CN114097032A - 光学构造体以及光学构造体的制造方法 - Google Patents

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Abstract

光学构造体具有:隔离层,其具有透光性或透明性;图像形成反射体,其至少形成于所述隔离层上的第一区域,具有反射层;以及保护层,其层叠于所述隔离层以及所述图像形成反射体上,具有透光性或透明性。所述隔离层的材料为聚烯烃和/或具有芳基的聚合物,在所述图像形成反射体形成有能够目视确认的图像,形成于所述图像形成反射体的所述图像能够认证。所述图像形成反射体具有由将所述反射层的一部分去除而形成的多个线状去除部分对代码进行记录的个别信息记录,所述图像形成反射体在俯视时具有形成有多个所述线状去除部分的白电平区域、以及被所述白电平区域夹着的黑电平区域。

Description

光学构造体以及光学构造体的制造方法
技术领域
本发明的实施方式涉及光学构造体及其制造方法。
并且,还对具有该光学构造体的印刷体进行叙述。
本申请基于2019年7月23日向日本申请的特愿2019-135278号而主张优先权并在这里引用其内容。
背景技术
近年来,在证券、卡片介质、或者护照、签证、纸币、运送物等各种对象物记录二维码、条形码等代码,利用机器读取该代码而对对象物进行电子管理的情况增多(例如,参照专利文献1)。并且,使用二维码的智能手机的识别也得到普及。
不仅对于代码,对于作为个人数据的、生物体标识符、识别数据也需要严格管理。生物体标识符需要根据需求对脸部图像、指纹信息进行记录、管理,识别数据需要对姓名、出生年月日进行记录、管理。
另外,如果能够在各种对象物形成装饰、图案、图形信息等,则能够提高证券、卡片介质、或者护照、签证、纸币、运送物等的运用的便利性。
专利文献1:日本特开2019-40363号公报
发明内容
任何人都能够简单地利用打印机对二维码、条形码进行打印,因此便利性较高,但也能够简单地制造伪造品。另外,伪造的代码以黑白色打印于白色纸张,因此外观与正品相比几乎未改变,有时不易判别是否是伪造物。
另外,存在如下问题,即,难说黑白的代码的外观良好。即,黑白的代码为了减少机器读取的错误而设为反射率较高的白色区域和反射率较低的黑色区域这两种颜色。因此,如果要改善外观而增加其他要素,则有可能容易产生机器读取的错误,因此不易改善外观。
鉴于上述情形,本发明的目的在于提供一种能够形成不易伪造且兼顾了较高的可读性以及美观性的代码的光学构造体。
本发明的第一方式所涉及的光学构造体具有:隔离层,其具有透光性或透明性;图像形成反射体,其至少形成于所述隔离层上的第一区域,具有反射层;以及保护层,其层叠于所述隔离层以及所述图像形成反射体上,具有透光性或透明性,所述隔离层的材料为聚烯烃和/或具有芳基的聚合物,在所述图像形成反射体形成有能够目视确认的图像,形成于所述图像形成反射体的所述图像能够认证,所述图像形成反射体具有由将所述反射层的一部分去除而形成的多个线状去除部分对代码进行记录的个别信息记录,所述图像形成反射体在俯视时具有形成有多个所述线状去除部分的白电平区域、以及被所述白电平区域夹着的黑电平区域。
本发明的第二方式所涉及的光学构造体的制造方法中,准备预构造体,该预构造体具有:反射散射层,其使得射入的光散射反射;隔离层,其形成于所述反射散射层上,具有聚烯烃和/或聚合物的透光性或透明性,该聚合物具有芳基;图像形成反射体,其至少形成于所述隔离层上的第一区域,具有反射层;以及保护层,其形成于所述隔离层以及所述图像形成反射体上,利用对所述图像形成反射体的一部分照射激光束将所述反射层的一部分去除而形成的多个线状去除部分形成包含机器能读取的代码在内的标识符,对所述隔离层照射激光束而进行激光标记,所述标识符在俯视时具有形成有多个所述线状去除部分的白电平区域、以及被所述白电平区域夹着的黑电平区域,在所述图像形成反射体形成有能够目视确认的图像,形成于所述图像形成反射体的所述图像能够认证。
发明的效果
关于本发明的光学构造体以及光学构造体的制造方法,能够形成不易伪造且兼顾了较高的可读性和美观性的代码。
附图说明
图1是示意性地对本发明的第一实施方式所涉及的光学构造体的构造进行说明的图。
图2是示意性地对第一实施方式所涉及的光学构造体进行说明的俯视图。
图3是对第一实施方式所涉及的光学构造体的制造时的一个过程进行说明的图。
图4是对激光束的强度和图像形成反射体的去除的关系进行说明的图。
图5是对射入至该光学构造体的光的动作进行说明的图。
图6是对射入至该光学构造体的光的动作进行说明的图。
图7是该光学构造体的标识符的放大照片。
图8是该光学构造体的标识符的放大照片。
图9是本发明的第二实施方式所涉及的光学构造体的俯视图。
图10是示意性地对图9的I-I线的剖面构造进行说明的图。
图11A是本发明的实施例的标识符的照片。
图11B是以规定方式对图11A的标识符照射光时的照片。
图12是示意性地对本发明的变形例所涉及的光学构造体的构造进行说明的剖面图。
具体实施方式
本发明的实施方式是以相对于背景技术的独立的单个发明为基础的一组实施方式。另外,本发明的各方面是以单个发明为基础的一组实施方式的一个方案。本发明的各结构可以具有本公开的各方案。可以对本发明的各特征(feature)进行组合而形成各结构。因此,可以对本发明的各特征(feature)、本发明的各结构、本公开的各方案、本发明的各实施方式进行组合,该组合具有叠加功能,能发挥叠加效果。
<第一实施方式>
下面,参照图1至图8对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是示意性地对本实施方式的光学构造体1的构造进行说明的图。即,光学构造体1按顺序具有隔离层20、图像形成反射体30以及保护层40。图像形成反射体30是由隔离层20和保护层40夹持的层。
(方向定义)
在本实施方式中,隔离层20、图像形成反射体30以及保护层40被层叠的方向称为厚度方向。另外,相对于隔离层20,将形成图像形成反射体30以及保护层40一侧(图1中的纸面上侧)称为上侧,将相反侧(图1中的纸面下侧)称为下侧。另外,从厚度方向观察称为俯视,以沿着厚度方向的剖面观察称为剖视。
光学构造体1可以在图像形成反射体30与保护层40之间具有压花层(未图示。也称为浮雕层)。后文中详细叙述,但压花层具有凹凸构造(浮雕构造)。
在图像形成反射体30形成有能够目视确认的图像。对于形成的图像,能够通过目视观察该图像而验证光学构造体1的真实性。即,能够对形成于图像形成反射体30的图像进行认证。
图像形成反射体30具有反射层。另外,图像形成反射体30可以由反射层构成。图像形成反射体30可以由2个反射层构成。这2个反射层可以直接接触,也可以隔着树脂而重叠。在图像形成反射体30由2个反射层构成的情况下,可以在这2层分别形成不同的图像。由此,能够形成为在表面背面观察到不同图像的光学构造体1。
另外,可以在隔离层20的图像形成反射体30的相反侧的面具有反射散射层(也称为可见化体)10。反射散射层10例如为散射反射体、荧光反射片。在反射散射层10设为散射反射体、荧光反射片时,能够以反射光观察在图像形成反射体30记录的图像。另外,可以将反射散射层替换为荧光片、面光源。在使用面光源、荧光片的情况下,能够以透射光观察在图像形成反射体30记录的图像。
散射反射体例如是分散有无机颜料的塑料片材。散射反射体可以设为印刷体。在将散射反射体设为印刷体的情况下,能够对印刷和图像形成反射体30的图案的整合后的图案进行显示。整合后的图案的实例为线条潜像、莫尔条纹图案。散射反射体可以是粘贴于隔离层20的下表面的白色的塑料片材。另外,也可以由白色的纸张取代。
荧光反射片例如为含有荧光色素的塑料片材、以具有荧光性的分子构造的塑料为母材的塑料片材。另外,该塑料片材可以由含有荧光剂的白色纸张取代。
面光源例如为具有点光源和扩散板的照明、具有点光源和波导板的照明、OLED(Organic Light Emitting Diode)照明。
荧光片例如为含有荧光剂的塑料片材、涂敷有荧光墨水的塑料片材。荧光剂可以设为荧光染料或荧光颜料。荧光墨水可以设为染料墨水、颜料墨水的任一者或二者与中间物混合后的混合物。
可以在保护层40的图像形成反射体30侧的面形成浮雕构造(未图示)。具有浮雕构造的面可以设为浮雕面。
保护层40的浮雕构造、或者压花层的浮雕构造由凹凸形状构成。浮雕构造可以通过将形成于金属溅射物的表面的凹凸形状的浮雕构造转印于对象物(压花)而形成。
浮雕构造具有光学衍射效果、无反射效果、各向同性或各向异性散射效果、透镜效果、偏光选择性反射效果等光学效果。能够通过该光学效果以目视的方式验证真实性。即,浮雕构造是可见的。另外,能够以目视方式进行认证。具有浮雕构造的浮雕面上的图像形成反射体30也可见且能够认证。换言之,具有浮雕构造的浮雕面上的图像形成反射体30也能够以目视方式验证真实性。由此体现出防伪造篡改效果。另外,通过该光学效果还能够具有美观性。即,通过该光学效果能够使得光学构造体具有视觉效果。
可以通过对具有1种或多种光学效果的浮雕区域进行组合而获得目标光学效果。可以使具有各种光学效果的区域接触、相邻、接近、以恒定间隔交替地配置。这样,具有多种光学效果的浮雕区域的浮雕面能够体现出复杂的视觉效果,因此具有防伪造篡改效果。另外,能够提高光学构造体1的美观性。
浮雕构造具有凹部及凸部,对光学构造体1赋予衍射、抑制光反射、各向同性或者各向异性的光散射、折射、偏光/波长选择性的反射、透射、抑制光反射等光学性质。
作为浮雕构造,例如可以以大于或等于0.5μm而小于或等于2μm的间距、大于或等于0.05μm而小于或等于0.5μm的深度设置衍射格栅构造的区域。由此,浮雕构造对光学构造体1赋予使光衍射的性质。
作为浮雕构造,例如可以以大于或等于0.1μm而小于或等于0.5μm的间距、大于或等于0.25μm而小于或等于0.75μm的深度设置蛾眼构造、较深的格栅构造。在该情况下,浮雕构造对光学构造体1赋予抑制光反射的性质、偏光/波长选择性的反射、透射、抑制光反射的性质。
作为浮雕构造,例如可以以大于或等于0.5μm而小于或等于3μm的平均间距、大于或等于0.05μm而小于或等于0.5μm的深度设置非周期性的线状或者圆点状的重复构造的区域。由此,浮雕构造对光学构造体1赋予将各向同性或各向异性的散射光射出的性质。
作为浮雕构造,可以设置大于3μm的平均间距、深于0.5μm的构造的区域。由此,可以设为与相邻的层不同的折射率,浮雕构造对光学构造体1赋予折射的性质。
另外,浮雕构造可以具有PCT/JP2017/020049(国际公开公报WO2017/209113A1号)公开的、下面说明的浮雕面(记录面)。
作为一个例子,本实施方式的浮雕面具有相位角记录区域以及相位角非记录区域。在浮雕面中,除了相位角记录区域以外的区域为相位角非记录区域。相位角非记录区域在一个例子中为镜面。
这里,利用XYZ正交坐标系对各结构的位置关系进行说明。浮雕面沿XY平面而配置。
如果光从与浮雕面相交叉的方向射入,则能够利用该浮雕面对入射光进行调制而获得再生像。再生像为多个再生点的像。再生点在相对于浮雕面在Z方向上分离的位置获得。在从关注的再生点看到浮雕面的情况下,将使得可视角方向上的再生像再生的范围称为可视角θ。在下面的说明中,可视角方向为X方向或Y方向。
在浮雕面上根据相对于使得再生像再生的各再生点的可视角θ而分别规定计算要素区块。这样,相对于相位角记录区域以及相位角非记录区域独立地规定计算要素区块,因此通常与相位角记录区域以及相位角非记录区域分别重叠。
另外,存在多个再生点。因此,计算要素区块与多个再生点分别对应地以与再生点相同的数量而存在。
另外,再生点配置为与浮雕面分离。优选Z方向上的、再生点相对于浮雕面的距离大于或等于5mm而小于或等于25mm而再生。此外,对于再生点,存在从浮雕面在观察者侧再生的情况、以及在浮雕面的观察者的相反侧再生的情况。无论在任何情况下都同样地规定再生点相对于浮雕面的距离。
相对于再生点的可视角θ由下述(1)式定义。
θ<(A/m)……(1)
这里,在(λ/2d)≤1的情况下,A=asin(λ/2d),λ为光的波长,d为单位模块的可视角方向上的排列间隔,m为大于或等于3的实数。具体而言,该光的波长λ可以设为可见光中的作为人的最大相对可见度的555nm。排列间隔d可以设为单位模块的中心间距。中心单位模块的排列间隔可以设为大于或等于10nm小于或等于200nm。
可视角θ根据从关注的再生点观察浮雕面的情况下的X方向的范围而决定,为X方向的最小值Xmin、关注的再生点、以及X方向的最大值Xmax所成的角2θ的1/2。此外,X方向、Y方向分别相当于以浮雕面延伸的一个方向为X方向、以与X方向正交的方向为Y方向的欧几里得坐标的X坐标轴、Y坐标轴。
此外,以可视角方向为Y方向的情况下的可视角θ也同样地规定。即,可视角θ由从关注的再生点观察浮雕面的情况下的Y方向的范围决定,为Y方向的最小值Ymin、关注的再生点、以及Y方向的最大值Ymax所成的角2θ的1/2。因此,在可视角方向为X方向的情况下,单位模块的排列间隔d相当于单位模块的X方向的排列间隔dx,在可视角方向为Y方向的情况下,相当于单位模块12的Y方向的排列间隔dy。
因此,计算要素区块通常为正方形或长方形。然而,计算要素区块也可以设为除了四边形以外的多边形、或者圆形或椭圆。关于多边形,特别是除了正方形、长方形以外,六边形也适合。在计算要素区块为除了正方形或者长方形以外的情况下,计算要素区块的X方向的最小值(下限值)设为Xmin,计算要素区块的X方向的最大值(上限值)设为Xmax。同样地,计算要素区块的Y方向的最小值设为Ymin,计算要素区块16的Y方向的最大值设为Ymax。
在单位模块的形状为正方形或者长方形的情况下,实际上为正方形、长方形的角带有圆弧的圆角方形。另外,单位模块可以与相邻的单位模块融合。在该情况下,作为各单位模块的形状,即使是圆角方形,作为单位模块融合后的形状,也发生变形而未形成为圆角方形,即使因融合而变形,光学效果也未改变。优选单位模块整齐地排列。作为整齐排列,可以设为恒定范围的间隔的排列、等间隔的排列。作为典型的整齐排列,为正方形排列、六边形排列。
根据上述(1)式可知,可视角θ小于A。在光从该相位分量通过并衍射的情况下,理论上未产生超过A的衍射。因此,在进行利用计算机的全息图计算的情况下,只要将可视角θ设为上限而限制计算范围即可。这样,限制计算范围而缩短计算时间。另外,假设即使对超过可视角θ的范围进行计算,也仅进行理论上不存在的衍射的计算,因此其结果仅作为噪声而作出贡献。然而,在上述计算中不进行超过可视角θ的范围的计算,因此在再生点上的再生像的再生时不会叠加噪声。
相位角记录区域以及相位角非记录区域分别包含多个单位模块。将相位角记录区域中的、与计算要素区块重叠的区域(重叠区域)中包含的单位模块作为对象,利用计算机基于相位分量而对相位角进行计算,计算出的相位角记录于重叠区域中包含的对应的单位模块。
本实施方式的浮雕面是可见的,且能够认证。在使得这种作为浮雕构造而具有浮雕面的光学构造体1以大于或等于恒定角度的角度倾斜,且从上述可视角θ的范围外观察的情况下,再生像因浮雕构造而消失。另一方面,在形成于图像形成反射体30的能够目视确认的图像是条形码的情况下,条形码形成为即使在该观察条件(可视角θ的范围外)下也能够利用条形码读取器读取的状态。
另外,仅由点光源使得上述再生像再生。因此,在扩散照明的条件下,再生像消失。另一方面,条形码形成为即使在该观察条件(可视角θ的范围外)下也能够利用条形码读取器读取代码的状态。
根据再生像的目视确认性的观点,优选可视角θ大于或等于5度,根据容易使再生点消失的观点,优选可视角θ小于或等于15度。
通过目视能够感知到光学构造体1的光学性质。由此能够提高防伪造篡改性能、美观性。上述浮雕构造可以具有多个浮雕构造区域。浮雕构造区域能够以单体的方式或者作为多个单体的整合体而对图像进行显示。图像可以设为肖像、地标的主题、艺术、自然的主题、几何学图案、符号(sign)、记号、徽标、徽章、或者文本的单体或者它们的组合。记号和徽标可以设为旗、盾、剑、枪、王冠、星、月、心形、标识、条带、线、花、叶、谷物、水果、鸟、翅膀、鱼、节肢动物、哺乳类、爬行类、两栖类、传说中的生物、神话中的神、神话中的女神的主题。地标可以设为遗产、遗迹、历史性的建筑物、山、谷、岩石、纪念碑。自然可以设为生物、星、月、天空、山、谷、岩石。生物可以设为花、叶、谷物、水果、鸟、翅膀、鱼、节肢动物、哺乳类、爬行类、两栖类。传说中的生物可以设为独角兽、龙、凤凰。上述主题表示标志。标志代表(represent)国家、地区、州、团体、议会(cuncil)、条约、结盟团体、联盟、枢纽。
保护层40例如为含有热塑性树脂以及表面改性剂的层。保护层40的热塑性树脂可以为玻璃化转变温度大于或等于90℃而小于或等于130℃的树脂。热塑性树脂可以设为丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂的任一种、任意的共聚树脂、任意的复合树脂、任意的共聚树脂的任意复合树脂。表面改性剂可以为粉末、蜡、油。粉末可以为耐热粉末。耐热粉末可以设为二氧化硅粉末、聚乙烯粉末、氟类粉末、硅酮类粉末。蜡可以设为石蜡、硅酮、巴西棕榈蜡。油可以为硅油。
压花层(未图示)在表面的至少一个面具有浮雕构造。压花层例如由紫外线固化树脂、热塑性树脂、热固化树脂形成。紫外线固化树脂可以设为作为固化树脂的、具有烯键式不饱和键、或烯键式不饱和基团的单体、低聚物、聚合物。作为具有烯键式不饱和键、或烯键式不饱和基团的单体,可以设为1,6-己二醇、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、或二季戊四醇六丙烯酸酯。作为具有烯键式不饱和键、或烯键式不饱和基团的低聚物,可以设为环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯的低聚物或者共聚低聚物。作为聚合物,可以设为聚氨酯改性丙烯酸、环氧改性丙烯酸的聚合物或者共聚物。作为紫外线固化树脂,可以设为丙烯酸树脂、丙烯酸丙烯酯树脂、环氧丙烯酸酯树脂、聚氨酯丙烯酸酯树脂、聚酯丙烯酸酯树脂、乙烯甲基丙烯酸酯树脂的任一种、任意的共聚树脂、任意的复合树脂、任意的共聚树脂的任意复合树脂。压花层的厚度可以设为大于或等于1μm小于或等于25μm。
在作为压花层的材料而使用热塑性树脂的情况下,可以设为丙烯酸系树脂、环氧系树脂、纤维素系树脂、乙烯系树脂的任一种、任意的共聚树脂、任意的复合树脂、任意的共聚树脂的任意复合树脂。压花层的热固化树脂可以设为氨基甲酸乙酯树脂、三聚氰胺系树脂、环氧树脂、苯酚系树脂的任一种、任意的共聚树脂、任意的复合树脂、任意的共聚树脂的任意复合树脂。对于保护层也可以应用同样的材料。
可以对压花层进行着色。可以通过对压花层的树脂添加颜料、染料而进行着色。颜料可以设为无机颜料、有机颜料。或者,颜料可以设为荧光性颜料、珠光颜料、磁性颜料。染料可以设为天然染料、合成颜料。或者,染料还可以设为荧光性染料。
此外,光学构造体1可以在构成光学构造体1的各层之间具有透光性的层。各层之间的透光性的层可以是对该层的两侧的层进行粘接的粘接层。
反射散射层10对射入的可见光进行散射反射。反射散射层10可以是白色的树脂层。反射散射层10的材料的实例为氨基甲酸乙酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂等热塑性树脂、不饱和聚酯树脂、三聚氰胺树脂、环氧树脂、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯、三嗪(甲基)丙烯酸酯等热固化性树脂、或者它们的混合物、以及具有自由基聚合的不饱和基团的热成型性材料。聚碳酸酯的反射散射层10的耐热性较高而能够防止激光雕刻的变色。
即使在片材状的基材将不透光性的反射墨水配置为层状也能够形成反射散射层10。反射墨水是指颜色根据照明角度或观察角度而变化的功能性墨水,包含光学性变化墨水(Optical Variable Ink)、变色油墨、珠光油墨等。在该结构的情况下,基材可以是透明的。
隔离层20具有透光性或者透明性。要求的隔离层20的透光性或者、透明性可以设为使得从保护层40侧射入的光到达反射散射层10,并且能够使得在反射散射层10反射的光透过的水平。隔离层20可以是有色的。隔离层20可以是可见、且使得红外的激光束透射的层。
隔离层20可以构成为能够对可见的代码进行激光写入。隔离层20的材质可以是对激光写入时的热具有耐性的聚碳酸酯、聚酯。另外,还可以将略微具有光的散射性的材料用于隔离层20。该情况下的透射率在波长为380nm至780nm的可见区域大于或等于40%,优选大于或等于60%。另外,典型地,激光束的波长为1064nm的透射率优选大于或等于30%。
作为隔离层20的材料,可以设为聚烯烃、具有芳基的聚合物。聚烯烃、具有芳基的聚合物为透光性或者透明性的聚合物。
具有芳基的聚合物可以设为聚碳酸酯、聚酯对苯二甲酸酯。聚烯烃可以设为聚乙烯或者聚丙烯的任一种、它们的改性物、或者它们的共聚体。
另外,聚烯烃的主链的构造简单且热稳定,因此小于或等于恒定的能量的激光束的化学变化较少。因此,即使照射将反射层去除的能量的激光束,也不易引起隔离层20的变色。并且,聚乙烯或者聚丙烯的任一者、它们的改性物、或者它们的共聚体为结晶性聚合物,因此融化时的相变需要恒定的热量,因此小于或等于恒定的能量的激光束的照射的变化较少。
另外,芳基的芳香烃为共振杂化物,因此耐热性优异,因此容易抑制照射将反射层去除的能量的激光束时的变形等。另一方面,芳香烃的分子中的碳比较大,因此容易实现碳化,在利用充分的热量实现碳化的情况下,即使在较薄的层中也能够充分以黑色显色。因此,在将隔离层20的材料设为具有芳基的聚合物的情况下,在激光束的照射能量充分高的情况下,能够通过将反射层去除且使得隔离层20实现碳化而以黑色显色。此外,也可以不去除使得隔离层20实现碳化的部分的反射层。在使激光束的焦点从反射层分离(还取决于激光束的照射能量、焦点深度,大于或等于50μm而小于或等于350μm)、或者使得隔离层20实现碳化之后,通过设置反射层而能够使得隔离层20实现碳化、且不将该实现了碳化的部分的反射层去除。
关于该碳化的去除区域,不易利用条形码读取器进行读取,另一方面,目视确认性优异。因此,能够对可见的代码进行记录。可见的代码可以设为记号、字母、数字的任一种、或者它们的组合的列。由此,能够应对基于条形码读取器的高效的处理、以及通过目视的代码的确认这两者。该碳化的去除区域的可见的代码也记录于全息图部分而能够防止篡改。
另外,该可见的代码可以包含作为条形码而记录的代码的数据的信息的一部分或者全部。另外,可见的代码、条形码可以在数据服务器的表中相关联地存储。另外,可以对将条形码中记录的数据实施密码化的代码进行记录。另外,在包含作为条形码而记录的代码的数据的信息的一部分的情况下,可以使用散列(Hash)。该散列可以设为哈希密码。由此,能够利用机器从条形码读取较多的数据,另一方面,能够简便地进行目视确认。
另外,可以具有与隔离层20相邻且以丙烯酸树脂为主成分的粘接层。丙烯酸树脂的耐热性较低,但其热分解为解聚型,因此如果具有恒定的分子量,则通过激光束的照射能够使分子构造残留而维持性能。优选丙烯酸树脂的分子量大于或等于10万。另外,在分子量较大的情况下,玻璃化转变温度也升高,因此如果玻璃化转变温度大于或等于恒定值,则通常分子量较大。因此,如果是玻璃化转变温度大于或等于40度的丙烯酸树脂,则即使以分子量充分大而将反射层去除的程度照射激光束,也能够维持作为防火胶的性能。射粘接材料的厚度可以设为大于或等于0.1μm而小于或等于10μm。
另外,如果考虑到去除反射层时的冲击对反射散射层10的影响,则反射层与反射散射层10的距离优选大于或等于10μm。考虑到将激光束的反射层去除时的冲击对反射散射层10的影响,隔离层20的厚度优选大于或等于10μm,并且根据导热的观点而优选大于或等于25μm,根据聚光尺寸而考虑激光束在反射散射层10不汇聚的容许范围,优选大于或等于50μm。
隔离层20的材质可以为聚合物。如果隔离层20由与反射散射层10相同种类的材料形成,则容易通过热熔接使得二者接合为一体。
对于隔离层20的厚度,优选大于或等于25μm而小于或等于200μm的范围。如果大于或等于25μm,则容易防止对反射散射层10的损伤。如果小于或等于200μm,则不易感知到贴合、埋设时的光学构造体1的伸出,另外,容易获得隔离层的挠性。
图像形成反射体30在局部形成于保护层40与隔离层20之间。在光学构造体1中,形成有图像形成反射体30的区域为第一区域。在厚度方向上观察光学构造体1时的外形(第一区域的外形)可以设为期望的形状。期望的形状可以设为验证光学构造体1的真实性的形状、识别光学构造体1的形状。换言之,可以对期望的形状进行认证。另外,能够识别期望的形状。期望的形状可以设为能够由肉眼目视确认的大小、能够利用显微镜目视确认的大小。能够从观察者的相反侧的面对光学构造体进行照明而观察期望的形状。另外,关于在隔离层20的与图像形成反射体30相反的面设置反射散射层10的结构,能够从观察者侧对光学构造体1进行照明而观察。
反射层的主成分可以设为无机物质。无机物质可以设为金属、金属化合物、氧化硅。金属的实例为铝、银、锡、铬、镍、铜、金。上述金属的纯度可以设为大于或等于99%。另外,可以设为大于或等于99.99%(4N)的纯度。设为大于或等于4N的纯度而容易减少利用激光束将金属去除时的缺陷。金属化合物的实例为氧化钛、氧化铝、硫化锌。金属化合物一般为高折射率。
反射层可以通过沉积、印刷而形成。沉积可以应用物理沉积、化学沉积(CVD)。
物理沉积可以为真空蒸镀、溅射。此时的目标金属可以为大于或等于4N的纯度的各种金属目标物。
通过印刷形成时的墨水可以根据印刷方式而使用胶印油墨、丝印、活版墨水以及凹印油墨等。墨水可以设为树脂墨水、油性墨水、水性墨水等。另外,根据干燥方式的差异,例如可以设为氧化聚合型墨水、浸透干燥型墨水、蒸发干燥型墨水、紫外线固化型墨水等。墨水可以设为颜料墨水、染料墨水、或者其混合物。颜料墨水的实例可以设为磁性墨水。磁性墨水可以通过磁性而形成图案。该图案是特有的,因此容易提高伪造的困难性。染料墨水的实例为液晶性墨水。液晶性墨水的实例为胆甾型液晶墨水。胆甾型液晶墨水对特定波长的光进行反射。因此,变为有色的反射层。另外,反射率根据圆偏振光、椭圆偏光的旋转方向而变化。另外,可以作为反射层而使用颜色根据照明角度或观察角度而变化的功能性墨水。作为这种功能性墨水,例如能举出光学性变化墨水(Optical Variable Ink)、变色油墨以及珠光油墨。
后文中进行详细叙述,在光学构造体1的俯视时将图像形成反射体30的一部分去除。由此,形成包含机器能读取的代码在内的标识符。机器能够读取的代码可以是能够利用条形码读取器读取的条形码。
优选单层的反射层的厚度大于或等于30nm而小于或等于300nm。如果大于或等于30nm,则容易获得在读取记录的代码时所需的ON及OFF位(bit)之间的对比度。如果小于或等于300nm,则能够容易地利用激光束将图像形成反射体30去除。
优选金属的反射层的厚度大于或等于30nm而小于或等于300nm。如果小于或等于300nm,则容易防止金属的反射层的去除时的过多的能量吸收引起的消融的产生。容易提高金属的图像形成反射体30的隐蔽性。因此,能够在基底形成密纹。
优选由金属化合物或者氧化硅形成的反射层的厚度大于或等于20nm而小于或等于150nm。如果大于或等于20nm,则能够获得金属化合物和保护层的界面的反射。如果小于或等于150nm,则利用激光束能够容易地将反射层去除。金属化合物或者、氧化硅的图像形成反射体30容易提高透光性。金属化合物的折射率通常较高,还容易提高反射率。金属化合物或者、氧化硅的图像形成反射体30能够不将基底的图案隐蔽而透视观察。
优选图像形成反射体30具有2层反射层的情况下的厚度大于或等于100nm而小于或等于1500nm。具有2层反射层的图像形成反射体30可以设为互不相同的金属化合物、氧化硅的沉积。另外,具有2层反射层的图像形成反射体30可以将反射层的一层设为金属化合物或者氧化硅的沉积,将其他反射层设为金属的沉积。
可以通过化学蚀刻在局部将图像形成反射体30去除。即,可以在局部形成有图像形成反射体30。
另外,在图像形成反射体30具有2层反射层、在局部形成图像形成反射体30的情况下,具有这2层反射层的反射的外形可以重叠。在该情况下,图像形成反射体30在透视观察时对由2层反射层的外形得到的图像进行显示。在将图像形成反射体30的反射层的一层设为金属化合物或者氧化硅的沉积,将另一反射层设为金属的沉积的情况下,可以在整个面形成金属化合物或者氧化硅的沉积的反射层,在局部形成金属的沉积的反射层。在该情况下,能够观察金属的沉积的反射层的外形的图像,即使在金属未沉积的区域也能够观察浮雕构造的图像。
通过在局部将图像形成反射体30去除而能够提高美观性。在局部形成的图像形成反射体30的外形可以设为安全主题。安全主题可以设为认证主题、验证主题。安全主题可以设为线描、几何学图案、文本、书法。几何学图案的实例为纽索纹(guilloche)。文本的实例为微型文本。书法的实例为西洋书法、伊斯兰书法、格鲁吉亚书法、中国的书法、日本的书法、朝鲜的书法、菲律宾的书法(Suyat)、泰国的书法、印度的书法、尼泊尔的书法。
保护层40具有与隔离层20相同的透光性、或者透明性,对图像形成反射体30的俯视形状进行保护,将上述代码保持为机器能读取的状态。
保护层40可以由各种树脂形成。保护层40的树脂可以设为聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂。保护层40的树脂可以设为热塑性树脂或者固化树脂。如果保护层40由与隔离层20以及反射散射层10相同种类的材料形成,容易通过热熔接使得所有层接合为一体。保护层40与隔离层20以及反射散射层10的软化温度之差可以处于30℃以内。由此,容易通过热熔接使得各层接合为一体。优选保护层40的厚度大于或等于50μm而小于或等于400μm。
图2中示出了从保护层40侧在光学构造体1的厚度方向上观察光学构造体1的俯视图的一个例子。在图2所示的例子中,隔离层20在局部碳化而形成的可见的代码51、以及在局部将图像形成反射体30去除而形成的将可见的代码51的数据作为机器可读取的代码的条形码52形成为个别信息记录(图像信息记录)50。条形码52可以在多个条形的下部包含表示识别代码的数字等。这样,个别信息记录50能够对识别代码进行记录。该光学构造体1能够设为安全路径。此外,在局部被碳化的隔离层20的上方重叠的局部的图像形成反射体30可以去除,也可以不去除。
在去除的情况下,能够将图像形成反射体30的认证信息和识别代码目视确认为一体。在未去除的情况下,能够利用形成有能认证的图像的图像形成反射体30对识别代码进行密封。使图像形成反射体30剥离而能够容易地目视确认密封的识别代码。另外,图像形成反射体30可以是剥离时断裂的脆性构造。由此,能够更加不易进行光学构造体1的篡改。
在图2中,在图像形成反射体30的第一区域形成有可见的代码51以及条形码52。另外,在图2中,形成有可见的代码51以及条形码52,不仅可以是条形码52。另外,可见的代码51、以及条形码52可以设为识别代码。另外,条形码52的识别代码可以是产品编号、序列号。在该情况下,光学构造体1可以设为产品标签。另外,光学构造体1可以设为礼品卡。在该情况下,可见的代码51可以设为索赔代码,条形码52的识别代码可以设为序列号。该可见的代码可以设为利用激光束使得隔离层20碳化而记录的代码。
记录的个别信息可以设为生物体标识、代码、个人数据、记号或者它们的组合。生物体标识的实例为脸部图像、指纹、签名(Signature)、歩行动作、声纹、虹膜、静脉图案。个人数据的实例为姓名、国家名、国家代码、ID号。光学构造体1通过反射而具有彩虹色、白色、金属的外观。脸部图像通过反射而伴随有彩虹色的、白色、金属的外观。条形码52通过反射而具有彩虹色、白色、金属的外观。该彩虹色、白色、金属的外观可以根据观察条件而分别切换。另外,光学构造体1可以具有呈现出彩虹色的区域、呈现出白色的区域、呈现出金属光泽的区域。
<光学构造体1的制造方法>
利用图3及图4对光学构造体1的制造方法进行说明。图3中示出了具有与光学构造体1相同的层叠构造,且未在图像形成反射体30形成个别信息记录50的预构造体2。对于预构造体2,如图3所示,从保护层40侧照射激光束L,将图像形成反射体30的一部分去除而形成个别信息记录50。由此,能够制造光学构造体1。
激光束L的功率可以设为如下程度,即,仅将照射的范围的图像形成反射体30去除,并且不使处于照射范围的下方的隔离层20以及反射散射层10产生变色、变质。激光束的实例可以设为脉冲激光束。
如图4所示,如果激光束L的功率过大,则隔离层20以及反射散射层10因激光束L或激光束L产生的热而受到损伤并产生变色等(图4的右侧)。另一方面,如果激光束L的功率不充分,则照射的区域的图像形成反射体30未被完全去除(图4的左侧),从保护层40侧射入的光未充分到达反射散射层10。以上情况均对形成的可见的代码51的目视确认性、条形码52的利用条形码读取器的读取性造成不良影响。
激光束L的功率的优选范围可以通过利用预构造体2的预备实验等容易地设定。
脉冲激光可以根据发送频率而调制功率。脉冲激光束的光源可以设为固体激光。固体激光可以设为YVO4、YAG激光。脉冲激光束的波长可以设为1064nm、532nm、355nm。此即YAG激光的振荡波长、其第二谐波以及第三谐波。脉冲激光的振荡频率(Q开关频率)优选大于或等于1kHz小于或等于1MHz。脉冲激光的脉冲宽度优选大于或等于1ns小于或等于100ns。
脉冲激光的一个脉冲的能量优选大于或等于0.02mJ小于或等于20mJ。激光输出优选大于或等于1W小于或等于20W。激光的光源例如可以使用DPSS YAG波长:1064nm。激光光源的实例为“キーエンス社”制的MD-V系列的YVO4激光。如果是脉冲激光,则容易调整功率,能够进行鲜明的写入。
在形成有图像形成反射体30的第一区域,在利用脉冲激光束的激光束L在局部将图像形成反射体30去除的情况下,以点状将图像形成反射体30的反射层去除。以线状对点进行扫描,由此在线状的区域能够将图像形成反射体30去除而形成线状去除部分(后文中详细叙述)。
可以根据每单位面积的点数(点密度)而对色调进行记录。因此,利用脉冲激光束的激光束L将图像形成反射体30的一部分去除而能够形成具有中间色调的图像。脸部图像的中间色调利用脉冲激光束的激光束L而能够再现。
利用图5及图6说明针对完成的光学构造体1从保护层40侧且与法线不同的方向照射的光的动作。如图5所示,由图像形成反射体30反射的光L1主要向与射入的方向不同的方向行进。另一方面,如图6所示,射入至图像形成反射体30被去除的部分的光L2从隔离层20透过并到达反射散射层10而散射反射。其结果,射入的光的一部分L2a向射入的方向返回。
因此,在从条形码读取器照射的光中,与图像形成反射体30接触的光未由条形码读取器接收,与图像形成反射体30被去除的部分接触的光的一部分返回至读取器而被接收。由此,读取器能够将存在图像形成反射体30的区域检测为低信号电平区域,将图像形成反射体30被去除的区域检测为高信号电平区域。
由此,关于可见的代码51、条形码52(即,第一区域),在与黑色部分对应的部分(使得读取器识别为黑色的区域)使得图像形成反射体30残留,在与白色部分对应的部分(使得读取器识别为白色的区域)将图像形成反射体30去除,由此能够形成个别信息记录50。个别信息记录50可以通过透射或者反射而可见。另外,个别信息记录50可以通过透射或者反射而由机器读取。
在使得读取器识别为白色的区域,将图像形成反射体30去除。
例如,在俯视观察图像形成反射体30的XY平面中,使激光束在白线的宽度方向(X方向)上多次扫描而形成沿Y方向延伸的一条白线的区域。在该情况下,对白线的长度方向(Y方向)上连续的照射扫描的条数以及非照射扫描的条数(即照射扫描的间距)进行调节,由此能够调节读取器识别的白色的方式。如果占据一条白线的区域的照射扫描的比率升高,则机器读取的对比度提高。如果占据一条白线的区域的照射扫描的比率降低,则目视的标识符的再生像的亮度提高。机器读取的对比度、和目视的再生像的亮度大致处于平衡的关系。
图7及图8表示俯视观察光学构造体1时观察到的、图像形成反射体30的标识符(例如条形码52)的放大像。图7中示出了包含再生像的亮度优异的白电平区域R1在内的区域的放大像,图8中示出了包含与图7相比机器读取的对比度提高的白电平区域R1在内的区域的放大像。在图7以及图8中,形成有沿Y方向延伸的多个白电平区域R1。各白电平区域R1中形成有多个线状去除部分(去除区域)R2。线状去除部分R2分别在白电平区域R1内沿X方向延伸。可知在图7以及图8中,占据白电平区域R1内的线状去除部分R2的比例不同。
白电平区域R1具有图像形成反射体30在局部被去除的多个线状去除部分R2。线状去除部分R2可以设为彼此平行。即,线状去除部分R2可以配置为条纹状。另外,线状去除部分R2的配置间隔可以设为相等。通过设为等间隔而能够提高代码的读取性。另外,线状去除部分R2的配置间隔可以变动。例如,线状去除部分R2的配置间隔可以具有第1间隔宽度的部位、以及小于第1间隔宽度的第2间隔宽度的部位。即,线状去除部分R2的配置间隔可以具有较大间隔、以及较小间隔。另外,线状去除部分R2的配置间隔在白电平区域R1内可以随着朝向规定方向而逐渐减小。
在该情况下,能够与线状去除部分R2的配置间隔成正比地调制白电平区域R1的白电平。即,能够使作为白电平而读取的信号的强度变动。可以根据该信号的强度差而进行多值记录。另外,可以根据该间隔的变动而对认证信息进行记录。认证信息可以设为使用密码的数字代码或者彩纹。
在线状去除部分R2之间具有残留部分。线状去除部分R2的长度方向可以与白电平区域R1的长度方向不同。特别是线状去除部分R2的长度方向和白电平区域R1的长度方向可以正交。由此,在形成于图像形成反射体30的能够目视确认的图像为条形码的情况下,条形码的记录区域和线状去除部分R2的长度方向平行,因此能够缩短条形码的记录时间。
另外,线状去除部分R2可以设为直线或者曲线。在直线的情况下,能够容易地进行记录。在曲线的情况下,可以将认证信息记录为曲线的形状。
下面,在将白电平区域R1延伸的方向设为长度方向(图7以及图8中的Y方向)时,将与长度方向相交叉的方向(图7以及图8中的X方向)的白电平区域R1的宽度设为白电平区域R1的宽度W1。
另外,“线状去除部分R2的宽度W2”是指与线状去除部分R2延伸的长度方向相交叉的方向(图7、以及图8中的Y方向)的、线状去除部分R2的宽度。
此外,关于白电平区域R1的宽度W1以及线状去除部分R2的宽度W2,可以分别观察宽度的波动,但各宽度W1、W2可以设为平均值、最大值、或者设计值。
该线状去除部分R2的宽度W2可以设为小于白电平区域R1的宽度W1的1/2。另外,该线状去除部分R2的宽度W2可以设为大于或等于白电平区域R1的宽度W1的1/10。线状去除部分R2的宽度W2优选大于或等于10μm而小于或等于300μm。如果大于或等于10μm,则能够利用通常的激光束去除。如果小于或等于300μm,则对于读取代码的扫描束的直径可以充分减小。
白电平区域R1的反射层可以以大于或等于15%而小于或等于60%的面积比率进行去除。如果大于或等于15%,则在以反射光观察到图像形成反射体30时,利用图像形成反射体30的微细的凹凸构造而能够观察指向性散射、衍射、共振的光。另外,线状去除部分R2在白电平区域R1占据的面积比率在光学构造体1的面内(或者光学构造体1的面内、1个或者多个白电平区域R1内)可以设为均匀。另外,也可以使面积比率在光学构造体1的面内,在中央附近和周围连续地变化。
在X方向上排列的2个白电平区域R1之间配置有黑电平区域RB。黑电平区域RB在局部将图像形成反射体30(或者图像形成反射体30的反射层)去除、或者完全未去除。即,黑电平区域RB可以具有残留部分、且具有线状去除部分R2。
在黑电平区域RB具有线状去除部分R2的情况下,黑电平区域RB的线状去除部分R2的面积比率小于白电平区域R1的线状去除部分R2的面积比率。黑电平区域RB的残留部分的面积比率和白电平区域R1的残留部分的面积比率优选大于或等于2:1小于或等于10:1的范围。如果大于或等于2:1(即,黑电平区域RB的残留部分的面积大于或等于白电平区域R1的残留部分的面积的2倍),则容易获得能够观察的对比度。在大于10:1的情况下(即,黑电平区域RB的残留部分的面积大于白电平区域R1的残留部分的面积的10倍的情况下),不易目视确认白电平区域R1的反射光和黑电平区域RB的反射光的亮度差。
与白电平区域R1以及黑电平区域RB的长度方向相交叉的方向(图7以及图8的X方向)的各区域的宽度可以与条形码52的记录信息对应。将作为条形码的条形的记录单位的1个模块的宽度的标准尺寸规定为0.33mm,在JAN标准条形码中,将1个模块的宽度设为标准尺寸的0.15倍至2.1倍,在JIS X0507中,将0.8倍至2.0倍设为推荐宽度。
因此,作为条形码52的记录单位的1个模块的宽度优选为33μm至700μm的范围。即,条形码52的条形的最小宽度(与白电平区域R1以及黑电平区域RB的长度方向相交叉的方向上的各区域的最小宽度)可以设为大于或等于33μm。如果条形码的该宽度大于或等于33μm,则能够利用激光束形成条形码52。
另外,条形码52的最大长度(白电平区域R1以及黑电平区域RB的长度方向上的长度的最大值)主要由条形码读取器限制,如果小于或等于10cm,则可以利用标准的条形码读取器读取。另外,根据减少读取错误的观点,条形码52的最大长度优选小于或等于6mm。
另外,形成有多个白电平区域R1、以及夹在X方向上相邻的2个白电平区域R1之间的多个黑电平区域RB。这样,能够利用交替配置的白电平区域R1以及黑电平区域RB而形成将可见的代码51的所有者的数据等实现了代码化的条形码52。
图像形成反射体30可以具有凹凸构造。图像形成反射体30的凹凸构造的反射像的亮度高于通常的印刷体之类的朗伯反射的像的亮度。即,观察为高亮度的图像。即使这种高亮度的图像的亮度大于或等于一定亮度,也容易识别为相同电平的亮度。因此,图像形成反射体30的凹凸构造的反射像在白电平区域R1以及黑电平区域RB均识别为相同电平。
另外,可以具有残留部分的比率处于白电平区域R1和黑电平区域RB的中间的电平的灰色电平区域。在灰色电平区域,线状去除部分R2可以设为虚线状。通过调制虚线的间隔而能够调整其亮度的电平。另外,该灰色电平区域的虚线的间隔可以设为恒定或变动。变动的间隔容易精密地调制亮度的电平。如果恒定,则容易准确地调制亮度的电平。
如以上说明,在本实施方式的光学构造体1中,将图像形成反射体30的一部分去除而能够形成个别信息记录50。个别信息记录50由保护层40覆盖,不易在被去除的部分再次配置图像形成反射体的材料。即,不易对记录于图像形成反射体30的个别信息记录50进行篡改。其结果,光学构造体1的个别信息记录50具有较高的难伪造性。因此,形成有个别信息记录50的光学构造体1与印刷于纸张的代码不同,具有较高的安全性。
另外,所形成的个别信息记录50具有彩虹色、白色、金属光泽,美观性优异。另外,个别信息记录50可以根据白电平区域R1以及黑电平区域RB的反射性的差异而设为包含可读取的代码在内的标识符。因此,形成有个别信息记录50的光学构造体1能够消除美观性和读取性的冲突。
并且,在图像形成反射体30与反射散射层10之间存在隔离层20,因此可以将图像形成反射体30及反射散射层10配置于分离的位置。其结果,在将图像形成反射体30的一部分去除而形成个别信息记录50时,能够抑制反射散射层10受到损伤。
并且,图像形成反射体30在俯视时具有形成有多个线状去除部分R2的白电平区域R1、以及夹在白电平区域R1之间的黑电平区域RB。由此,例如能够对将可见的代码51的所有者的数据等实现了代码化的条形码等赋予彩虹色、白色、金属性的外观。
<第二实施方式>
参照图9至图11对本发明的第二实施方式进行说明。在下面的说明中,对与已说明的结构共通的结构标注相同的标号,省略重复的说明。
图9是作为本实施方式的光学构造体的卡片101的俯视图。卡片101具有:第一区域102,其形成有个别信息记录50;以及第二区域103,其利用激光束而写入有文本、脸部图像。在第一区域102形成有包含机器可读取的代码(例如能够由条形码读取器读取的条形码52)在内的标识符。第二区域103的文本、脸部图像是可见的。第二区域103的文本、脸部图像可以设为标识符。第二区域103的文本、脸部图像可以设为个别信息。第二区域103的文本、脸部图像可以设为卡片的所有者信息。另外,卡片101可以应用于册子的一页。册子的实例为护照册子、签证册子。
图10为图9的I-I线的示意剖面图。卡片101具有隔离层105而取代隔离层20。隔离层105的材料为具有芳基的聚合物,通过照射激光束而将可见的代码写入。具有芳基的聚合物与第一实施方式中说明的具有芳基的聚合物相同。即,隔离层105构成为能够对可见的代码进行激光写入。隔离层105的厚度优选大于或等于50μm小于或等于400μm。
在卡片101的第一区域102,在隔离层105与保护层40之间配置有具有图像形成反射体30的转印箔200。另一方面,在第二区域103,保护层40位于隔离层105上,不存在图像形成反射体30。
转印箔200具有:剥离层201;压花层202,其形成于剥离层201上;图像形成反射体30,其形成于压花层202上;以及粘接层203,其形成于图像形成反射体30上。剥离层201可以设为以丙烯酸树脂为主成分,含有二氧化硅粉体。此外,可以在图像形成反射体30与粘接层203之间具有锚固层(未图示)。并且,可以在图像形成反射体30上与锚固层之间具有掩模层(未图示)。
压花层202由树脂等形成,具有在粘接层203侧的表面202a包含微细的凹凸在内的光学浮雕。压花层202的浮雕构造与第一实施方式中说明的浮雕构造相同。
如图10那样,转印箔200的粘接层203可以与隔离层105贴合。在该情况下,在厚度方向上,可以在保护层40与图像形成反射体30之间配置压花层202并将剥离层201设为保护层。
另外,转印箔200的粘接层203可以与保护层40贴合。在该情况下,在厚度方向上,在隔离层105与图像形成反射体30之间配置压花层202。
根据上述结构,转印箔200能够体现出全息图、衍射格栅等规定的光学效果。
粘接层203可以由含有2种树脂的合成材料形成。粘接层203可以含有无机粉体。合成材料具有包含由第一树脂构成的树脂粒203a、以及由第二树脂构成且埋设于树脂粒203a之间的母材部203b在内的海岛构造。在该海岛构造中,树脂粒203a的折射率和母材部203b的折射率不同,粘接层203具有折射率根据部位而不同的不均匀折射构造(区域)。
<卡片101的制造方法>
首先,制作转印箔200。在塑料薄膜(未图示)上按顺序层叠剥离层201、压花层202、图像形成反射体30、以及粘接层203而形成转印箔200。
接下来,形成卡片101。在具有反射散射层10以及隔离层105的卡片母材的上方,使粘接层203朝向卡片母材而配置塑料薄膜以及转印箔200。如果在从塑料薄膜的上方对转印箔200施加热及压力之后将塑料薄膜剥离,则转印箔200与卡片母材接合。
然后,如果利用成为保护层40的塑料薄膜将卡片母材以及转印箔200覆盖,施加热及压力而进行层压,则能够制造具有第一区域102以及第二区域103的卡片101。
剥离层201可以着色。可以通过添加颜料、染料而对剥离层201的树脂进行着色。颜料可以设为无机颜料、有机颜料、无机颜料与有机颜料的混合。颜料可以为荧光性颜料、珠光颜料、磁性颜料的单体、同种的混合物、异种的混合、异种的同种的掺杂混合。染料可以设为天然染料、合成染料、天然染料与合成染料的混合物。染料可以为荧光性染料。
可以通过印刷、涂敷而在塑料薄膜上形成剥离层201。涂敷可以设为凹版涂敷、微凹版涂敷、模具涂敷。印刷可以设为凹版印刷、丝网印刷。塑料薄膜的厚度根据加工性的观点可以设为大于或等于10μm而小于或等于50μm。剥离层201的厚度优选大于或等于0.5μm而小于或等于5μm。剥离层201可以接受印刷。剥离层201可以以丙烯酸树脂为主成分。丙烯酸树脂容易接受印刷。具有能够接受印刷的剥离层的带有OVD部光学可变设备的印刷体可以印刷为一体。
在刚制造之后的卡片101(预构造体)仍未形成个别信息记录50,在第二区域103也未写入信息。通过对第二区域103照射激光束,能够使隔离层105实现碳化而形成激光标记105a并写入信息(激光标记)105a。作为激光标记而写入的信息可以为个人数据、生物体标识符、代码。生物体标识符的实例为脸部图像。写入至第二区域103的信息和写入至第一区域102的信息可以为同一人物的不同的信息。另外,也可以设为同一人物的相同信息。另外,可以将一部分设为同一人物的相同信息,将另一部分设为同一人物的不同信息。
对第一区域102照射激光束而将图像形成反射体30的一部去除,由此能够保持转印箔200发挥的光学效果,并且形成个别信息记录50。图像形成反射体30与第一实施方式的图1所示的光学构造体1不同而具有与压花层202相应的凹凸,图像形成反射体30的厚度为纳米级,相对于激光束的焦点距离(几十μm)充分小,因此不会对个别信息记录50的形成工序造成影响。
在转印箔200的粘接层203与隔离层105贴合的情况下,在局部将图像形成反射体30去除之后,激光束从粘接层203透过而到达隔离层105,因此如果激光束的输出较强,则位于转印箔200的下方的隔离层105有可能碳化。然而,粘接层203具有由树脂粒203a以及母材部203b的海岛构造而形成具有不均匀的折射率的构造,因此激光束在粘接层203被散射,以较弱的状态向隔离层105射入。其结果,位于转印箔200的下方的隔离层105不易碳化,容易设定激光束的强度。
在转印箔200的粘接层203与保护层40贴合的情况下,在局部将图像形成反射体30去除之后,从剥离层201透过而到达隔离层105。剥离层201含有二氧化硅粉体、颜料的情况下,激光束在剥离层201被散射,以较弱的状态向隔离层105射入。其结果,位于转印箔200的下方的隔离层105不易碳化,容易设定激光束的强度。
在本实施方式的卡片101的第一区域102的图像形成反射体30,可以与第一实施方式的图像形成反射体30同样地形成有白电平区域R1以及黑电平区域RB。由此,本实施方式的卡片101实现与第一实施方式的光学构造体1同样的效果。并且,写入至第一区域102的个别信息记录50和写入至第二区域103的信息进一步组合转印箔200体现出的光学效果,由此能够进一步提高安全性。在卡片101中,形成有个别信息记录50的图像形成反射体30由保护层40覆盖,不易篡改。
在本实施方式中,可以先进行第二区域103的激光标记的形成、和第一区域102的标识符的形成中的任一者。
在本实施方式,粘接层203并非必须具有不均匀折射构造。即使粘接层203的折射率均匀,通过适当地设定激光束的输出,也能够将图像形成反射体30去除且不使隔离层105碳化。
另外,粘接层203的折射率不均匀的方式并不局限于上述海岛构造。例如,通过使具有不同的折射率的无机填料或有机填料与作为基材的粘接剂混合,也能够形成折射率不均匀的粘接层。
在本实施方式中,能够在隔离层105印刷的激光束L的最小强度PL1、和能够将图像形成反射体30去除的激光束L的最小强度PL2的关系可以满足PL1>PL2。以满足该关系的方式设定隔离层105以及图像形成反射体30的材质、以及激光束的种类,从而能够适当地形成标识符。
本实施方式的第一区域102并不局限于具有转印箔200的结构。例如,在未对第一区域102赋予基于压花层202的光学效果的情况下,可以仅在设为第一区域的部分形成图像形成反射体30,通过与第一实施方式相同的次序形成标识符。
关于本发明的光学构造体,利用实施例以及对比例进一步进行说明。在下面的记载中,只要未事先声明,则“份”表示质量份。
(实施例1)
实施例1为与第二实施方式的卡片101对应的卡片。该卡片不具有转印箔,仅在第一区域102具有图像形成反射体30。
下面,示出实施例1的各部分的材料。
反射散射层10:白色树脂薄膜(聚碳酸酯、厚度200μm)
隔离层105:激光可写入的透明树脂薄膜(聚碳酸酯、厚度100μm)
保护层40:透明树脂薄膜(聚碳酸酯、厚度100μm)
利用掩模等在隔离层105的一个面的一部分区域(纵35mm×横15mm)对铝进行蒸镀,形成厚度为100nm的图像形成反射体30。
使反射散射层10、形成有图像形成反射体30的隔离层105、以及保护层40按照反射散射层10、隔离层105、图像形成反射体30、以及保护层40的顺序排列而重叠,对它们进行加热以及加压(180℃、0.8MPa),将热源与层叠体接触的时间设为15分钟,通过热熔接使得各部分接合为一体。在冷却之后,将其冲切为纵85mm×横54mm的长方形而制作出实施例1所涉及的预构造体。
(实施例2)
实施例2为与第二实施方式的卡片101对应的卡片,在第一区域102具有转印箔200。
(转印箔的制作)
在抗蚀剂板上使电子线扫描而形成浮雕构造。在其表面对溅射膜进行蒸镀之后,通过电铸而制作电铸版。
将树脂材料涂敷于作为基材的PET薄膜的一个面,实施干燥而形成剥离层201。以3μm的厚度将形成为压花层202的紫外线固化树脂涂敷于剥离层201上,对电铸版进行按压加压。由此,形成了具有转印有电铸版的表面的浮雕构造的表面202a的压花层202。在压花层202的表面202a进行铝蒸镀而形成图像形成反射体30。最后,以4μm的厚度在图像形成反射体30上形成含有上述合成材料(第一树脂结晶性聚酯、第二树脂丙烯酸树脂)的粘接层203。
根据上述,制作了经由剥离层201而支撑于基材上的实施例2所涉及的转印箔200。
(预构造体的制作)
作为各部分的材料,使用与实施例1相同的材料。但是,不在隔离层105进行蒸镀,使得转印箔200接合。
对于反射散射层10、与转印箔200接合的隔离层105、转印箔200、以及保护层40,以如图10那样排列的方式使反射散射层10、隔离层105、转印箔200以及保护层40重叠而进行加热及加压(180℃、0.8MPa),将热源与层叠体接触的时间设为15分钟,使得各部分接合为一体。将其冲切为与实施例1相同的尺寸而制作出实施例2所涉及的预构造体。
(个别信息记录的形成)
对于实施例1以及2的预构造体,照射波长为1064nm的激光束而在局部将图像形成反射体30去除,在第一区域102内的纵10mm×横30mm的范围形成了条形码52。
确认到利用同一激光束使第二区域103的隔离层105碳化而能够进行写入。在第一区域102内对激光束的输出进行调整,由此能够不使图像形成反射体30被去除的局部的隔离层105碳化,并且还能够防止对反射散射层10的损伤。
在完成个别信息记录50的形成以及第二区域103的写入之后,完成实施例1以及2所涉及的卡片。
在任意的实施例的卡片中,条形码52都由保护层40和反射散射层10覆盖,不易实现物理性访问,不易伪造、篡改。利用读取器从保护层40侧对条形码52进行扫描时,能够读取条形码52而获取信息。
图11A以及图11B中示出了实施例2的条形码52的照片。如图11A所示,条形码52始终能够目视确认,还能够进行机器读取。如果以规定的方式对该部分照射光,则如图11B所示,对基于压花层202的全息图Hg进行显示。全息图Hg不会对条形码52的机器读取造成不良影响。
另外,全息图Hg能够在上述可视角θ的范围内观察,可以构成为在可视角θ的范围外因浮雕构造而使得再生像消失。在该情况下,在全息图Hg的可视角θ的范围内以及范围外也能够目视确认条形码52,并且为能够由条形码读取器读取的状态。
根据上述,在实施例2中,示出了不使得转印箔具有的光学效果受损地形成个别信息记录的情况。
以上,参照附图对本发明的各实施方式、以及实施例进行了详细叙述,但具体结构并不局限于该实施方式,还包含不脱离本发明的主旨的范围的结构的变更、组合等。
例如,如图12所示,关于各实施方式的光学构造体,使反射散射层10相对而接合,由此能够形成在两面具有个别信息记录50A以及50B的光学构造体301。在图12中,具有相同构造的第一光学构造体1A以及第二光学构造体1B接合,但也可以如第一实施方式的光学构造体以及第二实施方式的光学构造体那样,使得不同构造的光学构造体接合。
作为其他例子,可以是使得光学构造体在隐蔽性的散射反射体的两侧进行表面(surface)接合的结构。隐蔽性的反射散射层10使得观察者的相反侧的像隐蔽。另外,与光学构造体接合的反射散射层10在表面侧以及背面侧这两者作为反射散射层而起作用。
本发明的标识符并不限定于上述的条形码52,例如可以是二维码等。
以上,参照附图对用于实施本发明的最佳方式进行了说明,但本公开的范围并不限定于图示以及记载的实施方式,还可以包含能带来与本发明的目的等同的效果的所有实施方式。并且,本公开的范围并不限定于权利要求中记载的发明的特征(feature),还包含所有公开的各特征(feature)、这些特征(feature)的所有组合。
本公开中使用的“部分”、“要素”、“像素”、“单元”、“部分”、“单位”、“显示体”、“物品”之类的词语为物理的存在。物理的存在是指物质的形态或者由物质包围的空间的形态。物理的存在可以设为构造体。构造体可以设为具有特定功能。具有特定功能的构造体的组合能够通过各构造体的各功能的组合而体现出叠加效果。
本公开以及后附的权利要求书中使用的词语(例如,后附的权利要求书的正文)通常用作“开放式的”词语(例如,“具有”这一词语应当解释为“至少具有”,“包含”这一词语应当解释为“包含但不限定于”等)。
另外,在解释词语、结构、特征(feature)、方案、实施方式的情况下,应当根据需要而参照附图。能够由附图直接且毫无疑义地导出的事项应当作为与文本等同的修改依据。
并且,在意图记载导入特定数量的权利要求的情况下,在权利要求中明确记载这种意图,在未记载这种意图的情况下,不存在这种意图。例如,为了有助于理解,下面添附的权利要求书中包含“至少1个”以及“1个或者多个”的导入语句,可以导入请求的列举。然而,关于这种语句的使用,由不定冠词“a”或“an”进行的向权利要求中的记载的导入不应当解释为,表示将包含这种权利要求在内的特定的权利要求限定为仅包含一种这样的记载在内的实施方式。“大于或等于1个”或者“至少1个”的开头的语句以及“a”或者“an”等不定冠词(例如“a”和/或“an”)至少应当解释为表示“至少”。“1个”或者“大于或等于1个”)。对于为了导入权利要求的记述而使用的明确的标题的使用也一样。
标号的说明
1、301 光学构造体
1A 第一光学构造体
1B 第二光学构造体
2 预构造体
10 反射散射层
20、105 隔离层
30 图像形成反射体
40 保护层
50、50A、50B 个别信息记录(图像信息记录)
52 条形码
101 卡片(光学构造体)
102 第一区域
103 第二区域
105a 信息(激光标记)
200 转印箔
202 压花层
203 粘接层
R1 白电平区域
R2 线状去除部分
RB 黑电平区域

Claims (9)

1.一种光学构造体,其中,
所述光学构造体具有:
隔离层,其具有透光性或透明性;
图像形成反射体,其至少形成于所述隔离层上的第一区域,具有反射层;以及
保护层,其层叠于所述隔离层以及所述图像形成反射体上,具有透光性或透明性,
所述隔离层的材料为聚烯烃和/或具有芳基的聚合物,
在所述图像形成反射体形成有能够目视确认的图像,形成于所述图像形成反射体的所述图像能够认证,
所述图像形成反射体具有由将所述反射层的一部分去除而形成的多个线状去除部分对代码进行记录的个别信息记录,
所述图像形成反射体在俯视时具有形成有多个所述线状去除部分的白电平区域、以及被所述白电平区域夹着的黑电平区域。
2.根据权利要求1所述的光学构造体,其中,
在所述图像形成反射体与所述保护层之间、或者所述隔离层与所述图像形成反射体之间还具有压花层,该压花层具有凹凸构造。
3.根据权利要求1或2所述的光学构造体,其中,
所述隔离层构成为能够进行激光写入,
在俯视时,具有:
所述第一区域,其形成有条形码;以及
第二区域,其利用激光束而写入有文本或脸部图像。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学构造体,其中,
在所述隔离层的与所述图像形成反射体侧的面相反侧的面,还具有使得射入的光散射反射的反射散射层。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学构造体,其中,
还具有形成于所述图像形成反射体上的粘接层,
所述粘接层具有折射率根据部位而不同的区域。
6.一种光学构造体,其中,
所述光学构造体具有:
作为权利要求1至5中任一项所述的光学构造体的第一光学构造体;以及
作为权利要求1至5中任一项所述的光学构造体的第二光学构造体,
所述第一光学构造体以及所述第二光学构造体分别在所述隔离层的与所述图像形成反射体侧的面相反侧的面,具有使得射入的光散射反射的反射散射层,
所述第一光学构造体的所述反射散射层和所述第二光学构造体的所述反射散射层接合。
7.一种光学构造体的制造方法,其中,
准备预构造体,该预构造体具有:
反射散射层,其使得射入的光散射反射;
隔离层,其形成于所述反射散射层上,具有聚烯烃和/或聚合物的透光性或透明性,该聚合物具有芳基;
图像形成反射体,其至少形成于所述隔离层上的第一区域,具有反射层;以及
保护层,其形成于所述隔离层以及所述图像形成反射体上,
利用对所述图像形成反射体的一部分照射激光束将所述反射层的一部分去除而形成的多个线状去除部分,形成包含机器能读取的代码在内的标识符,
对所述隔离层照射激光束而进行激光标记,
所述标识符在俯视时具有形成有多个所述线状去除部分的白电平区域、以及被所述白电平区域夹着的黑电平区域,
在所述图像形成反射体形成有能够目视确认的图像,形成于所述图像形成反射体的所述图像能够认证。
8.根据权利要求7所述的光学构造体的制造方法,其中,
所述图像形成反射体的去除所使用的所述激光束和用于所述激光标记的所述激光束相同。
9.根据权利要求7所述的光学构造体的制造方法,其中,
针对所述隔离层的激光标记所需的所述激光束的最小强度PL1,大于所述图像形成反射体的去除所需的所述激光束的最小强度PL2。
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