KR100980149B1 - 식별 매체 - Google Patents

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히데카즈 호시노
신야 나스비다
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니혼 하츠쵸 가부시키가이샤
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Abstract

식별 기능이 높은 식별 매체를 제공한다. 광 흡수층 겸 점착층(101), 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)과 분산액(102c)을 내포한 자성 마이크로 캡슐(102a)의 층을 구비한 자성 변화 시트(102)와 콜레스테릭 액정층(105)을 적층한 구조로 한다. 수직 자장을 인가하면, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)이 세로로 배향하고, 입사광은, 자성 변화 시트(102)를 투과하고, 광 흡수층 겸 점착층(101)에 있어서 흡수된다. 한편에 있어서, 평행 자장을 인가하면, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)이 수평으로 배향하고, 입사광은, 자성 변화 시트(102)에 있어서 반사된다. 이 차이가 콜레스테릭 액정층(105)의 광 학 특성에 반영되어 광학적인 식별 기능을 얻을 수 있다.

Description

식별 매체{IDENTIFICATION MEDIUM}
본 발명은, 시각적인 효과에 의해 물품의 진안성(진정성)을 식별하는 기술에 관한 것이며, 보는 각도나 특정의 편광 필터에 의해서 얻어지는 특이한 외관에, 자장의 인가에 의해서 변화하는 광학 특성을 조합한 기술에 관한 것이다.
일용품이나 의료품 등의 물품에 있어서, 외형을 진품을 본떠 제조한 위조품이 시장에 나돌아 문제가 되고 있다. 이러한 상황에 있어서, 성능, 신뢰성 혹은 안전성의 보증이나 브랜드 파워의 유지를 위해서, 물품의 진안성을 식별할 수 있는 기술이 요구되고 있다. 물품의 진안성을 식별하는 기술로서, 물품에 특수한 잉크를 이용해 인쇄를 행하는 방법, 혹은, 특수한 광학 반사 특성을 갖는 소편(小片)을 물품에 붙이거나 하는 방법이 알려져 있다.
특수한 잉크를 인쇄하는 방법은, 자외선에 대해서 형광하는 잉크를 이용하여, 소정의 문자나 도안을 인쇄하여, 자외선을 조사했을 때에 그 도안이나 문자를 떠오르게 함으로써, 진안성을 확인하는 방법이다. 또, 자성체의 입자나 자성을 띤 입자를 혼합한 잉크를 도포하여, 자기 센서에 의해서 진안성을 식별하는 방법도 알려져 있다.
또, 광학 반사 특성을 갖는 소편으로서는, 홀로그램이나 콜레스테 릭(cholesteric) 액정이 나타내는 광학 특성을 이용한 것이 알려져 있다. 이 기술에 관해서는, 예를 들면 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 나타내어진 것이 알려져 있다.
[특허 문헌 1: 일본국 공개특허 소63-51193호 공보]
[특허 문헌 2:일본국 공개특허 평4-144796호 공보]
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그러나, 각종의 특수한 잉크는, 유사품을 입수하는 것이 비교적 용이하고, 위조 방지 효과는 크지 않다. 또, 목시용의 홀로그램은, 외형에 의한 진안성의 판단이 곤란한, 위조 레벨이 높은 것이 나돌고 있어, 그것만으로 진안성을 식별하는 것은 곤란해지고 있다. 또, 위조 기술이 높아지고 있는 배경에 있어서, 콜레스테릭 액정을 이용한 식별 매체에 관해서도, 보다 위조가 곤란하고, 높은 식별성이 얻어지는 것이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은, 상술한 종래 기술을 이용한 식별 기술보다 더 위조 방지 레벨이 높고, 또한 식별을 용이하게 그리고 확실히 행할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명의 식별 매체는, 자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 자성 변화층과, 컬러 시프트 발현층이 적층된 구조를 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 컬러 시프트 발현층이 나타내는 컬러 시프트 효과가 자성 변화층의 광학 효과에 조합되고, 보다 복잡하고 위조 방지 효과가 높은 식별 매체를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 자장에 의해서 광학 특성이 제어되는 자성 변화층의 광학 기능이 컬러 시프트 발현층의 광학 특성에 반영되고, 그로 인해 광학적인 식별 기능을 얻을 수 있다.
자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 자성 변화 시트는, 자장의 인가 또는 제거에 의해서, 가시광선의 투과, 반사 혹은 흡수를 선택할 수 있는 광학적인 기능을 구비한 층이다. 마이크로 캡슐은, 자성 분말과 분산액을 내포한 구조를 구비하고 있다. 그리고, 이 마이크로 캡슐을 광투과성의 한 쌍의 기판간에 봉입하고, 층형상으로 함으로써, 자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 자성 변화층이 구성된다. 자성 변화층으로서는, 광투과성의 바인더 중에 자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 것을 층상으로 형성한 구조 등이어도 된다. 자성 변화층으로서는, 자성 마이크로 캡슐의 종류에 따라서, 이하의 4타입이 있다.
(형태 1)
비늘 조각형상의 자성 분말과 분산액을 마이크로 캡슐 중에 내포시킨다. 이 경우, 자장의 인가 방향에 의해, 광을 반사(또는 차폐)할지 투과할지가 바뀐다. 즉, 자성 변화층에 대해서 평행하게 자장을 인가하면, 비늘 조각형상의 자성 분말의 주면이 층에 평행하게 늘어서고, 층에 대해서 주면이 평행하게 배향한다. 이 때문에, 자성 변화층은, 입사광을 주면에서 반사(또는 흡수)하여, 소정의 색으로 보인다. 다른 쪽에 있어서, 자성 변화층에 대해서 수직으로 자장을 인가하면, 비늘 조각형상의 자성 분말의 주면이 층에 수직으로 늘어서고, 광이 투과하는 간극이 증가하므로, 자성 변화층은, 입사광을 어느 정도 투과한다. 따라서, 자성 변화층은 투명(또는 반투명)으로 보인다.
(형태 2)
구형상의 흑색 자성 분말과 안료의 분체를 마이크로 캡슐 내에 내포시킨다. 이 경우, 자성 변화층의 한쪽의 면(표면)에 자석을 접근시키면, 흑색의 자성 분말이 그 면으로 끌어 당겨지고, 자성 변화층은 흑색이 된다. 즉, 자성 변화층이 광 흡수층이 된다. 다른 쪽에 있어서, 다른 쪽의 면(이면)에 자석을 접근시키면, 그 면으로 흑색의 자성 분말이 끌어 당겨지므로, 한쪽 면(표면) 측에 안료의 분체가 남고, 한쪽 면 측은, 그 안료의 색으로 보인다. 즉, 자장의 인가 방식에 의해서, 자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 자성 변화층을, 광 흡수층 혹은 광 반사층으로서 이용할 수 있다. 또한, 안료는 임의의 색을 선택할 수 있다.
(형태 3)
흑색의 구형상 자성 분말 및 안료의 분체를 내포시킨 마이크로 캡슐에 있어서, 분산액의 점도를 낮게 설정하고, 자장을 인가하지 않은 상태에 있어서는, 중력의 영향에 의해 자성 분말이 침하하도록 설정한다. 이 경우, 자성 변화층의 표면 측에 자석을 접근시키면, 자성 분말이 끌어 당겨지고, 자성 변화층이 검게 보인다. 한쪽에 있어서, 자석을 멀리하면, 자성 분말이 중력에 끌려 분산액 중에 가라앉고, 표면측에 안료의 분체가 남으므로, 자성 변화층의 표면은, 그 안료의 색으로 변화한다. 또한, 분산액의 점도를 조정함으로써, 자석을 떼어 놓아도 당분간은 검게 보이고, 서서히 흑색이 조금씩 엷어져 가는 광학 기능을 실현할 수도 있다.
(형태 4)
마이크로 캡슐 중에 내포시키는 흑색의 자성 분말로서, 크기 또는 재질이 다른 2 종류의 것을 혼합한 것을 이용한다. 이 경우, 자성 변화층에 대해서 자장을 수직으로 가하면, 자성 분말이 표면으로 끌어 당겨지고, 자성 변화층의 그 면은 검게 보인다. 다른 쪽에 있어서, 자성 변화층에 대해서 자장을 평행하게 가하면, 자성 분말이 분산되고, 표면 근방에 있어서의 안료의 분체의 상대적인 밀도가 커지고, 자성 변화층은, 그 안료의 색으로 보인다.
이상의 형태에 있어서, 흑색의 자성 분말은, 광을 흡수시키는 기능을 발현시키기 위해서 흑색으로 한 것이며, 광을 흡수하는 기능을 얻을 수 있는 것이면 완전히 검지 않아도 된다. 예를 들면, 짙은 파랑이나 짙은 초록과 같은 색이어도 된다.
본 발명에 있어서, 컬러 시프트 발현층은, 콜레스테릭 액정층 또는 상이한 굴절률을 갖는 광투과성 필름을 다층으로 적층한 다층 박막인 것은 바람직하다. 특히 콜레스테릭 액층을 채용한 경우, 컬러 시프트뿐만 아니라, 소정 파장 또한 소정 선회 방향의 원편광을 선택적으로 반사하는 광학 특성을 이용할 수 있으므로, 다양하고 복잡한 식별 기능을 얻을 수 있다.
콜레스테릭 액정층은, 자연광을 입사시키면, 소정 파장이며 또한 우선회 또는 좌선회의 원편광을 선택적으로 반사하는 성질을 갖는 액정의 층이다. 도 7은, 콜레스테릭 액정층의 구조를 나타내는 개념도이며, 도 8은, 콜레스테릭 액정층이 갖는 광학적인 성질을 나타내는 개념도이다. 도 8에는, 자연광을 입사시키면, 특정 파장의 우선회 원편광 반사되고, 죄선회 원편광 및 직선 편광, 또한 그 외의 파장의 우선회 원편광이 콜레스테릭 액정층(801)을 투과하는 모습이 나타내어져 있다.
콜레스테릭 액정층은, 층상 구조를 갖고 있다. 그리고, 하나의 층에 착목한 경우, 층 중에 있어서 액정 분자의 분자 장축은 그 방향이 일정하고, 또한 층의 면에 평행하게 배향해 있다. 그리고 배향의 방향은, 인접하는 층에 있어서 조금씩 어긋나 있고, 전체적으로는 입체적인 스파이럴(spiral)형상으로 배향이 회전하면서 각층이 겹쳐 쌓인 구조를 갖고 있다. 이 구조에 있어서, 층에 수직인 방향에서 생각하여, 분자 장축이 360° 회전하여 원래대로 돌아올 때까지의 거리를 피치(P), 각층 내의 평균 굴절률을 n으로 한다. 이 경우, 콜레스테릭 액정층은, λs=n×P를 만족하는, 중심 파장(λs)으로 특정 선회 방향의 원편광을 선택적으로 반사하는 성질을 나타낸다. 즉, 특정의 편광 성분에 치우치지 않는 백색광을 콜레스테릭 액정층에 입사시키면, 특정의 파장을 중심 파장으로 하는 우선회 또는 좌선회 원편광을 선택적으로 반사한다. 이 경우, 반사한 원편광과 같은 선회 방향을 갖지만 파장이λs가 아닌 원편광, 반사한 원편광과 역선회 방향의 원편광, 또한 직선 편광의 성분은, 콜레스테릭 액정층을 투과한다.
반사하는 원편광의 선회 방향(회전 방향)은, 콜레스테릭 액정층의 스파이럴 방향을 선택함으로써 결정할 수 있다. 즉, 광의 입사 방향에서 보아, 오른쪽 나사의 방향으로 나선을 그려 각층에 있어서의 분자 장축이 배향하고 있는지, 왼쪽 나사의 방향으로 나선을 그려 각층에 있어서의 분자 장축이 배향하고 있는지를 선택함으로써, 반사하는 원편광의 선회 방향을 결정할 수 있다.
또, 콜레스테릭 액정은 시야각에 의해서 색이 바뀌는 컬러 시프트라고 불리는 광학적인 성질을 나타낸다. 이것은, 시야각을 크게 하면, 피치(P)가 외관상 감소함으로써, 중심 파장(λs)이 단파장 측으로 이행하기 때문이다. 예를 들어, 수직 방향에서 관찰해 적색으로 발색하는 콜레스테릭 액정의 반사색은, 시야각을 크게 함에 따라 빨강→주황→노랑→초록→파랑으로 차례차례 변화하는 것처럼 관찰된다. 또한, 시야각은, 시선과 피관찰면으로의 수선(垂線)이 이루는 각도로서 정의된다.
콜레스테릭 액정과 마찬가지로, 다른 굴절률을 갖는 광투과성 필름을 다층으로 적층한 다층 박막도 컬러 시프트를 나타낸다. 도 9는, 컬러 시프트가 발생하는 원리를 설명하는 개념도이다. 도 9에는, 다른 굴절률을 갖는 2종류의 광투과성 필름(901 및 902)을 교대로 다층으로 적층한 단면 구조를 갖는 다층 박막(903)이 개념적으로 나타내어져 있다. 다층 박막(903)에 비스듬히 광이 입사하면, 그 광은, 다층 구조의 각 계면에 있어서 반사된다. 이 반사는, 상하로 인접하는 광투과성 필름의 굴절률이 다른 것에 기인한다. 또, 1층의 계면을 본 경우, 반사되는 것은, 입사광의 일부이며, 입사광의 대부분은 투과한다. 즉, 다층으로 적층된 계면에 입사한 입사광은, 각 계면에 있어서 조금씩 반사되어 간다. 이 각 계면에서 발생한 반사광은, 기본적으로 같은 방향으로 반사하므로, 그것들은 광로차에 기인하는 간섭을 일으킨다.
입사광이 보다 면에 평행하게 가까운 방향으로부터 입사할수록, 광로차는 작아지므로, 보다 단파장의 광이 간섭하고, 서로 강화시키게 된다. 이 원리로부터, 시야각을 크게 해 간 경우에, 보다 단파장의 반사광끼리가 간섭하고, 서로 강화시키게 된다. 이 결과, 백색광하에서 다층 박막(903)을 본 경우에, 시야각 0°에서 다층 박막이 소정의 색조로 보인 것이, 시야각을 크게 해 감에 따라, 서서히 파란빛을 띤 색으로 외형의 색채가 변화하는 현상이 관찰된다. 즉, 컬러 시프트가 관찰된다.
이 다층 박막은, 굴절률이 다른 3종류 이상의 박막 필름을 적층하여 구성해도 된다. 적층의 방식은 다양하게 고려되지만, 인접하는 박막 필름간에서 굴절률이 상위하도록 겹치면 된다.
본 발명에 있어서, 관찰면측으로부터, 컬러 시프트 발현층, 자성 변화층이 적층된 구조를 갖고, 자성 변화층은, 광 흡수층으로서의 기능과 광 반사층으로서의 기능을 자장의 인가에 의해서 선택 가능한 구성으로 하는 것은 바람직하다. 이 형태에 의하면, 관찰면 측에서 볼 때, 컬러 시프트 발현층의 배후를 광 흡수층 혹은 광 반사층으로 자기적으로 전환할 수 있다. 이 형태에 의하면, 컬러 시프트 발현층의 광학 기능을 보다 복잡한 것으로 할 수 있다.
본 발명에 있어서, 관찰면측으로부터, 자성 변화층, 컬러 시프트 발현층이 적층된 구조를 가지며, 자성 변화층은, 광 차단층으로서의 기능과 광 투과층으로서의 기능을 자장의 인가에 의해서 선택 가능한 구성으로 하는 것은 바람직하다. 이 형태에 의하면, 자성 변화층을 자장에 의해서 제어 가능한 광 셔터로서 기능시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 컬러 시프트 발현층에 홀로그램이 형성되어 있는 것은 바람직하다. 이 형태에 의하면, 홀로그램에 의해서 구성되는 문자나 도안을 식별에 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 자성 변화층에 자장을 인가하는 자성층을 더 구비하는 구성으로 하는 것은 바람직하다. 이 형태에 의하면, 외부로부터 자장을 인가하지 않는 상태에 있어서, 자성 변화층이 상시 자장을 계속 인가하고, 자장의 인가에 의한 자성 변화층의 광학 기능을 발현시킬 수 있다. 그리고, 자성층이 생성하는 자장보다 강한 자장을 외부로부터 인가함으로써, 자성 변화층의 광학 기능을 제어하는 것이 가능해진다. 자성층을 구성하는 방법으로서는, 자성 재료를 포함하는 층 구조에 강한 자장을 가하고, 자화시키는 방법을 들 수 있다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 간단한 구조면서, 식별 능력이 높고, 위조가 곤란한 식별 매체를 얻을 수 있다.
도 1은 발명을 이용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 2는 발명을 이용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 3은 발명을 이용한 식별 매체의 외관을 나타내는 개념도이다.
도 4는 발명을 이용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 5는 발명을 이용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 6은 발명을 이용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다.
도 7은 콜레스테릭 액정의 구조를 나타내는 개념도이다.
도 8은 콜레스테릭 액정의 광학 특성을 설명하는 개념도이다.
도 9는 다층 박막의 광학 특성을 설명하는 개념도이다.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
100:식별 매체 101:광 흡수층 겸 점착층
102:자성 변화 시트 102a:자성 마이크로 캡슐
102b, 102e:비늘 조각형상의 자성 분말
102c:분산액 102d:자성 마이크로 캡슐
103a, 103b, 106:광 투과성의 수지 필름
104:엠보스 모양 105:콜레스테릭 액정층
107:세퍼레이터 200:마그넷 펜
201:자석 202:스페이서
1. 제1의 실시 형태
(구성)
도 1은, 제1의 실시 형태에 있어서의 식별 매체의 개요를 개념적으로 나타내는 단면도이다. 도 1에 나타내는 식별 매체(100)는, 광 흡수층 겸 점착층(101) 상에 자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산시켜 유지하는 자성 변화 시트(102)를 구비하고, 또한 그 상방에 콜레스테릭 액정층(105)을 구비하고 있다. 광 흡수층 겸 점착층(101)은, 검은 안료(혹은 검은 염료)를 더한 점착 재료의 층이며, 식별 매 체(100)를 식별 대상이 되는 적당한 물품에 붙일 때에 이용된다. 또, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한 광선을 흡수한다. 또한, 광 흡수층 겸 점착층(101)에는, 세퍼레이터(107)가 부착되어 있다. 물품으로의 부착에 즈음해서는, 이 세퍼레이터(107)를 벗기고, 광 흡수층 겸 점착층(101)을 노출시키고, 그 노출면을 물품에 접촉시킨다.
자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산해 유지한 자성 변화 시트(102)는, 한 쌍의 광 투과성의 수지 필름(103a 및 103b)의 사이에 자성 마이크로 캡슐(102a)을 사이에 끼고 유지하고 있다. 자성 마이크로 캡슐(102a)은, 분산액(102c) 중에 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)이 분산된 구조를 갖고 있다. 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)은, 그 편평 방향으로 분극한 자성을 갖고, 또 주면(평면)은, 흰색을 하고 있다.
분산액(102c)은, 자성 마이크로 캡슐(102a) 내에 있어서 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)을 안정되게 분산·유지할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면 유동 파라핀 등을 바람직하게 이용할 수 있지만, 그 조성 등은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 자성 마이크로 캡슐(102a) 내에는, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)의 응집을 막기 위한 분산제가 함유되어 있어도 된다. 또, 자성 마이크로 캡슐(102a)은, 젤라틴 등을 이용해 구성할 수 있다.
또, 자성 마이크로 캡슐(102a)을 안정되게 분산시키기 위해서, 바인더를 이용해도 된다. 이 바인더는, 젤라틴 등으로 구성되는 마이크로 캡슐(102a)을 안정되게 분산·결합할 수 있고, 또, 기체로의 접착성이 양호하고 투명한 것이면 그 조 성 등은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 폴리비닐 알코올 등을 바람직하게 이용할 수 있다.
자성 마이크로 캡슐(102a)을 포함하는 층의 두께는, 자성 마이크로 캡슐(102a)의 평균 직경보다 클 필요가 있고, 구체적 두께는, 화상이 높은 콘트라스트로 표시할 수 있도록 적절히 결정하면 된다. 도시예에서는, 자성 마이크로 캡슐(102a)이 층의 두께 방향으로 1개만 늘어서 있지만, 고콘트라스트의 화상을 얻기 위해서는, 층의 두께 방향으로 복수의 자성 마이크로 캡슐(102a)이 늘어서 혹은 겹쳐 존재하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 통상은, 자성 마이크로 캡슐(102a)이 포함되는 층의 두께(한 쌍의 광 투과성의 수지 필름(103a와 103b)의 사이의 간격)을 20~200㎛정도로 하는 것이 바람직하다.
비늘 조각형상의 자성 분말(102b)은, 후술하는 작용이 실현 가능하도록, 그 재질이나 편평율, 치수를 결정하지만, 예를 들면, Fe, Ni, Fe-Ni 합금, Fe-Ni-Cr 합금, Al-Co 합금, Fe-Al-Si 합금, Sm-Co 합금 등의 편평 분말이 적합하다. 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)의 주면의 평균 직경은, 1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 가시광의 파장에 대해 평균 직경이 너무 작으면, 반사율이 낮아져 배향 변화에 의한 반사율 변화가 작아지고, 표시 정보의 콘트라스트가 낮아져 버린다. 주면의 평균 직경의 구체값은, 자성 마이크로 캡슐(102a)의 직경이나, 그에 포함되는 자성 분말의 수에 따라, 자성 마이크로 캡슐(102a) 내에 있어서 배향 변화가 가능한 범위 내에서 적절히 결정되지만, 통상, 5~15㎛로 하는 것이 바람직하다.
도 1에는, Y축 방향의 자장(수직 자장)이 가해짐으로써, 자성 분말(102b)이 Y축 방향으로 배향한 상태가 나타내어져 있다. 또한, 이 예에 있어서는, 분산액(102c)의 점도를 조정함으로써, 자장을 없애도 자성 분말(102b)의 배향 상태가 그대로 유지되도록 설정되어 있다.
콜레스테릭 액정층(105)은, 광 투과성의 수지 필름(106)의 이면 측에 형성되고, 자성 변화 시트(102) 측에 홀로그램을 구성하기 위한 엠보스 모양(104)이 형성되어 있다. 이 예에 있어서, 콜레스테릭 액정층(105)은, 적색 우선회 원편광을 선택적으로 반사하는 설정으로 되어 있다. 또한, 이 식별 매체(100)는, 투광성 기재(106) 측으로부터 관찰이 행해진다. 또, 엠보스 모양(104)은, 콜레스테릭 액정층(105)의 수지 필름(106) 측에 형성해도 된다.
본 실시 형태에 의하면, 자장의 인가 상태에 따라서, 자성 변화 시트를 광 차단층 혹은 광 투과층으로서 적절히 기능시키고, 이 기능과 콜레스테릭 액정층(105)의 광학 기능이 조합되어 식별이 행해진다.
(제작 방법)
우선, 광 투과성의 수지 필름(103a 및 103b)으로서, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름을 준비한다. 그리고, 광 투과성의 수지 필름(103a와 103b)을 소정의 간극을 갖는 상태로 대향시키고, 그 사이에 분산액(102c) 중에 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)을 분산시킨 마이크로 캡슐(102a)을 충전한다. 이렇게 하여, 광 투과성의 수지 필름(103a 및 103b)의 사이에 자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산시킨 자성 변화 시트(102)가 얻어진다. 그리고, 광 투과성의 수지 필름(103a)의 노출면에 흑색 안료를 첨가한, 광 흡수층 겸 점착층(101)을 형성하고, 또한 세퍼레이터(107)를 붙인다. 또한, 광 투과성의 수지 필름(103a) 상에 자성 마이크로 캡슐(102a)과 바인더를 혼합한 도포물을 도공하고, 그것을 건조시키고, 거기에 광 투과성의 수지 필름(103b)을 싣고, 자성 변화 시트(102)를 얻어도 된다. 또, 콜레스테릭 액정층(105)의 노출된 표면에 자성 마이크로 캡슐(102a)과 바인더를 혼합한 도포물을 도공하고, 그것을 건조시킴으로써, 자성 변화 시트로 해도 된다. 이 경우, 광 투과성의 수지 필름(103a 및 103b)은 불필요해진다.
한편, 저분자 콜레스테릭 액정을 중합성 모노머 중에 용해시키고, 또한 온도 조건을 제어함으로써, 콜레스테릭 액정 성분을 성장시킨다. 그 후, 광 반응 또는 열 반응 등으로 저분자 액정을 가교해 분자 배향을 고정함과 더불어 고분자화하고, 콜레스테릭 액정의 원액을 얻는다. 이 원액을 기재가 되는 광 투과성의 수지 필름(106)(TAC(트리아세틸셀룰로로즈)필름)의 한쪽 면에 소정의 두께가 되도록 도포하고, 또한 콜레스테릭 배향 및 분자 배향의 고정을 행한다.
본 실시예에서는, 우회전의 원편광을 선택적으로 반사하고, 동시에 시야각 0°일 때에 적색으로 보이도록, 액정 분자의 비틀림 방향과 피치(P)를 조정한다. 다음에, 콜레스테릭 액정층(105)에 대해서, 가열하면서 엠보싱 가공을 행하여, 엠보스 모양(104)을 형성한다. 이 엠보스 모양(104)에 의해서 홀로그램이 형성된다. 이렇게 하여, 광 투과성의 수지 필름(106) 위에 홀로그램이 형성된 콜레스테릭 액정층(105)이 설치된 부재가 얻어진다. 그리고 이 부재를 뒤집어, 엠보스 모양(104)이 형성된 면을 광 투과성의 수지 필름(103b)에 붙인다. 이렇게 하여, 도 1에 나타내는 식별 매체(100)를 얻는다.
콜레스테릭 액정의 원액을 얻는 방법으로서는, 측쇄형(側鎖型) 또는 주쇄형(主鎖型)의 서모트로픽(thermotropic) 고분자 액정을 그 액정 전이점 이상으로 가열하여 콜레스테릭 액정 구조를 성장시킨 후, 액정 전이점 이하의 온도로 냉각해 분자 배향을 고정하는 방법이어도 된다. 또, 측쇄형 또는 주쇄형의 리오트로픽(lyotropic) 고분자 액정을 용매 중에서 콜레스테릭 배향시킨 후, 용매를 서서히 휘발시켜 분자 배향을 고정하는 방법이어도 된다.
이들 원료로서는, 측쇄에 액정 형성기를 갖는 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리실록산, 폴리말로네이트 등의 측쇄형 폴리머나, 주쇄에 액정 형성기를 갖는 폴리에스텔, 폴리에스테아미드, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리이미드 등의 주쇄형 폴리머를 들 수 있다.
(기능)
도 1에 나타내는 식별 매체(100)에 있어서, 광 투과성의 수지 필름(106)의 노출면의 전면에 자석의 자극(N극 또는 S극)을 근접 혹은 접촉시킨다. 이때, 자성 마이크로 캡슐(102a)에 수직 자장(Y축 방향의 자장)이 가해지고, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)은, 도 1에 나타내는 바와 같이 Y축 방향을 따라서 그 편평 방향이 구비된 상태가 된다.
이 상태에 있어서, 식별 매체(100)를 광 투과성의 수지 필름(106) 측으로부터 관찰하면, 콜레스테릭 액정층(105)에 있어서는 반사된 적색의 우선회 원편광을 관찰할 수 있다. 또한, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한 적색 이외의 우선회 원편광, 좌선회 원편광, 직선 편광의 성분은, 자성 변화 시트(102)를 투과하고, 광 흡수층 겸 점착층(101)에 있어서 흡수된다. 이때, 엠보스 모양(104)에 따라서 구성되는 홀로그램의 도안을 관찰할 수 있다.
그리고, 식별 매체(100)를 기울이면, 이 홀로그램의 도안은, 컬러 시프트를 수반하여 보인다. 또, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터(뷰어)를 통해 식별 매체(100)를 관찰하면, 식별 매체(100)로부터의 적색의 우선회 원편광이 차단되어, 엠보스 모양(104)에 의한 홀로그램의 도안이 보이지 않게 된다. 물론, 우선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터(뷰어)를 통해 식별 매체(100)를 관찰하면, 엠보스 모양(104)에 의한 붉은 홀로그램의 도안을 관찰할 수 있다.
다음에, 도 1에 나타내는 상태에 있어서, 부분적으로 수평 방향(X축 방향)의 자장(평행 자장)을 가했을 경우의 광학 기능을 설명한다. 도 2는, 식별 매체(100)에 부분적으로 평행 자장을 가한 상태를 나타내는 개념도이다. 도 2에는, 마그넷 펜(200)을 식별 매체(100)의 일부분에 접촉시킨 상태가 나타내어져 있다. 마그넷 펜(200)은, 자석(201)의 한쪽의 자극에 비자성체(예를 들면 수지 재료)의 스페이서(202)를 부착한 구조를 갖고 있다. 스페이서(202)가 존재함으로써, 자석(201)의 자극으로부터 나온 자력선의 X축 방향 성분(즉 평행 자장)이 자성 마이크로 캡슐(102a)에 인가된다. 또한, 스페이서(202)를 없애고, 자석(201)을 직접 식별 매체(100)에 접촉시키면, 수직 자장(Y축 방향의 자장)이 자성 마이크로 캡슐(102a)에 인가된다. 일반적으로는, 펜형의 마그넷 펜의 일단에 스페이서가 부착된 자석, 타단에 스페이서가 없는 자석을 부착한 것이 이용되고, 적절히 평행 자장과 수직 자장을 임의의 장소에 인가할 수 있도록 되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 스페이서가 부착된 마그넷 펜(200)을 접촉시키면, 그 부분에 있어서의 자성 마이크로 캡슐(102d)에는, 수평 방향(X축 방향)의 자장이 인가되므로, 그 내부의 자성 분말(102e)은, 면이 수평 방향으로 배향한다.
그리고, 마그넷 펜(200)을 떼고, 식별 매체(100)를 직접 관찰하면, 마그넷 펜(200)으로 덧쓴 부분의 자성 마이크로 캡슐(102a)이 수평하게 배향하고 있으므로, 그 부분에 있어서는 자성 분말(102b) 주면으로부터의 흰 반사광이 관찰된다. 이 반사광의 일부는, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과하므로, 광 투과성의 수지 필름(106) 측으로부터의 직접적인 관찰에 있어서, 콜레스테릭 액정층(105)으로부터의 적색의 우선회 원편광의 반사광에 섞여, 이 흰 궤적을 희미하게 관찰할 수 있다. 예를 들면, 광 투과성의 수지 필름(106) 상을 덧써 마그넷 펜(200)에 의해서 문자를 쓴 식별 매체(100)를 관찰하면, 붉은 홀로그램 화상에 겹쳐 마그넷 펜으로 쓴 희미한 흰 문자를 관찰할 수 있다.
그리고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 콜레스테릭 액정층(105)으로부터의 우선회 원편광의 반사광이 차단되므로, 마그넷 펜(200)에 의해서 쓴 궤적을 흑색의 배경 중에 희고 명료하게 인식할 수 있다.
또, 상기 흰 문자 부분을, 수직 자장 인가용의 마그넷 펜(스페이서(202)가 배치되어 있지 않은 타입)으로 덧쓰면, 자성 마이크로 캡슐(102d) 내의 자성 분말(102e)이 부호(102b)에 의해서 나타내어지는 상태로 변화하고, 흰 표시가 사라진다. 이 경우, 직시하면 컬러 시프트를 수반한 홀로그램 화상만이 인식된다. 또, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 전면이 검게 보 인다.
자장 인가 수단으로서, 마그넷 펜과 같은 국소적으로 자장을 인가하는 것이 아니라, 면 전체에 수직 자장 또는 평행 자장을 인가하는 것을 이용함으로써, 자성 변화 시트(102)에 의한 전면 투과 상태 또는 전면 반사 상태(혹은 전면 광 흡수 상태)를 적절히 선택할 수도 있다.
본 실시 형태에 의하면, 콜레스테릭 액정이 나타내는 식별 기능에 복합시켜, 자장 인가에 의해서 문자나 도안을 표시시키는 기능을 구비한 식별 매체가 제공된다. 이 식별 매체는, 마그넷 펜 등에 의해서 쓴 문자나 도안을 표시시킬 수 있고, 그것이 콜레스테릭 액정의 식별 기능에 조합되므로, 특이한 외관을 나타내고, 위조 방지 효과를 높게 할 수 있다. 특히, 자장 인가에 의한 문자나 도안의 표시는, 식별을 행하는 시점에서 자유롭게 행할 수 있으므로, 미리 도안 등을 설정해 두는 위조는 용이하게 간파할 수 있다.
또, 콜레스테릭 액정층(105)이 나타내는 컬러 시프트 기능도 자성 변화 시트(102)의 상태에 의해서 영향을 받고, 그것이 식별 기능에 활용된다. 예를 들면, 평행 자장의 인가에 의해 자성 변화 시트(102)의 전면이 광 반사 상태에 있는 경우, 콜레스테릭 액정층(105)이 나타내는 컬러 시프트는, 자성 변화 시트(102)로부터의 반사광의 영향을 받는다. 그리고, 이 상태에 있어서, 자성 변화 시트(102)에 수직 자장을 가하면, 이 영향이 없어지고, 컬러 시프트의 외관이 변화한다. 예를 들면, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)의 주면이 녹색으로 보이는 설정으로 하면, 자장의 인가 방향에 의해서, 콜레스테릭 액정층(105)이 나타내는 컬러 시프트의 색 의 변화 상태에 자성 변화 시트(102)로부터의 녹색의 반사광의 유무가 영향을 주어, 복잡한 시각 효과를 관찰할 수 있다. 특히, 자장을 부분적으로 인가함으로써, 컬러 시프트가 나타내는 색채 변화를 임의의 도안 패턴에 있어서 발현시킬 수 있다.
2. 제2의 실시 형태
제1의 실시 형태에 있어서, 자성 변화 시트(102)를 전면에 설치하지 않고, 부분적으로 설치해도 된다. 예를 들면, 자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산시킨 영역을 문자의 패턴으로 한다. 또한, 자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산시킨 영역 이외의 영역은, 광 투과성의 재질로 메우고, 그 영역을 투과한 광은, 최종적으로 광 흡수층 겸 점착층(101)에 있어서 흡수되도록 한다.
도 3은, 자성 마이크로 캡슐(102a)의 분산 영역을 문자의 패턴에 형성했을 경우에 있어서의 식별 매체(100)의 외관을 나타내는 개념도이다. 여기에서는, 자성 마이크로 캡슐(102a)을 분산시킨 영역에 의해서 「OK」라고 하는 문자 패턴을 형성하고, 또한 엠보스 모양(104)에 의해서 성형의 홀로그램 도안을 형성한 예를 설명한다.
우선, 식별 매체(100)의 전면에 평행 자장을 가하고, 「OK」라고 하는 문자 패턴의 영역에 형성된 자성 마이크로 캡슐 내에 있어서의 비늘 조각형상의 자성 분말을 수평 방향으로 배향시켜 둔다. 이 상태에 있어서, 식별 매체(100)를 시야각 0°에서(즉 수직 방향으로부터) 직시하면, 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 콜레스테릭 액정층으로부터의 붉은 반사광이 관찰되고, 그 붉은 배경 중에 별표의 홀로 그램(301)이 보인다. 또, 자성 변화 시트로부터의 흰 반사광도 희미하기는 하지만 관찰할 수 있으므로, 「OK」라고 하는 흰 표시(302)도 희미하게 인식할 수 있다. 이 상태에 있어서, 식별 매체(100)를 기울이면, 홀로그램(301)이 컬러 시프트를 나타내고, 표시(302)는 컬러 시프트를 나타내지 않는다.
다음에, 좌선회의 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해, 식별 매체(100)를 관찰한다. 이 경우, 자성 변화 시트에 의한 「OK」라고 하는 패턴 이외의 부분으로부터의 반사광은, 콜레스테릭 액정층으로부터의 적색의 우선회 원편광이기 때문에, 그것은 광학 필터에 의해서 차단된다. 한편, 자성 변화 시트로부터의 흰 반사광은, 다양한 편광 성분이 포함되어 있기 때문에, 그 일부는, 광학 필터를 투과한다. 따라서, 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 검은 배경 중에 흰 「OK」라고 하는 표시를 명료하게 관찰할 수 있다.
다음에 우선회의 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해, 식별 매체(100)를 관찰한다. 이 경우, 자성 변화 시트(102)로부터의 흰 반사광의 대부분은, 광학 필터에 의해서 차단되므로, 「OK」의 문자는 보이기 어려워지고, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이, 붉은 배경 중에 홀로그램의 별표 표시(301)가 명료하게 관찰된다.
이와 같이, 자장 인가의 유무, 인가 자장의 방향, 광학 필터의 유무 및 종류, 시야각의 변화와 같은 요소를 조합함으로써, 식별 매체의 진안 판정을 행할 수 있다. 또한, 도 3의 (b)에 나타내는 좌원편광 투과 필터를 통한 관찰 상태에 있어서, 수직 자장을 전면에 인가하면, 「OK」의 패턴 중에 포함되는 자성 마이크로 캡 슐 중의 비늘 조각형상의 자성 분말이 수직으로 배향하고, 자성 분말로부터의 반사광이 감소하므로, 「OK」의 흰색 표시는 보이기 어려워진다.
3. 제3의 실시 형태
제1의 실시 형태에 있어서, 자성 마이크로 캡슐(102a) 중에 구형상의 흑색 자성 분말, 흰 안료의 분체, 및 분산액을 내포시킨다. 도 4는, 본 제3의 실시 형태에 있어서의 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다. 도 4의 (a)는, 자장의 미인가 상태, 도 4의 (b)는, 이면측의 전면에 자장을 인가한 상태, 도 4의 (c)는, 표면측으로부터 부분적으로 자장을 인가한 상태를 나타낸다. 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태의 식별 매체(100)는, 도 1에 나타내는 자성 마이크로 캡슐(102a)을 자성 마이크로 캡슐(402a)로 변경한 것이다. 또한, 도 1과 동일한 부호의 부분은, 도 1에 나타내는 구성과 같다.
자성 마이크로 캡슐(402a)은, 흑색 자성 분말(402b), 비자성 재료인 흰 안료의 분체(402c), 및 분산액(402d)을 마이크로 캡슐 내에 내포시킨 구조를 갖는다. 자장이 미인가 상태에 있어서는, 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 흑색 자성 분말(402b) 및 흰 안료의 분체(402c)는 랜덤하게 분산하고 있다.
그리고, 이면측(광 흡수층겸 점착층(101) 측)의 전면에 자석(403)의 자극을 접근시키면, 흑색 자성 분말(402b)이 자석(403)에 끌어 당겨지고, 자성 마이크로 캡슐(402a)의 하방에 있어서의 흑색 자성 분말(402b)의 밀도가 높아지고, 자성 마이크로 캡슐(402a)의 상방에 있어서의 흑색 자성 분말(402b)의 밀도는 낮아진다. 한편에 있어서, 흰 안료의 분체(402a)는, 비자성 재료이므로, 자석(403)의 자장의 영향을 받지 않고, 자성 마이크로 캡슐(402a) 내에 도 4의 (a)와 같은 상태로 존재한다. 이 때문에, 흰 안료(402a)의 자성 마이크로 캡슐(402a) 내의 상방에 있어서의 상대적인 밀도가 높아지고, 콜레스테릭 액정층(105) 측에서의 입사 광의 반사 효율이 (A)의 경우와 비교해 높아진다. 그 결과, 자성 변화 시트(102)는, 광 반사층으로서의 기능을 발현한다. 즉, 도 4의 (b)에 나타내는 자석의 접근 방법으로 하면, 자성 마이크로 캡슐(402a)을 포함한 자성 변화 시트(102)가 광 반사층으로서 기능하게 된다.
다음에 자석(403)을 없애고, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이 광 투과성의 수지 필름(106) 측의 표면에 마그넷 펜(404)을 눌러 대어, 부분적으로 자장을 인가한경우를 설명한다. 이 경우, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이, 마그넷 펜(404)이 눌러 대어진 부분에 있어서의 자성 마이크로 캡슐(403a)에 있어서, 흑색 자성 분말(402b)이 마그넷 펜(404)의 자기에 끌어 당겨져 상방으로 이동한다. 한편, 비자성 재료인 흰 안료의 분체(402c)에는 자장의 영향이 미치지 않다. 이 결과, 부분적으로 자성 마이크로 캡슐(403a) 내의 상방에 흑색 자성 분말(402b)이 모이게 된다. 그리고, 이 부분에 있어서, 콜레스테릭 액정층(105) 측으로부터의 입사광의 흡수 효율이 (B)의 경우와 비교해 높아진다. 즉, 도 4의 (c)에 나타내는 자석의 접근 방법으로 하면, 부분적으로 자성 변화 시트(102)가 광 흡수층으로서 기능하게 된다.
예를 들면, 자성 변화 시트(102)가 도 4의 (b)의 상태에 있다고 하여, 광 투과성의 수지 필름(106) 측으로부터 직접 관찰한다고 한다. 이 경우, 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한 적색의 우선회 원편광 이외의 성분은, 자성 변화 시트(102)에 있어서 반사되고, 그 일부는 콜레스테릭 액정층(105)을 투과한다. 이 때문에, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해, 식별 매체(100)를 관찰해도, 식별 매체로부터의 반사광을 관찰할 수 있다.
다음에, 마그넷 펜(404)으로 광 투과성의 수지 필름(106) 측의 표면을 덧쓰면, 그 덧쓴 궤적이 도 4의 (c)에 나타내는 원리에 의해 광 흡수층이 된다. 이 경우, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해, 식별 매체(100)를 관찰하면, 상기 궤적 부분으로부터의 반사광은, 콜레스테릭 액정층(105)으로부터의 우선회 원편광만으로 되기 때문에, 그 부분은 분명히 검게 보인다. 그리고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 떼어내면, 콜레스테릭 액정층(105)으로부터의 반사광도 보이므로, 상기 마그넷 펜(404)으로 덧쓴 궤적의 자취는, 희미하게 거무스름하게 보이게 된다.
4. 제4의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제2의 실시 형태에 있어서의 자성 마이크로 캡슐로서, 구형상의 흑색 자성 분말과 안료의 분체를 마이크로 캡슐 내에 내포시킨 것을 채용한다. 이 구성에 있어서는, 식별 매체의 표면측 전면을 자석으로 덧쓰면, 「OK」의 문자로 패터닝된 자성 마이크로 캡슐 분포 영역이 검게 변색된다. 이 경우, 이 검게 변색한 부분이 광 흡수층이 되므로, 그 부분에 있어서는, 통상의 콜레스테릭 액정의 외관이 된다. 그리고, 이면측 전면을 자석으로 덧쓰면, 자성 변화 시트의 관찰면측의 검게 변색되어 있는 부분이 하얗게 변색되고, 광 반사층이 된 다. 이 경우, 통상의 목시 하에 있어서는, 희미하게 「OK」의 문자가 하얗게 떠오르고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 관찰하면, 「OK」의 문자가 희고 명료하게 떠오른다.
5. 제5의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제1의 실시 형태에 있어서의 자성 마이크로 캡슐로서, 흑색의 구형상 자성 분말 및 안료의 분체를 내포시킨 마이크로 캡슐로 하고, 또한 분산액의 점도를 낮게 설정하고, 자장을 인가하지 않은 상태에 있어서는, 중력의 영향에 의해 자성 분말이 침하하도록 설정한다. 이 구성에 있어서는, 식별 매체의 관찰면 측을 마그넷 펜으로 덧쓰면, 자성변화시트 표면의 그 부분이 검게 변색된다. 이 경우, 통상의 목시 하에 있어서는, 그 궤적이 붉게 떠오르고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 관찰하면, 그것이 검고 명료하게 떠오른다. 또, 마그넷 펜을 식별 매체로부터 떼어 놓으면, 시간 경과와 함께 마그넷 펜에 의해서 그린 궤적의 자취가 서서히 희미해져 간다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 자성 변화 시트의 기능을 능숙하게 발현시키려면, 식별 매체의 관찰면을 위로 하고, 중력의 작용을 효과적으로 발휘시킬 필요가 있다.
6. 제6의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제2의 실시 형태에 있어서의 자성 마이크로 캡슐로서, 흑색의 구상 자성 분말 및 안료의 분체를 내포시킨 마이크로 캡슐로 하고, 또한 분산액의 점도를 낮게 설정하고, 자장을 인가하지 않은 상태에 있어서는, 중력의 영향에 의해 자성 분말이 침하하도록 설정한다. 이 구성에 있어서는, 자장비 인가의 상황에 있어서, 보통으로 본 경우, 「OK」의 문자 패턴이 희미하게 하얗게 보인다. 그리고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 검은 배경 중에 하얗게 「OK」의 문자 패턴이 명확하게 보인다. 그리고 표면으로부터 자석을 접근시키고, 자석을 떼어 놓은 직후에 표면으로부터 관찰하면, 「OK」의 문자 패턴은 보이기 어려워진다. 그리고, 서서히 흰 「OK」의 문자 패턴이 보여 온다.
7. 제7의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제1의 실시 형태에 있어서의 자성 마이크로 캡슐로서, 마이크로 캡슐 중에 내포시키는 흑색의 자성 분말로서 크기(또는 재질)가 상이한 2종류의 것을 혼합한 것을 이용한다.
도 5는, 본 실시 형태를 채용한 식별 매체의 단면 구조를 나타내는 개념도이다. 도 5의 (a)는, 수직 자장(Y축 방향의 자장)을 가한 상태, 도 5의 (b)는, 평행 자장(X축 방향의 자장)을 가한 상태를 나타낸다. 이 형태에 있어서는, 자성 마이크로 캡슐(402a) 내에 분산액(502d), 2종류의 자성 분말(502b와 502c) 및 비자성의 백색 안료 분말(502e)이 내포되어 있다. 이 예에 대해서는, 2종류의 자성 분말(502b와 502c)은, 전자가 상대적으로 작고, 후자가 상대적으로 크다. 그리고 양자는 하나가 되어, 복합 자성 분말(502a)로 되어 있다. 또한, 백색 안료 분말(502e)로서는, 산화 티탄을 이용할 수 있다.
수평(X축 방향)으로 자력선이 연장되는 평행 자장을 가하면, 자성 마이크로 캡슐(402a) 내의 복합 자성 분말(502a)이 자력선의 작용에 의해 영동(泳動), 분산 하고, 그 결과 백색 안료 분말(502e)로 이루어지는 비자성 분말이 교환적으로 표면측의 표면에 많이 모여 백색을 나타낸다.
즉, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 자석(501)의 한쪽의 자극을 관찰면인 광 투과성의 수지 필름(106)의 표면에 접촉(또는 근접)시키면, 자성 변화 시트(102)에 수직 자장이 가해지고, 복합 자성 분말(502a)이 자석(501)의 자극에 끌려 이동한다. 이 결과, 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 복합 자성 분말(502a)이 상방에 모인다. 이 경우, 광 투과성의 수지 필름(106) 측으로부터의 관찰에 있어서, 자성 변화 시트(102)는 광 흡수층으로서 기능한다.
한편에 있어서, 비자성 재료의 스페이서(504)를 통해 자석(503)이 광 투과성의 수지 필름(106)에 접촉(또는 근접)하는 형태의 자석(502)을 이용한 경우, 스페이서(504)가 있는 관계로, 자성 변화 시트(102)에 평행 자장이 인가된다. 이 경우, 복합 자성 분말(502a)은, 평행 자장에 의해서 자성 마이크로 캡슐(402a) 내에 분산하도록 분포한다. 이 때문에, 도 5의 (b)에 나타내는 상태가 된다. 이 경우, 백색 안료 분말(502e)에 의한 반사가 표면화되므로, 자성 마이크로 캡슐(402a)은 하얗게 보인다.
이 구성에 있어서는, 식별 매체(100)의 표면측(관찰면측)으로부터 수직 자장을 가하면, 수직 자장을 가한 부분에 있어서의 자성 변화 시트(102)의 관찰면측을 검게 변색시킬 수 있다. 이 경우, 식별 매체(100)를 직시하면, 수직 자장을 가한 궤적을 희미하게 인식할 수 있고, 또한 우선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 그 궤적을 붉고 선명하게 인식할 수 있다. 또, 표면측으로 부터 평행 자장을 가하면, 그 부분의 자성 변화 시트(100)의 관찰면 측이 하얗게 변색된다. 이 현상을 이용함으로써, 상기 수직 자장의 인가에 의해서 그린 문자 등을 소거할 수 있다. 또한, 수직 자장과 평행 자장의 역할을 반전시켜, 식별을 행할 수도 있다.
8. 제8의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제2의 실시 형태에 있어서의 자성 마이크로 캡슐로서, 마이크로 캡슐 중에 내포시키는 흑색의 자성 분말로서, 크기 또는 재질이 상이한 2종류의 것을 혼합한 것을 이용한다. 이 구성에 있어서는, 식별 매체의 표면측으로부터 전면에 수직 자장을 가하면, 「OK」라고 패터닝된 자성 마이크로 캡슐 영역의 관찰면 측이 검게 변색되고, 그 패턴에 콜레스테릭 액정층의 기능이 발현된다. 이 경우, 전체가 검게 되고, 문자는 보이지 않게 된다.
다음에, 식별 매체의 표면측으로부터 전면에 평행 자장을 가하면, 「OK」라고 패터닝된 자성 마이크로 캡슐 영역이 하얗게 변색된다. 이 경우, 직시하면, 희미하게 흰 「OK」의 문자 패턴을 관찰할 수 있다. 그리고, 우선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 문자 패턴은 거의 보지 않게 된다. 또한, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 검은 배경 중에 흰 「OK」의 문자 패턴을 명료하게 관찰할 수 있다.
9. 제9의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 제1의 실시 형태에 있어서, 광 흡수층 겸 점착층(101) 중에 자성 분말을 혼입하고, 광 흡수층 겸 점착층(101)에 자장을 생성하는 자성층으로서의 기능을 부가한다. 여기에서는, 자성 재료를 혼합한 광 흡수층 겸 점착층(101)에 대해서, 그 면에 수직인 방향으로 강한 자장을 가하여, 자화를 행하고, 그 면에 수직인 방향으로 자장이 생성되도록 한다. 이 구성에 의하면, 자성 분말(102b)은, 특히 외부로부터 자장을 가하지 않으면, 상시 수직 방향으로 배향한다. 그 때문에, 특히 외부로부터 자장을 가하지 않으면, 식별 매체(100)는, 콜레스테릭 액정층(105)의 광학 특성을 그대로 발휘한다.
그리고, 광 흡수층 겸 점착층(101)으로부터 발생하는 자장보다 강한 평행 자장을 발생하는 마그넷 펜으로 관찰면 측을 덧쓰면, 그 부분에 있어서의 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)의 주면이 층에 평행한 방향을 따라서 배향한다. 이 때문에, 흰 궤적이 형성된다. 이 경우, 직시하면, 이 흰 궤적을 희미하게 관찰할 수 있고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 검은 배경 중에 이 흰 궤적을 명료하게 관찰할 수 있다. 그리고, 마그넷 펜을 떼어 내면, 광 흡수층 겸 점착층(101)의 자성의 영향이 부활하고, 흰 궤적은 사라진다. 또한, 광 흡수층 겸 점착층(101)이 생성하는 자장을 평행 자장, 마그넷 펜으로부터 인가되는 자장을 수직 자장으로 해도 된다.
10. 제10의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제9의 실시 형태에 있어서, 자성 마이크로 캡슐이 존재하는 장소를 소정의 패턴으로 형성한다. 예를 들면, 자성 마이크로 캡슐을 「OK」의 문자 패턴의 영역으로 분산시킨다. 이 경우, 외부 자장을 인가하지 않는 상태에 있어서는, 비늘 조각형상의 자성 분말이 수직 방향으로 배향하므로, 자성 변화 시트를 입사광은 투과한다. 이 때문에, 「OK」의 표시는 인식하지 못하고, 콜레스테릭 액정층의 광학 기능이 그대로 발현된다. 그리고, 전체에 강한 평행 자장을 가하면, 그 영향이 강하게 나오고, 자성 마이크로 캡슐 내의 자성 분말의 주면이 수평하게 배향한다. 이 때문에, 「OK」라고 패터닝된 자성 마이크로 캡슐 영역으로부터의 광 반사가 발생한다. 이 경우, 식별 매체를 직접 보면, 흰 「OK」의 표시가 희미하게 보이고, 좌선회 원편광을 선택적으로 투과하는 광학 필터를 통해 보면, 검은 배경 중에 흰 「OK」의 표시가 명료하게 보인다. 그리고, 자장의 인가를 멈추면, 광 흡수층 겸 점착층(101)으로부터 발생하는 자장의 영향이 강해지고, 비늘 조각형상의 자성 분말이 수직 방향으로 배향하고, 그 때문에 「OK」의 흰 표시는 사라진다.
11. 제11의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 제1의 실시 형태에 있어서, 광 흡수층 겸 점착층(101)을 광 투과성의 점착층으로 변경한다. 또, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)의 주면의 색을 검게 한다. 이 구성에 있어서는, 평행 자장을 인가한 부분의 자성 변화 시트가 광 흡수층으로 변화한다. 예를 들면, 전면에 수직 자장을 가한 후에, 평행 자장을 인가하는 마그넷 펜을 이용해 식별 매체를 덧쓰면, 그 덧쓴 궤적의 패턴이 검게 보인다. 그리고, 좌선회 원편광을 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 이 패턴이 부착면의 배경색 중에 검게 두드러져 보인다.
전체에 평행 자장을 가한 후에, 수직 자장을 인가하는 마그넷 펜을 이용해 식별 매체를 덧쓰면, 그 덧쓴 궤적의 패턴이 배경색으로 보인다. 그리고, 좌선회 원편광을 투과하는 광학 필터를 통해 관찰하면, 이 패턴이 검은 배경색 중에 배경색의 색으로 보인다. 이 광 흡수층 겸 점착층(101)을 광 투과성의 점착층으로 변경하는 구성은, 다른 실시 형태에 적용할 수도 있다.
12. 제12의 실시 형태
제1~제11의 실시 형태에 있어서, 콜레스테릭 액정층(105) 대신에 상이한 굴절률을 나타내는 광 투과성 필름을 적층한 컬러 시프트 필름을 이용해도 된다. 이 구성에 있어서는, 마이크로 캡슐이 흑색 이외로 변색하면, 그 변색부는, 마이크로 캡슐로부터의 반사광에 더하여 컬러 시프트 필름으로부터의 간섭광도 플러스 된다. 그 때문에, 변색부는, 다른 부분과 비교해 밝게 보인다. 또, 이 부분은, 마이크로 캡슐로부터의 반사광이 있기 때문에 시야각을 크게 해 간 경우에 나타나는 컬러 시프트 필름의 컬러 시프트의 영향이 비교적 작다. 이 때문에, 마이크로 캡슐의 변색부의 시인성은 높다. 즉, 식별 매체를 기울이면, 컬러 시프트의 배경 중에 마이크로 캡슐의 변색부에 의해서 구성되는 문자나 도안을 명료하게 관찰할 수 있다.
컬러 시프트 필름으로서는, 굴절률이 상이한 수지 필름을 2종류 준비하고, 그것을 교대로 수십층 이상 적층한 것을 들 수 있다. 적층의 구조로서는, 굴절률이 상이한 3종류의 수지 필름을 순서대로 적층한 것을 유닛으로 하여, 이 유닛을 복수 적층한 구조 등을 채용할 수도 있다. 또, 굴절률이 상이한 2종류의 재질의 수지 필름을 교대로 겹친 구조로 해도 된다. 예를 들면, PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름과 PEN(폴리에틸렌 나프탈레이트) 필름을 교대로 적층함으로써, 컬러 시프트 필름을 구성할 수 있다.
13. 제13의 실시 형태
제12의 실시 형태에 있어서, 컬러 시프트 필름에 홀로그램을 형성해도 된다. 이 경우, 홀로그램의 도안이 컬러 시프트를 수반해 관찰된다.
14. 제14의 실시 형태
본 실시 형태에 있어서는, 자성 변화 시트를, 자장의 인가에 의해서, 광 차단층 혹은 광 투과층으로서 선택 가능한 디바이스로서 이용한다. 본 실시 형태에 있어서는, 도 1에 나타내는 식별 매체(100)를 구성하는 파트인 자성 변화 시트(102)를 준비하고, 그 아래 쪽에 콜레스테릭 액정층(105)을 배치하고, 자성 변화 시트(102) 측으로부터 관찰을 행하는 형태로 한다. 도 6은, 본 실시 형태의 식별 매체의 개요를 나타내는 개념도이다. 도 6에 나타내는 식별 매체(600)에 있어서, 광 투과성의 수지 필름상에 콜레스테릭 액정층(105)이 설치되고, 그 이면 측에는 광 흡수층 겸 점착층(101)이 배치되고, 또한 광 흡수층 겸 점착층(101)에는, 세퍼레이터(107)가 부착되어 있다. 또, 콜레스테릭 액정층(105)에는, 홀로그램을 형성하기 위한 엠보스 모양(104)이 형성되어 있다. 부호(102)는, 자성 변화 시트이며, 한 쌍의 광 투과성의 수지 필름(103a와 103b)의 사이에 자성 마이크로 캡슐(102a)이 유지된 구조를 구비하고 있다. 자성 마이크로 캡슐(102a)은, 그 내부에 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)과 분산액(102c)을 내포하고 있다. 도 6에는, 수직 자장(Y축 방향의 자장)이 인가되어, 비늘 조각형상의 자성 분말(102b)이, 그 주면이 수직 방향(Y축 방향)으로 평행해지도록 배향한 상태가 나타내어져 있다.
이 식별 매체(600)는, 광 투과성의 수지 필름(103a)측으로부터 관찰한다. 도 6에 나타내는 상태의 식별 매체(600)를 직접 본 경우, 입사광은, 자성 변화 시트(102)를 투과하므로, 콜레스테릭 액정(105)의 광학 기능을 관찰할 수 있다. 다음에, 평행 자장을 인가하면, 자성 분말(102b)의 주면이 수평 방향(X축 방향)을 따라서 배향한다. 이 경우, 자성 분말(102b)에 의한 반사가 현저해지고, 콜레스테릭 액정층(105)으로부터의 반사광을 관찰하는 것은 곤란해진다. 즉, 자장의 인가의 방법에 따라서, 콜레스테릭 액정층(105)의 광학 기능의 발현의 유무를 선택할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서, 콜레스테릭 액정층(105)을 컬러 시프트 필름으로 변경할 수도 있다. 또 자성 마이크로 캡슐로서 다른 모양의 것을 채용할 수도 있다. 또, 자성 마이크로 캡슐의 영역을 소정의 패턴으로 형성하는, 혹은 콜레스테릭 액정층(105)을 소정의 패턴으로 형성할 수도 있다.
본 발명은, 진정을 판단하기 위한 식별 매체에 이용할 수 있다. 또, 본 발명의 식별 매체는, 식별 대상이 되는 물품에 직접 장착하는 것도 가능하다. 이 경우, 식별 매체로서의 기능을 구비한 물품을 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 자성 마이크로 캡슐을 분산시킨 자성 변화층과,
    컬러 시프트 발현층이 적층된 구조를 구비하고,
    상기 컬러 시프트 발현층은, 콜레스테릭(cholesteric) 액정층 또는 상이한 굴절률을 갖는 광투과성 필름을 다층으로 적층한 다층 박막이며,
    상기 자성 마이크로 캡슐 내에 제1의 색상의 자성 분말, 및 상기 제1의 색상과는 상이한 제2의 색상의 비자성 안료 분체가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 식별 매체.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    관찰면 측으로부터, 상기 컬러 시프트 발현층, 상기 자성 변화층이 적층된 구조를 가지며,
    상기 자성 변화층은, 광 흡수층으로서의 기능과 광 반사층으로서의 기능을 자장의 인가에 의해서 선택 가능한 것을 특징으로 하는 식별 매체.
  4. 청구항 1에 있어서,
    관찰면 측으로부터, 상기 자성 변화층, 상기 컬러 시프트 발현층이 적층된 구조를 가지며,
    상기 자성 변화층은, 광차단층으로서의 기능과 광투과층으로서의 기능을 자장의 인가에 의해서 선택 가능한 것을 특징으로 하는 식별 매체.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 컬러 시프트 발현층에 홀로그램이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 식별 매체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 자성 변화층에 자장을 인가하는 자성층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 식별 매체.
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