JPH08118529A

JPH08118529A - 偽造防止用光学的多層膜

Info

Publication number: JPH08118529A
Application number: JP6255645A
Authority: JP
Inventors: Haruo Uyama; 晴夫宇山; Takahiro Harada; 隆宏原田; Mitsuru Kano; 満加納; Osahisa Matsudaira; 長久松平
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】層構成や構成材料などの判別が困難であるとと
もに、真偽判別が可能なユニークな色調を有する偽造防
止用光学的多層膜であり、他の偽造防止機能を付設した
偽造防止用光学的多層膜を提供すること。【構成】基材１上に屈折率の異なる複数のセラミック材
料層４、５からなる機能層を有する偽造防止用光学的多
層膜であって、前記セラミック材料層の層間に他の機能
を有する層２、３を積層してなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、偽造防止用光学的多層
膜に係り、とくに偽造若しくは改竄を困難とする多層膜
を具備している製品に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、偽造を防止する手段は、物品その
ものを真似することが困難なものとするか、あるいは真
似することが困難なものを本物であることの証明として
物品に取りつけることにより、本物と偽物を区別できる
ようにするものがある。例えば前者は、紙幣など有価証
券のようにそのもの自体に微細な加工を施すか、真似し
にくい色調の彩色を施したり、また素材を特殊なものと
して、模造または印刷技術の不正利用、あるいは複写機
による不法な複写による偽造などを困難にすることで、
防止できるようにしている。さらに印刷複製技術の進
歩、または複写機などデジタル技術の進歩により、上記
したような微細な加工を施したり、色彩を真似しにくく
しても容易に再現することが可能となり、このような技
術に対応して、加工技術を高微細化し、より複製・偽造
を困難とするような方向にある。

【０００３】後者は、物品に取りつけるだけなので、取
扱いやすいため、広く使われるようになり、例えばレリ
ーフ型ホログラムからなる画像が形成されたシールがあ
る。これはホログラム画像を凹凸状に形成し、エンボス
加工により大量生産が可能であるという効果を有してい
る。特に層構成を考慮し、シールを剥離困難とするか、
あるいは剥離後再生困難となるように構成されており、
使用対象としてカード、紙幣、証明書類などに一度貼り
付けた後、これを剥離するとホログラムの一部もしくは
全体が破壊されることで、偽造だけでなく、改竄など物
品になんらかの手が加えられたことが、一目で判別でき
るとしたものである。

【０００４】しかしながら、一目で判別できるというこ
と以外に他の機能を付設し、偽造防止効果を高めること
が必要不可欠な状態になってきている。

【０００５】高度な微細化による真偽の判別は、微細な
箇所を拡大して見るか、あるいは本物と比較するなど余
程注意して見なければ見逃してしまうため、また、その
場所の明るさや確認時間を十分にとらなければならない
など、現実の取引状態に合わなくなってきている。また
素材を特殊としても、全く特異な素材とすることはでき
ず、またコスト的にも高くなり現実的ではない。また上
記のようなホログラムは、ホログラム原理や層など構成
が簡単であるため、偽造されやすくなりつつあることか
ら、これによる偽造防止効果も薄れてきている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、層構
成や構成材料などの判別が困難であるとともに、真偽判
別が可能なユニークな色調を有する偽造防止用光学的多
層膜であり、偽造防止用シールや脆性シールに対する要
求を満たすとともに、成形体などの立体物への転写を可
能なセラミックを積層してなる光学的な偽造防止用転写
箔などへの応用範囲を拡充することのできる偽造防止用
光学的機能以外に類似した光学的機能範囲を広げ、さら
には他の偽造防止機能を付設した偽造防止用光学的多層
膜を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、基材上に屈折率の異なる複数のセラミック材
料層からなる機能層を有する偽造防止用光学的多層膜で
あって、前記セラミック材料層の層間に少なくとも一層
の金属反射層、印刷層、酸化インジウム、還元状態の酸
化亜鉛、錫をドープした酸化インジウム、３価以上の金
属若しくは半導体半導体（例えばアルミニウム、硼素、
スカンジウム、ガリウム、珪素、イットリウム、イッテ
ルビウム、インジウムあるいはタリウム）をドープして
なる酸化亜鉛、から選ばれる１種の層、鉄あるいはアル
ミニウムをドープした２酸化チタンを有することを特徴
とする偽造防止用光学的多層膜を提供する。

【０００８】また、前記基材と機能層の間に着色層を有
することを特徴とする偽造防止用光学的多層膜を提供す
る。

【０００９】また、前記機能層が、特定の光学的膜厚で
高屈折率層と低屈折率層との組み合わせからなること、
高屈折率層と低屈折率層との組み合わせを交互に配置し
てなること、低屈折率層がフッ化マグネシウム、フッ化
カルシウム、フッ化セリウム、フッ化アルミニウム、二
酸化珪素、酸化アルミニウムあるいは酸化マグネシウム
から選択され、高屈折率層が硫化亜鉛、二酸化ジルコニ
ウム、二酸化チタン、二酸化セリウム、酸化タンタル、
酸化亜鉛あるいは酸化インジウムから選択されたものの
組み合わせであることを特徴とする偽造防止用光学的多
層膜を提供する。

【００１０】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。図１に本発明の偽造防止用光学的多層膜の一実施例
の断面の構造を示す。基材１上に機能層４と５、場合に
よって着色層６、保護層７が積層されている。機能層は
高屈折率層４と低屈折率層５からなるセラミック層であ
る。さらに機能層中にその他の機能を有する層２か印刷
層か金属反射層３を有する構造となっている。

【００１１】基材は、基材を通して機能層を見る場合は
十分な透明性を有することが必要であり、さらにある程
度の剛性および表面の平滑性を有していればよく、とく
に限定されるものではなく、例えばポリエステルフィル
ム、ポリオレフィンフィルム等の高分子フィルムがあげ
られる。

【００１２】機能層は屈折率の異なるセラミックを交互
に特定の膜厚で複数層積層したものであり、例えば低屈
折率層として、酸化マグネシウム（屈折率ｎ＝１．
６）、二酸化珪素（ｎ＝１．５）、フッ化マグネシウム
（ｎ＝１．４）フッ化カルシウム（ｎ＝１．３〜１．
４）、フッ化セリウム（ｎ＝１．６）、フッ化アルミニ
ウム（ｎ＝１．３）、酸化アルミニウム（ｎ＝１．６）
のうちの一つと、高屈折率層４として、二酸化チタン
（ｎ＝２．４）、二酸化ジルコニウム（ｎ＝２．０）、
硫化亜鉛（ｎ＝２．３）、二酸化セリウム（ｎ＝２．
３）、酸化インジウム（ｎ＝２．０）、酸化タンタル
（ｎ＝２．１）、酸化亜鉛（ｎ＝２．１）のうちの一つ
とを所定の膜厚で積層させた複合層である。この機能層
は、上記の組み合わせからなる層を複数設けることもで
きる。本実施例では上記に掲げた以外の材料について
も、構成する層の積層条件を満たすものであれば用いる
ことができる。

【００１３】この機能層に所定の波長領域の光線を反射
あるいは透過させることならびに見る角度を変えること
により薄膜内の光路長が変化し、透過光あるいは反射光
の色が変わって見えるものである。これにより偽造防止
性を発揮すものである。

【００１４】機能層は膜厚の制御が可能であれば、いか
なる成膜方法も用いることが可能である。なかでも薄膜
の生成には乾式法が優れており、これには通常の真空蒸
着法、スパッタリング等の物理的気相析出法やＣＶＤ法
のような化学的気相析出法を用いることができる。

【００１５】機能層の膜厚は合計で１μｍ以下が望まし
い。１μｍを越えると柔軟性に乏しくなり、機能層にク
ラックが生じ、機能が低下する場合がある為である。

【００１６】保護層は適時設けることができ、機能層に
影響を与えることがなければ、用途、目的に応じて、種
々ある組成物から選択することができ、例えばポリオレ
フィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビ
ニルアルコールまたはポリエチレンテレフタレートなど
のプラスチックなどの光学的に透明なものが積層され
る。

【００１７】保護層を設ける場合には、保護層は有機ポ
リマーで低屈折率であるため、これに接する次層は高屈
折率であることが望ましい。一般的に分光特性は層数に
応じて変化する。保護層を含め層数は偶数であるが機能
層は奇数としている。

【００１８】また、保護層の代わりに接着層を設けても
より。機能層に接する場合はこれを変質させたり、冒す
ものでなければ通常用いられるものでよく、例えば塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体、アクリル系接着剤、ポリ
エステル系ポリアミドなどがあるが、これらに限定され
るものではない。

【００１９】他の機能層としては、金属反射層、印刷
層、酸化インジウム、還元状態の酸化亜鉛、錫をドープ
した酸化インジウム、（アルミニウム、硼素、スカンジ
ウムウ、ガリウム、珪素、イットリウム、イッテルビウ
ム、インジウム、あるいはタリウム等の）３価以上の金
属若しくは半導体をドープしてなる酸化亜鉛、鉄あるい
はアルミニウムをドープした二酸化チタン、等がある。

【００２０】金属反射層は、金、銀、アルミニウム、ニ
ッケル、またはクロムなど光線反射率の高いものであれ
ばよく、上記したものに限定されることはなく、しかも
金属と同等あるいはそれ以上の良好な反射率を有するも
のであれば用いることができる。形成される膜厚も良好
な反射率が得られるのであれば、特に限定される必要は
ないが、好ましくは、７００Å以上である。本発明の多
層膜に入射した光は、この金属反射層で反射される。

【００２１】この金属反射層は、通常の真空蒸着法、ス
パッタリング法等の物理的気相析出法やＣＶＤ法のよう
な化学的気相析出法を用いることができ、金属反射層を
構成する材料に応じて任意に選択することができる。例
えば、上記金属からなる箔を基材に付けてもよう。また
鱗片状の金属などの微粒子を樹脂の溶媒に分散した溶液
を塗布してもよい。

【００２２】印刷層は、形成するパターン形状は、任意
に設定することができ、すくなくとも機能層の一部が通
常の機能を果たせるように構成すればよい。すなわち、
印刷層を機能層の上に部分的に形成するか、もしくは実
質的にそのような状態となるように形成されればよい。
金属反射層を形成した場合も同様である。

【００２３】印刷層の形成には、グラビア印刷など従来
公知の印刷方法や塗布方法を用いることができる。特に
本発明においては、印刷層の厚さは特に限定されるもの
ではない。色も限定されるものではない。

【００２４】さらにセラミックあるいは有色透明のイン
キにより着色層５を設けることにより色変化が多彩にな
り、かつ見やすくなるため、偽造防止効果が向上する。

【００２５】

【作用】本発明の偽造防止用光学的多層膜によれば、通
常の機能範囲においては、機能層に低屈折率と高屈折率
のセラミックを交互に組み合わせることで特定の波長領
域の光線を反射あるいは透過させるという性質を有し、
かつ見る角度を変化させることで機能層の膜厚が変化す
るため、波長領域がシフトし、色が異なって見えること
により、容易に判別可能となる。

【００２６】さらには、機能層の層間に部分的に金属反
射層あるいは印刷層を設けることで、部分的に上記色調
の角度依存性をなくすか、あるいは弱めることができ
る。これにより、印刷した文字を明白に認識することが
できる。印刷層はいずれの層間にいれてもかまわない。

【００２７】さらには、還元状態の酸化亜鉛、酸化イン
ジウム、３価以上の金属あるいは半導体をドープした酸
化亜鉛、錫をドープした酸化インジウムなどは、透明導
電性のセラミックスであり、膜に導電性を付与すること
ができる。それにより帯電防止機能、さらには他の偽造
防止機能をも付与させるに十分なものである。

【００２８】また、鉄、アルミニウムをドープした二酸
化チタンは紫外線遮蔽効果に優れた材料であり、酸化亜
鉛に類するものである。

【００２９】さらにいえば、３価以上の金属あるいは半
導体をドープした酸化亜鉛は、１０００ｎｍから３００
０ｎｍの近赤外領域において吸収を示し、可視領域以外
での得意な光学的特性を有するセラミック材料である。

【００３０】これらの材料は、化学量論組成すなわちＺ
ｎＯ、Ｉｎ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂に準じた屈折率を有し、光
学膜厚ｎｄ値の制御により光学的多層膜の本来の機能を
損なうことはない。

【００３１】また、着色層を形成することにより、透過
光あるいは反射光の色の変化に影響を与えることなく、
光学的多層膜を着色することができ、より見やすくな
り、色調の変化すなわち色の角度依存性が大きくなり、
かつ色の種類を選択することができる。

【００３２】

【実施例】

＜実施例１＞基材には厚さ２５μｍのポリエステルフィ
ルムを使用し，機能層には低屈折率層として二酸化珪素
を、高屈折率層として酸化亜鉛を使用し、層の数は５層
とした。多機能層として機能層中の基材側より５層目に
高屈折率層の代わりにアルミニウムを２重量％含む酸化
亜鉛を使用した。合計の膜厚は１μｍとした。透過スペ
クトルを図３に示す。フィルムに垂直な可視光の吸収の
中心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４５度の角度よ
り入射した場合に中心波長は低波長側にシフトし、色変
化を生じた。さらに３５０ｎｍ以下の紫外線および１．
５μｍ以上の近赤外線を遮蔽する機能を有し、かつ１０
ｋΩ／□の表面抵抗を示した。かつ、導電性を有しない
ものとなった。

【００３３】＜実施例２＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層として酸化亜鉛を使用し、
層の数は５層とした。多機能層として機能層中の基材側
より５層目に高屈折率層の代わりに還元状態の酸化亜鉛
を使用した。合計の膜厚は１μｍとした。透過視スペク
トルを図３に示す。フィルムに垂直な可視光の吸収の中
心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４５度の角度より
入射した場合に中心波長は低波長側にシフトし、色変化
を生じた。さらに４００ｎｍ以下の紫外線を遮蔽する機
能を有し、かつ１ＭΩ／□の表面抵抗を示した。

【００３４】＜実施例３＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層として酸化インジウムを使
用し、層の数は５層とした。多機能層として機能層中の
基材側より５層目に高屈折率層の代わりに酸化錫を８重
量％含む酸化インジウムを使用した。透過スペクトルを
図４に示す。フィルムに垂直な可視光の吸収の中心波長
は５８０ｎｍであり、可視光を４５度の角度より入射し
た場合に中心波長は低波長側にシフトし、色変化を生じ
た。１０ｋΩ／□の表面抵抗を示した。また、４００ｎ
ｍ以下の紫外線を遮蔽していた。

【００３５】＜実施例４＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層として二酸化チタンを使用
し、層の数は５層とした。多機能層として機能層中の基
材側より３層目に高屈折率層の代わりに鉄を１０ｐｐｍ
ドープした二酸化チタンを使用した。合計の膜厚は１μ
ｍとした。本実施例の機能をまとめて表１に示し、透過
スペクトルを図５に示す。フィルムに垂直な可視光の吸
収の中心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４５度の角
度より入射した場合に中心波長は低波長側にシフトし、
色変化を生じた。４００ｎｍ以下の紫外線を遮蔽してい
た。

【００３６】＜実施例５＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し、機能層には低屈折率層とし
てフッ化マグネシウムを、高屈折率層として硫化亜鉛を
使用し、層の数は５層とした。合計の膜厚１μｍとし
た。基材側より１層目と２層目の間に印刷層を設けた。
さらにアルミニウムからなる金属反射層を設けた。本実
施例の多層の反射スペクトルを図５に示すフィルムに垂
直な可視光の吸収の中心波長は５８０ｎｍであり、可視
光を４５度の角度より入射した場合に中心波長は低波長
側にシルトし、色変化を生じた。印刷層の部分では良好
なスペクトルは認められなかった。

【００３７】＜比較例１＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層として酸化亜鉛を使用し、
層の数は５層とした。合計の膜厚は１μｍとした。透過
スペクトルを図３に示す。フィルムに垂直な可視光の吸
収の中心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４５度の角
度より入射した場合に中心波長は低波長側にシフトし、
色変化を生じた。

【００３８】＜比較例２＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層として酸化インジウムを使
用し、層の数は５層とした。合計の膜厚は１μｍとし
た。透過スペクトルを図４に示す。フィルムに垂直な可
視光の吸収の中心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４
５度の角度より入射した場合に中心波長は低波長側にシ
フトし、色変化を生じた。

【００３９】＜比較例３＞基材には厚さ２５μｍのポリ
エステルフィルムを使用し，機能層には低屈折率層とし
て二酸化珪素を、高屈折率層６として二酸化チタンを使
用し、層の数は５層とした。合計の膜厚は１μｍとし
た。透過スペクトルを図５に示す。フィルムに垂直な可
視光の吸収の中心波長は５８０ｎｍであり、可視光を４
５度の角度より入射した場合に中心波長は低波長側にシ
フトし、色変化を生じた。

【００４０】

【発明の効果】本発明の偽造防止用光学的多層膜は、基
材上に機能層を設け、機能層を構成するセラミック材料
層のうち、少なくとも一層が目的とする可視領域での光
学的機能以外に複数の機能を有するセラミック材料とす
ることで、従来の機能層を屈折率の異なる複数のセラミ
ック材料を特定の厚さに積層することにより、特定の波
長領域の光線を反射あるいは透過させるという性質を示
し、かつ見る角度によって、機能層の膜厚が変化するた
め薄膜内の光路長が変化し、透過光あるいは反射光の色
が変わって見えるものである。これにより色が異なって
見えるため判別が容易であるということ以外に、導電
性、近赤外線遮蔽成、紫外線遮蔽成などの機能を有させ
ることができ、従来にない偽造防止性を発揮すものであ
る。

【００４１】また基材と機能層の間に着色層を形成する
ことにより、透過光あるいは反射光の色の変化に悪影響
を与えることなく、着色でき、より見やすく、かつ色の
種類を選択することができる。

【００４２】以上のような極めて偽造防止効果の高い、
従来の偽造防止用光学的薄膜に無い優れた効果を奏する
ものである。

【００４３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の偽造防止用光学的薄膜の一例の構成を
示す断面図である。

【図２】本発明の偽造防止用光学的薄膜の一例の構成を
示す断面図である。

【図３】実施例１、２および比較例１における透過スペ
クトルである。

【図４】実施例３および比較例２における透過スペクト
ルである。

【図５】実施例４および比較例３における透過スペクト
ルである。

【図６】実施例５における透過スペクトルである。

【符号の説明】

１…基材２…その他の機能を有する層３…印刷層、金属反射層４…高屈折率層５…低屈折率層６…着色層７…保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松平長久東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に屈折率の異なる複数のセラミック
材料層からなる機能層を有する偽造防止用光学的多層膜
であって、前記セラミック材料層の層間に少なくとも一
層の金属反射層を有することを特徴とする偽造防止用光
学的多層膜。
【請求項２】基材上に屈折率の異なる複数のセラミック
材料層からなる機能層を有する偽造防止用光学的多層膜
であって、前記セラミック材料層の層間に少なくとも一
層の印刷層を有することを特徴とする偽造防止用光学的
多層膜。
【請求項３】基材上に屈折率の異なる複数のセラミック
材料層からなる機能層を有する偽造防止用光学的多層膜
であって、前記セラミック材料層が層間に少なくとも一
層の酸化インジウム、還元状態の酸化亜鉛、錫をドープ
した酸化インジウム、３価以上の金属若しくは半導体を
ドープしてなる酸化亜鉛、から選ばれる１種の層がであ
ることを特徴とする偽造防止用光学的多層膜。
【請求項４】前記３価以上の金属若しくは半導体が、ア
ルミニウム、硼素、スカンジウム、ガリウム、珪素、イ
ットリウム、イッテルビウム、インジウムあるいはタリ
ウムであることを特徴とする請求項４記載の偽造防止用
光学的多層膜。
【請求項５】基材上に屈折率の異なる複数のセラミック
材料層からなる機能層を有する偽造防止用光学的多層膜
であって、前記セラミック材料層の層間のうち、少なく
とも一層が鉄あるいはアルミニウムをドープした２酸化
チタンであることを特徴とする偽造防止用光学的多層
膜。
【請求項６】前記基材と機能層の間に着色層を有するこ
とを特徴とする請求項１〜５記載の偽造防止用光学的多
層膜。
【請求項７】前記機能層が、特定の光学的膜厚で高屈折
率層と低屈折率層との組み合わせからなることを特徴と
する請求項１〜６記載の偽造防止用光学的多層膜。
【請求項８】前記機能層が、屈折率の異なるセラミック
材料の積層体であり、かつ高屈折率層と低屈折率層との
組み合わせを交互に配置してなることを特徴とする請求
項１〜７記載の偽造防止用光学的多層膜。
【請求項９】前記機能層が、低屈折率層がフッ化マグネ
シウム、フッ化カルシウム、フッ化セリウム、フッ化ア
ルミニウム、二酸化珪素、酸化アルミニウムあるいは酸
化マグネシウムから選択され、高屈折率層が硫化亜鉛、
二酸化ジルコニウム、二酸化チタン、二酸化セリウム、
酸化タンタル、酸化亜鉛あるいは酸化インジウムから選
択されたものの組み合わせであることを特徴とする請求
項８記載の偽造防止用光学的多層膜。