JP2006007608A - パターン複製版とその製造方法及び光回折体 - Google Patents

Abstract

【課題】ホログラムなどの光回折パターンに、付加情報を低コストで追加することができるパターン複製版とその製造方法、及び、セキュリティ性の高い光回折体を提供する。
【解決手段】パターン複製版１０は、複製版１１と、微細パターン１２などとを備え、複製版１１は、光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型２１を有するガラス原版２０から、少なくともその光回折パターン型２１が複製されたものであり、微細パターン１２は、複製版１１の光回折パターン型２１上に形成され、所定の幅の直線を所定のピッチで並べられ、直線の方向が異なる部分を有する万線パターンがパターニングされたものであり、このパターン複製版１０を電離放射線硬化樹脂などに押し付けて光回折体を作製する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホログラムや回折格子などの光回折パターンを形成するのに好適なパターン複製版とその製造方法、及び、光回折パターンを有する光回折体に関するものである。

従来より、各種ラベルや、金券、カード類の偽造、変造などを防止するために、様々な工夫が提案されており、ホログラムを有するラベルもその一例である。

このホログラムの意匠性や偽造防止効果を向上させるために、ホログラムに複数の画像を記録し、観察角度を変化させることによって、各々の画像が視認できるようにしたものが開示されている（例えば、特許文献１）。

しかし、特許文献１のものも含めて、ホログラムは、非常にコストがかかるものであった。

その理由は、ホログラムの原版は、特殊な設備を用い、専門的な撮影技術を要するので、１つの原版を作製するのに、数百万円ものコストがかかってしまうからである。
したがって、作製された原版は、金庫に保管されるような、非常に貴重なものであった。

また、ホログラムの原版に記録する画像は、汎用的な画像にせざるを得ないという現状もある。
それは、上述したコストの面を考慮すると、なんども原版を作製するわけにはいかず、例えば、会社全体で使用するのであれば、どの部署やどの製品にも使用できるように、共通の画像を用いる必要があった。

しかし、他の製品と少しでも差別化を図るために、社名やブランド名、製品名などの付加情報をホログラムに追加したいというニーズが生まれてきた。
ところが、いったん原版が作製された後に、ホログラムの画像の内容を変更したり、別のホログラム画像を付加したりすることは、不可能である。
そこで、新たな原版を作製することも考えられるが、何個も何個もホログラムの原版を作製することは、上述した経済的な事情により、ほとんど不可能な状況にあった。

一方、ホログラムは、これまで、高い効果が認められてきたが、最近の偽造技術によっては、ホログラム自体が偽造されてしまう可能性もあった。
特許第２７９５６９８号公報

本発明の課題は、ホログラムなどの光回折パターンに、付加情報を低コストで追加することができるパターン複製版とその製造方法、及び、セキュリティ性の高い光回折体を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型（２１）を有する原版（２０）から、少なくともその光回折パターン型（２１）が複製された複製版（１１）と、前記複製版（１１）の光回折パターン型（２１）上に形成され、所定の形状がパターニングされた微細パターン（１２）と、を備えるパターン複製版である。

請求項２の発明は、請求項１に記載のパターン複製版において、前記微細パターン（１２）は、所定の幅の直線を所定のピッチで並べた万線パターンであること、を特徴とするパターン複製版である。

請求項３の発明は、請求項２に記載のパターン複製版において、前記万線パターンは、直線の方向が異なる部分を有すること、を特徴とするパターン複製版である。

請求項４の発明は、請求項１に記載のパターン複製版において、前記微細パターン（１２）は、微小な点を規則的に並べた網点パターンであること、を特徴とするパターン複製版である。

請求項５の発明は、請求項４に記載のパターン複製版において、前記網点パターンは、密度が異なる部分を有すること、を特徴とするパターン複製版である。

請求項６の発明は、光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型（２１）を有する原版（２０）から、少なくともその光回折パターン型（２１）が複製された複製版（１１）を作製する複製工程（＃１〜＃５）と、前記複製版（１１）の光回折パターン型（２１）上に感光材料（５０）を塗布する塗布工程（＃６）と、前記感光材料（５０）の上方に、所定の形状がパターニングされた微細パターン（１２）を記録しているマスク層（６０）を配置する配置工程（＃７）と、前記マスク層（６０）の上方から露光し、前記感光材料（５０）を硬化させて、前記複製版（１１）の光回折パターン型（２１）上に前記微細パターン（１２）を形成する形成工程（＃８）と、を備えるパターン複製版の製造方法である。

請求項７の発明は、多数の凸部（１００ａ）及び凹部（１００ｂ）を有する微細パターンと、前記凸部（１００ａ）に設けられ、光の干渉を起こす光回折パターン（１００ｃ）と、を備える光回折体である。

本発明によれば、複製版の光回折パターン型上に微細パターンを形成したパターン複製版としたので、新たな原版を作製しなくても、光回折パターンに付加情報を追加することができ、コストを抑えることができる。

また、複製版を作製し、複製版の光回折パターン型上に感光材料を塗布し、マスク層の上から露光して微細パターンを形成するので、原版を作製する場合の特殊な設備や、複雑な工程は必要なくなり、製造時間を短縮することができる。

さらに、微細パターンの凸部に光回折パターンを設けた光回折体としたので、偽造がより困難となり、セキュリティ性が向上する。

本発明は、ホログラムなどの光回折パターンに、付加情報を低コストで追加することができるパターン複製版とその製造方法を提供するという目的を、原版から複製した複製版の光回折パターン型上に、直線の方向が異なる部分を有する万線パターンを形成することにより実現する。

以下、図面等を参照して、本発明の実施例について、さらに詳しく説明する。
図１は、本発明によるパターン複製版の実施例を示す図であり、図２は、各パターンを示す図である。
本実施例のパターン複製版１０は、後述する光回折体１００を作製するためのものであり、図１（＃９）に示すように、複製版１１と、微細パターン１２などとを備える。

複製版１１は、図１（＃１）に示すような、光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型（凹凸面）２１を有するガラス原版２０から、少なくともその光回折パターン型２１が複製されたものである。
このガラス原版２０に記録されている画像は、例えば、図２（Ａ）に示すように、多角形の画像とリボンの画像である。

微細パターン１２は、図１（＃９）に示すように、複製版１１の光回折パターン型２１上に形成され、所定の幅の直線を所定のピッチで並べた万線パターンがパターニングされたものである。
この微細パターン１２は、直線の方向が異なる部分を有し、具体的には、図２（Ｂ）に示すように、文字「Ａ」やマーク「星」などが右肩上がりの直線で形成された付加画像のエリアＡ１と、右肩下がりの直線で形成された背景画像のエリアＡ２とからなる。

また、この万線パターンのピッチは、３０μｍ〜３００μｍ程度が好ましい。
その理由は、３０μｍよりもピッチが小さいと、製造が困難であるとともに、光回折パターンとの関係で光学的な影響がでてしまうからであり、３００μｍよりもピッチが大きいと、万線パターンの各直線の１本１本が、視認できるようになってしまうからである。

次に、図１を参照しながら、本実施例によるパターン複製版１０の製造方法について説明する。
（＃１）ガラス原版２０を用意する。
（＃２）ガラス原版２０の光回折パターン型２１に電離放射線硬化樹脂３０を塗布し、硬化させる。
（＃３）ガラス原版２０をはずして、返し版４０を作製する。この状態で、返し版４０には、光回折パターン型２１とは逆さまの逆型２１Ａが複製されている。

（＃４）逆型２１Ａに電離放射線硬化樹脂３０を塗布し、硬化させる。
（＃５）返し版４０をはずして、複製版１１を作製する。この状態で、複製版１１には、ガラス原版２０と同様の光回折パターン型２１が複製されている［＃１〜＃５：複製工程］。
（＃６）複製版１１の光回折パターン型２１上に感光材料５０を塗布する［塗布工程］。

（＃７）感光材料５０の上方に、万線パターンがパターニングされた微細パターン１２を記録しているパターンフィルム（マスク層）６０を配置する［配置工程］。
（＃８）パターンフィルム６０の上方から露光し、感光材料５０を硬化させて、複製版１１の光回折パターン型２１上に微細パターン１２を形成する［形成工程］。
（＃９）露光していない部分の感光材料５０を洗浄し、パターン複製版１０が完成する。

ここで、電離放射線硬化樹脂とは、電離放射線（紫外線、可視光線、ガンマー線、Ｘ線、電子線など）を照射すると、重合（硬化）反応を示して硬化する樹脂であり、例えば、１官能モノマー、２官能以上の多官能モノマー、官能オリゴマー、官能ポリマー、アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基、エポキシ基などの硬化性成分が含有されているものである。
また、感光材料とは、光の作用によって硬化する性質の樹脂であり、例えば、感光性エマルジョン、アクリル、ポリエステル、ナイロン、ポリビニルアルコールなどである。

次に、本発明による光回折体の製造方法について説明する。
図３は、光回折体の製造方法を示す図であり、図４は、光回折体の平面図である。
まず、図３（Ａ）に示すように、上述した通りに作製したパターン複製版１０と、電離放射線硬化樹脂３０とを用意する。
ついで、図３（Ｂ）に示すように、電離放射線硬化樹脂３０にパターン複製版１０を押し付け、そのままの状態で、電離放射線硬化樹脂３０を硬化させる。
そして、図３（Ｃ）に示すように、パターン複製版１０をはずすと、多数の凸部１００ａ及び凹部１００ｂを有する微細パターンと、その凸部１００ａに設けられた光回折パターン１００ｃとを備える光回折体１００が完成する。

この光回折体１００は、図４（Ａ）に示すように、エリアＡ１及びエリアＡ２を有する万線パターンのエリアＡと、光回折パターンのエリアＢとが重なった状態となっている。

その結果、光回折体１００は、観察角度によって、主にエリアＡが光って見える場合と、主にエリアＢが光って見える場合に大別される。
また、エリアＡについては、エリアＡ１とエリアＡ２とで万線パターンの直線の方向が異なるため、各々を区別して視認することもできる。

具体的には、エリアＡ１が光って見える場合（図４（Ｂ））、エリアＡ２が光って見える場合（図４（Ｃ））、エリアＢが光って見える場合（図４（Ｄ））、エリアＡ１及びエリアＢが光って見える場合（図４（Ｅ））などである。

このように、本実施例によれば、以下のような効果がある。
（１）複製版１１の光回折パターン型２１上に微細パターン１２を形成したので、新たなガラス原版を作製しなくても、光回折パターンに「星」や「Ａ」などの付加情報を追加することができ、ガラス原版の再作製と比較して、コストを大幅に抑えることができる。
（２）微細パターン１２には、万線パターンを用いているので、各直線の間から光回折パターンの画像を視認することができ、光回折パターンの画像を活かしながら、付加情報を追加することができる。

（３）万線パターンは、直線の方向が異なるエリアＡ１とエリアＡ２とを有するので、同一エリアに記録された複数の画像が、観察角度を変えることによって変化し、画像切り替えに類似した効果が得られ、意匠性や偽造防止効果が向上する。
（４）付加情報を追加することができるので、ガラス原版２０は、任意のものが使用でき、例えば、ある用途に対して作製したガラス原版２０を流用することによって、異なる識別マークを有する光回折体１００を経済的に作製することができる。

（５）複製版１１を作製し、複製版１１の光回折パターン型２１上に感光材料５０を塗布し、パターンフィルム６０の上から露光して微細パターン１２を形成するので、ガラス原版を作製する場合の特殊な設備や、複雑な工程は必要なくなり、製造時間を短縮することができ、製造側では、光回折体１００の納期を早めることができる。
（６）微細パターンの凸部１００ａに光回折パターン１００ｃを設けたので、偽造がより困難となり、セキュリティ性が向上し、偽造防止対策にも好適である。

（変形例）
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
微細パターン１２は、万線パターンの例で説明したが、微小な点を規則的に並べた網点パターンでもよい。その場合には、各エリアは、密度が異なる部分を設けることによって区別することができる。
また、電離放射線硬化樹脂３０は、加熱により軟化して種々の形に加工することができる熱可塑性樹脂や、加熱すると重合反応して熱硬化性を示す熱硬化性樹脂などであってもよい。

本発明によるパターン複製版の実施例を示す図である。 各パターンを示す図である。 光回折体の製造方法を示す図である。 光回折体の平面図である。

符号の説明

１０ パターン複製版
１１ 複製版
１２ 微細パターン
２０ ガラス原版
２１ 光回折パターン型
２１Ａ 逆型
３０ 電離放射線硬化樹脂
４０ 返し版
５０ 感光材料
６０ パターンフィルム
１００ 光回折体
１００ａ 凸部
１００ｂ 凹部
１００ｃ 光回折パターン

Claims (7)

1. 光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型を有する原版から、少なくともその光回折パターン型が複製された複製版と、
   前記複製版の光回折パターン型上に形成され、所定の形状がパターニングされた微細パターンと、
   を備えるパターン複製版。
2. 請求項１に記載のパターン複製版において、
   前記微細パターンは、所定の幅の直線を所定のピッチで並べた万線パターンであること、
   を特徴とするパターン複製版。
3. 請求項２に記載のパターン複製版において、
   前記万線パターンは、直線の方向が異なる部分を有すること、
   を特徴とするパターン複製版。
4. 請求項１に記載のパターン複製版において、
   前記微細パターンは、微小な点を規則的に並べた網点パターンであること、
   を特徴とするパターン複製版。
5. 請求項４に記載のパターン複製版において、
   前記網点パターンは、密度が異なる部分を有すること、
   を特徴とするパターン複製版。
6. 光の干渉を起こす光回折パターンを転写するための光回折パターン型を有する原版から、少なくともその光回折パターン型が複製された複製版を作製する複製工程と、
   前記複製版の光回折パターン型上に感光材料を塗布する塗布工程と、
   前記感光材料の上方に、所定の形状がパターニングされた微細パターンを記録しているマスク層を配置する配置工程と、
   前記マスク層の上方から露光し、前記感光材料を硬化させて、前記複製版の光回折パターン型上に前記微細パターンを形成する形成工程と、
   を備えるパターン複製版の製造方法。
7. 多数の凸部及び凹部を有する微細パターンと、
   前記凸部に設けられ、光の干渉を起こす光回折パターンと、
   を備える光回折体。
   

Images