JP2018028598A

JP2018028598A - セキュリティデバイスおよび認証装置

Info

Publication number: JP2018028598A
Application number: JP2016160089A
Authority: JP
Inventors: 渡邉　智; Satoshi Watanabe; 智渡邉; 海輝徳丸; Kaiki TOKUMARU; 雅司國武; Masashi Kunitake
Original assignee: Kumamoto University NUC; Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp; Kumamoto University NUC
Priority date: 2016-08-17
Filing date: 2016-08-17
Publication date: 2018-02-22
Also published as: US20180056702A1

Abstract

【課題】透明デバイスに適用可能なセキュリティデバイスの提供を目的とする。【解決手段】導波路１１、２１を有する一対の透明な基板１０、２０を備え、一対の基板のうち少なくとも一方の基板の導波路には、互いに波長の異なる第１種の光および第２種の光が同時に照射されることで発光する発光物質３０が配置され、一対の基板を重ね合わせて互いの導波路同士を接触させた状態でそれぞれの導波路に第１種の光および第２種の光を入射させることで導波路同士の接触部が発光する、セキュリティデバイス１。【選択図】図１

Description

本発明は、セキュリティデバイスおよび認証装置に関する。

近年の有機電界発光デバイスをフレキシブルプラスチック基板上へ集積する技術の著しい進歩は、メカニカルフレキシビリティーや透明度の高いフレキシブルディスプレイの作製を可能とし電子ペーパや透明ディスプレイへの応用が目前である。また、例えば特許文献１には、導波路を有する光デバイスの一部にアップコンバージョン物質を配合させ、励起光により発光を生じさせる構造が記載されている。

特開平８−３２０４２２号公報

このような技術革新の中でプラスチック紙幣や透明モバイル携帯など透明デバイスに関するセキュリティデバイスの需要が年々高まっている。しかし、従来の磁気やＩＣチップなどに組み込む従来のセキュリティは透明デバイスの透明度を著しく低減させることが問題視されていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、透明デバイスに適用可能なセキュリティデバイスの提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のセキュリティデバイスは、導波路を有する一対の透明な基板を備え、一対の前記基板のうち少なくとも一方の前記基板の導波路には、互いに波長の異なる第１種の光および第２種の光が同時に照射されることで発光する発光物質が配置され、一対の前記基板を重ね合わせて互いの導波路同士を接触させた状態でそれぞれの前記導波路に前記第１種の光および前記第２種の光を入射させることで前記導波路同士の接触部が発光する。

上記セキュリティデバイスにおいて、前記基板は、凹溝が設けられた透明な板状の基材部と、前記凹溝に充填され前記導波路を構成する充填部と、を有し、前記充填部は、前記基材部より屈折率が高い透明材料からなる構成としてもよい。

上記セキュリティデバイスにおいて、前記発光物質が微細粒子状に形成され、前記充填部に配合され前記凹溝の開口側に分布している構成としてもよい。

上記セキュリティデバイスにおいて、前記導波路が、分岐部を有する構成としてもよい。

また、上記のセキュリティデバイスを認証する認証装置は、一対の前記基板を互いに位置合わせして重ね合わせた状態で支持する支持部と、一対の前記基板の導波路にそれぞれ第１種および第２種の光を入射させる光源部と、前記発光物質の発光パターンを検出する検出部と、前記発光パターンを基にセキュリティ認証を行う認証部と、を備える。

本発明によれば、透明デバイスに適用可能なセキュリティデバイスを提供できる。

第１実施形態のセキュリティデバイスを示す斜視図。第１実施形態の認証装置を示す斜視図。アップコンバージョン発光を示すＥｒ^３＋イオンのエネルギー準位図。第１実施形態のセキュリティデバイスの平面図。第１実施形態の基板の製造方法を示す図であり、（ａ）〜（ｄ）は各工程を示す。第２実施形態のセキュリティデバイスの平面図。第３実施形態のセキュリティデバイスの一対の基板の平面図。第３実施形態のセキュリティデバイスの平面図。

以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴部分を強調する目的で、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、同様の目的で、特徴とならない部分を省略して図示している場合がある。
なお、各図にはＸＹＺ座標系を示した。以下の説明において、必要に応じて各座標系に基づいて各方向の説明を行う。

［第１実施形態］
＜セキュリティデバイス＞
第１実施形態のセキュリティデバイス１について説明する。図１は、セキュリティデバイス１を示す斜視図であり、図２は、セキュリティデバイス１を認証する認証装置５０を示す斜視図である。

セキュリティデバイス１は、図１に示すように、導波路１１、２１を有する一対の透明な基板（第１の基板１０および第２の基板２０）を備える。第１の基板１０および第２の基板２０は、割符のように別々に保管され、互いに重ねあった状態で光を入射させてセキュリティ認証を行う。
以下、各部について具体的に説明する。

（基板）
第１の基板１０は、凹溝１５が設けられた透明な板状の基材部１７と、凹溝１５に充填された充填部１６と、を有する。同様に、第２の基板２０は、凹溝２５が設けられた透明な板状の基材部２７と、凹溝２５に充填された充填部２６と、を有する。また、第１の基板１０の充填部１６には、発光物質３０が配置されている。

（基材部）
基材部１７、２７は、透明材料からなる。基材部１７、２７としては、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）などの可撓性の樹脂材料から構成されていてもよく、また無機材料から構成されていてもよい。なお、第１および第２の基板１０、２０の基材部１７、２７は、異なる材料から構成されていてもよい。

第１および第２の基板１０、２０の基材部１７、２７は、平面視で同形状の長方形形状を有する。
基材部１７、２７は、それぞれ凹溝１５、１６が設けられた第１の面１７ａ、２７ａと、その反対側に位置する第２の面１７ｂ、２７ｂと、を有する。なお、各図において、第１および第２の基板１０、２０は、第１の面１７ａ、２７ａ同士を対向した状態として図示されている。

また、基材部１７、２７は、４つの側端面を有する。４つの側端面は、長方形の短辺側に位置する短辺端面１７ｃ、２７ｃと長辺側に位置する長辺端面１７ｄ、２７ｄとに分類される。後段で図２を基に説明するように、第１および第２の基板１０、２０は、短辺端面１７ｃ、２７ｃ同士および長辺端面１７ｄ、２７ｄ同士を段差なく面合わせすることで、位置合わせすることができる。

凹溝１５、２５は、基材部１７、２７の第１の面１７ａ、２７ａにそれぞれ形成されている。本実施形態では、第１の基板１０の基材部１７には３つの凹溝１５が形成され、第２の基板２０の基材部２７には２つの凹溝２５が形成されている。凹溝１５、２５の数および各凹溝１５の位置は、セキュリティデバイス１の個体ごとに様々に設定することが好ましい。

凹溝１５、２５は、直線的に延びる。また、凹溝１５、２５は、横断面矩形状を有する。なお、凹溝１５、２５の横断面形状は、矩形状に限定されることはない。
第１の基板１０の凹溝１５は、基材部１７の長辺端面１７ｄ同士を繋ぐように延びる。凹溝１５は、基材部１７の長辺端面１７ｄにおいて側方に開口する。一方で、第２の基板２０の凹溝２５は、基材部２７の短辺端面２７ｃ同士を繋ぐように延びる。凹溝２５は、基材部２７の短辺端面２７ｃにおいて側方に開口する。凹溝１５と凹溝２５とは互いに直交する。また、図２に示すように、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせると、凹溝１５、２５は、互いに交差する。

（充填部、導波路）
充填部１６、１７は、それぞれ凹溝１５、２５に充填されて導波路１１、２１を構成する。導波路１１、１２は、凹溝１５、２５の数と対応して、それぞれ第１の基板１０に３つ、第２の基板２０に２つ設けられている。導波路１１、２１の横断面形状は、凹溝１５、２５の横断面形状と同様に矩形状である。導波路１１、２１の幅方向寸法および深さ方向寸法は、それぞれ１μｍ以上１ｍｍ以下とすることが好ましい。導波路１１、２１の幅方向寸法および深さ方向寸法を１μｍ以上とすることで、本発明に適用可能な波長の光（第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２）を導波路１１、２１において十分に効率よく伝播させることができる。また、導波路１１、２１の幅方向寸法および深さ方向寸法を１ｍｍ以下とすることで、セキュリティデバイス１を小型化することができる。

第１の基板１０の導波路（第１の導波路）１１の長手方向端部は、基材部１７の一対の長辺端面１７ｄにおいてそれぞれ露出する。同様に、第２の基板２０の導波路（第２の導波路）２１の長手方向端部は、基材部２７の一対の短辺端面２７ｃにおいてそれぞれ露出する。基材部１７、２７の端面における導波路１１、２１の露出部は、光を入光させる入光部となる。なお、本実施形態の導波路１１、２１は、それぞれ基材部１７、２７の両側の端面でそれぞれ露出するが、少なくとも一方で露出すればよい。

第２の導波路２１には、凹溝２５の開口側において発光物質３０が層状に配置されている。すなわち、第２の基板２０の充填部２６には、層状の発光物質３０が配置されている。
なお、発光物質３０は、第１および第２の基板１０、２０のうち少なくとも一方の基板の導波路に配置されていればよく、両方の導波路１１、２１に配置されていてもよい。また、本実施形態の発光物質３０は、充填部２６において層状に配置されているが、充填部２６（又は充填部１６）の内部に分散していてもよい。なお、後段において説明する本実施形態の発光物質３０は、発光効率が低い。したがって、発光物質３０を層状に配置して密度を高めることでセキュリティデバイス１として十分な発光量を確保しやすい。

充填部１６、２６は、基材部１７、２７より屈折率が高い透明材料からなり、例えば高屈折ポリマー材料からなる。ここで、第１の基板１０の充填部１６は、第１の基板１０の基材部１７より屈折率が高いのみならず、第２の基板２０の基材部２７より屈折率が高い。同様に、第２の基板２０の充填部２６は、第２の基板２０の基材部２７より屈折率が高いのみならず、第１の基板１０の基材部１７より屈折率が高い。導波路１１、２１において、充填部１６、２７は光が伝搬するコアとして機能し、基材部１７、２７はクラッドとして機能する。したがって、導波路１１、２１に入射した光は、充填部１６、２６と基材部１７、２７との界面で全反射を繰り返して伝播する。充填部１６、２６に使用できる高屈折ポリマー材料としては、例えば架橋されたエトキシ化ビスフェノールＡジアクリレートなどのアクリル樹脂やシクロオレフィンポリマーを用いることができる。

図２に示すように、第１および第２の基板１０、２０を、第１の面１７ａ、２７ａ同士を対向させて重ね合わせることで、第１の基板１０の凹溝１５の開口は第２の基板２０により覆われ、第２の基板２０の凹溝２５の開口は第１の基板１０により覆われる。したがって、第１の基板１０において、充填部１６は、凹溝１５の内壁と第２の基板２０の基材部２７に囲まれる。同様に、第２の基板２０において、充填部２６は、凹溝２５の内壁と第２の基板２０の基材部２７に囲まれる。すなわち、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせることで、四方がクラッドに囲まれたコアを導波路１１、２１として構成することができ、光の伝播効率を高めることができる。

第１および第２の基板１０、２０を、第１の面１７ａ、２７ａ同士を対向させて重ね合わせると、平面視で導波路１１、２１が重なり合った部分で導波路１１、２１同士が接触する。導波路１１、２１が接触する部分では、一方の導波路を伝播する光が他方の導波路に入射する。

第１の基板１０の充填部１６の屈折率は、発光材料３０が配置された層状領域の厚さ方向の寸法が励起光（すなわち、第１種の光又は第２種の光）波長以下のとき第２の基板２０の充填部２６の屈折率より低いもしくは同じであることが好ましい。第１の基板１０の充填部１６の屈折率は、発光材料３０の膜厚が励起光波長以上のとき第２の基板２０の充填部２６の屈折率と同じであることが好ましい。これにより、第１の導波路１１を伝播した光が第２の導波路２１との接触部２の界面で全反射することを抑制できる。すなわち、第１の導波路１１から第２の導波路２１に効率的に光を入射させることが可能となり、第２の導波路２１内の発光物質３０に光を効率的に入射させることができる。
なお、第１および第２の導波路１１、２１の両方に発光物質３０が配置されている場合には、第１および第２の基板１０、２０の充填部１６、２６を同材料から構成して導波路１１、２１同士の屈折率を同じとすることが好ましい。これにより、第１および第２の導波路１１、２１内のそれぞれの発光物質３０に光を効率的に入射させることができる。

（発光物質）
発光物質３０は、互いに波長の異なる第１種の光Ｌ１および第２種の光Ｌ２が同時に照射されることで発光する。発光物質３０としては、例えば近赤外光を可視光に変換できる２周波数アップコンバージョン発光材料を含む。ここでアップコンバージョン発光とは、希土類元素を低フォノン振動材料へ少量ドープしたＰｒ^３＋、Ｅｒ^３＋、Ｔｍ^３＋などの希土類元素に近赤外光を照射すると起こる光励起発光の１つである。
図３は、アップコンバージョン発光を示すＥｒ^３＋イオンのエネルギー準位図である。Ｅｒ^３＋イオンは、近赤外の波長８５０ｎｍの第１種の光Ｌ１と同じく近赤外の波長１５００ｎｍの第２種の光Ｌ２とが同時に照射されると波長５４５ｎｍの緑色の可視光を発現する。

本実施形態の発光物質３０としてのアップコンバージョン発光材料は、希土類元素含有セラミックスナノ粒子で形成されている。希土類元素含有セラミックスナノ粒子は、寿命が非常に長く外部環境に影響されない発光特性を持つために暗号情報の破損も少ない。また、希土類元素含有セラミックスの屈折率は、充填部１６、２６の屈折率を同程度に調節することが好ましい。これにより、希土類元素含有セラミックスナノ粒子による光散乱を抑制して透明とすることができる。
なお、発光物質３０は、不可視光の照射により可視光を発現するものである必要はなく、例えば２周波数の可視光の照射により不可視光を発現する構成であってもよい。

発光物質３０は、微細粒子状に形成されている。発光物質３０は、第１の基板１０の充填部１６に配合されて凹溝１５の開口側に分布している。これにより、第１および第２の基板１０、２０を、第１の面１７ａ、２７ａ同士を対向させて重ね合わせた際に、第１の導波路１１において第２の導波路２１との界面側に発光物質３０を配置できる。したがって、第１および第２の導波路１１、２１から伝播した光が発光物質３０に効率的に照射される。

なお、本実施形態において発光物質３０は、第１種の光Ｌ１および第２種の光Ｌ２が同時に照射されることで発光する。しかしながら、発光物質３０として同波長の２つの光により励起させて発光するものを採用してもよい。この場合、第１種の光Ｌ１および第２種の光Ｌ２は、同波長の光を用いることができる。

＜認証装置＞
認証装置５０は、第１および第２の基板１０、２０を取り付けることでセキュリティ認証を行う装置である。
図２に示すように、認証装置５０は、第１および第２の基板１０、２０を支持する支持部６０と、第１および第２の導波路１１、２１に光を入射させる複数の第１および第２の光源部７１、７２と、検出部５１と、認証部５２と、を備える。

（支持部）
支持部６０は、第１および第２の基板１０、２０を互いに位置合わせして重ね合わせた状態で支持する。支持部６０は、重ね合わされた第１および第２の基板１０、２０の隣り合う一対の端面を覆う。

図２に示すように支持部６０は、平面視で互いに直交して配置された第１の位置決め部６１と第２の位置決め部６２とを有する。第１の位置決め部６１は、第１および第２の基板１０、２０の短辺端面１７ｃ、２７ｃと接触する縦板部６１ａと、第１および第２の基板１０、２０を板厚方向から挟む一対の横板部６１ｂと、を有する。同様に、第２の位置決め部６２は、第１および第２の基板１０、２０の長辺端面１７ｄ、２７ｄと接触する縦板部６２ａと、第１および第２の基板１０、２０を板厚方向から挟む一対の横板部６２ｂと、を有する。

第１および第２の位置決め部６１、６２の縦板部６１ａ、６２ａは、互いに直交して延びる板材である。重ね合わせされた第１および第２の基板１０、２０は、これら一対の縦板部６１ａ、６２ｂのなす内側の角部につき当てられることで、面方向（すなわち、ＸＹ平面方向）に位置決めされる。

第１および第２の位置決め部６１、６２の横板部６１ｂ、６２ｂは、直交する縦板部６１ａ、６２ａの上下方向（Ｚ軸方向であり第１および第２の基板１０、２０の板厚方向）の端部から縦板部６１ａ、６１ｂに直交する方向に突出する。一対の横板部６１ｂ同士の距離および一対の横板部６２ｂ同士の距離は、第１および第２の基板１０、２０の合計板厚と略等しい。したがって一対の横板部６１ｂおよび一対の横板部６２ｂは、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせて挟み込むことで、第１および第２の基板１０、２０を板厚方向（Ｚ軸方向）から保持し位置ずれを抑制できる。なお、一対の横板部６１ｂ同士の距離および一対の横板部６２ｂ同士の距離を可変としてもよい。この場合は、一対の横板部６１ｂ同士および一対の横板部６２ｂ同士を近づけて第１および第２の基板１０、２０をクランプする構成とすることができる。

（光源部）
第１の光源部７１は、第１種の光Ｌ１を出射する光源である。第１の光源部７１は、第１の導波路１１と同数（本実施形態では３つ）だけ設けられている。第１の光源部７１は、第１の基板１０の一方の長辺端面１７ｄに露出する第１の導波路１１の端部に向けて第１種の光を照射して、第１の導波路１１に第１種の光Ｌ１を入射させる。

第２の光源部７２は、第２種の光Ｌ２を出射する光源である。第２の光源部７２は、第２の導波路２１と同数（本実施形態では２つ）だけ設けられている。第２の光源部７２は、第２の基板２０の一方の短辺端面２７ｃに露出する第２の導波路２１の端部に向けて第２種の光Ｌ２を照射して、第２の導波路２１に第２種の光Ｌ２を入射させる。

本実施形態では、第１の導波路１１と同数の第１の光源部７１を設け、第２の導波路２１と同数の第２の光源部７２を設ける場合を例示した。しかしながら、複数の第１の導波路１１、および複数の第２の導波路２１にそれぞれ単一の第１の光源部７１および第２の光源部７２から照射した光を入射させる構成としてもよい。

本実施形態では、第１の光源部７１は、第１の基板１０の一対の長辺端面１７ｄのうち、支持部６０に覆われていない一方の長辺端面１７ｄに対向して配置されている。また、第２の光源部７２は、第２の基板２０の一対の短辺端面２７ｃのうち、支持部６０に覆われていない一方の短辺端面２７ｃに対向して配置されている。このように、第１および第２の光源部７１、７２は、第１および第２の基板１０、２０の互いに異なる端面に配置されていることが好ましい。これにより、第１の光源部７１から照射された第１種の光Ｌ１が、第１の導波路１１のみに入光して、第２の導波路２１に入光しない構成とすることができる。同様に、第２の光源部７２から照射された第２種の光Ｌ２が、第２の導波路２１のみに入光して、第１の導波路１１に入光しない構成とすることができる。

（検出部）
検出部５１は、セキュリティデバイス１内で発光する発光物質３０の発光パターンを検出する。検出部５１としては、ＣＣＤイメージセンサを内蔵するカメラを用いることができる。検出部５１は、第１および第２の基板１０、２０の互いに接触する面（すなわち第１の面１７ａ、２７ａ）の法線方向からセキュリティデバイス１を撮像する。

検出部５１は、発光物質３０が発現する光の波長領域の光を検出できる構成とする一方で、第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２の波長領域の光を検出しない構成としてもよい。セキュリティデバイス１は、各部の精度や表面性状によって、第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２の漏れ光が生じる場合がある。検出部５１が、第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２の波長領域の光を検出しないことで、漏れ光が検出結果に影響を及ぼすことを抑制できる。第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２が非可視光である場合には、検出部５１として可視光のみを検出するカメラを用いることができる。

（認証部）
認証部５２は、検出部５１で検出した発光パターンを基にセキュリティ認証を行う。認証部５２は、内部に予め保存された発光パターンのデータベースを有する。認証部５２は、検出部５１における検出結果としての発光パターンとデータベース中の発光パターンとを比較して、認証を行う。また、認証部５２は、内部に画像処理部を有していていてもよい。この場合は、検出部５１におけるノイズを除去するノイズ除去処理を行うことができる。

＜作用効果＞
図２に示すように、認証装置５０は、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせて互いの導波路１１、２１同士を接触させた状態で支持する。また、認証装置５０は、それぞれの導波路１１、２１に第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２を入射させる。第１種の光Ｌ１は第１の導波路１１内で、第２種の光Ｌ２は第２の導波路２１内で全反射を繰り返して伝播する。第１の導波路１１を伝播する第１種の光Ｌ１は、第１および第２の導波路１１、２１が接触する接触部２で第２の導波路２１内に侵入し発光物質３０を照射する。また、第２の導波路２１を伝播する第２種の光Ｌ２は、常に第２種の光Ｌ２を照射されている。したがって、導波路１１、２１同士が接触する接触部２の近傍において、発光物質３０に同時に第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２が照射され発光物質３０が発光する。

図４は、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせた状態のセキュリティデバイス１の平面図である。図４に示すように、本実施形態のセキュリティデバイス１には、平面視で第１および第２の導波路１１、２１同士が重なり合って接触する矩形状の接触部２が６つ形成される。これらの接触部２は、第１および第２の導波路１１、２１に第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２を入射させることで発光し平面に発光パターンを形成する。接触部２の数、形状および配置により決まる発光パターンは、導波路１１、２１の形状および配置によって無限の組み合わせで形成できる。また、発光パターンは、第１および第２の基板１０、２０の導波路１１、２１の構成によって一意的に決まる。

本実施形態のセキュリティデバイス１は、第１および第２の基板１０、２０を重ね合わせて光を照射することで発現する発光パターンによりセキュリティ認証を行うことができる。したがって本実施形態によれば、第１および第２の基板１０、２０を別々に保管して組み合わせることで認証を可能とする割符型のセキュリティデバイス１を提供できる。
また、第１および第２の基板１０、２０は、それぞれ透明である。したがって、近年開発が進む透明な通信デバイス（例えば携帯電話）など様々な透明デバイスに採用することができる。
また、本実施形態の基材部１７、２７および充填部１６、２６は、可撓性の樹脂材料から構成することができる。この場合には、セキュリティデバイス１は、フレキシブルデバイスへの搭載が可能である。

本実施形態のセキュリティデバイス１は、第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２を同時に照射した際に発光する発光物質３０を有する。このため、第１種の光および第２種の光Ｌ１、Ｌ２が同時に入射する部分のみが発光する。したがって、セキュリティデバイス１において、漏れ光などにより反応した発光が生じにくく、解像度の高い発光パターンの実現することができる。特に、第１種および第２種の光Ｌ１、Ｌ２が互いに波長が異なる場合には、漏れ光による発光をより効果的に抑制できる。

また、本実施形態のセキュリティデバイス１によれば、第１および第２の基板１０、２０は、ともに透明な基材部１７、２７および充填部１６、２６からなり、両面が平坦な板形状を有する。したがって、形状や視覚的な情報から第１および第２の基板１０、２０を複製するための情報を得ることができない。すなわち、本実施形態によれば、複製が困難なセキュリティデバイス１を提供できる。

また、本実施形態の変形例として、３枚以上の基板を用いてセキュリティデバイスを構成してもよい。この場合、重ねあわされる際に中段に配置される基板は、上下面にそれぞれ導波路が形成される。これにより、より複雑な発光パターンを実現することができるとともに、割符数を増加させて安全性を高めたセキュリティデバイスを提供できる。
さらに、本実施形態の他の変形例として、第１および第２の基板１０、２０の何れか一方又は両方を分断した構造としてもよい。このような構成によっても、割符数を増加させたセキュリティデバイスを提供することもできる。

＜製造方法＞
次に本実施形態のセキュリティデバイス１の製造方法について説明する。
セキュリティデバイス１を構成する第１および第２の基板１０、２０は、略同様の工程で製造することができる。以下、第２の基板２０で代表して製造方法を説明する。なお、第１の基板１０については、第２の基板２０の製造方法において発光物質３０を配置する工程を除くことで製造できる。

図５は、第２の基板２０の製造方法の各工程を示す模式図であり、（ａ）は、凹溝２５が設けられた基材部２７を用意する工程を示し、（ｂ）は凹溝２５の開口側に発光物質３０を配する工程を示し、（ｃ）は凹溝２５内に未硬化の樹脂材料を凹溝２５内に注入し硬化させて充填部２６を形成する工程を示し、（ｄ）は完成した第２の基板２０を示す。

まず図５（ａ）に示すように、２つの凹溝２５を有する基材部２７を用意する。
基材部２７は、例えば以下の手順で形成することができる。まず、例えば凹溝２５に対応する突条部を有するモールド（型）を用意する。モールドとしてはシリコン又は樹脂材料からなるものを用いることができる。モールドは、例えば光リソグラフィにより突条部が形成されている。このようなモールドを用いて成型することで、凹溝２５を有する基材部２７を作製することができる。

次いで図５（ｂ）に示すように、凹溝２５が形成された第１の面２７ａ側を平坦なベース部材８０に押し当てた状態で、発光物質３０を凹溝２５の開口側に配置する。より具体的には、まず、微細粒子上に形成された発光物質３０を、揮発性の溶媒（例えばエタノール）中に配合して十分に分散させた後、毛細管現象を利用して凹溝２５内に注入する。さらに、溶媒を揮発させることで、凹溝２５の開口側に発光物質３０を配置することができる。

次いで図５（ｃ）に示すように、毛細管現象を利用して凹溝２５内に未硬化の樹脂材料を注入し硬化させることで充填部２６を構成する。

次いで図５（ｄ）に示すように、ベース部材８０を除去する。
以上の工程を経て、第２の導波路２１を有する第２の基板２０を作製することができる。

本実施形態のセキュリティデバイス１の製造方法によれば、毛細管現象を利用した毛細管マイクロモールド法を用いて充填部２６（すなわち、導波路２１）を形成する。したがって、従来の光リソグラフィ法などのように露光設備やエッチングプロセスなどを必要とせず、低環境負荷かつ低コスト、短時間でセキュリティデバイス１を作製できる。

［第２実施形態］
次に第２実施形態のセキュリティデバイス１０１について説明する。
図６は、一対の基板を重ね合わせた状態のセキュリティデバイス１０１の平面図である。セキュリティデバイス１０１は、第１実施形態と比較して導波路１１１、１２１の構成が主に異なる。

セキュリティデバイス１０１は、第１実施形態同様に、第１および第２の基板１１０、１２０を有する。また、第１の基板１１０は１つの第１の導波路１１１を有し、第２の基板１２０は２つの第２の導波路１２１を有する。

第１の導波路１１１は、延在方向に沿って湾曲する２つの湾曲部１１１ａを有する。第２の導波路１２１は、延在方向に沿って湾曲する２つの湾曲部１２１ａを有する。したがって、第１および第２の導波路１１１、１２１は、延在方向に沿ってＳ字状に形成されている。

第１および第２の導波路１１１、１２１が湾曲部１１１ａ、１２１ａを有することで、第１および第２の導波路１１１、１２１同士の接触部１０２が必ずしも直線的に並ばない。したがって、接触部１０２の配列により形成される発光パターンを少ない導波路１１１、１２１で複雑な形状とすることができる。これにより、より複製が難しく安全度の高いセキュリティデバイス１０１を提供することができる。

［第３実施形態］
次に第３実施形態のセキュリティデバイス２０１について説明する。
図７は、セキュリティデバイス２０１の一対の基板の平面図である。また、図８は、一対の基板を重ね合わせた状態のセキュリティデバイス２０１の平面図である。セキュリティデバイス２０１は、第１および第２実施形態と比較して導波路２１１、２２１の構成が主に異なる。

セキュリティデバイス２０１は、第１および第２実施形態同様に、第１および第２の基板２１０、２２０を有する。また、第１の基板２１０は第１の導波路２１１を有し、第２の基板２２０は第２の導波路２２１を有する。

第１の導波路２１１は、複数の分岐部２１１ｂと、Ｘ軸方向（第１の方向）に延びる複数の第１直線部２１１ｘと、Ｙ軸方向（第１の方向と直交しない第２の方向）に延びる複数の第２直線部２１１ｙと、複数の湾曲部２１１ａと、を有する。本実施形態において、第１直線部２１１ｘと第２直線部２１１ｙとは互いに直交する方向に延びる。

第１の導波路２１１の形状を説明するために、第１の導波路２１１の一部領域Ａ１（図７参照）に着目する。一部領域Ａ１において、第１直線部２１１ｘの一端側には、分岐部２１１ｂが位置する。分岐部２１１ｂにおいて、第１の導波路２１１は、２つの第２直線部２１１ｙに分岐する。第２直線部２１１ｙの分岐部２１１ｂと逆側の端部には、湾曲部２１１ａが位置する。湾曲部２１１ａは、上述の第１直線部２１１ｘが延びる方向とは反対方向に湾曲する。また、湾曲部２１１ａは、上述の第１直線部２１１ｘとは異なる第１直線部２１１ｘに接続される。
第１の導波路２１１は、上述の一部領域Ａ１を連続させた形状を有する。これにより、第１の導波路２１１は、トーナメント表のような形状を構成する。

第１の導波路２１１は、第１の基板２１０の一対の短辺端面２１７ｃにおいてそれぞれ開口しており、一対の短辺端面２１７ｃ同士を繋ぐように延びる。第１の導波路２１１は、一方の短辺端面２１７ｃにおいて１つの開口部を有しており、他方の短辺端面２１７ｃにおいて４つの開口部を有している。第１の導波路２１１は、１つの開口部を有する一方の短辺端面２１７ｃ側に光源部（図示略）を配置することで、光を分岐部２１１ｂで分岐させながら複雑な光路を構成できる。

第２の導波路２２１は、第１の導波路２１１の構造を９０°回転させた構造を有する。第２の導波路２２１は、複数の分岐部２２１ｂと、Ｙ軸方向（第２の方向）に延びる複数の第１直線部２２１ｙと、Ｘ軸方向（第２の方向と直交しない第１の方向）に延びる複数の第２直線部２２１ｘと、複数の湾曲部２２１ａと、を有する。本実施形態において、第１直線部２１１ｘと第２直線部２１１ｙとは互いに直交する方向に延びる。

第２の導波路２２１は、第２の基板２２０の一対の長辺端面２２７ｄにおいてそれぞれ開口しており、一対の長辺端面２２７ｄ同士を繋ぐように延びる。第２の導波路２２１は、一方の長辺端面２２７ｄにおいて１つの開口部を有しており、他方の長辺端面２２７ｄにおいて４つの開口部を有している。第２の導波路２２１は、１つの開口部を有する一方の長辺端面２２７ｄ側に光源部（図示略）を配置することで、光を分岐部２２１ｂで分岐させながら複雑な光路を構成できる。

図８に示すように、第１および第２の導波路２１１、２２１は、第１および第２の基板２１０、２２０を重ね合わせることで、部分的に接触して接触部２０２を形成する。第１および第２の導波路２１１、２２１が分岐部２１１ｂ、２２１ｂにおいて、それぞれ分岐しているために、接触部２０２は面内に複雑に配置される。したがって、本実施形態によれば、接触部２０２の配列により形成される発光パターンを複雑な形状とすることができる。これにより、より複製が難しく安全度の高いセキュリティデバイス２０１を提供することができる。

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の各実施形態において、第１および第２の基板は、平面視同形状であるものとして説明した。しかしながら、第１および第２の基板の平面視形状は、必ずしも同形状でなくてもよい。

１，１０１，２０１…セキュリティデバイス、２，１０２，２０２…接触部、１１，２１，１１１，１２１，２１１，２２１…導波路、１５，２５…凹溝、１６，２６…充填部、１７，２７…基材部、３０…発光物質、５０…認証装置、５１…検出部、５２…認証部、６０…支持部、２１１ｂ，２２１ｂ…分岐部

Claims

導波路を有する一対の透明な基板を備え、
一対の前記基板のうち少なくとも一方の前記基板の導波路には、第１種の光および第２種の光が同時に照射されることで発光する発光物質が配置され、
一対の前記基板を重ね合わせて互いの導波路同士を接触させた状態でそれぞれの前記導波路に前記第１種の光および前記第２種の光をそれぞれ入射させることで前記導波路同士の接触部が発光する、
セキュリティデバイス。
前記発光物質は、互いに波長の異なる前記第１種の光および前記第２種の光が同時に照射されることで発光する、
請求項１に記載のセキュリティデバイス。
前記基板は、凹溝が設けられた透明な板状の基材部と、前記凹溝に充填され前記導波路を構成する充填部と、を有し、
前記充填部は、前記基材部より屈折率が高い透明材料からなる、
請求項１又は２に記載のセキュリティデバイス。
前記発光物質が微細粒子状に形成され、前記充填部に配合され前記凹溝の開口側に分布している、
請求項３に記載のセキュリティデバイス。
前記導波路が、分岐部を有する、
請求項１〜４の何れか一項に記載のセキュリティデバイス。
一対の前記基板を互いに位置合わせして重ね合わせた状態で支持する支持部と、
一対の前記基板の導波路にそれぞれ第１種および第２種の光を入射させる光源部と、
前記発光物質の発光パターンを検出する検出部と、
前記発光パターンを基にセキュリティ認証を行う認証部と、を備えた、
請求項１〜５の何れか一項に記載のセキュリティデバイスを認証する認証装置。