JPH03243902A - カラー耐久画像板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は耐無性、耐腐食性、機械的耐久性が極めて大き
なカラー耐久画像板に関する。

〈従来技術とその問題点〉 従来のカラー写真やカラー印刷は、通常の環境下で数百
年以上の保存に耐えることは困難であると考えられる。

また一般に２００’Ｃ程度の耐熱性しかなかった。特殊
なものとして、陶器に顔料インクを用いてカラー印刷さ
れたものが知られているが、色調や解像性が悪くカラー
画像としては劣るものであった。また耐熱性、耐腐食性
、Ｉｌ楓的耐久性等も不十分で、地震や火災等において
は損傷を受けてしまうものであった。

〈発明の目的〉 従って本発明の目的は画質がよく、かつ耐無性、耐腐食
性、機械的耐久性の大きな耐久性カラー画像板（Ｃｏｌ
ｏｒ　Ｄｕｒａｇｒａｐｈと呼ぶ）を提供することであ
る。

〈発明を達成するための手段〉 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、基板として極めて耐久性の大きなものを用い
、またその上に形成するカラー画像は極めて耐久性の大
きな減色法三原色の分解網点画像が順次重ねられたもの
で構成される。減色法三原色の他に墨の網点画像が重ね
られてもよい。四色はどんな順番に設けられてもよい。

さらに必要なら、該網点画像の上に耐久性が大きく透明
な保護層が設けられる。

保護層を設けるかわりに、あるいは保護層を設けて更に
その上に、透明で耐久性の大きい板を保護カバーとして
、接着或いはネジ止め等により取付けてもよい。

〈具体的説明〉 以下の各図において、各層の寸法は実際とは異なり、極
端に誇張されている部分がある。

第１図は本発明カラー耐久画像板（Ｃｏｌｏｒ　Ｄｕｒ
ａｇｒａｐｈ）の具体例の断面図で、図中１１は耐久性
の大きな基板、１２は耐久性の大きなカラー画像層、１
３は耐久性の大きな透明保護層である。

本発明において「耐久性が大きい」とは、耐熱性が非常
に大きいこと（１０００℃前後あるいはそれ以上の温度
に耐える）、耐腐食性が非常に大きいこと（薬品、溶剤
等に侵されにくいだけでなく、長期間の保存でも空気や
水分により変質しないこと）、機械的な耐久性が大きく
、擦り傷がつきにくいこと、割れにくいこと、変形しに
くいこと等を意味する。

耐久性の大きな基板１１の具体例としては、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、ジルコニア、ベリリア等の透明セラ
ミックス、アルミナ、ムライト、ステアタイト、その他
の白色セラミックス：ニオブ基合金、モリブデン基合金
、タンタル基合金、タングステン基合金、クロム基合金
、ニッケル基合金、コバルト基合金、その他の超耐鵠合
金等の金属；金属とセラミックスとのラミネート、サン
ドイッチ等の超耐久性材料が挙げられる。

基板１１の厚さは約０．１ｍｍ〜数１０ｍｍが適当であ
る。

基板１１のサイズは数−〜数１０３が適当であるが、こ
の範囲に限定されるものでなく、さらに大きく、厚くて
もよい。また更に小さくてもよい。

基板１１の端面は望ましくは面取りされる。

耐久性の大きなカラー画像層１２の具体例としては、耐
久性が大きく透明で屈折率差の大きな薄層を交互に多数
枚積層した、いわゆる干渉フィルタが用いられる。材料
の典型的な具体例としては、高屈折率材料として二酸化
チタン、低屈折率材料として二酸化珪素が挙げられるが
、これらに限定されるものではない。例えば低屈折率材
としてアルミナ、高屈折率材としてジルコニア、二酸化
セリウム等が用いられる。

耐久性の大きな透明保護層１３の具体例としては、シリ
カ、アルミナ、チタニア、ベリリア、ジルコニア等が挙
げられる。

次に本発明カラー耐久画像板（Ｃｏｌｏｒ　Ｄｕｒａｇ
ｒａｐｈ）の製作方法について説明する。

本発明カラー耐久画像板はフォトリソグラフ法により製
作される。フォトリソグラフ法にはエツチング法とりフ
トオフ法とがあり、どちらの方法も使用できる。

断２図〜第９図を参照して、本発明カラー耐久画像板（
Ｃｏｌｏｒ　Ｄｕｒａｇｒａｐｈ）の、リフトオフ法を
用いた製作方法について説明する。第２図〜第７図のプ
ロセスがいわゆるリフトオフ法である。

第２図は基板１１の上にリフトオフ層２１を設け、さら
にその上にフォトレジスト層２２を設けたものの断面図
を示す。基板の表面は鏡面研磨されていても光散乱性で
もよい。

リフトオフ層２１の具体例としてはアルミニウム、銅、
ニッケル、クロム等の金属が挙げられる。リフトオフ層
２１の必要条件は、リフトオフ層２１のエツチング液が
干渉フィルタ層１２を溶解あるいは変質させないことで
ある。リフトオフ層２１の厚さは干渉フィルタ層１２の
厚さと同程度であることが望ましいが必須ではない。

フォトレジスト層２２は半導体製造分野で使用されてい
る公知のネガ型、ポジ型のどちらでも使用される。フォ
トレジスト層の形成方法、露光方法、現像方法等も公知
の技術が使用される。

第３図はフォトレジスト層に画像露光した後、フォトレ
ジスト層の現像が行われた状態の断面図である。３１は
フォトレジスト層の現像によりフォトレジストが溶解除
去されて、リフトオフ層が露出した部分、３２はフォト
レジストが残っている部分である。フォトレジスト層へ
の画像露光の前に、公知のプリベータを実施してもよい
。フォトレジスト層への画像露光は、フォトマスクをフ
ォトレシスト層に密着して、［ＪＶ光を一様に照射する
密着露光方式でもよいし、フォトマスクを原画として投
影光学系を通してフォトレジスト層に露光する投影方式
でもよい。またフォトマスクを使用せずに、レーザビー
ム、電子ビーム等で直接フォトレジスト層に走査露光す
る方式でもよい。

フォトマスクは、例えばカラー写真プリント、カラース
ライド、カラーネガ、カラー印刷等のカラー原稿を、カ
ラースキャナで色分解し、シアン、マゼンタ、イエロー
に対応する黒白網点分解フィルムを得た後、これをその
ままで、あるいは拡大、縮小等してフォトマスクが得ら
れる。カラースキャナを用いずに、カメラ製版法によっ
てもフォトマスクが得られる。

本発明においては、シアン、マゼンタ、イエロの網点の
透明度が非常に高いので、墨版はなくても構わない。

第４図はりフトオフ層２１の露出した部分が、リフトオ
フ層のエツチング液により除去され、その下の基板表面
が露出した状態を示す。４１は基板表面が露出した部分
である。リフトオフ層の除去には化学エツチングの他に
、ドライエツチングを用いてもよい。

第５図はりフトオフ層の上に残っているフォトレジスト
が除去された状態を示している。５１は網点画像状に残
っているリフトオフ層である。フォトレジストの除去は
公知の方法により行われる。

第６図は、ついで干渉フィルタ層６１が全面に設けられ
た状態を示している。干渉フィルタ層の形成は、真空蒸
着、スパッタリング、イオンブレーティング、ＣＶＤ、
ゾル−ゲル法等の公知の方法により実施される。干渉フ
ィルタ層は、屈折率が大きく違う二つの物質を交互に、
薄層に多層に設けることにより形成される。屈折率差の
大きい物質の例としては、二酸化珪素と二酸化チタンが
ある。薄層の厚さと層数は、フィルタの分光特性に応じ
て、公知の計算法により決められる（具体的な数値は後
述の実施例参照）。

ついで第６図の状態のものを、リフトオフ層のエツチン
グ液であって干渉フィルタ層を侵さない液に浸漬すれば
、リフトオフ層が溶解除去されるので、その上にある干
渉フィルタ層は脱落し、第７図の如く干渉フィルタの網
点画像が得られる。

７１は網点ドツト部、７２は非ドツト部である。リフト
オフ層を除去する際、超音波振動を与えるとリフトオフ
層の除去が良好に行われる。

以上にリフトオフ法による第１色目の画像の製造方法を
説明したが、リフトオフ法の代わりにエツチング方式を
用いてもよい。

かくして第一色目（例えばシアン）の網点画像が得られ
る。

第一色目が形成されたら、その上に全面に透明な中間層
を設けるのが望ましい。その理由は、第一色目の上に直
接第二色目を設けると、両者の間に干渉が起こりそれぞ
れ単独の場合の色と違うことがあるからである。図では
中間層は省略されている。

中間層の厚さは、数分の１〜数μｍの範囲が望ましく、
少なくとも多層干渉膜の構成膜の数倍以上が望ましい。

例えば約０．２〜約１μｍ程度が適当である。

中間層を設ける方法としては、真空蒸着、スパッタリン
グ、ＣＶＤ、ゾルゲル法等がある。

第２色目以下についても、第−色の時と同様にして設け
られる。

つぎに第７図の画像面の全面に図示されてない中間層を
介してリフトオフ層を設け、更にその上にフォトレジス
ト層を設ける。以下、第２図から第７図までと全く同じ
工程（フォトマスクとして第二色目のものを用いる。ま
た第一色目の網点画像と第二色目のフォトマスクとは画
像がずれないように位置合わせされる。いわゆるレジス
トレーションが行われる）により、第８図に示す如く第
二色目の網点画像８１が形成される。

尚、第８図において、ドツト７１のエツジ部でドツト８
１が不連続的に突然変化しているが、実際にはなだらか
につながっている。つぎの第９図においても同様である
。

第二色目と第三色目との間にも、上記と同様中間層が設
けられる。

ついで上記第二色目の場合と全く同様にして、第三色目
の網点画像が形成される。第９図は第三色目の網点画像
９１を形成した後、画像面全体に保護層１３を設けた状
態を示している。保護層の表面に凹凸が発生したら、研
磨により表面を平坦にするのが望ましい。保護層１３の
形成は真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティン
グ、ＣＶＤ。

ゾルゲル法等の公知の方法により実施される。

以上に述べたカラー耐久画像板は、比重が水よりはる。

かに大きいので、洪水等の水害に遭遇すると水底に沈ん
だり、土中に埋もれたりして行方不明になる恐れがある
。

本発明の別の態様は、比重の小さい耐久性の大きな基板
の上に、耐久性の大きなカラー画像を形成し、全体とし
て比重が１より小さいカラー耐久画像板である。耐久性
の大きなカラー画像は前述と同じように設けられる。ま
た耐久性透明保護層も前述と同じようにして設けられる
。

耐久性が大きく、比重が小さい基板としては、金属又は
セラミックスの独立発泡体、金属又はセラミックスの気
密中空体等が用いられる。

〈実施例１〉 基板として人工水晶板（厚さ５　ｍｍ、サイズ４×５イ
ンチ、両面とも鏡面研磨されたもの）を用いた。該基板
の片面に銅を約１μｍの厚さに真空蒸着した。この銅層
の上にポジ型フォトレジスト（東京応化（株）製、商品
名０ＦＰＲ−８００）の塗膜を乾燥厚が約１．５μｍに
なるように設け、約８５℃で３０分間プリベークした。

サイズが４×５インチのカラースライドを原稿とし、カ
ラースキャナを用いて三原色（Ｒ，Ｇ。

Ｂ）に対応する網点分解ネガフィルム（スクリーン線数
１７５線／インチ、画面サイズ４×５インチ）に分解し
た。かくしてシアン、マゼンタ、イエロー用のフォトマ
スクが得られた。

上記のフォトマスクのうち、シアン網点分解ネガを上記
フォトレジスト層に画像面が接触するように密着し、フ
ォトマスクを通して紫外線を全面に頻射したのち、フォ
トレジスト用現像液（東京応化（株）製、商品名ＮＭＤ
−３）によりフォトレジスト層の現像を行ったところ、
網点非ドツト部に対応する部分（透明部）のフォトレジ
ストが除去された。かくして得られたフォトレジストパ
ターンを約７５℃で２０分間ポストベーキングして、後
続のエツチング処理に対する耐久性を向上した後、エツ
チング液（塩化第二鉄と塩酸の混合水溶液）によりエツ
チング処理を行ったところ、フォトレジストが除去され
た部分の銅が溶解除去され、その部分の基板表面が露出
した。ついで水洗後、アセトンに浸漬して銅の上に残っ
ているレジストを除去した後、エタノールで洗浄、さら
に水洗した後乾燥して、銅の網点分解ネガパターンが得
られた。

ついで上記シアン用の銅の網点分解ネガ画像の全面に、
シアンの干渉フィルタ層をつぎのようにして設けた。ス
パッタリングにより二酸化チタンと二酸化珪素を交互に
（最初に二酸化チタンを設けた。それぞれの膜厚は二酸
化チタンが７１．７ｎｍ。

二酸化珪素が１１２．２　ｎｍ）合計１１層設けた。１
１層の全厚は約０．９９μｍであった。この画像板を前
述の銅のエツチング液に浸漬し、超音波エネルギを与え
たところ、銅が存在していた部分の干渉フィルタ層が除
去され、シアンの網点画像が得られた。

かくして得られたシアン網点画像の全面に、中間層とし
て二酸化珪素を約０．４μｍの厚さにスパッタにより設
けた。ついでその上に銅を約１μｍの厚さに真空蒸着し
、さらにその上に前述のようにフォトレジストを塗布し
、以下上述と同様の工程により、シアン網点画像と位置
合わせしてマゼンタ網点画像が形成された。ただし、フ
ォトマスクとしてはマゼンタ用網点分解ネガが用いられ
、干渉フィルタ層は二酸化チタンが約５８．７ｎｍ、二
酸化珪素が約９１．８ｎｍの厚さで、層数は合計１１層
であった。１１層の厚さは約０．８１μｍであった。

つぎに全面に二酸化珪素の中間層を約０．４μｍの厚さ
に設け、その上に同様にしてイエロー網点画像が、上記
網点画像に位置合わせして形成された。ただし、フォト
マスクとしてはイエロー用網点分解ネガが用いられ、干
渉フィルタ層は二酸化チタンが約４６．７ｎｍ、二酸化
珪素が約７３．１ｎｍの厚さで、層数は合計１１層（厚
さ約０，６５μｍ）であった。

かくして耐久性の大きな網点カラー画像が得られたが、
さらに耐久性を向上させるため、この網点画像の全面に
スパッタリングにより、保護層として透明シリカを約１
０μｍの厚さに設け、表面を研磨して保護層の厚さを約
５μｍの厚さにした。

このようにして得られた透過型のカラー耐久画像板は、
大気中で１０００℃の温度に耐えるものであった。

〈実施例２〉 基板として片面が鏡面研磨された厚さ約３＋ｎｍ、サイ
ズ４×５インチの白色アルミナ基板を用い、鏡面側に実
施例Ｉと全く同様に銅を１μｍの厚さに真空蒸着し、つ
いでその上にフォトレジストを塗布した。

フォトマスクをつぎのようにして作製した。

４×５インチのカラースライドからカラースキャナを用
いて、４色（マゼンタ、シアン、イエロ、墨）分解網点
ボンフィルム（スクリーン線数：２００線／インチ、サ
イズ４×５インチ）を作製した。

かくして得られたフォトマスクを用いて、実施例１と同
様にしてシアン、マゼンタ、イエローの干渉フィルタ網
点画像を形成した。ついで同様にして炭化珪素の網点画
像（墨画像）を形成した。

炭化珪素層はスパッタリングにより約０．５μｍの厚さ
に設けた。

ついで透明シリカの保護層を約５μｍの厚さに設けてカ
ラー耐久画像板が得られた。

該カラー耐久画像板は、１２００℃の温度にも耐えた。

〈実施例３〉 基板として厚さ約２５ｍｍ、サイズ４×５インチの独立
気泡型発泡セラミックス（セントラル硝子（株）製、商
品名セラフオーム）を用い、この上に実施例２と同じカ
ラー耐久画像板（但し、アルミナ基板の厚さは２　ｍｍ
）を、セメントを用いて接金した。かくして得られたカ
ラー耐久画像板は耐熱性、機械的耐久性は実施例２のも
のより劣るが、水に浮くので洪水にあっても水没しない
特徴がある。

同一画像を有する実施例２の形態のものと、実施例３の
形態のものとを同時に所有していれば、災害に遭遇して
も無事に残る確率は、−層大きくなる。

〈発明の効果〉 本発明によるカラー耐久画像板（Ｃｏｌｏｒ　Ｄｕｒａ
ｇｒａｐｈ）は極めて耐久性が大きく、熱、光、薬品、
湿気、機械的衝撃等に対して従来とは比較にならぬ程安
定なものであり、真のカラー耐久画像板といえるもので
ある。通常の環境下であれば、数千年、数万年の後世に
残りうるものである。天変地異に際しても、無事に残る
可能性が極めて大である。

また特殊な再生装置または読み出し装置がなくても、画
像を肉眼または簡単な光学装置により再生または読み出
しできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるカラー耐久画像板（ＣｏｌｏｒＤ
ｕｒａｇｒａｐｈ）の具体例の断面図、第２図から第９
図までは本発明カラー耐久画像板の製法の具体例を説明
するもので、第２図は基板の上にリフトオフ層、フォト
レジスト層の順に設けられたものの断面図、第３図は第
２図のフォトレジスト層に画像露光し、ついで現像した
ものの断面図、第４図はリフトオフ層をエツチングした
後の断面図、第５図はフォトレジストを除去した後の断
面図、第６図は全面に干渉フィルタ層を設けた状態の断
面図、第７図はりフトオフ層を除去した後の断面図、第
８図は第二の干渉フィルタ画像を設けた後の断面図、第
９図は第三の干渉フィルタ画像を形成しさらにその上に
透明保護層が設けられたカラー耐久画像板の断面図を示
す。図中、 １１・・・−・・基板　　　　　　　１２・・・・・・
カラー画像層１３・・・・・・透明保護層　　　　２１
・・・・−・リフトオフ層２２・−・・・・フォトレジ
スト層 ３１・・・・・・フォトレジスト除去部３２・・・・・
−フォトレジスト残存部４１・・・・・・リフトオフ層
除去部 ５１・・・・・・リフトオフ層残存部 ６１・・・−・・干渉フィルタ層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐久性基板の上に、階調のあるカラー画像が減色
   法三原色の網点で形成されており、該減色法三原色の網
   点は、耐久性の材料から成る干渉フィルタであることを
   特徴とするカラー耐久画像板。
2. （２）請求項（１）の干渉フィルタ層の上に耐久性透明
   保護層あるいは保護カバーが設けられたことを特徴とす
   るカラー耐久画像板。