專利名稱：有色光再現(xiàn)反射部件以及采用該部件的再現(xiàn)反射全部圖再生體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及再現(xiàn)反射部件，特別是涉及對返回光著色的有色光再現(xiàn)反射部件，以及下述全息圖再生體的外觀性、裝飾性、防偽性的改善，該全息圖再生體是采用上述再現(xiàn)反射部件形成的。
當(dāng)比如夜間識別用的交通標(biāo)志、或衣服等采用再現(xiàn)反射部件，對它們照射機(jī)動車的前大燈等的束狀光時，即使在光束按照一定的角度朝向再現(xiàn)反射部件射入的情況下，仍可基本沿其入射方向?qū)⒎祷毓馑统觥?br> 因此，按照所謂的鏡面反射，由于按照入射角與反射角基本相同的方式產(chǎn)生反射光，這樣在光沿與鏡面垂直的方向射入的場合的以外情況下，反射光不會朝向入射方向返回。
于是，按照J(rèn)P特開昭63-38902或JP特開平8-60627等文獻(xiàn)中所描述的方式，粒徑基本在30～80μm的范圍內(nèi)的、較高的折射率的小微球設(shè)置于金屬膜等光反射層上，這樣即使在相對按照一定角度射入的光的情況下，仍可使光基本朝向其入射方向返回，從而所謂的再現(xiàn)反射部件廣泛得到采用。
上述再現(xiàn)反射部件具有下述優(yōu)點，即即使對于以一定入射角射入的光，其沿入射方向返回的比率仍較高，但是對于鏡面反射體來說，與入射光相同的色調(diào)的光返回這一點沒有改變。
于是，在過去為了對該再現(xiàn)反射部件進(jìn)行著色，采用了通過具有高透明性的顏料或染料對光通過的部分進(jìn)行著色的方法。
比如，采用了對位于玻璃小微球的底部的鋁蒸鍍膜進(jìn)行著色的方法，或?qū)ΣＡ∥⑶虮旧磉M(jìn)行著色的方法，而著色劑可采用異二氫吲哚、氯化銅酞花青、酞花青、蒽醌、硫靛等。另外，按照J(rèn)P實公昭58-55024號文獻(xiàn)所述的方式，還具有反射層采用具有高反射率的云母、將透明性著色劑與其混合的方法。
但是，由于已有的著色劑的發(fā)色機(jī)構(gòu)吸收入射光中的特定波長光、用其余的顏色發(fā)色，這樣無法避免光的利用效率較低、明度或章度降低的情況。另外，由于為了在著色后仍使光的利用效率保持較高，必須采用具有高透明性的著色劑，這樣還會產(chǎn)生下述問題，即只能使用極有限的著色劑，并且這些著色劑的光甚至熱穩(wěn)定性變差，使用方法受到限制，此外由于只能采用有限的著色劑，這樣會出現(xiàn)下述情況，即很難使再現(xiàn)反射部件具有好的外觀性。
本發(fā)明是為了解決上述已有技術(shù)中的問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種再現(xiàn)反射部件，其光的利用效率高，另外可向反射光提供各種色調(diào)。此外，本發(fā)明另外的目的在于提供一種全息圖再生體，當(dāng)通過把上述的再現(xiàn)反射部件用于全息圖再生體、投射具有一定方向性的直線光時，該全息圖再生體可沿基本與入射方向相同的方向反射光，并具有外觀性、裝飾性與高的防偽性。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件的特征在于使入射光的一部分具有相位差，對其再次合成，通過干涉方式強(qiáng)調(diào)特定波長區(qū)域的光成分，使與入射光不同色調(diào)的有色光朝向入射光進(jìn)入方向返回。
因此，本發(fā)明人采用了光的干涉，以便對再現(xiàn)反射部件的反射光進(jìn)行著色。另外，在采用再現(xiàn)反射部件的場合，與一般的鏡面反射不同，在再現(xiàn)反射部件中產(chǎn)生多次的光的折射。通過在該光路中產(chǎn)生有色的干涉光的物質(zhì)，可使返回光具有干涉色。
另外，在本發(fā)明的反射部件中，最好其包括反射主板以及成排設(shè)置于上述主板上的透明小微球，在上述反射主板上設(shè)置有產(chǎn)生有色的干涉色的干涉物質(zhì)層。
此外，在本發(fā)明的反射部件中，最好其包括主板以及成排設(shè)置于上述主板上的透明小微球，在上述透明小微球中的與主板相對的面上設(shè)置有干涉物質(zhì)層。
還有，在本發(fā)明的反射部件中，最好上述干涉物質(zhì)層采用外覆氧化金屬的鱗片狀粉末。
再有，在本發(fā)明的反射部件中，最好上述外覆氧化金屬的鱗片狀粉為氧化鈦層的厚度為40nm或以上的外覆二氧化鈦云母和/或外覆低價氧化鈦云母。
另外，在本發(fā)明的反射部件中，最好反射主板帶有與外覆氧化鈦云母的干涉色不同的色調(diào)。
此外，在本發(fā)明的反射部件中，最好外覆氧化金屬的鱗片狀粉末為具有與其干涉色不同的色調(diào)的外觀色的外覆鈦系氧化物云母。
還有，在本發(fā)明的反射部件中，最好上述干涉物質(zhì)層采用表面氧化金屬薄膜。
另外，通過本發(fā)明人的分析，顯然通過將上述再現(xiàn)反射部件與全息圖再生體組合，可發(fā)揮有趣的特性。
即，對于全息圖再生體，向某一物體照射相干光，以感光記錄媒體記錄物體產(chǎn)生的反射波。該物體產(chǎn)生的反射波稱為物體波。當(dāng)通過感光記錄媒體記錄物體波時，靠近物體放置鏡等部件，射向物體的光的一部分不通過物體，而直接傳送給感光記錄媒體。該光稱為參照波。于是，在感光記錄媒體上記錄有物體波與參照波重合形成的干涉圖形。該干涉圖形中，盡管感光記錄媒體只響應(yīng)光強(qiáng)，但包含有物體波的振幅與相位這兩者的全部信息。
上述干涉圖形與原有的物體完全不同，成為細(xì)條紋的不規(guī)則圖形。但是，如果在記錄有干涉圖形的膜上使光透射，則其會再生原有的物體的三維圖象。
全息膜由下述全息層和反射層構(gòu)成，該全息層由具有采用光的干涉方式顯現(xiàn)全息圖的凹凸部形成的全息壓花的透明合成樹脂膜形成，上述反射層是對光反射性金屬或高折射率的金屬氧化物進(jìn)行蒸鍍形成的。由于將上述的具有全息壓花的合成樹脂膜形成的全息層以及由金屬蒸鍍膜形成的反射層疊置，因此，當(dāng)從全息層一側(cè)照射光時，通過透明的樹脂產(chǎn)生透射的入射光在反射層產(chǎn)生反射，從而因全息層中的壓花的凹凸部的作用，使全息圖象產(chǎn)生上浮。
由于在反射層中具有光反射性金屬的全息膜具有豐富的光澤，呈現(xiàn)美麗的外觀，可吸引人注意，這樣其可用于大量的包裹、小冊子、書籍等中。
特別是，由于全息圖再生體的制造、準(zhǔn)備費(fèi)用很高，制造要求較高的技術(shù)，難于復(fù)印與偽造，這樣其可以防偽作為目的，而用于信用卡、證券、證明書等證書類。
此外，最近，在相對于光反射性金屬的完全蒸鍍狀態(tài)為100％時的10～20％的蒸鍍的半蒸鍍狀態(tài)下形成反射層的半透明全息膜，以及蒸鍍高折射率的金屬氧化物而構(gòu)成反射層的透明全息膜等產(chǎn)品也出現(xiàn)在市場上。
但是，一般來說，全息圖中的反射層采用鋁作為光反射性金屬，這樣整個色彩基本呈現(xiàn)銀色。此外，即使在透明、半透明的全息膜中，因色彩單調(diào)而缺乏外觀性、裝飾性。
另外，雖然在特開昭62-133476號文獻(xiàn)等中公開了使全息膜具有色彩的技術(shù)，但是由于在這里所公開的技術(shù)是在全息層的表層采用普通的墨印刷圖形，這樣全息圖可能是與全息圖呈可見狀態(tài)或不可見的狀態(tài)無關(guān)，而是經(jīng)常從視覺方面捕獲到。為此，如果具有可制造全息圖的技術(shù)，則由于提供圖形是不困難的，可用簡單入手的材料繪制圖形，因此便不能充分發(fā)揮防偽效果。
此外，目前的情況是，由于隨著近年來的技術(shù)水平的提高，計算機(jī)加工技術(shù)的進(jìn)步等原因，復(fù)印、制造已有的全息圖再生體是不困難的。于是，便沒有像當(dāng)初以防偽作為目的而開始采用全息圖當(dāng)時那么大的價值。
另外，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件與全息圖再生體疊置，則可獲得現(xiàn)有的全息圖再生體所沒有的外觀性、裝飾性、高的防偽性。
于是，本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體的特征在于其疊置有下述全息圖再生體，該全息圖再生體疊置有上述的再現(xiàn)反射部件、全息層、反射層，從而使立體的圖像再生。
此外，在本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，最好其疊置有下述全息圖再生體，該全息圖再生體疊置有本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件、全息層、反射層，從而使立體的圖像再生，上述再現(xiàn)反射部件由產(chǎn)生有色的干涉色的干涉物質(zhì)層以及成排地設(shè)置于上述干涉物質(zhì)層上的透明小微球構(gòu)成。
還有，在本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，最好通過對干涉物質(zhì)設(shè)置的位置進(jìn)行操作，以相對入射光所呈現(xiàn)的干涉色的差別，繪制文字或圖形。
再有，在本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，最好上述干涉物質(zhì)所繪制的文字或圖形，與全息層所再生出的全息圖象是不同的。


圖1為本發(fā)明一個實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的示意性結(jié)構(gòu)的說明圖；圖2為本發(fā)明第1-1、1-2、2-1和2-2實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要結(jié)構(gòu)的說明圖；圖3為本發(fā)明第1-3和2-3實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要結(jié)構(gòu)的說明圖；圖4為本發(fā)明第1-4和2-4實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要結(jié)構(gòu)的說明圖；圖5為本發(fā)明第1-5和2-5實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要結(jié)構(gòu)的說明圖；圖6為本發(fā)明第1-6和2-6實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要結(jié)構(gòu)的說明圖；圖7為一般的全息圖再生體的示意圖；圖8為本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體的一個實施形式的示意性結(jié)構(gòu)的說明圖
圖9為在通常光下觀察本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體的圖；圖10為在直線光下沿光源方向觀察本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體的圖。
下面分別對本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件、以及采用該再現(xiàn)反射部件的全息圖再生體的優(yōu)選實施形式進(jìn)行詳細(xì)描述。
再現(xiàn)反射部件第1-1實施形式圖1表示本發(fā)明一個實施形式的再現(xiàn)反射部件的示意性結(jié)構(gòu)。
在該圖中，在再現(xiàn)反射部件10中，在反射主板12上設(shè)置有樹脂層14，另外在該樹脂層的表層一側(cè)成排設(shè)置有多個透明小微球16，該球16由玻璃等形成，其粒徑在30～80μm的范圍內(nèi)。
另外，從外部射入的入射光18在小微球16內(nèi)部行進(jìn)。還有，至少該入射光18的一部分通過上述透明小微球16，并借助樹脂層14朝向反射主板12反射，再次返回小微球16，朝向外部行進(jìn)。由于小微球16中的朝向外部突出的面為球面，這樣即使在入射角發(fā)生一定的變化的情況下，仍產(chǎn)生相同的作用，可使反射光20沿入射方向返回。
本發(fā)明的特征在于為了使上述反射光20帶有顏色，采用光的干涉方式，為此按照本實施形式，在反射主板12上設(shè)置有干涉物質(zhì)層22。
其結(jié)果是，入射光18在干涉物質(zhì)層22產(chǎn)生光的干涉，反射光18呈現(xiàn)由干涉作用所強(qiáng)調(diào)的波長的色調(diào)。
即，如圖2所示，在本實施形式中，干涉物質(zhì)層22由外覆二氧化鈦的云母形成，該外覆二氧化鈦的云母22由鱗片狀云母24、覆蓋于該云母24上的二氧化鈦層26構(gòu)成。另外，上述入射光18中的一部分20a通過二氧化鈦層26的表面反射，此外另一部分20b通過云母24與二氧化鈦層26之間的分界面產(chǎn)生反射。上述反射光20a與反射光20b具有約為二氧化鈦層26的兩倍的光路差，在該反射光20a與反射光20b的波長成分中，光路差為半波長的奇數(shù)倍的成分被放大、而為波長的整數(shù)倍的成分被衰減。其結(jié)果是，通過調(diào)節(jié)上述二氧化鈦層26的層厚，可獲得所希望的色調(diào)的反射干涉光28。此外，如上述圖1所示，該有色反射干涉光28通過透明小微球16沿基本與入射光的光路相同的方向返回。
再有，在本實施形式中，如果提高外覆二氧化鈦的云母22的反射率，則會從返回方向清晰地觀察到有色反射干涉光28。
如果按照上述方式采用本實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件10，由于利用光的干涉作用來對返回光提供色調(diào)，這樣光的利用效率極高，另外通過調(diào)節(jié)二氧化鈦的層厚，可獲得任意的色調(diào)。還有，由于產(chǎn)生干涉色的物質(zhì)為在化學(xué)性、光學(xué)性方面保持穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)、即外覆二氧化鈦層的云母，這樣可形成耐熱性、耐氣侯性比良的有色光再現(xiàn)反射部件。
再有，在采用外覆二氧化鈦層的云母的場合，對于二氧化鈦的層厚與干涉色，可確認(rèn)有下述的關(guān)系。
表1
因此，最好本實施形式中所采用的外覆二氧化鈦的云母的幾何層厚在40nm或以上。
第1-2實施形式在上述圖2中，如果調(diào)整外覆二氧化鈦的云母22的光透射率、增加反射主板12的反射比例，則可觀察到該反射主板12的反射光30。因此，由于使反射主板12帶有顏色，返回光20的色調(diào)是由有色反射干涉光28、以及呈現(xiàn)主板顏色的反射光30合成形成的。在此場合，沿返回入射方向的以外的方向，基本無法觀察到有色反射干涉光28，而觀察到反射主板22的色調(diào)，如果射入比如機(jī)動車中的前大燈等的光束，則可以不同的色調(diào)觀察到沿光源方向觀察到的光以及沿其它的方向觀察到的光。
第1-3實施形式圖3表示本發(fā)明第1-3實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件，對與上述第1-1實施形式相對應(yīng)的部分，其標(biāo)號以加上100的數(shù)字表示，其說明省略。
本實施形式的特征在于干涉物質(zhì)122采用外覆有色鈦系復(fù)合氧化物的云母。
在此場合，與上述第1-2實施形式相同，返回光128是因復(fù)合氧化物126的色調(diào)與基于該復(fù)合氧化物層的光學(xué)的光路差形成的干涉色合成而觀察到的，另一方面，從光源方向以外方向觀察到的色調(diào)為原來的外覆復(fù)合氧化物的云母126的色調(diào)。
第1-4實施形式圖4表示本發(fā)明第1-4實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要部分，對與上述圖2相對應(yīng)的部分，其標(biāo)號以加上200的數(shù)字表示，其說明省略。
在該圖所示的有色光再現(xiàn)反射部件210中，干涉物質(zhì)222附著于透明小微球216的樹脂層214的埋沒面上。另外，作為所附著的干涉物質(zhì)，按照上述的方式，可采用一般的干涉性、外覆二氧化鈦的云母等，或有色的外覆復(fù)合氧化物的云母等。
在此場合，通過透明小微球216與干涉物質(zhì)222之間的折射率差別等因素，來確定是在小微球216和干涉物質(zhì)層222中反復(fù)進(jìn)行反射之后返回，還是通過反射主板212反射之后返回。同樣在光穿過干涉物質(zhì)層222、通過反射主板212反射的場合，由于產(chǎn)生在光通過干涉物質(zhì)時的所謂的透射干涉光，這樣可獲得有色的返回光。
第1-5實施形式圖5表示本發(fā)明第1-5實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要部分，對與上述圖2相對應(yīng)的部分，其標(biāo)號以加上300的數(shù)字表示，其說明省略。
在該圖所示的再現(xiàn)反射部件310中，在反射主板312上直接設(shè)置有干涉物質(zhì)層322。另外，通過由干涉物質(zhì)層322的表面產(chǎn)生反射的反射光320a以及在反射主板312上產(chǎn)生反射的反射光320b之間的干涉，可獲得特定的色調(diào)。
第1-6實施形式圖6表示本發(fā)明第1-6實施形式的有色光再現(xiàn)反射部件的主要部分，對與上述圖2相對應(yīng)的部分，其標(biāo)號以加上400的數(shù)字表示，其說明省略。
在該圖所示的再現(xiàn)反射部件410中，在透明小微球416的樹脂層414的埋沒面上形成有干涉物質(zhì)層422。在此場合，在干涉物質(zhì)層422中的更加靠近外緣處設(shè)置有反射層440，通過借助透明小微球416與干涉物質(zhì)層422之間的分界面產(chǎn)生的反射光420a以及通過反射層440產(chǎn)生的反射光420b之間的干涉，可獲得特定的色調(diào)。
此外，作為用于上述第1-1～1-4實施形式的干涉物質(zhì)，最好采用以上述外覆二氧化鈦的云母為代表的干涉性鱗片狀粉末。
作為構(gòu)成該干涉性鱗片狀粉末中主體的鱗片狀粉末，列舉有下述的成分，比如金屬鋁、金屬鈦、不銹鋼等粉末，或板狀氧化鐵、板狀二氧化硅、板狀氧化鈦、板狀氧化鋁等的無機(jī)板狀氧化物，或者白云母、黑云母、絹云母、高嶺石、滑石粉等層狀化合物、PET樹脂膜、丙烯酸樹脂膜等的有機(jī)高分子箔等，但是用于本發(fā)明的鱗片狀粉末不特別限于此成分。此外，為了提高光的利用率，最好采用在鱗片狀粉末中也具有光透射性的的成分。另外，用于本發(fā)明的鱗片狀粉末的粒徑不特別限定，但是當(dāng)該粉末為粒徑在1～200μm范圍內(nèi)，特別是最好在10～120μm的范圍內(nèi)時，扁平狀體容易發(fā)出美麗的光澤和干涉色。
為了使這些鱗片狀粉末具有干涉色，一般以金屬氧化物覆蓋鱗片狀粉末的表面，作為金屬氧化物，列舉有下述的成分，即二氧化鈦、氧化鐵、低價氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈷、氧化鎳、鈦酸鈷等，以及Li2CoTi3O8或KNiTiOx等的復(fù)合氧化物，或這些金屬氧化物的混合物等，但是當(dāng)為可呈現(xiàn)干涉色的金屬氧化物時，不特別限于這些成分。將這些金屬氧化物覆蓋于鱗片狀粉末上是通過下述方式實現(xiàn)的，該方式為；對這些金屬氧化物中的有機(jī)鹽或無機(jī)鹽進(jìn)行加熱或中和加水分解的方法，或者CVD或PVD這樣的蒸鍍操作。
也可根據(jù)需要，通過有機(jī)或無機(jī)化合物對這些干涉性鱗片狀粉體表面進(jìn)行表面處理。另外，用于本發(fā)明的干涉性鱗片狀粉末的使用方法不必特別限制，當(dāng)出現(xiàn)干涉色時，可任意采用與已有的著色劑的組合或添加順序。
另外，在第1-5～1-6實施形式中所采用的干涉物質(zhì)層可采用下述金屬膜，該金屬膜具有通過對金屬膜的表面進(jìn)行氧化處理而獲得的干涉色。對于這此金屬膜的形成，列舉有下述的方法，即對金屬鋁、金屬鈦、不銹鋼膜等進(jìn)行陽極氧化的方法，通過溶膠-凝膠法對可呈現(xiàn)上述干涉色的金屬氧化物進(jìn)行調(diào)制、對其涂敷的方法，或?qū)⒖沙尸F(xiàn)上述干涉色的金屬醇鹽涂敷于金屬膜上、對其進(jìn)行加熱分解的方法，以及CVD或PVD這樣的蒸鍍操作方法等。
本發(fā)明的通過干涉色著色的光的利用效率優(yōu)良的有色光再現(xiàn)反射部件可為標(biāo)記膜、鞋、皮包、帽子、衣料等的日常用品、家具、電器制品、建筑物、汽車、自行車、印刷品、或紙、塑料、金屬等的成形體提供優(yōu)良的外觀性，在將本發(fā)明的有色光再現(xiàn)反射部件用于這樣的制品的場合，還可用來防止偽造。
下面對本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件的實施例進(jìn)行描述。
首先描述在本發(fā)明中優(yōu)選采用的干涉性鱗片狀粉末的制造方法。將按重量計50份的云母添加于按重量計100份的離子交換水中，對其進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其均勻分散。?08.5份的按重量百分比計濃度為40％的硫酸氧鈦水溶液添加到所獲得的分散液中，在對其攪拌的同時，使其沸騰6小時。放冷后，進(jìn)行過濾水洗，在900℃的溫度下進(jìn)行燒制，從而獲得90份的具有綠色干涉色的外覆二氧化鈦的云母。通過上述第1-1制造實例獲得的外覆二氧化鈦的云母可為上述第1-1、1-2、1-4實施形式所采用。將50份的云母添加于500份的離子交換水中，對其進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使其均勻分散。?12.5份的按重量百分比計濃度為40％的硫酸氧鈦水溶液添加到所獲得的分散液中，在對其攪拌的同時，進(jìn)行加熱并使其沸騰6小時。放冷后，進(jìn)行過濾水洗，在900℃的溫度下進(jìn)行燒制，從而獲得100份的具有綠色干涉色的外覆二氧化鈦的云母。接著，將1.2份的金屬鈦混合于100份所獲得的云母鈦中，采用油擴(kuò)散泵，在10-3Torr以下的真空度、800℃的溫度下對該混合物進(jìn)行加熱還原處理4小時。在冷卻之后，便獲得101.2份的外覆低價氧化鈦·二氧化鈦的云母，其外觀色、干涉色，均具有真珠光澤的鮮艷青綠色。按照該第1-2制造實例獲得的外覆低價氧化鈦(低次酸化チタン)的云母也可為上述第1-1、1-2、1-4實施形式所采用，特別是可獲得清晰的色調(diào)的返回光。在流速為31/min的氨氣體流的條件下，在800℃的溫度下，對100份的德國Merck公司制造的云母鈦(イリオジン 235)進(jìn)行4小時的還原處理。在冷卻之后，便獲得98.5份的外覆氧氮化鈦·二氧化鈦的云母，其外觀色、干涉色，皆具有真珠光澤的鮮艷青綠色。按照該第1-3制造實例獲得的外覆氧氮化鈦·二氧化鈦的云母也可為上述第1-1、1-2、1-4實施形式所采用，特別是可獲得清晰的色調(diào)的返回光。
將100份的通過第1-2制造實例獲得的綠色干涉云母鈦添加于200份的離子交換水中，對其進(jìn)行攪拌，使其均勻分散。按照下述方式將110份的濃度為10％的氯化鈷水溶液添加到所獲得的分散液中，該方式為通過1M的燒堿水溶液使pH值保持在4～5的范圍內(nèi)，同時在80℃的溫度下持續(xù)3小時，在進(jìn)行過濾、水洗后，在105℃的溫度下進(jìn)行干燥，從而獲得102份的外覆含水氧化鈷的云母鈦。接著，通過小型攪拌機(jī)使100份所獲得的外覆含水氧化鈷的云母鈦與11.5g的碳酸鋰均勻混合，將所獲得的混合粉末放入磁性坩堝中，在900℃的溫度下對其進(jìn)行燒制處理4小時，從而獲得105份的具有綠色的鮮艷外觀顏色的外覆Li2CoTi3O3的云母鈦。
通過本第1-4制造實例獲得的外覆鈦系復(fù)合氧化物的云母可為上述第1-3、1-4實施形式所采用。將50份的云母添加于500份的離子交換水中，對其進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁蛊渚鶆蚍稚?。?50份的2M硫酸氧鈦水溶液添加到所獲得的分散液中，在對其攪拌的同時，進(jìn)行加熱，并使其沸騰3小時。放冷后，進(jìn)行過濾、水洗，在200℃的溫度下進(jìn)行干燥，從而獲得90份的外覆二氧化鈦的云母。接著，將50份的所獲得的外覆二氧化鈦的云母添加于500份的離子交換水中，對其進(jìn)行攪拌，使其均勻分散。按照下述方式將295份的0.42M的氯化鈷水溶液添加到所獲得的分散液中，該方式為通過1M的燒堿水溶液使pH值保持在4～5的范圍內(nèi)，同時在80℃的溫度下添加3小時，在進(jìn)行過濾、水洗后，在105℃的溫度下進(jìn)行干燥，從而獲得54.8份的含水氧化鎳的云母鈦。
然后，通過小型混合機(jī)對所獲得的含水溶性鎳云母鈦與2.75份的氯化鉀進(jìn)行均勻混合，將其放入磁性坩堝中，在900℃溫度下對其進(jìn)行燒制處理3小時，從而獲得51.0份的具有鮮艷的黃色的外觀色與紅色的干涉色的光澤粉末。
通過本第1-5制造實例獲得的外覆鈦系復(fù)合氧化物的云母可為上述第1-3、1-4實施形式所使用。
下面通過實施例對本發(fā)明進(jìn)行描述。在厚度為50μm的整個聚酯膜上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在將該樹脂干燥到不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子球，其折射率為1.9、篩號在200～250目的范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著，并使其干燥，之后在120℃的溫度下對其進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子球臨時附著。接著，用按照表2中的配合比形成的包含第1-1制造實例的綠色干涉云母鈦的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在膜的玻璃微粒子臨時附著面上絲網(wǎng)印刷圖形，該附著面上臨時附著有上述的透明玻璃微粒子球，在該圖形未干燥時，鋪灑、附著干燥其篩號在80～250目范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，在140℃的溫度下對其進(jìn)熱處理5分鐘以上，從而獲得再現(xiàn)反射圖形膜(復(fù)制用膜)，該膜呈現(xiàn)與綠色干涉云母鈦中的干涉色相同顏色的綠色的反射光。
表2 在厚度為50μm的整個聚酯膜的表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在將該樹脂干燥到不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子球，其折射率為1.9、其篩號在200～250目的范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著并使之干燥，之后在120℃的溫度下對其進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子球臨時附著。接著，用按照表3中的配合比形成的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有該玻璃微粒子球的聚酯膜上絲網(wǎng)印刷圖形。接著，按照形成80nm的厚度的方式在該膜上通過真空蒸鍍方式附著鋁。此外，在該表面上涂敷丙烯酸樹脂溶液，在其未干燥時鋪灑、附著干燥80～250目范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，在140℃的溫度下對其進(jìn)行熱處理5分鐘以上，從而獲得再見反射圖形膜(復(fù)制用膜)，該膜呈現(xiàn)與外覆低價氧化鈦·二氧化鈦的云母的外觀色(干涉色)相同顏色的青綠色的反射光。
表3<
第1-3實施例]在厚度為50μm的整個聚酯膜表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在將該樹脂干燥到不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子球，其折射率為1.9、粒度在200～250目范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著使之干燥，之后在120℃的溫度下對其進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子球臨時附著。接著，用照表4中的配合比形成的具有鮮艷黃色的外觀色與紅色干涉色的光澤粉末的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有該玻璃微粒子球的聚酯膜上印刷圖形。
接著，采用間隙為0.101mm的涂敷器，在該印刷表面上將丙烯酸涂料涂敷于平均粒徑為20 μ m的鋁粉末上。然后，在該表面上涂敷丙烯酸樹脂溶液，在其未干燥時，鋪灑、附著干燥其篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，在140℃的溫度下對其進(jìn)行熱處理5分鐘以上，從而獲得再現(xiàn)反射圖形膜(復(fù)制用膜)，該膜的外觀色為黃色，再現(xiàn)反射光為紅色。
表4<
第1-4實施例]將100g的透明性玻璃微粒子球分散于1000ml的異丙醇中，該球的折射率為1.9、其篩號在200～250的范圍內(nèi)，同時添加150g的四異丙氧基鈦溶液，接著將分散溶液保持在30℃的溫度下，同時以5ml/min的速度滴入100ml的水/異丙醇為1∶1的混合溶液。在滴入上述混合溶液后，連續(xù)攪拌4小時，對其進(jìn)行過濾、水洗，在200℃的溫度下干燥3小時，從而獲得具有黃色的干涉色的透明性玻璃微粒子球。之后，在厚度為50μm的整個聚酯膜的表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在將該樹脂干燥到不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑預(yù)先制成的具有黃色的干涉色的透明性玻璃微粒子球，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著干燥，之后在120℃的溫度下對其進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子球臨時附著。接著，用包括第1-4制造實例的含云母鈦的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在膜的玻璃微粒子臨時附著面上絲網(wǎng)印刷圖形，該附著面上臨時附著有上述的透明玻璃微粒子球，在該圖形未干燥期間，鋪灑、附著干燥其篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，在140℃的溫度下對其進(jìn)行熱處理5分鐘以上，從而獲得再現(xiàn)反射圖形膜(復(fù)制用膜)，該膜呈現(xiàn)黃色的反射光。
在本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件中，在照射具有一定的方向性的直線光時，為了可清晰地觀察干涉物質(zhì)的干涉色，最好所采用的玻璃球的折射率在1.7～2.2的范圍內(nèi)，特別是最好在1.8～2.1的范圍內(nèi)，最好平均粒徑在20～60μm的范圍內(nèi)，特別是最好在30～50μm的范圍內(nèi)。
當(dāng)玻璃球的折射率大于該值或小于該值時，焦點模糊，從而無法獲得清晰的反射光。另外，當(dāng)玻璃球的粒徑小于該值時，玻璃粒子埋沒于樹脂層中，或可再現(xiàn)反射的光的有效入射部分變窄。反之，當(dāng)玻璃球的粒徑大于該值時，在于實施例中所描述的那樣的玻璃粒子上通過絲網(wǎng)印刷干涉物質(zhì)的場合，印刷困難。還有，會產(chǎn)生下述等問題，即也難于對準(zhǔn)焦距，另外墨會進(jìn)入玻璃球之間的間隙中。
還有，在實施例那樣的于本發(fā)明的最外層部分采用PET膜的場合，可成為最外層的PET膜的厚度最好在23～150μm的范圍內(nèi)，特別是最好在38～50μm的范圍內(nèi)。當(dāng)PET膜的厚度大于該值時，難于對準(zhǔn)焦距，當(dāng)小于該值時，因柔軟會造成制造的困難。
按照上述方式，在本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件用于制品的場合，可發(fā)揮極高的防偽性。當(dāng)本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件中的干涉物質(zhì)以大于周圍光的強(qiáng)度發(fā)射具有一定方向性的直線光時，會產(chǎn)生干涉色。為此，當(dāng)本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件以大于周圍光的強(qiáng)度照射直線光時，可沿其照射方向觀察到干涉物質(zhì)形成的干涉色。
但是，由于就太陽光或照明等一般的光本身來說，光具有各種方向性，該光也會沿各種方向射入本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件中。于是，所射入的光相互產(chǎn)生各種干涉，從而難于觀察到干涉色。因此，沿直線光的入射方向以外的方向，難于觀察到干涉色。于是，在制品中采用本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件，當(dāng)照射直線光時，由于在干涉物質(zhì)的干涉色的作用下，圖形或文字可顯現(xiàn)，這樣可判別是真品，還是偽造品。
此外，通過利用干涉物質(zhì)的直線光與一般光下所呈現(xiàn)的色彩的不同、對設(shè)置干涉物質(zhì)的位置進(jìn)行操作的方式，在照射直線光時所產(chǎn)生的干涉色的作用下，繪制圖形或文字，這樣即使在下述情況下，仍可在直線光下觀察到圖形或文字，該情況指基板色與干涉物質(zhì)的外觀色合成的色彩在一般光下呈現(xiàn)單色。另外，由于分別以在一般光下呈現(xiàn)的色彩以及在直線光下呈現(xiàn)的色彩繪制相應(yīng)的圖形或文字，則在一般光下觀察到的圖形或文字以及在直線光下觀察到的圖形或文字不同，從而可提供外觀性和高的防偽性。
按照上述方式，在本發(fā)明的再現(xiàn)反射部件用于制品時，由于具有再現(xiàn)反射性，從而難于通過復(fù)印機(jī)等設(shè)備進(jìn)行復(fù)印，并且由于所照射的光可呈現(xiàn)下述色調(diào)，該色調(diào)可隨著是一般光還是直線光而不同，這樣通過下述方式，便可根據(jù)對所呈現(xiàn)的色調(diào)或圖形或文字等的分析，直接分辯出是偽造品還是真品，該方式為采用發(fā)射直線光的直線光照射裝置，向用于制品的再現(xiàn)反射部件部分上照射直線光。
當(dāng)按照上述方式采用本發(fā)明的有色光再現(xiàn)反射部件時，由于在入射光之間造成的干涉作用下提供色調(diào)，這樣色調(diào)的選擇性較寬，另外光的利用效率很高。
此外，在本發(fā)明中，由于干涉物質(zhì)采用光透射性高的外覆二氧化鈦的云母或外覆低價氧化鈦的云母，并且主板色具有顏色，這樣沿入射光返回方向可觀察到主板色與干涉色合成的色調(diào)，沿其它的方向可觀察到主板色，從而可提高外觀性。
還有，在本發(fā)明中，由于干涉物質(zhì)采用外覆鈦系復(fù)合氧化物的云母，這樣可沿入射光返回方向觀察到復(fù)合氧化物色與干涉色合成的色調(diào)，沿其它的方向可觀察到復(fù)合氧化物色，從而可提高外觀性。
再現(xiàn)反射全息再生體圖7為一般的全息圖再生體的示意圖。該圖中的全息圖再生體50由支承體52、剝離層54、保護(hù)層56、全息層58、反射層60、涂層62、粘接劑層64按照疊置方式構(gòu)成。
全息層58和反射層60是這樣的層，即按照上述方式，通過具有全息壓花的全息層58產(chǎn)生透射的光通過反射層60產(chǎn)生反射，在該反射光的作用下，對全息圖象進(jìn)行再生。通過調(diào)節(jié)反射層60所采用的材料的性質(zhì)或?qū)θ肷涔獾姆瓷渎?，便獲得稱之為一般很容易看到的全反射型全息圖再生體、半透明全息圖再生體、透明全息圖再生體等的產(chǎn)品。
支承體52對疊置的其它層提供支承，在轉(zhuǎn)印全息圖再生體之后，將其從其它的層上剝離下來，對于具有可實現(xiàn)該目的的強(qiáng)度、耐熱性、表面性的材料，有下列成分供選擇，比如聚對苯二甲酸乙酯、聚酯、聚丙烯等。
為了容易將支承體52從轉(zhuǎn)印的全息圖再生體上剝離下來，便采用剝離層54。顯然該剝離層也采用樹脂，但是也可為脫模劑。
保護(hù)層56用于對全息層58提供保護(hù)，其材料從具有耐磨性、耐污染性、耐溶劑性等性能的透光性樹脂中選擇。該保護(hù)層56由于考慮到從支承體上的剝離性而可同時用作剝離層，或可因提供全息壓花而同時用作全息層。
由于涂層62涂敷于全息層58中的全息壓花和反射層，這樣便防止全息壓花、反射層受到磨耗、污染等影響。在貼合于卡片等物品上的場合，還具有不采用涂敷層，而通過粘接劑等貼合的青況。
設(shè)置粘接劑層64，以便將全息圖再生體貼合于物品上，但是在將全息圖再生體用作全息圖板或全息膜時等場合，還具有不設(shè)置粘接劑層的情況。
本發(fā)明可通過與圖7所示的一般的全息圖再生體相同的材料或形成方法，制造各層。本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體的特征在于在圖7所示的全息圖再生體中疊置有下述再現(xiàn)反射部件，該部件使入射光朝向入射光進(jìn)入方向返回，由此獲得本發(fā)明的效果。
本發(fā)明中所采用的全息圖再生體是這樣的，即在反射層上以半蒸鍍方式設(shè)置有光反射性金屬的半透明全息圖再生體上或在反射層上采用金屬氧化物的透明全息圖再生體上，用再現(xiàn)反射部件再設(shè)置再現(xiàn)反射層。下面根據(jù)一個實施形式，對本發(fā)明的全息圖再生體進(jìn)行更具體的描述。另外，本發(fā)明的全息圖再生體不僅僅限于下面描述的實施形式。
第2-1實施形式圖8表示本發(fā)明的一個實施形式的再現(xiàn)反射全息圖再生體的示意性結(jié)構(gòu)。另外，本發(fā)明的全息圖再生體中所采用的再現(xiàn)反射部件使用上述第1-1實施形式。因此，與上述圖2相對應(yīng)的部分仍采用相同的標(biāo)號。
在該圖中的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，由再現(xiàn)反射部件形成的再現(xiàn)反射層68疊置于下述透明全息圖板上，該透明全息圖板中疊置有具有全息壓花的全息層58、反射層60、涂層62。在本實施形式中，全息層58同時用作圖7中的剝離層54、保護(hù)層56。
從全息圖板66的外方射入的光18b的一部分通過全息層產(chǎn)生透射，在全息圖板66中所具有的反射層60上反射，形成反射光20’。另外，通過反射層60、涂層62產(chǎn)生透射，進(jìn)入再現(xiàn)反射層68的入射層18a在主板12上反射，再次進(jìn)入全息圖板66中，從而形成朝向外側(cè)穿過的反射光20。在全息板66中，這些反射光20、20’在全息層所具有的全息壓花的作用下，以折射方式產(chǎn)生干涉，從而使全息圖象顯現(xiàn)。
再現(xiàn)反射層68按照下述方式構(gòu)成，該方式為在主板12上設(shè)置有樹脂層14，另外在其表層成排設(shè)置有多個由玻璃形成的透明小微球16，其粒徑在30～80 μ m的范圍內(nèi)。通過全息圖板66產(chǎn)生透射、在小微球16內(nèi)行進(jìn)的光從透明小微球借助樹脂層14在主板12上反射，再次返回小微球16，朝向外側(cè)行進(jìn)。由于小微球16中的朝向外側(cè)突出的面為球面，這樣即使在入射角多少產(chǎn)生一定的變化的情況下，仍產(chǎn)生相同的作用，從而可將反射光20朝向入射方向返回。
本發(fā)明的全息圖再生體的特征在于采用光的干涉以對入射光18a的反射光20進(jìn)行著色，為此，按照本實施形式，在主板12上設(shè)置有干涉物質(zhì)層22。其結(jié)果是，入射光18a借助干涉物質(zhì)層22產(chǎn)生光的干涉，反射光20呈現(xiàn)干涉作用所強(qiáng)調(diào)的波長的色調(diào)。
因此，如針對上述再現(xiàn)反射部件所描述的圖2所示，再現(xiàn)反射層68中的干涉物質(zhì)22在本實施形式中，由外覆二氧化鈦的云母構(gòu)成，該外覆二氧化鈦的云母22由鱗片狀云母24以及外覆于該云母24上的二氧化鈦層26構(gòu)成。這樣，上述入射光18的一部分20a通過二氧化鈦層26表面反射，而其另一部分20b通過云母24與二氧化鈦層26之間的分界面產(chǎn)生反射。上述反射光20a與反射光20b具有光路差，該光路差為二氧化鈦層層26的2倍左右，在反射光20a與反射光20b的波長成分中，光路差為半波長的奇數(shù)倍的成分被放大，光路差為波長的整數(shù)倍的成分被衰減。其結(jié)果是，通過調(diào)節(jié)上述二氧化鈦層26的層厚，便可獲得所希望色調(diào)的反射干涉光28。此外，如上述圖8所示，該有色反射干涉光28通過透明小微球16，沿與入射光基本相同的方向返回。
此外，在本實施形式中，如果提高外覆二氧化鈦的云母22的反射率，便可沿返回方向清晰地觀察到有色反射干涉光28。
按照上述方式，具有疊置有再現(xiàn)反射層68和全息圖板66的結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體隨照射光的不同而呈現(xiàn)不同的作用。
下面再次通過圖8進(jìn)行描述，由于在太陽光、日光燈等一般照明的普通光下，光源所發(fā)射的光的方向性不是確定的，這樣射入再現(xiàn)反射全息圖再生體的光也沿多個方向射入。于是，即使在出現(xiàn)射入再現(xiàn)反射層68的光的情況下，其與透明全息圖板66中的反射層60產(chǎn)生的反射光20’一起作用，形成復(fù)雜的光，這樣無法觀察到采用再現(xiàn)反射層的再現(xiàn)反射部件的干涉所造成的色彩。但是，全息層即使在這樣的普通光下的情況下，仍可通過全息壓花的折射等作用，使具有特定方向的光產(chǎn)生干涉，從而可使全息圖象再生。
因此，在普通光下，利用再現(xiàn)反射部件中所采用的干涉物質(zhì)所呈現(xiàn)的干涉色，即使在繪制文字、圖形的情況下，仍不能確認(rèn)文字、圖形，僅僅可觀察到全息圖像，觀察到圖9所示的全息圖像，不能確認(rèn)干涉物質(zhì)所描繪的圖形。
但是，如果從光源沿一定方向發(fā)出的直線光，以大于周圍光的強(qiáng)度，照射本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體，則由于再現(xiàn)反射層68的再現(xiàn)反射性，僅僅在沿直線光照射方向觀察的場合，干涉物質(zhì)呈干涉色，從而可識別圖10所示的干涉物質(zhì)所繪制的文字或圖形。此時，由于全息圖層中的全息壓花的作用，通過光的干涉而再生的全息圖像基本觀察不到?？烧J(rèn)為其原因在于因再現(xiàn)反射層68的再現(xiàn)反射性的作用，由于沿觀察方向強(qiáng)烈返回的反射光，干涉所再生的全息圖象的弱光消失。
按照上述方式，在照射直線光的場合，通過僅僅干涉物質(zhì)呈現(xiàn)的干涉色，在可識別通過干涉物質(zhì)的設(shè)置所繪制的圖形的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，如果通過全息圖象與干涉物質(zhì)所繪制的圖形不同，在太陽光、照明等的普通光下，全息圖像顯現(xiàn)，當(dāng)照射直線光時，隨著光的干涉而顯現(xiàn)的色彩而不同的圖形相對全息圖象突出，在看不到全息圖象的情況下，可看到干涉物質(zhì)所繪制的圖形。為了辨認(rèn)是真品還是偽造品，通過直線光，借助顯露的圖形可進(jìn)行判定。
按照上述方式，為了使全息圖再生體具有外觀性、裝飾性和高的防偽性，本發(fā)明人采用了下述再現(xiàn)反射部件，其利用再現(xiàn)反射部件，借助在光路中產(chǎn)生有色的干涉色的物質(zhì)，可使返回光具有干涉色。
此外，如果采用本實施形式的再現(xiàn)反射層68，由于采用光的干涉作用來向返回光提供色調(diào)，這樣光的利用率極高，另外通過調(diào)節(jié)二氧化鈦層的厚度，可獲得任意的色調(diào)。還有，由于產(chǎn)生干涉色的物質(zhì)為化學(xué)性、光學(xué)性穩(wěn)定的無機(jī)物質(zhì)即外覆二氧化鈦的云母，這樣可形成具有優(yōu)良耐熱性、耐久性的再現(xiàn)反射層。
再有，如前所述，在采用外覆二氧化鈦的云母的場合，可確認(rèn)二氧化鈦的層厚度與干涉色具有上述表1的關(guān)系。
因此，本實施形式所采用的外覆二氧化鈦的云母的幾何學(xué)的層厚最好在40nm或以上。
另外，在本實施形式中，再現(xiàn)反射層68采用了主板12，但是本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中所采用的主板12也可不一定具有光反射性。其原因在于設(shè)置于主板上的干涉物質(zhì)層32也具有高的反射性。為此，即使在不采用主板12的情況下，仍可獲得上述的效果。
第2-2實施形式在第2-2實施形式中，上述圖8的再現(xiàn)反射層68采用在上述第1-2實施形式中所描述的再現(xiàn)反射部件。下面參照圖2進(jìn)行描述，在第2-1實施形式中，當(dāng)調(diào)節(jié)外覆二氧化鈦的云母22的光透射率時，可觀察到該主板12的色彩。因此，如果主板12采用光反射性高的板，調(diào)節(jié)外覆二氧化鈦的云母22的光的透射率，增加主板12的反射比例，則可觀察到該主板12的反射光30。因此，通過使主板12帶有顏色，則返回光20的色調(diào)便是有色反射干涉光28以及呈現(xiàn)主板色的反射光30的合成色調(diào)。在此場合，沿射入方向返回的以外方向，基本觀察不到有色反射干涉光28，而觀察到反射主板12的色調(diào)，這樣可以不同的色調(diào)觀察到沿發(fā)射具有一定方向性的直線光的光源方向觀察到的光以及沿其它方向觀察到的光。
另外，在主板不具有反射性，比如主板采用顏料層的場合，可在通常光下觀察到顏料的色彩，并可在直線光下觀察到干涉物質(zhì)形成的干涉色。因此，可為基本限于銀色的全息圖再生體提供豐富的色彩。
第2-3實施形式在本實施形式中，將上述第1-3實施形式中所述的再現(xiàn)反射部件用作再現(xiàn)反射層。下面參照圖3進(jìn)行描述。
本實施形式的特征在于干涉物質(zhì)122采用有色的外覆鈦系復(fù)合氧化物的云母。
同樣在此場合，與第2-2實施形式相同，在返回光128中，復(fù)合氧化物126的色調(diào)與基于該復(fù)合氧化物層的光路差的干涉色被合成并觀察到，另一方面，沿直線光的光源以外的方向觀察到的色調(diào)為本身外覆復(fù)合氧化物的云母126的色調(diào)。
在本實施形式中，如果考慮所采用的干涉物質(zhì)的外觀色的色彩以及因干涉所呈現(xiàn)的色彩，則也可使外觀色形成的圖形與干涉色形成的圖形不同。另外，通過采用外觀色相同、干涉色不同的干涉物質(zhì)，可形成下述的全息圖再生體，在沿照射直線光以外的方向具有單一色彩的反射面上，看到全息圖象顯現(xiàn)，但是沿直線光照射方向，可觀察到干涉色形成的不同的圖形。
第2-4實施形式在本實施形式中，將上述第1-4實施形式中所述的再現(xiàn)反射部件用作再現(xiàn)反射層。下面參照圖4進(jìn)行描述。
在該圖所示的再現(xiàn)反射層210中，干涉物質(zhì)附著于透明小微球216的樹脂層214的埋沒面上。另外，按照上述方式，所附著的干涉物質(zhì)可采用普通的干涉性外覆二氧化鈦的云母等、或有色的外覆復(fù)合氧化物的云母等。
在此場合，在小微球216和干涉物質(zhì)222中反復(fù)進(jìn)行反射而返回、還是通過反射主板212反射而返回，這由透明小微球216和干涉物質(zhì)222之間的折射率差等因素決定。即使在光穿過干涉物質(zhì)層222、通過主板212反射的情況下，由于在光通過干涉物質(zhì)222時產(chǎn)生所述的透射干涉光，這樣仍可獲得有色的返回光。
第2-5實施形式在本實施形式中，將上述第1-5實施形式中所述的再現(xiàn)反射部件用作再現(xiàn)反射層。下面參照圖5進(jìn)行描述。
在該圖所示的再現(xiàn)反射層310中，干涉物質(zhì)322直接設(shè)置于反射主板312上。另外，通過干涉物質(zhì)322的表面所反射的反射光320a以及在反射主板312上所反射的反射光320b之間的干涉，可獲得特定的色調(diào)。
第2-6實施形式在本實施形式中，將上述第1-6實施形式中所述的再現(xiàn)反射部件用作再現(xiàn)反射層。下面參照圖6進(jìn)行描述。
在該圖所示的再現(xiàn)反射層410中，干涉物質(zhì)422形成于透明小微球416的樹脂層414的埋沒面上。在此場合，在干涉物質(zhì)層422的更外緣處設(shè)置有反射層440，通過透明小微球416與干涉物質(zhì)422的分界面產(chǎn)生的反射光420a以及反射層440的反射光420b的干涉，可獲得特定的色調(diào)。
另外，如果按照針對上述再現(xiàn)反射部件而進(jìn)行描述的那樣，最好上述第2-1～第2-4實施形式中所采用的干涉物質(zhì)采用以上述外覆二氧化鈦的云母為代表的干涉性鱗片狀粉末。
因此，對于構(gòu)成該干涉性鱗片狀粉末的主體的鱗片狀粉末，列舉有下述成分，比如金屬鋁、金屬鈦、不銹鋼等粉末，或板狀氧化鐵、板狀二氧化硅、板狀氧化鈦、板狀氧化鋁等無機(jī)板狀氧化物，或白云母、黑云母、絹云母、高嶺土、滑石粉等層狀化合物，PET樹脂膜、丙烯酸樹脂膜等有機(jī)高分子箔等，但是本發(fā)明所采用的鱗片狀粉末不限于這些成分。另外，為了提高光的利用率，最好采用其內(nèi)也具有光的透射率的鱗片狀粉末。此外，本發(fā)明所采用的鱗片狀粉末的粒徑不必特別限定，其在1～200μm的范圍內(nèi)，特別是最好在10～120μm的范圍內(nèi)，則扁平的粉末容易發(fā)揮美麗的光澤和干涉色。
為了使這些鱗片狀粉末具有干涉色，一般以金屬氧化物覆蓋鱗片狀粉末的表面，對于該金屬氧化物列舉有下述成分，即二氧化鈦、氧化鐵、低價氧化鈦、氧化鋯、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈷、氧化鎳、鈦酸鈷等，以及Li2CoTi3O8或KNiTiOx等復(fù)合氧化物，或這些金屬氧化物的混合物等，只要為可呈現(xiàn)干涉色的金屬氧化物，不必特別限于這些成分。將這些金屬氧化物覆蓋于鱗片狀粉末上可通過下述方式進(jìn)行，該方式為對這些金屬氧化物的有機(jī)鹽或無機(jī)鹽進(jìn)行加熱或中和加水分解的方法，或者進(jìn)行CVD或PVD這樣的蒸鍍操作。
根據(jù)需要，這些干涉性鱗片狀粉末表面也可通過有機(jī)或無機(jī)化合物進(jìn)行表面處理。此外，本發(fā)明所采用的干涉性鱗片狀粉末的使用方法不必特別限定，只要呈現(xiàn)干涉色，可采用與已有的著色劑的任意組合或采用任意的添加順序。
另外，與針對再現(xiàn)反射部件進(jìn)行描述時的場合相同，第2-5～第2-6實施形式中所采用的干涉物質(zhì)層也可采用下述金屬膜，該金屬膜是通過對金屬膜表面進(jìn)行氧化處理而得到的，其具有干涉色，對于這些金屬膜，列舉有下述處理方法，即對金屬鋁、金屬鈦、不銹鋼膜等進(jìn)行陽極氧化的方法，通過溶膠一凝膠法對可呈現(xiàn)上述干涉色的金屬氧化物進(jìn)行調(diào)制、對其涂敷的方法，或在金屬膜上涂敷可呈現(xiàn)上述干涉色的金屬醇鹽、之后對其加熱的方法，進(jìn)行CVD或PVD這樣的蒸鍍操作方法等。
按照上述方式，本發(fā)明的通過干涉色著色的光的利用效率優(yōu)良的再現(xiàn)反射層可為全息圖再生體提供高的防偽性、外觀性、裝飾性。
另外，通過呈現(xiàn)干涉物質(zhì)的干涉色的色彩，繪制文字或圖像，可提供更高的防偽性。
下面對本發(fā)明的全息圖再生體的實施例進(jìn)行描述。在厚度為25μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的支承體上，設(shè)置由乙酸纖維素樹脂形成的厚度為0.5μm的保護(hù)層，該保護(hù)層同時用作剝離層，通過加壓方式在其上緊密貼合下述模，在其由丙烯酸樹脂形成的厚度為2.5μm的全息層的樹脂面上刻蝕有凹凸部，照射電子束，使其硬化，另外對作為反射層的鋁進(jìn)行半蒸鍍。在其上設(shè)置由PET樹脂形成的厚度為12μm的涂層，在該整個的涂層上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在干燥到該樹脂不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子，其折射率為1.9、篩號在200～250的范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著干燥，之后在120℃的溫度下進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子臨時附著。接著，采用包括按照表5的配合比的第1-1制造例的綠色干涉云母鈦的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有上述透明玻璃微粒子的膜的玻璃微粒子臨時附著面上，通過絲網(wǎng)印刷圖形，在該圖形未干燥時，鋪灑篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，對其進(jìn)行附著干燥，在140℃的溫度下進(jìn)行5分鐘以上的熱處理，從而獲得下述再現(xiàn)反射全息圖再生體(復(fù)印用膜)，其呈現(xiàn)與綠色干涉云母鈦的干涉色相同的顏色的綠色的反射光。
表5 在厚度為25μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的支承體上，設(shè)置由乙酸纖維素樹脂形成的厚度為0.5μm的保護(hù)層，該保護(hù)層同時用作剝離層，通過加壓方式在其上緊密貼合下述模，在其由丙烯酸樹脂形成的厚度為2.5μm的全息層的樹脂面上刻蝕有凹凸部，照射電子束，使其硬化，另外對作為透明反射層的二氧化鈦進(jìn)行蒸鍍處理。此外，在其整個表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在干燥到該樹脂不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子，其折射率為1.9、篩號在200～250的范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著干燥，之后在120℃的溫度下進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子臨時附著。接著，采用包含按照表6的配合比的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有上述玻璃微粒子的膜上，通過絲網(wǎng)印刷圖形。接著，在該膜上按照形成80nm的厚度的方式，通過真空蒸鍍的方式設(shè)置鋁。此外，在該表面上涂敷丙烯酸樹脂溶液，在其未干燥時，鋪灑篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，對其進(jìn)行附著干燥，在140℃的溫度下進(jìn)行5分鐘以上的熱處理，從而獲得下述再現(xiàn)反射全息圖再生體(復(fù)印用膜)，其呈現(xiàn)基本與外覆低價氧化鈦與二氧化鈦的云母的外觀色(于涉色)相同的青綠色的反射光。
表6
>[第2-3實施例]在厚度為25μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的支承體上，設(shè)置由乙酸纖維素樹脂形成的厚度為0.5μm的保護(hù)層，該保護(hù)層同時用作剝離層，通過加壓方式在其上緊密貼合下述模，在其由丙烯樹脂形成的厚度為2.5μm的全息層的樹脂面上刻蝕有凹凸部，照射電子束，使其硬化，另外對作為反射層的鋁進(jìn)行蒸鍍。在其上設(shè)置由PET樹脂形成的厚度為20μm的涂層，在該涂層的整個表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在干燥到該樹脂不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑下述透明性玻璃微粒子，其折射率為1.9、篩號在200～250的范圍內(nèi)，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著干燥，之后在120℃的溫度下進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子臨時附著。接著，采用包括按照表7的配合比的、具有鮮艷的黃色的外觀色和紅色干涉色的光澤粉末的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有上述玻璃微粒子的膜上印刷圖形。
接著，通過丙烯酸涂料，采用間隙為0.101mm的涂敷器，在該印刷表面噴涂平均粒徑為20 μ m的鋁粉末。然后，在該表面上涂敷丙烯酸樹脂溶液，在其未干燥時，鋪灑篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，對其進(jìn)行附著干燥，在140℃的溫度下進(jìn)行5分鐘以上的熱處理，從而獲得下述再現(xiàn)反射全息圖再生體(復(fù)制用膜)，其外觀色為黃色，而再現(xiàn)反射光為紅色。
表7 將100g的下述透明性玻璃小微球分散于1000ml的異丙醇中，該小微球的折射率為1.9、其篩號在200～250的范圍內(nèi)，同時添加150g的四異丙氧基鈦溶液，接著將分散溶液保持在30℃的溫度下，同時以5ml/min的速度、滴入100ml的水/異丙醇為1∶1的混合溶液。在滴入后，連續(xù)攪拌4個小時，對其進(jìn)行過濾、水洗，在200℃的溫度下干燥3個小時，從而獲得具有黃色的干涉色的透明性玻璃小微球。另外，在厚度為25μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯膜的支承體上，設(shè)置由乙酸纖維素樹脂形成的、厚度為0.5μm的保護(hù)層，該保護(hù)層同時用作剝離層，通過加壓方式在其上緊密貼合下述模，在其由丙烯酸樹脂形成的、厚度為2.5μm的全息層的樹脂面上刻蝕有凹凸部，照射電子束，使其硬化，另外對作為透明反射層的二氧化鈦進(jìn)行蒸鍍。在其上設(shè)置由PET樹脂形成的厚度為12μm的涂層，在該涂層的整個表面上涂敷有機(jī)硅樹脂溶液，在干燥到該樹脂不產(chǎn)生流動的程度時，鋪灑預(yù)先制成的具有黃色的干涉色的透明性玻璃微粒子，按照其半球以上不埋沒的方式進(jìn)行單層附著干燥，之后在120℃的溫度下進(jìn)行3分鐘的加熱處理，使玻璃微粒子臨時附著。接著，采用包括第2-4制造實例的云母鈦的透明著色絲網(wǎng)印刷用墨，在臨時附著有上述玻璃微粒子的膜的透明玻璃微粒子臨時附著面上，通過絲網(wǎng)印刷圖形，在該圖形未干燥時，鋪灑篩號在80～250的范圍內(nèi)的尼龍樹脂微粒子，對其進(jìn)行附著干燥，在140℃的溫度下進(jìn)行5分鐘以上的熱處理，從而獲得下述再現(xiàn)反射全息圖再生體(復(fù)制用膜)，其呈現(xiàn)黃色的反射光。
另外，在本實施例中，采用的是在全息圖板上形成再現(xiàn)反射層的方法，但是本發(fā)明不必限于該方法，本發(fā)明也可采用下列方法，比如在主板上形成干涉物質(zhì)層、在其上鋪灑透明性玻璃微粒子、形成再現(xiàn)反射層之后，形成涂層、反射層、全息層、保護(hù)層的方法，在形成有本發(fā)明的再現(xiàn)反射層的地方敷設(shè)預(yù)先疊置的全息圖板的方法，從而可獲得本發(fā)明的效果，本發(fā)明不必特別限于這些成形方法。
在本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中，在照射具有一定的方向性的直線光時，最好所采用的玻璃球的折射率在1.7～2.2的范圍內(nèi)，特別是最好在1.8～2.1的范圍內(nèi)，其平均粒徑在20～60μm的范圍內(nèi)，特別是最好在30～50μm的范圍內(nèi)，以便可清晰地觀察到干涉物質(zhì)所繪制的圖形或文字。
當(dāng)玻璃球的折射率大于上述值或小于上述值時，焦點模糊，從而不能獲得清晰的反射光。另外，當(dāng)玻璃球的粒徑小于上述值時，玻璃粒子埋沒于樹脂層中，或者能夠再現(xiàn)反射的光的有效入射部分變窄。反之，當(dāng)玻璃球的粒徑大于上述值時，在于上述實施例中所描述的玻璃粒子上通過絲網(wǎng)印刷干涉物質(zhì)的場合，難于進(jìn)行該印刷。此外，還會產(chǎn)生下述問題，即難于對準(zhǔn)焦距，另外墨會進(jìn)入玻璃球之間的間隙中。
此外，本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體中的全息層部分最好在20～75μm的范圍內(nèi)，特別是最好在23～50μm的范圍內(nèi)。當(dāng)全息層的厚度大于該值時，會降低安全性，當(dāng)上述厚度小于上述值時，會造成制造困難。
由于本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體除了采用上述的再現(xiàn)反射部件以外，還采用難于復(fù)印的全息圖板，這樣通過采用發(fā)射直線光的直線光照射裝置，與上述再現(xiàn)反射部件相同，向用于制品中的再現(xiàn)反射部件部分照射直線光，顯然可通過分析所呈現(xiàn)的色調(diào)、圖形或文字等，直接辨別是偽造品，還是真品，另外難于采用復(fù)印機(jī)等進(jìn)行復(fù)印。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的再現(xiàn)反射全息圖再生體，則由于通過入射光之間的干涉作用提供色調(diào)，從而色調(diào)的選擇性較寬，另外光的利用率較高。
此外，在本發(fā)明的全息圖再生體中，當(dāng)再現(xiàn)反射層中包括主板時，由于干涉物質(zhì)采用光的透射性較高的外覆二氧化鈦的云母或外覆低價氧化鈦的云母，并且主板色帶有顏色，這樣可沿直線光返回方向觀察到主板色與干涉色的合成色調(diào)，沿其它方向可觀察到主板色，從而可提高外觀性。
另外，在本發(fā)明的全息圖再生體中，由于干涉物質(zhì)采用外覆鈦系復(fù)合氧化物的云母，可沿直線光返回方向觀察到復(fù)合氧化物色與干涉色的合成色調(diào)，沿其它方向觀察到復(fù)合氧化物色，這樣可提高外觀性。
再有，在本發(fā)明中，由于通過對干涉物質(zhì)的設(shè)置位置進(jìn)行操作，以相對入射光所呈現(xiàn)的干涉色的差別，繪制文字或圖形，僅僅當(dāng)遇到直線光時，在干涉色的作用下，圖形顯現(xiàn)，這樣可提高外觀性、防偽性。
權(quán)利要求
1．一種有色光再現(xiàn)反射部件，使入射光的一部分具有相位差，對其再合成，通過干涉方式加強(qiáng)特定波長區(qū)域的光成分，使與入射光不同的色調(diào)的有色光朝向入射光進(jìn)入方向返回。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射部件，其特征在于，它包括反射主板；成排設(shè)置于上述主板上的透明小微球；在上述反射主板上設(shè)置有產(chǎn)生有色的干涉色的干涉物質(zhì)層。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射部件，其特征在于，包括主板；成排設(shè)置于上述主板上的透明小微球；在上述透明小微球中的與主板相對的面上設(shè)置有干涉物質(zhì)層；
4．根據(jù)權(quán)利要求2～3中的任何一項所述的的反射部件，其特征在于，上述干涉物質(zhì)層采用外覆氧化金屬的鱗片狀粉末。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射部件，其特征在于，上述外覆氧化金屬的鱗片狀粉末為氧化鈦層的厚度為40nm或以上的外覆二氧化鈦云母和/或外覆低價氧化鈦云母。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的反射部件，其特征在于，反射主板帶有與外覆氧化鈦的云母的干涉色不同的色調(diào)。
7．根據(jù)權(quán)利要求4所述的反射部件，其特征在于，外覆氧化金屬的鱗片狀粉末為具有與其干涉色不同色調(diào)的外觀色的外覆鈦系氧化物的云母。
8．根據(jù)權(quán)利要求2～3中的任何一項所述的反射部件，其特征在于，上述干涉物質(zhì)層采用表面氧化金屬薄膜。
9．一種再現(xiàn)反射全息圖再生體，其特征在于，其疊置有全息圖再生體，該全息圖再生體疊置有權(quán)利要求1～8中的任何一項所述的再現(xiàn)反射部件、全息層、反射層，從而使立體的圖像再生。
10．一種再現(xiàn)反射全息圖再生體，其疊置有全息圖再生體，該全息圖再生體疊置有權(quán)利要求1所述的再現(xiàn)反射部件、全息層、反射層，從而使立體的圖像再生，其特征在于，上述再現(xiàn)反射部件由產(chǎn)生有色的干涉色的干涉物質(zhì)層以及成排地設(shè)
全文摘要
本發(fā)明提供再現(xiàn)反射部件,光利用效率高,可向反射光提供各種色調(diào)。以及提供全息圖再生體,當(dāng)把再現(xiàn)反射部件用于全息圖再生體、投射具有一定方向性的直線光時,全息圖再生體可沿基本與入射方向相同的方向反射光,并具有外觀性、裝飾性與高的防偽性。為了實現(xiàn)上述目的,再現(xiàn)反射部件的特征在于使入射光的一部分具有相位差,對其再合成,通過干涉方式加強(qiáng)特定波長區(qū)域的光成分,使與入射光不同色調(diào)的有色光朝向入射光進(jìn)入方向返回。再現(xiàn)反射全息圖再生體的特征在于疊置有再現(xiàn)反射部件、全息層、反射層,從而使立體的圖形再生。
文檔編號G02B5/128GK1222693SQ9812467
公開日1999年7月14日 申請日期1998年9月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月30日
發(fā)明者木村朝 申請人:株式會社資生堂