JP6164248B2 - 表示体及び表示体付き物品 - Google Patents
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回折光を射出する表示体において、
一方の主面に、入射光を特定の方向に回折する凹部又は凸部は複数の溝が一次元的に配列し、凹部または凸部は、200nm乃至500nmの中心間距離で配置され、文字列が形成された凹凸構造領域を複数備えた光透過層と、
前記凹凸構造層の表面の少なくとも一部を被覆する反射層と、
前記光透過層の他方の主面又は前記反射層の表面の何れか一方に、金型切削装置を用いて製造した原版による、四角錐構造を有し文字列の順の方向に対して前記凹凸構造領域の前記四角錐構造の凹凸溝が垂直及び平行になるように回折光屈折部を複数配列した回折光屈折領域と三角プリズム構造を有し文字列に対して前記三角プリズム構造の凹凸溝が平行になるように回折光屈折部を複数配列した回折光屈折領域とが、配列された回折光屈折層と、を具備することを特徴とする表示体
である。
また、第2の発明は、
前記凹凸構造領域が、前記光透過層の一方の主面に複数配列されており、少なくとも1つの凹凸構造領域における複数の凹部又は凸部が、他の凹凸構造領域における複数の凹部又は凸部と比較して、少なくとも形状又は深さ又は高さ又は中心間距離又は配置パターンのうち少なくとも一つが異な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、
前記回折光屈折層の少なくとも一部に、平坦領域を有することを特徴とする請求項1または2に記載の表示体
である。
また、第4の発明は、
前記平坦領域が、前記回折光屈折領域の前記回折光屈折部をエネルギービーム照射によって少なくとも部分的に破壊して形成されることを特徴とする請求項3に記載の表示体
である。
また、第5の発明は、
請求項1乃至4のいずれかに記載の表示を体物品に支持したことを特徴とする表示体付き物品
である。
本発明では、凹凸構造領域が持つ回折光の射出方向と回折光屈折領域が持つ回折光の屈折方向を組み合わせることによって、表示体に直交する法線を回転軸として、特定の方向から表示体を観察した場合に、観察光が確認できる方向を回折光屈折領域単位で制御することが可能であるし、またある方向からは観察光が射出されない方向を作成することも可能である。
観察光が確認できる方向から確認する場合、表示体に直交する法線方向から、表示体を傾けて観察する角度を変化させると、角度によって観察者が確認できる回折光の射出量が変化する。例えば表示体の凹凸構造領域及び回折光屈折層が積層された箇所を観察すると黒色に表示されるが、観察角度を変えていくと、黒色に表示されていた箇所が突然光って見えるような特殊な視覚効果をもたせることができる。
たとえば、光透過層の凹凸構造領域表面に反射層を積層させたのみの構成は一般的であり、この場合は、表示体をほぼ垂直の深い角度に傾けなければ、上述の視覚効果を確認することができない。
しかしながら、上述の構成にさらに回折光屈折層を加えることによって、従来の構成よりも表示体を傾ける角度が小さくても上述の視覚効果を再現することが可能になるという効果を有する。
また、光透過層の凹凸構造領域表面に反射層を積層させた構成に、さらに回折光屈折層を加えて積層することによって、構造を複雑にすることもできる。
このように、構造を複雑にできるだけでなく、セキュリティ性を構造させることができるため、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
また、第2の発明によると、
光透過層の凹凸構造領域が持つ凹部又は凸部の形状や高さなどを凹凸構造領域単位で調整することによって、回折光の射出方向を凹凸構造領域単位で制御することが可能となる。
これにより、結果的には観察光の方向を制御することとなるため、表示体に直交する法線を回転軸として、特定の方向から表示体を観察した場合に、観察光が確認できる方向を回折光屈折領域単位で制御することが可能であるし、またある方向からは観察光が射出されない方向を作成することも可能である。
このように、構造を複雑にできるだけでなく、セキュリティ性を向上させることができるため、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
また、第1の発明によると、
本発明の表示体を法線方向から観察した時に、可視光線領域のあらゆる照明条件下で回光が法線方向に発生することを抑えることができるだけでなく、深い角度に深い角度の照明光に対して、同様に深い角度から回折光を観察することができる。また、それ以外の条件では、回折光が発生せず、一般的な観察条件下では回折光が認識されないという特殊な視覚効果を供えることができ、セキュリティ性を向上させることができるだけでなく、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
本発明の第1の発明によると、
表示体に直交する法線を回転軸として表示体を回転させ、特定の方向から表示体を観察した場合にのみ、凹凸構造領域から射出された回折光を観察することができるため、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
本発明の第3の発明によると、
凹凸構造領域から射出された回折光が、直接観察者に確認される箇所と前記回折光が回折光屈折層を介して直接観察者に確認される箇所とを組み合わせることによって、表示体に直交する法線を回転軸として、回折光が射出される方向や角度を凹凸構造領域毎に変化させることが可能となるため、セキュリティ性を向上させることができるだけでなく、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
本発明の第4の発明によると、
任意のデザインを表示体に表現することができるため、セキュリティ性を向上させることができるだけでなく、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体とすることが可能となる。
本発明の第5の発明によると、
物品自体にセキュリティ性を向上させることができるだけでなく、より高い偽造防止効果と意匠性を付与した表示体付き物品とすることが可能となる。
なお、先に述べた通り、非凹凸構造領域12bは、平坦面である。また、非凹凸構造領域12bは、省略することができる。
凹凸構造領域12aに配列される凹部または凸部RPは、中心間距離が200nm乃至500nmの範囲内で規則的に配列されている。そのため、後に詳しく説明するように、凹凸構造領域12aは、照明光を照射した際に特定の方向及び角度にのみ回折光を射出することができる。
、すなわち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、凹部または凸部RPは、基材上に紫外線硬化樹脂を塗布し、これに原版を押し当てながら基材側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により形成することも可能である。
なおここではまず、表示体10に回折光屈折領域14aが含まれない場合を考える。
d=λ/(sinα−sinβ) (数式1)
一例として、凹凸構造領域は、その法線方向に1次回折光を射出するとする。すなわち、1次回折光の射出角βは、0°であるとする。そして、観察者は、この1次回折光を知覚するとする。このときの0次回折光の射出角をαNとすると、数式1は、下記数式2へと簡略化することができる。
d=λ/sinαN (数式2)
nA×sinθA=nB×sinθB (数式3)
sinθA=(90−γ/2)+α (数式4)
α1=(90−γ/2)−θB (数式5)
射層13と光透過層11のみの構成に比べ法線方向からの傾け角度が小さい領域で上述の視覚効果を確認することができる。なお、B方向を奥にして傾けた場合でも、文字が逆さに見える以外は同様の視覚効果を得ることができる。
なお、回折光屈折領域のレイアウトについては、目的や構成によって定義変更すれば良い。
以下のようにして、表示体10を製造した。
まず、厚さが25μmであるポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、PETフィルム)上に、紫外線硬化樹脂を塗布した。
次いで、反面に複数の凸部が設けられた原版を先の塗膜に押し当てながら、PETフィルム側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させた。
その後、原版を取り除くことにより、複数の凹凸構造のついた光透過層を得た。ここでは、凹部の深さは凹部の深さは400nmとし、凹部の中心間距離は380nmとした。
次に、光透過層の凹凸構造領域側の主面に、真空蒸着法によりアルミニウムを堆積させて、反射層13を形成した。この反射層の厚みは、約40nmとした。
また、厚さが150μmであるPETフィルム上に、紫外線硬化樹脂を塗布し、この塗膜に頂角90度の三角プリズム構造が規則的に配列して切削されている金属金型を押し当てながら、PETフィルム側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、回折光屈折領域を作製した。
その後、原版を取り除くことにより、三角プリズム構造の回折光屈折領域が配列している回折光屈折層を得た。
以下、この表示体を「表示体D1」とする。
三角プリズム構造が切削されている金属金型の代わりに、四角錐構造が規則的に配列して切削されている金属金型を使用したこと以外は表示体D1について述べたのと同様にして、四角錐構造を有する回折光屈折部が複数配列された回折光屈折層を備えた表示体を製造した。以下、この表示体を「表示体D2」と呼ぶ。
表示体D1について述べたのと同様にして製造した三角プリズム構造を有するレンズシートを部分的に切り取り、表示体D1について述べたのと同様にして製造した光透過層の凹凸構造側とは反対側の面に接着層を介して貼着し、表示体10を得た。
以下、この表示体を「表示体D3」と呼ぶ。
また、白色光源の入射角度を表示体D1の法線Nに対して−55度及び55度(±2度)付近とした時には、三角プリズム構造の側面による照明光の反射が起こり、結果として白色が知覚された。
また、上記以外の角度においては、黒色が知覚された。
また、白色光源の入射角度を表示体D2の法線Nに対して-55度及び55度(±2度)付近とした時には、三角プリズム構造の側面による照明光の反射が起こり、結果として白色が知覚された。
また、上記以外の角度においては、黒色が知覚された。
また、白色光源の入射角度を表示体D3の法線Nに対して-55度及び55度(±2度)付近とした時には、回折光屈折領域のみで、三角プリズム構造の側面による照明光の反射が起こり、結果として白色が知覚された。このとき、非回折光屈折領域においては黒色が知覚された。
また、白色光源の入射角度を表示体D3の法線Nに対して-65度及び65度(±2度)とした時には、非回折光屈折領域のみで、凹凸構造領域から射出するGreen光(λ=540nm)の回折光を検出した。このとき、回折光屈折領域においては黒色が知覚された。
Claims (4)
- 回折光を射出する表示体において、
一方の主面に、入射光を特定の方向に回折する凹部又は凸部は複数の溝が一次元的に配列し、凹部または凸部は、200nm乃至500nmの中心間距離で配置され、文字列が形成された凹凸構造領域を複数備えた光透過層と、
前記凹凸構造領域の表面の少なくとも一部を被覆する反射層と、
前記光透過層の他方の主面又は前記反射層の表面の何れか一方に、四角錐構造を有し文字列の順の方向に対して前記凹凸構造領域の前記四角錐構造の凹凸溝が垂直及び平行になるように回折光屈折部を複数配列した回折光屈折領域と三角プリズム構造を有し文字列に対して前記三角プリズム構造の凹凸溝が平行になるように回折光屈折部を複数配列した回折光屈折領域とが、配列された回折光屈折層と、を具備することを特徴とする表示体。 - 前記凹凸構造領域が、前記光透過層の一方の主面に複数配列されており、少なくとも1つの凹凸構造領域における複数の凹部又は凸部が、他の凹凸構造領域における複数の凹部又は凸部と比較して、少なくとも形状又は深さ又は高さ又は中心間距離又は配置パターンのうち少なくとも一つが異なることを特徴とする請求項1に記載の表示体。
- 前記回折光屈折層の少なくとも一部に、平坦領域を有することを特徴とする請求項1または2に記載の表示体。
- 請求項1から3のいずれかに記載の表示体を物品に支持したことを特徴とする表示体付き物品。
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