JP2007176094A - 識別媒体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光吸収層兼粘着層101、鱗片状の磁性粉102bと分散液102cを内包した磁性マイクロカプセル102aの層を備えた磁性変化シート102と、コレステリック液晶層105とを積層した構造とする。垂直磁場を印加すると、鱗片状の磁性粉102bが縦に配向し、入射光は、磁性変化シート102を透過し、光吸収層兼粘着層101において吸収される。一方において、平行磁場を印加すると、鱗片状の磁性粉102bが水平に配向し、入射光は、磁性変化シート102において反射される。この違いがコレステリック液晶層105の光学特性に反映されて光学的な識別機能を得ることができる。
【選択図】図1
Description
鱗片状の磁性粉と分散液とをマイクロカプセル中に内包させる。この場合、磁場の印加方向により、光を反射(または遮蔽)するか透過するかが切り替わる。すなわち、磁性変化層に対して平行に磁場を印加すると、鱗片状の磁性粉の主面が層に平行に並び、層に対して主面が平行に配向する。このため、磁性変化層は、入射光を主面で反射(または吸収)し、所定の色に見える。他方において、磁性変化層に対して垂直に磁場を印加すると、鱗片状の磁性粉の主面が層に垂直に並び、光の透過する隙間が増えるので、磁性変化層は、入射光をある程度透過する。したがって、磁性変化層は透明(または半透明)に見える。
球状の黒色磁性粉と顔料の粉体をマイクロカプセル内に内包させる。この場合、磁性変化層の一方の面(表面)に磁石を近づけると、黒色の磁性粉がその面に引き寄せられ、磁性変化層は黒色になる。つまり、磁性変化層が光吸収層になる。他方において、他方の面(裏面)に磁石を近づけると、その面に黒色の磁性粉が引き寄せられるので、一方の面(表面)側に顔料の粉体が残り、一方の面側は、その顔料の色に見える。すなわち、磁場の印加の仕方によって、磁性マイクロカプセルを分散させた磁性変化層を、光吸収層あるいは光反射層として利用することができる。なお、顔料は任意の色のものを選択可能である。
黒色の球状磁性粉および顔料の粉体を内包させたマイクロカプセルにおいて、分散液の粘土を低く設定し、磁場を印加していない状態においては、重力の影響により磁性粉が沈下するように設定する。この場合、磁性変化層の表面側に磁石を近づけると、磁性粉が引き寄せられ、磁性変化層が黒く見える。一方において、磁石を遠ざけると、磁性粉が重力に引かれて分散液中に沈み、表面側に顔料の粉体が残るので、磁性変化層の表面は、その顔料の色に変化する。なお、分散液の粘度を調整することで、磁石を離してもしばらくは黒く見え、徐々に黒が薄らいでゆくような光学機能を実現することもできる。
マイクロカプセル中に内包させる黒色の磁性粉として、大きさまたは材質の異なる2種類のものを混合したものを用いる。この場合、磁性変化層に対して磁場を垂直に加えると、磁性粉が表面に引きつけられ、磁性変化層のその面は黒く見える。他方において、磁性変化層に対して磁場を平行に加えると、磁性粉が分散し、表面近傍における顔料の粉体の相対的な密度が大きくなり、磁性変化層は、その顔料の色に見える。
(構成)
図1は、第1の実施形態における識別媒体の概要を概念的に示す断面図である。図1に示す識別媒体100は、光吸収層兼粘着層101上に磁性マイクロカプセル102aを分散させて保持する磁性変化シート102を備え、さらにその上方にコレステリック液晶層105を備えている。光吸収層兼粘着層101は、黒い顔料(あるいは黒い染料)を加えた粘着材料の層であり、識別媒体100を識別対象となる適当な物品に貼り付ける際に利用される。また、コレステリック液晶層105を透過した光線を吸収する。なお、光吸収層兼粘着層101には、セパレータ107が張り合わされている。物品への貼り付けに際しては、このセパレータ107を剥がし、光吸収層兼粘着層101を露出させ、その露出面を物品に接触させる。
まず、光透過性の樹脂フィルム103aおよび103bとして、TAC(トリアセチルセルロース)フィルムを用意する。そして、光透過性の樹脂フィルム103aと103bとを所定の隙間を有した状態で対向させ、その間に分散液102c中に鱗片状の磁性粉102bを分散させたマイクロカプセル102aを充填する。こうして、光透過性の樹脂フィルム103aおよび103bの間に磁性マイクロカプセル102aを分散させた磁性変化シート102が得られる。そして、光透過性の樹脂フィルム103aの露出面に黒の顔料を添加した、光吸収層兼粘着層101を形成し、さらにセパレータ107を貼り合わせる。なお、光透過性の樹脂フィルム103a上に磁性マイクロカプセル102aとバインダーを混ぜた塗布物を塗工し、それを乾燥させ、そこに光透過性の樹脂フィルム103bを乗せ、磁性変化シート102を得ても良い。また、コレステリック液晶層105の露呈した表面に磁性マイクロカプセル102aとバインダーを混ぜた塗布物を塗工し、それを乾燥させることで、磁性変化シートとしてもよい。この場合、光透過性の樹脂フィルム103aおよび103bは不要となる。
図1に示す識別媒体100において、光透過性の樹脂フィルム106の露出面の全面に磁石の磁極(N極またはS極)を近接あるいは接触させる。この際、磁性マイクロカプセル102aに垂直磁場(Y軸方向の磁場)が加わり、鱗片状の磁性粉102bは、図1に示すようにY軸方向に沿ってその扁平方向が揃った状態となる。
第1の実施形態において、磁性変化シート102を全面に設けず、部分的に設けてもよい。例えば、磁性マイクロカプセル102aを分散させた領域を文字のパターンとする。なお、磁性マイクロカプセル102aを分散させた領域以外の領域は、光透過性の材質で埋め、その領域を透過した光は、最終的に光吸収層兼粘着層101において吸収されるようにする。
第1の実施形態において、磁性マイクロカプセル102a中に球状の黒色磁性粉、白い顔料の粉体、および分散液を内包させる。図4は、本第3の実施形態における識別媒体の断面構造を示す概念図である。図4(A)は、磁場の未印加状態、図4(B)は、裏面側の全面に磁場を印加した状態、図4(C)は、表側から部分的に磁場を印加した状態を示す。図4(A)に示すように、本実施形態の識別媒体100は、図1に示す磁性マイクロカプセル102aを磁性マイクロカプセル402aに変更したものである。なお、図1と同じ符号の部分は、図1に示す構成と同じである。
本実施形態においては、第2の実施形態における磁性マイクロカプセルとして、球状の黒色磁性粉と顔料の粉体をマイクロカプセル内に内包させたものを採用する。この構成においては、識別媒体の表側全面を磁石でなぞると、「OK」の文字にパターニングされた磁性マイクロカプセル分布領域が黒く変色する。この場合、この黒く変色した部分が光吸収層となるので、その部分においては、通常のコレステリック液晶の見え方となる。そして、裏側全面を磁石でなぞると、磁性変化シートの観察面側の黒く変色している部分が白く変色し、光反射層となる。この場合、通常の目視下においては、うっすらと「OK」の文字が白く浮かび上がり、左旋回円偏光を選択的に透過する光学フィルタを観察すると、「OK」の文字が白く明瞭に浮かび上がる。
本実施形態においては、第1の実施形態における磁性マイクロカプセルとして、黒色の球状磁性粉および顔料の粉体を内包させたマイクロカプセルとし、さらに分散液の粘度を低く設定し、磁場を印加していない状態においては、重力の影響により磁性粉が沈下するように設定する。この構成においては、識別媒体の観察面側をマグネットペンでなぞると、磁性変化シート表面のその部分が黒く変色する。この場合、通常の目視下においては、その軌跡が赤く浮かび上がり、左旋回円偏光を選択的に透過する光学フィルタを観察すると、それが黒く明瞭に浮かび上がる。また、マグネットペンを識別媒体から離すと、時間経過と共にマグネットペンによって描いた軌跡の跡が徐々に薄らいでゆく。なお、本実施形態における磁性変化シートの機能を上手く発現させるには、識別媒体の観察面を上にし、重力の作用を効果的に働かせる必要がある。
本実施形態においては、第2の実施形態における磁性マイクロカプセルとして、黒色の球状磁性粉および顔料の粉体を内包させたマイクロカプセルとし、さらに分散液の粘度を低く設定し、磁場を印加していない状態においては、重力の影響により磁性粉が沈下するように設定する。この構成においては、磁場非印加の状況において、普通に目視した場合、「OK」の文字パターンがうっすらと白く見える。そして、左旋回円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介して観察すると、黒い背景の中に白く「OK」の文字パターンが明確に見える。そして表面から磁石を近づけ、磁石を離した直後に表面から観察すると、「OK」の文字パターンは見え難くなる。そして、徐々に白い「OK」の文字パターンが見えてくる。
本実施形態においては、第1の実施形態における磁性マイクロカプセルとして、マイクロカプセル中に内包させる黒色の磁性粉として、大きさ(または材質)の異なる2種類のものを混合したものを用いる。
本実施形態においては、第2の実施形態における磁性マイクロカプセルとして、マイクロカプセル中に内包させる黒色の磁性粉として、大きさまたは材質の異なる2種類のものを混合したものを用いる。この構成においては、識別媒体の表側から全面に垂直磁場を加えると、「OK」とパターニングされた磁性マイクロカプセル領域の観察面側が黒く変色し、そのパターンにコレステリック液晶層の機能が発現する。この場合、全体が黒になり、文字は見えなくなる。
本実施形態においては、図1に示す第1の実施形態において、光吸収層兼粘着層101中に磁性粉を混入し、光吸収層兼粘着層101に磁場を生成する磁性層としての機能を付加する。ここでは、磁性材料を混ぜ込んだ光吸収層兼粘着層101に対して、その面に数直な方向に強い磁場を加えて、磁化を行い、その面に垂直な方向に磁場が生成されるようにする。この構成によれば、磁性粉102bは、特に外部から磁場を加えなければ、常時垂直方向に配向する。そのため、特に外部から磁場を加えなければ、識別媒体100は、コレステリック液晶層105の光学特性をそのまま発揮する。
本実施形態においては、第9の実施形態において、磁性マイクロカプセルが存在する場所を所定のパターンに形成する。例えば、磁性マイクロカプセルを「OK」の文字パターンの領域に分散させる。この場合、外部磁場を印加しない状態においては、鱗片状の磁性粉が垂直方向に配向するので、磁性変化シートを入射光は透過する。このため、「OK」の表示は認識できず、コレステリック液晶層の光学機能がそのまま発現する。そして、全体の強い平行磁場を加えると、その影響が強く出て、磁性マイクロカプセル内の磁性粉の主面が水平に配向する。このため、「OK」とパターニングされた磁性マイクロカプセル領域からの光反射が発生する。この場合、識別媒体を直接見ると、白い「OK」の表示がうっすらと見え、左旋回円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介して見ると、黒い背景の中に白い「OK」の表示が明瞭に見える。そして、磁場の印加を止めると、光吸収層兼粘着層101から発生する磁場の影響が強くなり、鱗片状の磁性粉が垂直方向に配向し、そのため「OK」の白い表示は消える。
本実施形態においては、第1の実施形態において、光吸収層兼粘着層101を光透過性の粘着層に変更する。また、鱗片状の磁性粉102bの主面の色を黒くする。この構成においては、平行磁場を印加した部分の磁性変化シートが光吸収層に変化する。例えば、全面に垂直磁場を加えた後に、平行磁場を印加するマグネットペンを用いて識別媒体をなぞると、そのなぞった軌跡のパターンが黒く見える。そして、左旋回円偏光を透過する光学フィルタを介して観察すると、このパターンが貼付面の背景色の中に黒く際立って見える。
第1〜第11の実施形態において、コレステリック液晶層105の代わりに異なる屈折率を示す光透過性フィルムを積層したカラーシフトフィルムを用いてもよい。この構成においては、マイクロカプセルが黒色以外に変色すると、その変色部は、マイクロカプセルからの反射光に加えてカラーシフトフィルムからの干渉光もプラスされる。そのため、変色部は、他の部分に比較して明るく見える。また、この部分は、マイクロカプセルからの反射光があるために視野角を大きくしていった場合に現れるカラーシフトフィルムのカラーシフトの影響が比較的小さい。このため、マイクロカプセルの変色部の視認性は高い。すなわち、識別媒体を傾けると、カラーシフトの背景中にマイクロカプセルの変色部によって構成される文字や図柄を明瞭に観察することができる。
第12の実施形態において、カラーシフトフィルムにホログラムを形成してもよい。この場合、ホログラムの図柄がカラーシフトを伴って観察される。
本実施形態においては、磁性変化シートを、磁場の印加によって、光遮断層あるいは光透過層として選択可能なデバイスとして利用する。本実施形態においては、図1に示す識別媒体100を構成するパーツである磁性変化シート102を用意し、その下側にコレステリック液晶層105を配置し、磁性変化シート102側から観察を行う形態とする。図6は、本実施形態の識別媒体の概要を示す概念図である。図6に示す識別媒体600において、光透過性の樹脂フィルム上にコレステリック液晶層105が設けられ、その裏面側には光吸収層兼粘着層101が配置され、さらに光吸収層兼粘着層101には、セパレータ107が張り合わされている。また、コレステリック液晶層105には、ホログラムを形成するためのエンボス模様104が形成されている。符号102は、磁性変化シートであり、一対の光透過性の樹脂フィルム103aと103bとの間に磁性マイクロカプセル102aが保持された構造を備えている。磁性マイクロカプセル102aは、その内部に鱗片状の磁性粉102bと分散液102cとを内包している。図6には、垂直磁場(Y軸方向の磁場)が印加されて、鱗片状の磁性粉102bが、その主面が垂直方向(Y軸方向)に平行になるように配向した状態が示されている。
Claims (6)
- 磁性マイクロカプセルを分散させた磁性変化層と、
カラーシフト発現層と
が積層された構造を備えることを特徴とする識別媒体。 - 前記カラーシフト発現層は、コレステリック液晶層または異なる屈折率を有する光透過性フィルムを多層に積層した多層薄膜であることを特徴とする請求項1に記載の識別媒体。
- 観察面側から、前記カラーシフト発現層、前記磁性変化層と積層された構造を有し、
前記磁性変化層は、光吸収層としての機能と光反射層としての機能を磁場の印加によって選択可能であることを特徴とする請求項1または2に記載の識別媒体。 - 観察面側から、前記磁性変化層、前記カラーシフト発現層と積層された構造を有し、
前記磁性変化層は、光遮断層としての機能と光透過層としての機能を磁場の印加によって選択可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の識別媒体。 - 前記カラーシフト発現層にホログラムが形成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の識別媒体。
- 前記磁性変化層に磁場を印加する磁性層をさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の識別媒体。
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