JPH11160509A - 回折格子パターンを有するディスプレイ - Google Patents

回折格子パターンを有するディスプレイ

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JPH11160509A
JPH11160509A JP32674897A JP32674897A JPH11160509A JP H11160509 A JPH11160509 A JP H11160509A JP 32674897 A JP32674897 A JP 32674897A JP 32674897 A JP32674897 A JP 32674897A JP H11160509 A JPH11160509 A JP H11160509A
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JP
Japan
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diffraction grating
pattern
display
recessed
projected
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Pending
Application number
JP32674897A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasushi Kishimoto
康 岸本
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Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】微少なドットを構成単位とせず、比較的簡便に
作製される回折格子パターンでありながら、回折格子で
はないパターンを付加することにより、装飾性およびセ
キュリティ性の向上したディスプレイを提供する。 【解決手段】レリーフ型回折格子が基板の表面で適宜に
配置され、その表面に反射層が形成されてなる回折格子
パターン表面に、回折格子よりも高低およびピッチの大
きい凹凸からなるパターンをエンボス形成により付加す
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、基板の表面に回折
格子(グレーティング)を配置して構成される回折格子
パターンを有するディスプレイに関する。
【0002】
【従来の技術】偽造もしくは模造を困難にし、セキュリ
ティ性の高い回折格子(もしくは、ホログラム)を作製
するために、回折格子の撮影を複雑にする方法が考えら
れている。
【0003】一例として、コヒーレント光(レーザービ
ーム)の2光束干渉によって、基板の表面に回折格子か
らなる複数の微少なドットを所望に配置し、回折格子パ
ターンからなるディスプレイを得る方法があり、本出願
人による特開昭60−156004号公報・特開平2−
72319号公報・特開平5−72406号公報などに
代表される方法が公知である。
【0004】これらの方法は、2本のレーザービームを
感光材料上で交叉させ、ドット単位で露光することによ
り双方のレーザービームを干渉させて、各ドットに形成
される微小な干渉縞(回折格子)を、そのピッチ・方向
・光強度を適宜変化させながら次々と露光記録し、回折
格子ドット(セル)の集まりからなるパターンを作製す
る方法(2光束干渉法)である。
【0005】干渉縞(回折格子)は、感光材料に入射す
る2光束の角度によって、そのピッチ(空間周波数の逆
数)が変わり、干渉縞(回折格子)の方向は2光束の入
射する方向によって変わる。作製されたパターンの観察
時には、前記ピッチは見える色に、前記方向は見える方
向に、それぞれ関係する。また、露光の際の光強度は、
干渉縞の深さを変更することになり、観察時には見える
明るさとして関係することになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記方法では、回折格
子パターンが微少なドットを構成単位とするため、前記
ドットを順次露光形成する必要があり、大面積のパター
ンを作製するには、時間と労力を多く要することにな
る。本発明は、微少なドットを構成単位とせず、比較的
時間と労力を要せず簡便に作製される回折格子パターン
でありながら、回折格子ではないパターンを付加するこ
とにより、装飾性およびセキュリティ性の向上したディ
スプレイを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のディスプレイ
は、レリーフ型回折格子が基板の表面で適宜に配置さ
れ、その表面に反射層が形成されてなる回折格子パター
ン表面に、回折格子よりも高低およびピッチの大きい凹
凸からなるパターンをエンボス形成により付加してなる
ことを特徴とする。
【0008】以下、図面に基づいて本発明を説明する。
図1は、回折格子とその表面(同図で上側)に反射層を
形成した平坦な基板の表面に、球面凸部を形成した状態
を示す断面説明図である。球面凸部は、中心点5から曲
率半径rの球面である。以下は、球面凸部に係る説明で
あるが、球面凹部を形成する場合も同様のことが該当す
る。また、凹凸は球面に限るものではないが、本発明に
よる効果を考慮した場合、球面が好適であることが推察
される筈である。
【0009】回折格子パターンの形成された基板1の表
面で、基板1と直交する直線3と入射光とがなす角度
を、点2(凸部の外の平坦部)に入射する光の角度aと
し、回折光と直線3とがなす角度を、点2から回折する
光の角度bとする。
【0010】球面凸部上の点4への入射光の角度は、中
心点5と点4とを結ぶ直線と入射光とがなす角度cで表
し、球面凸部上の点4からの回折光の角度は、中心点5
と点4とを結ぶ直線と回折光とがなす角度dで表す。
【0011】基板の表面に球面凸部を形成する場合に、
回折格子の間隔(ピッチ)の伸縮や回折格子の形状の変
化が全くないと仮定した場合には、a=c,b=dとな
る。
【0012】図2は、図1と同様に、回折格子とその表
面(同図で上側)に反射層を形成した平坦な基板の表面
に、球面凸部を形成した状態を示す断面説明図である。
【0013】基板1上で、球面凸部と平坦部との境界で
ある点5および点6における入射光の角度と回折光の角
度は、それぞれ以下のようになる。
【0014】点5では、基板1と直交する直線7と入射
光とがなす角度eが入射光の角度であり、回折光と直線
7とがなす角度gが回折光の角度である。点6では、基
板1と直交する直線8と入射光とがなす角度fが入射光
の角度であり、回折光と直線8とがなす角度hが回折光
の角度である。
【0015】つまり、球面凸部上では、入射光がeから
fの角度範囲で入射すると、回折光がgからhの範囲の
角度で出射する。言い換えれば、球面凸部に入射する光
がeからfの範囲内の何れかの角度であれば、必ずgか
らhの範囲内の何れかの角度で回折光が出射することに
なる。従って、基板1にeからfの範囲内の何れかの角
度で入射光が入る場合には、観察位置がgからhの範囲
内であれば、球面凸部上の何れかの点が光って見えるこ
とになる。
【0016】平坦部に対する球面凸部の高さを一定に
し、球面凸部の曲率半径を小さくした場合(球面凸部と
平坦面との角度差が増すことになり、球面凸部の面積は
小さくなる)には、入射する角度範囲に幅を持つ同一の
入射光は、より広い範囲に回折されることになる。言い
換えれば、同一の入射光に対する回折光が広い角度範囲
に分散されるため、球面凸部上では小さい面積で光り、
明るさも低下することになる。
【0017】ここで、球面凸部によるパターンの天地方
向を、基板1の全面にわたって単純で均一な回折格子か
らの回折光の出射方向に直交する方向とする。回折格子
からの回折光は、入射光の方向に関与して、格子縞と垂
直な方向(格子縞の並列する方向)に出射するので、パ
ターン観察時の入射光の方向を考慮して、回折光が観察
者に到達しないように回折格子を設定すると、凹凸パタ
ーンの形成されていない回折格子からの回折光は、観察
者に視覚されないことになる。
【0018】球面凸部における回折光の出射角度は、球
面凸部外の平坦部における回折光の出射角度とは異なる
ため、観察者には、球面凸部上の1点のみから回折光が
出射する(すなわち、前記1点が光って見える)ことに
なる。
【0019】
【発明の実施の形態】<回折格子の作製>図3は、レー
ザー光の2光束干渉により、全面で均一な回折格子を作
製する光学系を示す説明図である。レーザー光源9から
発振されたレーザー光線を、ミラー10により反射し、
ハーフミラー11により2つの光に分け、片方をミラー
12により反射し、レンズ13によって拡げて、感光材
料16に照射する。他方の光をミラー14で反射し、レ
ンズ15によって拡げて、感光材料16に照射する。
【0020】2つの拡げられたレーザー光を感光材料1
6上で交わらせると、干渉縞が形成される。この干渉縞
が、回折格子として感光材料の全面に記録される。感光
材料としてフォトレジストを使用し、レリーフ型の回折
格子として記録する。
【0021】レリーフ型回折格子が記録されたフォトレ
ジストからスタンパを作製し、前記スタンパにより樹脂
にエンボス成型することで、全面で均一な回折格子パタ
ーンが形成される。
【0022】全面で均一な回折格子を作製する方法は、
上記(2光束干渉)に限定されるものではなく、例えば
電子線を用いて単純な回折格子を直接描画しても良い。
【0023】<凹凸パターンの形成>レリーフ型回折格
子では、格子の高低(深さ)は1μm以下であり、格子
のピッチは1000本前後/mmである。上記よりも、
高低およびピッチの大きい凹凸からなるパターンを、レ
リーフ型回折格子の表面にエンボス形成により付加す
る。
【0024】上記凹凸パターンでは、表示する明るさを
凹部(または、凸部)の面積の大小に変換する。例え
ば、パターンを網点分解することで、マスク原版を作製
し、このマスク原版から、金属板上にマスクを形成し、
エッチングにより凹凸パターンとしたスタンパを作製す
る。
【0025】スタンパの作製方法は、上記に限定される
ものではなく、例えばレーザー光による溶融や、紫外線
硬化性樹脂をパターン状に硬化させて未硬化部分を除去
することで凹凸パターンとする方法も考えられる。
【0026】レリーフ型回折格子によるパターンが形成
された表面に、上記スタンパによって、凹凸パターンを
付与することで、本発明のディスプレイとなる。凹凸パ
ターンとして、網点を構成単位とするものを採用した場
合、上述したようなドット(セル)を構成単位とする回
折格子パターンと同様な視覚効果を得ることが可能とな
る。
【0027】上記ディスプレイを、金券やカードなどの
表面に貼着した物品に適用する場合には、シール(ステ
ッカー)の形態に加工することが好ましい。
【0028】図4は、上記ディスプレイをシール(ステ
ッカー)の形態に加工した場合についての断面説明図で
ある。
【0029】ベースフィルム17は、上記ディスプレイ
を支持するフィルムであり、物品表面にディスプレイを
転移した後、ディスプレイ上に残っても除去されてもど
ちらでも良い。担持体上に残る場合、ベースフィルム1
7は、主にディスプレイの保護層として機能することに
なる。ベースフィルム17としては、ポリエステル,ア
セテート,ポリカーボネートなどが用いられる。
【0030】レリーフ型回折格子は、所謂エンボス方式
で形成される。であり、アクリル樹脂,ウレタン系樹
脂,セルロースアセテート系樹脂,ニトロセルロース系
樹脂などが例示される。
【0031】上記樹脂を塗液化し、公知の塗布方法(バ
ーコート、ブレードコート、エアナイフコート、グラビ
アコート、ロールコートなど)により、乾燥厚が0.5
〜2μmとなるように形成し、回折格子パターンがレリ
ーフ(凹凸)の形で記録されたスタンパを上記樹脂に対
してエンボス成型(加熱押圧)することで、回折格子パ
ターンが複製される。
【0032】反射性薄膜層19は、高い反射性を有する
金属層であっても、反射のみならず透過性も有する金属
化合物層であっても良い。反射性薄膜層19に適用でき
る材料としては、Al,Cr,Sn,Niなどの不透明
であるが反射率が大きい材料、Sb2 3 ,Fe
2 3 ,TiO2 ,CdS,CeO2 ,PbCl2 ,C
dO,Sb2 3 ,Bi2 3 ,ZnS,WO3,Si
O,In2 3 ,PbO,Ta2 3 ,ZnO,CaO
・SiO2 ,ZrO,Cd2 3 ,Al2 3 などの回
折格子パターン形成層を構成する材料よりその屈折率が
大きい透明材料が挙げられる。後者の場合、回折格子パ
ターンの再生可能な角度範囲内では、上記反射性薄膜層
による光の反射率が最大となり、反射型として機能する
一方、回折格子パターンの再生可能な角度範囲外では、
単なる透明膜として機能する。何れの材料も、真空蒸着
法,スパッタリング法,イオンプレーティング法などに
より、厚さ0.03〜0.08μmの反射性薄膜層を形
成することが可能である。
【0033】接着層20は、主剤としての弾性体、粘着
付与剤、可塑剤、充填剤などの助剤から構成される。弾
性体としては、天然ゴム,合成イソプロピレン,再生ゴ
ム,SBRゴム,ポリイソプレンゴム,ポリアクリル酸
エステルまたはその誘導体,スチレン−イソプレン−ス
チレンゴム,シリコーンコム,シリコーンレジンなどが
挙げられる。粘着付与剤としては、ロジン系およびロジ
ン誘導体,ポリテルペン樹脂,クロマン−インデン樹
脂,石油系樹脂,テルペンフェノール樹脂などが挙げら
れる。可塑剤としては、液状ポリブテン,鉱油,ラノリ
ン,液状ポリイソプレン,液状ポリアクリレートなどが
挙げられる。また、必要に応じて、体質顔料や無機顔料
などの充填剤、および酸化防止剤などの老化防止剤を付
加しても良い。
【0034】剥離シート(図示せず)は、ディスプレイ
を物品表面に貼着形成するまで、他の物体との密着を防
ぐためのシートであり、ポリエチレン皮膜を介したシリ
コーンが表面に塗工された紙,クレー塗装後にスーパー
キャレンダーがけを施したクラフト紙,グラシン紙,各
種プラスチックフィルムなどの既知のものが挙げられ
る。
【0035】なお、シール(ステッカー)の形態でなく
転写箔の形態に加工して、ディスプレイを物品表面に貼
着形成することも考えられる。転写箔の場合には、加熱
・加圧を要する転写形成によって、形成した凹凸パター
ンを消失させる惧れがあるため、回折格子パターンを先
に物品表面に転写した後、凹凸パターンを形成する手法
も有効である。
【0036】ディスプレイを上記のような形態(シール
または転写箔)に加工して、物品表面に貼着形成するに
あたって、ディスプレイが物品から剥離されて偽造や改
竄などの不正使用を防止するために、さらに脆性破壊層
を設けるなどの応用が適宜に考えられる。
【0037】
【発明の効果】本発明により、比較的時間と労力を要せ
ず簡便に作製される回折格子パターンでありながら、回
折格子とは異なる別なパターンを付加することにより、
装飾性およびセキュリティ性の向上したディスプレイが
提供される。
【0038】
【図面の簡単な説明】
【図1】回折格子を形成した平坦な基板の表面に、球面
凸部を形成した状態を示す断面説明図。
【図2】回折格子を形成した平坦な基板の表面に、球面
凸部を形成した状態を示す断面説明図。
【図3】回折格子パターンを作製する光学系の一例を示
す説明図。
【図4】本発明のディスプレイをシールの形態に加工し
た場合の断面説明図。
【符号の説明】
1…基板 9…レーザー光源 10,12,14…ミラー 11…ハーフミラー 15…レンズ 16…感光材料 17…ベースフィルム 18…回折格子パターン形成層 19…反射性薄膜層 20…接着層

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レリーフ型回折格子が基板の表面で適宜に
    配置され、その表面に反射層が形成されてなる回折格子
    パターン表面に、回折格子よりも高低およびピッチの大
    きい凹凸からなるパターンをエンボス形成により付加し
    てなることを特徴とする回折格子パターンを有するディ
    スプレイ。
  2. 【請求項2】前記凹凸が、球面もしくは非球面の曲面で
    あることを特徴とする請求項1記載の回折格子パターン
    を有するディスプレイ。
  3. 【請求項3】前記凹凸からなるパターンが、表示する明
    るさに応じて凹部または凸部の面積が大きくなっている
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回折
    格子パターンを有するディスプレイ。
JP32674897A 1997-11-27 1997-11-27 回折格子パターンを有するディスプレイ Pending JPH11160509A (ja)

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JP32674897A JPH11160509A (ja) 1997-11-27 1997-11-27 回折格子パターンを有するディスプレイ

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JP32674897A JPH11160509A (ja) 1997-11-27 1997-11-27 回折格子パターンを有するディスプレイ

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JPH11160509A true JPH11160509A (ja) 1999-06-18

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011008273A (ja) * 2002-04-05 2011-01-13 Ovd Kinegram Ag マイクロおよびマクロ構造体を備えたセキュリティー素子

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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