JP2011218648A - Display body and labeled article - Google Patents
Display body and labeled article Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011218648A JP2011218648A JP2010089381A JP2010089381A JP2011218648A JP 2011218648 A JP2011218648 A JP 2011218648A JP 2010089381 A JP2010089381 A JP 2010089381A JP 2010089381 A JP2010089381 A JP 2010089381A JP 2011218648 A JP2011218648 A JP 2011218648A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- display body
- layer
- region
- convex
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Credit Cards Or The Like (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、偽造防止効果を提供する表示技術に関する。 The present invention relates to a display technology that provides an anti-counterfeit effect.
一般に、商品券及び小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカード及びIDカードなどのカード類、並びにパスポート及び免許証などの証明書類には、それらの偽造を防止するために、通常の印刷物とは異なる視覚効果を有する表示体が貼り付けられている。また、近年、これら以外の物品についても、偽造品の流通が社会問題化している。そのため、そのような物品に対しても、同様の偽造防止技術を適用する機会が増えてきている。 Generally, securities such as gift certificates and checks, cards such as credit cards, cash cards and ID cards, and certificates such as passports and licenses must be printed with ordinary printed materials to prevent counterfeiting. The display body which has a different visual effect is affixed. In recent years, the distribution of counterfeit goods has become a social problem for articles other than these. Therefore, the opportunity to apply the same forgery prevention technology to such articles is increasing.
通常の印刷物とは異なる視覚効果を有している表示体としては、複数の溝を並べてなる回折格子を含んだ表示体が知られている。この表示体には、例えば、観察条件に応じて変化する像を表示させることや、立体像を表示させることができる。また、回折格子が表現する虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術では表現することができない。そのため、回折格子を含んだ表示体は、偽造防止対策が必要な物品に広く用いられている。
回折格子により入射光(白色光)が虹色に輝く分光色に変化する原理については、例えば、非特許文献1に記載されている。
As a display body having a visual effect different from that of a normal printed material, a display body including a diffraction grating in which a plurality of grooves are arranged is known. For example, the display body can display an image that changes according to the observation condition, or can display a stereoscopic image. Further, the spectral color shining in rainbow colors expressed by the diffraction grating cannot be expressed by a normal printing technique. Therefore, a display body including a diffraction grating is widely used for articles that require anti-counterfeiting measures.
For example, Non-Patent Document 1 describes the principle that incident light (white light) changes to a rainbow-colored spectral color by the diffraction grating.
回折格子を利用した表示体では、複数の溝を形成してなるレリーフ型の回折格子を使用することが一般的である。レリーフ型回折格子は、通常、フォトリソグラフィを利用して製造した原版を母型として、そこから複製することにより得られる。例えば、特許文献1及び特許文献2には、回折格子が虹色に輝く分光色を表示することを利用して、回折格子の格子角度や格子間隔(格子ピッチ)を適宜変化させて絵柄を表示させることが記載されている。格子角度や格子間隔が異なる複数の回折格子構造によって形成される表示体は、観察者の位置や光源の位置が変化することで、観察者の目に到達する回折光の波長が徐々に変化し、それにより、虹色に変化する画像を表現することができる。
また、これらの文献には、レリーフ型回折格子の原版の作製方法として、一方の主面に感光性レジストを塗布した平板状の基板をXYステージ上に載置し、コンピュータ制御のもとでステージを移動させながら感光性レジストに電子ビームを照射することにより、感光性レジストをパターン露光する方法が記載されている。また、非特許文献2には、二光束干渉を利用して回折格子を形成する方法が記載されている。レリーフ型回折格子の製造では、通常、このようにして得られた原版を用い、そこから電鋳等の方法により金属製のスタンパを作製する。
In a display body using a diffraction grating, a relief type diffraction grating formed with a plurality of grooves is generally used. A relief type diffraction grating is usually obtained by replicating an original plate produced using photolithography as a mother die. For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 display a picture by appropriately changing the grating angle and the grating interval (grating pitch) of the diffraction grating by utilizing the spectral color that the diffraction grating shines in rainbow colors. Is described. In the display formed by a plurality of diffraction grating structures with different grating angles and intervals, the wavelength of the diffracted light that reaches the eyes of the observer gradually changes as the position of the observer and the position of the light source change. Thus, an image that changes to a rainbow color can be expressed.
In addition, in these documents, as a method for producing an original plate of a relief type diffraction grating, a flat substrate coated with a photosensitive resist on one main surface is placed on an XY stage, and the stage is controlled under computer control. Describes a method of exposing the photosensitive resist to a pattern by irradiating the photosensitive resist with an electron beam while moving. Non-Patent Document 2 describes a method of forming a diffraction grating using two-beam interference. In the manufacture of the relief type diffraction grating, the original stamp obtained in this way is usually used, and a metal stamper is produced therefrom by a method such as electroforming.
次いで、この金属製スタンパを母型として用いて、レリーフ型の回折格子を複製する。即ち、まず、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)からなるフィルムやシート状の薄い透明基材上に、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布する。次に、塗膜に金属製スタンパを密着させ、この状態で樹脂層に熱又は光を与える。樹脂が硬化した後、硬化した樹脂から金属製スタンパを剥離することにより、レリーフ型回折格子の複製物を得る。 Next, using this metal stamper as a matrix, a relief type diffraction grating is duplicated. That is, first, for example, a thermoplastic resin or a photocurable resin is applied to a film or sheet-like thin transparent substrate made of polyethylene terephthalate (PET) or polycarbonate (PC). Next, a metal stamper is brought into close contact with the coating film, and heat or light is applied to the resin layer in this state. After the resin is cured, the metal stamper is peeled from the cured resin to obtain a replica of the relief type diffraction grating.
一般に、このレリーフ型回折格子は透明である。従って、通常、レリーフ構造を設けた樹脂層上には、蒸着法を用いてアルミニウムなどの金属又は誘電体を単層又は多層に堆積させることにより反射層を形成する。
その後、このようにして得られた表示体を、例えば紙又はプラスチックフィルムからなる基材上に接着層又は粘着層を介して貼り付ける。以上のようにして、偽造防止対策を施した表示体を得る。
Generally, this relief type diffraction grating is transparent. Therefore, usually, a reflective layer is formed on a resin layer provided with a relief structure by depositing a metal such as aluminum or a dielectric in a single layer or multiple layers by vapor deposition.
Then, the display body obtained in this way is affixed on the base material which consists of paper or a plastic film through an adhesive layer or an adhesion layer, for example. As described above, a display body with anti-counterfeit measures is obtained.
レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造に使用する原版は、それ自体の製造が困難である。また、金属製スタンパから樹脂層へのレリーフ構造の転写は、高い精度で行わなければならない。即ち、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造には高い技術が要求される。 An original plate used for manufacturing a display including a relief type diffraction grating is difficult to manufacture. Further, the transfer of the relief structure from the metal stamper to the resin layer must be performed with high accuracy. That is, high technology is required for manufacturing a display body including a relief type diffraction grating.
しかしながら、偽造防止対策が必要な物品の多くでレリーフ型回折格子を含んだ表示体
が用いられるようになった結果、この技術が広く認知され、これに伴い、偽造品の発生も
増加する傾向にある。そのため、回折光によって虹色の光を呈することのみを特徴とした
表示体を用いて十分な偽造防止効果を達成することが難しくなってきている。
However, as a result of the use of display bodies including relief-type diffraction gratings in many articles that require anti-counterfeiting measures, this technology has become widely recognized, and along with this, the occurrence of counterfeit products tends to increase. is there. For this reason, it has become difficult to achieve a sufficient anti-counterfeit effect using a display body that is characterized only by exhibiting rainbow light by diffracted light.
本発明は、上述のような従来の問題を解決したものであり、その目的は、高い偽造防止効果を発揮する表示体及びラベル付き物品を提供することにある。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a display body and a labeled article that exhibit a high anti-counterfeit effect.
前記目的を達成するために第1の発明は、光透過性の基材と、前記基材の一方の面側に設けられた凹凸構造形成層と、前記凹凸構造形成層の少なくとも一部を被覆する光反射層と前記凹凸構造形成層が設けられた面と反対側の基材面上、及び、前記凹凸構造形成層と光反射層との間、及び、光反射層の凹凸構造形成層と接する面とは反対側の面上、のいずれかに形成される印刷層と、を備えた表示体であって、前記凹凸構造形成層は、上面が前記基材面と略平行である複数の凸部、または底面が前記基材面と略平行である複数の凹部と、前記基材面と略平行な平坦部が配置されて構成された第1の領域を少なくとも一つ備えており、前記複数の凸部または凹部は、長辺及び短辺の長さがそれぞれ0.3μm以上且つ10μm以下であり、前記凸部または凹部の高さは、0.1μm以上且つ0.5μm以下であり、前記凸部または凹部は、前記第1の領域内に整然配置または非整然配置され、前記第1の領域内における凸部または凹部の占有面積が20%以上且つ80%以下、であることを特徴とする表示体である。
また、第2の発明は、通常の照明条件下において複数の可視光波長の組み合わせからなる光による所定の色相を有する表示色を表示するとともに、通常の照明条件下以外の条件下においては前記表示色が表示されない機能を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示体である。
また、第3の発明は、前記印刷層の少なくとも一部が、前記通常の照明条件下で観察した場合に前記複数の可視光波長の組み合わせによる表示色と略同一の色として知覚される色を表示するインキまたはトナーによって形成されていることを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の表示体である。
また、第4の発明は、前記印刷層の少なくとも一部が、光源もしくは観察する角度に応じて発色が異なる機能性インキにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至2のいずれかに記載の表示体である。
また、第5の発明は、前記印刷層または前記凹凸構造形成層によって、観察する角度に応じて表示画像が変化する潜像パターンが形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の表示体である。
また、第6の発明は、構造や光学的な性質が前記第1の領域と異なる第2の領域に、回折格子、反射防止構造体、光散乱構造体、平坦部のうち少なくとも一つが形成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の表示体である。
また、第7の発明は、請求項1乃至6のいずれかに記載の表示体とこれを支持した物品とを具備したラベル付き物品である。
In order to achieve the above object, the first invention covers a light-transmitting base material, a concavo-convex structure forming layer provided on one surface side of the base material, and at least a part of the concavo-convex structure forming layer On the substrate surface opposite to the surface on which the light reflecting layer and the concavo-convex structure forming layer are provided, between the concavo-convex structure forming layer and the light reflecting layer, and the concavo-convex structure forming layer of the light reflecting layer; A printed layer formed on any one of the surfaces opposite to the surface in contact therewith, wherein the concavo-convex structure forming layer has a plurality of top surfaces substantially parallel to the substrate surface A plurality of concave portions having convex portions or bottom surfaces substantially parallel to the base material surface, and at least one first region configured by arranging a flat portion substantially parallel to the base material surface; The plurality of convex portions or concave portions have a long side and a short side length of 0.3 μm or more and 10 μm or less, respectively. The height of the part or the recess is not less than 0.1 μm and not more than 0.5 μm, and the protrusion or the recess is arranged in an orderly or non-ordered manner in the first region, and the convex in the first region The display body is characterized in that the area occupied by the portion or the recess is 20% or more and 80% or less.
The second invention displays a display color having a predetermined hue by light composed of a combination of a plurality of visible light wavelengths under normal illumination conditions, and the display under conditions other than normal illumination conditions. Has the function of not displaying the color,
The display body according to claim 1, wherein:
According to a third aspect of the present invention, at least a part of the printed layer has a color perceived as substantially the same color as a display color by a combination of the plurality of visible light wavelengths when observed under the normal illumination conditions. 3. The display body according to claim 1, wherein the display body is formed of ink or toner to be displayed.
According to a fourth aspect of the present invention, at least a part of the printed layer is formed of a functional ink having a different color depending on a light source or an observation angle. It is a display body of description.
The fifth invention is characterized in that a latent image pattern in which a display image changes according to an observation angle is formed by the printing layer or the concavo-convex structure forming layer. It is a display body of a crab.
According to a sixth aspect of the present invention, at least one of a diffraction grating, an antireflection structure, a light scattering structure, and a flat portion is formed in a second region that differs in structure and optical properties from the first region. The display body according to claim 1, wherein the display body is a display body.
The seventh invention is a labeled article comprising the display according to any one of claims 1 to 6 and an article supporting the display.
本発明の構成とすることによって、第1の発明によると、上面が基材面と略平行である複数の凸部、または底面が基材面と略平行である複数の凹部と、基材面と略平行な平坦部が配置されて構成された第1の領域によって、照明光の入射に応じて複数の波長の光から構成される色を表示可能な表示体が得られる。この表示体はレリーフ型の回折格子パターンのように照明の位置や観察者の位置の変化に応じて虹色に色変化することがなく、従来の回折格子を利用した偽造防止媒体とは異なる視覚効果を実現できる。その結果、高い偽造防止効果を発揮する表示体を得ることができる。
また、第2の発明によると、表示体に印刷層があることで、観察条件に応じて色変化を呈する第1の領域と色変化が起きにくい印刷層による領域との組み合わせにより、観察条件に応じて表示画像を変化させることができ、通常の印刷物や回折格子パターンとは異なる視覚効果を実現することができる。その結果、高い偽造防止効果を発揮する表示体を得ることができる。
また、第3の発明によると、通常の照明条件下では略同一の色に知覚され、且つ、通常の照明条件下以外の条件下においては別々の色として知覚される表示体が得られる。
また、第4の発明によると、機能性インキを用いて印刷層を形成することで、印刷層及び第1の領域の双方がそれぞれ観察条件に応じて色変化する表示体が得られる。
また、第5の発明によると、表示画像として潜像パターンを形成することで、印刷層や第1の領域の色変化だけでなく、観察条件に応じた表示画像の出現と消失という視覚効果も実現することができる。
また、第6の発明によると、表示体に、回折格子、反射防止構造体、光散乱構造体、平坦部のいずれかから成る第2の領域を設けることで表示体の意匠性をさらに高めることができるとともに、さらに高い偽造防止効果を実現できる。
また、第7の発明によると、本発明の表示体を、印刷物やカード、その他の物品に貼りあわせる、または組み合わせることによって、従来の物品に高い偽造防止効果を付与することが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, according to the first invention, the plurality of convex portions whose upper surface is substantially parallel to the base material surface, or the plurality of concave portions whose bottom surface is substantially parallel to the base material surface, and the base material surface A display body capable of displaying colors composed of light of a plurality of wavelengths according to the incidence of illumination light is obtained by the first region configured by arranging flat portions substantially parallel to the light. Unlike the relief-type diffraction grating pattern, this display body does not change its color to iridescent according to changes in the position of the illumination or the position of the observer, and is different from the conventional anti-counterfeit medium using a diffraction grating. The effect can be realized. As a result, a display body that exhibits a high anti-counterfeit effect can be obtained.
Further, according to the second invention, since the display body has the print layer, the combination of the first region that exhibits a color change according to the observation condition and the region by the print layer that hardly causes the color change can satisfy the observation condition. The display image can be changed accordingly, and a visual effect different from that of a normal printed matter or a diffraction grating pattern can be realized. As a result, a display body that exhibits a high anti-counterfeit effect can be obtained.
According to the third aspect of the invention, a display body that is perceived as substantially the same color under normal lighting conditions and perceived as different colors under conditions other than normal lighting conditions is obtained.
According to the fourth invention, by forming the print layer using the functional ink, it is possible to obtain a display body in which both the print layer and the first region change in color according to the observation conditions.
In addition, according to the fifth invention, by forming a latent image pattern as a display image, not only the color change of the print layer and the first area, but also the visual effect of the appearance and disappearance of the display image according to the observation conditions Can be realized.
According to the sixth invention, the design of the display body is further enhanced by providing the display body with a second region comprising any of a diffraction grating, an antireflection structure, a light scattering structure, and a flat portion. As well as a higher anti-counterfeit effect.
Further, according to the seventh invention, it is possible to give a high anti-counterfeiting effect to a conventional article by pasting or combining the display body of the present invention on a printed matter, a card, or another article.
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that, throughout all the drawings, the same reference numerals are given to components that exhibit the same or similar functions, and redundant descriptions are omitted.
図1は、本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図である。図2は、図1に示す表示体のII−II線に沿った断面図である。表示体1は、印刷層10と光透過層11と光反射層12との積層体を含んでいる。この例においては、光透過層11が凹凸構造形成層である。図2に示す例では、印刷層10側を前面側(観察者側)とし、且つ、光反射層12側を背面側としている。
印刷層10は図2に示したように光透過性の基材111の光透過層11が設けられた面とは反対側の面上に設けられていてもよいし、図3に示したように光透過層11と光反射層12との間に設けられていてもよいし、図4のように光反射層12の背面側に設けられていてもよい。また、光反射層12は部分的に設けられていなくてもよい。
FIG. 1 is a plan view schematically showing a display body according to one aspect of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the display shown in FIG. The display body 1 includes a laminate of a print layer 10, a light transmission layer 11, and a light reflection layer 12. In this example, the light transmission layer 11 is an uneven structure forming layer. In the example shown in FIG. 2, the printed layer 10 side is the front side (observer side), and the light reflecting layer 12 side is the back side.
The printing layer 10 may be provided on the surface opposite to the surface on which the light transmitting layer 11 of the light transmitting base material 111 is provided as shown in FIG. 2, or as shown in FIG. The light reflection layer 11 may be provided between the light reflection layer 12 and the light reflection layer 12 as shown in FIG. Moreover, the light reflection layer 12 may not be provided partially.
図1、図2、図3及び図4に示す表示体1は、凹凸構造形成層の表面には、上面が前記基材面と略平行である複数の凸部、または底面が前記基材面と略平行である複数の凹部と、基材面と略並行な平坦部が配置されて構成された第1の領域を少なくとも一つ備えている。これらの図において、印刷領域13は印刷層10によって文字や絵柄、記号等の表示画像が形成された領域であり、第1の領域14は微小な凹凸が形成された領域であり、第2の領域15は第1の領域14とはその構造や光学的な性質が異なる領域であると定義する。第2の領域15は第1の領域14とは異なる凹凸構造が形成されている領域であってもよいし、構造が形成されていない平坦面から成る領域であってもよい。また、第1の領域14は表示体1に少なくとも1つ以上存在しているが、第2の領域15は表示体1に複数存在していてもよいし、1つも存在していなくてもよい。また、構造の異なる複数の領域を組み合わせて表示体としても良い。 1, 2, 3, and 4, the display 1 includes a plurality of protrusions whose top surface is substantially parallel to the substrate surface, or a bottom surface that is the substrate surface. And at least one first region configured by arranging a plurality of recesses substantially parallel to each other and a flat portion substantially parallel to the substrate surface. In these drawings, a print area 13 is an area where a display image such as a character, a pattern, or a symbol is formed by the print layer 10, and a first area 14 is an area where minute irregularities are formed. The region 15 is defined as a region that is different in structure and optical properties from the first region 14. The second region 15 may be a region where an uneven structure different from that of the first region 14 is formed, or may be a region formed of a flat surface where no structure is formed. In addition, at least one or more first regions 14 are present in the display body 1, but a plurality of second regions 15 may be present in the display body 1 or none may be present. . A plurality of regions having different structures may be combined to form a display body.
印刷層10は、文字や絵柄、記号等の画像を表示するものであり、印刷層10の印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ、グラビアインキ等様々なインキが用いられる。印刷に用いられるインキは、樹脂タイプインキ、油性インキ、水性インキ等組成による分類や、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキ、紫外線硬化型インキ等乾燥方式による分類ができ、基材の種類や印刷方式に応じて適宜選択される。また、帯電性をもったプラスチック粒子に黒鉛、顔料等の色粒子を付着させたトナーを、静電気を利用してポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムや紙等の基材に転写させ、加熱し定着させることで印刷層を形成する技術も一般的である。 The printing layer 10 displays images such as characters, patterns and symbols, and various inks such as offset ink, letterpress ink and gravure ink are used depending on the printing method of the printing layer 10. The ink used for printing can be classified according to the composition such as resin type ink, oil-based ink, water-based ink, etc., and can be classified according to the drying method such as oxidation polymerization type ink, permeation drying type ink, evaporation drying type ink, ultraviolet curable ink, etc. It is appropriately selected according to the type of material and the printing method. In addition, toner with colored particles such as graphite and pigment adhered to plastic particles with chargeability is transferred to a substrate such as polyethylene terephthalate (PET) film or paper using static electricity, and then heated and fixed. A technique for forming a printed layer is also common.
図3に示す断面図のように、凹凸構造が形成される光透過性樹脂層112と光反射層12の間に印刷層10を設けるような場合においては、光透過性樹脂層112を形成する材料と屈折率が近い材料を用いて印刷層10を形成することが望ましい。これにより、すでに凹凸構造形成層に凹凸構造が形成された領域であっても、あとから構造を埋め立てるように印刷層10を設けることで、凹凸構造形成層の構造が平滑化され凹凸構造が存在しないように知覚されることができる。すなわち、あらかじめ凹凸構造が設けられている領域は印刷層10を設けることで任意に印刷領域13とすることが可能になる。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, in the case where the printing layer 10 is provided between the light transmissive resin layer 112 and the light reflective layer 12 where the concavo-convex structure is formed, the light transmissive resin layer 112 is formed. It is desirable to form the printing layer 10 using a material having a refractive index close to that of the material. As a result, even in a region where the concavo-convex structure is already formed in the concavo-convex structure forming layer, the structure of the concavo-convex structure forming layer is smoothed by providing the printing layer 10 so as to fill the structure later, and the concavo-convex structure exists. Can be perceived as not. That is, the region where the uneven structure is provided in advance can be arbitrarily set as the print region 13 by providing the print layer 10.
図4に示す断面図のように、凹凸構造が形成される光透過性樹脂層112が接する面と反対側の光反射層12上に印刷層10を設けるような場合においては、光反射層10を全面に設けるのではなく、部分的に設けて観察者側で印刷層10が観察可能な状態にする必要がある。 As shown in the cross-sectional view of FIG. 4, in the case where the printing layer 10 is provided on the light reflecting layer 12 on the side opposite to the surface in contact with the light transmissive resin layer 112 on which the concavo-convex structure is formed, the light reflecting layer 10 Is not provided on the entire surface, but is provided partially so that the printed layer 10 can be observed on the observer side.
光透過層11の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂などの光透過性を有する樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、例えば、表示体の凸部または凹部が形成された金属製のスタンパから、一方の主面に凸部または凹部が設けられた光透過層11を転写成形することができる。 As a material of the light transmission layer 11, for example, a resin having light permeability such as a thermoplastic resin or a photocurable resin can be used. When a thermoplastic resin or a photocurable resin is used, for example, the light transmission layer 11 having a convex portion or a concave portion provided on one main surface is transferred from a metal stamper having a convex portion or a concave portion of the display body. Can be molded.
図2、図3、及び図4には、一例として、光透過性の基材111と光透過性樹脂層112との積層体で構成された光透過層11を描いている。光透過性の基材111は、それ自体を単独で取り扱うことが可能なフィルムまたはシートであり、例えば、PETやポリカーボネート(PC)などを用いることができる。光透過性樹脂層112は、光透過性の基材111上に形成された層である。図2、図3、及び図4に示す光透過層11は、例えば、光透過性の基材111上に熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布し、この塗膜にスタンパを押し当てながら樹脂を硬化させることにより得られる。 2, 3, and 4, as an example, the light transmissive layer 11 configured by a laminated body of a light transmissive base material 111 and a light transmissive resin layer 112 is depicted. The light-transmitting substrate 111 is a film or sheet that can be handled by itself, and for example, PET, polycarbonate (PC), or the like can be used. The light transmissive resin layer 112 is a layer formed on the light transmissive substrate 111. The light transmitting layer 11 shown in FIGS. 2, 3 and 4 is formed by applying a thermoplastic resin or a photocurable resin on a light transmitting base material 111 and pressing a stamper on the coating film, for example. Is obtained by curing.
光反射層12としては、例えば、アルミニウム、銀、金、及びそれらの合金などの金属材料からなる金属層を使用することができる。或いは、光反射層12として、光透過層11とは屈折率が異なる誘電体層を使用してもよい。或いは、光反射層12として、隣り合うもの同士の屈折率が異なる誘電体層の積層体、即ち、誘電体多層膜を使用してもよい。なお、誘電体多層膜が含む誘電体層のうち、光透過層11と接触しているものの屈折率は、光透過層11の屈折率とは異なっていることが望ましい。光反射層12は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。 As the light reflection layer 12, for example, a metal layer made of a metal material such as aluminum, silver, gold, and alloys thereof can be used. Alternatively, a dielectric layer having a refractive index different from that of the light transmission layer 11 may be used as the light reflection layer 12. Alternatively, as the light reflecting layer 12, a laminate of dielectric layers having different refractive indexes between adjacent ones, that is, a dielectric multilayer film may be used. Of the dielectric layers included in the dielectric multilayer film, those in contact with the light transmission layer 11 desirably have a refractive index different from that of the light transmission layer 11. The light reflecting layer 12 can be formed by, for example, a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method.
この光反射層を部分的に設けないようにする方法としては、気相堆積法により光反射層を設けた後、薬品などにより特定の部分のみを溶解させたり、光反射層と光透過性樹脂層との密着力よりも強い接着力をもつ接着材料によって特定部分の光反射層を剥離する方法などがある。また、気相堆積法を行う前に光透過性樹脂層の前面に障壁を設け光反射層が形成されるのを防いだりする方法も用いられる。 As a method of not providing the light reflecting layer partially, after providing the light reflecting layer by a vapor deposition method, only a specific part is dissolved by a chemical or the like, or the light reflecting layer and the light transmitting resin are dissolved. There is a method of peeling a light reflecting layer of a specific portion with an adhesive material having an adhesive strength stronger than the adhesive strength with the layer. In addition, a method of preventing a light reflection layer from being formed by providing a barrier on the front surface of the light transmissive resin layer before performing the vapor deposition method is also used.
この表示体1は、接着剤層、樹脂層などの他の層を更に含むことができる。接着剤層は、例えば、光反射層12を被覆するように設ける。光反射層12の背面側に印刷層10が設けられている場合は印刷層10を被覆するように設ける。表示体1が光透過層11及び反射層12の双方を含んでいる場合、通常、光反射層12の表面の形状は、光透過層11と光反射層12との界面の形状とほぼ等しい。接着剤層を設けると、光反射層12の表面が露出するのを防止できるため、先の界面の凹凸構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。また、樹脂層は、例えば、使用時に表示体の表面にキズが付いてしまうのを防ぐことを目的としたハードコート層や汚れの付着を抑制する防汚層、基材表面での光の反射を防止する反射防止層、帯電防止層などである。 The display body 1 can further include other layers such as an adhesive layer and a resin layer. For example, the adhesive layer is provided so as to cover the light reflecting layer 12. When the printing layer 10 is provided on the back side of the light reflecting layer 12, it is provided so as to cover the printing layer 10. When the display body 1 includes both the light transmission layer 11 and the reflection layer 12, the shape of the surface of the light reflection layer 12 is generally almost the same as the shape of the interface between the light transmission layer 11 and the light reflection layer 12. When the adhesive layer is provided, it is possible to prevent the surface of the light reflecting layer 12 from being exposed, so that it is difficult to duplicate the uneven structure at the previous interface for the purpose of counterfeiting. In addition, the resin layer is, for example, a hard coat layer intended to prevent the display surface from being scratched during use, an antifouling layer that suppresses adhesion of dirt, and reflection of light on the substrate surface For example, an antireflection layer or an antistatic layer.
光透過層11側を背面側とし、且つ、光反射層12側を前面側とする場合は、接着層は、光透過層11上に形成する。 When the light transmitting layer 11 side is the back side and the light reflecting layer 12 side is the front side, the adhesive layer is formed on the light transmitting layer 11.
樹脂層は、光透過層11及び光反射層12の積層体に対して前面側に設ける。例えば、光透過層11側を背面側とし、且つ、光反射層12側を前面側とする場合、光反射層12を樹脂層によって被覆することで、光反射層12の損傷を抑制できるのに加え、その表面の凹凸構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。 The resin layer is provided on the front side with respect to the laminate of the light transmission layer 11 and the light reflection layer 12. For example, when the light transmission layer 11 side is the back side and the light reflection layer 12 side is the front side, the light reflection layer 12 can be prevented from being damaged by covering the light reflection layer 12 with a resin layer. In addition, it is possible to make it difficult to duplicate the uneven structure on the surface for the purpose of counterfeiting.
(第1の領域の説明)
本発明に係る第1の領域について説明するにあたり、まず、回折格子のピッチ及び照明光の波長と、照明光入射角及び回折光の射出角との関係について説明する。
(Description of the first area)
In describing the first region according to the present invention, first, the relationship between the pitch of the diffraction grating and the wavelength of the illumination light, and the illumination light incident angle and the emission angle of the diffracted light will be described.
回折格子に照明光源を用いて照明光を照射すると、回折格子は、入射光である照明光の進行方向に対応して特定の方向に強い回折光を射出する。 When the illumination light is irradiated onto the diffraction grating using the illumination light source, the diffraction grating emits strong diffracted light in a specific direction corresponding to the traveling direction of the illumination light that is incident light.
m次回折光(m=0、±1、±2、・・・)の射出角βは、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、下記の式1から算出することができる。
d=mλ/(sinα−sinβ) ・・・(式1)
The exit angle β of the m-th order diffracted light (m = 0, ± 1, ± 2,...) can be calculated from the following formula 1 when the light travels in a plane perpendicular to the grating line of the diffraction grating. it can.
d = mλ / (sin α−sin β) (Formula 1)
式1において、dは回折格子の格子定数(格子周期,ピッチ)を表し、mは回折次数を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは、0次回折光、即ち、正反射光RLの射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は照明光の入射角と等しく、反射型回折格子の場合には、照明光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子が設けられた界面の法線NLに関して対称である。 In Equation 1, d represents the grating constant (grating period, pitch) of the diffraction grating, m represents the diffraction order, and λ represents the wavelength of incident light and diffracted light. Α represents the exit angle of the 0th-order diffracted light, that is, the regular reflection light RL. In other words, the absolute value of α is equal to the incident angle of the illumination light, and in the case of a reflective diffraction grating, the incident direction of the illumination light and the emission direction of the specularly reflected light are the method of the interface where the diffraction grating is provided. Symmetric with respect to line NL.
なお、回折格子が反射型である場合、角度αは、0°以上であり、且つ、90°未満である。また、回折格子が設けられた界面に対して斜め方向から照明光を照射し、法線方向の角度、即ち0°を境界値とする2つの角度範囲を考えると、角度βは、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが同じ角度範囲内にあるときには正の値であり、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが同じ角度範囲内にあるときには負の値である。 When the diffraction grating is a reflection type, the angle α is 0 ° or more and less than 90 °. In addition, when illumination light is irradiated to the interface provided with the diffraction grating from an oblique direction, and the angle in the normal direction, that is, two angle ranges having a boundary value of 0 °, the angle β is determined as follows. A positive value is obtained when the exit direction and the exit direction of the specularly reflected light are within the same angular range, and a negative value when the exit direction of the diffracted light and the incident direction of the illumination light are within the same angular range.
ピッチdの回折格子に対する照明光入射角及び+1次回折光の射出角の関係を図5に示す。照明光が複数の波長成分を含む白色光である場合、回折光の射出角は波長によって異なる。それによって太陽や蛍光灯などの白色照明光源下で回折格子を観察すると、白色光が分光し、単一波長の光が別々の角度に射出され、観察する角度によって虹色に見える。図5では点光源LSから白色光IL(ここでは、白色光を構成する波長成分はR、G、Bの3波長であると仮定する)が入射し、回折格子GRによって波長成分Rの回折光DL_r、波長成分Gの回折光DL_g、波長成分Bの回折光DL_bに分光する様子を示している。このとき、波長成分Rの回折光の射出角β_rと、波長成分Rの回折光の射出角β_gと、波長成分Rの回折光の射出角β_bは、波長毎に異なる値を取る(図5では、DL_rの射出角のみβ_rとして記載している)。他の次数の回折光についても式1によって導出される角度に射出されるが図5への記載は省略する。 FIG. 5 shows the relationship between the illumination light incident angle and the emission angle of the + 1st order diffracted light with respect to the diffraction grating having the pitch d. When the illumination light is white light including a plurality of wavelength components, the exit angle of the diffracted light varies depending on the wavelength. As a result, when the diffraction grating is observed under a white illumination light source such as the sun or a fluorescent lamp, white light is dispersed, and light of a single wavelength is emitted at different angles. In FIG. 5, white light IL (here, it is assumed that the wavelength components constituting white light are three wavelengths of R, G, and B) are incident from the point light source LS, and the diffracted light of the wavelength component R by the diffraction grating GR. It shows a state where light is split into DL_r, diffracted light DL_g of wavelength component G, and diffracted light DL_b of wavelength component B. At this time, the exit angle β_r of the diffracted light of the wavelength component R, the exit angle β_g of the diffracted light of the wavelength component R, and the exit angle β_b of the diffracted light of the wavelength component R take different values for each wavelength (in FIG. , Only the exit angle of DL_r is described as β_r). Other orders of diffracted light are also emitted at angles derived from Equation 1, but are not shown in FIG.
図6は本発明の表示体が+1次回折光を射出する様子を概略的に示した図であり、図5と比較してより広いピッチの回折格子に白色光が入射した際に+1次回折光を射出する様子を概略的に示している。ピッチdが大きい場合、式1から明らかなように、狭いピッチの回折格子と比較して回折光は正反射光RLに近い方向に射出され、また、分光した単一波長の光同士の射出角の差は小さくなる。式1から明らかなように回折格子が一定の屈折率分布をもつ媒質中(例えば空気中など)にある場合は回折光の射出角は入射する照明光の入射角、波長と、回折格子のピッチにより一意に定まる。 FIG. 6 is a diagram schematically showing a state in which the display body of the present invention emits + 1st order diffracted light. When white light is incident on a diffraction grating having a wider pitch than that in FIG. A state of injection is schematically shown. When the pitch d is large, as is clear from Equation 1, the diffracted light is emitted in a direction closer to the specularly reflected light RL as compared with the diffraction grating having a narrow pitch, and the emission angles of the separated single-wavelength light beams. The difference between is small. As apparent from Equation 1, when the diffraction grating is in a medium having a constant refractive index distribution (for example, in the air), the exit angle of the diffracted light is the incident angle and wavelength of the incident illumination light, and the pitch of the diffraction grating. Uniquely determined by
次に、回折格子のピッチ及び照明光の波長と、回折光の射出角方向における回折光の強度(回折効率)との関係について説明する。 Next, the relationship between the pitch of the diffraction grating and the wavelength of the illumination light and the intensity (diffraction efficiency) of the diffracted light in the direction of the emission angle of the diffracted light will be described.
ピッチdの回折格子に対してαの入射角で入射した照明光は、式1に基づいて角度βの方向に回折光を射出する。この際、波長λの光の射出強度、すなわち回折効率は、回折格子のピッチや高さ等によって変化し、式2によって導出される。
ここで、ηは回折効率(0〜1の値をとる)、rは回折格子の高さ、Lは回折格子の格子線幅、dは格子線のピッチ、θは照明光の入射角、λは入射光及び回折光の波長である。なお、この式2は、凹凸構造から成る浅い矩形回折格子について成り立つものである。 Here, η is the diffraction efficiency (having a value of 0 to 1), r is the height of the diffraction grating, L is the grating line width of the diffraction grating, d is the pitch of the grating line, θ is the incident angle of the illumination light, λ Is the wavelength of incident light and diffracted light. Note that Equation 2 holds for a shallow rectangular diffraction grating having a concavo-convex structure.
式2から明らかなように回折効率は回折格子の高さrや格子線のピッチd、入射光の入射角θや波長λによって変化する。また、実際には回折効率は回折次数mが高次になるのに伴って徐々に減少していく傾向にある。 As is apparent from Equation 2, the diffraction efficiency varies depending on the height r of the diffraction grating, the pitch d of the grating lines, the incident angle θ of incident light, and the wavelength λ. In practice, the diffraction efficiency tends to gradually decrease as the diffraction order m becomes higher.
次に、第1の領域の構造と光学的性質について説明する。 Next, the structure and optical properties of the first region will be described.
第1の領域は、上面が前記基材面と略平行である複数の凸部または底面が前記基材面と略平行である複数の凹部と、前記基材面と略平行な平坦部が配置されて構成されており、前記複数の凸部または凹部は、長辺及び短辺の長さがそれぞれ0.3μm以上且つ10μm以下であり、前記凸部または凹部の高さは、0.1μm以上且つ0.5μm以下であり、前記凸部または凹部は、整然配置または非整然配置され、前記領域内における凸部または凹部の占有面積が20%以上且つ80%以下である。
ここで、凸部または凹部のもっとも長い部分を長辺、もっとも短い部分を短辺と定義する。すわなち、凸部または凹部は0.3μm以上且つ10μm以下の辺を有する矩形に内包される形状である。例えば凸部が真円形状であった場合、長辺と短辺は同値となる。楕円や長方形の場合、長軸側が長辺、短軸側が短辺となる。
In the first region, a plurality of convex portions whose upper surface is substantially parallel to the base material surface or a plurality of concave portions whose bottom surface is substantially parallel to the base material surface, and a flat portion substantially parallel to the base material surface are arranged. The plurality of convex portions or concave portions have a long side and a short side length of 0.3 μm or more and 10 μm or less, respectively, and the height of the convex portion or the concave portion is 0.1 μm or more. And the convex portions or concave portions are arranged in an orderly or non-ordered manner, and the area occupied by the convex portions or concave portions in the region is 20% or more and 80% or less.
Here, the longest part of a convex part or a recessed part is defined as a long side, and the shortest part is defined as a short side. In other words, the convex portion or the concave portion has a shape enclosed in a rectangle having sides of 0.3 μm or more and 10 μm or less. For example, when the convex portion has a perfect circle shape, the long side and the short side have the same value. In the case of an ellipse or a rectangle, the long axis side is the long side and the short axis side is the short side.
図7は、本発明の表示体の第1の領域に採用可能な構造の一例を示す平面図であり、図1の表示体1上に設けられた第1の領域14を部分拡大した平面図である。図8は図7のIII−III線に沿った断面図である。円形の凸部16は第1の領域14内において所定の方向(一点鎖線で示したAやB、C)に対して整然配置されている。 FIG. 7 is a plan view showing an example of a structure that can be employed in the first region of the display body of the present invention, and is a partially enlarged plan view of the first region 14 provided on the display body 1 of FIG. It is. FIG. 8 is a sectional view taken along line III-III in FIG. The circular convex portions 16 are regularly arranged in a predetermined direction (A, B, and C indicated by a one-dot chain line) in the first region 14.
なお、上述の整然配置とは、凸部または凸部が均等な間隔、または規則性を持った配列をなしていることを指し、例えば、正方格子、矩形格子又は三角格子をなしている。これら凹部又は凸部の配列を制御することにより、迷光の少ない回折光が得られるという利点がある。 Note that the above-described orderly arrangement means that the convex portions or the convex portions are arranged at equal intervals or regularity, for example, a square lattice, a rectangular lattice, or a triangular lattice. By controlling the arrangement of these concave portions or convex portions, there is an advantage that diffracted light with less stray light can be obtained.
図9は、本発明の表示体の第1の領域に採用可能な別の構造の一例を示す平面図であり、図1の表示体1上に設けられた第1の領域14を部分拡大した平面図である。矩形の凸部16は第1の領域14内において非整然配置(ランダム配置)で形成されている。凸部または凹部が非整然配置される場合、図9に示したように凸部または凹部が重畳する状態で形成されていてもよい。 FIG. 9 is a plan view showing an example of another structure that can be employed in the first region of the display body of the present invention. The first region 14 provided on the display body 1 in FIG. 1 is partially enlarged. It is a top view. The rectangular projections 16 are formed in an unordered arrangement (random arrangement) in the first region 14. When the convex portions or the concave portions are arranged non-orderly, as shown in FIG. 9, the convex portions or the concave portions may be formed so as to overlap each other.
凸部または凹部の形状の他の例としては、楕円形や八角形、星型、十字等の多角形を任意に採用することができる。また、第1の領域内に形状の異なる凸部または凹部が混在していてもよい。 As another example of the shape of the convex portion or the concave portion, an elliptical shape, an octagonal shape, a star shape, a polygonal shape such as a cross, etc. can be arbitrarily adopted. Moreover, the convex part or recessed part from which a shape differs may be mixed in the 1st area | region.
図10は、回折格子から射出される回折光の様子を示す概略図である。図10に示したようなy軸に平行な方向に規則的に形成された複数の格子線から成る回折格子GRでは、照明光ILが入射した際に、y軸(格子線の長手方向)と直交する方向(x軸方向)に回折光DL_r、DL_g、DL_bが射出される。 FIG. 10 is a schematic view showing a state of diffracted light emitted from the diffraction grating. In the diffraction grating GR composed of a plurality of grating lines regularly formed in the direction parallel to the y-axis as shown in FIG. 10, when the illumination light IL is incident, the y-axis (longitudinal direction of the grating lines) Diffracted beams DL_r, DL_g, and DL_b are emitted in the orthogonal direction (x-axis direction).
一方、図11は、本発明を採用した表示体から射出される回折光の様子を示す概略図であり、図7で示されるような構造に照明光が入射すると、第1の領域14に形成された複数の凸部16とその周囲の平坦部17による周期性を伴う凹凸構造によって、回折光を射出する。図7のように凸部16が第1の領域14内でお互いに離間して整然配置されている構造においては、x軸方向にとどまらずXY平面上の多くの方位角に対して回折光が射出される。ここで射出される回折光は、図10に示したような回折格子に垂直上方から光が入射した時と同様に、入射光に近い側に波長の長い回折光DL_rが射出され、入射光から遠ざかる方向にDL_g、さらに、DL_bが射出される。図11においては、光が第1の領域の1点に入射した状態を図示しているが、実際には、光は一点への入射ではなく、面状に第1の領域に入射する。 On the other hand, FIG. 11 is a schematic view showing the state of diffracted light emitted from a display body adopting the present invention. When illumination light enters the structure as shown in FIG. Diffracted light is emitted by the concavo-convex structure with periodicity formed by the plurality of convex portions 16 and the surrounding flat portions 17. As shown in FIG. 7, in the structure in which the convex portions 16 are regularly arranged in the first region 14 so as to be spaced apart from each other, the diffracted light is not limited to the x-axis direction but is diffracted with respect to many azimuth angles on the XY plane. It is injected. The diffracted light emitted here is diffracted light DL_r having a long wavelength on the side closer to the incident light, as in the case where the light is incident on the diffraction grating as shown in FIG. DL_g and further DL_b are emitted in the direction of moving away. Although FIG. 11 illustrates a state in which light is incident on one point in the first region, in reality, light is incident on the first region in a planar shape, not incident on one point.
複数の凸部16は互いに接触しないように第1の領域14内に整然配置されている。図7において凸部16の直径は約1μmとする。ここで、図7の一点鎖線Aや一点鎖線Bで示した方向について考えると、複数の凸部16によってピッチ約1.4μmの回折構造が形成されていると見なすことができる。ここで、白色照明光源が表示体の垂直上方に備えられているとし、表示体の表面に対して垂直(入射角α=0°)方向から白色照明光が入射しているとすると、例えば白色照明光のうちの波長630nmの光は式1によって角度β≒26.7°で+1次回折光として射出される。また、波長540nmの光は角度22.7°、波長460nmの光は角度19.2°となる。他の方向(例えば一点鎖線C)についても、複数の凸部16の周期性によって式1に基づいて回折光が射出される。また、通常、太陽や蛍光灯などの照明光源はある程度の面積をもっているので、回折構造に対して斜めの方向からも光が入射する。例えば白色照明光源からの光がα=1.0°の角度から回折構造に入射したとすると、+1次回折光はそれぞれ波長630nmの光を角度β≒25.7°、波長540nmの光を角度β≒21.6°、波長460nmの光を角度β≒18.2°の方向へと射出する。
換言すると、実際には入射光となる照明光源は通常ある程度の面積をもっているので、定点において観察者が観察する光はある程度の範囲の波長の光が合わさったものとなり、その結果複数の波長の光による色が観察されることになる。
The plurality of convex portions 16 are regularly arranged in the first region 14 so as not to contact each other. In FIG. 7, the diameter of the convex part 16 shall be about 1 micrometer. Here, considering the direction indicated by the one-dot chain line A and one-dot chain line B in FIG. 7, it can be considered that a diffraction structure having a pitch of about 1.4 μm is formed by the plurality of convex portions 16. Here, assuming that the white illumination light source is provided vertically above the display body, and the white illumination light is incident on the surface of the display body from the vertical (incident angle α = 0 °) direction, for example, white Of the illumination light, light having a wavelength of 630 nm is emitted as + 1st order diffracted light at an angle β≈26.7 ° according to Equation 1. Further, light having a wavelength of 540 nm has an angle of 22.7 °, and light having a wavelength of 460 nm has an angle of 19.2 °. Also in other directions (for example, the alternate long and short dash line C), diffracted light is emitted based on Equation 1 due to the periodicity of the plurality of convex portions 16. In general, since an illumination light source such as the sun or a fluorescent lamp has a certain area, light is incident on the diffractive structure from an oblique direction. For example, if light from a white illumination light source enters the diffraction structure from an angle of α = 1.0 °, the + 1st order diffracted light has an angle β≈25.7 ° of light with a wavelength of 630 nm and an angle β of light with a wavelength of 540 nm. Light having a wavelength of approximately 21.6 ° and a wavelength of 460 nm is emitted in the direction of an angle β≈18.2 °.
In other words, since the illumination light source that is actually the incident light usually has a certain area, the light observed by the observer at a fixed point is a combination of light of a certain range of wavelengths, and as a result, light of multiple wavelengths. The color due to will be observed.
図9に示したような、複数の凸部16が非整然配置されているような構造においても、回折光は射出される。図9のような場合では、式1に示したdの値が様々な値となるため、場所によって回折光の射出角度が様々に変化する。そのため、定点に到達する回折光の波長成分は図7に示した構造よりもさらに広い範囲になり、より多くの波長の光による色が観察されることになる。 Even in a structure in which a plurality of convex portions 16 are arranged in an unordered manner as shown in FIG. 9, diffracted light is emitted. In the case as shown in FIG. 9, the value of d shown in Equation 1 varies, so the exit angle of the diffracted light varies depending on the location. For this reason, the wavelength component of the diffracted light reaching the fixed point is in a wider range than the structure shown in FIG. 7, and the color due to light having more wavelengths is observed.
このように照明光源からの光が表示体の表面に入射し、表示体の凹凸構造形成層によって入射光が回折し、観察者が目視によってその光を知覚できるような条件を「通常の照明条件下」と定義する。例えば、一般的な室内で蛍光灯等の照明光のもとで表示体に照明光からの光が略垂直に表示体の表面に入射し、観察者が目視によって表示体を観察する条件や、室外で太陽光等の照明光のもとで表示体に照明光からの光が略垂直に表示体の表面に入射し、観察者が表示体を観察するような条件が「通常の照明条件下」に相当する。ここで「通常照明光」は、室内における蛍光灯や屋外における太陽光等の照明光を指す。 In this way, the conditions under which the light from the illumination light source is incident on the surface of the display body, the incident light is diffracted by the concavo-convex structure forming layer of the display body, and the observer can perceive the light visually are referred to as `` normal illumination conditions It is defined as “below”. For example, in a general room, the light from the illumination light is incident on the surface of the display body substantially perpendicularly to the display body under illumination light such as a fluorescent lamp, and the condition for the observer to observe the display body visually, The condition under which the light from the illumination light is incident on the surface of the display body under illumination light such as sunlight outside the room substantially vertically and the observer observes the display body is `` normal illumination conditions Is equivalent to. Here, “normal illumination light” refers to illumination light such as an indoor fluorescent lamp or outdoor sunlight.
また「通常の照明条件以外の条件下」は観察者が回折光を知覚できないような条件を示す。例えば、照明光からの光が表示体の表面に略水平に、すなわち急な角度で入射し、表示体の凹凸構造形成層から回折光が射出しないような条件や、表示体の凹凸構造形成層から回折光が射出しても、その回折光が到達しないような角度から観察者が表示体を目視したような条件が「通常の照明条件下以外の条件下」に相当する。 “Conditions other than normal illumination conditions” indicate conditions under which the observer cannot perceive diffracted light. For example, the condition that the light from the illumination light is incident on the surface of the display body substantially horizontally, that is, at a steep angle, and the diffracted light is not emitted from the uneven structure forming layer of the display body, or the uneven structure forming layer of the display body Even if the diffracted light is emitted from, the condition that the observer views the display body from an angle at which the diffracted light does not reach corresponds to “a condition other than normal illumination conditions”.
複数の波長の光から成る色を観察できるような構造とするためには、整然配置された構造の場合は5〜10μm程度のやや大きめの構造とするほうがよい。大きな構造の場合は、式1から明らかなように各波長に対する回折光の射出角の差が小さいため、照明光源や観察者の位置が変化しても、表示色がいわゆる虹色に変化せず複数波長の光による色が安定して観察できる。 In order to obtain a structure in which a color composed of light of a plurality of wavelengths can be observed, it is better to use a slightly larger structure of about 5 to 10 μm in the case of an ordered arrangement. In the case of a large structure, since the difference in the exit angle of the diffracted light with respect to each wavelength is small as apparent from Equation 1, even if the position of the illumination light source or the observer changes, the display color does not change to a so-called rainbow color. Colors with multiple wavelengths can be observed stably.
一方で、非整然配置する場合は、凸部または凹部を0.3〜5μm程度のやや小さめの構造とすることができる。小さな構造が小さな配置間隔で形成されている場合、式1から明らかなように回折光の射出角が大きくなる。そのため、整然配置された構造では虹色に色変化しやすくなるが、非整然配置することで観察者のいる定点に複数の波長の光が到達しやすくできる。また、小さな構造が非整然配置されていると、回折光の射出角が大きくなるので、複数の光による表示色が広い範囲で観察できるという利点がある。 On the other hand, when arranging non-orderly, a convex part or a recessed part can be made into a slightly smaller structure of about 0.3-5 micrometers. When a small structure is formed with a small arrangement interval, the emission angle of the diffracted light becomes large as apparent from Equation 1. For this reason, in the structure arranged in an orderly manner, it is easy to change the color to iridescent, but by arranging it in an unordered manner, light of a plurality of wavelengths can easily reach a fixed point where the observer is present. In addition, when the small structures are arranged in an unordered manner, the emission angle of the diffracted light becomes large, so that there is an advantage that display colors by a plurality of lights can be observed in a wide range.
ここで、式2で示すとおり、回折構造から射出される回折光は波長に応じて光量、すなわち回折効率が変化する。特に、回折格子の格子線幅L及び、格子線のピッチdを一定と仮定すると、回折効率ηは回折格子の高さr(凸部の高さもしくは凹部の深さに相当する)と照明光の波長λによって一意に決定される。
そのため、表示体(第1の領域)を定点から観察した場合において、可視光の波長成分が均等には目に届かず、第1の領域に設けられた凸部の高さ(または凹部の深さ)に応じて特定の波長の光の回折効率が低くなり、結果として観察者に届く光は、入射した白色照明光のうちの、特定の波長成分が弱くなった光となる。よって、観察者は第1の領域を観察した際に、光量に差がある複数の波長の光を知覚することになる。表示体上に設けられた複数の第1の領域ごとに、それぞれ凸部(または凹部)を異なる高さ(または深さ)で形成することでそれぞれの領域を観察した際に異なる色を表示することが可能になる。
Here, as shown in Expression 2, the amount of light of the diffracted light emitted from the diffractive structure, that is, the diffraction efficiency changes according to the wavelength. In particular, assuming that the grating line width L of the diffraction grating and the pitch d of the grating line are constant, the diffraction efficiency η corresponds to the height r of the diffraction grating (corresponding to the height of the convex part or the depth of the concave part) and the illumination light. Is uniquely determined by the wavelength λ.
For this reason, when the display body (first region) is observed from a fixed point, the wavelength component of visible light does not reach the eyes evenly, and the height of the convex portion provided in the first region (or the depth of the concave portion). The diffraction efficiency of light having a specific wavelength is reduced according to the above, and as a result, the light reaching the observer becomes light in which the specific wavelength component of the incident white illumination light is weakened. Therefore, when the observer observes the first region, he / she perceives light having a plurality of wavelengths having different light amounts. For each of the plurality of first regions provided on the display body, a different color is displayed when the respective regions are observed by forming convex portions (or concave portions) at different heights (or depths). It becomes possible.
例えば、ある高さの凸部が設けられた第1の領域を観察した際に、青(波長460nm)の光の回折効率が弱くなり、観察者の目に到達する回折光の波長成分が赤(波長630nm)及び緑(波長540nm)であったとすると、観察される色は黄色であり、別の高さの凸部が設けられた別の第1の領域を観察した際に、赤の波長成分の光の回折効率が弱くなり、観察者の目に到達する回折光の波長成分が緑及び青であったとすると、観察される色はシアン(うすい水色)となる。 For example, when observing a first region provided with a convex portion of a certain height, the diffraction efficiency of blue (wavelength 460 nm) light becomes weak, and the wavelength component of diffracted light reaching the eyes of the observer is red. (Wavelength 630 nm) and green (wavelength 540 nm), the observed color is yellow, and the red wavelength when observing another first region provided with a convex portion of another height If the diffraction efficiency of the component light is weakened and the wavelength components of the diffracted light reaching the eyes of the observer are green and blue, the observed color is cyan (light blue).
これらの色は回折光が到達しないような位置に観察者がいる場合は観察することができない。それにより通常の印刷物とは異なり、照明光源や観察者の位置によって表示色が知覚できる状態とできない状態の2つの状態を実現することができる。これが、多くの範囲でほぼ同じ色が知覚できる通常の印刷物とは異なる点である。 These colors cannot be observed when the observer is at a position where the diffracted light does not reach. Thereby, unlike a normal printed matter, two states can be realized: a state where the display color can be perceived and a state where the display color cannot be perceived depending on the position of the illumination light source or the observer. This is different from ordinary printed matter in which almost the same color can be perceived in many ranges.
従来の偽造防止を目的とした回折格子による表示体では、回折格子の加工精度が十分でなく、図5や図6、図10に示したような理想的な矩形の断面形状になっておらず、図12の断面図のように正弦波状の断面形状であったり、図13の断面図のように、凸部構造の頂部や平坦部がでこぼこになってしまっているのが一般的である。そのため、式2で示したような波長ごとに構造の高さ(深さ)に応じて回折効率が変化する作用がおきにくくなる。すなわち、各波長の回折効率の差が少なくなるため、観察者がいる定点に到達する光は白色照明光源から射出されるあらゆる波長の光が、強弱がつかずに到達してしまい、観察者が知覚できる色は白色に近い色となり彩度の高い色の表示が難しくなる。いわゆる磨りガラスのような高さや形状が揃っていない微小な凹凸構造に白色の照明光が入射すると、光が散乱し白色に知覚されるのがその一例である。 In the conventional display device using a diffraction grating for the purpose of preventing forgery, the processing accuracy of the diffraction grating is not sufficient, and it does not have an ideal rectangular cross-sectional shape as shown in FIGS. In general, the cross-sectional shape is sinusoidal as shown in the cross-sectional view of FIG. 12, or the top portion or the flat portion of the convex structure is bumpy as shown in the cross-sectional view of FIG. Therefore, it becomes difficult for the diffraction efficiency to change according to the height (depth) of the structure for each wavelength as shown in Equation 2. In other words, since the difference in the diffraction efficiency of each wavelength is reduced, the light reaching the fixed point where the observer is located reaches all the wavelengths of light emitted from the white illumination light source, and the observer reaches The perceivable color is close to white and it becomes difficult to display a highly saturated color. For example, when white illumination light is incident on a minute concavo-convex structure such as a so-called frosted glass, which is not uniform in height and shape, the light is scattered and perceived as white.
一方、本発明の第1の領域に採用される構造は、1つの第1の領域内において、凸部の高さ(または凹部の深さ)が略同一で、且つ、基材面と略平行であるので、特定の波長の光の回折効率の低下を防ぎ、別の特定の波長の光の回折効率を低下させる効果があるため、彩度の高い色を表示させることが可能になる。 On the other hand, in the structure adopted in the first region of the present invention, the height of the convex portion (or the depth of the concave portion) is substantially the same in one first region and is substantially parallel to the substrate surface. Therefore, since it has an effect of preventing the diffraction efficiency of light of a specific wavelength from being lowered and reducing the diffraction efficiency of light of another specific wavelength, it is possible to display a highly saturated color.
また、本発明の第1の領域に採用される構造は、図11で示したようにXY平面上の多くの方位角に対して回折光を射出するので、光源の位置や観察する向きが多少変化しても、複数の波長から構成される色を観察可能である。このため、従来の回折格子のように表示色が虹色に変化してしまう現象を回避または低減することができる。 Further, the structure employed in the first region of the present invention emits diffracted light with respect to many azimuth angles on the XY plane as shown in FIG. Even if it changes, a color composed of a plurality of wavelengths can be observed. For this reason, it is possible to avoid or reduce the phenomenon that the display color changes to iridescent as in the conventional diffraction grating.
なお、凸部又は凹部は、複数配列されているが、規則的に整然配列された構成でも良いし、不規則に非整然配列されていても良い。 In addition, although the convex part or the recessed part is arranged in multiple numbers, the structure arranged regularly regularly may be sufficient, and may be arranged irregularly irregularly.
(第1の領域に採用可能な構造とその効果)
第1の領域は、表示体の凹凸構造形成層の少なくとも一部に設けられている。図14は表示体表面での第1の領域及び第2の領域の配置例を示す図である。図14は、整然配置された複数の凸部から成る第1の領域14(図14の左上に図示した領域)と、非整然配置された複数の凸部から成る第1の領域14(右下に図示した領域)と、回折格子18が形成された第2の領域15(左下に図示した領域)と、反射防止構造体19が形成された第2の領域15(右上に図示した領域)によって表示体の凹凸構造形成層が構成されている例である。
(Structures and effects that can be used in the first area)
The first region is provided in at least a part of the uneven structure forming layer of the display body. FIG. 14 is a diagram illustrating an arrangement example of the first area and the second area on the surface of the display body. 14 shows a first region 14 (a region shown in the upper left of FIG. 14) composed of a plurality of convex portions arranged in an orderly manner and a first region 14 (a lower right portion composed of a plurality of convex portions arranged in an orderly manner). ), The second region 15 (region shown in the lower left) where the diffraction grating 18 is formed, and the second region 15 (region shown in the upper right) where the antireflection structure 19 is formed. It is an example in which the uneven structure forming layer of the display body is configured.
図14のように、表示体には複数の第1の領域がありそれぞれ別々の構造体が形成されていてもよいし、同一の凸部(または凹部)が高さ(深さ)のみ変化した状態で設けられていてもよい。第2の領域についても、複数設けられ別々の構造体が形成されていてもよいし、同一の構造体が設けられていてもよい。1つの第1の領域の内部で凸部の高さ(凹部の深さ)を一定とすることで、その領域が所定の色で知覚されるような複数の波長の回折光を観察者のいる定点に射出することができる。別の第1の領域でそれとは異なる高さ(深さ)の構造を形成することでその領域は別の色相の色を表示することが可能となる。なお、表示体表面に配置される第1の領域及び第2の領域は概念上のものであり、実際の表示体には図14のような目視可能な境界線による区切りは存在しない。 As shown in FIG. 14, the display body may have a plurality of first regions, and separate structures may be formed, or the same convex portion (or concave portion) is changed only in height (depth). It may be provided in a state. Also in the second region, a plurality of separate structures may be formed, or the same structure may be provided. By making the height of the convex part (the depth of the concave part) constant within one first region, the observer has diffracted light with a plurality of wavelengths such that the region is perceived with a predetermined color. Can be injected to a fixed point. By forming a structure having a height (depth) different from that in another first region, the region can display a color of a different hue. Note that the first area and the second area arranged on the surface of the display body are conceptual, and the actual display body does not have a boundary by a visible boundary line as shown in FIG.
表示体表面を、複数の第1の領域に分割し、各々異なる色相の色を表示することで、文字や絵柄などの画像を表現することができる。第1の領域の形状及び配置方法としては、正方形や長方形等の矩形や平行四辺形などの四角形を行列(マトリクス)状に配置する方法や、六角形や三角形等を表示体表面に敷き詰めるように最密に配置する方法を採用することができる。図15は長方形から成る複数の第1の領域を行列状に配置した例である。また、図16は六角形の第1の領域を最密充填配置した例である。このような形状の第1の領域を規則的に配置することで、画素構造から成る画像を表現することができる。なお、1つの表示体内部で異なる配置規則による第1の領域が複数設けられていてもよい。また、第1の領域は図17のように不定な外形による領域であってもよい。 By dividing the surface of the display body into a plurality of first regions and displaying colors of different hues, images such as characters and designs can be expressed. As the shape and arrangement method of the first area, a method of arranging rectangles such as squares and rectangles and parallelograms such as parallelograms in a matrix form, or hexagons and triangles are spread over the display body surface. It is possible to adopt a method of arranging them closely. FIG. 15 shows an example in which a plurality of first regions each having a rectangular shape are arranged in a matrix. FIG. 16 is an example in which hexagonal first regions are arranged in a close-packed manner. By regularly arranging the first regions having such a shape, an image having a pixel structure can be expressed. A plurality of first regions may be provided with different arrangement rules inside one display body. Further, the first area may be an area having an indefinite shape as shown in FIG.
第1の領域の一辺の長さは300μm以下とすると良い。一辺の長さが300μm以下の第1の領域を整然配置することで、表示体を肉眼で観察した際に、各々の第1の領域の形状が認識されるのを防ぐことができ、解像度が高く高精細な画像を表現することが可能になる。ここで、第1の領域の一辺とは、第1の領域の最大の長さの辺を示すものとする。 The length of one side of the first region is preferably 300 μm or less. By arranging the first regions with a side length of 300 μm or less in order, the shape of each first region can be prevented from being recognized when the display body is observed with the naked eye, and the resolution can be reduced. A high-definition image can be expressed. Here, the one side of the first region indicates the side of the maximum length of the first region.
第1の領域に採用可能な凸部または凹部の長辺及び短辺の長さはそれぞれ0.3μm以上且つ10μm以下である。この範囲の大きさの構造であれば可視光を十分に回折することができる。0.3μmより小さい場合、加工が困難になるとともに可視光を射出しにくくなり反射防止構造体として機能しやすくなる。また、10μmより大きい場合、回折しにくくなるのと同時に、照明光の入射した方向の近くに回折光が射出されるため、複数の波長の光による色を観察しにくくなる。 The lengths of the long side and the short side of the convex portion or the concave portion that can be employed in the first region are 0.3 μm or more and 10 μm or less, respectively. Visible light can be sufficiently diffracted if the structure has a size in this range. When it is smaller than 0.3 μm, processing becomes difficult and it becomes difficult to emit visible light, so that it easily functions as an antireflection structure. On the other hand, if it is larger than 10 μm, it becomes difficult to diffract, and at the same time, diffracted light is emitted near the direction in which the illumination light is incident.
また、第1の領域内における凸部または凹部の占有面積は20%以上且つ80%以下であることが好ましい。式2から、凸部または凹部の幅(式2の格子線幅Lに相当)はピッチdの半分であるときに回折効率ηが最も高くなる。よって、凸部または凹部の占有面積は50%程度のときが最も明るい表示画像が得られもっとも望ましく、20%以上且つ80%以下程度であれば、50%から離れるにしたがって回折効率が低下し表示画像が暗くなっていくものの、十分に複数の波長の光から成る表示画像を視認することができる。なお、占有面積が20%及び80%のときの回折効率は、式2より、50%のものの約3割程度の明るさとなる。 Moreover, it is preferable that the occupied area of the convex part or the concave part in the first region is 20% or more and 80% or less. From Equation 2, the diffraction efficiency η is highest when the width of the convex or concave portion (corresponding to the lattice line width L of Equation 2) is half of the pitch d. Therefore, the brightest display image can be obtained when the area occupied by the convex portion or the concave portion is about 50%, and it is most desirable. If it is about 20% or more and 80% or less, the diffraction efficiency decreases as the distance from 50% increases. Although the image becomes dark, it is possible to visually recognize a display image composed of light of a plurality of wavelengths. Note that the diffraction efficiency when the occupied area is 20% and 80% is about 30% of the brightness of 50% from Equation 2.
凸部または凹部の占有面積が20%より小さい、もしくは80%より大きい場合には、十分な明るさが得られず、十分なアイキャッチ効果を得ることが難しくなる。 If the area occupied by the protrusions or recesses is less than 20% or greater than 80%, sufficient brightness cannot be obtained, and it becomes difficult to obtain a sufficient eye-catching effect.
また、凸部の高さ、または凹部の深さは0.1μm以上且つ0.5μm以下の範囲であることが好ましい。式2において、ピッチd、格子線幅Lを一定と仮定した場合、可視光の範囲の波長の光が入射角θ(0°より大きく90°未満の範囲)で入射すると、回折効率が最も高くなる凸部の高さ、または凹部の深さの値は前記0.1μm以上且つ0.5μm以下の範囲内にある。なお、式2から、回折効率が最も高くなる条件は、それよりも大きい値であっても繰り返し訪れるが、製造上、凸部の高さまたは凹部の深さは極力浅い方が作製が容易であるのでより浅い値で高い回折効率が得られる0.1μm以上且つ0.5μm以下の条件が望ましい。 Moreover, it is preferable that the height of a convex part or the depth of a recessed part is the range of 0.1 micrometer or more and 0.5 micrometer or less. In Formula 2, assuming that the pitch d and the grating line width L are constant, when the light having a wavelength in the visible light range is incident at an incident angle θ (a range greater than 0 ° and less than 90 °), the diffraction efficiency is highest. The height of the convex portion or the depth value of the concave portion is in the range of 0.1 μm to 0.5 μm. Note that, from Equation 2, the conditions for the highest diffraction efficiency are repeated even when the diffraction efficiency is larger than that, but for manufacturing, it is easier to manufacture when the height of the convex portion or the depth of the concave portion is as shallow as possible. Therefore, the conditions of 0.1 μm or more and 0.5 μm or less that can obtain high diffraction efficiency at a shallower value are desirable.
なお、凸部の高さ、または凹部の深さが0.1μmより浅い場合は製造時の外的要因(機械や環境のコンディションの変動や材料組成のわずかな変化等)により安定して同じ品質のものを作製するのが難しくなり、0.5μmより深い場合は、細かく深い構造を精密に転写成形するのが難しくなる。 In addition, when the height of the convex part or the depth of the concave part is less than 0.1 μm, the same quality is stable due to external factors during manufacturing (variation in machine and environmental conditions, slight changes in material composition, etc.) It is difficult to fabricate the product, and when it is deeper than 0.5 μm, it becomes difficult to precisely transfer and mold a fine and deep structure.
(第1の領域と印刷領域による視覚効果)
表示体は、印刷層を有している。印刷層はインキやトナーにより形成されており、インキやトナーに固有の色相、明度、彩度の発色を成し、照明光の入射角度や観察者の観察角度によってその色合いが大きく変化することはない。一方で、第1の領域は、通常の照明条件下において固有の色を表示でき、条件が変化した際には色変化を呈することができる。機能が異なるこれら2つの層が表示体内に形成されていることで通常の印刷層だけでは実現不可能な特有の視覚効果を付与することができる。したがって、この表示体とこれを支持した物品は高い偽造防止効果を実現することができる。
(Visual effect by the first area and the print area)
The display body has a printing layer. The print layer is made of ink or toner, and develops the hue, lightness, and saturation that are unique to the ink and toner, and the hue changes greatly depending on the incident angle of the illumination light and the observation angle of the observer. Absent. On the other hand, the first region can display a unique color under normal illumination conditions, and can exhibit a color change when the conditions change. Since these two layers having different functions are formed in the display body, it is possible to provide a specific visual effect that cannot be realized only by a normal printing layer. Therefore, the display body and the article supporting the display body can realize a high anti-counterfeit effect.
印刷層を形成するインキまたはトナーは適宜材料や濃度、印刷方式等を選択して、通常の照明条件下で第1の領域を観察した際に知覚される色と略同一の色相、明度、彩度を有する色にすることが好ましい。それにより、通常の照明条件下において双方は略同一の色として知覚され構成の違いを見分けることが難しくなる。また、表示体を傾けるなどして回折光が観察されない、通常の照明条件からはずれる条件下において表示体を観察することで、色相、明度、彩度があまり変化しない印刷領域による色表示と、色相、明度、彩度が変化する第1の領域による色表示が切り分けられ、双方の構成の違いが判別できるようになる。 The ink or toner forming the printing layer is appropriately selected in material, density, printing method, etc., and has substantially the same hue, brightness, and color as those perceived when the first region is observed under normal illumination conditions. It is preferable that the color has a degree. As a result, both are perceived as substantially the same color under normal lighting conditions, making it difficult to distinguish between the differences in configuration. In addition, by observing the display body under conditions that do not allow diffracted light to be observed by tilting the display body or deviating from normal lighting conditions, color display by the print area where hue, brightness, and saturation do not change much, and hue The color display by the first region where the brightness and the saturation change is separated, so that the difference between the two configurations can be discriminated.
例えば、図18に示す例では、表示体1は通常の照明条件下において全面が同色の矩形として知覚されるのに対し、表示体1を傾けるなどして観察した場合は、図19に示すように第1の領域14による文字部分と、印刷領域13による背景部分とに分かれた表示ができ、通常の照明条件下では認識できない情報が得られるといった効果を付与することが可能となる。 For example, in the example shown in FIG. 18, the entire surface of the display body 1 is perceived as a rectangle of the same color under normal illumination conditions, but when the display body 1 is observed by tilting the display body 1 as shown in FIG. In addition, the display can be divided into a character portion formed by the first region 14 and a background portion formed by the print region 13, and an effect that information that cannot be recognized under normal lighting conditions can be obtained.
印刷用インキとして、使用する光源の波長や、観察する角度に応じて色が変化する機能性インキを用いることができる。使用する光源の波長によって表示される色が変化するインキとしては蛍光インキや蓄光インキ等がある。また、観察する角度に応じて色が変化する機能性インキとしては、光学的変化インキ(Optical Variable Ink)やカラーシフトインキ、パールインキ、再帰反射性インキなどと呼ばれるものがある。 As the printing ink, a functional ink whose color changes according to the wavelength of the light source to be used or the angle to be observed can be used. Examples of the ink whose color changes depending on the wavelength of the light source used include fluorescent ink and phosphorescent ink. In addition, examples of the functional ink whose color changes according to the observation angle include optical change ink (Optical Variable Ink), color shift ink, pearl ink, and retroreflective ink.
蛍光インキは蛍光顔料を含んだインキであり、紫外線を照射した際に固有の色を表示する機能をもっており、蓄光インキは照明が暗くなった際に光を発する機能を有している。また、光学的変化インキやカラーシフトインキは、見る角度に応じて、例えば、赤から緑へ、または、青から紫へと色変化を生じさせる機能を有し、パールインキは、特定の角度に対して淡いパール調の発色をもたらす機能を有している。再帰反射性インキは照明光源からの光を照明光の入射角に近い角度に強く反射させる機能を有している。このような機能性インキを用いることで、第1の領域及び印刷領域の双方で、それぞれ観察条件の変化に応じた色変化を実現することができる。色変化をもたらす構造を表示体に複数設けることで、表示体を傾けて真偽判定を行う行為に不慣れな者であっても、容易に色変化を認識することができ、より確実に真偽判定を行うことができる。特に、機能性インキにより色変化が生じる角度と、第1の領域による表示色が変化する角度とを略一致させることで、双方の色変化を同時に観察することができ、より一層真偽判定を確実に行うことができるようになる。 The fluorescent ink is an ink containing a fluorescent pigment, has a function of displaying a unique color when irradiated with ultraviolet rays, and the phosphorescent ink has a function of emitting light when the illumination becomes dark. Optical change ink and color shift ink have a function of causing a color change from red to green or from blue to purple, for example, depending on the viewing angle, and pearl ink has a specific angle. On the other hand, it has the function of producing a pale pearl tone color. The retroreflective ink has a function of strongly reflecting light from the illumination light source at an angle close to the incident angle of the illumination light. By using such a functional ink, it is possible to realize a color change corresponding to a change in observation conditions in both the first region and the print region. By providing multiple structures that cause color changes in the display body, even those who are not familiar with the act of making an authenticity judgment by tilting the display body can easily recognize the color change, and more reliably authenticate Judgment can be made. In particular, it is possible to observe both color changes at the same time by making the angle at which the color change occurs due to the functional ink substantially coincide with the angle at which the display color changes by the first region. It can be done reliably.
表示体が機能性インキによる印刷領域を有する場合、色変化を呈さない一般的なインキやトナーによる印刷領域と比較して一層偽造防止効果が高く、真偽判定をより確実に行うことができる。この場合、図20に示すように、通常の照明条件下では第1の領域14による文字部分と、印刷領域13による文字部分の双方が各々別々の色で知覚され、また、通常の照明条件下以外の環境下では、図21に示すように、第1の領域14による文字部分と、印刷領域13による文字部分の双方が各々異なる色に変化する。 When the display body has a printing area with functional ink, the counterfeit prevention effect is higher than that of a printing area with general ink or toner that does not exhibit a color change, and authenticity determination can be performed more reliably. In this case, as shown in FIG. 20, under normal lighting conditions, both the character portion by the first region 14 and the character portion by the printing region 13 are perceived in different colors, and under normal lighting conditions. In an environment other than the above, as shown in FIG. 21, both the character portion formed by the first region 14 and the character portion formed by the print region 13 change to different colors.
また、偽造防止効果を発揮する画像表示技術として、潜像パターンが知られている。この潜像パターンは通常の照明条件下では表示画像が認識されず、表示体を所定の角度に傾けるなどした場合には、隠蔽された表示画像が認識できるようになるものである。 Further, a latent image pattern is known as an image display technique that exhibits an anti-counterfeit effect. The latent image pattern is such that the display image is not recognized under normal illumination conditions, and the hidden display image can be recognized when the display body is tilted at a predetermined angle.
潜像パターンの構成としては、図22に示すように、隠蔽画像21と、隠蔽画像の周辺部22を互いに直交する細線で構成するものが一般的である。細線の間隔は1mm当たり3〜10本程度であり、このような構成の画像は通常の照明条件下では直交する縦線と横線の区別がつきにくく画像を認識することは困難である(図22では細線の間隔を実際のものより広く図示しているため画像の認識は可能である)。 As a configuration of the latent image pattern, as shown in FIG. 22, the concealed image 21 and the peripheral portion 22 of the concealed image are generally configured by thin lines orthogonal to each other. The distance between the thin lines is about 3 to 10 per 1 mm, and an image having such a configuration is difficult to distinguish between vertical and horizontal lines that are orthogonal under normal illumination conditions, and it is difficult to recognize the image (FIG. 22). (The image can be recognized because the interval between the thin lines is wider than the actual one).
このような潜像パターンを図23のように所定の角度に傾けた状態で観察すると、隠蔽画像の縦線と隠蔽画像の周辺部の横線の間隔が変わって見えるため、その差によって観察者は隠蔽画像を観察できるようになる。 When such a latent image pattern is observed at a predetermined angle as shown in FIG. 23, the interval between the vertical line of the concealed image and the horizontal line of the peripheral part of the concealed image appears to change. The hidden image can be observed.
第1の領域は、通常の照明条件下において固有の色を表示でき、条件が変化した際には色変化を呈することができることから、印刷領域に潜像パターンを設けることで、第1の領域による色変化と、印刷領域による表示画像の変化を両立することができ、より高い偽造防止効果を得ることができる。 The first area can display a unique color under normal illumination conditions, and can exhibit a color change when the conditions change, so by providing a latent image pattern in the print area, the first area Therefore, it is possible to achieve both the color change due to the color change and the display image change due to the print area, and a higher forgery prevention effect can be obtained.
また、例えば隠蔽画像を印刷領域として印刷によって形成し、隠蔽画像の周辺部を第1の領域として凹凸構造で形成することで潜像パターンを実現することもできる。その場合、通常の照明条件下では隠蔽画像が認識されにくく、条件が変化した際には、第1の領域の色変化と、縦線と横線の間隔の変化の双方の効果によってより明確に隠蔽画像が認識しやすくなる。 Further, for example, a latent image pattern can be realized by forming a concealed image as a print region by printing and forming a peripheral portion of the concealed image as a first region with a concavo-convex structure. In that case, the concealed image is difficult to be recognized under normal lighting conditions, and when the conditions change, the concealment is more clearly concealed by the effects of both the color change in the first region and the change in the distance between the vertical and horizontal lines. The image becomes easy to recognize.
(第2の領域の説明)
次に、第2の領域について説明する。
第2の領域15は第1の領域14とはその構造や光学的な性質が異なる領域である。第2の領域15は第1の領域14とは異なる凹凸構造が形成されていてもよいし、構造が形成されていない平坦面であってもよい。また、第2の領域15は表示体1に複数存在していてもよい。
(Explanation of the second area)
Next, the second area will be described.
The second region 15 is a region that differs in structure and optical properties from the first region 14. The second region 15 may have a concavo-convex structure different from that of the first region 14, or may be a flat surface on which no structure is formed. A plurality of second regions 15 may exist in the display body 1.
第2の領域15に採用可能な構造としては、回折格子が挙げられる。回折格子は、典型的には図10の斜視図に示したような線状の凹凸構造(格子線)が繰り返し形成されたものであり、ピッチ0.5〜1μm程度、構造の高さ0.1〜0.5μm程度が典型的な仕様である。回折格子は回折によって虹色に輝く分光色を射出し、光源の位置や観察者の観察角度など観察条件に応じて、色や絵柄が変化する像を表示させることや、立体像を表示させることができる。 An example of a structure that can be used for the second region 15 is a diffraction grating. The diffraction grating is typically formed by repeatedly forming a linear concavo-convex structure (grating line) as shown in the perspective view of FIG. 10, with a pitch of about 0.5 to 1 μm and a structure height of 0. A typical specification is about 1 to 0.5 μm. The diffraction grating emits a rainbow-colored spectral color due to diffraction, and displays an image that changes in color and pattern according to the observation conditions such as the position of the light source and the observation angle of the observer, or displays a three-dimensional image Can do.
また、第2の領域15に採用可能な別の構造として、微細な凹凸構造から成る反射防止構造体が挙げられる。反射防止構造体は、図24の斜視図に示したような円錐状の構造19や、角錐状の構造が整然配置されたものが典型的であり、前記構造は、可視光の波長以下(例えば400nm以下)のピッチで配置され、構造の高さは300μm以上で高いほうがより反射防止機能が高い。前記のような仕様で形成されている反射防止構造体は入射する可視光の反射を防止もしくは低減する機能を有し、観察した際に黒色もしくは暗灰色等の無彩色に見える。 Another structure that can be adopted for the second region 15 is an antireflection structure having a fine concavo-convex structure. The antireflection structure is typically a conical structure 19 as shown in the perspective view of FIG. 24 or a structure in which pyramidal structures are regularly arranged, and the structure has a wavelength less than the wavelength of visible light (for example, It is arranged with a pitch of 400 nm or less, and the higher the structure height is 300 μm or more, the higher the antireflection function is. The antireflection structure formed according to the specifications as described above has a function of preventing or reducing reflection of incident visible light, and looks black or dark gray when observed.
また、第2の領域15に採用可能な構造として、光散乱構造体が挙げられる。光散乱構造体は、図25の斜視図に示したように大きさや形、構造の高さが異なる凹凸形状20が不規則に複数配置されたものが典型的である。光散乱構造体に入射した光は、四方八方に乱反射し、観察した際には白色または白濁色に見える。光散乱構造体は典型的には、幅3μm以上、高さが1μm以上のものが多く、回折格子や反射防止構造体と比較して大きい構造である。また、その大きさや配置間隔、形状は不揃いである。そのため、光の回折や吸収が起きにくく、光を散乱する効果が得られる。 Further, as a structure that can be employed in the second region 15, a light scattering structure can be cited. As shown in the perspective view of FIG. 25, the light scattering structure is typically one in which a plurality of irregular shapes 20 having different sizes, shapes, and structure heights are irregularly arranged. The light incident on the light scattering structure is irregularly reflected in all directions and appears white or cloudy when observed. Typically, many light scattering structures have a width of 3 μm or more and a height of 1 μm or more, and have a larger structure than a diffraction grating or an antireflection structure. Moreover, the size, arrangement interval, and shape are not uniform. Therefore, it is difficult for light to be diffracted or absorbed, and an effect of scattering light can be obtained.
また、第2の領域15は凹凸構造が形成されていない平坦面であってもよい。第2の領域15を平坦面とすると、第2の領域15は光反射層13によって鏡面のように見える。 Further, the second region 15 may be a flat surface on which no concavo-convex structure is formed. When the second region 15 is a flat surface, the second region 15 looks like a mirror surface by the light reflecting layer 13.
第2の領域15と第1の領域14を組み合わせることによって表示体の意匠性を向上させることができ、また偽造防止効果のさらなる向上を図ることができる。第2の領域には、第1の領域とは異なる光学特性を発揮する前述の構造以外の構造を形成してもよい。 By combining the second region 15 and the first region 14, the design of the display body can be improved, and the effect of preventing forgery can be further improved. In the second region, a structure other than the above-described structure that exhibits optical characteristics different from those of the first region may be formed.
(表示体の使用方法)
上述した表示体1は、例えば、偽造防止用ラベルとして粘着材等を介して印刷物やその外の物品に貼り付けて使用することができる。表示体1は微細な凹凸構造により複数の波長による色を表示することができ、構造の高さを変えることでその色が変化することから偽造は困難である。このラベルを物品に支持させた場合、真正品であるこのラベル付き物品の偽造又は模造も困難である。
(How to use the display)
The display body 1 described above can be used, for example, by sticking it to a printed matter or an article outside it through an adhesive or the like as an anti-counterfeit label. The display body 1 can display colors of a plurality of wavelengths by a fine uneven structure, and forgery is difficult because the color changes by changing the height of the structure. When this label is supported on an article, it is also difficult to forge or imitate the genuine article with label.
図26は、偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。図27は、図26に示すラベル付き物品のIV−IV線に沿った断面図である。 FIG. 26 is a plan view schematically showing an example of a labeled article in which an anti-counterfeit label is supported on the article. 27 is a cross-sectional view of the labeled article shown in FIG. 26 taken along line IV-IV.
図26及び図27には、ラベル付き物品の一例として、印刷物100を描いている。この印刷物100は、IC(integrated circuit)カードであって、基材50を含んでいる。基材50は、例えば、プラスチックからなる。基材50の一方の主面には凹部が設けられており、この凹部にICチップ30が嵌め込まれている。ICチップ30の表面には電極が設けられており、これら電極を介してICへの情報の書き込みやICに記録された情報の読出しが可能である。基材50上には、印刷層40が形成されている。基材20の印刷層40が形成された面には、上述した表示体10が例えば粘着層を介して固定されている。表示体10は、例えば、粘着ステッカとして又は転写箔として準備しておき、これを印刷層40に貼りつけることにより、基材20に固定する。 26 and 27, a printed matter 100 is illustrated as an example of a labeled article. This printed material 100 is an IC (integrated circuit) card and includes a base material 50. The base material 50 is made of plastic, for example. A concave portion is provided on one main surface of the substrate 50, and the IC chip 30 is fitted in the concave portion. Electrodes are provided on the surface of the IC chip 30, and information can be written to the IC and information recorded on the IC can be read through these electrodes. A printed layer 40 is formed on the substrate 50. The display body 10 mentioned above is being fixed to the surface in which the printing layer 40 of the base material 20 was formed through the adhesion layer, for example. For example, the display body 10 is prepared as an adhesive sticker or a transfer foil, and is fixed to the base material 20 by being attached to the printing layer 40.
この印刷物100は、表示体1を含んでいる。それゆえ、この印刷物100の同一品を偽造又は模造することは困難である。しかも、この印刷物100は、表示体1に加えて、ICチップ30及び印刷層40を更に含んでいるため、それらを利用した偽造防止対策を採用することができる。 The printed material 100 includes the display body 1. Therefore, it is difficult to counterfeit or imitate the same printed product 100. In addition, since the printed material 100 further includes the IC chip 30 and the printed layer 40 in addition to the display body 1, it is possible to adopt measures for preventing forgery using them.
なお、図26及び図27には、表示体1を含んだ印刷物としてICカードを例示しているが、表示体1を含んだ印刷物は、これに限られない。例えば、表示体1を含んだ印刷物は、磁気カード、無線カード及びID(identification)カードなどの他のカードであってもよい。或いは、表示体1を含んだ印刷物は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、表示体1を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグであってもよい。或いは、表示体1を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部であってもよい。 26 and 27 illustrate an IC card as a printed material including the display body 1, the printed material including the display body 1 is not limited to this. For example, the printed matter including the display body 1 may be another card such as a magnetic card, a wireless card, and an ID (identification) card. Alternatively, the printed matter including the display body 1 may be securities such as gift certificates and stock certificates. Alternatively, the printed matter including the display body 1 may be a tag to be attached to an article to be confirmed as a genuine product. Alternatively, the printed matter including the display body 1 may be a package body that contains an article to be confirmed to be genuine or a part thereof.
また、図26及び図27に示す印刷物100では、表示体1を基材50に貼り付けているが、表示体1は、他の方法で基材に支持させることができる。例えば、基材として紙を使用した場合、表示体1を紙に漉き込み、表示体1に対応した位置で紙を開口させてもよい。或いは、基材として光透過性の材料を使用する場合、その内部に表示体1を埋め込んでもよく、基材の裏面、即ち表示面とは反対側の面に表示体1を固定してもよい。 Moreover, in the printed material 100 shown in FIG.26 and FIG.27, although the display body 1 is affixed on the base material 50, the display body 1 can be supported on a base material by another method. For example, when paper is used as the base material, the display body 1 may be rolled into the paper and the paper may be opened at a position corresponding to the display body 1. Alternatively, when a light-transmitting material is used as the base material, the display body 1 may be embedded therein, or the display body 1 may be fixed to the back surface of the base material, that is, the surface opposite to the display surface. .
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。すなわち、印刷層を含んでいない物品に表示体1を支持させてもよい。例えば、表示体1は、美術品などの高級品に支持させてもよい。 Moreover, the labeled article may not be a printed material. That is, the display body 1 may be supported on an article that does not include a printed layer. For example, the display body 1 may be supported by a luxury product such as a work of art.
表示体1は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、表示体1は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。 The display body 1 may be used for purposes other than forgery prevention. For example, the display body 1 can be used as a toy, a learning material, or a decoration.
(表示体の原版の作製方法)
次に、本発明の表示体の原版の作製方法を説明する。
(Preparation method of display plate)
Next, a method for producing the original plate of the display body of the present invention will be described.
本発明の表示体の原版は、従来のレリーフ型回折格子の作製プロセスと同様に、フォトリソグラフィの工程を利用して作製することができる。電子線やレーザー等の荷電粒子ビームによって平面状の基板(ガラス基板が一般的に用いられる)に略均一に塗布された感光性レジストを露光し、現像することで所望の凹凸形状を得る。感光性レジストがポジ型レジストと呼ばれるものであれば、荷電粒子ビームが照射された部分が現像後溶解し、ネガ型レジストと呼ばれるもので有れば、荷電粒子ビームが照射された部分が現像後に残り、照射されていない部分が溶解する。基板は、高精度に位置調整が可能なXYステージ上に載置され、コンピュータ制御のもとでステージを移動させながら荷電粒子ビームが照射される位置が決定される。 The original plate of the display body of the present invention can be produced by using a photolithography process in the same manner as a conventional relief diffraction grating production process. By exposing and developing a photosensitive resist applied substantially uniformly on a planar substrate (a glass substrate is generally used) by a charged particle beam such as an electron beam or a laser, a desired uneven shape is obtained. If the photosensitive resist is a positive resist, the portion irradiated with the charged particle beam dissolves after development, and if the photosensitive resist is a negative resist, the portion irradiated with the charged particle beam is developed after development. The remaining unirradiated part dissolves. The substrate is placed on an XY stage whose position can be adjusted with high accuracy, and the position where the charged particle beam is irradiated is determined while moving the stage under computer control.
このようにして得られた基板は、感光性レジストによる凹凸構造は脆く、量産用のスタンパとしては適さないので、この基板を原版として、そこから電鋳等の方法により金属製のスタンパを作製する。電鋳とは、電鋳の対象物を所定の水溶液中に浸し、通電することで電子の還元力により、金属皮膜を形成する表面処理技術の一種であり、このような方法を用いることで、原版の表面に設けられた微細な凹凸構造を精度良く金属版として転写成形することができる。電鋳の対象物の表面は通電可能である必要があり、一般に感光性レジストは電気を通さないので、電鋳を行う前にスパッタリングや真空蒸着等の気相堆積法により、構造の表面に金属薄膜があらかじめ設けられる。 The substrate thus obtained has a concavo-convex structure made of a photosensitive resist and is not suitable as a stamper for mass production. Therefore, a metal stamper is produced from the substrate by using a method such as electroforming. . Electroforming is a type of surface treatment technology that forms a metal film by reducing the power of electrons by immersing an electroformed object in a predetermined aqueous solution and energizing it. By using such a method, The fine concavo-convex structure provided on the surface of the original plate can be transferred and molded as a metal plate with high accuracy. The surface of the object of electroforming needs to be able to be energized. Generally, the photosensitive resist does not conduct electricity. Therefore, before electroforming, metal is deposited on the surface of the structure by vapor deposition such as sputtering or vacuum evaporation. A thin film is provided in advance.
次いで、この金属製スタンパを母型として用いて、凹凸構造を複製する。即ち、まず、例えば、ポリカーボネート又はポリエステルからなる透明基材上に、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布する。次に、塗膜に金属製スタンパを密着させ、この状態で樹脂層に熱又は光を与える。樹脂が硬化した後、硬化した樹脂から金属製スタンパを剥離することにより、凹凸構造を複製することができる。 Next, the concavo-convex structure is duplicated using this metal stamper as a matrix. That is, first, a thermoplastic resin or a photocurable resin is applied on a transparent substrate made of, for example, polycarbonate or polyester. Next, a metal stamper is brought into close contact with the coating film, and heat or light is applied to the resin layer in this state. After the resin is cured, the concavo-convex structure can be replicated by peeling the metal stamper from the cured resin.
一般に、基材や形成用の樹脂材料は透明である。従って、通常、凹凸構造を設けた樹脂層(凹凸構造形成層)上には、蒸着等によりアルミニウム等の金属又は誘電体を単層又は多層に堆積させることにより反射層を形成する。
その後、このようにして得られた表示体を、例えば紙又はプラスチックフィルムからなる基材上に接着層又は粘着層を介して貼り付ける。以上のようにして、偽造防止対策を施した表示体を得る。
Generally, the base material and the resin material for formation are transparent. Therefore, normally, a reflective layer is formed on a resin layer (uneven structure forming layer) provided with an uneven structure by depositing a metal such as aluminum or a dielectric in a single layer or multiple layers by vapor deposition or the like.
Then, the display body obtained in this way is affixed on the base material which consists of paper or a plastic film through an adhesive layer or an adhesion layer, for example. As described above, a display body with anti-counterfeit measures is obtained.
また、原版の作製方法としては、フォトリソグラフィの工程だけでなく、先端が微細なダイヤモンドバイト等の切削機器による加工や、エッチングによって金属等の表面を腐食させる工程等も採用することができる。このような方法を用いると、直接金属板の表面を加工することも可能であり、その場合、電鋳等の方法による金属製スタンパの作成を行うことなく、直接金属スタンパを得ることができる。 As a method for producing the original plate, not only a photolithography process but also a process using a cutting tool such as a diamond tool having a fine tip, a process of corroding the surface of a metal or the like by etching, or the like can be employed. When such a method is used, it is possible to directly process the surface of the metal plate. In this case, the metal stamper can be obtained directly without creating a metal stamper by a method such as electroforming.
荷電粒子ビームを基板上に塗布された感光性レジストに照射して凹凸形状を加工する方法では、近接効果と呼ばれる現象が発生する。近接効果とは、加工される凹凸形状の大きさや、単位面積当たりのビームが照射される面積の割合によって、形状の寸法や深さが狙いとする寸法や深さからわずかに変動してしまう現象のことである。例えば、あるエネルギー量で1mm角の面積で深さが0.1mmの凹構造が加工できる条件で、0.5mm角の面積を加工しても、0.1mmの深さは得られず、それよりやや浅い凹構造になってしまう。これは、荷電粒子ビームがレジスト内で散乱する現象が影響している。この現象には大きく分けて前方散乱と呼ばれる現象と、後方散乱と呼ばれる現象がある。前方散乱は、荷電粒子ビームがレジスト内に侵入する際に起こるもので、荷電粒子ビームが広がり、照射された面積より広い領域に荷電粒子ビームの影響を与えるものである。一方、後方散乱は、感光性レジストを通過し、感光性レジストの下面にある基板の表面もしくは裏面などで反射した荷電粒子ビームにより、感光性レジストに影響を与えるものである。これらの散乱したビームの影響はビームのエネルギー量や加工されるパターンの形状、深さによってその大小は様々である。また、この近接効果の影響は使用する感光性レジストの材料組成や塗工された膜厚によっても変化する。 In a method of processing a concavo-convex shape by irradiating a photosensitive resist coated on a substrate with a charged particle beam, a phenomenon called a proximity effect occurs. The proximity effect is a phenomenon in which the size and depth of the shape slightly change from the target size and depth depending on the size of the uneven shape to be processed and the ratio of the area irradiated with the beam per unit area. That is. For example, even if a 0.5 mm square area is processed under the condition that a concave structure having a 1 mm square area and a depth of 0.1 mm can be processed with a certain amount of energy, a depth of 0.1 mm cannot be obtained. It becomes a slightly shallower concave structure. This is due to the phenomenon that the charged particle beam is scattered in the resist. This phenomenon is roughly divided into a phenomenon called forward scattering and a phenomenon called back scattering. The forward scattering occurs when the charged particle beam enters the resist, and the charged particle beam spreads, and the charged particle beam affects the area larger than the irradiated area. On the other hand, backscattering affects the photosensitive resist by a charged particle beam that passes through the photosensitive resist and is reflected by the front surface or the back surface of the substrate on the lower surface of the photosensitive resist. The influence of these scattered beams varies depending on the energy amount of the beam, the shape and depth of the pattern to be processed. The influence of the proximity effect also varies depending on the material composition of the photosensitive resist used and the applied film thickness.
そのため、第1の領域に設けられる凸部または凹部を原版に形成する際には、領域の面積や凸部または凹部の大きさ、配置密度などによって近接効果の影響度が変化し、狙いとする高さ(深さ)の構造が得られないおそれがある。第1の領域は、その内部に設けられた凸部(または凹部)の高さ(または深さ)によって通常の照明条件下における表示色が決定されるので近接効果が与える影響を考慮した上で精度よく構造を加工する必要がある。 Therefore, when forming the convex portion or the concave portion provided in the first region on the original plate, the influence of the proximity effect changes depending on the area of the region, the size of the convex portion or the concave portion, the arrangement density, and the like. There is a possibility that a structure having a height (depth) may not be obtained. In the first area, the display color under normal illumination conditions is determined by the height (or depth) of the convex part (or concave part) provided in the first area, considering the influence of the proximity effect. It is necessary to process the structure with high accuracy.
逆に、第三者が高精度な荷電粒子ビームを用いた加工機を用いたとしても、完全に同一な形状が形成された原版を偽造することは極めて難しく、同一の表示色を得るのは困難であり、偽造防止効果は非常に高い。 On the other hand, even if a third party uses a processing machine that uses a highly accurate charged particle beam, it is extremely difficult to forge an original plate having the same shape, and the same display color is obtained. It is difficult and the anti-counterfeiting effect is very high.
荷電粒子ビームを用いた加工機としては、電子線描画装置、またはレーザー直接描画装置が望ましい。これらの装置は、加工速度が速く、XYステージの位置精度等も高いため、高精度に所望の凹凸パターンを作成することが可能である。また、近接効果の影響を軽減するよう、実験結果をもとに補正をかける機能が備わっているものもある。第1の領域に採用される構造は所望の表示色を得るためには高さ(深さ)の制御を厳密に行うことが必要であり、これらの装置はその要求を満たすことができる。近年の電子線描画装置やレーザー直接描画装置は装置の高性能化が進み、照射される荷電粒子ビームの安定性も高くエネルギー照射量やエネルギー密度は同一設定で略同一の値となるが、装置の使用環境(温度や湿度など)のわずかな変化や装置コンディション(長時間動作時など)の影響により変動する可能性はある。しかし、その変動量はわずかであり、同一のパターンを加工する場合、加工されるパターンの形状や深さにはほとんど変化を与えない。 As a processing machine using a charged particle beam, an electron beam drawing apparatus or a laser direct drawing apparatus is desirable. Since these apparatuses have a high processing speed and high position accuracy of the XY stage, it is possible to create a desired uneven pattern with high accuracy. Some have a function to make corrections based on experimental results so as to reduce the influence of the proximity effect. In order to obtain a desired display color, the structure employed in the first region needs to strictly control the height (depth), and these apparatuses can satisfy the requirement. Recent electron beam lithography equipment and laser direct lithography equipment have been improved in performance, and the stability of the charged particle beam to be radiated is high and the energy irradiation amount and energy density are almost the same with the same settings. There may be fluctuations due to slight changes in the usage environment (temperature, humidity, etc.) and the influence of device conditions (such as long-time operation). However, the amount of change is small, and when the same pattern is processed, the shape and depth of the processed pattern hardly change.
一方、切削機器による加工やエッチングを用いる方法でも本特許の表示体の原版を作製することは可能であるが、その場合、高い加工精度が要求され、且つ、適切な材料の選定が重要となる。また、切削機器による加工やエッチングは、第1の領域の構造の作製に加え、第2の領域に形成可能な回折格子、微細凹凸構造による反射防止構造体、光散乱構造体などの作製も困難である。 On the other hand, it is possible to produce the original plate of the display body of this patent even by a method using processing or etching with a cutting device, but in that case, high processing accuracy is required, and selection of an appropriate material is important. . In addition to the fabrication of the structure of the first region, it is difficult to fabricate a diffraction grating that can be formed in the second region, an antireflection structure with a fine concavo-convex structure, a light scattering structure, etc. It is.
1…表示体、10…印刷層、11…光透過層、12…光反射層、13…印刷領域、14…第1の領域、15…第2の領域、16…凸部、17…平坦部、18…回折格子、19…反射防止構造体、20…光散乱構造体、21…隠蔽画像、22…隠蔽画像の周辺部、30…ICチップ、40…印刷層、50…基材、100…印刷物、111…光透過性の基材、112…光透過性樹脂層、d…回折格子のピッチ、DL…+1次回折光、DL_r…+1次回折光(赤)、DL_g…+1次回折光(緑)、DL_b…+1次回折光(青)、GR…回折格子、IL…照明光、LS…光源、NL…法線、RL…0次回折光(正反射光)、α…入射角、β…射出角、β_r…波長成分Rの回折光の射出角、β_g…波長成分Gの回折光の射出角、β_b…波長成分Bの回折光の射出角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display body, 10 ... Print layer, 11 ... Light transmission layer, 12 ... Light reflection layer, 13 ... Print area | region, 14 ... 1st area | region, 15 ... 2nd area | region, 16 ... Convex part, 17 ... Flat part , 18 ... diffraction grating, 19 ... antireflection structure, 20 ... light scattering structure, 21 ... concealed image, 22 ... peripheral part of concealed image, 30 ... IC chip, 40 ... printed layer, 50 ... substrate, 100 ... Printed material, 111 ... light-transmitting substrate, 112 ... light-transmitting resin layer, d ... diffraction grating pitch, DL ... + 1st order diffracted light, DL_r ... + 1st order diffracted light (red), DL_g ... + 1st order diffracted light (green), DL_b ... + 1st order diffracted light (blue), GR ... diffraction grating, IL ... illumination light, LS ... light source, NL ... normal, RL ... 0th order diffracted light (regularly reflected light), α ... incident angle, β ... exit angle, β_r ... Emission angle of diffracted light of wavelength component R, β_g ... Ejection angle of diffracted light of wavelength component G, β_b ... Wavelength component Emission angle of B diffracted light
Claims (7)
前記基材の一方の面側に設けられた凹凸構造形成層と、
前記凹凸構造形成層の少なくとも一部を被覆する光反射層と
前記凹凸構造形成層が設けられた面と反対側の基材面上、及び、前記凹凸構造形成層と光反射層との間、及び、光反射層の凹凸構造形成層と接する面とは反対側の面上、のいずれかに形成される印刷層と、
を備えた表示体であって、
前記凹凸構造形成層は、上面が前記基材面と略平行である複数の凸部、または底面が前記基材面と略平行である複数の凹部と、前記基材面と略平行な平坦部が配置されて構成された第1の領域を少なくとも一つ備えており、
前記複数の凸部または凹部は、長辺及び短辺の長さがそれぞれ0.3μm以上且つ10μm以下であり、
前記凸部または凹部の高さは、0.1μm以上且つ0.5μm以下であり、
前記凸部または凹部は、前記第1の領域内に整然配置または非整然配置され、
前記第1の領域内における凸部または凹部の占有面積が20%以上且つ80%以下、
であることを特徴とする表示体。 A light transmissive substrate;
A concavo-convex structure forming layer provided on one surface side of the substrate;
A light reflecting layer covering at least a part of the concavo-convex structure forming layer and a substrate surface opposite to a surface provided with the concavo-convex structure forming layer; and between the concavo-convex structure forming layer and the light reflecting layer, And a printed layer formed on one of the surfaces of the light reflecting layer opposite to the surface in contact with the concavo-convex structure forming layer,
A display body comprising
The concavo-convex structure forming layer includes a plurality of convex portions whose upper surface is substantially parallel to the base material surface, or a plurality of concave portions whose bottom surface is substantially parallel to the base material surface, and a flat portion substantially parallel to the base material surface. Comprising at least one first region configured by being arranged,
The plurality of convex portions or concave portions have a long side and a short side length of 0.3 μm or more and 10 μm or less,
The height of the convex part or the concave part is 0.1 μm or more and 0.5 μm or less,
The convex portion or the concave portion is arranged in an orderly or non-ordered manner in the first region,
The occupation area of the convex part or the concave part in the first region is 20% or more and 80% or less,
A display body characterized by being.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示体。 In addition to displaying a display color having a predetermined hue by light composed of a combination of a plurality of visible light wavelengths under normal illumination conditions, the display color is not displayed under conditions other than normal illumination conditions.
The display body according to claim 1.
Priority Applications (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010089381A JP5143855B2 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Display and labeled goods |
CN201510504796.9A CN105068168A (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display body and labeled article |
RU2012122534/28A RU2535655C2 (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Indicator and marked article |
EP10834455.7A EP2508922B2 (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display body and labeled article |
PCT/JP2010/069313 WO2011068002A1 (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display body and labeled article |
CN201080054547.XA CN102770787B (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display body and labeled article |
EP20179611.7A EP3730978A1 (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display and labeled article |
AU2010327762A AU2010327762B2 (en) | 2009-12-01 | 2010-10-29 | Display body and labeled article |
US13/485,284 US9855786B2 (en) | 2009-12-01 | 2012-05-31 | Display and labeled article |
US15/833,700 US10322602B2 (en) | 2009-12-01 | 2017-12-06 | Display and labeled article |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010089381A JP5143855B2 (en) | 2010-04-08 | 2010-04-08 | Display and labeled goods |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011218648A true JP2011218648A (en) | 2011-11-04 |
JP5143855B2 JP5143855B2 (en) | 2013-02-13 |
Family
ID=45036239
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010089381A Active JP5143855B2 (en) | 2009-12-01 | 2010-04-08 | Display and labeled goods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5143855B2 (en) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011118035A (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
JP2011164180A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Toppan Printing Co Ltd | Display body, article with the same, method of manufacturing original plate, method of manufacturing stamper and method of manufacturing display body |
JP2011209376A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and article with display body |
WO2013084960A1 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 凸版印刷株式会社 | Display body, transfer foil, and article with display body |
JP2013193268A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
JP2013222060A (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-28 | Toppan Printing Co Ltd | Image display body and article |
JP2014052527A (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | Display body, article with display body, and method for determining authenticity of the same |
JP2014062983A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
WO2017068769A1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 凸版印刷株式会社 | Display body, display body-equipped article, and display body observation method |
WO2017119492A1 (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 凸版印刷株式会社 | Optical element and article equipped with optical element |
US20210294096A1 (en) * | 2018-12-06 | 2021-09-23 | Toppan Printing Co.,Ltd. | Display and method of producing display |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008107472A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and printed matter |
JP2010052437A (en) * | 2007-05-25 | 2010-03-11 | Toppan Printing Co Ltd | Indicator and information printed matter |
-
2010
- 2010-04-08 JP JP2010089381A patent/JP5143855B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008107472A (en) * | 2006-10-24 | 2008-05-08 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and printed matter |
JP2010052437A (en) * | 2007-05-25 | 2010-03-11 | Toppan Printing Co Ltd | Indicator and information printed matter |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011118035A (en) * | 2009-12-01 | 2011-06-16 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
JP2011164180A (en) * | 2010-02-05 | 2011-08-25 | Toppan Printing Co Ltd | Display body, article with the same, method of manufacturing original plate, method of manufacturing stamper and method of manufacturing display body |
JP2011209376A (en) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and article with display body |
US9720146B2 (en) | 2011-12-07 | 2017-08-01 | Toppan Printing Co., Ltd. | Display member, transfer foil, and article with display member |
WO2013084960A1 (en) | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 凸版印刷株式会社 | Display body, transfer foil, and article with display body |
JP2013193268A (en) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
JP2013222060A (en) * | 2012-04-16 | 2013-10-28 | Toppan Printing Co Ltd | Image display body and article |
JP2014052527A (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-20 | Toppan Printing Co Ltd | Display body, article with display body, and method for determining authenticity of the same |
JP2014062983A (en) * | 2012-09-20 | 2014-04-10 | Toppan Printing Co Ltd | Display body and labeled article |
WO2017068769A1 (en) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | 凸版印刷株式会社 | Display body, display body-equipped article, and display body observation method |
JPWO2017068769A1 (en) * | 2015-10-19 | 2018-08-09 | 凸版印刷株式会社 | Display body, article with display body, and method for observing display body |
US11427025B2 (en) | 2015-10-19 | 2022-08-30 | Toppan Printing Co., Ltd. | Display, article with display, and method of observing display |
WO2017119492A1 (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 凸版印刷株式会社 | Optical element and article equipped with optical element |
JPWO2017119492A1 (en) * | 2016-01-07 | 2018-11-01 | 凸版印刷株式会社 | Optical element and article with optical element |
US10921500B2 (en) | 2016-01-07 | 2021-02-16 | Toppan Printing Co., Ltd. | Optical element, and optical element-equipped article |
US20210294096A1 (en) * | 2018-12-06 | 2021-09-23 | Toppan Printing Co.,Ltd. | Display and method of producing display |
EP3892458A4 (en) * | 2018-12-06 | 2022-01-26 | Toppan Printing Co., Ltd. | Display body and method for producing display body |
US12085712B2 (en) * | 2018-12-06 | 2024-09-10 | Toppan Printing Co., Ltd. | Display and method of producing display |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5143855B2 (en) | 2013-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5143855B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP4983899B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP6237759B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP5720099B2 (en) | Display body, article with display body, method for manufacturing original plate, method for manufacturing stamper, and method for manufacturing display body | |
JP5938963B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP6089387B2 (en) | Display and labeled goods | |
WO2011068002A1 (en) | Display body and labeled article | |
JP4983948B2 (en) | Display body and article with display body | |
JP6520360B2 (en) | Display body, article, original plate, and method of producing original plate | |
CN107835949B (en) | Display body, article, original plate, and method for manufacturing original plate | |
JP5741125B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP6969381B2 (en) | Display body, article with display body, and observation method of display body | |
JP2012123102A (en) | Display body and labeled article | |
JP5163137B2 (en) | Display body and article with display body | |
JP5504732B2 (en) | Display and labeled goods | |
JP2012078447A (en) | Display body and article with label | |
JP2015068849A (en) | Display medium and articles with labels | |
JP2013020084A (en) | Display body with computer-generated hologram, and labeled article | |
JP6907943B2 (en) | Optical elements and articles with optical elements | |
WO2018003989A1 (en) | Display body, and article provided with display body | |
JP2010078821A (en) | Display body, adhesive label, and labeled article | |
JP2014134739A (en) | Image display body and information medium | |
JP5776247B2 (en) | Indicator | |
JP2016173596A (en) | Display body and labeled article | |
JP2016212439A (en) | Display body and article with label |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20110803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110816 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120302 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120327 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121102 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121121 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5143855 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |