JP2004338257A - 対象物の識別媒体及び識別方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】対象物に貼り付けた識別媒体10は、自然光のもとで見ると2層体の色と絵柄が重なって見えるが、簡易判定器の右と左の各円偏光フィルタを通すと、右と左とで別々の色と絵柄が見え、さらに、視野角を大きくすると、高分子コレステリック液晶のブルーシフトが観察される。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、商品を梱包したパッケージ、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、ブランドロゴ・マークを表すタグ、シール、ラベル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に関し、特に、偽造することの難度が高いことと、その真偽の判定を容易に行えることを両立させた、対象物の真正性を識別するための識別媒体と識別方法に関する。
【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、あるいは、紙の中に磁性粉、磁性繊維、金属粉、金属繊維等の被検知物質をランダムに混入させ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。また、ランダムに被検知物質を混入させたものは、その固有の分布のパターンを記録しておき、使用した際に再度分布を測定して、記録しておいたパターンと比較して真偽を判定する。
【0003】
特許文献1には、ホログラムにコレステリック液晶を組みあわせた偽造防止技術が開示されている。これは、ホログラムの視角に依存して変化する潜像とコレステリック液晶の同じく視角に依存して色が変化する性質を組み合わせたものと、コレステリック液晶の円偏光の反射特性、つまり、右ないし左の円偏光の光だけを選択的に反射させ、しかも、反射した光も元と同じ方向の偏光特性を有する性質を組み合わせたものがある。さらに、特許文献2には、コレステリック液晶の特定の円偏光のみを反射する性質と視角に依存して反射波長を変える性質を利用したものが開示されている。
【0004】
【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、あるいは磁性粉、磁性繊維、金属粉、金属繊維等の被検知物質をランダムに分散させたものは、偽造困難性という点では優れているが、識別のための装置が大がかりで場所をとり、電源を必要とするため、簡易に持ち運ぶ用途には適していないという欠点がある。
ホログラムにコレステリック液晶を組みあわせた偽造防止技術においても、ホログラムの製造技術の普及に伴い、より複雑な構成が求められている。偽造防止に求められているのは、偽造することの難度の高い困難さと、真偽の識別の容易さの両立である。
【0005】
特許文献1には、ホログラムとコレステリック液晶を組み合わせ、その反射光を左右の円偏光フィルタを通して観察し、たとえば、右円偏光フィルタで見えるときは、左円偏光フィルタでは見えないという現象を用いて真偽を識別する技術が開示されている。しかしながら、単に見えないというだけでは、対象物の表面に印刷インク等による微少な凹凸があった場合などに、反射の際に左右の円偏光にばらつきが生じ、かすかに像が見えてしまい、真偽の識別に紛れが生じるおそれがあった。
【0006】
特許文献2には、コレステリック液晶を2枚重ねた識別媒体を、同じ性質を有する液晶フィルタを通して目視し、それぞれの対応する液晶フィルタに応じて色が変化することにより、真偽の識別をする技術が開示されている。しかしながら、用いられているコレステリック液晶と同じ液晶を用いた簡易判定器は汎用性が低く、常に個別の検査器を準備しなければならないという問題があった。
したがって、本発明は、容易に偽造することができないとともに、真偽の識別が容易かつ確実であ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】
【特許文献1】
特願平9−319566号(図3)
【特許文献2】
特開平11−42875号(図3、図5)
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象物の識別媒体は、対象物に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、前記識別媒体中に、特定の右円偏光性の光を反射する右円偏光性高分子コレステリック液晶層と、特定の左円偏光性の光を反射する左円偏光性高分子コレステリック液晶層とを互いに積層した第1の2層体を備え、その第1の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備えたことを特徴としている。
【0009】
さらに、本発明の対象物の識別方法は、対象物に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を識別する識別方法であって、前記識別媒体は、特定の右円偏光性の光を反射する右円偏光性高分子コレステリック液晶層と、特定の左円偏光性の光を反射する左円偏光性高分子コレステリック液晶層とを互いに積層した第1の2層体を備え、その第1の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層の色が見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴としている。
【0010】
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の特定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、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右円偏光として反射され、左円偏光はコレステリック液晶を透過する。通常の媒体の反射においては右円偏光の反射光は左円偏光になるのと対照的である。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を反射する右回りの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。
【0011】
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)。
【0012】
したがって、本発明の対象物の識別媒体に自然光を当てると、保護フィルム層を透過した光のうち、1番目の(例えば左)円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば赤)に対応した(左で赤)円偏光だけが同じ回転方向の(左で赤)円偏光として反射され、再び保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層を透過して、2番目の(この場合は右)円偏光性高分子コレステリック液晶層に到達する。1番目と2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向は逆なので、透過してきた光の中の2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば緑)に対応した(右で緑)円偏光だけが、同じ回転方向の(右で緑)円偏光として反射され、再び1番目の(左)円偏光性高分子コレステリック液晶層と保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層をも透過し、(例えば青の)対象物に到達する。到達したその他の光は対象物の表面で反射され、2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、保護フィルム層と順次透過して出射する。これを目視すると、赤と緑と青の光が合成された白色に近い色として認識される。さらにこの出射光を左円偏光だけを透過する左円偏光フィルタを通して目視すると、赤に見え、右円偏光フィルタを通して目視すると緑に見える。しかも、それらの色は、目視する視角を傾斜させるにつれて、それぞれブルーシフト現象を呈示し色の変化を観察することができる。また、この識別媒体に左または右円偏光フィルタを近接させて観察した場合は、入射光も、左または右の円偏光に選別されるので、より鮮明に円偏光性高分子コレステリック液晶層のピッチに対応する色を確認することができる。この通常の識別媒体とは著しく異なる特徴により対象物の真贋を容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0013】
次に、本発明の第2の対象物の識別媒体は、対象物に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、前記識別媒体は、特定の右あるいは左円偏光性の光を反射する2つの同方向偏光性の円偏光性高分子コレステリック液晶層を互いに積層した第2の2層体と、その第2の2層体の間に設けられて透過光の円偏光の方向を右から左、あるいは、左から右に変える機能を有する1/2波長板層を備え、前記第2の2層体の前記対象物とは反対の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層とを備えたことを特徴としている。
【0014】
さらに、本発明の第2の対象物の識別方法は、対象物に識別表示を光学的に認識可能に設けて対象物の真贋を識別するための対象物の識別媒体を識別する識別方法であって、前記識別媒体は、特定の右あるいは左円偏光性の光を反射する2つの同方向偏光性高分子コレステリック液晶層を互いに積層した第2の2層体と、その第2の2層体の間に設けられて透過光の円偏光の方向を右から左、あるいは、左から右に変える機能を有する1/2波長板層を備え、前記第2の2層体の前記対象物とは反対の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層とを備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側と左円偏光フィルタ側に、前記第2の2層体のうち前記保護フィルムに近い側と、前記対象物に近い側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色が、それぞれ別々に見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴としている。
【0015】
ここで、本発明の第2の特徴で用いられる、波長板について説明する。透明なフィルムの屈折率の分布が垂直方向と水平方向で異なっていると、そのフィルムを透過する光の垂直方向と水平方向の位相にずれが生じる。こうしたフィルムを光学的に異方性を有するという。逆に、位相にずれを生じないものを光学的に等方性のフイルムという。その位相のずれは、屈折率の違いの程度とフィルムの厚さに依存する。たとえば、直線光が1/4位相のずれるフィルムを透過すると、円偏光になり、円偏光が1/2位相のずれるフィルムを透過すると、逆の回転の円偏光になる。また、この1/4波長板と偏光フィルタを組み合わせることにより、特定の方向の円偏光だけを透過させる円偏光フィルタを作ることができる。
【0016】
本発明の第2の特徴によれば、対象物の識別媒体に自然光を当てると、保護フィルム層を透過した光のうち、1番目の(例えば左)円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば赤)に対応した(左で赤)円偏光だけが同じ回転方向の(左で赤)円偏光として反射され、再び保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層を透過し、さらに、1/2波長板層を透過するが、このとき円偏光の回転方向は逆回転になりながら、2番目の(この場合は左)円偏光性高分子コレステリック液晶層に到達する。透過してきた光の中の2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば緑)に対応した(左で緑)円偏光だけが、同じ回転方向の(左で緑)円偏光として反射され、1/2波長板層を透過する際に回転方向が逆(右)になり、再び1番目の(左)円偏光性高分子コレステリック液晶層と保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層をも透過し、(例えば青の)対象物に到達する。到達したその他の光は対象物の表面で反射され、2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、保護フィルム層と順次透過して出射する。これを目視すると、赤と緑と青の光が合成された白色に近い色として認識される。さらにこの出射光を、簡易判定器の左円偏光だけを透過する左円偏光フィルタを通して目視すると、赤に見え、右円偏光フィルタを通して目視すると緑に見える。しかも、それらの色は、目視する視角を傾斜させるにつれて、それぞれブルーシフト現象を呈示し色の変化を観察することができる。また、この識別媒体に左または右円偏光フィルタを近接させて観察した場合は、入射光も左または右の円偏光に選別されるので、より鮮明に円偏光性高分子コレステリック液晶層のピッチに対応した色を確認することができる。この通常の識別媒体とは著しく異なる特徴により対象物の真贋を容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0017】
本発明では、前記識別媒体に含まれる2層の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備えると好適である。この態様によれば、対象物の真贋の判別を、色の変化によるだけでなく、あわせて、絵柄、デザイン、模様等の変化によっても、さらに確実に識別することができる。
【0018】
また、本発明では、前記保護フィルム層の円偏光性高分子コレステリック液晶層側に凹凸からなるホログラム形成層を備え、このホログラム形成層に、円偏光性高分子コレステリック液晶が前記の凹凸に倣うように、ほぼ均一な膜厚で積層されていると好適である。この態様によれば、ホログラム形成層が円偏光性高分子コレステリック液晶層よりも、目に近い位置にあるため、より鮮明にホログラム形成層の絵柄を目視することができ、より確実に対象物の真贋を識別することができるようになる。
【0019】
さらに、本発明の第3の対象物の識別方法は、対象物に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を識別する識別方法であって、前記識別媒体は、特定の右円偏光性の光を反射する右円偏光性高分子コレステリック液晶層と、特定の左円偏光性の光を反射する左円偏光性高分子コレステリック液晶層とを互いに積層した第1の2層体を備え、その第1の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備え、前記識別媒体に含まれる2層の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見え、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴としている。
【0020】
本発明の第3の特徴によれば、第1の発明の特徴と同様に、識別媒体に自然光を当てると、保護フィルム層を透過した光のうち、1番目の(例えば左)円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば赤)とに対応した光が反射し、さらに、そこにホログラム形成層を有するときは、その絵柄を伴って、(左で赤で絵柄付)円偏光として反射され、再び保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層を透過して、2番目の(この場合は右)円偏光性高分子コレステリック液晶層に到達する。1番目と2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向は逆なので、透過してきた光の中の2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層の回転方向とピッチP(例えば緑)に対応した光が反射し、さらに、そこにホログラム形成層を有するときは、その絵柄を伴って、(右で緑で絵柄付)円偏光として反射され、再び1番目の(左)円偏光性高分子コレステリック液晶層と保護フィルム層を透過して表面に出射する。その他の光は2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層をも透過し、対象物に到達する。対象物に絵柄が描かれていれば、到達したその他の光は対象物の表面で絵柄を伴って反射され、2番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、1番目の円偏光性高分子コレステリック液晶層、保護フィルム層と順次透過して出射する。これを目視すると、赤と緑の光が合成された黄色に近い色と、全て絵柄を伴った場合は、3重の絵柄として認識される。さらにこの出射光を左円偏光だけを透過する左円偏光フィルタを通して目視すると、赤色と、さらにホログラム形成層を有するときは、その絵柄が見え、右円偏光フィルタを通して目視すると緑色と、さらにホログラム形成層を有するときは、その絵柄が見える。しかも、それらの色は、目視する視角を傾斜させるにつれて、それぞれブルーシフト現象を呈示し色の変化を観察することができる。また、この識別媒体に左または右円偏光フィルタを近接させて観察した場合は、入射光も左または右の円偏光に選別されるので、より鮮明に色と絵柄を確認することができる。この通常の識別媒体とは著しく異なる特徴により対象物の真贋を容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0021】
さらに、本発明の第4の対象物の識別方法の特徴は、対象物に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を識別する識別方法であって、前記識別媒体中に、特定の右あるいは左円偏光性の光を反射する2つの同方向偏光性高分子コレステリック液晶層を互いに積層した第2の2層体と、その第2の2層体の間に設けられて透過光の円偏光の方向を右から左、あるいは、左から右に変える機能を有する1/2波長板層を備え、前記第2の2層体の前記対象物とは反対の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層とを備え、その第2の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備え、前記識別媒体に含まれる第2の2層体の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、2つのフィルタの片側に、前記第2の2層体のうち、前記保護フィルム層側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見え、他方側に、前記対象物側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴とする。
【0022】
本発明の第4の特徴によれば、第2の発明の特徴として述べたように、対象物の識別媒体に自然光を当てたときと、左右の各円偏光フィルタを通して目視したときの色の違いによる識別だけでなく、自然光を当てたときは、対象物の表面の色および絵柄と、第1と第2の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、そこにホログラム形成層を有するときは、そこに描かれた絵柄とが渾然一体となって目視され、簡易判定器の左右の各円偏光フィルタを通して目視したときは、それぞれの円偏光フィルタを通過する側の光を反射する、円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、そこにホログラム形成層を有するときは、そのホログラム形成層の絵柄が見える。また、この識別媒体に左または右円偏光フィルタを近接させて観察した場合は、入射光も左または右の円偏光に選別されるので、より鮮明に色と絵柄を確認することができる。このような、通常の識別媒体とは著しく異なる特徴により対象物の真贋を容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0023】
本発明では、前記識別媒体に含まれる第1あるいは第2の2層体の円偏光性高分子コレステリック液晶層のスパイラル構造のピッチがそれぞれ異なると好適である。この態様によれば、対象物の真贋の判別を、自然光のもとで目視したときと、簡易判定器の円偏光フィルタを通したときの色の変化によるだけでなく、右と左の円偏光フィルタどうしの色も異なるので、対象物の真正さを容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0024】
さらに、本発明では、前記識別媒体に含まれる前記2層体のホログロラム形成層の描く絵柄が、それぞれ異なるとさらに好適である。この態様によれば、対象物の真贋の判別を、自然光のもとで目視したときと、簡易判定器の円偏光フィルタを通したときの色と絵柄の変化によるだけでなく、右と左の円偏光フィルタ同士の色と絵柄も異なるので、対象物の真正さをさらに容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0025】
さらにまた、本発明では、前記識別媒体の前記対象物側の外側に粘着層を備えていると好適である。この態様によれば、前記識別媒体を、容易に対象物に貼り付けることができる。
【0026】
また、本発明では、前記粘着層に暗色の顔料が含まれているとさらに好適である。この態様によれば、自然光のもとで対象物を目視したときは、対象物の表面状態は観察されず、第1と第2の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色が金属光沢をおびて発色する。簡易判定器の右と左の各円偏光フィルタを通して目視したときには、それぞれの対応する円偏光性高分子コレステリック液晶層の色だけが鮮明に、金属光沢をおびて観察される。さらに、円偏光性高分子コレステリック液晶層にホログラム形成層がある場合は、自然光のもとで対象物を目視したときは、2種類の絵柄が、鮮明にしかも金属光沢を帯びて、2重に重なり合って観察され、簡易判定器の左右の円偏光フィルタを通して目視したときは、右円偏光フィルタ側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層に描かれた絵柄、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層に描かれた絵柄が金属光沢をおびて鮮明に観察されるので、対象物の真正さを容易に、しかも、確実に識別することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について説明する。
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。
【0028】
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。
【0029】
上記のような高分子コレステリック液晶は、保護フィルム、等方性フィルム、1/2波長板層あるいは剥離層を有する薄いプラスチックフィルムでできたベースフィルム(例えば、PETフィルムなど)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(例えば)左回転の捻れのピッチPが一様で0.5〜5.0μm程度の膜の厚さを有するものとする。通常は保護フィルム、等方性フィルム等によって保護されているが、ホットメルトするとベースフィルム、さらに場合によっては、剥離層もベースフィルムと共に剥がれて、高分子コレステリック液晶層が表面に露出することもある。
【0030】
ホログラムは、対象物に形成した回折格子の格子間隔、回折方向を画素サイズの微少領域で変化させることで所望のパターン、像、文字などを結像させるものである。ホログラムはその構造から体積型と平面型の2種類に分類され、また、光の変調方式から振幅型と位相型に分類されるが、工業的には1つのマスター型からマイクロレプリカ法で大量複製が可能な位相変調平面型ホログラム(エンボス・ホログラム)が広く普及している。
【0031】
ホログラム形成層は、円偏光性高分子コレステリック液晶層あるいは、保護フィルム、等方性フィルム、1/2波長板層の片側にマスター型から転写することにより形成される。これをエンボス加工と呼ぶ。転写の方法は、プレス機、圧延機、カレンダーロール、ラミネーター、スタンパーなどで加熱加圧する方法があげられる。エンボス加工により表面に凹凸が形成されるが、その凹凸の影響は、円偏光性高分子コレステリック液晶層あるいは各種フィルムの表面だけに留まらず、内側にも伝わる。表面の凹凸と影響を受けた内側を含めて、ホログラム形成層と呼ぶ。
【0032】
保護フィルムは、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護する層である。材質としては、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、EVA系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、セルロース系樹脂、およびこれらの混合物などを好適に用いることができるが、これに限定するものではない。用途によって要求される、平滑性、ハードコート性、耐摩耗性などに応じて適宜選択するとよいが、円偏光性高分子コレステリック液晶層の性質によっては、必ずしも必要不可欠なものではない。
【0033】
1/2波長板として用いる異方性フィルム、あるいは、光をそのまま透過させる等方性フィルムは、プラスチック製が好ましく、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリエチレン−エチルビニルアルコールを例示できるが、これに限定するものではない。異方性フィルムとして用いるときは、一方向への延伸等の加工を適宜加えて調節する。
【0034】
粘着層に用いる一般的な粘着剤には、主成分で大別すると、アクリル系、ゴム系、シリコーン系があり、これらのうちから適宜、基材と被着体との相性のよいものを適宜選定する。一般的には、アクリル系が混合物としての調整範囲が広いため、シールやラベル類では最も適応性が高く、使いやすい。また、粘着層の中でも、ホットメルト用の粘着層には、主成分で大別すると、ポリエステル系、ポリウレタン系、ナイロン系があり、これらのうちから適宜、基材と被着体との相性のよいものを選定する。さらに、これらの粘着層に暗色の顔料あるいは染料、例えばカーボンの粉末を混入することにより、暗色の粘着層とすることができる。対象物の色、絵柄等を目視されたくないときは、酸化チタン、クロムイエロー等の有色の顔料を混入してもよい。また、これらの粘着層の粘着力をコレステリック液晶層の層間結合力よりも強くすることにより、一度対象物に貼り付けると、コレステリック液晶層の層間破壊なしには剥がすことができなくなり再利用ができないため、より好適に真正性を保持することができる。
【0035】
【実施例】
以下に実際の製造方法の例を述べながらさらに詳細に本発明を説明する。
(実施例1)
実施例1の識別媒体10aの断面を図2に示す。以下の説明全てに共通するが、製造時は上下逆にして積層していくので、上下の表現が図と逆になる。
まず、保護フィルム層14の上に、スパイラル構造のピッチ0.78μm(赤)の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11を塗布し、さらにその上にピッチ0.51μm(緑)の左円偏光性高分子コレステリック液晶層12を塗布して第1の2層体101を構成し、その上に、アクリル系の粘着層15aを塗布する。こうして製造した識別媒体10aを、工程の延長上で、ただちに対象物30に貼り付ける場合は、離型紙は不要である。これに対して、一旦、保存、運搬等をした後に対象物30に貼り付ける場合は、図3に断面を示すように、離型紙18を粘着層15の上に積層した後にロール状に巻き取る。
【0036】
図4は、こうして製造した識別媒体10aを表面が青色の対象物30に貼り付け、それを簡易判定器20で観察している断面の模式図である。図4に示す円偏光の回転方向の表記方法を図5に示す。図4には簡易判定器が示されている。簡易判定器は、図6に示すように、右円偏光性の光だけを透過させる右円偏光フィルタ21と、左円偏光の光だけを透過させる左円偏光フィルタ22を備え、例えばボール紙等の台紙でできたカード状の手軽に持ち運びできる真正性の識別手段である。
【0037】
図4示すように、対象物30に向かう自然光のうち、右円偏光性の光だけが右円偏光フィルタ21を透過し、保護フィルム層14を経て、右円偏光性コレステリック液晶層11で赤色の波長の右円偏光の光だけが右円偏光のまま反射し、再び、保護フィルム層14と右円偏光フィルタ21を透過して赤色として視認することができる。その他の赤色以外の波長の右円偏光の光は、右円偏光性コレステリック液晶層11と左円偏光性高分子コレステリック液晶層12を透過し、対象物30の表面で反射するが、このとき左円偏光になる。このため、左円偏光性高分子コレステリック液晶層12と右円偏光性高分子コレステリック液晶層11は、透過できるが、右円偏光フィルタ21は透過できない。また、左円偏光性の光は左円偏光フィルタ22を透過し、保護フィルム層14と右円偏光性コレステリック液晶層11を透過し、左円偏光性コレステリック液晶層12で、左円偏光性の緑色の光として反射し、右円偏光性コレステリック液晶層、保護フィルム層、左円偏光フィルタと順次透過して、緑色として視認することができる。その他の緑以外の波長の左円偏光の光は左円偏光性高分子コレステリック液晶層12を透過し、対象物30で反射するが、このとき右円偏光になる。このため、左円偏光フィルタ22を透過することができない。また、円偏光フィルタを置かない場合は、対象物30からの反射光も、再び全ての層を透過して青色として視認される。つまり、この対象物30に貼り付けた識別媒体10bは、自然光の元では赤と緑と青の混合された白色に近い色として視認され、右円偏光フィルタを通すと赤く、左円偏光フィルタを通すと緑になるという、通常では再現できない特異な現象を確認することにより簡単に真正性を確実に識別することができる。
【0038】
(実施例2)
第2の実施例の識別媒体10bの断面を図7に示す。まず、保護フィルム層14の上に、スパイラル構造のピッチ0.78μm(赤)の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11aを塗布し、その上に、1/2波長板層13を図示しない粘着層を介して貼り付ける。1/2波長板層13は、ポリエチレンテレフタレート(PET)からなり、光学的に異方性で1/2波長位相をずらすように調節されている。さらにその上に、ピッチ0.51μm(緑)の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11bを塗布して第2の2層体102を構成し、その上に、アクリル系の粘着層15を塗布し、離型紙18を積層した後にロール状に巻き取る。
【0039】
こうして製造した識別媒体10bを表面が青色の対象物30に貼り付け、それを簡易判定器20で観察している断面の模式図を図8に示す。対象物30に当たる自然光のうち、右円偏光性の光だけが、右円偏光フィルタ21を透過し、保護フィルム層14を透過し、1番目の右円偏光性コレステリック液晶層11aで赤色の波長の右円偏光の光だけが右円偏光のまま反射し、再び、保護フィルム層14と右円偏光フィルタ21を透過して赤色として視認することができる。その他の波長の右円偏光の光は、右円偏光性コレステリック液晶層11aと1/2波長板層13を透過して左円偏光となり、2番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11bを透過し、対象物30の表面で反射するが、このとき右円偏光になる。このため、右円偏光性高分子コレステリック液晶層11a、11bは透過できるが、1/2波長板層13を透過するときに左円偏光になるため右円偏光フィルタは透過できない。また、左円偏光性の光は左円偏光フィルタ22を透過し、保護フィルム層14と1番目の右円偏光性コレステリック液晶層11aと1/2波長板層13を透過する。1/2波長板層を透過するときに右円偏光になった光は、2番目の右円偏光性コレステリック液晶層11bで右円偏光性の緑色の光として反射し、1/2波長板層13、1番目の右円偏光性コレステリック液晶層、保護フィルム層を透過し、1/2波長板層を透過するときに左円偏光になり、左円偏光フィルタを透過して、緑色として視認することができる。その他の波長の右円偏光の光は2番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11bを透過し、対象物30で反射するが、このとき左円偏光になる。このため、1/2波長板層13を透過するときに右円偏光に変わり、左円偏光フィルタ22を透過することができない。また、円偏光フィルタを通さない場合は、円偏光性高分子コレステリック液晶層で反射されなかった光が対象物30まで到達し、反射して再び、全ての層を透過して青色として視認される。つまり、この対象物30に貼り付けた識別媒体10bは、自然光の元では赤と緑と青の混合された白色に近い色として視認され、右円偏光フィルタを通すと赤く、左円偏光フィルタを通すと緑になるという、通常では再現できない特異な現象を確認することにより、簡単に真正性を識別することができる。
【0040】
(実施例3)
PET製の1/2波長板層13の上に、右円偏光性高分子コレステリック液晶層11aを塗布し、絵柄Aのホログラム形成層19aをエンボス加工し、その上に粘着材15aを塗布し、その上に離型紙18を貼り付けて、図9にその断面を示すようなロールA41を作成する。
次に、等方性のトリアセチルセルロース(TAC)からなる保護フィルム層14の上に、右円偏光性高分子コレステリック液晶層11bを塗布し、絵柄Bのホログラム形成層19bをエンボス加工し、その上にホットメルト用の粘着材15bを塗布し、図10にその断面を示すようなロールB42を作成する。
さらに、ロールA41の上に、熱と圧力をかけながらロールB42を貼り合わせ、図11に示すような識別媒体10cを作成する。この識別媒体10cは1番目と2番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層11a,11bの間に、1/2波長板層13が狭持された第2の2層体102を含んでいる。
こうして作成した識別媒体10cを、例えば型を用いて一定形状のシールに打ち抜きし、図12に示すように、対象物30に貼り付けることができる。
【0041】
このシールに対する光線の透過、反射の様子を模式的に断面図で表したのが図13である。このシールを自然光の中で眺めると、対象物30の色と絵柄、1番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層の絵柄B、2番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層の絵柄Aとが、渾然一体となって観察され、簡易判定器20を通して眺めると、右円偏光フィルタ21側に1番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層の絵柄Bが、左円偏光フィルタ側に2番目の右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色とホログラム形成層の絵柄Aが観察されるという、通常では再現できない特異な現象を確認することにより、簡単に真正性を識別することができる。光の透過の仕組みの説明は、図8に示す実施例2の場合と同じであるので省略する。
【0042】
(実施例4)
光学的に等方性のTACでできた等方性フィルム層16に、左円偏光性高分子コレステリック液晶層12を塗布し、絵柄Aのホログラム形成層19aをエンボス加工し、その上にホットメルト用の粘着材15aを塗布し、図14に断面構造を示すようなロールD44を作成する。
次に、ベースフィルム17に保護フィルム14を密着させ、その上に右円偏光性高分子コレステリック液晶層11を塗布し、絵柄Bのホログラム形成層19bをエンボス加工し、その上に粘着材15aよりも低温で熱融着できるホットメルト用の粘着材15bを塗布し、図15に断面構造を示すようなロールC43を作成する。
さらに、ロールD44の上に、熱と圧力をかけながら、ロールC43を貼り合わせて、図16に示すような識別媒体10dを作成する。この識別媒体10dは、右円偏光性高分子コレステリック液晶層11と左円偏光性高分子コレステリック液晶層12とが積層された第1の2層体101を含んでいる。
【0043】
こうして作成した識別媒体10dは、例えば、図17に示すように、ホットプレス50で対象物30に貼り付けることができる。ホットプレス50と対象物30との間には、識別媒体10dがベースフィルム17を駆動体として図示されない巻き取り機によって移動している。加熱されたホットプレス50は、対象物30に対して上下動を繰り返し、下がった状態のときに、識別媒体10dを加熱しつつ対象物30に圧着する。識別媒体10dは、圧着された部分だけが対象物30に密着して残り、他はホットプレス50が上昇したときに、対象物30から離れる。
【0044】
こうして対象物30に貼り付けた識別媒体10dを自然光の中で眺めると、対象物30の色と絵柄、右円偏光性高分子コレステリック液晶層11の色とホログラム形成層19bの絵柄B、左円偏光性高分子コレステリック液晶層12の色とホログラム形成層19aの絵柄Aとが、渾然一体となって観察され、簡易判定器20を通して眺めると、図18に模式的に断面を示すように、右円偏光フィルタ21側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層11の色とホログラム形成層19bの絵柄Bが、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層12の色とホログラム形成層19aの絵柄Aが観察されるという、通常では再現できない特異な現象を確認することにより、簡単に真正性を識別することができる。光の透過の仕組みの説明は、図4に示す実施例1の場合と同じであるので省略する。
【0045】
実施例3、4において、ロールA,B,C,Dは、いずれも円偏光性高分子コレステリック液晶層11、12にホログラム形成層19をエンボス加工して付与したが、図19に1例を示すように、保護フィルム層14、あるいは、1/2波長板層13、等方性フィルム層16にホログラム形成層19をエンボス加工し、その上に、円偏光性高分子コレステリック液晶層11または12を塗布し、その上に粘着層15を塗布してロールE45を作成し、ロールA,B,C,Dに代えて用いることもできる。
【0046】
(実施例5)
実施例3、4において使用したロールA、Dに塗布した粘着層15aに、黒色のカーボン製の顔料を混ぜて黒色のホットメルト材(熱融着接着剤)を作成する。こうして得た黒色の粘着層付きの識別媒体10を、マイクロスリッター等で例えば1〜5mmの幅にスリットしてフィルム状とする。そして、図20に示すように、例えば上層、中層および下層を積層して商品券等を製造する際に、その中間にフィルム状の識別媒体10を挟み込み、上層に窓Wを開けておくことにより、図21に示すようなスレッド状に識別媒体10を縫い込んだ対象物30を作ることができる。このスレッド部を自然光のもとで眺めると、2種類の絵柄が重なり合って、かつ、金属光沢を帯びた色が一体となって観察され、簡易判定器20を用いて眺めると、それぞれのフィルタを通して、金属光沢を帯びた別々の絵柄と色が観察される。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、2種類のコレステリック液晶を積層した2層体と、2種類のホログラムの絵柄を積層して組み合わせているので、自然光のもとで見たときと、右、左円偏光フィルタを通して見たときに、それぞれ別々の色と絵柄が観察されるので、容易に偽造することができないとともに、真偽の識別が容易かつ確実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】第1の発明の識別媒体を示す断面図である。
【図3】識別媒体に離型紙を付けた様子を示す断面図である。
【図4】対象物に貼り付けた第1の発明の識別媒体への光線の透過、反射を模式的に示す断面図である。
【図5】円偏光の回転方向の表記方法を定義する模式図である。
【図6】簡易判定器の一例を示す平面図である。
【図7】第2の発明の積層構造を示す断面図である。
【図8】対象物に貼り付けた第2の発明の識別媒体への光線の透過、反射を模式的に示す断面図である。
【図9】第3の発明の識別媒体の中間部材であるロールAの断面図である。
【図10】第3の発明の識別媒体の中間部材であるロールBの断面図である。
【図11】第3の発明の識別媒体の断面図である。
【図12】対象物にシール状の識別媒体を貼り付けた例を示す斜視図である。
【図13】対象物に貼り付けた第3の発明の識別媒体への光線の透過、反射を模式的に示す断面図である。
【図14】第4の発明の識別媒体の中間部材であるロールDの断面図である。
【図15】第4の発明の識別媒体の中間部材であるロールCの断面図である。
【図16】第4の発明の識別媒体の断面図である。
【図17】(A)および(B)は、対象物に識別媒体をホットプレスで貼り付ける様子を模式的に示す正面図である。
【図18】対象物に貼り付けた第4の発明の識別媒体への光線の透過、反射を模式的に示す断面図である。
【図19】第3、第4の発明の中間部材であるロールの別の例の断面図である。
【図20】対象物に識別媒体をスレッド状に挟み込む様子を概念的に示す斜視図である。
【図21】識別媒体をスレッド状に縫い込んだ対象物の例を示す平面図である。
【符号の説明】
10 識別媒体
11、11a、11b 右円偏光性高分子コレステリック液晶層
12 左円偏光性高分子コレステリック液晶層
13 1/2波長板層
14 保護フィルム層
15、15a、15b 粘着層
16 等方性フィルム層
17 ベースフィルム
18 離型紙
19、19a、19b ホログラム形成層
20 簡易判定器
21 右円偏光フィルタ
22 左円偏光フィルタ
30 対象物
41、42、43、44、45 ロール
50 ホットプレス
60 入射光
61 出射光
101 第1の2層体
102 第2の2層体
Claims (12)
- 対象物に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、前記識別媒体中に、特定の右円偏光性の光を反射する右円偏光性高分子コレステリック液晶層と、特定の左円偏光性の光を反射する左円偏光性高分子コレステリック液晶層とを互いに積層した第1の2層体を備え、その第1の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備えたことを特徴とする対象物の識別媒体。
- 対象物に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、前記識別媒体中に、特定の右あるいは左円偏光性の光を反射する2つの同方向円偏光性高分子コレステリック液晶層を互いに積層した第2の2層体と、その第2の2層体の間に設けられて透過光の円偏光の方向を右から左、あるいは、左から右に変える機能を有する1/2波長板層を備え、前記第2の2層体の前記対象物とは反対の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層とを備えたことを特徴とする対象物の識別媒体。
- 前記識別媒体に含まれる2層の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の対象物の識別媒体。
- 前記保護フィルム層の円偏光性高分子コレステリック液晶層側に凹凸からなるホログラム形成層を備え、このホログラム形成層に、前記円偏光性高分子コレステリック液晶が前記の凹凸に倣うように、ほぼ均一な膜厚で積層されていることを特徴とする請求項1または2に記載の対象物の識別媒体。
- 前記第1または第2の2層体の円偏光性高分子コレステリック液晶層のスパイラル構造のピッチがそれぞれ異なることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の対象物の識別媒体。
- 前記第1または第2の2層体のホログロラム形成層は、互いに異なる絵柄を有することを特徴とする請求項3〜5のいずれかに記載の対象物の識別媒体。
- 前記識別媒体の前記対象物側の外側に粘着層を備えていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の対象物の識別媒体。
- 前記粘着層に暗色の顔料が含まれていることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の対象物の識別媒体。
- 対象物に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識別媒体を識別する識別方法であって、前記識別媒体は、特定の右円偏光性の光を反射する右円偏光性高分子コレステリック液晶層と、特定の左円偏光性の光を反射する左円偏光性高分子コレステリック液晶層とを互いに積層した第1の2層体を備え、その第1の2層体の前記対象物とは反対側の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層の色が見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴とする対象物の識別方法。
- 対象物に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識別媒体を識別する識別方法であって、前記識別媒体は、特定の右あるいは左円偏光性の光を反射する2つの同方向偏光性高分子コレステリック液晶層を互いに積層した第2の2層体と、その第2の2層体の間に設けられて透過光の円偏光の方向を右から左、あるいは、左から右に変える機能を有する1/2波長板層を備え、前記第2の2層体の前記対象物とは反対の外側に、円偏光性高分子コレステリック液晶層を保護するための保護フィルム層とを備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側と左円偏光フィルタ側に、前記第2の2層体のうち前記保護フィルムに近い側と、前記対象物に近い側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色が、それぞれ別々に見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴とする対象物の識別方法。
- 前記識別媒体に含まれる第1の2層体の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、右円偏光フィルタ側に右円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見え、左円偏光フィルタ側に左円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴とする請求項9に記載の対象物の識別方法。
- 前記識別媒体に含まれる第2の2層体の円偏光性高分子コレステリック液晶層のうち、1層または2層に、凹凸からなるホログラム形成層を備え、前記対象物の識別媒体を右円偏光の光だけを通すフィルタと左円偏光の光だけ通すフィルタを備えた簡易判定器を通して目視し、2つのフィルタの片側に、前記第2の2層体のうち、前記保護フィルム層側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見え、他方側に、前記対象物側の円偏光性高分子コレステリック液晶層の色と、ホログラム形成層を有するときはそこに描かれた絵柄とが見えることにより対象物の真贋を識別することを特徴とする請求項10に記載の対象物の識別方法。
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