JP5549152B2

JP5549152B2 - 検証用偏光板及び偽造防止媒体の真偽判定方法

Info

Publication number: JP5549152B2
Application number: JP2009199672A
Authority: JP
Inventors: 雄樹小手川; 英樹落合; 美保子永吉
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: JP2011053274A

Description

本発明は、フィルタを用いることによって隠し文字や隠しパターン等の潜像を顕在化させる偽造防止媒体の構成及び偽造防止媒体の真贋を判定する真偽判定方法に関する。

従来、銀行券、商品券、パスポートなどの有価証券や認証媒体は、偽造防止対策として偽造の困難な何らかの媒体（以下、偽造防止媒体と記す）を貼付している。そこでは、偽造防止媒体の有無あるいは目視又は検証器を用いた偽造防止媒体自体の真贋判定により有価証券や認証媒体の真贋判定を行っている。

しかし、目視により真贋判定が行える偽造防止媒体は偽造がされやすい。そこで、近年、より偽造が困難な、偏光光だけで見えるような潜像を予め媒体中に形成し、偏光板と組み合わせて潜像を顕現する技術が偽造防止技術として開示されている。これは単純な平板偏光板を媒体に重ねることにより潜像を出現させるもので、潜像が見えるか見えないかで真贋判定を行っている（特許文献１参照）。

以下に、上記先行発明特許を示す。

特開2008-183832号公報

ところが、平板偏光板をかざすと見えるようになる潜像を媒体中に形成するだけの単純な偽造防止技術では、潜像を含む媒体自体の模倣が必ずしも不可能でなく、偏光板も簡単に手に入るような状況では、偽造媒体の評価・性能テスト等も容易に行えるので、精巧な偽造品、模倣品が比較的容易に製造できるという問題があった。
そこで本発明は、偏光を利用するがより偽造が困難な偽造防止媒体と関連技術を提供することを目的とした。

また、請求項１に記載の発明は、反射層の上に、所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域にパターンが形成され、パターンはｎ個（ｎはｎ≧１の整数）の潜像を形成し、各々の潜像は、一つの領域１のパターン１と、領域１からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像１と、一つの領域１に隣接する領域のパターン２と、領域２からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像２と、領域２に隣接する領域３のパターン３と、領域３からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像３と、として同様に、ｎ個繰り返して形成された潜像を識別するための、基板上に、所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域に偏光性を有する部位がピッチｎｐで形成されていることを特徴とする検証用偏光板としたものである。

かかる発明は、偏光板を通常のベタ偏光板とは異なり、偏光性を有する領域を万線状に並べた特殊な偏光板としたものであり、当該構成とすることで離れた位置に形成された一定の位相差値を有する領域を結合する機能を有する。

また、請求項２に記載の発明は、反射層の上に、所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域にパターンが形成され、パターンはｎ個（ｎはｎ≧１の整数）の潜像を形成し、各々の潜像は、一つの領域１のパターン１と、領域１からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像１と、一つの領域１に隣接する領域のパターン２と、領域２からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像２と、領域２に隣接する領域３のパターン３と、領域３からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像３と、として同様に、ｎ個繰り返して形成された潜像を有することを特徴とする偽造防止媒体であるか否かを、請求項１記載の検証用偏光板を偽造防止媒体に重ね合わせ、いずれかを所定の幅ｗづつずらしていくとｎ個の所定の潜像が顕現するか否かで判断することを特徴とする偽造防止媒体の真偽判定方法としたものである。

かかる発明は、真正の偽造防止媒体と模倣品又は偽造品を識別する方法を与えるもので所定数の潜像が顕現するか否かで偽造防止媒体の真贋の判定をするものである。

従来のように単純な平板偏光版を用いて検出できる巨視的な位相差値分布を作りこんだ偽造防止媒体に比べ、本発明では、非常に狭い領域に一定の位相差値（液晶の配向方向が同一）を付与することが必要であって、これを模倣することは第三者にとって極めて困難である。したがって、偽造防止媒体を模倣・偽造しても品質精度等が劣るため容易に識別が可能となる。

万線パターンを有する偏光板の概念図及び断面図の一例である。１／２のデューティー比を有する偏光板の例である。図２の偏光板に対応する万線幅ごとに複数画像が形成された偏光潜像デバイスの例である。１／３のデューティー比を有する偏光板の例である。図４の偏光板に対応する万線幅のＡ、Ｂ、Ｃの３画像が連続で形成された偏光潜像デバイスの例である。万線ごとに２種類の異なる潜像画像を連続して有する偏光潜像デバイスの例である。実施例に使用したフォトマスクである。偏光潜像デバイスに、１／２のデューティー比を有する万線パターンを具備する偏光板を重ね合わせて図６の画像を顕像化したときの図である。万線ごとに３種類の異なる潜像画像を連続して有する偏光潜像デバイスの例である。偏光潜像デバイスに、１／３のデューティー比を有する万線パターンを具備する偏光板を重ね合わせて図６の画像を顕像化したときの図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、基材上に１つの偏光軸（偏光方向は斜線領域の延びる向き）を有する偏光性部位が等幅の万線パターンで形成された検証用偏光板（以下、万線偏光板とも記す）の例である。図２および、図４は万線パターンを有する検証用偏光板であり、図３および図５は潜像パターンの一例である。図中Ａ、Ｂ、Ｃは万線幅ｌごとに潜像パターンが連続で形成されていることを示している。後述するが、同じデュティー比を有する万線パターンの顕像化シートを用いた場合、万線幅ｌずつずらすことでひとつの画像が現れることとなる。

図６および図９も、潜像パターンの一例である。図８および図１０は、潜像パターンの上に万線偏光板を重ね、さらに該万線偏光板を万線幅ｌずつずらしたときに連続して現れる２値の濃淡画像の例である。

図１は、検証用偏光板の概念図を表したものであるが、基材上に１つの偏光軸を有する偏光性部位が等幅の万線パターンで形成された一例である。これらは偏光板材料を基材上に万線パターン状に印刷してもよい。

また、通常の偏光板を有色インキ等で万線状に被覆したものも検証用偏光板とすることができ、もしくは偏光板上に前記検証用偏光板のパターンにて液晶性材料の配向性を制御して位相差子をパターニングさせた検証用偏光板でも構わない。

ここで、検証用偏光板について説明をする。この偏光板は、PVAにヨウ素もしくは二色性染料を含浸させ、延伸配向させた吸収型偏光板、もしくは、二色性染料を配向膜状で配向させた吸収型偏光板、もしくはコレステリック液晶にλ/４位相差子を組み合わせた反射型偏光板、複屈折性多層フィルムを積層した反射型偏光板、ブルースター角でレンチキュラーレンズ状に形成したプリズム偏光板、複屈折物質を回折格子状に形成した複屈折回折偏光板、回折構造の溝を深く形成した回折偏光板などを利用する事ができる。この他にも、反射光、もしくは、透過光にて特定偏光成分を分離もしくは抽出できる素子であれば利用可能であり、本発明での検証用偏光板とすることができる。

次に、本発明に用いることのできる検証用偏光板の基材について説明をする。利用できる基材としては、押出加工やキャスト加工により作製された無延伸フィルム及び、延伸加工により作製された延伸フィルムを用いることができる。延伸フィルムには伸ばし方により、１軸延伸、２軸延伸フィルムがある。これらの無延伸フィルム及び延伸フィルムには、セロハン、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリオレフィン(PO)、エチレンビニールアルコール(EVOH)、ポリビニールアルコール(PVA)、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ナイロン、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)フィルムなどが挙げられる。

潜像が位相差値が異なる二つの領域を万線状に形成した万線パターンである場合、該潜像を顕像化するためには、検証用偏光板の方もまた万線で形成されることが望ましい。さらには、潜像パターンに含まれる万線のピッチ及びデューティー比と検証用偏光板の万線のピッチ及びデューティー比は同じであるのが好ましい。後述するように、図８（ａ）と（ｂ）で示すようにずらすと異なる潜像が可視化されるからである。

次に、本発明で用いる潜像パターンを検証する方法について説明をする。まず、偏光潜像を出現させるために通常の偏光板を用い潜像画像の出現の有無にて検証を行い、その後万線にて形成された検証用偏光板を用いて万線潜像を顕像化することにより検証を行うのが望ましい。

万線パターン状に形成された偏光板により、異なる位相差値を有する位相差子の中から
特定の位相差値だけから構成された万線潜像の顕像化を行う場合、位相差子の光軸方向により検証する角度方向が限定されることがある。
さらに偏光板上にも位相差子を０°方向と９０°方向に設けた場合、検証する角度方向を両方の位相差子の光軸が一致する０°方向もしくは９０°方向に固定し、上下左右に検証用偏光板を動かすことにより画像の出現の有無及び画像中の万線潜像の顕像化を同時に検証することが出来る。ただし、位相差子の光軸の交差角は適宜決定することができる。

次に、本発明に用いることのできる潜像パターンをその上に形成する基材について説明をする。利用できる基材としては、前記検証用偏光板にて利用できる基材が挙げられる。

本発明において、これら基材の片側に全面もしくはパターン状で反射層を設けることが好ましい。反射層の設け方としては、光反射効果の有するインキ等を公知の印刷方法により設けてもよいし、金属を反射層として蒸着もしくはスパッタリングのような方法で設けてもよい。反射層に使用する金属は、例えばＡｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、インコネル、ステンレス、ジュラルミンなどの金属を挙げられる。また、先に基材上に光反射効果を有するインキ層を印刷により全面もしくはパターンで設けた転写箔、もしくは金属反射層を備えた転写箔を作製し、本発明に使用する基材に転写を行うことで反射層を設けてもよいし、金属箔や金属層を有するフィルムをラミネートして反射層を設けてもよい。

金属反射層をパターン化する場合、基材上に全面で形成した後にエッチング加工、レーザー加工、水洗シーライト加工等の公知の方法でパターン化してもよいし、前記公知の方法にてパターン化した金属反射層を転写もしくはラミネートしてもよい。また、金属反射層の代わりに回折構造を有する回折構造形成層設けてもよい。回折構造を形成することにより、装飾効果および偽造防止効果が向上する。

潜像パターンには、位相差子の位相差値をパターンごとに変えたものを組み合わせたものを用いる。具体的には部分的に潜像パターンの偏光方向をパターンごとで変える方法を用いることが出来る。
例えば、金属反射層の上にλ/４位相差子を配置する。位相差子の光軸と同じ方向の直線偏光が入射した場合、この直線偏光は位相差子の影響を受けないので、偏光状態を維持したまま金属反射層で反射され、反射された光もまた位相差子の影響を受けない。すると、入射した直線偏光は位相差子の影響を受けないので偏光状態を維持しそのまま直線偏光板を通過することになる。しかし、位相差子の光軸に直線偏光が４５°傾いて入射すると、直線偏光が位相差子の影響を受け、λ/４の位相差がついた状態で反射され、光は再び位相差子を通過する際に位相差子の影響を受けてさらにλ/４の位相差がつく。つまり、位相差子の光軸に直線偏光が４５°傾いて入射した光は、λ/２の位相差がついた状態で反射され、直線偏光の偏光面が９０°回転する。すると、入射した直線偏光は位相差子の影響を受け偏光状態が９０°偏光面が回転した直線偏光となり直線偏光板に光を遮られてしまう。このように、位相差子の光軸方向をパターンで変化させることにより、部分的に入射する偏光の偏光状態（円偏光、楕円偏光も含む）を変えることが出来る。

そのため、反射層上に位相差値が異なる位相差子をパターン状に配置した潜像パターン（以下、潜像デバイスとも記す）を用いると、直線偏光板より入射光した直線偏光の偏光方向が変化しない部分と偏光面が回転した部分（例えば、９０°）が得られ、反射後再び直線偏光板を通過する部分と遮蔽されてしまう部分が出来るので明暗のコントラストが得られ、位相差子で形成されたパターンの画像を視覚化することができる。このように、通常は認識出来ない偏光状態の違いを、偏光板フィルタを用いることにより視覚化することができる。

位相差子の位相差値をパターンで変える手段として、配向膜と複屈折性を持つ液晶材料
を用いることができる。複屈折とは、物質の屈折率が光軸方向によって異なると、物質中を光が通過するときに光軸方向でその速度が異なってくる。そのため、物質通過後の光には通過速度の差の分だけ位相差が生じさせることができ、位相差子として用いることができる。そこで、配向膜を２軸方向に配向処理をし、その上に液晶を塗布することで２軸に配向された液晶を得ることができる。位相差値は液晶の複屈折率と膜厚で決定することができる。例えば、金属反射層の上に設けた配向膜を０°方向と４５°方向に配向処理を行った領域を設けて、その配向膜の上に液晶を塗布することによって液晶の配向方向を変えて、入射偏光光に対する位相差値が異なる領域を並存させることができる。このようにして位相差値が分布した偏光潜像デバイスを作製することができる。

次に上記のように形成される偏光潜像デバイスの画像について説明をする。
画像は位相ごとに連続して規則的に配列された態様で構成されている。画像を構成している万線は、デザインに支障がない程度の微細な線幅となっているので、図６のように視覚上では夫々の模様は画像の中には確認することは出来ない（図６は拡大図のためそれぞれの模様がわかってしまうが、微細な画像だと模様が目視で確認できなくなる）。しかし、適当な模様を施された検証用偏光板を適当な位置で重ねることにより、図８（ａ）または（ｂ）のように万線潜像とバックグラウンドの差がはっきり出てくるので可視化することができる。

万線の形状としては、直線状、波線状、曲線状、またはこれらの組み合わせによる線状で画像を構成している。

本発明で使用している万線のピッチおよび位相について説明する。図２は偏光板を構成している万線の拡大図ある。本発明におけるピッチは図２乃至図４のＤの部分を指し、もしくは線部と非線部の１サイクルの長さを表している。また、ピッチＤ内でのもしくは線部lと非線部の比率をデュティー比と呼ぶ。ここでは、位相とは、図２乃至図４のｋの部分を指し、規則的に並んでいる万線の線部の繰返し周期を表している。

万線の線幅は、小さすぎても大きすぎても顕像化する際に視認がしにくくなるので、１０〜１０００μｍの範囲、好ましくは１０〜５００μｍに設定することが望ましい。また、デュティー比(＝万線部/（万線部＋非万線部）)は適宜設定できるが１/１０〜９/１０の範囲で、好ましくは１/３〜２/３に設定することが望ましい。さらに好ましくは比率が１である。よって、万線のピッチは２０〜２０００μｍ、好ましくは２０〜１０００μｍの範囲に設定することが望ましい。

万線で形成された潜像パターンの拡大図を図６に示す。図６は、図８（ａ）の万線潜像と図８（ｂ）の万線潜像が、万線幅ｌごとに交互に配列して構成されている。また、図６の万線画像は、１／２の比率で交互に描かれている。そのため１／２のデュティー比を持つ万線パターンの顕像化シートを用いた場合、一方が隠れたひとつの画像が現れることとなる。

また、図９は、図１０の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれの万線潜像が、万線パターンを有する偏光板と同じ万線ピッチ及びデュティー比で３連続に配列されている。そのため万線パターンを有する顕像化シートを用いた場合、３つのうち２つが隠れたひとつの画像が現れることとなる。

このようにデュティー比を適宜設定し、偏光板を万線と平行方向に動かすことで、複数の偏光潜像を顕在化することが可能となる。

前記偏光潜像デバイスと前記検証用偏光板は可とう性を有することが必須であり、可と
う性があれば不透明なものでも透明なものでもよい。ただし、検証用偏光板は支持体越しに検証を行う場合もあるので、不透明な支持体の場合には、支持体に窓を設ける等の工夫をしなくてはならない。また、透明なものであっても支持体の複屈折率をコントロールされているものがよい。素材としては前記偏光潜像デバイスに用いた基材が使用できる。

可とう性を有する支持体の形状は、検証のし易さから長方形が好ましく、偏光潜像デバイスと検証用偏光板は、長方形の長軸の両端に位置するように配置するのが望ましい。

また、請求項３に記載の検証用偏光板を長方形の長軸の一方に配置し、他方に前記偏光潜像デバイスを配置する。すると、媒体の長軸側を変形させ同一の面が向き合うようにすると、検証用偏光板越しに画像が出現しさらに顕像化を同時に検証することが出来る。

以下、本発明の実施例について説明をする。

アルミ蒸着ＰＥＴであるメタルミーＳ＃２５(東レ社製)を基材として光配向剤であるＩＡ−０１(大日本インキ化学工業社製)をマイクログラビアで塗布し製膜を行った。この光配向剤は、３６５ｎｍの偏光光を照射すると、偏光方向に液晶配向力をもつ材料である。光配向膜に対して偏光紫外線を用いて全面で２J/ｃｍ2の照射を行い、全面照射した偏光方向に対して４５°の角度差がつけた方向に図５のようなフォトマスクを用意しパターンで２J/ｃｍ2の照射を行った。図７のフォトマスクは図６のような画像が得られるように作成されたフォトマスクで、１つの万線幅ごとに図８（ａ）、（ｂ）が交互に連なるような画像を含んでいる。

その後、大日本インキ化学工業製のＵＶキュアラブル液晶ＵＣＬ−００８をマイクログラビアにて塗工した。ＵＣＬ−００８の複屈折率は０．１８であるので、可視光の中心波長５５０ｎｍの光に対して位相差値がλ/４となるようにするために、膜厚を０．７６μｍとなるようにした。その結果、図６のような２軸方向(０°及び４５°)に液晶が配向された偏光潜像デバイスが得られた。

このように作成した偏光潜像デバイスに前記偏光板を重ね、万線幅ずつずらすことにより、図８（ａ）および（ｂ）の画像が交互に出現した。

次に、この偏光潜像デバイスを一般的な検証用偏光板を用いて上記と同じ方法で観察した。その結果、図８（ａ）および（ｂ）の画像は出現せず、図６のような画像が出現した。

このようにして、万線潜像を含む偏光潜像デバイスは、万線偏光板を用いることにより複数の偏光潜像画像を得ることが簡単に出来た。

銀行券、商品券、パスポートなどの有価証券や認証媒体において偽造防止対策として前記の物品に貼付して用いることができる。

１１、偏光板
１２、基材
３１、偏光潜像デバイス
８１、偏光板

Claims

反射層の上に、
所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域にパターンが形成され、パターンはｎ個（ｎはｎ≧１の整数）の潜像を形成し、各々の潜像は、
一つの領域１のパターン１と、領域１からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像１と、
一つの領域１に隣接する領域のパターン２と、領域２からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像２と、
領域２に隣接する領域３のパターン３と、領域３からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像３と、
として同様に、ｎ個繰り返して形成された潜像を識別するための、基板上に、所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域に偏光性を有する部位がピッチｎｐで形成されていることを特徴とする検証用偏光板。
反射層の上に、
所定の幅ｗ、ピッチｐで繰り返され、お互いに隣接する万線状の領域にパターンが形成され、パターンはｎ個（ｎはｎ≧１の整数）の潜像を形成し、各々の潜像は、
一つの領域１のパターン１と、領域１からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像１と、
一つの領域１に隣接する領域のパターン２と、領域２からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像２と、
領域２に隣接する領域３のパターン３と、領域３からピッチｎｐで繰り返される領域のパターンとで形成される潜像３と、
として同様に、ｎ個繰り返して形成された潜像を有することを特徴とする偽造防止媒体であるか否かを、請求項１記載の検証用偏光板を偽造防止媒体に重ね合わせ、いずれかを所定の幅ｗづつずらしていくとｎ個の所定の潜像が顕現するか否かで判断することを特徴とする偽造防止媒体の真偽判定方法。