JP2010276713A - 複屈折パターン認証用ビューワ、複屈折パターン認証用キット、真正性認証媒体、および真正性認証方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複屈折性の異なる少なくとも2つの領域を有する複屈折パターン認証用ビューワであって、偏光板1に、少なくとも一層の光学異方性層2が積層され、光学異方性層2の正面レタデーションが5nm以上であり、かつ、光学異方性層2の正面レタデーションと前記複屈折パターンの正面レタデーションの最大値の和がλ/2より大きいビューワ。
【選択図】図1
Description
後者の手段はさらに、2つに分けられる。ひとつは、偽造防止手段の存在が常に誰にでも識別できるもので、良く知られている技術としてホログラムがある。もうひとつは、偽造防止手段が通常は検出不能な状態であり、偽造防止手段の存在を知る者のみが特別な手段によって偽造防止手段を検出し、真正品かどうかを識別するもので、光軸のパターニングされた位相差媒体による潜像を、偏光板を用いて観察し、真偽を判別する技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。しかし、このようにして可視化される潜像は、正面から見たときは単色であるし、偏光板を回転させないと真正性が確認できないことから、認証が面倒であるという問題点があった。
(1)複屈折性の異なる少なくとも2つの領域を有する複屈折パターン認証用ビューワであって、偏光板に、少なくとも一層の光学異方性層が積層され、該光学異方性層の正面レタデーションが5nm以上であり、かつ、該光学異方性層の正面レタデーションと前記複屈折パターンの正面レタデーションの最大値の和がλ/2より大きいことを特徴とするビューワ、
(2)光軸がパターニングされた複屈折パターンを識別するためのビューワであることを特徴とする(1)項に記載のビューワ、
(3)複屈折パターンの位相差が(n1/2+1/8)λ〜(n1/2+3/8)λ(n1:0以上の整数)であることを特徴とする(2)項に記載のビューワ、
(4)ビューワの光学異方性層の位相差が(n2/2−1/8)λ〜(n2/2+1/8)λ(n2:自然数)であることを特徴とする(2)または(3)項に記載のビューワ、
(5)レタデーションがパターニングされた複屈折パターンを識別するためのビューワであることを特徴とする(1)項に記載のビューワ、
(6)ビューワを複数有する複屈折パターン認証用キットであって、少なくとも1つのビューワが(1)〜(5)のいずれか1項に記載のビューワからなることを特徴とする複屈折パターン認証用キット、
(7)前記複数のビューワは、互いに光軸、及び/または、被認証体側の光学異方性層のレタデーションが異なることを特徴とする(6)項に記載の複屈折パターン認証用キット、
(8)被認証体の一部に、(1)〜(5)のいずれか1項に記載のビューワを有することを特徴とする真正性認証媒体、
(9)(1)〜(5)のいずれか1項に記載のビューワ、または(6)または(7)項に記載の複屈折パターン認証用キットを用いたことを特徴とする真正性認証方法、および
(10)真性品には前記複屈折パターンが形成されている被認証体を、前記ビューワ、または前記キットを介して観察し、3色以上からなる潜像を確認することにより該被認証体の真性品を認証することを特徴とする(9)項記載の真正性認証方法
を提供するものである。
したがって、本発明のビューワおよびそれを用いたキットにより、複屈折パターンを用いた偽造防止ラベル等の被認証体の真偽を判別する真正性の認証を確実かつ簡単な操作により行うことができる。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、レタデーションまたはReまたは位相差は面内レタデーションを表す。面内のレタデーション(Re(λ))はKOBRA WR(商品名、王子計測機器(株)製)において波長λnmの光をフィルム法線方向に入射させて測定された値である。
また、本明細書および特許請求の範囲において、波長を特に規定しないレタデーションは、550nmの波長で測定されたものを意味する。
また、光学異方性層2は、所望のレタデーションを有する市販の一軸延伸フィルムや二軸延伸フィルムを用いることもできる。
光学異方性層2は、好ましくは、ゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、及びポリエステル系粘着剤などの感圧系の粘着剤により、偏光板1に貼り付けられて、積層され、ビューワを形成する。
本発明において、複屈折パターンは複屈折性が異なる領域を3つ以上有することがさらに好ましい。上記の複屈折性が同一である個々の領域は連続的形状であっても非連続的形状であってもよい。また、パターニング光学異方性層は、複数の層が積層されていてもよい。複屈折パターンを有する物品は通常平面(膜又はシート)状の形状を有していればよい。
光軸がパターニングされている場合、光軸の向きが好ましくは5度以上、より好ましくは10度以上、さらに好ましくは15度以上異なることをいう。光軸がパターニングされている複屈折パターンの光学異方性層は、例えば、特表2001−525080号公報に記載の方法などで得ることができ、さらにこの液晶化合物の層内配向方向制御と後述のレタデーション値制御を組み合わせることにより、層内のレタデーションと配向方向が任意にパターニングされた光学異方性層を作製することができる。
複屈折パターンの例としてはレタデーション及び/又は光軸方向が面内でパターニングされた光学異方性層を含む物品が挙げられる。複屈折パターンの例を図3に示す。
図3(a)はレタデーションの相違によってパターニングされている例の模式的な説明図である。図3(a)に示す例においてはanm、bnm、cnm、及びdnmで示されるレタデーションは互いに異なるものとする。図3(b)は光軸方向の相違によってパターニングされている例の模式的な説明図である。図3(b)において矢印は光軸方向を示す。
光軸方向が面内でパターニングされた光学異方性層は、例えば、特表2001−525080号公報に記載の方法などで得ることができる。
また、レタデーションが面内でパターニングされた光学異方性層は、例えば、以下に詳細に説明する方法で作製することができる。
なお、以下の光学異方性層についての記載は、パターニングに関する記載以外に関しては、上記のビューワの光学異方性層に適用することができる。
(光学異方性層)
パターニング光学異方性層は実質的に同一の層形成組成物から形成されることが好ましい。ここで同一の層形成組成物とは、厳密には分子の電子状態が異なり、複屈折性が異なるが原材料が同一であることをいう。
複屈折パターンは少なくとも1層のパターニング光学異方性層を含む。
パターニング光学異方性層は高分子を含む。高分子を含むことにより、複屈折性、透明性、耐溶媒性、強靭性および柔軟性といった異なった種類の要求を満たすことができる。
他の機能性層の塗布を行う場合、本発明の光学異方性層は耐溶媒性を有することが好ましい。本明細書において、「耐溶媒性を有する」とは対象の溶媒に2分間浸漬した後のレタデーションが浸漬前のレタデーションの30%から170%の範囲内に、より好ましくは50%から150%の範囲内に、最も好ましくは80%から120%の範囲内にあることを意味する。対象の溶媒としては水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N−メチルピロリドン、ヘキサン、クロロホルム、酢酸エチルの中から、好ましくはアセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、N−メチルピロリドンの中から、最も好ましくはメチルエチルケトン、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、またはこれらの混合溶媒等があげられる。
また、被認証体の潜像形成を考慮して、あるいは被認証体を構成するその他の層のレタデーションを考慮して、光学異方性層のレタデーション値を制御することができる。
また、後述するように、本発明の光学異方性層は転写により形成されたものであってもよい。
パターニング光学異方性層の厚さは、0.1〜20μmであることが好ましく、0.5〜10μmであることがさらに好ましい。
(液晶性化合物を含有する組成物を重合固定化してなる光学異方性層)
光学異方性層の製法として少なくとも1つの反応性基を有する液晶性化合物を含んでなる溶液を塗布乾燥して液晶相を形成した後、熱または電離放射線照射して重合固定化して作製する場合について以下に説明する。本製法は、後述する高分子を延伸して光学異方性層を得る製法と比較して、薄い膜厚で同等のレタデーションを有する光学異方性層を得ることや、緻密なパターン制御が容易となる。
一般的に、液晶性化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。複屈折パターンの光学異方性層では、いずれの液晶性化合物を用いることもできるが、棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いるのが好ましい。大きなレタデーションを発現させるためには、棒状タイプを用いるのが好ましい。2種以上の棒状液晶性化合物、2種以上の円盤状液晶性化合物、又は棒状液晶性化合物と円盤状液晶性化合物との混合物を用いてもよい。本発明においては、上記ビューワにおける光学異方性層に用いられる液晶化合物と同様の液晶化合物を好ましく用いることができ、また、温度変化や湿度変化を小さくできることから、反応性基を有する棒状液晶性化合物または円盤状液晶性化合物を用いて形成することがより好ましく、その場合少なくとも1種の2以上の反応性基を有するものを用いることが好ましい。
また、本発明において液晶性化合物から形成したとは、最終的にできた物が液晶性を示す必要はなく、例えば、熱、光等で反応する基を有した低分子ディスコティック液晶が、捜査の過程で熱、光等の反応により重合または架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。
液晶性化合物として、反応性基を有する円盤状液晶性化合物を用いる場合、水平配向、垂直配向、傾斜配向、およびねじれ配向のいずれの配向状態で固定されていてもよい。尚、本明細書において「水平配向」とは、棒状液晶の場合、分子長軸と透明支持体の水平面が平行であることをいい、円盤状液晶の場合、円盤状液晶性化合物のコアの円盤面と透明支持体の水平面が平行であることをいうが、厳密に平行であることを要求するものではなく、本明細書では、水平面とのなす傾斜角が10度未満の配向を意味するものとする。傾斜角は0〜5度が好ましく、0〜3度がより好ましく、0〜2度がさらに好ましく、0〜1度が最も好ましい。
液晶性化合物の分子を実質的に水平配向させるために、例えば、特開2008−281989号公報の段落[0084]〜[0093]の記載を参考に、水平配向剤を添加してもよい。
配向させた液晶性化合物は、例えば、特開2008−281989号公報の段落[0080]〜[0081]に記載の方法で、配向状態を維持して固定することが好ましい。
前記光学異方性層は、特開2008−281989号公報の段落[0082]〜[0083]に記載されているように、偏光照射による光配向で面内のレタデーションが発現あるいは増加した層であってもよい。
パターン形成前の該光学異方性層中の高分子は未反応の反応性基を有することが好ましい。露光により未反応の反応性基が反応して高分子鎖の架橋が起こるが、露光条件の異なる露光によって高分子鎖の架橋の程度が異なり、その結果としてレタデーション値が変化して複屈折パターンが形成しやすくなる。
前述したように、液晶性化合物が重合条件の異なる2種類以上の反応性基を有することもまた好ましい。この場合、条件を選択して複数種類の反応性基の一部種類のみを重合させることにより、未反応の反応性基を有する高分子を含む光学異方性層を作製することが可能である。このような液晶性化合物として、ラジカル性の反応基とカチオン性の反応基を有する液晶性化合物(具体例としては例えば、前述のI−22〜I−25)を用いた場合に特に適した重合固定化の条件について以下に説明する。
本発明の複屈折パターン作製材料を用いて、パターン状の熱処理または電離放射線照射を行う工程、及び光学異方性層中の残りの未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程を行う事によって、複屈折パターン部材を作製することができる。特に光学異方性層がレタデーション消失温度を有し、かつ該レタデーション消失温度が電離放射線照射(あるいはレタデーション消失温度以下の熱処理)によって上昇する場合、容易に複屈折パターン部材を作製することができる。
以下に、電離放射線照射や熱処理による複屈折パターン作製工程を例示する。
一方で、逆に、先に一部領域の加熱(パターン状の熱処理)をレタデーション消失温度近くの温度で行ってレタデーションを低下ないしは消失させ、その後にレタデーション消失温度より低い温度で光学異方性層中の残りの未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程(全面露光ないしは全面加熱)を行って複屈折パターンを得る手法もある。この場合には先に加熱された部分のみがレタデーションを失ったパターンを得る事が可能である。
パターン露光およびパターン状熱処理の詳細については後述する。
先に、パターン状の露光とレタデーション消失温度以上での全面熱処理ないしは全面露光による複屈折パターン作製について詳細を述べる。
複屈折パターンを作製するためのパターン露光は、複屈折パターン作製材料につき、複屈折性を残したい領域を露光するように、露光部と未露光部のみを形成するように行ってもよく、露光条件の異なる露光をパターン状に行ってもよい。
パターン露光の手法としてはマスクを用いたコンタクト露光、プロキシ露光、投影露光などでもよいし、レーザーや電子線などを用いてマスクなしに決められた位置にフォーカスして直接描画してもよい。前記露光の光源の照射波長としては250〜450nmにピークを有することが好ましく、300〜410nmにピークを有することがさらに好ましい。感光性樹脂層により同時に段差を形成する場合には樹脂層を硬化しうる波長域の光(例えば、365nm、405nmなど)を照射することも好ましい。具体的には、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、青色レーザー等が挙げられる。好ましい露光量としては通常3〜2000mJ/cm2程度であり、より好ましくは5〜1000mJ/cm2程度、さらに好ましくは10〜500mJ/cm2程度、最も好ましくは10〜100mJ/cm2程度である。
露光条件の異なる露光は複数回の露光によって行われてもよく、もしくは、例えば領域によって異なる透過スペクトルを示す2つ以上の領域を有するマスク等を用いて1回の露光によって行われていてもよく、又は両者が組み合わされていてもよい。露光条件の異なる露光をパターン状に行うとはすなわち、異なる露光条件で露光された2つ以上の露光領域を生ずるような形で露光が行われていることを意味とする。
パターン露光時に相異なる露光条件で露光された領域はその後、焼成を経て相異なる、かつ露光条件によって制御された複屈折性を示す。特に異なるレタデーション値を与える。すなわち、パターン露光の際に領域ごとに露光条件を調整することにより、焼成を経た後に領域ごとに異なる、かつ所望のレタデーションを有する複屈折パターンを作製することが可能である。なお、異なる露光条件で露光された2つ以上の露光領域間の露光条件は不連続に変化させてもよいし、連続的に変化させてもよい。
露光条件の異なる露光領域を生じる手段として、露光マスクを用いた露光は有用である。例えば1つの領域のみを露光するような露光マスクを用いて露光を行った後に、温度、雰囲気、露光照度、露光時間、露光波長を変えて別のマスクを用いた露光や全面露光を行うことで、先に露光された領域と後に露光された領域の露光条件は容易に変更することができる。また、露光照度、あるいは露光波長を変えるためのマスクとして領域によって異なる透過スペクトルを示す2つ以上の領域を有するマスクは特に有用である。この場合、ただ一度の露光を行うだけで複数の領域に対して異なる露光照度、あるいは露光波長での露光を行うことができる。異なる露光照度の元で同一時間の露光を行う事で異なる露光量を与えることができることは言うまでもない。
またレーザーなどを用いた走査露光を用いる場合には、露光領域によって光源強度を変える、走査速度を変えるなどの手法で領域ごとに露光条件を変えることが可能である。
パターン露光された複屈折パターン作製材料に対して露光部のレタデーションを残しつつ未露光部のレタデーションを低下させ、さらにその状態で残りの未反応の反応性基を反応もしくは失活させて安定な複屈折パターンを得るために、未露光部のレタデーション消失温度以上での全面熱処理ないしは全面露光を行うことが好ましい。
処理を全面熱処理で行う場合、温度条件は材料によって変わるが未露光部のレタデーション消失温度以上で露光部のレタデーション消失温度以下が好ましい。またその上で未反応の反応性基の反応もしくは失活が効率よく進む温度であることが好ましい。具体的には特に限定されないが50℃〜400℃程度の熱処理が好ましく、100〜260℃程度の熱処理がより好ましく、150〜250℃がさらに好ましく、180〜230℃が特に好ましいが、必要とされる複屈折性(レタデーション)や用いる光学異方性層の熱硬化反応性によって適した温度は異なる。また熱処理には材料中の不要な成分を気化あるいは燃焼させて除く効果も期待できる。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
露光部のレタデーション消失温度以下の温度では未反応の反応性基の反応性が十分でなく反応処理が十分に進まない場合などには、未露光部のレタデーション消失温度以上の温度を保ちつつ全面露光を行うことも有用である。この際の好ましい光源は前記パターン露光において上げたものと同一であり、好ましい露光量としては通常3〜2000mJ/cm2程度であり、より好ましくは5〜1000mJ/cm2程度、さらに好ましくは10〜500mJ/cm2程度、最も好ましくは10〜300mJ/cm2程度である。
パターン状熱処理の際の加熱温度は、加熱部と非加熱部のレタデーションに差異を生じさせる温度であればよく、特に限定されない。特に加熱部のレタデーションを実質的に0nmとしたい場合には、用いられる複屈折パターン作製材料の光学異方性層のレタデーション消失温度以上の温度で加熱することが好ましい。また一方で、加熱温度は光学異方性層の燃焼や着色の生じる温度未満であることが好ましい。一般的には120℃〜260℃程度の加熱を行えばよく、150℃〜250℃がより好ましく、180℃〜230℃がさらに好ましい。
前記パターン状熱処理が行われた光学異方性層において熱処理が行われなかった領域は、レタデーションを有しつつも未反応の反応性基を残しており、未だ不安定な状態である。未処理領域に残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させるために、全面熱処理ないしは全面露光による反応処理を行うことが好ましい。
パターン露光された複屈折パターン作製材料に対して50℃以上400℃以下、好ましくは80℃以上400℃以下に加熱を行うことにより複屈折パターンを作製することができる。複屈折パターン作製に用いる複屈折パターン作製材料の有する光学異方性層の露光前のレタデーション消失温度をT1[℃]、露光後のレタデーション消失温度をT2[℃]とした場合(レタデーション消失温度が250℃以下の温度域にない場合はT2=250とする)、ベーク時の温度はT1℃以上T2℃以下が好ましく、(T1+10)℃以上(T2−5)℃以下がより好ましく、(T1+20)℃以上(T2−10)℃以下が最も好ましい。
一般的に120〜180℃程度の加熱を行えばよく、130〜170℃がより好ましく、140〜160℃がさらに好ましいが、必要とされる複屈折性(レタデーション)や用いる光学異方性層の熱硬化反応性によって適した温度は異なる。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
光学上の効果を発揮するため、ベーク後の露光部のレタデーションは5nm以上であることが好ましく、10nm以上5000nm以下であることがより好ましく、20nm以上2000nm以下であることが最も好ましい。5nm以下では作製された複屈折パターンの目視による識別が困難となる。
前節までの工程で作製された複屈折パターンの安定性をさらに高めたい場合、固定化された後にまだ残存している未反応の反応性基をさらに反応させて耐久性を増したり、材料中の不要な成分を気化あるいは燃焼させて除いたりする目的の為に仕上げ熱処理を行ってもよい。特にパターン露光と加熱全面露光、あるいはパターン状熱処理と全面露光で複屈折パターンを作製した場合には効果的である。仕上げ熱処理の温度としては180〜300℃程度の加熱を行えばよく、190〜260℃がより好ましく、200〜240℃がさらに好ましい。熱処理の時間は特に限定されないが、1分以上5時間以内が好ましく、3分以上3時間以内がより好ましく、5分以上2時間以内が特に好ましい。
光学異方性層は高分子の延伸によって作製されたものでもよい。光学異方性層は少なくとも1つの未反応の反応性基を持つ事が好ましいが、このような高分子を作製する際にはあらかじめ反応性基を有する高分子を延伸してもよいし、延伸後の光学異方性層にカップリング剤などを用いて反応性基を導入してもよい。延伸法によって得られる光学異方性層の特長としては、コストが安いこと、及び自己支持性を持つ(光学異方性層の形成及び維持に支持体を要しない)ことなどが挙げられる。
作製された光学異方性層を改質するために、様々な後処理を行ってもよい。後処理としては例えば、密着性向上の為のコロナ処理や、柔軟性向上の為の可塑剤添加、保存性向上の為の熱重合禁止剤添加、反応性向上の為のカップリング処理などが挙げられる。また、光学異方性層中の高分子が未反応の反応性基を有する場合、該反応性基に対応する重合開始剤を添加することも有効な改質手段である。例えば、カチオン性の反応性基とラジカル性の反応性基を有する液晶性化合物を、カチオン光重合開始剤を用いて重合固定化した光学異方性層に対してラジカル光重合開始剤を添加することで、後にパターン露光を行う際の未反応のラジカル性の反応性基の反応を促進することができる。可塑剤や光重合開始剤の添加手段としては、例えば、光学異方性層を該当する添加剤の溶液に浸漬する手段や、光学異方性層の上に該当する添加剤の溶液を塗布して浸透させる手段などが挙げられる。また、光学異方性層の上に他の層を塗布する際にその層の塗布液に添加剤を添加しておき、光学異方性層に浸漬させる方法もあげられる。本発明においては、この際に浸漬させる添加剤、特には光重合開始剤の種類や量により、後に述べる複屈折パターン作製材料へのパターン露光時の各領域への露光量と最終的に得られる各領域のレタデーションとの関係を調整し、所望する材料特性に近づけることが可能である。
複屈折パターン部材を得るための光学異方性層を含む構造体(以降、「複屈折パターン作製材料」という。)は複屈折パターンを作製する為の材料であり、所定の工程を経る事で複屈折パターン部材を得る事ができる材料である。複屈折パターン作製材料は製造適性などの観点から、通常、フィルム、またはシート形状であるとよい。複屈折パターン作製材料は前述の光学異方性層のほかに、様々な副次的機能を付与することが可能である機能性層を有していてもよい。機能性層としては、支持体、配向層、後粘着層などが挙げられる。あるいは、複屈折パターン部材は、転写箔の形態であってもよい。
被認証体を構成する光学異方性層以外の層は潜像の形成に影響を与えないレタデーションを有するように構成されるか、それらの層が有するレタデーションを考慮して潜像形成のための光学異方性層のレタデーション値を設定することができる。
複屈折パターン部材は透明支持体又は反射支持体を有していることが好ましい。支持体には特に限定はないが、反射光を用いて潜像を顕在化させる場合には後述する反射層を有する支持体または、反射機能を有する支持体を用いればよく、透過光を用いて潜像を顕在化させる場合には、潜像に影響を与えない光学特性を有する透明支持体を用いればよい。この場合、基材のレタデーションは200nm以下、好ましくは100nm以下、より好ましくは50nm以下である。
支持体の例としてはセルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート)、ポリオレフィン(例、ノルボルネン系ポリマー)、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエステルおよびポリスルホン、ノルボルネン系ポリマーなどのプラスチックフィルムなどが挙げられる。支持体の膜厚としては、ロールツーロールなどの連続製造に用いる場合などでは3〜500μmが好ましく、10〜200μmがより好ましいが、製造形態によって適宜選択できる。
また、光学異方性層を支持体中に埋め込むように作成してもよい。本発明の光学異方性は各種耐性が高いので、たとえば流延装置のエンドレスベルトまたはドラム上に光学異方性層を転写し、その上に溶融状態の支持体用素材を流延して通常のポリマーフィルムのように、賦形、圧延、延伸などの所望の工程を経てフィルム上に成形することもできる。また、2枚の支持体を用いその間に光学異方性層をはさんで被認証体を形成しても良い。
被認証体としては、光学異方性層の特性劣化を起こさない温度以下に溶融温度を有する樹脂を用いることができる。
また、延伸処理を行うと引き裂き性が出て開封性を向上させることができるなどの各種機械特性の付与が期待できるので、製品形態を考慮して既知の各種工程を製造工程に加えることができる。
上記したように、光学異方性層の形成には、配向層を利用してもよい。配向層は、一般に支持体もしくは仮支持体上又は支持体もしくは仮支持体上に塗設された下塗層上に設けられる。配向層は、その上に設けられる液晶性化合物の配向方向を規定するように機能する。配向層は、光学異方性層に配向性を付与できるものであれば、どのような層でもよく、例えば、特開2008−281989号公報の段落[0094]〜[0099]の記載を参考にして形成することができる。
本発明における被認証体において反射層又は反射機能を有する支持体を用いることができる。反射機能を有する支持体とは、アルミ箔など、支持体としたときに該支持体そのものに反射機能があるものをいう。反射層又は前記支持体のパターニング光学異方性層側から偏光板を介して観察することによって、複屈折パターンによる潜像を可視化することができる。
反射層としては特に限定されないが、例えばアルミや銀などの金属層が挙げられる。このような金属層を支持体や複屈折パターニング作成材料に蒸着してもよいし、金属箔を箔押ししてもよい。このように金属層を設けた被認証体は帯電防止性能やガスバリア性が向上するので、精密機器の包装材などの被認証体に好ましく用いることができる。金属層以外にはゴールドやシルバー等のインキで印刷した支持体を用いることもできる。完全鏡面である必要はなく、表面にマット加工が施されていてもよい。
また、透明な被認証体で光沢面を有する物品(箱や商品など)を包装して、反射層を設けたのと同じ効果を得ることもできる。
複屈折パターン作製材料は、複屈折パターン部材をさらに他の物品に貼付するための後粘着層を有していてもよい。
複屈折パターン作製材料は、光学異方性層を2層以上有してもよい。2層以上の光学異方性層は法線方向に互いに隣接していてもよいし、間に別の機能性層を挟んでいてもよい。2層以上の光学異方性層は互いにほぼ同等のレタデーションを有していてもよく、異なるレタデーションを有していてもよい。また遅相軸の方向が互いにほぼ同じ方向を向いていてもよく、異なる向きを向いていてもよい。
また、遅相軸が異なる向きを向くように積層した2層以上の光学異方性層を有する複屈折パターン作製材料を用いる例として、遅相軸の向きごとに異なる潜像を配置することができる。
複屈折パターン作製材料を作製する方法としては特に限定されないが、例えば、支持体上に光学異方性層を直接形成する、複屈折パターン作製材料を転写材料として作成後に別の支持体上に転写する、自己支持性の光学異方性層として形成する、自己支持性の光学異方性層上に他の機能性層を形成する、自己支持性の光学異方性層に支持体に貼合する、などの方法が挙げられる。このうち光学異方性層の物性に制約を加えないという点からは支持体上に光学異方性層を直接形成する方法と転写材料を用いて支持体上に光学異方性層を転写する方法が好ましく、さらに支持体に対する制約が少ない点から転写材料を用いて支持体上に光学異方性層を転写する方法がより好ましく用いることができる。
転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料は仮支持体上に形成されることが好ましい。仮支持体は、透明でも不透明でもよく特に限定はない。仮支持体を構成するポリマーの例には、セルロースエステル(例、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート)、ポリオレフィン(例、ノルボルネン系ポリマー)、ポリ(メタ)アクリル酸エステル(例、ポリメチルメタクリレート)、ポリカーボネート、ポリエステルおよびポリスルホン、ノルボルネン系ポリマーが含まれる。製造工程において光学特性を検査する目的には、透明支持体は透明で低複屈折の材料が好ましく、低複屈折性の観点からはセルロースエステルおよびノルボルネン系が好ましい。市販のノルボルネン系ポリマーとしては、アートン(商品名、JSR(株)製)、ゼオネックス、ゼオノア(いずれも商品名、日本ゼオン(株)製)などを用いることができる。また安価なポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等も好ましく用いられる。
転写材料は転写接着層を有しても良い。転写接着層としては、透明で着色がなく、十分な転写性を有していれば特に制限はなく、粘着剤による粘着層、感圧性樹脂層、感熱性樹脂層、感光性樹脂層などが挙げられる。例えば、特開2008−281989号公報の段落[0100]〜[0119]に記載の粘着剤、感圧性樹脂層、感光性樹脂層を用いることができる。
ただし、潜像を顕在化させる場合に、偏光が転写用接着層を経由する場合には、転写用接着層の光学特性として、支持体の項で述べたように潜像に影響を与えない、即ち等方性か、潜像の顕在化に影響を与えないレタデーション値を有することが好ましい。
転写材料の、仮支持体と光学異方性層の間には、力学特性や凹凸追従性をコントロールするために力学特性制御層を形成することが好ましい。力学特性制御層としては、例えば、特開2008−281989号公報の[0120]に記載のものを用いることができる。
転写材料においては、複数の塗布層の塗布時、および塗布後の保存時における成分の混合を防止する目的から、中間層を設けることが好ましい。該中間層としては、特開平5−72724号公報に「分離層」として記載されている、酸素遮断機能のある酸素遮断膜や、前記光学異方性形成用の配向層を用いることが好ましい。これらの内、特に好ましいのは、ポリビニルアルコールもしくはポリビニルピロリドンとそれらの変性物の一つもしくは複数を混合してなる層である。前記熱可塑性樹脂層や前記酸素遮断膜、前記配向層を兼用することもできる。
転写材料として用いられる複屈折パターン作製材料は仮支持体の上に剥離層を有してもよい。剥離層は仮支持体と剥離層間の、あるいは剥離層とその直上層の間の密着力を制御し、光学異方性層を転写した後の仮支持体の剥離を助ける役目を負う。また前述の他の機能層、例えば配向層、力学特性制御層、中間層などが剥離層としての機能を有してもよい。
複屈折パターン部材の表面には、汚染や損傷から保護する為に防汚性やハードコート性を有する表面保護層を設けることが好ましい。表面保護層の性質は特に限定されず既知の素材を用いることができ、前述の(仮)支持体や他の機能性層と同じか又は類似の材料からなってもよい。
表面保護層の材料としては例えば、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂からなる防汚層や多官能アクリレートを含んでなるアクリル樹脂で形成されるハードコート層などが挙げられる。なお、ハードコート層上に防汚層を配置したり、光学異方性層やその他の機能性層上に保護層を配置しても良い。
上記の機能性層以外にも例えば、複屈折パターン部材を剥離して再利用する行為を不可能とするため、破壊もしくは光学特性を変化させる機能層や、非可視光で顕在化する潜像技術など他のセキュリティ技術を組み合わせるための潜像層などの多様な機能性層と組み合わせることができる。被認証体を構成するその他の層は潜像の形成に影響を与えないレタデーション有するように構成されるか、前述のようにそれらの層のレタデーションを考慮して、あるいは光学異方性層の潜像形成ためのレタデーション値を考慮して設定することができる。
また、光学異方性層上に塗布する層(例えば転写接着層)の塗布の際には、その塗布液に可塑剤や光重合開始剤を添加することにより、それらの添加剤の浸漬による光学異方性層の改質を同時に行ってもよい。
転写材料を支持体等の被転写材料上に転写する方法については特に制限されず、被転写材料上に上記光学異方性層を転写できれば特に方法は限定されない。例えば、フィルム状に形成した転写材料を、転写接着層面を被転写材料表面側にして、ラミネータを用いて加熱および/又は加圧したローラー又は平板で圧着又は加熱圧着して、貼り付けることができる。例えば、特開平7−110575号公報、特開平11−77942号公報、特開2000−334836号公報、特開2002−148794号公報に記載のラミネータおよびラミネート方法が挙げられるが、低異物の観点で、特開平7−110575号公報に記載の方法を用いるのが好ましい。
被転写材料としては、支持体、支持体及び他の機能性層を含む積層体、又は複屈折パターン作製材料が挙げられる。
複屈折パターン作製用転写材料を被転写材料上に転写した後、仮支持体は剥離してもよく、しなくともよい。ただし剥離しない場合には仮支持体がその後のパターン露光に適した透明性やベークに耐え得る耐熱性などを有していることが好ましい。また、光学異方性層と一緒に転写される不要の層を除去する工程があってもよい。例えば配向層としてポリビニルアルコールとポリビニルピロリドンの共重合体を用いた場合には、弱アルカリ性の水系現像液での現像により配向層より上の層の除去が可能である。現像の方式としては、パドル現像、シャワー現像、シャワー&スピン現像、ディップ現像等、公知の方法を用いることができる。現像液の液温度は20℃〜40℃が好ましく、また、現像液のpHは8〜13が好ましい。
複屈折パターンの作製において転写を行う場合、そのタイミングは任意である。すなわち、例えば、少なくとも以下の工程:
・液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程;
・熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程;
・再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程;及び
・光学異方性層中に残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程(例えば50℃以上400℃以下のベーク)
をこの順に含む複屈折パターンの作製において転写を行う場合、転写は液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程の直後に行ってもよいし、熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程の後に行ってもよいし、残存する未反応の反応性基を反応もしくは失活させる工程の直前もしくは直後に行ってもよい。
複屈折パターンの作製においてパターン状の熱処理または電離放射線照射を行うタイミングは、熱処理または電離放射線照射を行う工程のいずれであってもよい。すなわち、例えば、少なくとも以下の工程:
・液晶性化合物を含む溶液を塗布乾燥させる工程;
・熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程;及び
・再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程
をこの順に含む複屈折パターンの作製において、熱処理または電離放射線照射によって前記反応性基のうちの一種を反応させる工程がパターン状に行われてもよいし、再度熱処理または電離放射線照射を行い前記相異なる反応性基のうち前記工程で反応させたものと異なる反応性基も含めて反応させる工程がパターン状に行われてもよいし、その両方の工程がパターン状に行われてもよい。
複屈折パターン作製材料に上述のように露光及びベークを行って得られる本発明における被認証体は通常はほぼ無色透明である一方で、二枚の偏光板で挟まれた場合、あるいは反射層と偏光板とで挟まれた場合においては特徴的な明暗、あるいは調整されたレタデーションから干渉によって得られる所望の色を示し容易に目視で認識できる。この性質を生かして、上記の製造方法により得られる被認証体は、例えば偽造防止手段として利用することができる。すなわち、本発明における被認証体、特に反射層を含む被認証体は通常は目視ではほぼ不可視な一方で、偏光板を介することで容易に多色の画像が識別可能となる。複屈折パターンは偏光板を介さずにコピーしても何も映らず、逆に偏光板を介してコピーすると永続的な、つまりは偏光板無しでも目視可能なパターンとして残る。従って複屈折パターンの複製は困難である。このような複屈折パターンの作製法は広まっておらず、材料も特殊であることから、偽造防止手段として用いるに適していると考えられる。
また、偽造防止手段以外に緻密及びまたは多色を示すことができる潜像を利用した情報や画像の表示媒体などの活用が考えられる。
本発明のビューワは、複屈折パターンの上に概ね平行になるように配置させる。このとき、重ねてもよいし、パターンの視認性を損なわない範囲で、間隔をあけてもよい。この状態で、概ね法線方向から、複屈折パターンを視認する。
このように、複数のビューワは、互いに光軸、及び/または、被認証体側の光学異方性層のレタデーションが異なることで、それぞれ色の異なる潜像を可視化させることができる。
複屈折パターン認証用キットの異なるビューワの数は、特に限定はないが2〜4であることが好ましい。
なお、本実施例において、レタデーションはKOBRA WR(商品名、王子計測機器(株)製)において波長550nmの光をフィルム法線方向に入射させて測定された値である。
[複屈折パターンの作製]
(配向層用塗布液AL−1の調製)
下記の組成物を調製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液AL−1として用いた。
──────────────────────────────────―
配向層用塗布液AL−1組成(質量%)
──────────────────────────────────―
液晶配向剤(AL−1−1) 1.0
テトラヒドラフラン 99.0
──────────────────────────────────―
下記の組成物を調製し、孔径30μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、配向層用塗布液AL−2として用いた。
──────────────────────────────────―
配向層用塗布液AL−2組成(質量%)
──────────────────────────────────―
ポリビニルアルコール(PVA205(商品名)、クラレ(株)製)
3.21
ポリビニルピロリドン(Luvitec K30(商品名)、BASF社製)
1.48
蒸留水 52.10
メタノール 43.21
──────────────────────────────────―
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、光学異方性層用塗布液LC−1として用いた。
──────────────────────────────────―――――
光学異方性層用塗布液LC−1組成(質量%)
──────────────────────────────────―――――
Paliocolor LC242(BASF社製) 31.53
IRGACURE907(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製) 0.99
カヤキュアDETX−S(日本化薬(株)製) 0.33
メガファックF−176PF(商品名、大日本インキ化学工業(株)製) 0.15
メチルエチルケトン 67.00
──────────────────────────────────―――――
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、光学異方性層用塗布液LC−2として用いた。
LC−1−1は2つの反応性基を有する液晶化合物であり、2つの反応性基の片方はラジカル性の反応性基であるアクリル基、他方はカチオン性の反応性基であるオキセタン基である。
LC−1−2は配向制御の目的で添加する円盤状の化合物である。Tetrahedron Lett.誌、第43巻、6793頁(2002)に記載の方法に準じて合成した。
──────────────────────────────────―――――
光学異方性層用塗布液LC−2組成(質量%)
──────────────────────────────────―――――
棒状液晶(LC−1−1) 32.59
水平配向剤(LC−1−2) 0.02
カチオン系光重合開始剤
(CPI100−P(商品名)、サンアプロ株式会社製) 0.66
重合制御剤
(IRGANOX1076(商品名)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製)
0.07
メチルエチルケトン 66.66
──────────────────────────────────―――――
下記の組成物を調製後、孔径0.2μmのポリプロピレン製フィルタでろ過して、保護層用塗布液PL−1として用いた。
──────────────────────────────────――
保護層用塗布液PL−1組成(質量%)
──────────────────────────────────――
ベンジルメタクリレート/メタクリル酸/メタクリル酸メチル
=35.9/22.4/41.7モル比のランダム共重合物
(重量平均分子量3.8万) 8.05
KAYARAD DPHA(商品名、日本化薬(株)製) 4.83
ラジカル光重合開始剤(2−トリクロロメチル−5−(p−スチリルスチリル)
1,3,4−オキサジアゾール) 0.12
ハイドロキノンモノメチルエーテル 0.002
メガファックF−176PF(商品名、大日本インキ化学工業(株)製)
0.05
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート 34.80
メチルエチルケトン 50.538
メタノール 1.61
──────────────────────────────────――
図4(A)〜(E)および(A´)〜(D´)の平面図に示す、フォトマスク11を本実施例に用いた。図4(A)はフォトマスクA、図4(B)はフォトマスクB、図4(C)はフォトマスクC、図4(D)はフォトマスクD、図4(E)はフォトマスクE、図4(A´)はフォトマスクA´、図4(B´)はフォトマスクB´、図4(C´)はフォトマスクC´、および図4(D´)はフォトマスクD´をそれぞれ示す。各フォトマスクは厚さ2.1mmの、基材が石英ガラスからなるエマルジョンマスクで、図4(A)〜(D)および(A´)〜(D´)では、黒く塗られた領域の365nmの透過率が0%、白い部分の365nmの透過率が92%である。
また、フォトマスクEは、文字「A」、文字「B」、文字「C」、背景の4つのエリアからなる濃度マスクである。各々の領域のλ=365nmの紫外光に対する透過率を表Aに示す。
表A
――――――――――――
領域 透過率
――――――――――――
文字A 20%
文字B 33%
文字C 92%
背景 0%
――――――――――――
厚さ50μmのポリエチレンテレフタラートフィルム(ルミラーL−25T60(商品名)、東レ(株)製)の上にアルミニウムを60nm蒸着した。次いで、アルミニウムの上に、ワイヤーバーを用いて配向層用塗布液AL−1を塗布、乾燥した。乾燥膜厚は0.1μmであった。
得られた有機膜の上にフォトマスクAを配置し、紫外線照射器(HOYA CANDEO OPTRONICS社製、EXECURE3000)より出射される紫外光より出射される光を、直線偏光板を介して、支持体に対して垂直の方向から100mW/cm2(365nm)の強度で1秒間照射した。このとき、直線偏光板の吸収軸の方位角がフォトマスクの長辺に対して0°となるように偏光板を配置した。
続いて、フォトマスクをB、C、Dと順に変更し、直線偏光板の吸収軸がそれぞれフォトマスクの長辺に対して45°、90°、135°となるように偏光板を配置した上で、同様に紫外線を照射した。
次いで、ワイヤーバーを用いて、光学異方性層用塗布液LC−1を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ0.9μmの光学異方性層を形成することで、図5の平面図に示すパターンの、BP−1を作製した。
BP−1の文字A12、文字B13、文字C14、背景15の遅相軸はそれぞれ、BP−1の長辺に対して0°、45°、90°、135°であった。また、これらの領域のレタデーションはいずれも135nm(λ/4)であった。
厚さ100μmの易接着ポリエチレンテレフタレートフィルム(コスモシャインA4100、東洋紡績(株)製)の仮支持体の上に、ワイヤーバーを用いて順に、配向層用塗布液AL−2を塗布、乾燥した。乾燥膜厚は0.5μmであった。次いで、配向層をMD方向にラビングし、ワイヤーバーを用いて光学異方性層用塗布液LC−2を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ3.1μmの光学異方性層を形成して光学異方性層塗布サンプルTRC−1を作製した。この際用いた紫外線の照度はUV−A領域(波長320nm〜400nmの積算)において100mW/cm2、照射量はUV−A領域において80mJ/cm2であった。光学異方性層は20℃で固体の高分子で、耐MEK(メチルエチルケトン)性を示した。
次いで、光学異方性層の上に保護層用塗布液PL−1を塗布、乾燥して1.2μmの保護層を形成し、複屈折パターン作製用転写材料TR−1を作製した。
フォトマスクA´、B´、C´、D´はいずれも同じ大きさである。TR−1を、フォトマスクと同じ大きさに4枚切り出した。このとき、それぞれ、長辺がMD方向、長辺がMD方向から135度方向、長辺がMD方向から90度方向、長辺がMD方向から45度方向となるように切り出した。長辺がMD方向となるように切り出したTR−1の上にフォトマスクA´を重ねた状態で、ミカサ社製M−3Lマスクアライナーを用いてピーク波長が365nmの光を露光照度6.25mW/cm2で10秒間照射して、複屈折パターン転写材料TR−Aを作製した。
同様に、長辺がMD方向から135度方向となるように切り出したTR−1、長辺がMD方向から90度方向となるように切り出したTR−1、長辺がMD方向から45度方向となるように切り出したTR−1の上に、それぞれ、フォトマスクB´、C´、D´を用いて露光して、複屈折パターン転写材料TR−B、C、Dを作製した。
アルミニウムを60nm蒸着した、厚さ25μmのポリイミドフィルム(カプトン200H、東レ・デュポン(株)製)を用意した。複屈折パターン転写材料TR−Aをラミネータ((株)日立インダストリイズ製(LamicII型))を用い、100℃で2分間加熱した上記ポリイミドフィルムのアルミ蒸着面に、ゴムローラー温度130℃、線圧100N/cm、搬送速度1.4m/分でラミネートした。ラミネート後、仮支持体を剥離した。この上に、同様の手法で複屈折パターン転写材料TR−B、C、Dをラミネートした。
その後、さらに200℃のクリーンオーブンで30分間のベークを行って、図5の平面図に示すのと同様のパターンの、複屈折パターンBP−2を作製した。
BP−2の文字A12、文字B13、文字C14、背景15の遅相軸はそれぞれ、BP−2の長辺に対して0°、45°、90°、135°であった。また、これらの領域のレタデーションはいずれも270nm(λ/2)であった。
支持体を、サンドブラスト処理した厚さ50μmのポリエチレンテレフタラートフィルム(ルミラーL−25T60(商品名)、東レ(株)製)にアルミニウムを60nm蒸着したものとし、光学異方性層の膜厚を2.8μmとする以外は、複屈折パターンBP−1と同様にして、図5の平面図に示すのと同様のパターンの、複屈折パターンBP−3を作製した。
BP−3の文字A12、文字B13、文字C14、背景15の遅相軸はそれぞれ、BP−3の長辺に対して0°、45°、90°、135°であった。また、これらの領域のレタデーションはいずれも420nm(3λ/4)であった。
厚さ50μmのポリイミドフィルム(カプトン200H、東レ・デュポン(株)製)の上にアルミニウムを60nm蒸着し、その上に、ワイヤーバーを用いて順に、配向層用塗布液AL−2を塗布、乾燥した。乾燥膜厚は0.5μmであった。次いで、配向層をMD方向にラビングし、ワイヤーバーを用いて光学異方性層用塗布液LC−2を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ3.5μmの光学異方性層を形成して光学異方性層塗布サンプルTRC−2を作製した。この際用いた紫外線の照度はUV−A領域(波長320nm〜400nmの積算)において100mW/cm2、照射量はUV−A領域において80mJ/cm2であった。光学異方性層は20℃で固体の高分子で、耐MEK(メチルエチルケトン)性を示した。
次いで、光学異方性層の上に保護層用塗布液PL−1を塗布、乾燥して1.2μmの保護層を形成した。このフィルムに対して、ミカサ社製M−3LマスクアライナーとフォトマスクEを用いて露光照度6.25mW/cm2で8.2秒間の露光を行った。このとき、フィルムのMD方向がフォトマスクの横軸に対し、45°となるように配置した。
その後、さらに200℃のクリーンオーブンで30分間のベークを行い、最後に通常の印刷を行った上で、図5の平面図に示すのと同様のパターンの、複屈折パターンBP−4を作製した。
BP−4の文字A12、文字B13、文字C14、背景15のレタデーションはそれぞれ、143nm、202nm、297nm、3nmであった。また、これらの領域の遅相軸はいずれも45°方向であった。
(ビューワ1)
図6の概略断面図に示す偏光板21(サンリッツ社製、スーパーハイコントラスト直線偏光板)をビューワ1とした。ビューワ1の位相差(レタデーション)は0である。
(ビューワ2)
厚さ80μmのトリアセチルセルロースフィルム(富士フイルム製、フジタックTD80)の上に、ワイヤーバーを用いて配向層用塗布液AL−2を塗布、乾燥した。乾燥膜厚は0.5μmであった。次いで、配向層をMD方向にラビングし、ワイヤーバーを用いて、光学異方性層用塗布液LC−1を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ0.9μmの光学異方性層を形成することで、位相差フィルムを作製した。
位相差フィルムの遅相軸はMD方向であり、レタデーションは135nm(λ/4)であった。
図7の概略断面図に示すように、サンリッツ社製、スーパーハイコントラスト直線偏光板21の上に、位相差フィルム22を、その遅相軸を偏光板の吸収軸から反時計回りに45度回転させるようにして、粘着剤を用いて貼り合わせ、これをビューワ2とした。
(ビューワ3)
図8の概略断面図に示すように、サンリッツ社製、スーパーハイコントラスト直線偏光板21の上に、レタデーションが275nm(λ/2)の一軸延伸フィルム23を、その遅相軸を偏光板の吸収軸から反時計回りに45度回転させるようにして、粘着剤を用いて貼り合わせ、これをビューワ3とした。
(ビューワ4)
ビューワ2において、光学異方性層の膜厚を2.8μmとする以外は、ビューワ2と同様にして、ビューワ4を作製した。このとき、位相差フィルムのレタデーションは420nm(3λ/4)であった。
(複屈折パターン認証用キット1)
図9の平面図に示すように、2×2cmの窓31,32を2つ開けた縦4cm、横7.5の板紙33(OKボール(商品名)、王子製紙製、310g/m2)を用意した。左側の窓31には、図8に示す実施例2のビューワ3を、一軸延伸フィルム23側が下になるように、かつ、偏光板21の吸収軸が板紙33の長辺に対して90°方向となるように貼り付けた。また、右側の窓32には、ビューワ3を、一軸延伸フィルム23側が下になるように、かつ、偏光板31の吸収軸が、板紙33の長辺に対して45°方向となるように貼り付け、複屈折パターン認証用キット1を得た。
(複屈折パターン認証用キット2)
実施例4と同様に、2×2cmの窓31,32を2つ開けた縦4cm、横7.5cmの板紙33を用意した。その内、左側の窓31には、図8に示す実施例2のビューワ3を、一軸延伸フィルム23側が下になるように、かつ、偏光板21の吸収軸が板紙33に対して90°方向となるように貼り付けた。また、右側の窓には、図6に示す比較例1のビューワ1を、偏光板21の吸収軸が板紙33の長辺に対して90°方向となるように貼り付けた。
通常の目視では、反射性の銀色のフィルムである複屈折パターンBP−1を、比較例1のビューワ1を、その吸収軸が複屈折パターンBP−1の長辺に対して90°方向となるように配置して観察した。その結果文字「A」と「C」が明るく、それ以外の部分は暗く見えた。ビューワ1を45°回転させると、明暗が反転した。偏光板を回転させることによって、真偽判定が可能であるが、大量に真偽判定をする際には、効率的ではない。
通常の目視では、反射性の銀色のフィルムである複屈折パターンBP−2を、比較例1のビューワ1を用いて観察した。その結果、文字「A」と「C」が明るく、それ以外の部分は緑色に見えた。ビューワ1を45°回転させると、色が反転した。偏光板を回転させることによって、真偽判定が可能であるが、大量に真偽判定をする際には、効率的ではない。
複屈折パターンBP−3は、これを比較例1のビューワ1を用いて観察した。その結果、文字「A」と「C」が明るく、それ以外の部分は紫色に見えた。ビューワ1を45°回転させると、色が反転した。偏光板を回転させることによって、真偽判定が可能であるが、大量に真偽判定をする際には、効率的ではない。
複屈折パターンBP−1を、実施例1のビューワ2を用いて、位相差フィルムを複屈折パターンBP−1側にして観察した。その結果、文字「A」と文字「C」は薄緑色、文字「B」は緑色、背景は灰色に見え、3色のパターンを視認することができた。
複屈折パターンBP−1を、実施例2ビューワ3を用いて、位相差フィルムを複屈折パターンBP−1側にして観察した。その結果、文字「A」と文字「C」は灰色、文字「B」は紫色、背景は紺色に見え、3色のパターンをはっきりと視認することができた。
複屈折パターンBP−2を、実施例2のビューワ3を用いて、位相差フィルムを複屈折パターンBP−2側にして観察した。その結果、文字「A」と文字「C」は薄黄緑色、文字「B」は緑色、背景は灰色に見え、3色のパターンを視認することができた。
複屈折パターンBP−3を、ビューワ3を用いて、位相差フィルムを複屈折パターンBP−3側にして観察した。その結果、文字「A」と文字「C」は薄黄緑色、文字「B」は緑色、背景は灰色に見え、3色のパターンをはっきりと視認することができた。
複屈折パターンBP−1を、実施例3のビューワ4を用いて、位相差フィルムを複屈折パターンBP−1側にして観察した。その結果すると、文字「A」と文字「C」は灰色、文字「B」は緑色、背景は黄緑色に見え、3色のパターンを視認することができた。
表1に示されるように、比較例1のビューワ1では、2色のパターンしか視認できず、ビューワを回転させなければ真偽判定ができないが、実施例1〜3のビューワ2〜4を用いると偏光板を回転しなくても、3色のパターンを視認でき、真偽判定が可能となる。特に、ビューワ3を用いた場合は、3色の色相が大きく異なるため、視認性が更に優れる。
実施例4の複屈折パターン認証用キット1を用いて、BP−1を観察した。左側のビューワで観察した場合には、紺色の背景に、灰色の文字「A」、「C」が、紫色の「B」の文字が観察されるが、右側のビューワで観察した場合には、透明の背景に、紫色の文字「A」、及び、紺色の文字「C」が観察された。
実施例5の複屈折パターン認証用キット2を用いて、BP−1を観察した。左側のビューワで観察した場合には、紺色の背景に、灰色の文字「A」、「C」が、紫色の「B」の文字が観察されるが、右側のビューワで観察した場合には、紺色の背景に、灰色の文字「A」、及び「C」が観察された。
通常の目視では、印刷の施された反射性の銀色のフィルムである複屈折パターンBP−4を、比較例1のビューワ1を用い、その吸収軸がBP−4の長辺に対し90°方向となるように配置して観察した。その結果、文字「A」は紺色、文字「B」は黄緑色、文字「C」は黄色、背景は灰色に見えた。
複屈折パターンBP−4を、ビューワとして実施例1のビューワ2を用いた以外は、試験例11と同様に観察した。その結果、文字「A」、文字「B」、文字「C」、背景のそれぞれの領域は、黄緑色、橙色、紫色、紺色と色が変化した。
複屈折パターンBP−4を、実施例2のビューワ3を用いた以外は、試験例11と同様に観察した。その結果、文字「A」、文字「B」、文字「C」、背景のそれぞれの領域は、紫色、青緑色、黄色、緑色となった。
(ビューワ一体型複屈折パターン)
板紙41に、図10の平面図に示すように、印刷を行った。図中、42で示された領域の背景は銀インキで印刷されており、金額の部分「¥10,000」は赤色で印刷されている。
次いで、領域42の上に、配向層用塗布液AL−1を塗布、乾燥した。この上に、図11(a)の平面図に示すフォトマスク44(石英ガラスエマルジョンマスクに、「genuine」の文字を透過部としたもの)を配置し、紫外線照射器(HOYA CANDEO OPTRONICS社製、EXECURE3000)より出射される紫外光より出射される光を、直線偏光板を介して、支持体に対して垂直の方向から100mW/cm2(365nm)の強度で1秒間照射した。このとき、直線偏光板の吸収軸の方位角が板紙41の長辺に対し45°となるように偏光板を配置した。
続いて、フォトマスクを図11(b)に示すフォトマスク45(石英ガラスエマルジョンマスクに、「壱万円」の文字を透過部としたもの)、図11(c)に示すフォトマスク46(石英ガラスエマルジョンマスクに、「genuine」および「壱万円」の文字を透過部としたもの)と順に変更し、直線偏光板の吸収軸が板紙41の長辺に対しそれぞれ90°、135°となるように偏光板を配置した上で、同様に紫外線を照射した。なお、フォトマスク44〜46の平面外形は、領域42の外形とほぼ同一である。
更に、その上に、光学異方性層用塗布液LC−1を塗布、膜面温度105℃で2分間乾燥して液晶相状態とした後、空気下にて160mW/cm2の空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて照度400mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射してその配向状態を固定化して厚さ0.9μmの光学異方性層を形成した。
得られたパターニンにおける、文字「genuine」、文字「壱万円」、背景の遅相軸はそれぞれ、板紙41の長辺に対し45°、90°、135°であった。また、これらの領域のレタデーションはいずれも135nmであった。
その後、図10に示す領域43を打ち抜いた。その部分に、図8に示す実施例2のビューワ3を、一軸延伸フィルム23が手前側に、また、偏光板の吸収軸が90°方向となるように貼り付けた。このようにして、ビューワ一体型複屈折パターンBP−5を作製した。
図10に示す商品券の領域42は、通常の目視では、銀色の下地印刷の上に赤い文字で「¥10,000」と書かれているように見える。しかし、商品券の右下の部分をつまみ、窓の部分、すなわち、領域43を、領域42に重ねてみると、「¥10,000」の上に、紫色の文字で「genuine」、「¥10,000」の下には、灰色の文字で、「壱万円」という文字が浮かび上がった、このとき、背景の部分は紺色であった。ビューワ一体型複屈折パターンBP−5は、別途、ビューワを用意しなくても、商品券内にビューワが埋め込まれているため、いつでも、どこでも、誰でも、商品券の真正性を判定することが可能である。
2 光学異方性層
11 フォトマスク
12 文字A
13 文字B
14 文字C
15 背景
21 偏光板
22 位相差フィルム
23 一軸延伸フィルム
31,32 窓
33 板紙
41 板紙
42,43 領域
44,45,46 フォトマスク
101 支持体
102 反射層
103 光学異方性層
Claims (10)
- 複屈折性の異なる少なくとも2つの領域を有する複屈折パターン認証用ビューワであって、偏光板に、少なくとも一層の光学異方性層が積層され、該光学異方性層の正面レタデーションが5nm以上であり、かつ、該光学異方性層の正面レタデーションと前記複屈折パターンの正面レタデーションの最大値の和がλ/2より大きいことを特徴とするビューワ。
- 光軸のパターニングされた複屈折パターンを識別するためのビューワであることを特徴とする請求項1に記載のビューワ。
- 複屈折パターンの位相差が(n1/2+1/8)λ〜(n1/2+3/8)λ(n1:0以上の整数)であることを特徴とする請求項2に記載のビューワ。
- ビューワの光学異方性層の位相差が(n2/2−1/8)λ〜(n2/2+1/8)λ(n2:自然数)であることを特徴とする請求項2または3に記載のビューワ。
- レタデーションのパターニングされた複屈折パターンを識別するためのビューワであることを特徴とする請求項1に記載のビューワ。
- ビューワを複数有する複屈折パターン認証用キットであって、少なくとも1つのビューワが請求項1〜5のいずれか1項に記載のビューワからなることを特徴とする複屈折パターン認証用キット。
- 前記複数のビューワは、互いに光軸、及び/または、被認証体側の光学異方性層のレタデーションが異なることを特徴とする請求項6に記載の複屈折パターン認証用キット。
- 被認証体の一部に、請求項1〜5のいずれか1項に記載のビューワを有することを特徴とする真正性認証媒体。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載のビューワ、または請求項6または7に記載の複屈折パターン認証用キットを用いたことを特徴とする真正性認証方法。
- 真性品には前記複屈折パターンが形成されている被認証体を、前記ビューワ、または前記キットを介して観察し、3色以上からなる潜像を確認することにより該被認証体の真性品を認証することを特徴とする請求項9記載の真正性認証方法。
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