JPH10133611A - 多色ホログラム記録体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再現性よく中間色を表現することが可能で、
かつ、異なる色のホログラム原版相互の位置合わせ精度
が緩和された多色ホログラム表示体。 【解決手段】 ２つの異なる波長、例えば赤色と緑色の
光を回折する体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳
してなる多色ホログラム表示体であり、その中の２つの
ホログラムが多重記録あるいは重畳されてなる網点７部
分と網点間に記録されたその２つの中の何れか一方のホ
ログラムの背景８部分とからなる中間色パターン領域を
含む多色ホログラム表示体。体積型ホログラムの一部の
領域をカラーチューニングして記録された色と異なる色
を再現できるようにすることもできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色ホログラム記
録体に関し、特に、２ないし３波長で記録された体積型
ホログラムを用いて記録波長の数より多い数の色の表示
等が可能な多色ホログラム記録体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青
色）３色の体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳し
て加法混色により多色ホログラム表示体を構成すること
が知られている。また、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素あるいは網点を
並列させてその面積比による加法混色により多色ホログ
ラム表示体を構成することも知られている。

【０００３】また、本出願人は、特開平６−３３２３５
５号において、膨潤フィルムを用いて一様な干渉縞が記
録された体積ホログラムから位置に応じて再生色の異な
るカラーパターンを得る方法を提案した。その原理は、
フォトポリマーと同様に、バインダーポリマー中にモノ
マー又はオリゴマー、光開始剤等を混合してなる膨潤フ
ィルムを用意し、フォトポリマー等の干渉縞記録済みの
感光材料にこの膨潤フィルムを密着する前、又は、密着
後に、所定の光量をこの膨潤フィルムに照射して、上記
膨潤フィルムに含まれるモノマー又はオリゴマーを所定
割合を重合させて不活性にして残りの活性のモノマー又
はオリゴマーの量を調節し、その調節した量を干渉縞記
録済みの感光材料中に拡散させて膨潤させることによ
り、干渉縞間の距離を任意の所定量正確に調節して、再
生波長を所定のものに調節することにある。このような
方法による膨潤後、干渉縞記録済み感光材料に光照射又
は加熱することにより、拡散したモノマー又はオリゴマ
ーを干渉縞内に定着できるため、再生色の保存安定性が
優れたホログラムが得られる。しかも、照射する光に空
間分布を持たせることにより、ホログラム上にカラーパ
ターンを形成することができる。

【０００４】この方法を、図面を参照しながらもう少し
詳しく説明する。図１６は、膨潤フィルムを感光材料に
密着した後に光照射して膨潤フィルムに含まれる膨潤剤
（モノマー、オリゴマー）を不活性にする場合、図１７
は、膨潤フィルムを感光材料に密着する前に光照射して
膨潤フィルムに含まれる膨潤剤を不活性にする場合の原
理を説明するための図であり、図１６の場合、同図
（ａ）において、フォトポリマー等の感光材料１０１の
両面から物体光１０２と参照光１０３を当ててその中に
干渉縞を記録すると、同図（ｂ）に示すような体積型の
ホログラム１０４が得られる。次に、同図（ｃ）に示す
ように、バインダーポリマー中にモノマー又はオリゴマ
ー、光開始剤等を混合してなる膨潤フィルム１０５を密
着し、膨潤フィルム１０５中の浸透性モノマー又はオリ
ゴマーの拡散度を上げるために加熱する前又は同時に、
同図（ｄ１）〜（ｄ３）に示すように、ホログラム１０
４又は膨潤フィルム１０５側から光照射１０６を行う。
この光照射１０６により、膨潤フィルム１０５中の活性
な浸透性モノマー又はオリゴマーの一部又は全部は光照
射１０６の量に応じた割合だけ重合して不活性になり、
浸透性（拡散性）がなくなる。したがって、光照射１０
６の量が多い図（ｄ１）の場合には、膨潤フィルム１０
５中の活性な浸透性モノマー又はオリゴマーはほとんど
なくなり、次に加熱してもホログラム１０４中にはほと
んど浸透しない。そのため、例えば、同図（ａ）におい
て青色の波長で体積型ホログラム１０４を記録したとす
ると、同図（ｄ１）の膨潤工程を経たホログラム１０４
はほとんど膨潤せず、青色の光を回折して再生する。こ
れに対し、光照射１０６の量が中程度の図（ｄ２）の場
合には、膨潤フィルム１０５中の活性な浸透性モノマー
又はオリゴマーの半分程度が不活性になり、次に加熱す
ると、残りの半分程度の浸透性モノマー又はオリゴマー
がホログラム１０４中に浸透し、中程度の膨潤をする。
そのため、同図（ｄ２）の膨潤工程を経たホログラム１
０４は、青色の波長より長い緑色の光を回折して再生す
る。さらに、光照射１０６をしない図（ｄ３）の場合に
は、膨潤フィルム１０５中の活性な浸透性モノマー又は
オリゴマーはそのまま残り、次に加熱すると、ほとんど
の浸透性モノマー又はオリゴマーがホログラム１０４中
に浸透し、最大限の膨潤をする。そのため、同図（ｄ
３）の膨潤工程を経たホログラム１０４は、緑色の波長
より長い赤色の光を回折して再生する。このように、ホ
ログラム１０４に密着した膨潤フィルム１０５に照射す
る光１０６の量を調節することにより、再生色を赤から
青の間の任意に制御できる。

【０００５】また、図１７の場合は、同図（ａ）及び
（ｂ）において、図１６（ａ）及び（ｂ）と同様にし
て、体積型ホログラム１０４が得られる。一方、同図
（ｃ１）〜（ｃ３）に示すように、バインダーポリマー
中にモノマー又はオリゴマー、光開始剤等を混合してな
る膨潤フィルム１０５を用意し、これに所定量の光照射
１０６を行うと、光照射１０６の量に応じた割合だけそ
の中の活性な浸透性モノマー又はオリゴマーの一部又は
全部が不活性になり、浸透性（拡散性）がなくなる。そ
の光照射１０６済みの膨潤フィルム１０５を、同図（ｄ
１）〜（ｄ３）に示すように、ホログラム１０４に密着
し、図１６の場合と同様に加熱すると、光照射１０６の
量に応じてホログラム１０４の膨潤度が変わるため、膨
潤フィルム１０５に照射する光１０６の量を調節するこ
とにより、同様に再生色を赤から青の間の任意に制御で
きる。

【０００６】なお、膨潤フィルム１０５は、バインダー
ポリマー中にモノマー又はオリゴマー、光開始剤等を混
合してなるものであり、ホログラム記録用のフォトポリ
マーと同様のものである。したがって、特別に作製しな
くとも、ホログラム記録用のフォトポリマーを膨潤フィ
ルム１０５として用いることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｒ、
Ｇ、Ｂ３色の体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳
して中間色を発色させる方法は、各色のホログラムの記
録強度を調節しなければならず、多色ホログラム表示体
をこの方法で実際に大量に再現性よく安定して作成する
にはこの点が問題となっていた。

【０００８】これに対し、Ｒ、Ｇ、Ｂ画素あるいは網点
を並列させてその面積比により中間色を発色させる方法
は、網点の面積を調節するだけの簡単な方法であるが、
Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の網点をその寸法レベル以下の精度で位
置合わせしなければならず、この点が実際に大量に再現
性よく安定して多色ホログラム表示体を作成するための
難点となっていた。

【０００９】また、上記した本出願人の提案によるカラ
ーパターンの作製方法は、干渉縞記録済みの感光材料に
密着する前あるいは後の膨潤フィルムに照射する光の量
を調節して、膨潤フィルムに含まれる活性のモノマー又
はオリゴマーの量を調節することにより、干渉縞の膨潤
割合（干渉縞間の距離）を調節して、再生波長を所定の
ものに調節する方法であった。すなわち、照射光量によ
り再生色を調節するものであった。以下、本明細書にお
いては、このように体積型ホログラムの再生波長の調節
方法を「カラーチューニング」と呼び、その差異に用い
る膨潤フィルムを「カラーチューニングフィルム」と呼
ぶ。

【００１０】しかしながら、所定の色を発色させるため
に光量を正確に調節することは必ずしも容易ではなく、
また、再生色の再現性が安定しない問題も起こり得る。

【００１１】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、再現性よく中間
色を表現することが可能で、かつ、異なる色のホログラ
ム原版相互の位置合わせ精度が緩和された多色ホログラ
ム表示体等の多色ホログラム記録体を提供することであ
る。

【００１２】本発明のもう１つの目的は、２波長で記録
された体積型ホログラムとカラーチューニングを組み合
わせてＲ、Ｇ、Ｂ等の３色以上の色、あるいは中間色が
表示可能な多色ホログラム記録体、あるいは、全面を見
たとき略白色に見える多色ホログラム記録体を提供する
ことである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の多色ホログラム記録体は、少なくとも２つの異なる
波長の光を回折する体積型ホログラムを多重記録あるい
は重畳してなる多色ホログラム記録体において、その中
の２つのホログラムが多重記録あるいは重畳されてなる
網点部分と網点間に記録されたその２つの中の何れか一
方のホログラムの背景部分とからなる中間色パターン領
域を含むことを特徴とするものである。

【００１４】本発明のもう１つの多色ホログラム記録体
は、少なくとも２つの異なる波長の光を回折する体積型
ホログラムを多重記録あるいは重畳してなる多色ホログ
ラム記録体において、その中の１つのホログラムが全面
に記録されてなる領域中の微小な網点部分に別のホログ
ラムが多重記録あるいは重畳されてなる中間色パターン
領域を含むことを特徴とするものである。

【００１５】これらにおいて、この中間色パターン領域
以外に、それぞれのホログラムが独立に記録された原色
パターン領域と、異なる２つ以上のホログラムが全面に
多重記録あるいは重畳されてなる別の中間色パターン領
域とを含むことが望ましい。

【００１６】また、上記の網点部分の面積比が異なる領
域を含んでいてもよい。なお、以上の各ホログラムは、
例えば反射散乱型ホログラムとすることができる。

【００１７】本発明の別の多色ホログラム記録体は、少
なくとも２つの異なる波長の光を回折する体積型ホログ
ラムを多重記録してなる多色ホログラム記録体におい
て、表面から外部に拡散可能な浸透性モノマー又はオリ
ゴマーを含み、その浸透性モノマー又はオリゴマーが所
定の失効パターンに従って不活性にされたカラーチュー
ニングフィルムから拡散された前記浸透性モノマー又は
オリゴマーにより、前記体積型ホログラムの前記失効パ
ターンの外に相当する部分が膨潤されて前記失効パター
ンに相当する部分とは異なる波長の光を回折するように
構成されていることを特徴とするものである。

【００１８】この場合、多重記録された体積型ホログラ
ムが有効領域全面に記録されおり、失効パターンが網点
からなるものとすることができる。そして、それは、液
晶表示装置用のホログラム反射散乱板に用いることもで
きる。また、網点部分の面積比が異なる領域を含むよう
にすることもできる。

【００１９】さらに、多重記録された体積型ホログラム
それぞれが別々のパターン領域に記録されているように
することもできる。その場合に、カラーチューニングフ
ィルムにより膨潤された領域と膨潤されていない領域と
が、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３色を再現可
能な網点を構成するようにすることができる。そして、
網点の面積比が異なる領域を含むものとすることができ
る。なお、カラーチューニングフィルムを用いる場合に
は、カラーチューニングフィルムを一体に設けておくよ
うにしてもよい。

【００２０】本発明の多色ホログラム記録体において
は、網点面積比による中間色パターン領域が、全面に記
録された背景の色のホログラム中に別の色のホログラム
の網点部分が重畳してなるものであるので、異なる色の
ホログラム原版相互の位置合わせ精度が、網点同士の位
置合わせを必要とする場合に比較して大幅に緩和され
る。また、中間色は、ホログラムの記録強度でなく、網
点面積比によるため、再現性よく安定して発色させるこ
とができ、大量に再現性よく安定して多色ホログラム表
示体等を作成することができる。

【００２１】本発明の別の多色ホログラム記録体におい
ては、カラーチューニングフィルムを用いて多重記録さ
れた体積型ホログラムの一部の領域をカラーチューニン
グするだけで、記録された色と異なる色を再現でき、記
録された色とそのカラーチューニングされた色との加法
混色により任意のカラーパターンが大量に再現性よく作
成することができる。また、全面が略白色のホログラム
反射散乱板を簡単に得ることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の多色ホログラム記
録体の実施例について説明する。まず、第１の多色ホロ
グラム記録体の実施例について説明する。図１に示すよ
うに、無色透明な背景中に、赤色の花びら領域１、黄緑
色の花びら領域２、黄色の花びら領域３、橙色の花びら
領域４からなる花パターンと、緑色の茎領域５とからな
るパターンを表示するホログラム表示体１０を、赤色回
折体積型ホログラムと緑色回折体積型ホログラムとから
作成することを考える。

【００２３】そのためには、２枚のフォトポリマー等か
らなる体積型ホログラム用記録感材１１、１２を用意
し、図４（ａ）に示すように、一方の記録感材１１に図
２に示すような赤色用マスクパターン２１を重ね合わ
せ、マスクパターン２１側から記録感材１１を感光させ
る紫外線６を照射する。ここで、マスクパターン２１
は、ホログラム表示体１０の赤色の花びら領域１、黄色
の花びら領域３、橙色の花びら領域４にそれぞれ対応し
たパターン領域４１、４３、４４が紫外線６に対して不
透明になっており、ホログラム表示体１０の黄緑色の花
びら領域２に対応したパターン領域４２は、５０パーセ
ントの網点領域になっていてその網点部分が紫外線６に
対して不透明になっている。したがって、記録感材１１
のパターン領域４１、４３、４４に対応する部分は全面
が紫外線６に感光せず感光性を有したままであり、パタ
ーン領域４２に対応する部分は面積の和で５０パーセン
トを占める網点部に対応する部分が感光性を有したまま
であり、パターン領域４１〜４４外に対応する部分、及
び、パターン領域４２の面積の残りの５０パーセントを
占める網点以外の部分に対応する部分は紫外線６に感光
して失効している。

【００２４】また、他方の記録感材１２に図３に示すよ
うな緑色用マスクパターン２２を重ね合わせ、図４
（ｂ）に示すように、マスクパターン２２側から記録感
材１２を感光させる紫外線６を照射する。ここで、マス
クパターン２２は、ホログラム表示体１０の黄緑色の花
びら領域２、黄色の花びら領域３、緑色の茎領域５にそ
れぞれ対応したパターン領域５２、５３、５５が紫外線
６に対して不透明になっており、ホログラム表示体１０
の橙色の花びら領域４に対応したパターン領域５４は、
５０パーセントの網点領域になっていてその網点部分が
紫外線６に対して不透明になっている。したがって、記
録感材１２のパターン領域５２、５３、５５に対応する
部分は全面が紫外線６に感光せず感光性を有したままで
あり、パターン領域５４に対応する部分は面積の和で５
０パーセントを占める網点部に対応する部分が感光性を
有したままであり、パターン領域５２〜５５外に対応す
る部分、及び、パターン領域５４の面積の残りの５０パ
ーセントを占める網点以外の部分に対応する部分は紫外
線６に感光して失効している。

【００２５】次に、このように赤色用マスクパターン２
１及び緑色用マスクパターン２２を介して一部の領域を
失効させた記録感材１１、１２の未失効領域（感光領
域）に、それぞれ赤色の波長の光（例えば、波長６４７
ｎｍ）、緑色の波長の光（例えば、波長５３２ｎｍ）を
反射散乱回折する赤色回折体積型ホログラムと緑色回折
体積型ホログラムを記録する。そのためには、図５
（ａ）、（ｂ）に示すように、上記のように一部の領域
を失効させた記録感材１１、１２の裏面側に所定距離ｄ
だけ離して反射散乱板２３を配置し、それぞれ記録感材
１１、１２側から所定の入射角で赤色の波長の光２４、
緑色の波長の光２６を入射させ、記録感材１１、１２を
透過し、反射散乱板２３で反射散乱された光２５、２７
と入射光２４、２６とを感光領域中で干渉させて、赤色
の波長の光を反射散乱回折する赤色回折体積型ホログラ
ム、緑色の波長の光を反射散乱回折する緑色回折体積型
ホログラムを記録する。ここで、距離ｄは記録される体
積型ホログラムの所望の反射散乱特性に依存して設定さ
れる。もちろん、ｄ≒０の密着であってもよい。

【００２６】そして、このように未失効領域に赤色回折
体積型ホログラム、緑色回折体積型ホログラムを記録し
たフィルム１１’、１２’を位置合わせして重ね合わせ
ると、図１のようなホログラム表示体１０になるが、こ
の上に、図６に示すように別の体積型ホログラム用記録
感材２８を重ね合わせ、記録感材２８側から赤色の波長
の光（例えば、波長６４７ｎｍ）と緑色の波長の光（例
えば、波長５３２ｎｍ）を含む照明光２９を入射させる
と、その入射光２９と、フィルム１１’のホログラム領
域から回折された光３０（赤色の波長の光）とフィルム
１２’のホログラム領域から回折された光３１（緑色の
波長の光）とが記録感材２８中で干渉して多重記録さ
れ、図１のホログラム表示体１０となる。

【００２７】このホログラム表示体１０の領域１〜５の
様子をそれぞれ図７（ａ）〜（ｅ）に示すが、分かりや
すい領域から順に、領域１には、図７（ａ）に示すよう
に、赤色反射散乱性のホログラム（図中では、左下がり
のハッチが付してある。）のみが記録され、白色照明光
の下では赤色に見える。領域５には、図７（ｅ）に示す
ように、緑色反射散乱性のホログラム（図中では、右下
がりのハッチが付してある。）のみが記録され、白色照
明光の下では緑色に見える。領域３には、図７（ｃ）に
示すように、赤色反射散乱性のホログラムと緑色反射散
乱性のホログラムが重畳して記録されており、両方の波
長（例えば、波長６４７ｎｍと５３２ｎｍ）（図８参
照）が回折され、加法混色により黄色に見える。

【００２８】領域２には、図７（ｂ）に示すように、面
積比で５０％の微小な網点７が背景８中に存在し、その
網点７の部分は、領域３と同様に、赤色反射散乱性のホ
ログラムと緑色反射散乱性のホログラムが重畳して記録
されており、黄色であり、背景８部分には、緑色反射散
乱性のホログラムのみが記録され、緑色である。したが
って、この網点７が背景８中に存在し、その網点７の黄
色と背景８の緑色の５０：５０の比率の加法混色によ
り、図８に示すように、黄緑色に見える。

【００２９】そして、領域４には、図７（ｄ）に示すよ
うに、面積比で５０％の微小な網点７が背景８中に存在
し、その網点７の部分は、領域３と同様に、赤色反射散
乱性のホログラムと緑色反射散乱性のホログラムが重畳
して記録されており、黄色であり、背景８部分には、こ
の場合は、赤色反射散乱性のホログラムのみが記録さ
れ、赤色である。したがって、この網点７が背景８中に
存在し、その網点７の黄色と背景８の赤色の５０：５０
の比率の加法混色により、図８に示すように、橙色に見
える。

【００３０】以上は、領域２、４について、５０パーセ
ントの網点領域としたが、網点の面積比は任意に設定可
能であり、したがって、中間色も緑色と黄色、黄色と赤
色の間の任意のものに発色させることができる。

【００３１】ところで、以上は、ホログラム表示体１０
を赤色回折体積型ホログラムと緑色回折体積型ホログラ
ムの２色のホログラムの多重記録体あるいは積層体から
構成するものとしたが、これらにもう１色青色回折体積
型ホログラムを加え、３色のホログラムの多重記録体あ
るいは積層体から構成することもできる。その場合の作
成方法は、以上の作成工程において、もう１色分のマス
クパターン、記録感材、記録波長を追加するだけで簡単
に拡張できるので、詳細な説明は省く。

【００３２】次に、２波長で記録された体積型ホログラ
ムとカラーチューニングを組み合わせた本発明の別の多
色ホログラム記録体とその作製方法を説明する。

【００３３】まず、その１つは、図９に示すように、２
枚のフォトポリマー等からなる体積型ホログラム用記録
感材６１、６２を用意し、同図（ａ）に示すように、一
方の記録感材６１の裏面側に所定距離ｄだけ離して反射
散乱板２３を配置し、記録感材６１側から入射角θ₁ で
青色領域の波長λ_B の光６５を有効領域全面に入射さ
せ、記録感材６１を透過し、反射散乱板２３で反射散乱
された光６６と入射光６５とを感光領域中で干渉させ
て、有効領域全面から一様に青色の波長の光を反射散乱
回折する青色回折体積型ホログラム６１’を記録する。
同様に、同図（ｂ）に示すように、記録感材６２の裏面
側に所定距離ｄだけ離して反射散乱板２３を配置し、記
録感材６２側から同じ入射角θ₁ で緑色領域の波長λ_G
の光６７を有効領域全面に入射させ、記録感材６２を透
過し、反射散乱板２３で反射散乱された光６８と入射光
６７とを感光領域中で干渉させて、有効領域全面から一
様に緑色の波長の光を反射散乱回折する緑色回折体積型
ホログラム６２’を記録する。ここで、距離ｄは記録さ
れる体積型ホログラムの所望の反射散乱特性に依存して
設定される。もちろん、ｄ≒０の密着であってもよい。

【００３４】その後、図９（ｃ）に示すように、上記青
色回折体積型ホログラム６１’と緑色回折体積型ホログ
ラム６２’を重ね合わせ、その積層体上に別の体積型ホ
ログラム用記録感材６３を密着するか若干間隔をおいて
重ね合わせ、記録感材６３側からλ_B とλ_G の波長を含
む一様な複製用照明光６９を入射角θ₁ で入射させる
と、その照明光６９と、体積型ホログラム６１’で回折
された波長λ_B の光と体積型ホログラム６２’で回折さ
れた波長λ_G の光とからなる反射散乱回折光７０とが記
録感材６３中で干渉して、有効領域全面から一様に青色
の波長の光を反射散乱回折する青色回折体積型ホログラ
ムと緑色の波長の光を反射散乱回折する緑色回折体積型
ホログラムとが多重記録されたホログラム６３’が複製
される。なお、このような複製によらずに、１枚の記録
感材６３上に図９（ａ）と（ｂ）のような露光を順次あ
るいは同時に行うことによって、有効領域全面から一様
に青色の波長の光を反射散乱回折する青色回折体積型ホ
ログラムと緑色の波長の光を反射散乱回折する緑色回折
体積型ホログラムとが多重記録されたホログラム６３’
を作製してもよい。

【００３５】次いで、図１０（ａ）に示すように、この
ようにして作製したホログラム６３’上に、図１６及び
図１７を用いて説明した、フォトポリマーと同様にバイ
ンダーポリマー中にモノマー又はオリゴマー、光開始剤
等を混合してなる膨潤フィルム（以下、カラーチューニ
ングフィルムと呼ぶ。）７１を重ね合わせ、その上に網
点等の透明開口からなる繰り返しパターンが設けられた
マスク７２を載置して、マスク７２を介してカラーチュ
ーニングフィルム７１中の活性な浸透性モノマー又はオ
リゴマーの略全部を重合させて不活性にさせるのに十分
な量の紫外線等の光７３を照射することにより、マスク
７２の透明開口部に相当するカラーチューニングフィル
ム７１の部分を略失効させる。このような照射の後、カ
ラーチューニングフィルム７１中の活性な浸透性モノマ
ー又はオリゴマーをホログラム６３’中に拡散させるの
に十分な温度と時間加熱処理すると、図１０（ｂ）に示
す光７３が当たらなかった位置に対応するホログラム６
３’の部分ｂ中においては、青色回折体積型ホログラム
の干渉縞間の距離は膨潤して緑色の波長の光を反射回折
する緑色回折体積型ホログラムになり、同じ部分ｂ中の
緑色回折体積型ホログラムの干渉縞間の距離も同様に膨
潤して赤色の波長の光を反射回折する赤色回折体積型ホ
ログラムになる。これに対して、光７３が当たってカラ
ーチューニングフィルム７１の部分が略失効された位置
に対応するホログラム６３’の部分ａ中においては、青
色回折体積型ホログラム、緑色回折体積型ホログラム共
略そのままであり変化がほとんどない。

【００３６】したがって、図１０（ｃ）に示すように、
上記のようなカラーチューニングを施したホログラム６
３’に、青色領域の波長λ_B 、緑色領域の波長λ_G ，λ
_G ’、赤色領域の波長λ_R の光を含む照明光７４をホロ
グラム記録のときの入射角θ₁ で照射すると、ホログラ
ム６３’の部分ａからはλ_B とλ_G の波長の光７５が反
射散乱回折され、ホログラム６３’の部分ｂからは
λ_G ’とλ_R の波長の光７５’が反射散乱回折される。
光７５はシアンに、光７５’はイエローに見える。

【００３７】図１１（ａ）、（ｂ）は、図１０（ｃ）の
ホログラム６３’の部分ａとｂの体積型ホログラムの回
折効率分布の具体例を示す曲線である。ただし、それぞ
れの縦軸は、回折効率を直接示すものではなく、回折効
率と相補的な関係にある０次光透過率を示している。こ
の具体例においては、記録感材６３のフォトポリマーと
してＯｍｎｉｄｅｘ７０６（デュポン社製）を用い、カ
ラーチューニングフィルム７１としてＣＴＦ７５（デュ
ポン社製）を用いた。活性な浸透性モノマー等の拡散の
ための加熱処理は、１２０℃で２時間行った。図１１の
具体例から、カラーチューニングが行われなかった部分
ａからは、青色領域の波長λ_B と緑色領域の波長λ_G の
光が反射散乱回折され（図（ａ））、そのホログラムが
カラーチューニングされた部分ｂからは、緑色領域の波
長λ_G ’と赤色領域の波長λ_R の光が反射散乱回折され
ることがよく分かる。

【００３８】部分ａとｂが微細であれば、ホログラム６
３’全体はシアンとイエローの加法混色の色に見える
が、マスク７２の透明部の面積（部分ａの面積に相当）
と不透明部の面積（部分ｂの面積に相当）の割合の調
整、マスク７２の網点等の透明部の透過率あるいは光７
３の照射光量、Ｂ（ブルー）とＧ（グリーン）のレーザ
ー光の強度比、さらには加熱処理条件の調整により、そ
の混色割合は面積階調あるいは濃度階調により変わるの
で、中間色を再現することができる。また、マスク７２
の位置に応じて上記面積階調あるいは濃度階調が変化す
るようにマスク７２を構成することにより、ホログラム
６３’を多色ホログラム表示体とすることができる。

【００３９】また、同様の調整により、ホログラム６
３’全体がシアンとイエローの加法混色により略白色あ
るいは緑色がかった白色に見えるホログラム反射散乱板
とすることができる。このようなホログラム反射散乱板
は、液晶液晶表示装置の明るい反射散乱板として用いる
ことができる。

【００４０】ここで、このようなホログラム反射散乱板
を用いた液晶液晶表示装置を簡単に説明する。本発明に
基づく白色ホログラム反射散乱板は、特定の方向（図１
０（ｃ）の照明光７４の方向）から入射した光を観察域
と定めた方向にのみ拡散反射させるホログラムである。
本発明のこのような白色ホログラム反射散乱板７６を用
いた液晶表示装置は、図１２に断面を示すように、白色
ホログラム反射散乱板７６を液晶表示素子８０の観察側
とは反対側に配置してなるもので、液晶表示素子８０の
表示側から入射する照明光７７を液晶ディスプレイ装置
の観察域に合致する角度範囲θにのみ拡散光７８として
拡散反射させ、明所で自発光型のバックライトを使用す
ることなしに表示が可能なものである。ここで、液晶表
示素子８０は、例えば、２枚のガラス基板８１、８２の
間に挟持されたツイストネマチック等の液晶層８５から
なり、一方のガラス基板８２内表面には一様な透明対向
電極８４が設けられ、他方のガラス基板８１内表面には
画素毎に独立に透明表示電極８３と不図示のブラック・
マトリックスが設けられている。なお、カラー表示装置
の場合は、他方のガラス基板８１内表面には液晶セル
Ｒ、Ｇ、Ｂ毎に独立に透明表示電極８３とカラーフィル
ター、ブラック・マトリックスが設けられている。ま
た、電極８３、８４の液晶層８５側には不図示の配向層
も設けられており、さらに、観察側ガラス基板８１外表
面には偏光板８６が、観察側とは反対側のガラス基板８
２外表面には偏光板８７がそれぞれ貼り付けられてお
り、例えばそれらの透過軸は相互に直交するように配置
されている。このような液晶表示素子８０の透明表示電
極と透明対向電極間に印加する電圧を制御してその透過
状態を変化させることにより、数字、文字、記号、絵柄
等が選択的に表示が可能となる。

【００４１】図９の場合は、記録感材６１と６２のそれ
ぞれ有効領域全面に青色回折体積型ホログラムと緑色回
折体積型ホログラムを記録するものであっが、図９
（ａ）、（ｂ）の段階で所望のパターン領域にのみ体積
型ホログラムを記録することを考える。２枚の体積型ホ
ログラム用記録感材９１、９２を用意し、図４と同様の
方法で、青色回折体積型ホログラムを記録する記録感材
９１には、青色用マスクパターンを重ね合わせ、そのマ
スクパターン側から記録感材９１を感光させる紫外線を
照射して、図１３（ａ）に示すように、記録感材９１の
パターン領域９４を感光させて失効させる。また、緑色
回折体積型ホログラムを記録する記録感材９２には、緑
色用マスクパターンを重ね合わせ、そのマスクパターン
側から記録感材９２を感光させる紫外線を照射して、図
１３（ｂ）に示すように、記録感材９２のパターン領域
９５を感光させて失効させる。

【００４２】その後、図１３（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、各記録感材９１、９２の未失効領域に、図９
（ａ）、（ｂ）と同様にして、それぞれ未失効領域のみ
から青色の波長の光を反射散乱回折する青色回折体積型
ホログラム９１’、未失効領域のみから緑色の波長の光
を反射散乱回折する緑色回折体積型ホログラム９２’を
記録する。その後、図１３（ｃ）に示すように、図９
（ｃ）と同様にして、青色回折体積型ホログラム９１’
と緑色回折体積型ホログラム９２’を重ね合わせ、その
積層体上に別の体積型ホログラム用記録感材９３を密着
するか若干間隔をおいて重ね合わせ、記録感材９３側か
らλ_B とλ_G の波長を含む一様な複製用照明光６９を入
射角θ₁ で入射させると、その照明光６９と、体積型ホ
ログラム９１’で回折された波長λ_B の光と体積型ホロ
グラム９２’で回折された波長λ_G の光とからなる反射
散乱回折光７０とが記録感材９３中で干渉して、それぞ
れ別々にパターニングされた領域から青色の波長の光を
反射散乱回折する青色回折体積型ホログラムと緑色の波
長の光を反射散乱回折する緑色回折体積型ホログラムと
が多重記録されたホログラム９３’が複製される。な
お、このような複製によらずに、１枚の記録感材９３上
に図１３（ａ）と（ｂ）のような露光を順次あるいは同
時に行うことによって、それぞれ別々にパターニングさ
れた領域から青色の波長の光を反射散乱回折する青色回
折体積型ホログラムと緑色の波長の光を反射散乱回折す
る緑色回折体積型ホログラムとが多重記録されたホログ
ラム９３’を作製してもよい。

【００４３】このように複製あるいは多重記録されたホ
ログラム９３’は、図１４（ａ）、図１５〔ａ）に例示
するように、青色回折体積型ホログラム領域Ｇと緑色回
折体積型ホログラム領域Ｂとが交互に並列したもの、あ
るいは、図示しないが、青色回折体積型ホログラム領域
Ｇと緑色回折体積型ホログラム領域Ｂと一部で重なり、
また、場合によっては青色回折体積型ホログラム領域
Ｂ、緑色回折体積型ホログラム領域Ｇ共に記録されてい
ない領域が存在するものとなる。図１４（ａ）、図１５
（ａ）は共に、相互に隣接して青色回折体積型ホログラ
ム領域Ｂと緑色回折体積型ホログラム領域Ｇが交互に並
列している場合であるが、図１４（ａ）の場合は領域Ｇ
が領域Ｂの２倍の幅があり、図１５（ａ）の場合は逆に
領域Ｂが領域Ｇの２倍の幅がある例である。このよう
に、青色回折体積型ホログラム領域Ｇと緑色回折体積型
ホログラム領域Ｂとが多重記録されたホログラム９３’
は、図１０（ａ）、（ｂ）と同様にして、所定領域の青
色回折体積型ホログラムあるいは緑色回折体積型ホログ
ラムの一方あるいは双方がカラーチューニングフィルム
７１によりカラーチューニングが施され、青色回折体積
型ホログラムの干渉縞間の距離は膨潤して緑色の波長の
光を反射回折する緑色回折体積型ホログラムになり、緑
色回折体積型ホログラムの干渉縞間の距離は同様に膨潤
して赤色の波長の光を反射回折する赤色回折体積型ホロ
グラムになる。

【００４４】図１４（ｂ）の場合は、カラーチューニン
グフィルム７１の領域ｃは失効されカラーチューニング
を行わず、領域ｄが有効でカラーチューニングを行い、
ホログラム９３’の緑色回折体積型ホログラム領域Ｇの
半分が赤色回折体積型ホログラムＲに変換される。図１
５（ｂ）の場合は、カラーチューニングフィルム７１の
領域ｅは失効されカラーチューニングを行わず、領域ｆ
が有効でカラーチューニングを行い、ホログラム９３’
の青色回折体積型ホログラム領域Ｂの半分が緑色回折体
積型ホログラム領域Ｇに変換され、緑色回折体積型ホロ
グラム領域Ｇが赤色回折体積型ホログラム領域Ｒに変換
される。何れの場合も、大きさが略等しく相互に隣接し
た３つの領域がそれぞれ青色回折体積型ホログラム領域
Ｂ、緑色回折体積型ホログラム領域Ｇ、赤色回折体積型
ホログラム領域Ｒとなるので、各領域が微小な画素にな
り、かつ、画素の面積階調あるいは濃度階調、又は、そ
れらの組み合わせによるＲＧＢの加法混色により任意の
位置で任意の色が表現できるように、記録感材６１、６
２を失効させるときのマスクのパターンと透過率、及
び、カラーチューニングフィルム７１を失効させるとき
のマスクのパターンと透過率を選択することにより、任
意のカラーパターンが表示可能となる。

【００４５】なお、以上のカラーチューニングフィルム
７１で部分的にカラーチューニングしたホログラム６
３’、９３’においては、最終的なホログラム記録体か
らカラーチューニングフィルム７１を剥離してもよい
が、一体のままにしておいてもよい。

【００４６】以上、本発明の多色ホログラム記録体を実
施例に基づいて説明してきたが、この実施例に限定され
ず種々の変形が可能である。なお、本発明におけるホロ
グラムは、反射散乱性の体積型ホログラムに限らず、透
過散乱性の体積型ホログラム、あるいは、立体像等の絵
柄が再現可能な体積型ホログラムであってもよい。ま
た、本発明における網点は、微小な円、矩形等の図形の
集合体だけでなく、微細なストライプの集合体も含むも
のである。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の多色ホログラム表示体によると、網点面積比による中
間色パターン領域が、全面に記録された背景の色のホロ
グラム中に別の色のホログラムの網点部分が重畳してな
るものであるので、異なる色のホログラム原版相互の位
置合わせ精度が、網点同士の位置合わせを必要とする場
合に比較して大幅に緩和される。また、中間色は、ホロ
グラムの記録強度でなく、網点面積比によるため、再現
性よく安定して発色させることができ、大量に再現性よ
く安定して多色ホログラム表示体を作成することができ
る。

【００４８】また、本発明の別の多色ホログラム記録体
によると、カラーチューニングフィルムを用いて多重記
録された体積型ホログラムの一部の領域をカラーチュー
ニングするだけで、記録された色と異なる色を再現で
き、記録された色とそのカラーチューニングされた色と
の加法混色により任意のカラーパターンが大量に再現性
よく作成することができる。また、全面が略白色のホロ
グラム反射散乱板を簡単に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の多色ホログラム表示体の平
面図である。

【図２】図１の多色ホログラム表示体作成工程において
使用する一方のマスクパターンの平面図である。

【図３】図１の多色ホログラム表示体作成工程において
使用する他方のマスクパターンの平面図である。

【図４】図１の多色ホログラム表示体作成工程における
記録感材の一部を失効させる工程を説明するための図で
ある。

【図５】図１の多色ホログラム表示体作成工程において
記録感材にホログラムを記録する工程を説明するための
図である。

【図６】図１の多色ホログラム表示体を原版から複製す
る工程を説明するための図である。

【図７】図１の多色ホログラム表示体の各領域の様子を
示す図である。

【図８】図１の多色ホログラム表示体の中間色の発色原
理を説明するための図である。

【図９】本発明の別の実施例の多色ホログラム記録体の
記録工程の一部を示す図である。

【図１０】本発明の別の実施例の多色ホログラム記録体
の記録工程の残りの部分を示す図である。

【図１１】図９、図１０による多色ホログラム記録体の
回折効率分布の具体例を示す図である。

【図１２】本発明に基づく白色ホログラム反射散乱板を
用いた液晶表示装置の断面図である。

【図１３】図９、図１０の変形例の多色ホログラム記録
体の記録工程の一部を示す図である。

【図１４】図９、図１０の変形例の多色ホログラム記録
体の記録工程の残りの部分を示す図である。

【図１５】図９、図１０の変形例の多色ホログラム記録
体の記録工程の残りの部分の別形態を示す図である。

【図１６】従来のホログラムカラー表示体の作製方法の
１つを説明するための図である。

【図１７】従来のホログラムカラー表示体の作製方法の
別のものを説明するための図である。

【符号の説明】

１…赤色の花びら領域 ２…黄緑色の花びら領域 ３…黄色の花びら領域 ４…橙色の花びら領域 ５…緑色の茎領域 ６…紫外線 ７…網点 ８…背景 １０…ホログラム表示体 １１、１２、２８…体積型ホログラム用記録感材 １１’…赤色回折体積型ホログラムを記録したフィルム １２’…緑色回折体積型ホログラムを記録したフィルム ２１…赤色用マスクパターン ２２…緑色用マスクパターン ２３…反射散乱板 ２４…赤色の波長の光 ２５、２７…反射散乱光 ２６…緑色の波長の光 ２９…赤色の波長の光と緑色の波長の光を含む照明光 ３０、３１…回折光 ４１〜４５…パターン領域 ５１〜５５…パターン領域 ６１、６２、６３…体積型ホログラム用記録感材 ６１’…青色回折体積型ホログラム ６２’…緑色回折体積型ホログラム ６３’…多重記録ホログラム ６５…青色領域の波長の光 ６６…反射散乱光 ６７…緑色領域の波長の光 ６８…反射散乱光 ６９…複製用照明光 ７０…反射散乱回折光 ７１…膨潤フィルム（カラーチューニングフィルム） ７２…マスク ７３…紫外線等の光 ７４…照明光 ７５、７５’…反射散乱回折 ７６…白色ホログラム反射散乱板 ７７…照明光 ７８…拡散光 ８０…液晶表示素子 ８１、８２…ガラス基板 ８３…透明表示電極 ８４…透明対向電極 ８５…液晶層 ８６、８７…偏光板 ９１、９２、９３…体積型ホログラム用記録感材 ９４、９５…失効パターン領域 ９１’…青色回折体積型ホログラム ９２’…緑色回折体積型ホログラム ９３’…多重記録ホログラム

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２つの異なる波長の光を回折
   する体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳してなる
   多色ホログラム記録体において、その中の２つのホログ
   ラムが多重記録あるいは重畳されてなる網点部分と網点
   間に記録されたその２つの中の何れか一方のホログラム
   の背景部分とからなる中間色パターン領域を含むことを
   特徴とする多色ホログラム記録体。
2. 【請求項２】 少なくとも２つの異なる波長の光を回折
   する体積型ホログラムを多重記録あるいは重畳してなる
   多色ホログラム記録体において、その中の１つのホログ
   ラムが全面に記録されてなる領域中の微小な網点部分に
   別のホログラムが多重記録あるいは重畳されてなる中間
   色パターン領域を含むことを特徴とする多色ホログラム
   記録体。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記中間色パ
   ターン領域以外に、それぞれのホログラムが独立に記録
   された原色パターン領域と、異なる２つ以上のホログラ
   ムが全面に多重記録あるいは重畳されてなる別の中間色
   パターン領域とを含むことを特徴とする多色ホログラム
   記録体。
4. 【請求項４】 請求項１から３の何れか１項において、
   前記網点部分の面積比が異なる領域を含むことを特徴と
   する多色ホログラム記録体。
5. 【請求項５】 請求項１から４の何れか１項において、
   前記ホログラムが反射散乱型ホログラムからなることを
   特徴とする多色ホログラム記録体。
6. 【請求項６】 少なくとも２つの異なる波長の光を回折
   する体積型ホログラムを多重記録してなる多色ホログラ
   ム記録体において、表面から外部に拡散可能な浸透性モ
   ノマー又はオリゴマーを含み、その浸透性モノマー又は
   オリゴマーが所定の失効パターンに従って不活性にされ
   たカラーチューニングフィルムから拡散された前記浸透
   性モノマー又はオリゴマーにより、前記体積型ホログラ
   ムの前記失効パターンの外に相当する部分が膨潤されて
   前記失効パターンに相当する部分とは異なる波長の光を
   回折するように構成されていることを特徴とする多色ホ
   ログラム記録体。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記の多重記録され
   た体積型ホログラムが有効領域全面に記録されおり、前
   記失効パターンが網点からなることを特徴とする多色ホ
   ログラム記録体。
8. 【請求項８】 請求項７において、液晶表示装置用のホ
   ログラム反射散乱板に用いられることを特徴とする多色
   ホログラム記録体。
9. 【請求項９】 請求項７において、前記網点部分の面積
   比が異なる領域を含むことを特徴とする多色ホログラム
   記録体。
10. 【請求項１０】 請求項６において、前記の多重記録さ
    れた体積型ホログラムそれぞれが別々のパターン領域に
    記録されていることを特徴とする多色ホログラム記録
    体。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、前記カラーチュ
    ーニングフィルムにより膨潤された領域と膨潤されてい
    ない領域とが、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）３
    色を再現可能な網点を構成していることを特徴とする多
    色ホログラム記録体。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記網点の面積
    比が異なる領域を含むことを特徴とする多色ホログラム
    記録体。
13. 【請求項１３】 請求項６から１２の何れか１項におい
    て、前記カラーチューニングフィルムが一体に設けられ
    ていることを特徴とする多色ホログラム記録体。