JP2003207635A - 対象物の識別媒体及び識別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 容易に偽造することができず、しかも、文字
や図柄を自由に設けることができるとともに、製造が容
易で安価に提供することができる対象物の識別媒体およ
び識別方法を提供する。 【解決手段】 垂直に入射した光のうち特定の色の特定
の円偏光のみが液晶粒子１２によって反射され、その他
の成分は液晶粒子を透過して対象物１に吸収される。対
象物１を正面から見ると、特定の点が分散して見え、視
野角を大きくするにと短波長の点が分散して見え、さら
に視野角を大きくするとさらに短波長の点が分散して見
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パスポート、カー
ド、紙幣、金券、証券、証書、商品券、絵画、切符、公
共競技投票券等の平面的な対象物または各種立体的な対
象物の真正性を識別するための識別媒体及び識別方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばカード、証書類の偽造防止
方法としては、その対象物の表面にホログラムを貼付し
たり特殊なインクを塗布する技術が知られている。ホロ
グラムでは、立体的に見えたり見る角度で色が変わるこ
とを目視で確認して識別を行っていた。また、特殊なイ
ンクとしては、蛍光インクや磁気インクなどがあり、目
視では通常のインクと変わりがないが、紫外線を照射し
たり磁気センサで検出することにより、隠れた情報によ
って対象物を識別することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホログ
ラム製造技術が普及するに伴い、その偽造技術も向上
し、真正品と見分けがつかない偽造品が容易に製造でき
るようになってきている。また、蛍光インクや磁気イン
クは類似品が入手し易いため偽造が容易であるととも
に、識別のための装置が大がかりで電源を必要とするた
め、使い勝手が悪いという欠点がある。

【０００４】特開平４−１４４７９６号公報には、コレ
ステリック液晶にランダム光を照射し、反射した円偏光
をバンドパスフィルタを介して１／４波長板で直線偏光
に変換し、この直線偏光をビームスプリッタで分割し、
各方向の偏光板によって右もしくは左円偏光を検出する
技術が開示されている。この技術では、コレステリック
液晶が全面に亘って均一なシートであるため、文字や図
柄を自由に付加することが容易ではなく、デザイン的な
制約が大きいという欠点がある。

【０００５】また、オーストラリア特許第４８８６５２
号には、コレステリック液晶をインクに分散させて対象
物に印刷する技術が開示されている。しかしながら、こ
の技術は、液状のコレステリック液晶をマイクロカプセ
ルに充填しているため、製造工程が複雑化するとともに
マイクロカプセルが破損し易く、実用性に乏しいもので
あった。

【０００６】したがって、本発明は、容易に偽造するこ
とができず、しかも、文字や図柄を自由に設けることが
できるとともに、製造が容易で安価に提供することがで
きる対象物の識別媒体および識別方法を提供することを
目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、対象物に文字
や図柄等の識別表示を光学的に認識可能に設けて対象物
の真正性を識別するための対象物の識別媒体であって、
特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有する高分子コ
レステリック液晶の光反射層を有するフィルムの粒子で
識別表示を形成したことを特徴としている。

【０００８】まず、本発明の基本的な原理について説明
する。図１はコレステリック液晶の構造を示す図であ
る。コレステリック液晶は層状構造をなしており、各層
での分子長軸方向が互いに平行であり、かつ層面に平行
である。また、各層は少しずつ回転して重なっており、
立体的にスパイラル構造をとる。この方向因子が３６０
度回転して元へ戻るまでの距離、すなわちピッチＰと、
各層内の平均屈折率ｎとから、λｓ＝ｎ・Ｐで表される
中心波長λｓの円偏光に対して選択的に反射する特徴を
有する（円偏光選択性）。したがって、図２に示すよう
に、各層のコレステリック液晶の方向が入射光に対して
右回りならば、中心波長λｓの成分の右円偏光がそのま
ま反射され、左円偏光はコレステリック液晶を透過す
る。また、その他の波長の光は全てコレステリック液晶
を透過する。例えば、可視光を吸収する黒紙のような材
料の上に、赤色の中心波長λｓを反射するコレステリッ
ク液晶を配置し、太陽光などのランダム光を当てると透
過光は全て黒紙に吸収され、中心波長λｓの右円偏光の
みがコレステリック液晶によって反射されるので、コレ
ステリック液晶は鮮やかな赤色に見える。

【０００９】また、コレステリック液晶は見る角度によ
って色が変わるという特徴を有する。これは、入射光が
斜めの場合には、ピッチＰが見かけ上減少することか
ら、中心波長λｓが短波長側へ移行するためである。た
とえば、垂直入射光を観察して赤色に呈色するコレステ
リック液晶の反射色は、視野角を大きくするに従いオレ
ンジ色、黄色、緑色、青緑色、青色と順次変化するよう
に観察される（ブルーシフト）。

【００１０】本発明の対象物の識別媒体にあっては、識
別表示が特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有する
高分子コレステリック液晶の光反射層を有するフィルム
の粒子で形成されているから、個々の粒子が上記のよう
な円偏光選択性とブルーシフトとを有する。したがっ
て、そのような識別媒体を設けた対象物は、垂直方向と
斜め方向から観察される色により真正品か否か目視によ
って識別することができる。

【００１１】本発明では、光学的なフィルタを用いるこ
とにより、より確実に識別を行うことができる。すなわ
ち、光反射層の円偏光のみを透過させる第１のフィルタ
と、光反射層の円偏光と逆方向の円偏光のみを透過させ
る第２のフィルタとを介して識別表示を観察することで
対象物を識別する。この場合、本発明の識別媒体が設け
られた対象物を第１のフィルタ越しに見ると所定の色に
見え、視野角を大きくするとブルーシフトするが、第２
のフィルタ越しには何も見えない。また、第１のフィル
タを特定の円偏光（例えば右円偏光）のみが透過し、そ
の円偏光が光反射層で反射されて再び第１のフィルタを
透過するから、第１のフィルタを通して見える光がより
鮮明となる。

【００１２】一方、識別表示が単なるインク等の印刷で
設けられたものである場合には、識別表示で反射する光
はランダムな自然光であるから、その光の成分のうち光
反射層の円偏光は第１のフィルタを、逆方向の円偏光は
第２のフィルタを透過するが、それら円偏光には全ての
波長の光が含まれており、また、左右の円偏光はほぼ同
じ量を含んでいる。したがって、第１、第２のフィルタ
越しに同様の物が見えることになる。また、真正なもの
と逆の円偏光を有する高分子コレステリック液晶の粒子
で識別表示が形成されている場合には、識別媒体が設け
られた対象物を第１のフィルタ越しに見ると何も見え
ず、第２のフィルタ越しに見ると所定の色に見える。し
たがって、この場合にも偽造品であることを識別するこ
とができる。

【００１３】本発明によれば、高分子コレステリック液
晶の光反射層を有するフィルムの粒子で識別表示を形成
しているから、粒子をインクなどに分散させて任意の文
字や図柄を印刷することができ、デザインの多様化に対
応することができる。また、高分子コレステリック液晶
の光反射層を有するフィルムを粉砕することで粒子化す
ることができるので、製造が簡単である。加えて、文字
や図柄の部分にだけ高分子コレステリック液晶が使用さ
れ、しかも、高分子コレステリック液晶粒子の混合量は
自在に変えることができるので、材料費用が低減され製
造コストを大幅に低減することができる。さらに、対象
物の真偽判定は目視で簡単かつ確実に行うことができ
る。

【００１４】本発明の識別媒体は製造が簡単であるが、
それを設けた対象物の偽造は容易ではない。すなわち、
本発明の識別媒体に含まれる高分子コレステリック液晶
の反射層を有するフィルムの粒子、およびその粒子を含
むインク等の塗料を複製し、しかも、対象物に対して同
じ印刷を施さなければならないから、偽造品の製造は極
めて困難である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。 １．高分子コレステリック液晶 高分子コレステリック液晶は、特開昭６３−５１１９３
号公報、特開昭５７−１６５４８０号公報、特開昭５８
−１７１１９号公報等に開示された公知の方法により製
造することができる。たとえば、低分子コレステリック
液晶を重合性モノマー中に溶解して保持することでコレ
ステリック液晶を成長させた後、光反応または熱反応な
どで低分子液晶を架橋して分子配向を固定するとともに
高分子化する。あるいは、側鎖型または主鎖型のサーモ
トロピック高分子液晶をその液晶転移点以上に加熱して
コレステリック液晶構造を成長させた後、液晶転移点以
下の温度に冷却して分子配向を固定しても良い。さら
に、側鎖型または主鎖型のリオトロピック高分子液晶を
溶媒中でコレステリック配向させた後、溶媒を徐々に揮
発させて分子配向を固定しても良い。

【００１６】具体的には、側鎖に液晶形成基を有するポ
リアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサ
ン、ポリマロネートなどの側鎖型ポリマーや、主鎖に液
晶形成基を有するポリエステル、ポリエステルアミド、
ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミドなどの主鎖
型ポリマーを挙げることができる。

【００１７】上記のような高分子コレステリック液晶
は、剥離層を有する薄いプラスチックフィルムの片面に
原料液を塗工し、コレステリック配向および分子配向の
固定等を行うことで製造することができる。この場合の
高分子コレステリック液晶は、分子の積層方向に沿った
捻れのピッチＰが一様で０．５〜５．０μｍ程度の厚さ
を有するものとする。

【００１８】２．液晶粒子の製造 上記のようにして作製したシートから高分子コレステリ
ック液晶を剥離し、粉砕機によって粉砕する。粉砕機と
しては、ロータリーミルやボールミル等を使用すること
ができる。粉砕した高分子コレステリック液晶粒子（以
下、「液晶粒子」と称する）は箔であり、その表面が対
象物の面に対してほぼ平行に配列されることが望まし
い。これにより、一方向から見たときに、各液晶粒子で
反射される円偏光の色が統一される。そのために、液晶
粒子の大きさは、１０μｍ以上であることが好ましい。
また、液晶粒子の大きさが５００μｍを上回ると、印刷
面の凹凸が激しくなるとともに印刷のきめが粗くなる。
液晶粒子を製造する際に、シートごと粉砕することもで
きる。この場合には、シートは透明で複屈折の少ないも
のを使用する必要がある。また、シートの厚さは５〜２
０μｍが適している。さらに、シートを含めた液晶粒子
の大きさは、上記と同じ理由から５０〜５００μｍであ
ることが望ましい。

【００１９】３．塗工 上記のようにして製造した液晶粒子をビヒクルに混合す
る。ビヒクルに対する液晶粒子の割合は任意であるが、
０．１〜１０重量％が好適である。ビヒクルとしては植
物油、加工油、鉱油等の油、天然樹脂、天然物誘導体、
合成樹脂等の樹脂、炭化水素、アルコール、エステル、
ケトン、グリコール及びその誘導体等の溶剤があり、適
宜選定することができる。ビヒクルは透明のものが適し
ているが、染料によって薄く着色されたものであっても
良い。そして、そのようにして作製された塗工液をスク
リーン印刷やオフセット印刷等によって対象物に印刷す
る。これにより、印刷面に液晶粒子が均一に分散した識
別表示が形成される。

【００２０】図３（Ａ）は上記のようにして黒色の対象
物１に設けた識別媒体１０を示す断面図である。図にお
いて符号１１はビヒクル、１２は液晶粒子である。液晶
粒子１２は、垂直に入射した赤色の右円偏光を反射する
ように、分子配向のスパイラルが３６０度回転するピッ
チが調整されている。これにより、垂直に入射した光の
うち赤色の右円偏光のみが液晶粒子１２によって反射さ
れ、その他の成分は液晶粒子を透過して対象物１に吸収
される。また、図３（Ｂ）に示すように、液晶粒子１２
の厚さｔは１〜２μｍ、粒径Ｄは約１００μｍとされて
いる。液晶粒子１２は、その粒径に対して厚さが薄い箔
であるため、対象物１に塗工した状態で対象物１に対し
てほぼ平行となる。このため、対象物１を正面から見る
と、赤色の点が分散して見え、視野角を大きくするにと
緑色の点が分散して見え、さらに視野角を大きくすると
青色の点が分散して見える。

【００２１】なお、図３に示す実施形態では、液晶粒子
１２が対象物１に対してほぼ平行となっているが、本発
明はそのような構成に限定されるものではなく、液晶粒
子１２がランダムな方向を向いていても良い。ただし、
この場合には、識別媒体１０をどの方向から見ても赤〜
青の点が分散した状態に見えるので、ブルーシフトの影
響が判り難く偽造がやや容易になることは否めない。

【００２２】図４は、円偏光フィルタ２を用いて対象物
１を識別する方法を示す図である。円偏光フィルタ２
は、右円偏光のみを透過させる第１のフィルタ２ａと、
左円偏光のみを透過させる第２のフィルタ２ｂとを備え
て構成されている。これら第１、第２のフィルタ２ａ，
２ｂは、波長板２１ａ，２１ｂ及び偏光板２２ａ，２２
ｂからなっている。ここで、偏光板２２ａ，２２ｂは、
特定の波の向きを持った光だけを透過させて直線偏光に
する。また、波長板２１ａ，２１ｂは、直線偏光の一部
の位相を波長の１／４ずらすことにより、直線偏光を円
偏光にする。この実施形態では、偏光板２２ａ側から入
る光は、第１のフィルタ２ａで直線偏光にされた後に右
円偏光になり、第２のフィルタ２ｂでは左円偏光にな
る。なお、波長板２１ａ，２１ｂは、入射した円偏光を
直線偏光に、または、直線偏光を円偏光にする。

【００２３】第１のフィルタ２ａから出射した右円偏光
は、ピッチで決定される波長の成分のみが液晶粒子１２
によって反射され、右円偏光のまま再び第１のフィルタ
２ａに入射する。その際に、右円偏光は、第１のフィル
タ２ａによって直線偏光となり出射されてくる。このよ
うに、第１のフィルタ２ａによって右円偏光のみが残さ
れるから、第１のフィルタ２ａを通して見える画像は、
裸眼で視認する場合よりも鮮明となる。一方、第２のフ
ィルタ２ｂから出射した左円偏光は、液晶粒子１２を透
過して対象物１に吸収される。したがって、第２のフィ
ルタ２ｂは黒く見えるだけで何も見えない。この場合、
第２のフィルタ２ｂによって左円偏光のみが液晶粒子１
２に入射し、それらは全て液晶粒子１２を透過するか
ら、第２のフィルタ２ｂは裸眼で視認する場合よりも暗
くなり、第１のフィルタ２ａを通して見える画像とのコ
ントラストが強くなる。

【００２４】上記のような円偏光フィルタ２を用いて対
象物１を正面から視認すると、第１のフィルタ２ａ越し
に識別媒体１０の赤い画像が見え、視野角を大きくする
とブルーシフトするが、第２のフィルタ２ｂ越しには何
も見えない。これにより対象物１を真正なものと識別す
ることができる。

【００２５】一方、識別媒体１０が単なるインク等の印
刷で設けられたものである場合には、識別媒体１０で反
射する光はランダムな自然光であるから、その光の成分
のうち右円偏光は第１のフィルタ２ａを、左円偏光は第
２のフィルタ２ｂを透過するが、それら円偏光には全て
の波長の光が含まれており、また、左右の円偏光はほぼ
同じ量を含んでいる。したがって、第１、第２のフィル
タ２ａ，２ｂ越しに同様の物が見えることになる。ま
た、真正なものと逆方向の円偏光を有する液晶粒子１２
で識別媒体１０が形成されている場合には、識別媒体１
０を第１のフィルタ２ａ越しに見ると何も見えず、第２
のフィルタ２ｂ越しに見ると識別媒体１０の画像が見え
る。したがって、この場合にも偽造品であることを識別
することができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
分子コレステリック液晶の光反射層を有するフィルムの
粒子をインクなどに分散させて任意の文字や図柄を印刷
することができ、デザインの多様化に対応することがで
きる。また、高分子コレステリック液晶の光反射層を有
するフィルムを粉砕することで粒子化することができる
ので、製造が簡単であるとともに、材料費用が低減され
製造コストを大幅に低減することができる。さらに、対
象物の真偽判定は目視で簡単かつ確実に行うことができ
るとともに、偽造が困難である等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理を説明するための高分子コレス
テリック液晶を示す斜視図である。

【図２】 本発明の原理を説明するための高分子コレス
テリック液晶で反射する円偏光を示す斜視図である。

【図３】 （Ａ）は実施形態の識別媒体が設けられた対
象物を示す断面図、（Ｂ）は液晶粒子を示す斜視図であ
る。

【図４】 対象物と円偏光フィルタを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 対象物 ２ 円偏光フィルタ １０ 識別媒体 １２ 液晶粒子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C005 HA02 HA19 JB08 JB40 2H049 BA03 BA43 BC21 3E041 AA01 AA03 BB03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物に文字や図柄等の識別表示を光学
   的に認識可能に設けて対象物の真正性を識別するための
   対象物の識別媒体であって、特定の円偏光を反射する円
   偏光選択性を有する高分子コレステリック液晶の光反射
   層を有するフィルムの粒子で上記識別表示を形成したこ
   とを特徴とする対象物の識別媒体。
2. 【請求項２】 前記フィルムの粒子は箔であり、その表
   面が前記対象物の面に対してほぼ平行に配列されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の対象物の識別媒体。
3. 【請求項３】 対象物に文字や図柄等の識別表示を光学
   的に認識可能に設けて対象物の真正性を識別するための
   対象物の識別方法であって、特定の円偏光を反射する円
   偏光選択性を有する高分子コレステリック液晶の光反射
   層を有するフィルムの粒子で上記識別表示を形成し、上
   記光反射層の円偏光のみを透過させる第１のフィルタ
   と、上記光反射層の円偏光と逆方向の円偏光のみを透過
   させる第２のフィルタとを介して上記識別表示を観察す
   ることで対象物を識別することを特徴とする対象物の識
   別方法。