image” is used for the authenticity determination. In order to make it higher, it is preferable to have “emission luminance” of 100 mcd / cm 2 or more.

もちろん、一つの「応力発光材料」に、「複数の構造(結晶構造や、発光中心元素の異なるものなど。)」を含ませたり、「応力発光材料層」に、複数の種類の「応力発光材料」を含ませたりして、複数の波長領域を持つ光を発光するものとしてもよいし、さらには、可視光以外の波長領域において、「応力発光」させ(紫外光や赤外光の応力発光をする材料を用いる。)、その発光した光で、あらかじめ、本発明の「ホログラムシートA」に、適宜、含ませておいた「蛍光体層(適宜な蛍光材料を含む層。)」や「蛍光体パターン層(パターン状に形成した蛍光体層)」を「励起」して、可視光領域にて発光させて、結果として、可視光を視認するものとしてもよい。(図示せず。)
また、「応力発光材料」に、その応力発光材料の「耐水性」を向上するための、「所定の表面処理」を施してもよい。
Of course, one “stress luminescent material” may include “multiple structures (crystal structures, different luminescent central elements, etc.)” or “stress luminescent material layer” may include multiple types of “stress luminescent materials”. "Material" may be included to emit light having a plurality of wavelength regions, and further, "stress emission" may be performed in a wavelength region other than visible light (stress of ultraviolet light or infrared light). A material that emits light is used.) “Phosphor layer (a layer containing an appropriate fluorescent material)” that is appropriately included in the “hologram sheet A” of the present invention with the emitted light. The “phosphor pattern layer (phosphor layer formed in a pattern)” may be “excited” to emit light in the visible light region, and as a result, visible light may be visually recognized. (Not shown)
In addition, the “stress luminescent material” may be subjected to a “predetermined surface treatment” for improving the “water resistance” of the stress luminescent material.

すなわち、「応力発光材料」の個々の表面に対して、もしくは、「応力発光材料層」の表面に対して、「シリル化処理」による「耐水性の向上」を目的とする「所定の表面処理」を施して、「水分」による「応力発光材料」の結晶構造の崩壊や、発光性の喪失を防ぐ。さらには、その「シリル化処理面」を覆うように、熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂の「被膜」を形成する「所定の表面処理」を施すことも好ましい。   That is, “predetermined surface treatment” for the purpose of “improving water resistance” by “silylation treatment” on the individual surfaces of “stress luminescent material” or on the surface of “stress luminescent material layer” ”To prevent the crystal structure of the“ stress luminescent material ”from collapsing due to“ moisture ”and the loss of luminescence. Furthermore, it is also preferable to perform “predetermined surface treatment” for forming a “coating” of a thermoplastic resin or a thermosetting resin so as to cover the “silylation-treated surface”.

「応力発光材料」には、上記したように、「熱弾性マルテンサイト変態」近傍において、「物理的な変形」を伴って、その材料に「応力」を負荷すると「双晶擬弾性変形」を生じやすい材料である、「Eu添加SrAl24(SAOE)」等に代表される、「『物理的な変形』を伴って、その材料に『応力』を負荷した際に、所定の波長の光を発光し、且つ、その負荷した『応力』に応じてその発光強度が増加する」材料を焼成し、焼結させて、所定の形状(層状。)としたものを用いる。 As described above, the “stress luminescent material” is accompanied by “physical deformation” in the vicinity of the “thermoelastic martensitic transformation”. “Eu-added SrAl 2 O 4 (SAOE)” or the like, which is a material that is likely to occur. A material that emits light and whose emission intensity increases in accordance with the applied “stress” is fired and sintered to have a predetermined shape (layered shape).

ここで、「『物理的な変形』を伴って、その材料に『応力』を負荷する」とは、
「ホログラムシートAに対する所定の外力負荷」によって、その「外力負荷」が、「『応力発光材料』に対する外力負荷」へと伝わったときに、「応力発光材料」内に「応力ひずみ」が発生し、「応力発光材料」そのものが、「物理的な『変形』」=「応力ひずみ」を生じることを意味する。
Here, "loading the material with 'stress' with 'physical deformation'" means
When the “predetermined external force load on the hologram sheet A” is transferred to the “external force load on the“ stress luminescent material ”,“ stress strain ”is generated in the“ stress luminescent material ”. This means that the “stress luminescent material” itself causes “physical“ deformation ”=“ stress strain ”.

すなわち、「応力発光材料」は、外力負荷を与えると、いわゆる「応力―ひずみ線図」において、その「弾性域内(応力―ひずみ線図において、直線状に変化する領域。従って、外力負荷を除去すると元の状態に戻ろうとする。)」における挙動を指す。(この挙動が、いわゆる「弾性変形」である。)
「応力発光材料」の「応力発光」は、この「弾性変形」領域で発生する現象を利用するものであって、その発光現象を、数百回から数万回程度、安定して起こすことができ、この「発光」を視認することで、その真正性を判定する目的、すなわち、この「発光」と「判定」を繰り返し行う用途に適している。
In other words, when an external force load is applied to the “stress luminescent material”, the “stress-strain diagram” has its “elasticity region (a region that changes linearly in the stress-strain diagram). Then, it tries to return to the original state.) (This behavior is so-called “elastic deformation”.)
“Stress luminescence” of the “stress luminescent material” uses the phenomenon that occurs in this “elastic deformation” region, and the luminescence phenomenon can occur stably from several hundred to tens of thousands of times. This is suitable for the purpose of judging the authenticity by visually recognizing the “light emission”, that is, for the purpose of repeatedly performing the “light emission” and the “determination”.

このように、「『物理的な変形』を伴って、その材料に『応力』を負荷する」と、材料外形に対して、目視できるほど大きな「物理的な変形」を生じさせることができ、その材料内部の結晶構造そのもの(格子形状など。)や、晶壁(結晶と結晶の壁。)に対しての変形や移動を促進し、その「変形や移動」に基づく「発光」を増大させることができる。   In this way, “loading the material with“ stress ”along with“ physical deformation ”” can cause a “physical deformation” that is large enough to be visually observed on the outer shape of the material, Promotes deformation and movement of the crystal structure itself (lattice shape, etc.) and crystal walls (crystals and crystal walls) within the material, and increases “luminescence” based on the “deformation and movement”. be able to.

この「応力発光材料層」に用いる「応力発光材料」には、多面体構造の複数の分子によって形成される母体構造の空間に、アルカリ金属イオンや、アルカリ土類金属イオンが、挿入された基本構造を有し、その一部が、希土類金属イオン、や遷移金属イオンの中の、少なくとも1種の金属イオンによって置換されている応力発光材料、AlO様構造、及び、SiO様構造の四面体構造を有する複数の分子によって形成された3次元構造と、非対称性のフレキシブルなフレーム構造とを有する基本構造に、発光中心が挿入された構成である応力発光材料、歪エネルギーの形成によって、圧電効果、格子欠陥、および変形による発熱等の機構により発光する応力発光材料や、複数の結晶構造を混在してなる混和とした応力発光材料など、さらには、これらの応力発光材料の発光輝度を、数百倍以上高めた、高発光輝度応力発光材料、可視光領域以外の発光を生じる紫外光(赤外光)発光応力発光材料、もしくは、超微粒子化して透明な樹脂に分散せて「透明な材料」とした応力発光材料などを用いることができる。   The “stress luminescent material” used for this “stress luminescent material layer” has a basic structure in which alkali metal ions or alkaline earth metal ions are inserted in the space of the matrix structure formed by a plurality of molecules of a polyhedral structure. And a tetrahedral structure of a stress luminescent material, an AlO-like structure, and a SiO-like structure, part of which is substituted by at least one kind of metal ions of rare earth metal ions or transition metal ions A stress-stimulated luminescent material in which a luminescence center is inserted into a basic structure having a three-dimensional structure formed by a plurality of molecules and an asymmetrical flexible frame structure, piezoelectric effect, lattice by forming strain energy Stress luminescent materials that emit light by mechanisms such as heat generation due to defects and deformation, stress luminescent materials mixed with a mixture of multiple crystal structures, and more The light emission brightness of these stress light emitting materials is increased several hundred times or more, high light emission stress light emitting materials, ultraviolet light (infrared light) light emitting stress light emitting materials that emit light outside the visible light region, or ultrafine particles. A stress luminescent material that is dispersed in a transparent resin to form a “transparent material” can be used.

また、「応力集中係数α」の大きい「応力発光材料」を用いることで、「応力発光材料」に負荷する「応力」の「大きさ」は、例えば、JIS X 6305(2010:ISO/IEC 10373−1)の「識別カードの試験方法―第1部:一般特性」に提示されている、「カードの右側 3mm 以内の領域全体に0.7Nの荷重(F)を1分間かける。」というような「大きな応力負荷。(10MPa程度と試算される。)」でなく、観察者の「手」で軽く曲げる程度の「大きさ」で、十分な発光を得ることができるものとなり、そのような応力負荷を、5kPa〜1MPa、好ましくは、5kPa〜100kPaに設定することができる。   Further, by using a “stress luminescent material” having a large “stress concentration coefficient α”, the “size” of “stress” applied to the “stress luminescent material” is, for example, JIS X 6305 (2010: ISO / IEC 10373). -1) “Test method of identification card—Part 1: General characteristics”, “Apply 0.7 N load (F) for 1 minute to the entire area within 3 mm on the right side of the card”. “Large stress load (estimated to be about 10 MPa)”, but “size” that can be lightly bent by the “hand” of the observer can obtain sufficient light emission. The stress load can be set to 5 kPa to 1 MPa, preferably 5 kPa to 100 kPa.

但し、「応力集中係数α」が大きければ大きいほど、「応力発光材料」の「形状」の「不連続性」が、いわゆる「急激」なものとなり、「応力発光材料」を「発光」させるための「変形」を繰り返すと、容易に「破壊」され、もはや、「発光」しなくなるため、「応力集中係数α」が1000を超えるものとすることは、不適当である。   However, the greater the “stress concentration factor α”, the more “discontinuity” of the “shape” of the “stress luminescent material” becomes so-called “rapid”, and the “stress luminescent material” “lights”. When the “deformation” is repeated, it is easily “destructed” and no longer emits “luminescence”. Therefore, it is inappropriate that the “stress concentration coefficient α” exceeds 1000.

「応力集中係数α」の計算は、上述した「円柱形」のような、単純な形状においては容易であるが、より複雑な形状を持つ「応力発光材料」に対する、しかも、「応力発光材料」の中で、「所定の部位」に「応力が集中」し、その「『応力発光材料』の中で『応力集中係数αが2以上』となる所定の部位」の、その『応力集中係数α』の値を求めるためには、「有限要素法」を用いた「構造解析ソフト(応力分布解析ソフト)」を適用して求める必要がある。   The calculation of the “stress concentration factor α” is easy for a simple shape such as the “cylindrical shape” described above, but for a “stress luminescent material” having a more complicated shape, and “stress luminescent material” The “stress concentration” at the “predetermined part” and the “stress concentration coefficient α of the“ predetermined part where the “stress concentration factor α is 2 or more” in the “stress luminescent material” ”. In order to obtain the value of “”, it is necessary to apply “structural analysis software (stress distribution analysis software)” using the “finite element method”.

そのような「応力発光材料」としては、以下のものを用いることができる。
(1)多面体構造の複数の分子によって形成される母体結晶の空間に、アルカリ金属イオン、及び/または、アルカリ土類金属イオンが、挿入された基本構造を有し、その空間に挿入された、アルカリ金属イオン、及び/または、アルカリ土類金属イオンの、一部が、希土類金属イオン、遷移金属イオン、III族の金属イオン、および、IV族の金属イオンからなる群より選択される、少なくとも1種の金属イオンによって置換されている応力発光材料。
この応力発光材料は、その基本構造である母体結晶として、
P−1空間群に属する三斜晶構造、特には、アノーサイト様構造、及び、3次元構造の空間にアルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンを挿入できる範囲で、アノーサイト構造に類似する構造(類似の組成物)も包含するもの、
P−42m空間群に属する正方晶構造、特には、オケルマナイト(akermanite、オケルマン石)様構造、及び、母体結晶の空間に、アルカリ金属イオンお主びアルカリ土類金属イオンを挿入できる範囲で、オケルマナイト構造に類似する構造(類似の組成物)も包含するもの、
R−3空間群に属する三方晶構造、特には、アルミノケイ酸塩の組成を持つ長石(フェルドスパー)構造、及び、四面体構造のSiO分子およびAlO分子が最小単位であり、これらの分子が全ての頂点を共有して複数結合した、3次元構造体、さらに、その3次元構造体に形成された空間(隙間)に、アルカリ金属、または。アルカリ土類金属が挿入されているもの、
準長石(feldspathoid、フェルドスパソイド)構造、例えば、白榴石(leucite、リューサイト)KAlSiO、かすみ石(nepheline、ネフェリン)NaAlSiO、およびこれらの組成物に結晶構造が類似する組成物等、
そして、この基本構造が、下記一般式(1)〜一般式(6)のいずれか1つで示されるものを用いる。
As such a “stress luminescent material”, the following can be used.
(1) An alkali metal ion and / or an alkaline earth metal ion has a basic structure inserted in a space of a base crystal formed by a plurality of molecules of a polyhedral structure, and is inserted into the space. At least one of the alkali metal ions and / or alkaline earth metal ions is selected from the group consisting of rare earth metal ions, transition metal ions, group III metal ions, and group IV metal ions A stress-stimulated luminescent material that is replaced by a metal ion of a species.
This stress-stimulated luminescent material is the basic structure of the base crystal,
Triclinic structure belonging to the P-1 space group, in particular, anorthite-like structure, and structure similar to the anorthite structure as long as alkali metal ions and alkaline earth metal ions can be inserted into the three-dimensional structure space Including (similar compositions),
A tetragonal structure belonging to the P-42m space group, in particular, an akermanite-like structure, and an akermanite within a range in which alkali metal ions and alkaline earth metal ions can be inserted into the space of the host crystal. Including structures similar to structures (similar compositions),
The trigonal structure belonging to the R-3 space group, in particular, the feldspar structure having the aluminosilicate composition, and the tetrahedral structure SiO molecule and AlO molecule are the smallest units, and these molecules are all A three-dimensional structure in which a plurality of vertices are connected together and an alkali metal or a space (gap) formed in the three-dimensional structure. With an alkaline earth metal inserted,
Feldsparoid structures such as leucite KAlSiO, nepheline NaAlSiO, and compositions similar in crystal structure to these compositions, etc.
And this basic structure uses what is shown by any one of the following general formula (1)-general formula (6).

すなわち、MxN1−xAl2Si2O8・・・(1) / XxY1−xAlSi3O8・・・(2) /(XxM1−x)(SixAl1−x)AlSi2O8・・・(3) /XxMyCa1−x−yAl2−xSi2+xO8・・・(4) /MxN2−xMgSi2O7・・・(5) /MxN3−x(PO4)2・・・(6)(ただし、式中、MおよびNは、2価の金属イオンであって、少なくとも1つは、Ca、Sr、Ba、MgまたはMnであり、XおよびYは、1価の金属イオンであって、少なくとも1つは、Li,Na,またはKであり、0≦x,y≦0.8である。)。   That is, MxN1-xAl2Si2O8 ... (1) / XxY1-xAlSi3O8 ... (2) / (XxM1-x) (SixAl1-x) AlSi2O8 ... (3) / XxMyCa1-x-yAl2-xSi2 + xO8 ... (4) / MxN2-xMgSi2O7 (5) / MxN3-x (PO4) 2 (6) (wherein M and N are divalent metal ions, and at least one Is Ca, Sr, Ba, Mg or Mn, X and Y are monovalent metal ions, at least one of which is Li, Na or K, and 0 ≦ x, y ≦ 0. 8).

中でも、紫外線発光を示す(1)の応力発光材料の母体結晶は、一般式 M1−x−yNxQyAl2Si2O8 ・・・(7)(ただし、式中のMおよびNはそれぞれ、アノーサイト構造ではCa、Sr、Mg、またはBaであり、長石構造では、Li、NaまたはKであり、Qは、希土類金属イオン、遷移金属イオン、III族の金属イオン、もしくは、IV族の金属イオンであり、0≦X≦0.8、及び、0.001≦y≦0.1を満たす数である。)の化合物であるもの、
さらに、その応力発光材料の母体結晶において、アルカリ土類金属イオンとしてCaを選択し、かつ、そのCaサイトの一部を、希土類金属イオンとしてCeで置換したもの、すなわち、一般式(8)、Ca1−yQyAl2Si2O8・・・(8)(式中、Qは、Euまたは他の発光中心イオンであり、yは0.001≦y≦0.1を満たす数である。)また、この一般式(8)は、Ca1−mCemAl2Si2O8(式中、mは、0.001≦m≦0.1を満たす数である。)と表すことができるものを用いることができる。
Among them, the host crystal of the stress-stimulated luminescent material (1) exhibiting ultraviolet light emission has a general formula M1-x-yNxQyAl2Si2O8 (7) (wherein M and N in the formula are Ca, Sr in the anorthite structure, respectively) , Mg, or Ba, and in the feldspar structure, Li, Na, or K, Q is a rare earth metal ion, a transition metal ion, a group III metal ion, or a group IV metal ion, and 0 ≦ X ≦ 0.8 and 0.001 ≦ y ≦ 0.1.)
Further, in the host crystal of the stress luminescent material, Ca is selected as the alkaline earth metal ion, and a part of the Ca site is substituted with Ce as the rare earth metal ion, that is, the general formula (8), Ca1-yQyAl2Si2O8 (8) (wherein Q is Eu or another luminescent center ion, and y is a number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.1). As for 8), what can be expressed as Ca1-mCemAl2Si2O8 (wherein m is a number satisfying 0.001 ≦ m ≦ 0.1) can be used.

そして、この応力発光材料の発光中心として、
希土類金属のイオンとして、ユウロピウム(Eu)、ジプシロシウム(Dy)、ランタン(La)、ガドリニウム(Gd) 、セリウム(Ce)、サマリウム(Sm)、イットリウム(Y)、ネオジウム(Nd)、テルビウム(Tb)、プラセオジム(Pr)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、スカンジウム(Sc)、プロメチウム(Pm)、ホルミウム(Ho)、ルテチウム(Lu)等のイオン、
また、遷移金属のイオンとして、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、アンチモン(Sb)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、バナジウム(V)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ニオビウム(Nb)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)等のイオンが例示される。さらに、III族の金属イオンとして、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、インジウム(In)、タリウム(Tl)等のイオンを用いることができる。
加えて、IV族の金属イオンとして、ゲルマニウム(Ge)、スズ(Sn)、鉛(Pb)等のイオン、さらには、これら希土類金属のイオン、遷移金属のイオン、III族の金属イオン、およびIV族の金属イオンの中から、少なくとも1つのイオンを選択したもの、そして、その希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの含有量、言い換えれば、発光中心の含有量を、0.1mol%以上20mol%以下の範囲内としたもの、好ましくは、0.2mol%以上10mol%以下の範囲内としたもの、特に好ましくは、0.5mol%以上5mol%以下の範囲内としたものを用いることができる。
ここで、その含有量が、0.lmol%未満の場合、効率的な発光が得られず、20mol%を越えると母体結晶が乱れ、発光効率が低下する。
(2)少なくともAlO様構造、および、SiO様構造の四面体構造を有する複数の分子が、その四面体構造の頂点の原子を共有して結合することにより形成された母体結晶の空間に、アルカリ金属イオン、および、アルカリ土類金属イオンの少なくとも一方が挿入された基本構造を有し、その母体結晶は、さらに、非対称性のフレームワーク構造を有していて、その空間に挿入されたアルカリ金属イオン、および、アルカリ土類金属イオンの少なくとも一方の一部が、希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの少なくとも1種の金属イオンに置換されている応力発光材料であって、特に、少なくともAlO様構造およびSiO様構造の四面体構造を有する複数の分子によって形成された3次元構造(3次元フレーム構造)と、非対称性のフレキシブルなフレーム構造とを有する基本構造に、発光中心が挿入された構成を持つことで、この応力発光材料を含む、本発明の「ホログラムシートA」が、手で軽く変形させるだけで発光することができるものとなるもの。
この応力発光材料は、フレキシブルな3次元フレーム構造と、非対称性のフレキシブルなフレームワーク構造とを、同時に備えることで、3次元フレーム構造に加えて、「自発ひずみ」、または、「弾性異方性」を示す構造を有しており、このような母体結晶は、歪やすく、しかも、その歪エネルギーを、効率よく、フレームの中心にある発光中心の電子構造の変化へと変換しやすいものとなっている。
And as the luminescent center of this stress luminescent material,
As rare earth metal ions, europium (Eu), dipsirosium (Dy), lanthanum (La), gadolinium (Gd), cerium (Ce), samarium (Sm), yttrium (Y), neodymium (Nd), terbium (Tb) Ions of praseodymium (Pr), erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), scandium (Sc), promethium (Pm), holmium (Ho), lutetium (Lu), etc.
Further, as transition metal ions, chromium (Cr), manganese (Mn), iron (Fe), antimony (Sb), titanium (Ti), zirconium (Zr), vanadium (V), cobalt (Co), nickel ( Illustrative are ions such as Ni), copper (Cu), zinc (Zn), niobium (Nb), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), tungsten (W) and the like. Further, ions of aluminum (Al), gallium (Ga), indium (In), thallium (Tl), or the like can be used as group III metal ions.
In addition, group IV metal ions include germanium (Ge), tin (Sn), lead (Pb), and the like, and further rare earth metal ions, transition metal ions, group III metal ions, and IV Selected from the group of metal ions, and the content of the rare earth metal ion and transition metal ion, in other words, the content of the luminescent center is 0.1 mol% or more and 20 mol% Those within the following range, preferably those within the range of 0.2 mol% or more and 10 mol% or less, and particularly preferably those within the range of 0.5 mol% or more and 5 mol% or less can be used.
Here, the content is 0. If it is less than 1 mol%, efficient light emission cannot be obtained, and if it exceeds 20 mol%, the base crystal is disturbed, resulting in a decrease in light emission efficiency.
(2) Alkali is introduced into the space of the base crystal formed by a plurality of molecules having at least an AlO-like structure and a tetrahedral structure of an SiO-like structure sharing a vertex atom of the tetrahedral structure. It has a basic structure in which at least one of a metal ion and an alkaline earth metal ion is inserted, and the base crystal further has an asymmetric framework structure, and an alkali metal inserted into the space A stress-stimulated luminescent material in which at least a part of at least one of ions and alkaline earth metal ions is substituted with at least one metal ion of rare earth metal ions and transition metal ions, in particular at least AlO-like Structure and three-dimensional structure (three-dimensional frame structure) formed by multiple molecules with tetrahedral structure of SiO-like structure and asymmetry By having a structure in which a light emission center is inserted into a basic structure having a flexible frame structure, the “hologram sheet A” of the present invention containing this stress light emitting material emits light only by being lightly deformed by hand. What you can do.
The stress-stimulated luminescent material has a flexible three-dimensional frame structure and an asymmetric flexible framework structure at the same time, so that in addition to the three-dimensional frame structure, “spontaneous strain” or “elastic anisotropy” Such a host crystal is easily distorted and easily converts the strain energy into a change in the electronic structure of the luminescent center at the center of the frame. ing.

また、この母体結晶を、さらに、歪みやすくするために、母体結晶の空間に挿入されたアルカリ金属、または、アルカリ土類金属の一部が、他のイオン(例えば、希土類金属イオン、または、遷移金属イオン)で置換されていてもよい。   In addition, in order to further facilitate distortion of the base crystal, a part of the alkali metal or alkaline earth metal inserted into the space of the base crystal may be another ion (for example, a rare earth metal ion or a transition). (Metal ion) may be substituted.

このときの置換するイオンは、母体結晶の結晶構造(非対称性のフレキシブルな3次元フレーム構造)を維持できれば、特に限定されるものではない。この置換するイオンには、例えば、その母体結晶に形成された空間に挿入されているアルカリ金属イオン、および、アルカリ土類金属イオンとはイオン半径の異なる、希土類金属イオン、または、遷移金属イオンが好適である。これにより、母体結晶を歪みやすくすることが可能となり、より強い発光を示す応力発光材料を提供できる。なお、ここでの希土類金属イオンまたは遷移金属イオンは、母体結晶を歪みやすくするためのものであって、後述する発光中心として機能しないものであってもよい。   The ion to be substituted at this time is not particularly limited as long as the crystal structure of the base crystal (asymmetrical flexible three-dimensional frame structure) can be maintained. Examples of the ion to be substituted include, for example, an alkali metal ion inserted in a space formed in the parent crystal and a rare earth metal ion or a transition metal ion having an ion radius different from that of the alkaline earth metal ion. Is preferred. As a result, the base crystal can be easily distorted, and a stress-stimulated luminescent material that exhibits stronger light emission can be provided. Note that the rare earth metal ion or transition metal ion here is for making the base crystal easily distorted, and may not function as the emission center described later.

この母体結晶として、アルミノケイ酸塩の組成を持つ長石(フェルドスパー)構造、とりわけ、アノーサイト様構造とする。このような基本構造は、例えば上記した一般式(1)〜(4)のいずれかで示されるアルミノケイ酸塩であることがより好ましい。   This host crystal has a feldspar structure having an aluminosilicate composition, particularly an anorthite-like structure. Such a basic structure is more preferably, for example, an aluminosilicate represented by any one of the general formulas (1) to (4) described above.

その発光中心としては、発光中心の希土類金属イオンとして、Euを用いることによって、好適に青色発光を示す発光体とすることができる。また、発光中心は、一種類に限定されるものではなく、複数種類の混合物を用いてもよい。例えば、EuとDyの混合物を用いることもできる。   As the light emission center, by using Eu as the rare earth metal ion of the light emission center, it is possible to obtain a light emitter that preferably emits blue light. Further, the emission center is not limited to one type, and a plurality of types of mixtures may be used. For example, a mixture of Eu and Dy can be used.

より詳細には、特に強い青色発光を示す応力発光材料は、次の M1−x−yNxQyAl2Si2O8 ・・・(9)、及び、X1−x−yYxQyAl2−xSi2+xO8 ・・・(10)(ただし、式中のMおよびNはそれぞれ、2価の金属イオンであり、少なくとも1種類は、Ca,Sr,MgまたはMnであり、XおよびYは、1価の金属イオンであり、少なくとも1種類は、Li,Na,またはKであり、Qは希土類金属イオンもしくは遷移金属イオンであり、0≦X≦0.8、0.001≦y≦0.1を満たす数である。)で示される発光体であることが好ましい。   More specifically, stress-stimulated luminescent materials exhibiting particularly strong blue light emission are the following M1-x-yNxQyAl2Si2O8 (9) and X1-xy-xYyQxAl2-xSi2 + xO8 (10) (wherein And M and N are each a divalent metal ion, at least one is Ca, Sr, Mg or Mn, X and Y are monovalent metal ions, and at least one is Li, Na or K, and Q is a rare earth metal ion or transition metal ion, and is a number satisfying 0 ≦ X ≦ 0.8 and 0.001 ≦ y ≦ 0.1. It is preferable.

ただし、(9)式のように、アルカリ土類金属の場合、AlおよびSiは、それぞれ2のままで、式のXにより変化はしない。一方、(10)式のように、アルカリ金属の場合、電荷バランスをとるために、1価のアルカリ金属の数Xが増えた分、4価のSiの数が増え(2+X)に、また3価のAlが減り(2−X)となっている。
さらに、応力発光材料において、アルカリ土類金属として、Caを選択し、かつ、そのCaサイトの一部を、少なくとも一種類の発光中心で置換した応力発光材料がより好ましい。すなわち、Ca1−yQyAl2Si2O8・・・(11)(ただし、式中のQはEu、および、他の発光中心の少なくとも一種類、yは0.001≦y≦0.1を満たす数である。)とする。
However, in the case of an alkaline earth metal as in the formula (9), Al and Si remain 2 respectively and do not change according to the formula X. On the other hand, in the case of an alkali metal as in the formula (10), in order to balance the charge, the number of monovalent alkali metals increased by X, the number of tetravalent Si increased to (2 + X), and 3 Al is reduced (2-X).
Further, in the stress luminescent material, a stress luminescent material in which Ca is selected as the alkaline earth metal and a part of the Ca site is substituted with at least one kind of luminescent center is more preferable. That is, Ca1-yQyAl2Si2O8 (11) (wherein Q is Eu and at least one of other emission centers, and y is a number satisfying 0.001 ≦ y ≦ 0.1). And

なお、式(11)は、発光中心が、Euのみの場合、Ca1−m−nEumAl2Si2O8と表すこともできる。(ただし、式中のmおよびnは、0.001≦m≦0.1を満たす数である。)この場合、mは、0より大きく0.1以下の範囲であり、発光中心が、EUとその他の発光中心イオンの混合物である場合、混合物の発光中心としての含有量(m)は、0より大きく0.2以下の範囲であればよい。   In addition, Formula (11) can also be expressed as Ca1-m-nEumAl2Si2O8 when the emission center is only Eu. (However, m and n in the formula are numbers satisfying 0.001 ≦ m ≦ 0.1.) In this case, m is in the range of more than 0 and 0.1 or less, and the emission center is EU. And other emission center ions, the content (m) of the mixture as the emission center may be in the range of greater than 0 to 0.2.

このような応力発光材料は、青色の発光を、特に強く示すことができ、式(11)では、発光中心(Q)が、少なくともEuを含んでいることが好ましい。さらには、式(11)において、発光中心の希土類金属イオンとして、少なくともEuを含んでいることが好ましく、例えば、発光中心が、Euのみ、または、EuとDyの混合物であることがより好ましい。このように、発光中心として、Euを含んでいれば、青色発光を特に強く示す応力発光材料とすることができる。
(3)歪エネルギーにより発光する条件を満たしている応力発光材料、すなわち、歪エネルギーの形成によって、圧電効果、格子欠陥、および変形による発熱等の機構により発光する応力発光材料。
Such a stress-stimulated luminescent material can exhibit blue light emission particularly strongly. In the formula (11), it is preferable that the emission center (Q) includes at least Eu. Furthermore, in the formula (11), it is preferable that at least Eu is contained as the rare earth metal ion of the emission center. For example, it is more preferable that the emission center is only Eu or a mixture of Eu and Dy. Thus, if Eu is contained as the emission center, a stress-stimulated luminescent material that exhibits blue light emission can be obtained.
(3) A stress-stimulated luminescent material that satisfies the conditions for emitting light by strain energy, that is, a stress-stimulated luminescent material that emits light by a mechanism such as piezoelectric effect, lattice defects, and heat generation due to deformation by forming strain energy.

この応力発光材料を用いることで、この応力発光材料を含む、本発明の「ホログラムシートA」を、手で軽く変形させるだけで、発光させ得る。
この圧電効果による発光は、歪形成力が加えられることで、「材料」に歪エネルギーが生じ、その歪エネルギーに伴う圧電効果により電気が発生し、これにより、「電場発光」が起こるものである。
By using this stress-stimulated luminescent material, the “hologram sheet A” of the present invention containing this stress-stimulated luminescent material can be made to emit light simply by lightly deforming it by hand.
Light emission due to this piezoelectric effect is caused by the addition of strain-forming force, resulting in strain energy in the “material”, and electricity is generated by the piezoelectric effect associated with the strain energy, thereby causing “electroluminescence”. .

このために、結晶構造に対称中心が存在せず、自発分極が発生する構造とする。このような、圧電効果により強く発光する「材料」の一例として、α−SrAl2O4相の結晶材料を好適に用いることができる。   For this reason, the crystal structure does not have a center of symmetry, and has a structure in which spontaneous polarization occurs. As an example of such a “material” that emits light strongly due to the piezoelectric effect, an α-SrAl 2 O 4 phase crystal material can be suitably used.

格子欠陥による発光は、材料に格子欠陥が存在すると、歪エネルギーにより格子欠陥にトラップされている電子と正孔(ホール)とが再結合することが可能となるため、これにより「発光」が生じるものである。   In the case of light emission due to a lattice defect, when a lattice defect exists in a material, electrons and holes (holes) trapped in the lattice defect can be recombined by strain energy, and this causes “light emission”. Is.

応力発光材料において、格子欠陥に由来する発光機構を実現するためには、その応力発光材料に含有される母体材料に、少なくとも1種、好ましくは、2種以上の金属イオンを、欠陥中心の中心イオンとして添加すればよいことになる。   In order to realize a light emission mechanism derived from lattice defects in a stress luminescent material, at least one, preferably two or more types of metal ions are added to the center of the defect center in the base material contained in the stress luminescent material. What is necessary is just to add as an ion.

このような応力発光材料では、後述するように、α−SrAl2O4相の結晶材料において、SrサイトやAlサイトを金属イオンが置換するように、各種「金属元素」を添加する。
発熱による発光は、歪形成により材料が変形すると、この変形に伴い熱が発生し、発熱(温度上昇)に伴い、サーモルミネセンス(熱発光)が生じ、「発光」するものである。ここでも、この母体材料として、α−SrAl2O4を挙げることができる。
(4)複数の結晶構造が混在(混和)してなる「混相」を含んでいる応力発光材料。すなわち、複数の結晶構造が混在してなる「混相」とすることにより、単独の結晶構造では実現出来なかった、目視できる高効率な(高輝度な)赤色応力発光が可能な発光材料とするもの。
In such a stress-stimulated luminescent material, as described later, various “metal elements” are added so that metal ions are substituted for Sr sites and Al sites in the α-SrAl 2 O 4 phase crystal material.
Light emission due to heat generation occurs when the material is deformed due to the formation of strain, and heat is generated along with this deformation, and thermoluminescence (thermoluminescence) is generated along with heat generation (temperature increase), resulting in “light emission”. Here again, α-SrAl 2 O 4 can be mentioned as the base material.
(4) A stress-stimulated luminescent material containing a “mixed phase” formed by mixing (mixing) a plurality of crystal structures. In other words, by using a “mixed phase” in which a plurality of crystal structures are mixed, a light-emitting material capable of visually observing high-efficiency (high-intensity) red stress emission, which could not be realized with a single crystal structure. .

その混相は、ウルツ鉱型構造の酸化亜鉛と、立方晶、または、ウルツ鉱型構造の硫化亜鉛と、立方晶の酸化マンガンとの結晶構造の中から、少なくとも、2種類以上の結晶構造を有する複合結晶体であることが好ましい。この構成により、酸化亜鉛、硫化亜鉛、および、酸化マンガンのうち、単独、あるいは、これらの2つからなるものでは実現出来なかった、赤色発光体とすることが可能になる。   The mixed phase has at least two kinds of crystal structures from the crystal structure of zinc oxide having a wurtzite structure and cubic or zinc sulfide having a wurtzite structure and cubic manganese oxide. A composite crystal is preferable. With this configuration, it is possible to obtain a red light emitter that cannot be realized by using one of zinc oxide, zinc sulfide, and manganese oxide, or two of them.

すなわち、一般式、(xZnO+yZnS+zMnO)で表される混相とすることにより、赤色発光材料を実現することができる。   That is, a red light emitting material can be realized by using a mixed phase represented by the general formula (xZnO + yZnS + zMnO).

その混晶を構成する金属イオンの一部は、他の金属イオンに置換されたものであってもよい。この場合、混晶を構成している金属イオンとは別の他の金属イオンは、Teイオンであることが好ましい。これにより、の応力発光材料の赤色発光の強度を大きく向上させることが可能となる。(「高輝度赤色応力発光材料」となる。)
このTeイオンは、混晶を構成する金属イオン100molに対し、0.1mol以上5mol以下の範囲内となるようにすることが好ましい。
Some of the metal ions constituting the mixed crystal may be substituted with other metal ions. In this case, it is preferable that another metal ion different from the metal ion constituting the mixed crystal is Te ion. Thereby, the intensity of red light emission of the stress-stimulated luminescent material can be greatly improved. ("High brightness red stress luminescent material")
The Te ions are preferably in the range of 0.1 mol or more and 5 mol or less with respect to 100 mol of metal ions constituting the mixed crystal.

さらに、この応力発光材料は、その混晶が、正方晶構造のチタン酸バリウム、斜方晶構造のチタン酸カルシウム、菱面体晶構造のチタン酸マグネシウム、および、立方晶構造のチタン酸ストロンチウムの中から、少なくとも、2種類以上を含むものであってもよく、この場合、混晶を構成する金属イオンの一部が、他の金属イオンに置換されているものであってもよい。   Further, this stress-stimulated luminescent material is composed of tetragonal barium titanate, orthorhombic calcium titanate, rhombohedral magnesium titanate, and cubic strontium titanate. Therefore, at least two kinds or more may be included. In this case, a part of the metal ions constituting the mixed crystal may be replaced with other metal ions.

また、この応力発光材料は、一般式(Ca1−xA′x)yBa1−yTiO3、(Mg1−xA′x)yBa1−yTiO3、及び、(Sr1−xA′x)yBa1−yTiO3(ここで、0.0001≦x≦0.05、0.005≦y≦0.995、A′は、Dy,La,Gd,Ce,Sm,Y,Nd,Tb,Pr,Erからなる群より選ばれる希土類元素。)からなるものであってもよい。   The stress-stimulated luminescent materials include general formulas (Ca1-xA'x) yBa1-yTiO3, (Mg1-xA'x) yBa1-yTiO3, and (Sr1-xA'x) yBa1-yTiO3 (where 0. 0001 ≦ x ≦ 0.05, 0.005 ≦ y ≦ 0.995, and A ′ is a rare earth element selected from the group consisting of Dy, La, Gd, Ce, Sm, Y, Nd, Tb, Pr, and Er. ).

この構成により、応力や電場を加えることにより光を発する発光性と、圧電性とを兼ね備えた発光材料とすることができる。   With this configuration, it is possible to obtain a light emitting material having both a light emitting property of emitting light by applying a stress or an electric field and a piezoelectric property.

また、A′として示している希土類元素としては、プラセオジム(Pr)が最も好ましく用いられる。さらに、強誘電性正方晶のBa1−xCaxTiO3:Pr固溶体(0<x<0.23)と、常誘電性の斜方晶のBayCa1−yTiO3:Pr固溶体(0.9<y<1)とからなる、「混相」であってもよい。
そのCaの比率が、40%以上80%以下の範囲内、あるいは、1%以上35%以下の範囲内であることが好ましい。また、そのCaの比率が、55%以上65%以下の範囲内、あるいは、25%以上35%以下の範囲内であることがより好ましい。
以上の応力発光材料は、機械的な外力、例えば、応力、せん断力、衝撃力、圧力等を加えることによって発光し、発光強度は、一般的に加える外力が大きいほど高くなる。
As the rare earth element shown as A ′, praseodymium (Pr) is most preferably used. Further, from a ferroelectric tetragonal Ba1-xCaxTiO3: Pr solid solution (0 <x <0.23) and a paraelectric orthorhombic BayCa1-yTiO3: Pr solid solution (0.9 <y <1). It may be “mixed phase”.
The Ca ratio is preferably in the range of 40% to 80%, or in the range of 1% to 35%. The Ca ratio is more preferably in the range of 55% to 65%, or in the range of 25% to 35%.
The stress-stimulated luminescent material emits light by applying a mechanical external force such as stress, shear force, impact force, pressure, etc., and the luminescence intensity generally increases as the applied external force increases.

さらに、本発明の「ホログラムシートA」に用い得る「応力発光材料」として、
(5)母体結晶として、周期表2A、3A、4A、および、3B族に属する、少なくとも1種の金属の酸化物、または、複合酸化物、特には、MgO、SrO、CaO、ZrO2、CeO2、HfO2、Y23、Al23、Cr23、および、Ti23の中から選ばれた金属酸化物、または、その複合酸化物、中でも、スピネル構造、ホタル石構造、イットリア構造、コランダム構造、または、β‐アルミナ構造を有するもの、特には、ZrO2、CeO2、HfO2、Y23、Cr23、および、Ti23の中から選ばれた金属酸化物からなり、ホタル石構造、イットリア構造、および、コランダム構造の中から選ばれた結晶構造を有するものであって、
その発光中心を、不安定な3d、4d、5d、または、4f電子殻を有し、この電子殻内で輻射転移を生起しうる希土類金属イオン、および、遷移金属イオン、特には、第一イオン化エネルギーが、8eV以下の希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの中から選ばれた、少なくとも1種の金属イオン、特には、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、および、Lu、特には、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、および、Dyの中から選ばれた希土類金属イオン、または、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、特には、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Ta、および、Wの中から選ばれた遷移金属イオンとするもの。
(6)母体結晶に、FeS2構造の酸化物、硫化物、炭化物、および、窒化物の1種類以上、特には、FeS2構造のSr3Al26、または、Ca3Al26を用いるものであって、その発光中心を、上記(5)と同様とするもの。
(7)母体結晶に、スピネル構造のMgAl24、および、CaAl24、コランダム構造のAl23、および、β‐アルミナ構造のSrMgAl10O17の中から選ばれた、少なくとも、1種の金属酸化物、または、複合酸化物を用いるものであって、その発光中心を、上記(5)と同様とするもの。
(8)母体結晶に、Y、Ba、および、Mgの中から選ばれた、少なくとも1種の金属の酸化物と、Siの酸化物の複合体を、少なくとも主成分とする母体材料、特には、Y2SiO5、BaSi25、および、Ba3MgSi28の中から選ばれた、少なくとも1種の複合酸化物を用いるものであって、その発光中心を、上記(5)と同様とするもの。
特には、機械的エネルギーによって励起された電子が基底状態に戻る場合に発光する希土類、または、遷移金属の1種類以上からなる発光中心を添加したもの。
(9)母体結晶に、メリライト型構造のCaYAl37 、Ca2 Al2 SiO7 、Ca2(Mg,Fe)Si27 、Ca22 SiO7 、CaNaAlSi27 、Ca2 MgSi27 、(Ca,Na)2 (Al,Mg)(Si,Al)27 、および、Ca2 (Mg,Al)(Al,Si)SiO7 の酸化物のうちの1種類以上からなる母体材料を用いるものであって、その発光中心を、上記(5)と同様とするもの。
(10)母体結晶に、MN24で表される化合物(M、および、Nは、Mg,Sr,Ba,Znの群、および、Ga,Alの群からそれぞれ選ばれた、少なくとも1つ以上の金属元素)で構成される酸化物、且つ、Mで表わされ金属元素に対する発光中心元素のモル%を0.001〜20%としたものを用いるもの、特には、MgGa24、ZnGa24、ZnAl24、SnZn24、BaAl24、MgAl24で表される酸化物、さらには、母体材料が、スピネル構造を有する化合物で構成されるものにおいて、擬スピネルまたは逆スピネル構造を含む酸化物であって、その発光中心を、上記(5)と同様とするもの。
(11)MN2O4で表される化合物(MおよびNは、Mg,Sr,Ba,Znの群、および、Ga,Alの群からそれぞれ選ばれた、少なくとも1つ以上の金属元素)で構成される酸化物を母体材料とし、M、または、Nに対して、0.0001〜20モル%の格子欠陥を有するもの。
(12)母体結晶に、(A)一般式xM1O・yAl23・zSiO2(式中のM1はCa、Ba、または、Srであって、その一部がNa、K、および、Mgの中の少なくと一種で置き換えられていてもよく、x、y、および、zは1以上の数である)で示されるアルミノケイ酸塩、(B)一般式xM2O・yAl23(式中のM2は、Ca、または、Baであって、その一部が、Mg、および、Laの少なくとも一方に置き換えられていてもよい。x、および、yは、前記同様。)で示されるアルミン酸塩、(C)一般式xM3O・ySiO2(式中のM3は、Ca、または、Srであって、その一部が、Na、Mg、Zn、Be、Mn、Zr、Ce、および、Nbの中から選ばれた少なくとも一種で置き換えられていてもよい。x、および、yは前記同様。)、または、Ba2MgSiO7で示されるケイ酸塩、(D)一般式xM4O・yM5O11(式中のM4は、Ca、Ba、または、Sr、M5は、Ta、および、Nbの中の少なくとも1種であり、x、および、yは前記と同じ意味をもつ)で示されるタンタル酸、または、ニオブ酸塩、(E)一般式xM5O・yGa23(式中のM5は、Ca、Ba、または、Srであって、その一部は、Laにより置き換えられていてもよい。x、および、yは前記同様。)で示されるガリウム酸塩、および、ZrO2の中から選ばれた、少なくとも一種の酸化物、特には、一般式xSrO ・y A l 23 ・z S i O 2( 式中のSrの一部が、N a 、K 、および、M g の中の少なくとも一種で置き換えられていてもよい。x 、y 、および、z は1 以上の数である。)、一般式xSrO・ySiO 2( 式中のSrの一部が、N a 、M g 、Z n 、B e 、M n 、Z r 、C e 、および、N b の中から選ばれた、少なくとも一種で置き換えられていてもよい。x 、および、y は上記同様。)、または、一般式 xSrO・yM4 O11( 式中のMは、Ta 、および、Nb の中の少なくとも一種であり、x、および、yは上記同様。)で表される組成をもつストロンチウム複合酸化物からなる母体材料、さらには、xSrO・yAl23・zSiO2として、(Sr,K2,N a2 ) Al4 Si1436、( Sr,Na ) ( Mg,Fe,Al,Ti) (Si,Al)26、(Sr,Na)2(Al,Mg,Fe)(Si,Al)27、Sr2 (Mg,Al)(Al,Si)SiO7、Sr2Al2SiO7、SrNa2Al4Si416などを挙げることができ、かっこ内の元素は互いに置き換えることができるもの。
Furthermore, as a “stress luminescent material” that can be used for the “hologram sheet A” of the present invention,
(5) As a base crystal, an oxide or composite oxide of at least one metal belonging to groups 2A, 3A, 4A, and 3B of the periodic table, particularly MgO, SrO, CaO, ZrO 2 , CeO 2 , metal oxides selected from HfO 2 , Y 2 O 3 , Al 2 O 3 , Cr 2 O 3 , and Ti 2 O 3 , or composite oxides thereof, among others, spinel structure, fluorite One having a structure, a yttria structure, a corundum structure, or a β-alumina structure, particularly selected from ZrO 2 , CeO 2 , HfO 2 , Y 2 O 3 , Cr 2 O 3 , and Ti 2 O 3 And having a crystal structure selected from a fluorite structure, a yttria structure, and a corundum structure,
The emission center has an unstable 3d, 4d, 5d, or 4f electron shell, and can generate a radiative transition in the electron shell, and a transition metal ion, particularly a first ionization At least one metal ion selected from rare earth metal ions and transition metal ions having an energy of 8 eV or less, in particular, Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, in particular, a rare earth metal ion selected from Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy, Or Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt, Au, especially A transition metal ion selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Ta, and W.
(6) the host crystals, oxides of FeS 2 structure, sulfides, carbides, and, one or more of nitrides, in particular, Sr 3 Al 2 O 6 of FeS 2 structure or,, Ca 3 Al 2 O 6 In which the emission center is the same as in (5) above.
(7) The base crystal is selected from among spinel-structured MgAl 2 O 4 and CaAl 2 O 4 , corundum-structured Al 2 O 3 , and β-alumina-structured SrMgAl 10 O 17 , One type of metal oxide or composite oxide is used, and its emission center is the same as in (5) above.
(8) A base material mainly comprising a composite of at least one metal oxide selected from Y, Ba, and Mg and an oxide of Si as a base crystal, and in particular, , Y 2 SiO 5 , BaSi 2 O 5 , and Ba 3 MgSi 2 O 8 , which uses at least one complex oxide, the emission center of which is the above (5) The same thing.
In particular, a rare earth element that emits light when electrons excited by mechanical energy return to the ground state, or a light emission center composed of one or more transition metals is added.
(9) The base crystal is composed of CaYAl 3 O 7 , Ca 2 Al 2 SiO 7 , Ca 2 (Mg, Fe) Si 2 O 7 , Ca 2 B 2 SiO 7 , CaNaAlSi 2 O 7 , Ca 2 MgSi having a melilite structure. 2 O 7 , (Ca, Na) 2 (Al, Mg) (Si, Al) 2 O 7 , and Ca 2 (Mg, Al) (Al, Si) From one or more kinds of oxides of SiO 7 And a light emitting center similar to the above (5).
(10) A compound represented by MN 2 O 4 (M and N are selected from the group of Mg, Sr, Ba, Zn, and the group of Ga and Al, respectively) oxide consists of more metal elements), and, those using those 2 0% 0.001 mol% of the emission center element against represented metallic element in M, particularly, MgGa 2 O 4 , ZnGa 2 O 4 , ZnAl 2 O 4 , SnZn 2 O 4 , BaAl 2 O 4 , MgAl 2 O 4 , and further, the base material is composed of a compound having a spinel structure An oxide containing a pseudo-spinel or inverse spinel structure, the emission center of which is the same as in (5) above.
(11) It is composed of a compound represented by MN2O 4 (M and N are at least one metal element selected from the group of Mg, Sr, Ba, Zn and the group of Ga, Al, respectively). Oxide having a base defect and 0.0001 to 20 mol% of lattice defects with respect to M or N.
(12) In the base crystal, (A) General formula xM1O.yAl 2 O 3 .zSiO 2 (M1 in the formula is Ca, Ba, or Sr, a part of which is Na, K, and Mg. least may be replaced by one in the, x, y, and, z is aluminosilicate represented by a is) number of 1 or more, (B) the general formula xM2O · yAl 2 O 3 (in the formula M2 is Ca or Ba, part of which may be replaced with at least one of Mg and La. X and y are the same as described above.) (C) General formula xM3O · ySiO2 (wherein M3 is Ca or Sr, a part of which is selected from Na, Mg, Zn, Be, Mn, Zr, Ce, and Nb) It may be replaced by at least one selected. And, y is the same.), Or, silicate represented by Ba 2 MgSiO 7, (D) M4 of the general formula xM4O · yM5O 11 (in the formula, Ca, Ba or, Sr, M5 is, Ta , And Nb, and x and y have the same meaning as described above) or niobate, (E) General formula xM5O · yGa 2 O 3 ( M5 in the formula is Ca, Ba, or Sr, a part of which may be replaced by La. X and y are the same as described above.) At least one oxide selected from ZrO 2 , in particular, a general formula xSrO 2 y Al 2 O 3 .z S i O 2 (a part of Sr in the formula is Na, K, and , May be replaced with at least one of M g .X, y, and, z is a number of 1 or more.), Some of the general formula xSrO · ySiO 2 (Sr in the formula, N a, M g, Z n, B e, M n, Z and may be replaced by at least one selected from r 1, C e, and N b, and x 1 and y are the same as above), or a general formula xSrO · yM4 O 11 (wherein M is at least one of Ta and Nb, and x and y are the same as described above.), And a base material made of a strontium complex oxide having a composition represented by: xSrO · yAl 2 O As 3 · zSiO 2 , (Sr, K 2 , N a 2 ) Al 4 Si 14 O 36 , (Sr, Na) (Mg, Fe, Al, Ti) (Si, Al) 2 O 6 , (Sr, Na ) 2 (Al, Mg, Fe) (Si, Al) 2 O 7 , Sr 2 (M g, Al) (Al, Si) SiO 7 , Sr 2 Al 2 SiO 7 , SrNa 2 Al 4 Si 4 O 16 and the like, and the elements in parentheses can be replaced with each other.

また、xSrO・ySiO2として、Sr(Zn,Mn,Fe,Mg)Si26、Sr 2(Mg,Fe)Si27、Sr22SiO7、Sr2BeSi27、Sr2MgSi27、Sr2Na4CeFeNb2Si828、Sr3Si27、SrFeSi26、SrMgSi26など、もしくは、xSrO・yM411として、Sr(Ta,Nb)411であるもの、
特にに発光強度の大きいものは、Sr(Ta,Nb)411、Sr(Zn,Mn,Fe,Mg)Si26、Sr2(Mg,Al)(Al,Si)SiO7、Sr2Al2SiO7、Sr2MgSi27、Sr2Na4CeFeNb2828、および、SrMgSi26としたもの、さらには、SrGa1219、SrLaGa37であるもの。
そして、これらの酸化物が、結晶構造的には点群(簡約化表現の指標において、)1、-1、2、2/m、6/m、m3m、(−4)2m、622で表される結晶分類に属しているもので構成されるものにおいて、その発光中心を、不安定な3d、4d、5d、または、4f電子殻を有し、この電子殻内で輻射転移を生起しうる希土類金属イオン、および、遷移金属イオン、特には、第一イオン化エネルギーが、8eV以下の希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの中から選ばれた、少なくとも一種の金属イオン、特には、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、および、Lu、特には、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、および、Dyの中から選ばれた希土類金属イオン、または、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、特には、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Ta、および、Wの中から選ばれた遷移金属イオンとするもの。
Further, as xSrO · ySiO 2 , Sr (Zn, Mn, Fe, Mg) Si 2 O 6 , Sr 2 (Mg, Fe) Si 2 O 7 , Sr 2 B 2 SiO 7 , Sr 2 BeSi 2 O 7 , Sr 2 MgSi 2 O 7 , Sr 2 Na 4 CeFeNb 2 Si 8 O 28 , Sr 3 Si 2 O 7 , SrFeSi 2 O 6 , SrMgSi 2 O 6, etc., or xSrO · yM 4 O 11 as Sr (Ta, Nb ) 4 O 11
Particularly, those having high emission intensity are Sr (Ta, Nb) 4 O 11 , Sr (Zn, Mn, Fe, Mg) Si 2 O 6 , Sr 2 (Mg, Al) (Al, Si) SiO 7 , Sr. 2 Al 2 SiO 7 , Sr 2 MgSi 2 O 7 , Sr 2 Na 4 CeFeNb 2 S 8 O 28 , and SrMgSi 2 O 6, and SrGa 12 O 19 and SrLaGa 3 O 7 .
These oxides are represented by point groups (in the simplified expression index) 1, -1, 2, 2 / m, 6 / m, m3m, (-4) 2m, 622 in terms of crystal structure. In which the emission center has an unstable 3d, 4d, 5d, or 4f electron shell and can cause a radiative transition in the electron shell. Rare earth metal ions and transition metal ions, in particular, at least one metal ion selected from among rare earth metal ions and transition metal ions whose first ionization energy is 8 eV or less, in particular, Sc, Y La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, in particular, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Selected from Tb and Dy Earth metal ions, or Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Lu, Hf, Ta, W , Re, Os, Ir, Pt, Au, in particular, a transition metal ion selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Ta, and W.

さらに、組成式、SrMgAl6O11、SrLaAl37、または、SrYAl37で示されるストロンチウム、および、アルミニウム含有複合金属酸化物を母体材料とし、ユーロピウムを発光中心としたもの。
(13)発光中心に、少なくとも、ユーロピウム(Eu)を含み、組成式( 1 )(Eu1−xA’x)yB’1−yAl24、または、組成式(2)(Eu1−xA’x)B’1−yMgAl1017{式中、A’は、希土類金属、B’は、ストロンチウム(Sr)、バリウム(Ba)、または、カルシウム(Ca)のいずれかのアルカリ土類金属を示し、0 ≦ x ≦0.99 、0.001≦y≦0.550である}で表される発光体であるもの。
(14)母体結晶に、一般式xBaO・yAl23・zSiO2(式中のBaは、その一部が、Na、K、および、Mgの中の少なくとも一種で置き換えられていてもよく、x、y、および、zは1以上の数である)、xBaO・yAl23(式中のBaはその一部が、Mgで置き換えられていてもよく、x、および、yは前記同様。)、または、xBaO・ySiO2(式中のBaはその一部が、Mg、Fe、Mn、Zn、および、Beの中の少なくとも一種で置き換えられていてもよく、x、および、yは前記同様。)で表わされる組成をもつバリウムの複合酸化物の中から選ばれた、少なくとも一種の酸化物であって、ここで、xBaO・yAl23・zSiO2で表わされるものとしては、例えば、Ba2(Mg,Al)(Al,Si)SiO7、Ba2Al2SiO7、BaAl2Si28、BaNaAlSi27
xBaO・yAl23で表わされるものとしては、例えば、BaAl8O13、BaMgAl6O11、
xBaO・ySiO2で表わされるものとしては、例えば、Ba(Zn,Mn,Fe,Mg)Si26、Ba2(Mg,Fe)Si27、Ba2BeSi27、Ba2MgSi27、Ba2MgSiO7、などがあり、
特に発光強度の大きいものは、Ba2Al2SiO7、Ba2MgSi27、BaAl2Si28、BaAl8O13であるもの。
Furthermore, strontium represented by the composition formula, SrMgAl 6 O 11, SrLaAl 3 O 7 , or SrYAl 3 O 7 , and an aluminum-containing composite metal oxide as a base material, with europium as the emission center.
(13) to the luminescent center, at least, comprise a europium (Eu), composition formula (1) (Eu 1 -xA'x) yB '1 -yAl 2 O 4 or a composition formula (2) (Eu 1 -xa 'x) B' 1 -yMgAl 10 O 17 {wherein A 'is a rare earth metal, B' is an alkaline earth metal of any one of strontium (Sr), barium (Ba), or calcium (Ca) In which 0 ≦ x ≦ 0.99 and 0.001 ≦ y ≦ 0.550}.
(14) In the base crystal, the general formula xBaO.yAl 2 O 3 .zSiO 2 (Ba in the formula may be partially replaced by at least one of Na, K, and Mg, x, y, and z are numbers of 1 or more), xBaO · yAl 2 O 3 (in the formula, a part of Ba may be replaced by Mg, and x and y are the same as above) ), Or xBaO · ySiO 2 (in which Ba is partially substituted with at least one of Mg, Fe, Mn, Zn, and Be, and x and y are As in the above, at least one oxide selected from barium composite oxides having a composition represented by: xBaO · yAl 2 O 3 · zSiO 2 , For example, Ba 2 (Mg, Al) (Al Si) SiO 7, Ba 2 Al 2 SiO 7, BaAl 2 Si 2 O 8, BaNaAlSi 2 O 7,
As what is represented by xBaO · yAl 2 O 3 , for example, BaAl 8 O 1 3 , BaMgAl 6 O 11,
As xBaO · ySiO 2 , for example, Ba (Zn, Mn, Fe, Mg) Si 2 O 6 , Ba 2 (Mg, Fe) Si 2 O 7 , Ba 2 BeSi 2 O 7 , Ba 2 MgSi 2 O 7 , Ba 2 MgSiO 7 , etc.
Particularly large emission intensity, Ba 2 Al 2 SiO 7, Ba 2 MgSi 2 O 7, BaAl 2 Si 2 O 8, BaAl 8 O1 3 a is one.

そして、これらの酸化物は、結晶構造的には点群(簡約化表現の指標において、) 1、-1、2、2/m、6/m、m3m、(−4)2m、622で表される結晶分類に属しているものを用い、その発光中心を、不安定な3d、4d、5d、または、4f電子殻を有し、この電子殻内で輻射転移を生起しうる希土類金属イオン、および、遷移金属イオン、特には、第一イオン化エネルギーが8eV以下の希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの中から選ばれた少なくとも一種の金属イオン、特には、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、および、Lu、特には、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、および、Dyの中から選ばれた希土類金属イオン、または、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Lu、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、特には、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Nb、Mo、Ta、および、Wの中から選ばれた遷移金属イオンとするもの。
(14)(Ca1−pPrp)qBa1−qTiO3(0.0001≦p≦0.05,0.005≦q≦0.995)からなる発光材料、さらに、正方晶構造のチタン酸バリウムの結晶相および斜方晶構造のチタン酸カルシウムの結晶相が混在してなる混相を含み、その混相を構成する金属イオンの一部が、Prイオンに置換されている発光材料、特に、サイズの異なる複数の結晶相を有し、チタン酸バリウムの結晶相は大きい粒子サイズであり、チタン酸カルシウムの結晶相は小さい粒子サイズで構成されているとともに、小さい粒子サイズの結晶相は大きい粒子サイズの結晶相の粒子間に均一に分散している発光材料、また、強誘電性正方晶のBa1−xCaxTiO3:Pr固溶体(0<x<0.25)と、常誘電性の斜方晶のBa1−yCayTiO3:Pr固溶体(0.9<y<1)とからなる混相である発光材料、及び、[(1−x)BaTiO3−xCaTiO3]:Pr (xが、0.01≦x≦0.9)、特には、(xが、0.4≦x≦0.8)、もしくは、(xが、0.01≦x≦0.35)の発光材料を用いることができる。
These oxides are represented by point groups (in terms of simplified expressions) 1, -1, 2, 2 / m, 6 / m, m3m, (-4) 2m, 622 in terms of crystal structure. A rare earth metal ion that has an unstable 3d, 4d, 5d, or 4f electron shell and can cause a radiative transition in the electron shell; And transition metal ions, in particular, rare earth metal ions having a first ionization energy of 8 eV or less, and at least one metal ion selected from transition metal ions, in particular, Sc, Y, La, Ce, Pr , Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, and Lu, especially Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, and Dy Selected rare earth metal ions, and Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, Lu, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir , Pt, Au, in particular, transition metal ions selected from V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Nb, Mo, Ta, and W.
(14) (Ca1-pPrp) qBa1-qTiO luminescent material composed of 3 (0.0001 ≦ p ≦ 0.05,0.005 ≦ q ≦ 0.995), further, barium titanate tetragonal structure crystal phase And a phosphorescent material in which a portion of metal ions constituting the mixed phase is replaced with Pr ions, particularly a plurality of different sizes. The crystal phase of barium titanate has a large particle size, the crystal phase of calcium titanate is composed of a small particle size, and the crystal phase of a small particle size is a crystal phase of a large particle size. uniformly dispersed and luminescent material between the particles, also ferroelectric tetragonal Ba1-xCaxTiO 3: Pr solid solution (0 <x <0.25) and, in the paraelectric orthorhombic crystallization Ba1 yCayTiO 3: Pr solid solution luminescent material is a mixed phase consisting of (0.9 <y <1) and, and, [(1-x) BaTiO 3 -xCaTiO 3]: Pr (x is, 0.01 ≦ x ≦ 0 .9), in particular, a light-emitting material (x is 0.4 ≦ x ≦ 0.8) or (x is 0.01 ≦ x ≦ 0.35) can be used.

もしくは、以上の発光材料が、赤色発光を示す発光材料であるもの、及び、発光強度がその発光材料に負荷する機械的な外力の大きさに比例するものである、発光材料を用いることができる。
(15)少なくともAlO4様構造、および、SiO4様構造の四面体構造を有する複数の分子が、その四面体構造の頂点の原子を共有して結合することにより形成された母体構造の空間に、アルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも一方が挿入された基本構造を有し、母体構造は、さらに、非対称性のフレームワーク構造を有しており、その空間に挿入されたアルカリ金属イオンおよびアルカリ土類金属イオンの少なくとも、一方の一部が、希土類金属イオンおよび遷移金属イオンの少なくとも一種の金属イオンに置換されていて、且つ、その基本構造は、MxN1−xAl2Si2O8(ただし、式中MおよびNは、2価の金属イオンであり、少なくとも一種類は、Ca,Sr,Ba,Mg,またはMnであり、0≦x≦0.8である。)で示され、Ca0.985Eu0.01Dy0.005Al2Si2O8、Ca0.995Dy0.005Al2Si2O8、Ca0.97Eu0.01Nd0.02Al2Si2O8、Ca0.93Eu0.02Dy0.05Al2Si2O8、Sr0.97Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8、Ba0.97Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8、Ca0.8Sr0.17Eu0.01Ho0.02Al2Si2O8、Sr0.17Ba0.80Eu0.01Ho0.02Al2Si2O8、Sr0.17Ba0.80Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8、Mg0.2Sr0.77Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8、または、Ba0.2Sr0.77Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8で示される組成を有する応力発光材料。
(16)一般式CaM1Al37で表される正方相構造の酸化物(M1は、Y、La、または、Gdを表す。)と、Eu2+とを含み、その酸化物の原料から形成される不純物相をさらに含んでいる応力発光材料、特には、そのM1で表される原子が欠損している格子欠陥構造である酸化物の結晶をさらに含む応力発光材料。
Alternatively, a light-emitting material in which the above light-emitting material is a light-emitting material that exhibits red light emission and a light-emitting material in which the light emission intensity is proportional to the magnitude of a mechanical external force applied to the light-emitting material can be used. .
(15) Alkali is introduced into the space of the matrix structure formed by a plurality of molecules having at least an AlO 4 -like structure and a tetrahedral structure of SiO 4 -like structure by sharing atoms at the apexes of the tetrahedral structure. A basic structure in which at least one of a metal ion and an alkaline earth metal ion is inserted, and the base structure further has an asymmetric framework structure, and an alkali metal ion and an alkali inserted in the space At least one of the earth metal ions is substituted with at least one kind of metal ions of rare earth metal ions and transition metal ions, and the basic structure is MxN1-xAl2Si2O8 (wherein M and N Is a divalent metal ion, at least one of which is Ca, Sr, Ba, Mg, or Mn, and 0 x ≦ 0.8.) Ca0.985Eu0.01Dy0.005Al2Si2O8, Ca0.995Dy0.005Al2Si2O8, Ca0.97Eu0.01Nd0.02Al2Si2O8, Ca0.93Eu0.02Dy0.05Al2Si2O8, Sr0.97Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8 Ba0.97Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8, Ca0.8Sr0.17Eu0.01Ho0.02Al2Si2O8, Sr0.17Ba0.80Eu0.01Ho0.02Al2Si2O8, Sr0.17Ba0.80Eu0.01Dy0.02Al2Si2O8, Mg0.2Sr0.77Eu0.01Dy0.02Al , Ba0.2Sr0.77Eu0.01Dy0.02 Stress luminescent material having a composition represented by L2Si2O8.
(16) A square phase structure oxide represented by the general formula CaM1Al 3 O 7 (M1 represents Y, La, or Gd) and Eu 2+, and formed from the raw material of the oxide A stress-stimulated luminescent material that further includes an impurity phase, and in particular, a stress-stimulated luminescent material that further includes an oxide crystal having a lattice defect structure in which an atom represented by M1 is missing.

そして、Eu2+を、その酸化物100モルに対し、0.01モル〜20モル含む、さらには、不純物相を形成する物質が、その酸化物100モルに対し0.1モル〜80モルである応力発光材料。特には、その酸化物がCaYAl37であり、その不純物相は、Y23、Y3Al5O12、もしくは、Y4Al29の少なくとも1つを含む、応力発光材料。
(17)母体結晶に、金属酸化物、金属窒化物、および、金属硫化物からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を含み、特には、その金属酸化物が、アルミン酸、および、アルミノケイ酸からなる群より選択される、少なくとも1つの化合物を用い、その発光中心を、遷移金属(ただし希土類金属を除く)、Si、および、Snのうち、少なくとも一つの元素をさらに含み、その元素の少なくとも一部が、母体材料に非固溶状態で含有されてなり、さらには、その元素が、粒子状で、且つ、母体材料(母体結晶)の表面に存在して、その元素の含有量が、0.1〜90モル%、特には、10〜90モル%、もしくは、0.1〜10モル%であって、その元素が、Zr、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Hf、Nb、Mo、Ta、および、Wからなる群より選択される少なくとも1つの金属としたもの。
(18)(ZnO)0.6(MnS)0.4−x(MnTe)x(0.001≦x≦0.05)、特には、ウルツ鉱型構造の酸化亜鉛の結晶相、立方晶、または、ウルツ鉱型構造の硫化亜鉛の結晶相、および、立方晶の酸化マンガンの結晶相の中から選択される少なくとも2種類以上の結晶相が混在してなる混相を含み、その混相を構成する金属イオンの一部が、Teイオンに置換されている応力発光材料。さらには、サイズの異なる複数の結晶相を有し、酸化マンガンの結晶相は大きい粒子サイズであり、硫化亜鉛の結晶相、および、酸化亜鉛の結晶相は、小さい粒子サイズで構成されているとともに、小さい粒子サイズの結晶相は、大きい粒子サイズの結晶相の粒子間に均一に分散していて、中でも、赤色発光を示し、且つ、発光強度が負荷さ有れる機械的な外力の大きさに比例する、応力発光材料。
(19)単斜晶のLiSrPO4:Eu2+を含有する応力発光材料。特には、六方晶のLiSrPO4:Eu2+を更に含有する発光体、単斜晶のLiSrPO4:Eu2+からなる発光体、または、斜方晶のLiBaPO4からなる母体構造に形成された空間に、発光中心としてユウロピウム(Eu)のイオンが挿入されたLiBaPO4:Eu2+であって、その発光中心の含有量が2.0〜3.5モル%であるLiBaPO4:Eu2+からなる発光体。
Then, Eu 2+ is contained in an amount of 0.01 mol to 20 mol with respect to 100 mol of the oxide, and further, the substance forming the impurity phase is 0.1 mol to 80 mol with respect to 100 mol of the oxide. A stress luminescent material. In particular, the stress luminescent material whose oxide is CaYAl 3 O 7 and whose impurity phase contains at least one of Y 2 O 3 , Y 3 Al 5 O1 2 , or Y4Al 2 O 9 .
(17) The host crystal includes at least one compound selected from the group consisting of metal oxides, metal nitrides, and metal sulfides. In particular, the metal oxides include aluminate and aluminosilicate. Using at least one compound selected from the group consisting of acids, the emission center of which further includes at least one element of transition metals (excluding rare earth metals), Si, and Sn; At least a part is contained in the matrix material in a non-solid solution state. Further, the element is in the form of particles and is present on the surface of the matrix material (matrix crystal), and the content of the element is 0.1 to 90 mol%, in particular 10 to 90 mol%, or 0.1 to 10 mol%, and the elements are Zr, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni Cu, Zn, Hf, At least one metal selected from the group consisting of Nb, Mo, Ta, and W.
(18) (ZnO) 0.6 (MnS) 0.4-x (MnTe) x (0.001 ≦ x ≦ 0.05), in particular, a crystalline phase of a wurtzite type zinc oxide, cubic crystal, Or a mixed phase comprising at least two kinds of crystal phases selected from a wurtzite-type zinc sulfide crystal phase and a cubic manganese oxide crystal phase, and constituting the mixed phase A stress-stimulated luminescent material in which a part of metal ions is replaced by Te ions. Furthermore, it has a plurality of crystal phases having different sizes, the crystal phase of manganese oxide has a large particle size, and the crystal phase of zinc sulfide and the crystal phase of zinc oxide are configured with a small particle size. The crystal phase of the small particle size is uniformly dispersed among the particles of the crystal phase of the large particle size, and in particular, it exhibits red light emission and has a mechanical external force with a load of light emission intensity. Proportional, stress-luminescent material.
(19) A stress-stimulated luminescent material containing monoclinic LiSrPO4: Eu2 + . In particular, in a phosphor further containing hexagonal LiSrPO4: Eu 2+ , a phosphor composed of monoclinic LiSrPO4: Eu 2+ , or a space formed in a host structure composed of orthorhombic LiBaPO4, ions europium (Eu) as an emission center is inserted LiBaPO4: a Eu 2+, the content of the emission center is 2.0 to 3.5 mol% LiBaPO4: Eu 2+ a light emitting material.

さらに、高輝度な発光を可能とする「応力発光材料」(以下、「高輝度応力発光材料」とも称す。)として、以下のものを用いることが好適である。
(20)アルカリ土類金属酸化物とアルミニウム酸化物とから構成され、かつこの中のアルカリ土類金属イオンの組成比を欠損させたアルカリ土類金属欠損型であって、式MxAl23+x、MxQAl1016+x、Mx1Qx2Al23+x1+x2、または、Mx1Qx2LAl1016+x1+x2[式中のM、Q、および、Lは、それぞれMg、Ca、Sr、または、Baであり、xは0.8≦x≦0.99、x1、および、x2は0.8≦(x1+x2)≦0.99を満たす数である]で表わされる化合物を主成分とする非化学量論的組成を有するアルミン酸塩の少なくとも一種からなり、かつ機械的エネルギーによって励起されたキャリアーが基底状態に戻る際に発光する格子欠陥をもつ物質、または、この母体物質中に希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの中から選ばれた少なくとも一種の金属イオンを発光中心の中心イオンとして含む物質からなる高輝度応力発光材料。特には、格子欠陥をもつアルミン酸塩からなる物質が、化学量論的組成比から、アルカリ土類金属イオンが1〜20モル%少なく、かつこの物質中に、希土類金属イオン、および、遷移金属イオンの中から選ばれた少なくとも一種の金属イオン0.01〜10モル%を、発光中心の中心イオンとして含む高輝度応力発光材料。
(21)一般式xM1Al・(1−x)M2A2(式中のM1、および、M2は、Zn、Mn、Cd、Cu、Eu、Fe、Co、Ni、Mg、および、Caの中から選ばれる少なくとも一種の原子であり、A1、および、A2は、カルコーゲンの中から選ばれる少なくとも一種の原子であって、M1A1とM2A2とは異なったものであり、xは、0よりも大きく1よりも小さい数である。)で表わされる複合半導体結晶、特には、その複合半導体結晶が、ウルツ鉱型構造とせん亜鉛鉱型構造との共存構造を有する高輝度応力発光材料。
さらには、そのM1がMn、または、Euであり、A1とA2が同一のカルコーゲンであって、または、そのM2がZnとCd、もしくは、ZnとCuで構成されている高輝度応力発光材料、中でも、一般式xMA・(1−x)MnA(式中のMは、Zn、または、Cuにより部分的に置き換えられたZn、Aはカルコーゲン、xは、0よりも大きく1よりも小さい数である。)で表わされ、結晶粒子径が20nm以下の複合半導体結晶からなる高輝度応力発光材料。特には、AがS、または、Teである高輝度応力発光材料。
(22)結晶構造が単斜晶である第1のアルミン酸塩を含有している応力発光材料であって、第1のアルミン酸塩の母体材料が、α−SrAl24 であり、3種類以上の金属イオンが欠陥中心の中心イオンとしてその母体材料に添加されており、添加された中心イオンが、少なくともα−SrAl2O4のSrサイトを置換しており、中心イオンとしては、Srよりもイオン径が小さいものおよび大きいものの両方が添加されており、Srよりもイオン径が小さい金属イオンが、Euである高輝度応力発光材料、特には、結晶構造が単結晶ではない第2のアルミン酸塩を含有せず、中心イオンの添加により、母体材料の自発分極性を有する結晶構造中に、格子欠陥が形成され、さらには、結晶構造中にトンネル構造を有していて、そのトンネル中に配置する元素がイオン結合で配置されている高輝度応力発光材料、さらに、Srよりもイオン径が小さい金属イオンとして、Mg、Na、Zn、Cu、Eu、Tm、Ho、Dy、Sn、Mn、Nd、Pr、Caからなる群より選択される少なくとも一種が用いられ、Srよりもイオン径が大きい金属イオンとして、Ba、および/または、Kが用いられる高輝度応力発光材料、および、α−SrAl24のSrサイトを置換している金属イオンは、Srを基準として、0.1〜40モル%で添加されていること、全金属イオンの添加量が化学量論よりも少ないこと、中心イオンが、α−SrAl24のAlサイトを置換していること、中心イオンとして添加される金属イオンが、Alよりもイオン径が小さいものであって、Si、Bが用いられること、中心イオンとして添加される金属イオンが、Alよりもイオン径が大きいものであって、Ga、Inが用いられること、 中心イオンとして添加され、α−SrAl24のAlサイトを置換している金属イオンは、Alを基準として0.1〜20モル%で添加されること、中心イオンとして添加される金属イオンとして、価数の異なる金属イオンを少なくとも2種以上添加すること、材料の歪エネルギー密度に比例して発光することなどをその特徴として持つ、高輝度応力発光材料。
Further, as a “stress luminescent material” (hereinafter, also referred to as “high-brightness stress luminescent material”) that enables light emission with high luminance, it is preferable to use the following.
(20) An alkaline earth metal deficient type composed of an alkaline earth metal oxide and an aluminum oxide and lacking the composition ratio of alkaline earth metal ions therein, and having the formula MxAl 2 O 3 + x, MxQAl 10 O 16 + x , Mx1Qx 2 Al 2 O 3 + x1 + x2 or,, Mx1Qx2LAl 10 O 16 + x1 + x2 [M in the formula, Q, and, L is respectively Mg, Ca, Sr, Alternatively, Ba is the main component, and the compound represented by x is 0.8 ≦ x ≦ 0.99, x1, and x2 is a number satisfying 0.8 ≦ (x1 + x2) ≦ 0.99]. A substance comprising at least one kind of aluminate having a non-stoichiometric composition and having a lattice defect that emits light when a carrier excited by mechanical energy returns to the ground state, or a rare earth metal in the host substance Ions and A high-intensity stress luminescent material comprising a substance containing at least one metal ion selected from transition metal ions as a central ion of a luminescent center. In particular, a substance composed of an aluminate having lattice defects has an alkaline earth metal ion content of 1 to 20 mol% less from the stoichiometric composition ratio, and the rare earth metal ion and transition metal are contained in this substance. A high-luminance stress luminescent material containing 0.01 to 10 mol% of at least one metal ion selected from ions as a central ion of a luminescent center.
(21) General formula xM1Al. (1-x) M2A2 (wherein M1 and M2 are selected from Zn, Mn, Cd, Cu, Eu, Fe, Co, Ni, Mg, and Ca) At least one atom, and A1 and A2 are at least one atom selected from chalcogens, which are different from M1A1 and M2A2, and x is greater than 0 and less than 1 A high-intensity stress luminescent material in which the composite semiconductor crystal has a coexistence structure of a wurtzite structure and a zincblende structure.
Furthermore, M1 is Mn or Eu, A1 and A2 are the same chalcogen, or M2 is composed of Zn and Cd or Zn and Cu. Among them, general formula xMA. (1-x) MnA (wherein M is Zn or Zn partially substituted by Cu, A is chalcogen, x is a number greater than 0 and less than 1) And a high intensity stress luminescent material comprising a composite semiconductor crystal having a crystal grain size of 20 nm or less. In particular, a high-luminance stress luminescent material in which A is S or Te.
(22) A stress-stimulated luminescent material containing a first aluminate having a monoclinic crystal structure, wherein the matrix material of the first aluminate is α-SrAl 2 O 4 , More than one kind of metal ion is added to the base material as a central ion at the defect center, and the added central ion replaces at least the Sr site of α-SrAl2O4, and the central ion is more ion than Sr. A high-intensity stress luminescent material in which both a small diameter and a large diameter are added, and a metal ion whose ionic diameter is smaller than Sr is Eu, in particular, a second aluminate whose crystal structure is not a single crystal In addition, a lattice defect is formed in the crystal structure having spontaneous polarization of the base material by addition of the central ion, and further, the tunnel structure is included in the crystal structure. As a high-intensity stress luminescent material in which elements arranged therein are arranged by ion bonding, and metal ions having an ion diameter smaller than that of Sr, Mg, Na, Zn, Cu, Eu, Tm, Ho, Dy, Sn, At least one selected from the group consisting of Mn, Nd, Pr, and Ca is used, and a high-intensity stress luminescent material in which Ba and / or K is used as a metal ion having an ionic diameter larger than that of Sr, and α The metal ions substituting the Sr sites of -SrAl 2 O 4 are added in an amount of 0.1 to 40 mol% based on Sr, and the total amount of metal ions is less than the stoichiometry. The central ion is replacing the Al site of α-SrAl 2 O 4 , the metal ion added as the central ion is smaller in ion diameter than Al, and Si and B are The metal ion added as a central ion has a larger ion diameter than Al, and Ga and In are used. The Al ion of α-SrAl 2 O 4 is added as a central ion. The substituting metal ions are added at 0.1 to 20 mol% based on Al, and at least two or more metal ions having different valences are added as metal ions to be added as central ions. A high-intensity stress luminescent material characterized by emitting light in proportion to the strain energy density of the material.

また、紫外線領域(光の波長として200nm〜400nm)の発光を可能とする「応力発光材料」として、以下のものを用いることもできる。
(23)MN(PO3)4(式中、Mは1価の金属イオンであり、Nは3価の金属イオンである。)で表される構造を母体構造とし、上記のMまたはNの一部が、希土類イオンまたはIII族金属イオンの少なくとも一方によって置換されている応力発光材料。
Moreover, the following can also be used as a “stress light emitting material” that enables light emission in the ultraviolet region (light wavelength: 200 nm to 400 nm).
(23) A structure represented by MN (PO3) 4 (wherein M is a monovalent metal ion and N is a trivalent metal ion) is a base structure, and one of the above M or N A stress-stimulated luminescent material in which part is substituted by at least one of a rare earth ion or a group III metal ion.

特には、Na1−xQxLa(PO)4(式中、QはCeイオン、またはTlイオンであり、0.01≦x≦0.2)である応力発光材料。
(24)多面体構造の複数の分子によって形成される母体構造の空間に、アルカリ土類金属イオンが挿入された基本構造を有し、その空間に挿入された、アルカリ土類金属イオンの一部が、Ceイオンによって置換されている応力発光材料であって、その基本構造が、自発歪を有し、その多面体構造の分子が、四面体構造の、AlO4、およびSiO4のうちの少なくとも1つを含んでおり、その基本構造が、一般式 MxN1−xAl2Si28 で示され(ただし、式中、MおよびNは、2価の金属イオンであって、少なくとも1つは、CaまたはSrであり、0≦xである。)、その応力発光材料は、Ca2.2Sr2.77Ce2.225Dy2.22Al2Si28、Ca2.2Sr2.79Ce2.225Tb2.225Al2Si28、Ca2.995Ce2.225Al2Si28Ca2.97Ce2.23Al2Si28、Ca2.2Sr2.77Ce2.23Al2Si28、または、Ca2.8Sr2.7Ce2.23Al2Si28で示される組成を有する応力発光材料。
(25)一般式MN(PO34(式中、Mは、Naイオンであり、Nは、Laイオンである。)で表される構造を母体構造とし、そのMの一部が、希土類イオン、または、III族金属イオンの少なくとも一方によって置換されており、そのMの一部と置換される希土類イオンは、Eu、Dy、Ce、およびTbからなる群より選択される希土類のイオンであり、そのMの一部と置換されるIII族金属イオンは、Tlイオンである応力発光材料。
In particular, a stress-stimulated luminescent material that is Na1-xQxLa (PO) 4 (wherein Q is Ce ion or Tl ion and 0.01 ≦ x ≦ 0.2).
(24) It has a basic structure in which alkaline earth metal ions are inserted in a space of a matrix structure formed by a plurality of molecules of a polyhedral structure, and a part of the alkaline earth metal ions inserted in the space , A stress-stimulated luminescent material substituted with Ce ions, the basic structure of which has a spontaneous strain, and the polyhedral structure molecule comprises at least one of tetrahedral structure AlO4 and SiO4 and de, its basic structure, indicated by general formula MxN1-xAl 2 Si 2 O 8 ( in the formula, M and N is a divalent metal ion, at least one is a Ca or Sr Yes , 0 ≦ x.) The stress- stimulated luminescent materials are Ca 2.2 Sr 2.77 Ce 2.225 Dy 2.22 Al 2 Si 2 O 8 , Ca 2.2 Sr 2.79 Ce 2.225 Tb 2.225 Al 2 Si 2 O 8 , Ca 2.995 Ce 2.225 Al 2 Si 2 O 8 Ca 2.97 Ce 2.23 Al 2 Si 2 O 8 , Ca 2.2 Sr 2.77 Ce 2.23 Al 2 Si 2 O 8 , or Ca 2.8 Sr 2. 17 Ce 2.23 Al 2 Si 2 O 8 A stress-stimulated luminescent material.
(25) A structure represented by a general formula MN (PO 3 ) 4 (wherein M is a Na ion and N is a La ion) is a base structure, and a part of M is a rare earth The rare earth ion that is substituted by at least one of ions or group III metal ions and that is substituted for a part of M is a rare earth ion selected from the group consisting of Eu, Dy, Ce, and Tb. The group III metal ion substituted for a part of M is a Tl ion.

「応力発光材料」は、上記した組成に対応した材料を準備し、すなわち、各々の母体結晶用材料に対して、対応する発光中心となる元素を含む酸化物等を、その金属原子換算における所定の割合で、混合し、(一般的には、母体結晶用材料100molに対して、0.1〜100molの範囲の所定の値とする。)、窒素ガス等の不活性雰囲気中で、900〜1100℃の範囲の温度まで徐々に昇温させたのち、水素含有アルゴンガス等の還元雰囲気中、1200〜1500℃の範囲の温度で焼成することで、得ることができる。   For the “stress luminescent material”, a material corresponding to the above-described composition is prepared, that is, for each matrix crystal material, an oxide or the like containing an element serving as a corresponding luminescent center is determined in terms of its metal atom. (Generally, a predetermined value in the range of 0.1 to 100 mol with respect to 100 mol of the base crystal material), and in an inert atmosphere such as nitrogen gas, 900 to After gradually raising the temperature to a temperature in the range of 1100 ° C., it can be obtained by firing at a temperature in the range of 1200 to 1500 ° C. in a reducing atmosphere such as hydrogen-containing argon gas.

ここで、「応力発光材料」を、所定の形状とするためには、あらかじめ、所望の形を有する「成形型(上記の高温において、比較的変形の少ないセラミクス材料からなるものを選定する。)」に、上記材料を入れ、所定の焼成をした後、その「成形型」から取り出す手法を用いることができる。   Here, in order to make the “stress luminescent material” into a predetermined shape, a “molding die having a desired shape in advance (a material made of a ceramic material with relatively little deformation at the above-described high temperature is selected). The above-mentioned material is put into “,” a predetermined firing, and then removed from the “mold”.

但し、「応力発光材料」の表面を滑らか、且つ、「平坦な面」にするために、敢えて、溶融温度の高い金属材料(セラミクス材料よりも、金属材料の方が、表面平滑性が高く、「焼成」後には、それらの表面が、「応力発光材料」の表面、さらには、「応力発光材料層」の表面になるという意味。)をその成形型として用いてもよい。   However, in order to make the surface of the “stress luminescent material” smooth and “flat surface”, a metal material with a high melting temperature (the metal material has higher surface smoothness than the ceramic material, After “baking”, the surface thereof may be the surface of the “stress luminescent material” and further the surface of the “stress luminescent material layer”).

また、上記した高温においては、完全に焼失して、焼成物への付着も少ない、セルロース系樹脂材料や、アセチルセルロース系樹脂材料等の樹脂材料を用いて、十分な耐熱性を持つ平坦な「セラミクス板」上に、適宜な厚さで樹脂塗膜を形成し、且つ、その際、その樹脂塗膜の表面に、所望の形状(「応力発光材料」とする形状)に対応する凹部(微細な凹部となる。)を設けて、その凹部に、上記のごとく準備した材料を入れて、上記と同様に焼成し、樹脂塗膜を焼失させると同時に、その「セラミクス板」上に、所望の形状を持つ「応力発光材料」さらには、「応力発光材料層」を残す方法を採用することも好適である。このような「応力発光材料層」は、「透明基材1」の上に設けずとも、「応力発光材料層」単層で、「(透明基材1を伴わない)シート状薄膜光源層」として機能させることもできる。   In addition, at a high temperature described above, a flat “with sufficient heat resistance” using a resin material such as a cellulose-based resin material or an acetylcellulose-based resin material that is completely burned down and hardly adheres to the fired product. On the “ceramics plate”, a resin coating film is formed with an appropriate thickness, and at that time, on the surface of the resin coating film, a recess corresponding to a desired shape (shape called “stress luminescent material”) The material prepared as described above is put into the concave portion, and the material prepared as described above is baked in the same manner as above to burn off the resin coating, and at the same time, on the "ceramics plate" It is also preferable to adopt a method of leaving a “stress luminescent material” having a shape and further a “stress luminescent material layer”. Such a “stress luminescent material layer” is a single layer of “stress luminescent material layer” without being provided on the “transparent substrate 1”, and is a “sheet-like thin film light source layer (without the transparent substrate 1)”. It can also function as.

また、「応力発光材料」は、上記した組成に対応した材料を準備し、すなわち、各々の母体結晶用材料となる元素、及び、その母体結晶用材料に対して、対応する発光中心となる元素を含む、酸化物、硝酸塩、塩酸塩等を、その金属原子換算における所定の割合で、混合して(母体結晶用材料100molに対して、発光中心材料を、0.1〜100molの範囲の所定の値に設定する。)、「焼成前の『応力発光材料』用組成物」とし、あらかじめ準備した「応力集中係数αが2以上となる部位を有する形状」を持つ「空洞」を設けてある「焼成用型」の「空洞」内に、充填し、真空状態で、もしくは、窒素ガス、アルゴンガスや、二酸化炭素等の不活性ガス雰囲気中で、900〜1100℃の範囲の温度まで徐々に昇温させたのち(このときの、いわゆる『昇温曲線』は、個々の『応力発光材料』用組成物に対応してそれぞれ設定する。)、水素含有アルゴンガス等の「還元雰囲気」中にて、1200〜1500℃の範囲の温度まで上昇させて「焼成(酸素供給を制限した還元焼成である。)」、及び/または、燒結(『焼成』後の引き締めとも呼ばれる。)後、自然冷却させ、及び/または、所定の強制冷却を施し(このときの、いわゆる『冷却曲線』は、個々の『応力発光材料』用組成物、もしくは、『応力発光材料』に対応してそれぞれ設定する。)、常温付近まで近づいたところで、その「焼成用型」から、その「焼成した目的物(所望の『形状』をした『応力発光材料』。)」を取り出し、(これが、『焼成』手順である。)、さらには、得られた「応力発光材料」の「平板状、または、塊状」のものを、所定の粉砕手段等により「微粒子化」して、得ることができる。   In addition, for the “stress luminescent material”, a material corresponding to the above-described composition is prepared, that is, each element serving as a matrix crystal material, and an element serving as a luminescence center corresponding to the matrix crystal material. Oxides, nitrates, hydrochlorides, and the like containing the above are mixed at a predetermined ratio in terms of metal atoms (the luminescent center material is determined in a predetermined range of 0.1 to 100 mol with respect to 100 mol of the base crystal material. ), “Composite for“ stress luminescent material ”before firing”, and “cavity” having a “shape having a portion where the stress concentration coefficient α is 2 or more” prepared in advance is provided. Filled into the “cavity” of the “firing mold” and gradually in a vacuum state or in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, argon gas, carbon dioxide, etc., to a temperature in the range of 900 to 1100 ° C. After raising the temperature (this The so-called “temperature rise curve” is set corresponding to each “stress luminescent material” composition.) In a “reducing atmosphere” such as hydrogen-containing argon gas, the temperature rises from 1200 to 1500 ° C. The temperature is raised to a temperature within the range, and then “baking (reduction baking with limited oxygen supply)” and / or sintering (also called tightening after “baking”), and then naturally cooling and / or predetermined. (The so-called “cooling curve” at this time is set corresponding to each “stress luminescent material” composition or “stress luminescent material”, respectively.) By the way, from the “firing mold”, the “firing target object (“ stress light emitting material ”having a desired“ shape ”)” is taken out (this is the “firing” procedure), and further, Of the obtained "stress luminescent material" A “flat plate or lump” can be obtained by “micronizing” with a predetermined pulverizing means or the like.

その「空洞」の形状が、「応力集中係数αが2以上となる部位を有する形状」そのものとなっているか、もしくは、「焼成」や「燒結」による「形状変化(主に、収縮。)」を想定して設けた形状となっている。   The shape of the “cavity” is “the shape having a portion where the stress concentration coefficient α is 2 or more” itself, or “shape change (mainly shrinkage)” due to “firing” or “sintering”. It is the shape that was provided assuming.

より具体的には、この「空洞」の中に、上記した「所定の焼成」によって、「応力発光材料層」に含まれる『応力発光材料』となる、「『所定の酸化物等』を所定の溶剤(水系溶媒を含む。)で希釈し流動性を持たせた、焼成前の『応力発光材料』用組成物」として、所定の圧力で流し込み、その「酸化物等」が、「所定の焼成環境」の中で、「焼成温度」まで昇温されて、その溶剤成分(水成分)や、有機材料成分を放出したり、低融点成分が軟化したりすることによる、それらの組成変化や、構造変化を経て、「応力発光材料層」に含まれる「応力発光材料」となる。   More specifically, “predetermined oxide or the like”, which becomes the “stress luminescent material” included in the “stress luminescent material layer” by the above “predetermined firing” in the “cavity”. As a “stressed luminescent material composition” before being fired, which is diluted with a solvent (including an aqueous solvent) and has fluidity, it is poured at a predetermined pressure. In the “firing environment”, the temperature is raised to the “firing temperature” to release the solvent component (water component), the organic material component, and the softening of the low melting point component. Through the structural change, it becomes a “stress luminescent material” included in the “stress luminescent material layer”.

そして、この「所定の酸化物等」には、目的とする「応力発光材料」の結晶母体、発光中心、その他の添加物に現われる「主元素の単体や複合体」の水酸化物、水和物、無水化合物、酸化物、複合酸化物、硝酸塩、塩酸塩、炭酸塩、酢酸塩、硫酸塩等、さらには、その「主元素に有機材料をキレート化結合したもの(有機金属化合物など。)」、既に「応力発光材料」としたものの微粉末や、紛体、それらに、各種の粘結助剤(オレフィン系樹脂、特には、プロピレン系共重合体や、スチレン系エラストマーを混合した焼成用粘結助剤、メタクリル酸エステル系焼成用粘結助剤、セルロース系樹脂、特には、メチルセルロースにケイ酸ナトリウム、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどを加えた焼成用粘結助剤)を加えたもの、さらには、低融点セラミックス(軟化点が、200〜700度のセラミックス。ガラスフリットとも呼ばれる。)などを加えたもの、及び、プロピレン系の焼成用成形助剤などを加えたものが用いられる。   The “predetermined oxides” includes the “matrix or simple substance of the main element” that appears in the crystal matrix, emission center, and other additives of the target “stress luminescent material”, hydration Products, anhydrous compounds, oxides, composite oxides, nitrates, hydrochlorides, carbonates, acetates, sulfates, and the like, and “the main element is chelated and bonded with an organic material (such as an organometallic compound). ”, Fine powders and powders already used as“ stress luminescent materials ”, various caking aids (olefin resins, especially propylene copolymers, and styrene elastomers) Binder, methacrylic acid ester-based baking binder, cellulose resin, in particular, a caking additive for baking in which sodium silicate, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, etc. are added to methylcellulose) Furthermore, low melting ceramics (softening point, 200 to 700 degrees ceramics. Also called glass frits.) Which was added like, and plus and firing the molding aid propylene is used.

また、上記した「焼成」や「燒結」には、電気炉(マッフル炉)やガス炉を用いることができる。この電気炉には、その構造や原理から、抵抗加熱炉、誘導加熱炉、アーク加熱炉など、発熱体として、金属発熱体、炭化ケイ素、モリブデン、ランタンクロマイト、カーボングラファイトを用いるものなど、大気炉(酸化雰囲気炉)、ガス雰囲気炉、真空ガス置換炉、低真空炉、高真空炉など、さらには、箱型炉、管状炉、連続炉、目的物を回転させながら焼成するロータリーキルンなどがある。   Moreover, an electric furnace (muffle furnace) or a gas furnace can be used for the above-mentioned “firing” and “consolidation”. Because of the structure and principle of this electric furnace, atmospheric furnaces such as resistance heating furnaces, induction heating furnaces, arc heating furnaces, etc. that use metal heating elements, silicon carbide, molybdenum, lanthanum chromite, carbon graphite as heating elements (Oxidizing atmosphere furnace), gas atmosphere furnace, vacuum gas replacement furnace, low vacuum furnace, high vacuum furnace, and the like, and further, a box furnace, a tubular furnace, a continuous furnace, a rotary kiln that fires while rotating an object, and the like.

ここで、「応力発光材料」を、所定の形状とするためには、上述した種々の手段を用いて、あらかじめ、所望の形を有する「成形型(上記の高温において、比較的変形の少ないセラミックス材料からなるものを選定する。)」に、上記材料を入れ、所定の焼成をした後、その「成形型」から取り出す手法を用いることができる。   Here, in order to make the “stress luminescent material” into a predetermined shape, a “molding die (ceramics with relatively little deformation at the above-mentioned high temperature) having a desired shape in advance using the various means described above. The material is selected from the “molding die” after the above-mentioned material is put into the selected material and fired to a predetermined degree.

但し、「応力発光材料」の形状を鋭利に、且つ、その表面を滑らかにするために、敢えて、溶融温度の高い金属材料(セラミックス材料よりも、金属材料の方が、表面平滑性が高く、「焼成」後には、それらの表面が、「応力発光材料」の表面になるという意味。)をその成形型として用いてもよい。   However, in order to sharpen the shape of the “stress luminescent material” and make the surface smooth, the metal material having a high melting temperature (the metal material has higher surface smoothness than the ceramic material, After “baking”, the surface thereof may be the surface of the “stress luminescent material”).

また、上記した高温においては、完全に焼失して、焼成物への煤などの付着も少ない、セルロース系樹脂材料や、アセチルセルロース系樹脂材料等の樹脂材料を用いて、十分な耐熱性を持つ平坦な「セラミックス板」上に、適宜な厚さで樹脂塗膜を形成し、且つ、その際、その樹脂塗膜の表面に、所望の形状(「応力発光材料」とする形状)に対応する凹部(微細な凹部となる。)を設けて、その凹部に、上記のごとく準備した材料を入れて、上記と同様に焼成し、樹脂塗膜を焼失させると同時に、その「セラミックス板」上に、所望の形状を持つ「応力発光材料」を残す方法を採用することも好適である。   In addition, at the high temperatures described above, the resin material such as cellulose-based resin material and acetylcellulose-based resin material, which is completely burned down and has less adhesion of soot to the fired product, has sufficient heat resistance. A resin coating film is formed on a flat “ceramics plate” with an appropriate thickness, and at that time, the surface of the resin coating film corresponds to a desired shape (“stress luminescent material”). A concave portion (which becomes a fine concave portion) is provided, and the material prepared as described above is put into the concave portion and fired in the same manner as above to burn off the resin coating, and at the same time on the “ceramics plate” It is also preferable to adopt a method of leaving a “stress luminescent material” having a desired shape.

また、「応力発光材料層」に含まれる「応力発光材料」である、「微粒子」は、そもそも、「応力発光材料」用組成物を、所定の条件にて焼成して、厚さ10μm〜3.0mmの「平板状(シート状の板という意味。)」や、粉砕を目的として立体状とした、例えば、最大長0.5mm〜100mmのタブレット状、ペレット状、円柱状、直方体、立方体などの「塊状」などとした「応力発光材料」を、所定の粉砕手段を用いて、粉砕して微粒子化し、その微粒子を所定の分級手段等を用いて、選別して、「微粒子」としたもの、もしくは、その「単に微粒子化した段階の微粒子」を、下記する「『所定の透明な樹脂』に用いられる樹脂から選定した『透明樹脂』」に分散してペレット状などとしたものを、再び、粉砕し、そして、分級して「微粒子化」し、「微粒子」としたものの何れかであって、さらに、それらの処理中、微粒子間の衝突を抑制して処理すると、それらの「微粒子」の形状そのものが、複雑な形状を成し、さらに、その「微粒子」の表面も非常にランダムな凹凸形状を維持したものとすることができる。   In addition, the “stress luminescent material” included in the “stress luminescent material layer”, “fine particles” is originally fired the composition for “stress luminescent material” under predetermined conditions, and has a thickness of 10 μm to 3 μm. 0.0 mm “flat plate (meaning sheet-like plate)” or three-dimensional shape for pulverization, for example, tablet length, pellet shape, columnar shape, rectangular parallelepiped shape, cube shape, etc. with a maximum length of 0.5 mm to 100 mm The “stress luminescent material” such as “bulky” is pulverized into fine particles by using a predetermined pulverizing means, and the fine particles are selected by using a predetermined classifying means to obtain “fine particles”. Alternatively, the “fine particles at the stage of micronization” are dispersed in the “transparent resin” selected from the resins used for the “predetermined transparent resin” described below to form pellets again. , Crush and classify If the particles are made into “fine particles” or “fine particles” and the collision between the fine particles is suppressed during the treatment, the shape of the “fine particles” itself forms a complicated shape. Furthermore, the surface of the “fine particles” can also maintain a very random uneven shape.

ここで、「『所定の透明な樹脂』に用いられる樹脂から選定した『透明樹脂』」とは、『所定の透明な樹脂』と同様の透明性を有する『樹脂』をいい、特には、その『透明樹脂』の体積弾性率を、その微粒子の体積弾性率より大きいものとして、その樹脂に負荷された『変形』がそのまま『微粒子』に伝わるように配慮したものが、好適。その「透明樹脂」と「応力発光材料」の組成比は、10/1〜1/10とする。   Here, the “transparent resin” selected from the resins used for the “predetermined transparent resin” refers to a “resin” having the same transparency as the “predetermined transparent resin”. It is preferable that the “transparent resin” has a larger volume elastic modulus than that of the fine particles, and that the “deformation” loaded on the resin is directly transmitted to the “fine particles”. The composition ratio of the “transparent resin” and the “stress luminescent material” is 10/1 to 1/10.

そして、粉砕手段としての粉砕機には、ボールミル、ロッドミル、自生粉砕ミル、SAG(準自生粉砕)ミル、高圧粉砕ロール、縦軸インパクタ(VSI)ミルなどを用いる。
また、一旦、「応力発光材料」を、「微粒子化」、さらには、「超微粒子化(平均粒径が、0.01〜1.0μm、特には、0.01〜0.1μmである『微粒子』を『超微粒子』と称する。これより大きいものが『微粒子』である。)したものを、造粒機等の「造粒」手段を用いて、「『超微粒子』間結合を強固にした2次凝集物」としたものを、「微粒子」としてもよい。
A ball mill, a rod mill, an autogenous grinding mill, a SAG (semi-autogenous grinding) mill, a high-pressure grinding roll, a vertical axis impactor (VSI) mill, or the like is used as a grinding machine as a grinding means.
Further, once the “stress luminescent material” is changed to “fine particle”, and further to “ultrafine particle (average particle diameter is 0.01 to 1.0 μm, particularly 0.01 to 0.1 μm” “Particles” are called “ultrafine particles. Larger particles are called“ fine particles. ”) Using“ granulating ”means such as a granulator, The “secondary aggregate” may be “fine particles”.

そのような粉砕手段で「微粒子化」した「応力発光材料」(『応力発光材料』で100%組成されているもの、複数の応力発光材料から成る『応力発光材料の複合体』、及び、『応力発光材料と透明な樹脂』で組成されたものを含む。)を、分級手段を用いて、選別し、または、さらに、造粒手段を用いて造粒した後、分級手段を用いて選別し、最大直径で、0.1μm〜50μm、好適には、5.0μm〜20μmの「微粒子」とし、もしくは、平均粒径D50で、0.05μm〜20μm、好適には、0.5μm〜10μmの「微粒子」とする。   “Stress luminescent material” (“stress luminescent material” 100% composition, “stress luminescent material complex” composed of a plurality of stress luminescent materials, Including those composed of a stress-stimulated luminescent material and a transparent resin ”) are sorted using a classifying means, or further granulated using a granulating means and then sorted using a classifying means. The maximum diameter is “microparticles” of 0.1 μm to 50 μm, preferably 5.0 μm to 20 μm, or the average particle diameter D50 is 0.05 μm to 20 μm, preferably 0.5 μm to 10 μm. Let it be “fine particles”.

この「応力発光材料」からなる「微粒子」を、 上記した「透明な樹脂」に分散して、「応力発光材料層」として、透明基材1の上に形成する。その「透明な樹脂」には、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。   The “fine particles” made of the “stress luminescent material” are dispersed in the “transparent resin” and formed on the transparent substrate 1 as a “stress luminescent material layer”. As the “transparent resin”, various thermoplastic resins, thermosetting resins, or ionizing radiation curable resins are used.

その熱可塑性樹脂としては、アクリル酸エステル樹脂、すなわち、ポリメチルメタクリレート(屈折率n=1.49)、ポリメチルアクリレート(n=1.47)、ポリベンジルメタクリレート(n=1.57)、ポリブチルアクリレート(n=1.44)、ポリイソブチルアクリレート(n=1.48)等、セルロース系樹脂、すなわち、硝酸セルロース(n=1.54)、メチルセルロース(n=1.50)、セルロース・アセテートプロピオネート(n=1.47)等、ビニル系樹脂、すなわち、ポリ酢酸ビニル(n=1.47)、ポリ塩化ビニル・酢酸ビニル(n=1.54)等、アクリルアミド樹脂(n=1.50)、もしくはポリスチレン樹脂(n=1.60)等を、また、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂(n=1.64)、アクリルウレタン樹脂(n=1.60)、エポキシ変性アクリル樹脂(n=1.55)、メラミン樹脂(n=1.56)、エポキシ変性不飽和ポリエステル樹脂(n=1.64)、アルキッド樹脂(n=1.54)、フェノール樹脂(n=1.60)、シリコン樹脂(n=1.41〜1.60)、もしくは、フッ素化樹脂(n=1.35〜1.38)等を用いる。   As the thermoplastic resin, acrylic ester resin, that is, polymethyl methacrylate (refractive index n = 1.49), polymethyl acrylate (n = 1.47), polybenzyl methacrylate (n = 1.57), poly Cellulose resins such as butyl acrylate (n = 1.44), polyisobutyl acrylate (n = 1.48), that is, cellulose nitrate (n = 1.54), methyl cellulose (n = 1.50), cellulose acetate Propionate (n = 1.47) and other vinyl resins, that is, polyvinyl acetate (n = 1.47), polyvinyl chloride / vinyl acetate (n = 1.54), acrylamide resin (n = 1) .50), polystyrene resin (n = 1.60) or the like, and as the thermosetting resin, unsaturated polyester resin (n 1.64), acrylic urethane resin (n = 1.60), epoxy-modified acrylic resin (n = 1.55), melamine resin (n = 1.56), epoxy-modified unsaturated polyester resin (n = 1.64) ), Alkyd resin (n = 1.54), phenol resin (n = 1.60), silicon resin (n = 1.41-1.60), or fluorinated resin (n = 1.35-1. 38) etc. are used.

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種以上を使用でき、さらに、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。   These thermoplastic resins and thermosetting resins may be used alone or in combination of two or more, and may be crosslinked using various isocyanate resins, or various curing catalysts such as cobalt naphthenate, Or a metal soap such as zinc naphthenate or a peroxide such as benzoyl peroxide or methyl ethyl ketone peroxide to initiate polymerization with heat or ultraviolet light, benzophenone, acetophenone, anthraquinone, naphthoquinone, azobisisobutyrate Ronitrile or diphenyl sulfide may be blended.

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。   Examples of the ionizing radiation curable resin include epoxy acrylate, urethane acrylate, acrylic-modified polyester, etc., for the purpose of introducing a crosslinked structure into such an ionizing radiation curable resin or adjusting the viscosity, A monofunctional monomer, a polyfunctional monomer, or an oligomer may be blended and used.

また、上記の熱可塑性樹脂、もしくは熱硬化性樹脂に、シリコン樹脂やフッ素含有樹脂、さらには、シリコンオイルを混合したもの、または、熱可塑性樹脂、もしくは熱硬化性樹脂とシリコン樹脂やフッ素含有樹脂を共重合させたものや、熱可塑性樹脂、もしくは熱硬化性樹脂の分子内にシロキサン結合〔―Si(R1)(R2)−O―〕やフッ素原子〔−F〕を導入したものを用いることができる。
さらには、上記の熱可塑性樹脂、もしくは熱硬化性樹脂に、シリコンパウダー微粒子やフッ素パウダー微粒子を分散させたものを用いることもできる。
In addition, a mixture of the above thermoplastic resin or thermosetting resin with a silicon resin or a fluorine-containing resin, or a silicone oil, or a thermoplastic resin or a thermosetting resin and a silicon resin or a fluorine-containing resin. Or a thermoplastic resin or a material in which a siloxane bond [—Si (R1) (R2) —O—] or a fluorine atom [—F] is introduced into the molecule of a thermosetting resin is used. Can do.
Furthermore, it is also possible to use the above thermoplastic resin or thermosetting resin in which silicon powder fine particles or fluorine powder fine particles are dispersed.

フッ素化樹脂には、完全フッ素化樹脂として、四フッ素化樹脂、部分フッ素化樹脂として、三フッ素化樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、フッ素化樹脂共重合体として、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂。四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、エチレン・四フッ化エチレン共重合体、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体などを用いることができる。   Fluorinated resins include perfluorinated fluorocarbon resins, tetrafluorinated resins, partially fluorinated resins, trifluorinated resins, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and fluorinated resin copolymers. Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer, ethylene / chlorotrifluoroethylene copolymer and the like can be used.

さらに、「透明な樹脂」の屈折率と、「微粒子」の屈折率(『微粒子』の屈折率nは、1.7〜2.5である。)の「屈折率差」を、0.3以下、さらには、0.1以下とする。   Furthermore, the “refractive index difference” between the refractive index of “transparent resin” and the refractive index of “fine particles” (the refractive index n of “fine particles” is 1.7 to 2.5) is 0.3. Hereinafter, it is further set to 0.1 or less.

こうすることで、その「透明な樹脂」と「微粒子」の「界面」における反射率が小さくなり、「多重反射現象」を増すことができると共に、「微粒子」の「発光」した「光」を効率よく観察者へ伝えることができる。   By doing so, the reflectance at the “interface” between the “transparent resin” and “fine particles” is reduced, the “multiple reflection phenomenon” can be increased, and the “light” emitted from the “fine particles” can be increased. Efficiently communicate to the observer.

特には、「透明な樹脂」の屈折率と、「微粒子」の中に含まれる「透明樹脂」の屈折率の「屈折率差」を、0.1以下、さらには、0.03以下とする。   In particular, the “refractive index difference” between the refractive index of “transparent resin” and the refractive index of “transparent resin” contained in “fine particles” is 0.1 or less, and further 0.03 or less. .

このことによって、それらの「樹脂」の界面での界面反射率をほぼ「0」とすることができ、「微粒子」の「発光」した「光」をさらに、効率よく観察者へ伝えることができる。   As a result, the interface reflectance at the interface of those “resins” can be made almost “0”, and “light” emitted from “fine particles” can be transmitted to the observer more efficiently. .

そして、「透明な樹脂」と「微粒子」との含有比率は、5/95〜100/5、特には、5/30〜100/30とする。   The content ratio between the “transparent resin” and the “fine particles” is 5/95 to 100/5, particularly 5/30 to 100/30.

この混合比率が、5/95より小さいものとすると、「応力発光材料層」の強靭性が低下し、偽造防止目的の用途においては、信頼性に欠けるものとなり、100/5を超えるものとすると、発光強度が不十分となる。   If this mixing ratio is less than 5/95, the toughness of the “stress luminescent material layer” will be reduced, and in applications for the purpose of preventing counterfeiting, it will be unreliable and will exceed 100/5. , The emission intensity is insufficient.

さらに、この「『透明な樹脂』と『微粒子』の混合物」に対する溶剤の割合は、上記したコーティング等の各種方式によって個々適性範囲があるが、総じて、100/5〜1/20とする。   Further, the ratio of the solvent with respect to the “mixture of“ transparent resin ”and“ fine particles ”” has individual suitability ranges depending on various methods such as the coating described above, but is generally 100/5 to 1/20.

そして、「微粒子」を「透明な樹脂」中に「分散」するため、その「透明な樹脂」を、溶剤類、例えば、環状炭化水素類(シクロヘキサン等)、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、イソブチルアルコール、n−ブチルアルコール等、さらにはその水溶液。)、エーテル類(テトラヒドロフラン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、t−ブチルセルソルブ等。)、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコール誘導体、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、イソホロン、ジイソブチルケトン、等。)、芳香族類(ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベッソNo.100、ソルベッソNo.150、カクタスP−180等。)、エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸セルソルブ、エチルー3−エトキシプロピオネート等。)等に溶解した溶液中、または、その「透明な樹脂」に「水溶性樹脂(水系樹脂)」を用いた場合には、「水」、及び/または、メタノール、エタノール、プロパノール、ブチルアルコール等の「低級アルコール」、グリコール類、セルソルブ類などに溶解した溶液中に、「微粒子」を混入させ、デゾルバ、ミキサーなどの攪拌機や、ニーダー、ロールミル等の混練機などを用いて、「透明な樹脂」中に「微粒子」を均一に含ませた後、その混合溶液を、グラビアコーティング方式、カーテンコーティング方式、ブレードコーティング方式、ロールコーティング方式、スピンコーティング方式、オフセット印刷方式、活版印刷方式、スクリーン印刷方式、凹版印刷方式、インクジェット印刷方式、キャスティング方式、ダイコーティング方式などを用いて、樹脂フィルム等の「適宜な基材」上に、所定の厚さで設け、所定の条件にて、乾燥(自然乾燥、40度〜80度の接触加熱乾燥、40度〜200度の熱風乾燥、真空乾燥など。紫外線照射や、電子線照射による硬化反応を利用する乾燥等を単独で用いても、併用してもよい。)して、その「適宜な基材」から剥離して、所定の厚さの「応力発光材料層」を得る。   Then, in order to “disperse” the “fine particles” in the “transparent resin”, the “transparent resin” can be mixed with solvents such as cyclic hydrocarbons (cyclohexane etc.), alcohols (methanol, ethanol, isopropyl alcohol). , N-propyl alcohol, isobutyl alcohol, n-butyl alcohol, etc., and further aqueous solutions thereof), ethers (tetrahydrofuran, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, t-butyl cellosolve, etc.), ethylene glycol Glycol derivatives such as monobutyl ether, ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol, isophorone, diisobutyl ketone, etc.), aromatics (benzene, toluene, xylene, Solvesso No. 100) In a solution dissolved in Solvesso No. 150, Cactus P-180, etc.), esters (ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, cellosolve acetate, ethyl-3-ethoxypropionate, etc.) Or, when “water-soluble resin (water-based resin)” is used for the “transparent resin”, “water” and / or “lower alcohol” such as methanol, ethanol, propanol, butyl alcohol, glycol `` Particulates '' are mixed in a solution dissolved in a sorbent, cellosolve, etc., and `` fine particles '' are added to `` transparent resin '' using a stirrer such as a resolver or mixer, or a kneader such as a kneader or roll mill. After containing uniformly, the mixed solution is gravure coating method, curtain coating method Using blade coating method, roll coating method, spin coating method, offset printing method, letterpress printing method, screen printing method, intaglio printing method, ink jet printing method, casting method, die coating method, etc. It is provided on a “substrate” with a predetermined thickness, and dried under a predetermined condition (natural drying, contact heat drying at 40 to 80 degrees, hot air drying at 40 to 200 degrees, vacuum drying, etc. In addition, drying using a curing reaction by electron beam irradiation may be used alone or in combination, and peeled from the “appropriate substrate” to obtain a “stress luminescent material having a predetermined thickness. Get a layer.

さらに、「シート状薄膜LED層」には、ガリウムリン(GaP)や、ガリウムひ素リン(GaAsP)などの金属間化合物半導体からなる、P形半導体と、N形半導体を接合して「ダイオード」を構成し、各々に「+電極」及び、「−電極」を配して、順方向に電流を流すと、「P形半導体とN形半導体の接合面」から、所定波長の光を発するものを用いる。   Furthermore, a “diode” is formed by joining a P-type semiconductor made of an intermetallic compound semiconductor such as gallium phosphide (GaP) or gallium arsenide phosphorus (GaAsP) and an N-type semiconductor to the “sheet-like thin film LED layer”. When the "+ electrode" and the "-electrode" are arranged in each, and a current is passed in the forward direction, a light emitting a predetermined wavelength is emitted from the "junction surface of the P-type semiconductor and the N-type semiconductor". Use.

具体的には、「p−電極層、p−窒化ガリウム層等、発光層(GaInNなど)、n−窒化ガリウム層等、n−電極層」等の構成となるが、いずれにしても、透明基材1の上に、所定の厚さ0.01〜10.0μm、特には、0.01〜0.5μmで形成できるものを使用する。   Specifically, the structure is “p-electrode layer, p-gallium nitride layer, etc., light emitting layer (GaInN etc.), n-gallium nitride layer, etc., n-electrode layer”, etc. A material having a predetermined thickness of 0.01 to 10.0 μm, particularly 0.01 to 0.5 μm, is used on the substrate 1.

また、「シート状薄膜ディスクレーザー層」には、赤外LD(レーザーダイオード)励起固体レーザーの一種であり、透明基材1の上に、「全反射性金属薄膜層(冷却層を兼ねる。)/薄膜ディスク状の固体レーザー媒質層(レーザー結晶。)/反射防止性薄膜層」からなる「シート状薄膜ディスクレーザー層」を設け、その前面側、すなわち、「体積ホログラム形成層2」を設けている側から、励起用LD光を照射して、「所定波長の光」を発振させるものを用いる。   The “sheet-like thin film disk laser layer” is a kind of infrared LD (laser diode) excitation solid-state laser. On the transparent substrate 1, “totally reflective metal thin film layer (also serves as a cooling layer)”. "Sheet disk thin-film disk laser layer" consisting of "/ thin film disk-shaped solid laser medium layer (laser crystal) / antireflection thin film layer", and the front side thereof, that is, "volume hologram forming layer 2" A light source that emits excitation LD light and oscillates “light of a predetermined wavelength” is used.

その厚さは、通常100μm程度の厚さとして「レーザー構造」とするが、本発明の「ホログラムシートA、またはA´」においては、いわゆる「レーザー発振」までの、「高いコヒーレンス性を有し、非常に高出力となる『発光』」を必要としていないため、その厚さを1.0〜30μmとしたものを用いる。   The thickness is usually about 100 μm and is “laser structure”, but the “hologram sheet A or A ′” of the present invention has “high coherence” up to so-called “laser oscillation”. Since the “light emission” that provides a very high output is not required, the thickness is set to 1.0 to 30 μm.

さらに、「シート状薄膜面発光レーザー層」には、VISEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser:垂直共振器面発光レーザー)とも呼ばれる半導体レーザー の一種であり、「InGaAs/GaAs面発光レーザー構造」や、「p側多層薄膜ミラー&p側電極/n−InP/p−GaInAsP(活性層)/n−InP/n側多層薄膜ミラー&n側電極構造」のものなどを用いることができるが、本発明の「ホログラムシートA、または、A´」においては、いわゆる「レーザー発振」までの、「高いコヒーレンス性を有し、非常に高出力となる『発光』」を必要としていないため、その厚さを1.0〜30μmとしたものを用いる。
(カード基材)
本発明のホログラム付きカードC1に用いられるカード基材C0としては、もしくは、カード基材IC0に採用可能な材料としては、少なくとも本発明のホログラムシートA、またはA´を、そのカード基材C0や、IC0(カード基材IC0については、さらに、以下に詳述するセキュアマイコン等の電子部品を内蔵可能であることが要求される。)内に埋め込むことができるものであれば、あらゆる材料、すなわち、プラスチック材料、金属材料、セラミック材料、生体材料、それらの複合材料、さらには、それらを多層構造としたり、さらに複雑に組み合わせたりしたものなどを用いることができる。且つ、その表面や裏面に、本発明のホログラム付きカードC1の用途に応じた印刷等の手段による適宜な表示を設けたものであってもよい。(図5、及び、図6参照。図5には、カード基材C0の表面と、ホログラムシートAの最表面が「面一」となっている場合を例示している。その他の場合は図示していない。)
その形状も、あらゆる形状、すなわち、シート状、フィルム状、板状、立方体状、直方体状、カード形状(磁気カード、ICカード、非接触ICカード、ポストカード、グリーティングカード、名刺、ポイントカード、ライセンスカード、遊戯用カード等の形形状)、はがき形状、リーフ形状、帳票形状、伝票形状、Sメール形状、ラベル形状、シール形状、証券類形状、通帳形状、パスポート形状、郵便物形状、配送物形状、封筒状、袋状、箱状、ケース状、円盤状、ディスク状、楕円体状、球体状、曲面形状、棒状、及びこれらの組み合わせや、これらに変形、切断、穴あけ、接着等の加工処理を施したものなどを採用することができる。さらには、電子端末や、携帯用端末等、あらゆる工業製品やあらゆる商品をもカード基材C0や、IC0として採用することができる。
Further, the “sheet-like thin film surface emitting laser layer” is a kind of semiconductor laser called VISEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser), and includes “InGaAs / GaAs surface emitting laser structure” and “ "P-side multilayer thin film mirror & p-side electrode / n-InP / p-GaInAsP (active layer) / n-InP / n-side multilayer thin film mirror & n-side electrode structure" can be used. The sheet A or A ′ ”does not require“ emission ”having high coherence and very high output until the so-called“ laser oscillation ”. The one having a diameter of 30 μm is used.
(Card base material)
As the card substrate C0 used for the card C1 with hologram of the present invention, or as a material that can be used for the card substrate IC0, at least the hologram sheet A or A ′ of the present invention is used. , Any material that can be embedded in IC0 (the card substrate IC0 is further required to be able to incorporate an electronic component such as a secure microcomputer described in detail below), that is, , Plastic materials, metal materials, ceramic materials, biomaterials, composite materials thereof, and those having a multilayer structure or a more complicated combination thereof can be used. In addition, an appropriate display by means such as printing according to the use of the hologram-equipped card C1 of the present invention may be provided on the front surface or the back surface. (See FIG. 5 and FIG. 6. In FIG. 5, the case where the surface of the card substrate C0 and the outermost surface of the hologram sheet A are “equal” is illustrated. Not shown.)
The shape can be any shape, that is, sheet, film, plate, cube, rectangular parallelepiped, card shape (magnetic card, IC card, non-contact IC card, post card, greeting card, business card, point card, license. Card, play card, etc.), postcard shape, leaf shape, form shape, slip shape, S-mail shape, label shape, seal shape, securities shape, passbook shape, passport shape, postal shape, delivery shape , Envelope shape, bag shape, box shape, case shape, disk shape, disk shape, ellipsoid shape, sphere shape, curved surface shape, rod shape, and combinations thereof, and processing such as deformation, cutting, drilling, adhesion, etc. The thing which gave can be adopted. Furthermore, any industrial product or any product such as an electronic terminal or a portable terminal can be used as the card substrate C0 or IC0.

その厚さも、ハンドリング可能であればよく、特に制限はないが、通常、30μm〜3.0mmの厚さとする。もちろん、封筒状や、箱状のものであれば、その立体形状の寸法は、それぞれの用途に適したものとするため、この範囲内とする必要はない。   The thickness is not particularly limited as long as it can be handled, but is usually 30 μm to 3.0 mm. Of course, if it is an envelope shape or a box shape, the dimension of the three-dimensional shape is suitable for each application, and it is not necessary to be within this range.

また、これらカード基材C0や、IC0の代表例として、いわゆる「プラスチックカード」として用いられている材料及び形状や、「プリペイドカード」として用いられている材料及び形状、特に、ISO規格(ISO/IEC7810シリーズ、ISO/IEC7816シリーズ、ISO/IEC14443シリーズ、ISO/IEC15457シリーズ等。)やJIS規格(「プリペイドカード JIS X 6310シリーズ」や、JIS X 6301、JIS X 6300シリーズ、JIS X 6320シリーズ、JIS X 6330シリーズ等。)で定められているものがある。(図示せず。)
その中でも、その「埋め込み適正」(ホログラムシートA、または、A´をそのカード基材C0や、IC0内に安定して埋め込むことができると共に、そのホログラムシートA、またはA´の最表面と、カード基材C0、または、IC0の表面とを再現性良く「面一」とすることができる性質をいう。)及び「汎用性」(加工汎用性を含む。この「加工汎用性」とは、「保護層/磁気層/接着層」からなる磁気ストライプをカード基材に埋め込んだり、必要な電子部品等を内蔵させたりする、製造ラインや製造条件が確立していることを意味する。)から、「JIS規格やISO規格で定められている『プラスチックカード』や、『ICカード』として用いられているカード基材及び形状」が望ましい。
Further, as representative examples of these card base materials C0 and IC0, materials and shapes used as so-called “plastic cards”, materials and shapes used as “prepaid cards”, particularly ISO standards (ISO / IEC7810 series, ISO / IEC7816 series, ISO / IEC14443 series, ISO / IEC15457 series, etc.) and JIS standards ("prepaid card JIS X 6310 series"), JIS X 6301, JIS X 6300 series, JIS X 6320 series, JIS X 6330 series, etc.). (Not shown)
Among them, the “embedding suitable” (hologram sheet A or A ′ can be stably embedded in the card substrate C0 or IC0, and the outermost surface of the hologram sheet A or A ′; The card base material C0 or the surface of the IC0 can be “same” with good reproducibility.) And “universality” (including processing versatility. This “processing versatility” This means that a production line and production conditions for embedding a magnetic stripe composed of “protective layer / magnetic layer / adhesive layer” in a card base material and incorporating necessary electronic components are established. , “Card base material and shape used as“ plastic card ”and“ IC card ”defined in JIS and ISO standards” are desirable.

これらは、既に、全世界に大量に頒布され、普及しているため、それらをハンドリングしたり、保持することに抵抗感がなく、また、それらを携帯したり、使用したりする場合の周辺機器(入退室用ゲート端末、駅務ゲート端末、クレジットカード端末、ICカード端末、その他のカード利用機器を意味する。)や、関連グッズ(カードを携帯するためのカード入れや、カード用装飾品等を意味する。)等も既に普及しているため、これらのものに対する適用もスムースであって好適である。   These are already widely distributed and popular all over the world, so there is no resistance to handling and holding them, and peripheral devices when carrying and using them (Meaning gate terminals for entrance / exit, station gate terminals, credit card terminals, IC card terminals, and other card-using devices) and related goods (card holders for carrying cards, ornaments for cards, etc.) Etc.) are already in widespread use, and the application to these is also smooth and suitable.

特に、不透明性を有するフィルム状もしくはシート状のプラスチックがその加工適正やコスト面で好ましく、厚みを薄くすることが可能であって、機械的強度や耐溶剤性および耐熱性をも有するものが用いられる。例えば、その材料として、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、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の各種のプラスチックフィルム材料があげられる。そして、これらのプラスチックそのものが透明性を有する場合には、不透明化処理のために、二酸化チタンや炭酸カルシウム等の不透明性付与のための顔料等を適宜練り込むなど、不透明性付与材料を混在させた、フィルム状もしくはシート状のプラスチックを例示することができる。   In particular, an opaque film-like or sheet-like plastic is preferable in terms of its processing suitability and cost, and it is possible to reduce the thickness, and it also has mechanical strength, solvent resistance and heat resistance. It is done. For example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, polyvinyl alcohol, polysulfone, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyarylate, triacetyl cellulose (TAC), diacetyl cellulose, polyethylene / vinyl alcohol, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride And various plastic film materials. When these plastics are transparent, an opaque material such as titanium dioxide or calcium carbonate is added for the purpose of opacification. Moreover, a film-like or sheet-like plastic can be exemplified.

さらに、これらの材料に、フッ素系樹脂パウダーや、シリコン系樹脂パウダー等を混入したプラスチックフィルムは、耐擦傷性が著しく高く好適である。   Furthermore, a plastic film in which fluorine resin powder, silicon resin powder, or the like is mixed with these materials is preferable because it has extremely high scratch resistance.

以下、ホログラムシートAと、カード基材C0をその代表例として説明する。(ホログラムシートA´や、カード基材IC0を用いる場合も、以下の説明とほぼ同様の説明となる。)
ホログラムシートAをそのカード基材C0内に、加熱温度60℃〜200℃、好適には、80℃〜150℃、且つ、プレス圧力104Pa〜1010Pa(N/平方メートル)、好適には、106Pa〜108Paの条件下で、「面一」に埋め込むことが可能なものが用いられる。
Hereinafter, the hologram sheet A and the card substrate C0 will be described as representative examples. (In the case of using the hologram sheet A ′ or the card substrate IC0, the description is almost the same as the following description.)
The hologram sheet A is placed in the card substrate C0 at a heating temperature of 60 ° C. to 200 ° C., preferably 80 ° C. to 150 ° C., and a press pressure of 10 4 Pa to 10 10 Pa (N / square meter), preferably Under the condition of 10 6 Pa to 10 8 Pa, those that can be embedded “in a plane” are used.

これらのフィルム状もしくはシート状のプラスチック材料からなるカード基材C0の厚さは、通常、30μm〜1.0mmであるが、「種々の目的のカード」としての加工適正や取り扱い適正から200〜840μmとすることが望ましい。   The thickness of the card substrate C0 made of such a film-like or sheet-like plastic material is usually 30 μm to 1.0 mm, but it is 200 to 840 μm because of proper processing and handling as a “various purpose card”. Is desirable.

この厚さが、30μm未満であると、このカード基材C0上にホログラムシートAを設けたり、埋め込んだりする際の加工適正に劣るものとなり、この厚さが1.0mmを超えると、シート処理や巻き取り処理における取扱いに困難を生じるため好ましくない。(図5及び図6参照。)
具体的には、50μm〜1000μmの厚さの軟質塩化ビニルシートや硬質塩化ビニルシート、もしくは、その組み合わせ(積層体という意味。)が好適である。
If the thickness is less than 30 μm, the processing accuracy when the hologram sheet A is provided or embedded on the card base C0 is inferior in processing suitability. If the thickness exceeds 1.0 mm, sheet processing is performed. And is difficult to handle in the winding process. (See FIGS. 5 and 6.)
Specifically, a soft vinyl chloride sheet or a hard vinyl chloride sheet having a thickness of 50 μm to 1000 μm, or a combination thereof (meaning a laminate) is preferable.

カード基材C0として、100μmの軟質塩化ビニルシートを用いて、総厚さ32μmのホログラムシートA(積層体)(幅10mmの帯状。カード基材C0の厚さの約1/3の厚さを有する。)を、150℃の加温、及び106Paの加圧にて、1mm厚さの表面鏡面仕上げのステンレス板で挟み込み、「常温→加温→150℃→冷却→常温」の加熱&冷却サイクル(1サイクル30分〜90分。)を通した場合には、その積層体が全て、カード基材C0内に埋め込まれ、ホログラムシートAの最表面とカード基材C0の表面が面一となった。   Using a 100 μm soft vinyl chloride sheet as the card substrate C0, a hologram sheet A (laminate) having a total thickness of 32 μm (a strip shape having a width of 10 mm. The thickness of the card substrate C0 is about 1/3 of the thickness of the card substrate C0. With a heating of 150 ° C. and a pressure of 106 Pa between stainless steel plates with a surface mirror finish of 1 mm thickness, and heating and cooling cycle of “normal temperature → heating → 150 ° C. → cooling → normal temperature” (When one cycle is 30 minutes to 90 minutes), all the laminates are embedded in the card substrate C0, and the outermost surface of the hologram sheet A and the surface of the card substrate C0 are flush with each other. It was.

同様の条件下においては、カード基材C0の厚さ100μmに対して、5μm〜50μmまでの積層体を「面一」とすることができるが、50μmを超える厚さの積層体に対しては、その境界における段差が、1.0μmを超えるものとなり、「面一」とするためには、より高温、且つ、高圧の条件とする必要が生じる。   Under the same conditions, a laminated body of 5 μm to 50 μm can be “same” with respect to a thickness of 100 μm of the card substrate C 0, but for a laminated body having a thickness exceeding 50 μm. The step at the boundary exceeds 1.0 μm, and it is necessary to set the conditions at higher temperature and higher pressure in order to be “level”.

しかしながら、上記の条件をより過酷な条件に設定することは、カード基材C0の大きな変形や、変質を招き、本発明のホログラム付きカードC1としての用途には不向きであり、カード基材C0の厚さに対する埋め込み深さは、「カード基材C0の厚さの1/20〜1/2」とする。   However, setting the above conditions to more severe conditions causes large deformation and alteration of the card base C0, and is unsuitable for use as the card C1 with a hologram of the present invention. The embedding depth with respect to the thickness is “1/20 to 1/2 of the thickness of the card substrate C0”.

また、「面一」の状態とは、上記したように、その境界における段差が、1.0μm以下となった状態を意味するが、「埋め込む小片(上記したストライプ等を意味する。)」のサイズによって、「小片」全体が均一に埋め込まれる場合(「小片」を含むカード基材C0の厚さが、「小片」のある個所や、その他の箇所で同一となっている状態。)や、「小片」の埋め込み量に偏りがある場合(「小片」の端部(境界に近い部分)に対して「小片」の中央部の埋め込み量が少なくなっている状態。)、さらには、カード基材C0の材料が「小片」の断面を覆い隠すように流動した場合等を含むものとし、結果として「小片」が面一に埋め込まれた状態となることを指す。   Further, as described above, the “level” state means a state in which the step at the boundary is 1.0 μm or less, but “a small piece to be embedded (meaning the above-described stripe or the like)”. Depending on the size, when the entire “small piece” is uniformly embedded (the thickness of the card substrate C0 including the “small piece” is the same at the place where the “small piece” is present or at other places) If there is a bias in the embedding amount of the “small piece” (the embedding amount of the central portion of the “small piece” is smaller than the end portion of the “small piece” (the portion close to the boundary)), the card base This includes the case where the material of the material C0 flows so as to cover the cross section of the “small piece”, and as a result, indicates that the “small piece” is embedded in the same plane.

さらには、「面一」の状態から「凹んだ状態」とするためには、上記した総厚さ32μm積層体の代わりに「耐熱性を有する剥離性フィルム(10μm)を加え、他の層の合計を10μmだけ薄くした、結果として、同一の総厚さを有する「積層体」を、同一条件下でカード基材C0に埋め込み、その剥離性フィルムを剥離することで、ホログラムシートAの最表面が、カード基材C0の表面より、10μm凹んだ状態とすることができる。   Furthermore, in order to change from the “flat” state to the “recessed state”, a “heat-resistant peelable film (10 μm) is added instead of the above-mentioned total thickness of 32 μm, and other layers are added. As a result, the “laminate” having the same total thickness was embedded in the card substrate C0 under the same conditions, and the peelable film was peeled off. However, the surface of the card substrate C0 can be recessed by 10 μm.

すなわち、この積層体における「剥離性フィルム」の厚さだけ、カード基材C0の表面より凹ませることができることとなる。   That is, the thickness of the “peelable film” in the laminate can be recessed from the surface of the card substrate C0.

この「凹み」は、カード基材C0の厚さに対して、1/10以下とし、望ましくは、1/20以下とする。   This “dent” is 1/10 or less, preferably 1/20 or less, with respect to the thickness of the card substrate C0.

また、このような「剥離性フィルム」は、ホログラムシートAの保護層の代用となるため、製造工程中や、流通過程においては残しておき、ホログラム付きカードC1の正規購入者がホログラム付きカードC1を使用する直前に剥離するものとすることで、ホログラムシートAの最表面(露出面)の汚れや傷の発生を防止できる。さらに、「剥離性フィルム」は、一旦、剥離すると、もはや、元に戻すことが困難であるため、不正者が接着剤等を塗布して元の状態に戻そうとすると、「剥離性フィルム」の剥離性が損なわれるだけでなく、「段差」が1.0μmを超えてしまい、不正が行われたことを示唆する機能を持つため、「剥離性フィルム」を付加したホログラム付きカードC1とすることも好適である。(凹んだ状態や、「剥離性フィルム」を付加した状態は、図示せず。)
ここで、本発明のホログラム付きカードC2について説明を加える。
In addition, since such a “peelable film” serves as a substitute for the protective layer of the hologram sheet A, it is left in the manufacturing process or in the distribution process, and an authorized purchaser of the card C1 with a hologram can obtain the card C1 with a hologram. By removing the film immediately before using the film, it is possible to prevent the outermost surface (exposed surface) of the hologram sheet A from becoming dirty or scratched. Furthermore, once the “peelable film” is peeled off, it is no longer easy to return it to the original state. Therefore, when an unauthorized person tries to restore the original state by applying an adhesive or the like, the “peelable film” In addition to impairing the peelability of the card, the “step” exceeds 1.0 μm and has a function of suggesting that fraud has been performed, so the card C1 with a hologram added with a “peelable film” is provided. It is also suitable. (The indented state and the state with a “peelable film” added are not shown.)
Here, the hologram card C2 of the present invention will be described.

本発明のホログラム付きカードC2は、いわゆる「ホログラム付きICカード」であって、そのカード基材IC0として、「IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材」を用いており、「接触式ICカード(セキュアマイコンIC1を搭載している。)」を、その基本構成とし、IC駆動用電池IC2(薄型3V系フィルム電池等。)、 ON/OFFスイッチIC3(表示切替用スイッチ等。)、表示パネル制御部IC4(液晶ディスプレー用ドライバ等。)、表示パネルIC5(フィルム液晶等。)、 補助電池IC6(3V出力太陽電池フィルム等。)などを搭載、もしくは、内蔵したものである。(図6参照。図6のホログラム付きカードC2は、カード基材IC0に、もしくは、カード基材IC0として、これらの電子部品を全て搭載した例を示している。)
また、本発明のホログラム付きカードC2は、「非接触式ICカード(非接触式ICチップを内蔵している。)」を、その基本構成とし、「インターフェイス用IC(電波→デジタル変換機能を持つ。)」駆動用電池(これも、一種のIC駆動用電池であって、薄型3V系フィルム電池等。)を内蔵しており、さらに、ON/OFFスイッチIC3(表示切替用スイッチ等。)、表示パネル制御部IC4(液晶ディスプレー用ドライバ等。)、表示パネルIC5(フィルム液晶等。)、補助電池IC6(3V出力太陽電池フィルム等。)などを搭載、もしくは、内蔵したものを用いることができる。(図示していない。)
そして、これらのIC用駆動電池IC2が、ホログラムシートAの発光用電源を兼ねている。
The card with hologram C2 of the present invention is a so-called “IC card with hologram”, and as the card substrate IC0, a “battery-integrated IC card substrate incorporating an IC driving battery” is used. The basic configuration is a “contact IC card (with a secure microcomputer IC1)”, an IC drive battery IC2 (thin 3V film battery, etc.), an ON / OFF switch IC3 (display switch, etc.) ), Display panel controller IC4 (driver for liquid crystal display, etc.), display panel IC5 (film liquid crystal, etc.), auxiliary battery IC6 (3V output solar cell film, etc.), etc. . (See FIG. 6. The hologram-equipped card C2 in FIG. 6 shows an example in which all of these electronic components are mounted on the card base IC0 or as the card base IC0.)
Further, the hologram-equipped card C2 of the present invention has a “non-contact IC card (with a built-in non-contact IC chip)” as its basic configuration, and “an interface IC (having radio wave → digital conversion function). .) ”Driving battery (this is also a kind of IC driving battery, such as a thin 3V film battery), and further has an ON / OFF switch IC3 (display switching switch, etc.), A display panel control unit IC4 (a liquid crystal display driver or the like), a display panel IC5 (film liquid crystal or the like), an auxiliary battery IC6 (3V output solar cell film or the like), or the like can be used. . (Not shown)
These IC drive batteries IC2 also serve as a light emission power source for the hologram sheet A.

このセキュアマイコンIC1や、「非接触式ICチップ」を駆動するための「電源」(IC駆動用電池IC2)として、且つ、本発明のホログラムシートA、もしくはを発光させるための「電源」として、一次電池、または、二次電池を、そのカード基材IC0の中に「内蔵」している。
これらの「電池」は、「セキュアマイコンIC1または非接触式ICチップ等を制御する『制御部』(表示パネル制御部IC4等。)」や、「液晶ディスプレイなどの『表示部』(表示パネルIC5等。」をさらに含む場合には、それらの「『制御部』」や『表示部』」を駆動するための電源として用いられる。
As a “power source” (IC driving battery IC2) for driving the secure microcomputer IC1 and “non-contact IC chip”, and as a “power source” for causing the hologram sheet A of the present invention to emit light, The primary battery or the secondary battery is “built in” in the card substrate IC0.
These “batteries” include “a“ control unit ”(display panel control unit IC 4 etc.) that controls the secure microcomputer IC1 or non-contact IC chip” and “a“ display unit ”such as a liquid crystal display (display panel IC5). Etc. ”is used as a power source for driving those“ control unit ”and“ display unit ”.

さらに、これら「内蔵」する「電池」に加えて、「太陽電池と、その太陽電池で生成された電気エネルギーを蓄電するコンデンサとにより構成される補助電源(補助電池IC6等)」を、そのカード基材IC0に含めることも「IC駆動用電池を内臓する」ということの意味に含める。   Further, in addition to these “built-in” “batteries”, “cards and auxiliary cards (auxiliary battery IC 6 etc.) composed of a solar cell and a capacitor for storing electric energy generated by the solar cell” Inclusion in the base material IC0 is also included in the meaning of “incorporating an IC driving battery”.

このことにより、本発明のホログラム付きICカードC2を使用する者が、このホログラム付きICカードC2を、「外部」に取り出すだけで(屋外で自然光にかざしたり、室内において、室内蛍光灯の照明下にさらすことを意味する。)、太陽電池に光が照射して生成された電気エネルギーがコンデンサに蓄電され、これを安定した補助電源として用いることが可能になる。   As a result, a person using the IC card C2 with hologram of the present invention simply takes the IC card C2 with hologram “outside” (by holding it outdoors with natural light, or indoors under the illumination of an indoor fluorescent lamp). The electrical energy generated by irradiating the solar cell with light is stored in a capacitor, which can be used as a stable auxiliary power source.

また、本発明のホログラムシートAを発光させたり、消光させるためのON/OFF切り替えスイッチ(図示していない。)をも、搭載すると、その利便性を大幅に向上させたり、真偽判定性を著しく容易なものとすることができる。   In addition, when an ON / OFF switch (not shown) for causing the hologram sheet A of the present invention to emit light or to extinguish it is also provided, the convenience is greatly improved, and authenticity determination is improved. It can be significantly easier.

(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。
Example 1
As the transparent substrate 1, an aluminum thin film having a thickness of 500 nm was formed on the surface of a 12 μm PET film as a cathode by a vacuum deposition method.

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。   On top of that, a light-emitting layer having ZnS as the base material and Mn added to the light emission center was formed with a thickness of 1 μm by sputtering (using Ar gas). Zinc sulfide (ZnS) added with 0.5 mol% of manganese sulfide (MnS) was used as the target, and high-purity argon gas was used as the target gas. At this time, in order to leave the cathode terminal, a masking process was performed in a 3 mm × 3 mm region below the right end.

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。   On this light emitting layer, as a dielectric film which is an insulating layer, BaTiO 3 was masked at the same position and formed with a thickness of 1 μm by sputtering (using Ar gas).

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。   Further, an ITO thin film was masked at the same position on the insulating layer, and formed with a thickness of 300 nm by electron beam heating vacuum deposition. The surface resistance value of the ITO thin film was 0.1Ω / □.

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シート状薄膜EL層3(発光波長=所定波長:λ0=550nm)を形成した。(図2参照。但し、図2において、このシート状薄膜EL層3を「一つの層」として表示している。)
ここで、厚さ50μmのポリエチレンテレフタレートフイルム上に、膜厚20μmのフォトポリマー(「体積ホログラム形成層2」となる層。)を積層され、その上に保護フィルムとして、厚さ23μmポリエチレンテレフタレートフイルムが積層されたフォトポリマー(デュポン社製「HRF705」)を用い、透過型体積ホログラムとして、アルゴンレーザー(発光波長488nm)を光源とし、所定の透過型体積ホログラム撮影光学系(図示せず。)を用いて、30mm×70mmサイズの「絵画モチーフ」を透過型体積ホログラムとして、その結像位置を、記録面から2mmの位置として撮影した。
As described above, the sheet-like thin film EL layer 3 made of an inorganic electroluminescence element having a four-layer structure of a cathode layer, a light emitting layer, an insulating layer, and an ITO thin film on the transparent substrate 1 (light emission wavelength = predetermined wavelength: λ 0 = 550 nm). (See FIG. 2. However, in FIG. 2, this sheet-like thin film EL layer 3 is indicated as “one layer”.)
Here, on a polyethylene terephthalate film having a thickness of 50 μm, a photopolymer having a film thickness of 20 μm (a layer that becomes the “volume hologram forming layer 2”) is laminated, and a 23 μm-thick polyethylene terephthalate film is formed thereon as a protective film. A laminated photopolymer (“HRF705” manufactured by DuPont) is used, a transmission volume hologram, an argon laser (emission wavelength: 488 nm) as a light source, and a predetermined transmission volume hologram imaging optical system (not shown) is used. The “picture motif” of 30 mm × 70 mm size was taken as a transmission volume hologram, and the imaging position was photographed at a position 2 mm from the recording surface.

この時、露光強度2.0mWにて、記録角度(参照光の角度。『物体』である『絵画モチーフ』は、そのシート面の垂線方向に対し30度の方向にある。)を体積ホログラム形成層2に対して、(そのシート面の垂線方向に対し)「0度」とし、50mJ/cm2の露光量となるように照射した後、高圧水銀灯を用いて500mJ/cm2の紫外線を照射し、更に120℃で120分間加熱処理し、その後、「絵画モチーフ」に沿って、この積層フィルムをカッティングし、上記保護フィルムを剥離して、「『絵画モチーフ』が記録された体積ホログラム形成層2が積層されている、厚さが70μmで、サイズが30mm×70mmのシート」を作製した。このときの回折効率は、50%とした。 At this time, the recording angle (the angle of the reference light; the “painting motif”, which is the “object”, is in the direction of 30 degrees with respect to the normal direction of the sheet surface) at the exposure intensity of 2.0 mW, and the volume hologram formation. the layer 2, (the relative direction normal to the sheet surface) is "0 degrees", after irradiation so that the exposure amount of 50 mJ / cm 2, irradiation with ultraviolet rays of 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp Further, heat treatment is performed at 120 ° C. for 120 minutes, and then the laminated film is cut along the “painting motif”, and the protective film is peeled off, and “a volume hologram forming layer on which“ painting motif ”is recorded. 2 ”, a sheet having a thickness of 70 μm and a size of 30 mm × 70 mm” was produced. The diffraction efficiency at this time was 50%.

次に、この厚さ70μmのシートの体積ホログラム形成層2の露出面を、上記した、透明基材1の上に設けた、シート状薄膜EL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。)にして、接触させ、且つ、20μm厚さの体積ホログラム形成層2をラミネートし、転写積層して、透明基材1、シート状薄膜EL層3、及び、体積ホログラム形成層2(図4参照。透過型体積ホログラムを記録してあり、緑色の透過型体積ホログラム再生像7を再生するもの。30mm×40mmサイズ。図4においては、「発光」の文字画像を再生している図を例示している。)の3層積層体となる、本発明の実施例1のホログラムシートAを得た。(図2参照。図2においては、シート状薄膜EL層3を一つの層で示している。陰極端子や陽極端子領域は図示していない。)
PETフィルム及びフォトポリマー層の絶縁破壊強さは、それぞれ50MV/m、20MV/mであった。
Next, the exposed surface of the volume hologram forming layer 2 of the 70 μm-thick sheet is formed on the sheet-like thin film EL layer 3 provided on the transparent substrate 1 as described above, and 3 mm × 3 mm below the right end. The region is exposed (becomes a cathode terminal; not shown), and a portion of the ITO thin film is exposed (a 3 mm × 3 mm region is secured below the left end. This is the anode terminal. (Not shown), and the volume hologram forming layer 2 having a thickness of 20 μm is laminated, transferred and laminated, and the transparent base material 1, the sheet-like thin film EL layer 3, and the volume hologram forming layer are laminated. 2 (Refer to FIG. 4. A transmission volume hologram is recorded and a green transmission volume hologram reproduction image 7 is reproduced. 30 mm × 40 mm size. In FIG. 4, a “light emission” character image is reproduced. Exemplifies the figure )), A hologram sheet A of Example 1 of the present invention was obtained. (See FIG. 2. In FIG. 2, the sheet-like thin film EL layer 3 is shown as one layer. The cathode terminal and anode terminal region are not shown.)
The dielectric breakdown strengths of the PET film and the photopolymer layer were 50 MV / m and 20 MV / m, respectively.

この実施例1のホログラムシートAを、室内の照明光4の下で観察したところ、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、体積ホログラム形成層2側からも、何らのホログラム再生像(照明光4の照明による『ホログラム再生像5』を意味する。)も視認できなかった。   When observing the hologram sheet A of Example 1 under the illumination light 4 in the room, only a “mirror surface” is observed from the transparent substrate 1 side, and the volume hologram forming layer 2 side is observed. Therefore, no hologram reproduction image (meaning “hologram reproduction image 5” by illumination of the illumination light 4) was visible.

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の交流電圧を印加して、「電圧を印加した状態6」としたところ、「所定波長『緑色』の発光」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、体積ホログラム形成層2側から観察すると、ホログラムシートAの全体に渡る「発光」に加えて、所定の方向に発光した光としての緑色の「絵画モチーフ」が「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」として視認できた。(図4参照。図4においては、「発光」の文字画像を再生している図を例示している。)
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。
Then, an alternating voltage of 100 Hz was applied at 100 V between the cathode terminal portion and the anode terminal portion of the hologram sheet A to obtain “state in which voltage was applied 6”. Luminescence "occurred. Also in this case, only a “mirror surface” was observed from the transparent substrate 1 side, but when observed from the volume hologram forming layer 2 side, in addition to “light emission” over the entire hologram sheet A, A green “painting motif” as light emitted in a predetermined direction was visually recognized as “green transmission volume hologram reproduction image 7”. (See FIG. 4. In FIG. 4, a diagram in which a character image of “light emission” is reproduced is illustrated.)
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.

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(照明光4の照明による『ホログラム再生像5』などを意味する。)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。
From the above, it was found that this hologram sheet A is a genuine product.
(Example 2)
A hologram sheet A of Example 2 of the present invention was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO thin film was changed to a layer having a thickness of 300 nm by an electron beam heating vacuum deposition method as the cathode. (See Figure 2.)
When evaluated in the same manner as in Example 1, the hologram sheet A was observed as a “transparent sheet” in the observation before voltage application, and a slightly unclear hologram reproduction image (“hologram by illumination of illumination light 4” from both sides thereof was observed. It can be seen that there is a reconstructed image 5 ”etc.), but a clear hologram reconstructed image could not be visually recognized.

しかし、所定の電圧を印加して「電圧を印加した状態6」としたところ、鮮明な「緑色の透過型体積ホログラム再生像7(『絵画モチーフ』)」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4参照。)
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「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」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。『シート状薄膜EL層3』の厚さが、1.0μmとなっている。)
実施例1と同様に評価したところ、発光時の「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」の鮮明度が向上し、「絵画モチーフ」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4参照。)
(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。
However, when “predetermined voltage 6 is applied” by applying a predetermined voltage, a clear “green transmission volume hologram reproduction image 7” (“painting motif”) appears in the space, and the design is also improved. It was excellent. Then, it was confirmed that when the voltage application was stopped, the original state was restored. (See Figure 4.)
In addition, when the voltage application was a repeated pattern of ON / OFF in units of 1 second, the “green transmission type volume hologram reproduction image 7” could be visually recognized more clearly. (Not shown)
Example 3
The cathode on the transparent substrate 1 is formed with a thickness of 100 nm, the light emitting layer thereon is formed with a thickness of 500 nm, the insulating layer thereon is formed with a thickness of 300 nm, and further thereon A hologram sheet A of Example 3 of the present invention was obtained in the same manner as Example 1 except that the ITO thin film was formed with a thickness of 100 nm. (See FIG. 2. The thickness of the “sheet-like thin film EL layer 3” is 1.0 μm.)
When evaluated in the same manner as in Example 1, the clarity of the “green transmission volume hologram reproduction image 7” at the time of light emission is improved, the “painting motif” can be determined more clearly, and the authenticity determination is more reliably performed. I thought it was possible. (See Figure 4.)
Example 4
On the transparent substrate 1, an ITO thin film was formed as an anode with a thickness of 100 nm by an electron beam heating vacuum deposition method.

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。   On top of that, TPAC (1,1-bis [4- [N, N-di (p-tolyl) amino] phenyl] cyclohexane) as a hole transporting material with a thickness of 60 nm and ZnPBO ( Bis [2- (2-benzoxazolyl) phenolato] zinc) and 3% Coumarin 6 (3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin) as doping dye material, at a thickness of 100 nm, and electrons As a transport material, BND (2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole) was subjected to the same masking treatment as in Example 1 by a vacuum deposition method at a thickness of 50 nm, Formed.

さらに、その上に、ITO薄膜を、同様の位置のマスキング処理を施して、電子線加熱真空蒸着法により、厚さ100nmで形成した。   Further, an ITO thin film was masked at the same position on the ITO thin film, and formed with a thickness of 100 nm by an electron beam heating vacuum deposition method.

以上のごとく、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シート状薄膜EL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の下で観察したところ、透明基材1側から、及び、体積ホログラム形成層2側からも、照明光4によるホログラム再生像5を明確には視認できなかった。
As described above, except that the sheet-like thin film EL layer 3 composed of an organic electroluminescence element composed of an anode layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode layer was formed on the transparent substrate 1. In the same manner as in Example 1, a hologram sheet A of Example 4 of the present invention was produced. (See Figure 2.)
When the hologram sheet A is observed under the illumination light 4 in the room, the hologram reproduction image 5 by the illumination light 4 cannot be clearly seen from the transparent substrate 1 side and the volume hologram forming layer 2 side. It was.

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の直流電圧を印加して「電圧を印加した状態6」としたところ、発光が生じ、透明な空間上に、さらに鮮明な「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができた。(図4参照。)
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。
When a DC voltage of 6 V is applied between the anode terminal portion and the cathode terminal portion of the hologram sheet A to make “a state where a voltage is applied 6”, light emission occurs, and the clear space is further sharpened. “Green transmission volume hologram reproduction image 7” could be visually recognized. (See Figure 4.)
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.

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、シート状薄膜EL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、シート状薄膜EL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、さらには、そのシート状薄膜EL層3の上に、実施例1の体積ホログラム形成層2と同様にして、同一材料で、同一厚さの「体積ホログラムフィルター層VHF」を設けた。
From the above, it was possible to easily and reliably determine that this hologram sheet A is a genuine product.
(Example 5)
On the transparent substrate 1, as a sheet-like thin film EL layer 3, using a target for anode (cerium molar ratio 0.05) obtained by sintering a powder of indium oxide and cerium oxide, the degree of vacuum is 3 × 10. In a state where the pressure is reduced to -1 Pa, a gas in which oxygen gas is mixed with argon gas is sealed, and in this atmosphere, a transparent electrode film having a thickness of 100 nm is formed by high-frequency sputtering at an ultimate vacuum of 5 × 10 -4 Pa. NPD (N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenylbenzidine having a vacuum degree of 7 × 10 −4 Pa and a thickness of 50 nm as a hole transport layer is formed thereon. ) A thin film is formed by a vacuum deposition method at a deposition rate of 6 nm / min, and further, Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolinato) having a thickness of 50 nm as an organic light emitting material layer / electron transport layer is formed thereon. ) Al A thin film of (minium) is formed by a vacuum vapor deposition method at a vapor deposition rate of 6 nm / min, and a 200 nm magnesium-silver thin film (composition ratio 10/1) is formed on the surface as a cathode by a co-vapor deposition method. Thus, an organic electroluminescence element composed of four layers was produced, and a sheet-like thin film EL layer 3 was obtained. The anode terminal was produced by masking at the time of forming each thin film, and the same material and the same material as the volume hologram forming layer 2 of Example 1 was formed on the sheet-like thin film EL layer 3. A “volume hologram filter layer VHF” having a thickness was provided.

さらにその上に、実施例1の「体積ホログラム形成層2」を設けて、本発明の実施例5のホログラムシートA´を得た。(図3参照。図3においては、シート状薄膜EL層3を一つの層で示している。陰極端子や陽極端子領域は図示していない。)
このときの「体積ホログラム形成層2」に記録した、「透過型体積ホログラム」には、実施例1で用いた「物体光」は同一とし、用いた「参照光」の入射角度を「0度」から「30度」(『実施例1の際の参照光』とは、垂線に対して『対称』となる角度。)へと変更した「体積ホログラム」を使用し、20μm厚さの「体積ホログラムフィルター層VHF」に記録した、「光学フィルター機能」を有する「透過型体積ホログラム」には、「物体光」として、上記の「参照光(30度入射。)」を用い、「参照光」としては、その入射角度を「0度」とした「平行光」を使用して記録した「体積ホログラム」を使用した。
Further thereon, the “volume hologram forming layer 2” of Example 1 was provided to obtain a hologram sheet A ′ of Example 5 of the present invention. (See FIG. 3. In FIG. 3, the sheet-like thin film EL layer 3 is shown as one layer. The cathode terminal and anode terminal region are not shown.)
In the “transmission volume hologram” recorded in the “volume hologram forming layer 2” at this time, the “object light” used in Example 1 is the same, and the incident angle of the “reference light” used is “0 degree”. "Volume hologram" changed from "30 degrees" to "30 degrees"("reference light in the case of Example 1" is an angle that is "symmetric" with respect to the normal). In the “transmission volume hologram” having the “optical filter function” recorded in the hologram filter layer VHF, the above “reference light (incident at 30 degrees)” is used as the “object light”, and the “reference light” is used. In this case, a “volume hologram” recorded using “parallel light” with an incident angle of “0 degree” was used.

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の直流電圧を印加して「電圧を印加した状態6」としたところ、発光が生じ、シート状の発光を背景として、その中に、輝度10cd/m2の、比較的明るく、非常に鮮明な「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができた。(図4参照。)
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。
When a DC voltage of 6 V is applied between the anode terminal portion and the cathode terminal portion of the hologram sheet A ′ to make “a state in which a voltage is applied 6”, light emission occurs, and the sheet-like light emission is used as a background. Among them, a relatively bright and very clear “green transmission volume hologram reproduction image 7” having a luminance of 10 cd / m 2 could be visually recognized. (See Figure 4.)
When the voltage application to the hologram sheet A was stopped, the state before application was restored.

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、非常に容易、且つ、確実に判断することができた。
(実施例6)
実施例1の「ホログラムシートA」の「体積ホログラム形成層2」と、「シート状薄膜EL層3」の間に、「所定波長:λ0=488nm」の「光」を、「60%透過」し、且つ、「40%反射」する、「誘電体多層蒸着膜(『ハーフミラー構造』を成す。熱吸収は無視した。)」を追加して、実施例6の「ホログラムシートA」としたこと以外は、実施例1と同様にして、本発明の実施例6の「ホログラムシートA」を得た(図示せず。)。
From the above, this hologram sheet A ′ can be determined very easily and reliably that it is a genuine product.
(Example 6)
“Light” of “predetermined wavelength: λ 0 = 488 nm” between “volume hologram forming layer 2” and “sheet-like thin film EL layer 3” of “hologram sheet A” in Example 1 is “60% transmission”. And “40% reflection”, “dielectric multilayer deposited film (forms“ half mirror structure ”; heat absorption ignored)” and “hologram sheet A” of Example 6 Except what was done, it carried out similarly to Example 1, and obtained the "hologram sheet A" of Example 6 of this invention (not shown).

この実施例6の「ホログラムシートA」を、実施例1と同様に評価したところ、「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」がより鮮明に観察された(図4参照。)こと以外は、実施例1と同様の良好な結果を得た。
(実施例7)
本発明のホログラム付きカードC1用のカード基材C0として、厚さ560μmの硬質塩化ビニルシートを、厚さ100μmの軟質塩化ビニルシート2枚で挟み込み、総厚さ760μmの3層積層塩化ビニルシート(クレジットカードサイズ)を用いる。
The “hologram sheet A” of Example 6 was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, “green transmission volume hologram reproduction image 7” was observed more clearly (see FIG. 4). Good results similar to those of Example 1 were obtained.
(Example 7)
As a card substrate C0 for the card with hologram C1 of the present invention, a hard vinyl chloride sheet having a thickness of 560 μm is sandwiched between two soft vinyl chloride sheets having a thickness of 100 μm, and a three-layer laminated vinyl chloride sheet having a total thickness of 760 μm ( Credit card size).

所定のデザイン印刷は、その硬質塩化ビニルシート上にオフセット印刷にて施した後、所定のラミネート条件にて、3層積層体とした。(図5参照。カード基材C0の積層状況は図示せず。図5は、既に本発明のホログラムシートAを埋め込んだ図となっている。)
このカード基材C0の表面の中央部分に、実施例1のホログラムシートA(但し、陽極端子及び陰極端子を、その位置をずらせてホログラムシートAの透明基材1側に露出するように配置し、幅10mm×長さ30mmのストリップ状に切り取ったもの)をそのカード基材C0の表面と、ホログラムシートAのシート状薄膜EL層3の陰極層が接するようにして配置したものを、表面を鏡面仕上げしたステンレス板に挟みこみ、120℃、106Pa、及び60分の加熱、加圧、及び冷却処理を施して、ホログラムシートAの透明基材1の最表面とカード基材C0の表面を「面一」として、本発明の実施例7のホログラム付きカードC1を得た。(図5参照。)
この実施例7のホログラム付きカードC1を、通常の室内蛍光灯(照明光4)の下で観察したところ、ホログラム付きカードC1上にて、「埋め込まれたストリップ」を観察できるのみであり、そのストリップから再生される「照明光4の照明による『ホログラム再生像5』」の存在を、明確には窺い知ることはできなかった。(ホログラム付きカードC1上に埋め込まれている「ストリップ」の見え方は、図4参照。本実施例7の「ストリップ」は、「長方形」であるが、図4では、楕円形の例示となっている。)
次いで、この実施例7のホログラム付きカードC1に埋め込まれたホログラムシートAの、陽極端子及び陰極端子に、実施例1と同様に電圧を印加して、「電圧を印加した状態6」としたところ、実施例1と同様の「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができた。
Predetermined design printing was performed on the hard vinyl chloride sheet by offset printing, and then a three-layer laminate was formed under predetermined lamination conditions. (See FIG. 5. The lamination state of the card base C0 is not shown. FIG. 5 is a diagram in which the hologram sheet A of the present invention is already embedded.)
In the central portion of the surface of the card substrate C0, the hologram sheet A of Example 1 (however, the anode terminal and the cathode terminal are arranged so as to be exposed to the transparent substrate 1 side of the hologram sheet A by shifting their positions). , 10 mm wide × 30 mm long strip-shaped) is arranged so that the surface of the card substrate C0 and the cathode layer of the sheet-like thin film EL layer 3 of the hologram sheet A are in contact with each other. It is sandwiched between mirror-finished stainless steel plates and heated, pressurized, and cooled at 120 ° C., 106 Pa, and 60 minutes, so that the outermost surface of the transparent substrate 1 of the hologram sheet A and the surface of the card substrate C0 are “ As a result, a card C1 with a hologram according to Example 7 of the present invention was obtained. (See Figure 5.)
When the card with hologram C1 of Example 7 was observed under a normal indoor fluorescent lamp (illumination light 4), only the “embedded strip” could be observed on the card C1 with hologram. The existence of “hologram reproduction image 5 by illumination of illumination light 4” reproduced from the strip could not be clearly recognized. (See FIG. 4 for the appearance of the “strip” embedded on the card C1 with hologram. The “strip” in the seventh embodiment is “rectangular”, but in FIG. 4, it is an elliptical example. ing.)
Next, a voltage was applied to the anode terminal and the cathode terminal of the hologram sheet A embedded in the hologram-equipped card C1 of Example 7 in the same manner as in Example 1 to obtain “voltage applied state 6”. The same “green transmission volume hologram reproduction image 7” as in Example 1 could be visually recognized.

また、このホログラム付きカードC1から、ホログラムシートAのみを剥がして取り出そうとしたが、ホログラムシートAの断面を捉えることができず、このホログラム付きカードC1の偽造や変造は不可能と思われた。(図示せず。)
それ以外については、実施例1と同様の良好な結果を得た。
(実施例8)
本発明のホログラム付きカードC2用のカード基材IC0として、厚さ600μmの硬質塩化ビニルシートを、厚さ100μmの軟質塩化ビニルシート2枚で挟み込み、総厚さ800μmの3層積層塩化ビニルシート(クレジットカードサイズ)のICカード基材であり、且つ、「IC駆動用電池IC2を内臓している電池内臓型ICカード基材IC0」である、図6の構成の「接触式ICカード(セキュアマイコンIC1を搭載している。)」を用いた。
Further, only the hologram sheet A was peeled off from the card C1 with hologram, but the cross section of the hologram sheet A could not be captured, and it seemed impossible to forge or alter the card C1 with hologram. (Not shown)
About the other than that, the same favorable result as Example 1 was obtained.
(Example 8)
As a card substrate IC0 for the card C2 with hologram of the present invention, a hard vinyl chloride sheet having a thickness of 600 μm is sandwiched between two soft vinyl chloride sheets having a thickness of 100 μm, and a three-layer laminated vinyl chloride sheet having a total thickness of 800 μm ( A “contact type IC card (secure microcomputer) having the configuration of FIG. 6, which is a credit card size) IC card substrate and is a“ battery built-in type IC card substrate IC 0 having a built-in IC driving battery IC 2 ”. IC1 is mounted.) ".

このカード基材IC0は、図6のごとく、「接触式ICカード」を、その基本構成とし、薄型3V系フィルム電池(IC駆動用電池IC2)、表示切替用スイッチ(ON/OFFスイッチIC3)、液晶ディスプレー用ドライバ(表示パネル制御部IC4)、フィルム液晶(表示パネルIC5)、3V出力太陽電池フィルム(補助電池IC6)を搭載、もしくは、内蔵している。(図6は、既に、本発明のホログラムシートAを埋め込んだ図となっている。)
このカード基材IC0の表面の中央部分(各電子部品と重ならない位置。)に、実施例1のホログラムシートA(但し、幅10mm×長さ30mmのストリップ状に切り取り、さらに、陽極端子及び陰極端子にリード端子を接続し、内蔵する薄型3V系フィルム電池(IC駆動用電池IC2)の陽極及び陰極端子に繋げた。)を、そのリード端子を断線させないように配慮して配置し、表面を鏡面仕上げしたステンレス板に挟みこみ、120℃、106Pa、及び60分の加熱、加圧、及び冷却処理を施して、ホログラムシートAの透明基材1の最表面とカード基材IC0の表面を「面一」として、本発明の実施例8のホログラム付きカードC2を得た。(図6参照。)
この実施例8のホログラム付きカードC2を、通常の室内蛍光灯(照明光4)の下で観察したところ、ホログラム付きカードC2上にて、「埋め込まれたストリップ」を観察できるのみであり、そのストリップから再生されるホログラム再生像(照明光4の照明による『ホログラム再生像5』を意味する。)の存在を、明確には窺い知ることはできなかった。
As shown in FIG. 6, the card substrate IC0 has a “contact IC card” as its basic configuration, a thin 3V film battery (IC driving battery IC2), a display switching switch (ON / OFF switch IC3), A driver for liquid crystal display (display panel control unit IC4), a film liquid crystal (display panel IC5), and a 3V output solar cell film (auxiliary battery IC6) are mounted or built in. (FIG. 6 has already been embedded with the hologram sheet A of the present invention.)
The hologram sheet A of Example 1 (however, a strip of width 10 mm × length 30 mm) is cut into a central portion (a position not overlapping with each electronic component) of the surface of the card substrate IC0, and further, an anode terminal and a cathode Connect the lead terminal to the terminal and connect it to the built-in thin 3V film battery (IC driving battery IC2) anode and cathode terminal.) It is sandwiched between mirror-finished stainless steel plates and heated, pressurized, and cooled at 120 ° C., 106 Pa and 60 minutes, and the outermost surface of the transparent substrate 1 and the surface of the card substrate IC0 of the hologram sheet A are “ As a result, a hologram card C2 of Example 8 of the present invention was obtained. (See Figure 6.)
When the card with hologram C2 of Example 8 was observed under a normal indoor fluorescent lamp (illumination light 4), only the “embedded strip” could be observed on the card C2 with hologram. The existence of a hologram reproduction image reproduced from the strip (meaning “hologram reproduction image 5” by illumination of illumination light 4) could not be clearly recognized.

次いで、この実施例8のホログラム付きカードC2に埋め込まれたホログラムシートAの陽極端子及び陰極端子に、薄型3V系フィルム電池(IC駆動用電池IC2)からの電圧を供給して、「電圧を印加した状態6」としたところ、(図6の中には表示していない「スイッチ」〈表示切替用スイッチ:ON/OFFスイッチIC3〉と同様のもの。〉による操作である。この「スイッチ」は、その存在が秘匿されていることが望ましい。)、実施例1と同様の「緑色の透過型体積ホログラム再生像7」を視認することができた。(ホログラム付きカードC2上に埋め込まれている「ストリップ」の観察状態は、図4参照。ここで、実施例8の「ストリップ」は、「長方形」であるが、図4では、楕円形の例示となっている。)
また、このホログラム付きカードC2から、ホログラムシートAのみを剥がして取り出そうとしたが、ホログラムシートAの断面を捉えることができず、また、そのような行為が上記したリード端子の断線を引き起こすものと想定され、このホログラム付きカードC2の偽造や変造は非常に困難と思われたこと以外については、実施例1と同様の良好な結果を得た。(図示せず。)
(比較例1)
実施例1において、反射型体積ホログラムを記録した「体積ホログラム形成層」としたこと、及び、陰極層2.0μm、発光層5.0μm、絶縁層5.0μm及びITO薄膜3.0μmの4層構成(全ての層の厚さを、2.0μm以上とした。)からなる、無機エレクトロルミネッセンス素子からなるシート状薄膜EL層としたこと以外は、実施例1と同様に比較例1のホログラムシートを形成し、比較例とした。
Next, the voltage from the thin 3V film battery (IC driving battery IC2) is supplied to the anode terminal and the cathode terminal of the hologram sheet A embedded in the hologram-equipped card C2 of Example 8, and the “apply voltage” is applied. 6 ”(the“ switch ”that is not displayed in FIG. 6 is the same as the“ display switch: ON / OFF switch IC3> ”). It is desirable that its presence be concealed.) The same “green transmission volume hologram reproduction image 7” as in Example 1 could be visually recognized. (See FIG. 4 for the observation state of the “strip” embedded on the card C2 with hologram. Here, the “strip” in Example 8 is “rectangular”, but in FIG. It has become.)
Also, from this card with hologram C2, only the hologram sheet A is peeled off and taken out, but the section of the hologram sheet A cannot be captured, and such an action causes the disconnection of the lead terminal described above. The same good results as in Example 1 were obtained except that it was assumed that forgery or alteration of the card C2 with holograms was very difficult. (Not shown)
(Comparative Example 1)
In Example 1, a “volume hologram forming layer” in which a reflection type volume hologram was recorded, and four layers of a cathode layer 2.0 μm, a light emitting layer 5.0 μm, an insulating layer 5.0 μm, and an ITO thin film 3.0 μm The hologram sheet of Comparative Example 1 is the same as Example 1 except that it is a sheet-like thin film EL layer made of an inorganic electroluminescence element having a configuration (the thickness of all layers is 2.0 μm or more). Was used as a comparative example.

実施例1と同様に観察したところ、通常の室内蛍光灯(照明光4)で、目視にて、照明光4の照明によるホログラム再生像5が明確に視認できてしまい、且つ、電圧印加後(電圧を印加した状態6)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」が浮かんでいるのみであって、それを「絵画モチーフ」の、緑色の透過型体積ホログラム再生像7として明確には判定するには至らなかった。   When observed in the same manner as in Example 1, the hologram reproduction image 5 by illumination of the illumination light 4 can be clearly seen visually with a normal indoor fluorescent lamp (illumination light 4), and after voltage application ( In the state 6) where the voltage is applied, the entire sheet is colored green and only a slightly blurred “light image” is floating in the “green” background. ”Was not clearly determined as a green transmission type volume hologram reproduction image 7.

このことより、この比較例1のホログラムシートが真正なものでないと判断できた。   From this, it was determined that the hologram sheet of Comparative Example 1 was not authentic.

A ホログラムシート
1 透明基材
2 体積ホログラム形成層
3 シート状薄膜EL層
VHF 体積ホログラムフィルター層
4 照明光
5 照明光4によるホログラム再生像
6 電圧を印加した状態
7 緑色の透過型体積ホログラム再生像
C0、IC0 カード基材
C1、C2 ホログラム付きカード
IC1 セキュアマイコン
IC2 IC駆動用電池
IC3 ON/OFFスイッチ
IC4 表示パネル制御部
IC5 表示パネル
IC6 補助電池
A hologram sheet 1 transparent substrate 2 volume hologram forming layer 3 sheet-like thin film EL layer VHF volume hologram filter layer 4 illumination light 5 hologram reproduction image by illumination light 4 voltage applied state 7 green transmission type volume hologram reproduction image C0 IC0 Card substrate C1, C2 Hologram card IC1 Secure microcomputer IC2 IC drive battery IC3 ON / OFF switch IC4 Display panel control unit IC5 Display panel IC6 Auxiliary battery

Claims (5)

シート基材の一方の面に、シート状薄膜光源層、体積ホログラム形成層がこの順序で設けられているホログラムシートであって、シート状薄膜光源層が、所定の波長の光を発し、且つ、前記体積ホログラム形成層に、前記所定の波長の光を照明光とする透過型体積ホログラムが記録されていることを特徴とするホログラムシート。
A hologram sheet in which a sheet-like thin film light source layer and a volume hologram forming layer are provided in this order on one surface of the sheet substrate, the sheet-like thin film light source layer emits light of a predetermined wavelength, and A hologram sheet, wherein a transmission type volume hologram using light of the predetermined wavelength as illumination light is recorded on the volume hologram forming layer.
請求項1に記載のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層と、前記体積ホログラム形成層との間に、体積ホログラムフィルター層が設けられ、且つ、前記体積ホログラムフィルター層が、前記シート状薄膜光源層が発する、前記所定の波長の光に対して、波長選択性及び角度選択性を有する光学フィルターとして機能することを特徴とするホログラムシート。
2. The hologram sheet according to claim 1, wherein a volume hologram filter layer is provided between the sheet-like thin film light source layer and the volume hologram forming layer, and the volume hologram filter layer comprises the sheet-like thin film light source. A hologram sheet which functions as an optical filter having wavelength selectivity and angle selectivity with respect to light of the predetermined wavelength emitted from a layer.
請求項1、または、請求項2に記載のホログラムシートにおいて、前記シート状薄膜光源層の厚さは、0.01μm〜2.0μmであることを特徴とするホログラムシート。
3. The hologram sheet according to claim 1, wherein the sheet-like thin film light source layer has a thickness of 0.01 μm to 2.0 μm.
カード基材に、請求項1〜3の何れかに記載のホログラムシートが埋め込まれ、前記ホログラムシートの露出面が、前記カード基材の表面と面一、または、前記カード基材の表面から凹んだ位置にあることを特徴とするホログラム付きカード。
The hologram sheet according to any one of claims 1 to 3 is embedded in a card substrate, and an exposed surface of the hologram sheet is flush with the surface of the card substrate or recessed from the surface of the card substrate. A card with a hologram, characterized by being in an open position.
請求項4に記載のホログラム付きカードにおいて、前記カード基材が、IC駆動用電池を内臓している電池内臓型ICカード基材であり、且つ、前記IC駆動用電池が、前記ホログラムシートの発光用電源をも兼ねていることを特徴とするホログラム付きカード。   5. The card with a hologram according to claim 4, wherein the card base is a battery built-in type IC card base containing an IC driving battery, and the IC driving battery emits light from the hologram sheet. A card with hologram, which also serves as a power source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111903186A (en) * 2018-03-29 2020-11-06 索尼公司 Display device and electronic device

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