KR102398830B1 - 정보 표시 매체 및 그에 관한 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

위조 방지 효과를 높일 수 있는 정보 표시 매체를 제공한다. 정보 표시 매체(100)는, 기재의 한쪽 면의 일부 또는 전부에, 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 광 반사층(20)이 배치되고, 광 반사층(20)에, 외연 형상 및 요철 영역의 형상 중 한쪽 또는 양쪽의 조합으로 제1 정보를 표시하는 제1 영역(30)과, 일부 또는 전부가 제1 영역(30) 중의 제1 정보를 표시하는 광 반사층(20)에 중첩되도록 설정되고, 광 반사층(20)의 부분적인 재료 제거로 형성된 식별 정보를 표시하는 제2 정보 표시 영역(21)을 갖는다.

Description

정보 표시 매체 및 그에 관한 제조 방법
본 개시는 정보 표시 매체에 관한 기술이다. 특히 본 개시는, 펄스 레이저의 조사에 의하여 제작되는 데 적합한 정보 표시 매체에 관한 기술이다.
은행권이나 상품권 등의 유가 증권, 증명서, 브랜드품, 고가품, 전자 기기, 개인 인증 매체 등의 물품에는, 그 물품이 갖는 가치나 정보를 다른 사람으로부터 보호하기 위하여 위조가 어려울 것이 요망되고 있다. 그 때문에 이러한 물품에는 위조가 어려운 위조 방지 기술이나 정보 표시 방법이 도입되고 있다.
예를 들어 위조를 어렵게 하기 위해, 전술한 물품에 대하여, 위조가 어려운 정보 표시 매체를 붙이거나 물품의 일부에 표시부를 형성하거나 하는 경우가 있다.
예를 들어 지폐나 증명서, 티켓 등의 위조 방지로서 은화 문양을 형성하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 은화 문양은, 증지 시의 종이의 두께의 차이로 얻어지는 것을 비롯해, 엠보싱에 의한 형성, 나아가 레이저 가공에 의하여 형성되는 것도 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
그러나 종래의 은화 문양의 형성은 증지 시에 행해지기 때문에 온 디맨드형 은화 문양을 형성할 수 없었다. 또한 특허문헌 1과 같이 레이저 가공에 의한 은화 문양의 형성에는, 특정한 파장을 흡수하는 안료를 증지 시에 혼입시킬 필요가 있어서 고비용으로 된다는 문제가 있다.
또한 종래, 은화 문양은 종이 기재에 사용되어 왔지만, 근년, 유기 분자를 포함하는 폴리머 재료를 기재로서 사용한 지폐 등이 유통되기 시작한 점에서, 유기 분자를 포함하는 기재에 대한 은화 문양의 형성 방법이 확립되어 있지 않다.
또한 위조가 어려운 표시부의 표시로서 위조 방지 잉크를 이용하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 2에는, 특수한 색료나 안료를 이용하여 반사 광의 분광 특성을 변화시킴으로써 반사 관찰 시에 있어서 용이하게 정보를 인식시키는 것이 기재되어 있다.
또한 정보 표시 방법으로서 회절 격자나 홀로그램, 렌즈 어레이, 산란 구조 등의 요철 구조가 이용되는 경우도 있다. 이들 요철 구조를 형성하기 위해서는 전자선 묘화 장치나 레이저 묘화 장치 등의 고가의 제조 설비가 필요함과 함께, 구조를 해석하는 것이 곤란하기 때문에 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한 특허문헌 3에는, 애스펙트비가 큰 요철 구조를 구비한 영역과, 평탄하거나 또는 애스펙트비가 보다 작은 요철 구조를 구비한 영역을 포함하는 구조 형성층에 있어서, 다음과 같은 광학 소자의 제조 방법이 개시되어 있다. 즉, 구조 형성층 상에 금속 반사층을 진공 증착법에 의하여 균일한 표면 밀도로 형성한다. 그 후, 금속 반사층을 에칭하는 에칭액에 대하여 내구성을 갖는 재료를 진공 증착법에 의하여 균일한 표면 밀도로 형성한다. 다음으로, 얻어진 적층체를 에칭 처리에 제공한다. 이렇게 함으로써, 애스펙트비가 큰 요철 구조에 기인하여, 에칭액에 대하여 내구성을 갖는 재료가 불연속막으로 되어 에칭액을 침투시키기 때문에, 애스펙트비가 큰 요철 구조를 구비한 영역에 있어서만 금속 반사층을 제거할 수 있다. 이것에 의하여, 높은 위치 정밀도로 금속 반사층을 형성할 수 있어 보다 위조 방지 효과를 높일 수 있다.
그러나 특허문헌 3의 방법에서는, 금속 반사층 및 에칭액에 대하여 내구성이 있는 재료를 드라이 프로세스로 형성하고 있음에도 불구하고 에칭 처리 시에 웨트 프로세스를 이용하고 있다. 그 때문에, 생산 시에 복수의 프로세스를 통과시켜야만 하게 되어 비용이 높아져 버린다.
또한 미리 에칭액에 대하여 내구성이 있는 재료를 형성한다는 것은, 고정된 무늬만으로 되도록 금속 반사층을 제거하게 되어 온 디맨드로 금속 반사층을 제거하는 것이 곤란하다.
일본 특허 제3486275호 공보 일본 특허 제2999354호 공보 일본 특허 제5051311호 공보
본 개시는, 위조 방지 효과를 높일 수 있는 정보 표시 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위하여 본 개시의 일 양태는, 기재의 한쪽 면에, 금속, 합금, 금속 화합물 및 반금속 화합물로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함하는 광 반사층이 배치되고, 상기 광 반사층에, 외연 형상 및 요철 영역의 형상 중 한쪽 또는 양쪽의 조합으로 제1 정보를 표시하는 제1 영역과, 일부 또는 전부가 상기 제1 영역 중의 상기 제1 정보를 표시하는 상기 광 반사층의 부분에 중첩되도록 설정됨과 함께, 상기 광 반사층의 부분적인 재료의 제거로 식별 정보를 표시하는 제2 정보 표시 영역을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 본 개시의 다른 양태는, 유기 기재와, 상기 유기 기재에 형성된 묘화부를 갖고, 상기 묘화부는, 상기 유기 기재의 표면을 부분적으로 제거하여 형성된 제거부와 상기 유기 기재의 표면을 탄화시켜 형성되고 상기 제거부 위치보다도 광 투과율이 낮은 탄화 오목부의 조합으로 형성된 제1 묘화부와, 상기 유기 기재의 내부에 형성된 공극부와 상기 유기 기재의 내부에 형성되어 상기 공극부보다도 광 투과율이 낮은 탄화부의 조합으로 형성되고 상기 제1 묘화부보다도 미세한 제2 묘화부를 갖는다.
또한 본 개시의 다른 양태는, 유기 기재와, 상기 유기 기재에 형성된 묘화부를 갖고, 상기 묘화부는, 상기 유기 기재의 표면을 부분적으로 제거하여 형성된 제거부와 상기 유기 기재의 표면을 탄화시켜 형성되고 상기 제거부 위치보다도 광 투과율이 낮은 탄화 오목부의 조합으로 형성된다.
또한 본 개시의 다른 양태는, 유기 기재와, 상기 유기 기재에 형성된 묘화부를 갖고, 상기 묘화부는, 상기 유기 기재의 내부에 형성된 공극부와, 상기 유기 기재의 내부에 형성되고 상기 공극부보다도 광 투과율이 낮은 탄화부의 조합으로 형성된다.
본 개시의 일 양태에 의하면, 위조 방지 효과를 높일 수 있는 정보 표시 매체를 제공할 수 있다.
또한, 예를 들어 위조 방지를 위한 추가 재료 등을 필요로 하지 않고 온 디맨드로 가공할 수 있기 때문에 인증 정보와 식별 정보를 부여하는 것이 가능해진다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 2는 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 5는 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 7은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 8은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 9는 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 도시하는 조감도이다.
도 10은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 설명하는 부분 단면도이다.
도 11은 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 13은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 14는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 15는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 16은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 부분 확대 조감도이다.
도 17은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 다른 예를 도시하는 부분 확대 조감도이다.
도 18은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 다른 예를 도시하는 부분 확대 조감도이다.
도 19는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 20은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 21은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 22는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 프로세스의 일례를 도시하는 조감도이다.
도 23은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 서브 영역의 일례를 도시하는 조감도이다.
도 24는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 서브 영역의 일례를 도시하는 조감도이다.
도 25는 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 서브 영역의 일례를 도시하는 조감도이다.
도 26은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 27은 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 검증 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 28은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 29는 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 30은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 31은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 32는 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 33은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 34는 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 35는 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 36은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 37은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 정면도이다.
도 38은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 도시하는 개념도이다.
도 39는 제3 실시 형태에 따른 국소적 에너지 인가의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 40은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 진위 판정 방법의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 41은 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 다른 예를 도시하는 정면도이다.
도 42는 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 진위 판정 방법의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
도 43은 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 44는 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체를 형성하는 구조 형성층의 일부를 도시하는 부분 사시도이다.
도 45는 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 46은 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 단면 구조의 다른 예의 일부를 도시하는 부분 단면도이다.
도 47은 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 48은 제4 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 도시하는 개념도이다.
도 49는 제5 실시 형태의 1에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 50은 제5 실시 형태의 2에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 51은 제5 실시 형태의 3에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 52는 제5 실시 형태의 4에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 53은 제5 실시 형태의 5에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 54는 제5 실시 형태의 6에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 55는 제5 실시 형태의 7에 따른 정보 표시 매체를 도시하고, (A)는 당해 정보 표시 매체의 일부를 도시하는 조감도, (B)는 당해 정보 표시 매체의 부분 단면도이다.
도 56은 제5 실시 형태의 8에 따른 정보 표시 매체의 일부를 도시하는 조감도이다.
도 57은 제5 실시 형태의 9에 따른 정보 표시 매체의 일부를 도시하는 조감도이다.
도 58은 본 개시에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 도시하는 도면이다.
도 59는 본 개시에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법의 일례를 설명하는 부분 단면도이다.
도 60은 본 개시에 따른 정보 표시 매체의 정면도이다.
도 61은 본 개시에 따른 정보 표시 매체의 정면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
여기서, 도면은 모식적인 것이며, 두께와 평면 치수의 관계, 각 층의 두께의 비율, 오목 형상 등은 현실의 것과는 상이하다. 또한 이하에 기재하는 실시 형태는, 본 개시의 기술적 사상을 구체화하기 위한 구성을 예시하는 것이며, 본 개시의 기술적 사상은, 구성 부품의 재질, 형상, 구조 등이 하기의 것에 특정되는 것은 아니다. 본 개시의 기술적 사상은, 특허 청구범위에 기재된 청구항이 규정하는 기술적 범위 내에 있어서 다양한 변경을 가할 수 있다.
「제1 실시 형태」
본 개시에 기초하는 제1 실시 형태에 대하여 설명한다.
본 실시 형태의 정보 표시 매체는, 기재의 한쪽 면에, 부분적으로 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 광 반사층이 배치되고, 광 반사층의 외연 형상에 의하여 인증 정보인 제1 정보를 표시하는 제1 영역과, 제1 영역 중의 제1 정보를 표시하는 광 반사층에 설정되고, 그 광 반사층의 부분적인 제거로 형성된 식별 정보를 표시하는 제2 정보 표시 영역을 갖는다. 상기 광 반사층의 외연 형상과, 제2 실시 형태에서 설명하는 요철 영역의 형상을 조합하거나, 또는 제2 실시 형태에서 설명하는 요철 영역의 형상으로 인증 정보인 제1 정보를 구성하도록 해도 된다. 기재 자체에 제3 정보가 형성되고, 제3 정보의 영역과 제2 정보 표시 영역이 별도로 중첩되어 있어도 된다.
제1 정보는, 예를 들어 문양으로서 기록된다. 특히 문양을 포함하는 제1 정보는 곡선형 문양인 것이 바람직하다. 제1 정보는, 채문, 선화, 기하학 문양, 캘리그래피, 로고, 심벌, 초상화, 랜드마크, 풍경, 아이콘, 부호, 또는 그들의 조합으로 구성되어 있어도 된다. 제1 정보는, 전형적으로는 의장성을 갖고 있다. 이것에 의하여 브랜드 가치를 높일 수 있다.
제1 정보를 표시하는 광 반사층 중에 형성된 식별 정보는, 예를 들어 고유 코드, 개인의 프로파일, 시리얼 번호, 특정 마크 등이며, 전형적으로는 육안으로는 관찰하기 어려운 마이크로 문자로서 기록된다. 이들은 육안으로는 관찰하기 어렵기 때문에 의장성을 손상시키지 않는 한편, 확대하여 관찰하면 용이하게 식별이 가능하다.
식별 정보는, 예를 들어 제1 영역에 있어서의 제1 정보를 형성하는 광 반사층에 대하여, 펄스 레이저에 의하여 당해 광 반사층을 부분적으로 제거함으로써 형성한다.
이와 같이, 제1 영역에 있어서의 제1 정보를 형성하는 광 반사층에 대하여, 당해 광 반사층을 부분적으로 제거하고 식별 정보를 기록함으로써, 인증 정보인 제1 정보와 식별 정보를 불가분으로 기록함으로써 정보 표시 매체의 개찬을 방지할 수 있다. 또한 인증 정보와 중첩시켜 식별 정보를 기록하기 때문에 정보 표시 매체의 표시면을 유효하게 활용할 수 있다.
이상과 같은 정보 표시 매체를 묻어두거나 또는 붙임으로써, 인증 정보 및 식별 정보를 포함한 유가 증권을 구성하도록 해도 된다.
이와 같은 유가 증권은, 예를 들어 정보 표시 매체의 인증 정보를 반사 광 또는 투과 광에 의하여 식별하고, 정보 표시 매체의 인증 정보를 투과 광의 확대 관찰에 의하여 제1 정보를 식별함으로써 당해 유가 증권의 검증을 행하면 된다.
다음으로, 제1 영역 또는 제2 정보 표시 영역을 형성하는 광 반사층의 구성예(부분적 제거의 예)에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 6은, 제1 실시 형태에 따른 정보 표시 매체(100)의 일례를 도시하는 부분 단면도이다.
여기서, 도 1 내지 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 실시 형태에서는, 광 반사층(20)이 형성되는 기재(10)의 면(도면 중 상면)이 평탄한 경우의 예이다.
정보 표시 매체(100)는, 기재(10)와 광 반사층(20)을 포함하는 구성으로 이루어진다.
<기재>
기재(10)로는, 수지를 모재로 한 것을 사용할 수 있다. 기재(10)는, 전형적으로는 플라스틱이다. 수지로서는, 예를 들어 열가소성 수지, 열경화 수지, 광경화 수지로부터 선택한 1종 또는 2종 이상의 수지를 사용할 수 있다. 기재(10)는 광 투과성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 또한 기재(10)는 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 나아가, 액정 재료 등 광학 이방성을 갖는 재료로 구성되어 있어도 된다. 게다가 수지에 대한 염료나 안료의 첨가 등에 의하여 착색되어 있어도 된다.
또한 기재(10)의 재료로서 금속 산화물이나 그들의 혼합물을 사용할 수 있다. 금속 산화물이나 그들의 혼합물로서 SiO2(이산화규소)나 TiO2(이산화티타늄), MgO(산화마그네슘)를 사용할 수 있다. 또한 기재(10)의 재료가 수지여도 된다.
단, 기재(10)는 광 반사층(20)과 상이한 굴절률을 갖는다.
또한 금속 산화물을 기재(10)로 하는 경우, 기재(10)는, 예를 들어 드라이 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있으며, 그라비아 인쇄 등의 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 드라이 코팅 기술로서는 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 예시할 수 있다.
수지를 기재(10)로 하는 경우, 기재(10)는, 예를 들어 압출 성형, 캐스팅, 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 수지를 포함하는 기재(10)를 드라이 코팅 기술에 의하여 형성해도 된다.
또한 기재(10)가 광 투과성을 갖고 있는 경우, 기재(10) 자체에 의하여 정보가 제시되어 있어도 된다. 예를 들어 릴리프 홀로그램 구조나 광 산란 구조, 광 간섭 구조 등이 마련되어 있음으로써, 그들 구조에 의한 광학 효과에 의하여, 눈으로 본 관찰에 있어서 정보를 인식할 수 있다.
또한 기재(10)는, 광을 산란시켜 투과시키는 재료로 형성되어 있어도 된다. 그와 같은 재료로서는 종이 등이 있다. 그때, 종이의 두께를 변화시키는 것에 의한 은화를 마련하여 정보를 제시해도 된다.
기재(10)의 두께는 5㎛ 이상 200㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎛ 이상 150㎛ 이하이다. 이들 두께로 함으로써 기재(10)의 강도가, 광 반사층(20)을 형성하기 쉽게 하기 위하여 필요한, 충분한 강도로 된다. 실제로는 광 반사층(20)을 마련할 때 반사 관찰 또는 투과 관찰에 필요한 두께이면 된다.
또한 기재(10)는 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다.
<광 반사층(20)>
광 반사층(20)은 기재(10)의 한쪽 면에 형성된다. 또한 광 반사층(20)은 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다.
광 반사층(20)의 재료로서, 금속, 합금, 금속 화합물 및 반금속 화합물로부터 선택한 1종 이상의 재료를 사용할 수 있다. 금속으로서 알루미늄이나 은, 금, 구리, 주석, 니켈을 사용할 수 있다. 합금으로서 강, 스테인레스, 두랄루민을 사용할 수 있다. 또한 금속 화합물로서 황화아연(ZnS), 산화아연(ZnO), 이산화티타늄(TiO2), 이산화지르코늄(ZrO2), 질화티타늄, 알루미나, 불화마그네슘, 산화텅스텐(WO3), 산화이트륨(Y2O3)을 사용할 수 있다. 반금속 화합물로서 실리카, 산화게르마늄을 사용할 수 있다. 특히 금속 광택이 있는 재료가 바람직하다.
광 반사층(20)은, 예를 들어 기상 성장에 의하여 형성할 수 있다. 기상 성장으로서 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 사용할 수 있다. 또한 광 반사층(20)이 마련되는 방법이면, 졸겔법 등의 웨트 코팅 기술을 이용해도 된다.
광 반사층(20)의 층 두께는 5㎚ 이상 100㎚ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎚ 이상 60㎚ 이하이다. 이 층 두께로 함으로써, 눈으로 보아 관찰하는 데 있어서 충분한 광의 반사율이 얻어짐과 함께, 이하에 설명하는 광학 효과를 보다 보이기 쉽게 할 수 있다.
또한 광 반사층(20)은 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께인 것이 바람직하지만, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다. 또한 광 반사층(20)이 주기 구조를 형성하고 있어도 된다.
또한 제1 정보 또는 식별 정보를 형성하는 광 반사층(20)은 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다. 특정 형상으로서는 채문, 선화, 초상화, 랜드마크, 풍경, 부호, 심벌, 아이콘, 캘리그래피, 기하학 문양, 코드, 번호, 마크를 예시할 수 있다. 예를 들어 제1 정보를 형성하는 경우에는, 직선형 또는 곡선형 문양을 포함하는 특정한 문양에 의하여 장식성을 높여도 된다. 식별 정보를 형성하는 경우에는, 예를 들어 마이크로 문자를 형성하는 특정한 패턴으로 하면 된다.
도 1에 있어서는, 광 반사층(20)은, 이하에 설명하는 제조 프로세스에 의하여 일부의 재료가 제거됨으로써 영역(112a)이 형성되어 있다.
영역(112a)에 의하여, 정보 표시 매체(100)를 반사 관찰하였을 때, 광 반사층(20)이 있는 영역과 광 반사층(20)이 제거된 영역(112a)에 있어서 반사율이 상이하다. 또한 정보 표시 매체(100)를 투과 관찰하였을 때, 광 반사층(20)이 광 투과성이 없는 재료 또는 광 투과성을 차단하는 두께였던 경우, 영역(112a)의 부분에 있어서 투과율이 향상된다.
그 때문에, 반사 관찰 시 또는 투과 관찰 시에 있어서, 영역(112a)에 의하여 제1 정보를 표현할 수 있다.
도 2는, 정보 표시 매체(100)에 있어서, 다른 구성을 설명하기 위한 단면도의 일례이다.
도 2의 정보 표시 매체(100)에 있어서는, 광 반사층(20)을 기재(10)에 밀착시키기 위한 접착층(13), 광 반사층(20)에 대한 대미지를 방지하기 위하여 보호층(14)을 마련한 예를 도시하고 있다. 이러한 경우에 있어서도 광 반사층(20)에, 예를 들어 펄스 레이저를 사용하여 국소적인 에너지를 부여함으로써 영역(112a)을 마련하는 것이 가능하다.
또한 도 1에 있어서 영역(112a)은 단면의 코너부에 있어서 직각, 또한 직사각형 형상으로 형성되어 있지만, 라운딩된 코너로 되어 있어도 되고 직사각형 형상 이외여도 된다. 이하, 직사각형 형상과 상이한 경우에 있어서의 설명을 도 3 내지 도 6을 이용하여 설명한다.
또한 광 반사층(20)이 제거된 영역(112a)의 하부의 기재(10)의 광 반사층(20)측의 면은 탄화되어 있어도 된다. 광 반사층(20)이 제거된 영역(112a)의 하부의 기재(10)의 광 반사층(20)측의 면이 탄화되어 있음으로써, 광 반사층(20)이 제거된 영역(112a)에서 광을 흡수하여 영역(112a)의 시인성이 향상된다.
도 3 내지 도 6의 정보 표시 매체(100)는, 각각 광 반사층(20)이 상이한 단면 구조로 되도록 제거되어 형성되어 있는 예를 도시하고 있다.
도 3에 있어서의 영역(112b)은, 완전히 광 반사층(20)의 재료의 일부를 기재(10)까지 관통하도록 제거하지는 않는 경우를 도시하고 있다. 그리고 영역(112b) 내에 있어서 상이한 두께로 되도록 광 반사층(20)의 재료를 제거하고 있다.
이렇게 함으로써, 영역(112b)에 있어서 상이한 광 반사층(20)의 두께로 되기 때문에 각 두께에 있어서 투과율이 상이해진다. 그 때문에, 정보 표시 매체(100)를 투과 관찰한 경우, 영역(112b)에 있어서의 투과율의 차이를 눈으로 보아 관찰 가능해진다.
또한 광 반사층(20)을 얇게 함으로써 반사율도 저하된다. 그 때문에, 예를 들어 기재(10)에 정보가 기입되어 있고, 그 정보와 영역(112b)이 서로 중첩된 경우, 영역(112b)의 반사율은 저하되어 있기 때문에, 기재(10)에 형성되어 있는 정보를 반사 관찰 시에 확인할 수 있다.
또한 도 4는, 광 반사층(20)을 기재(10)까지 관통시켜 제거한 영역(112a)과, 광 반사층(20)을 상이한 두께로 되도록 제거한 영역(112c)이 동시에 형성된 경우를 도시하고 있다.
이렇게 함으로써, 완전히 광 반사층(20)을 제거한 영역(112a)에 의하여 얻어지는 정보와, 상이한 두께의 광 반사층(20)을 갖는 영역(112c)에 의하여 얻어지는 정보를 조합하는 것이 가능해진다.
또한 도 3에 있어서, 영역(112b)은, 광 반사층(20)의 단면 형상이 라운딩된 코너로 되어 있다. 도 4에 있어서는, 영역(112a, 112c)의 단면 형상이 직각(계단형)으로 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 광 반사층(20)의 투과율이나 반사율을 변조할 수 있으면 되며, 어느 단면 형상으로 되어 있어도 된다.
도 5 및 도 6은, 광 반사층(20)의 단면 형상에 있어서, 광 반사층(20)의 재료를 제거한 구조 단면(112d, 112e)이 곡선 구조를 갖고 있는 경우를 도시하고 있다. 이렇게 하는 것에 의해서도, 전술한 바와 같은 반사 관찰 시에 있어서의 효과, 투과 관찰 시에 있어서의 효과가 얻어진다.
광 반사층(20)을 부분적으로 제거한 영역(112a 내지 112e)은, 형성되는 크기에 따라 광 반사층(20)에 있어서의 반사율 및 투과율을 변조하는 것이 가능해진다.
여기서, 영역(112a) 내지 영역(112e)이 형성되어 있는 영역의 횡폭이 300㎛ 이상 5㎜ 이하, 보다 바람직하게는 500㎛ 이상 3㎜ 이하인 경우, 영역(112a 내지 112e)에 따라 상이한 두께로 된 광 반사층(20)의 반사율, 투과율의 변화를 눈으로 보아 관찰 가능해진다. 이때, 영역(112a 내지 112e)이 형성되어 있는 제1 영역에 의하여 특정 형상이 형성되어 있어도 된다. 특정 형상은, 예를 들어 코드나 기호, 숫자, 텍스트 등이다.
또한 영역(112a 내지 112e)이 형성되어 있는 영역의 횡폭이 500㎚ 이상 300㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 100㎛ 이하인 경우, 영역(112a 내지 112e)을 마련하는 밀도를 변화시킴으로써 광 반사층(20)의 반사율, 투과율의 변화를 부분적으로 형성할 수 있다. 이것에 의하여 그 반사율, 투과율의 변화를 눈으로 보아 관찰 가능해진다.
한편, 영역(112a) 내지 영역(112e)이 형성되어 있는 영역의 횡폭이 500㎚ 이상 300㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상 100㎛ 이하로서 영역(112a 내지 112e)이 형성되어 있는 영역에 있어서, 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등과 같은 특정 형상이 형성되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써, 영역(112a 내지 112e)을 확대하여 투과 관찰 또는 반사 관찰하였을 때, 특정 형상을 관찰 가능한 제2 정보 표시 영역을 설정할 수 있다.
이상과 같이, 광 반사층(20)을 부분적으로 삭제하는 영역의 횡폭을 조정함으로써, 제1 정보를 형성하는 제1 영역이나, 제1 영역 중의 제1 정보를 형성하는 광 반사층(20)에 있어서 부분적으로 재료를 삭제함으로써, 식별 정보를 형성하는 제2 정보 표시 영역을 설정할 수 있다.
도 7은, 부분적인 삭제에 의하여 광 반사층(20)의 상이한 반사율, 투과율을 갖는 영역(120, 121, 122, 123, 124, 21)을 포함하는 정보 표시 매체(200)를 도시하고 있다. 도 7의 (a)는 정보 표시 매체(200)의 외관, 도 7의 (b)는 정보 표시 매체(200)의 일부의 영역(125)의 확대도를 도시하고 있다.
여기서, 도 7에 있어서는, 영역(120, 121, 122, 123, 124)은 제1 영역으로 되고, 도 7의 (b)와 같이, 영역(120)과 중첩되는 영역(21)이 제2 정보 표시 영역으로 된다. 또한 영역(21)의 일부가 영역(120)으로부터 비어져 나오도록 설정되어 있어도 된다. 식별 정보를 형성하는 재료 제거 부분의 일부가 영역(120) 내에 배치되어 있어도 된다.
영역(120)은, 광 반사층(20)을 기재(10)까지 관통시켜 제거하여 문양으로 한, 즉, 외연 형상으로 제1 정보를 표시하는 제1 영역이다. 또한 영역(121, 122, 123, 124, 21)은 각각 광 반사층(20)의 제거량이 상이한 영역이다.
정보 표시 매체(200)를 반사로써 눈으로 보아 관찰하면, 광 반사층(20)의 제거량의 차이에 의해 정보 표시 매체(200)의 반사율이 각 영역에 따라서 상이하기 때문에, 그 차이를 눈으로 보아 확인할 수 있다. 특히 광 반사층(20)으로서 금속을 사용한 경우에는 보다 알기 쉬워진다.
또한 기재(10)에 정보가 형성되어 있던 경우, 영역(120 내지 124)에 있어서 투과율이 상이하기 때문에, 기재(10)에 형성되어 있던 정보를 눈으로 본 반사 관찰 시에 있어서 관찰 가능해진다. 이렇게 함으로써 보다 복잡한 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
정보 표시 매체(200)를 투과로써 눈으로 보아 관찰하면, 광 반사층(20)의 제거량의 차이에 따라 정보 표시 매체(200)의 투과율이 각 영역에서 상이하며, 그 차이를 눈으로 보아 확인할 수 있다.
정보 표시 매체(200)에 있어서, 영역(120)을 선 형상, 영역(121)을 초승달 형상, 영역(122 내지 124)을 별형 형상 등의 무늬 형상으로 하고 있다. 실제로는 무늬뿐 아니라 기호나 숫자, 문자, 기하학 문양 등과 같은 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다.
나아가, 각 영역 내부에 있어서, 추가로, 광 반사층(20)의 일부를 제거함으로써, 영역 내부에 상이한 정보를 갖는 영역을 형성하고 있어도 된다.
예를 들어 도 7의 (b)는, 영역(125)에 있어서, 영역(125) 내에 포함되는 영역(120)의 일부분에서 추가로 광 반사층(20)을 부분적으로 제거함으로써, 식별 정보를 표시하는 영역(21)을 마련하고 있다. 식별 정보로서는 문자, 숫자, 기호의 조합에 의한 고유 코드, 개인의 프로파일, 시리얼 번호, "AB+" 등의 특정 마크 등의 마이크로 문자가 바람직하게 이용된다. 이렇게 함으로써, 정보 표시 매체(200)를 확대하여 투과 관찰 또는 반사 관찰하였을 때, 영역(120) 내에 추가로 제2 정보 표시 영역을 구성하는 영역(21)에 있는 식별 정보를 인식하는 것이 가능해진다.
또한 펄스 레이저의 조사에 의하여 식별 정보를 형성함으로써, 간이하게 미소한 영역에 마이크로 문자 등을 형성할 수 있다.
이상과 같이, 광 반사층(20)을 각 영역으로 나누어 부분적으로 제거하고 또한 그 제거량을 변조함으로써, 하나의 정보 표시 매체(200)에 복수의 정보를, 영역을 중첩시켜 부여하는 것이 가능해진다. 또한 그 복수의 정보는 반사 관찰 또는 투과 관찰 시에 있어서 확인하는 것이 가능해진다.
도 8은, 광 반사층(20)의 상이한 반사율, 투과율을 갖는 영역(120, 121, 122, 123, 124, 126)을 포함하는 정보 표시 매체(200)를 도시하고 있다. 도 8의 (a)는 정보 표시 매체(200)의 외관, 도 8의 (b) 및 도 8의 (c)는 정보 표시 매체(200)의 일부의 영역(127)의 확대도를 도시하고 있다.
영역(120)은, 광 반사층(20)을 기재(10)까지 관통시켜 제거한 영역이다. 또한 영역(121, 122, 123, 124, 126)은 각각 광 반사층(20)의 제거량이 상이한 영역이다.
정보 표시 매체(200)를 반사로써 눈으로 보아 관찰하면, 광 반사층(20)의 제거량의 차이에 따라 정보 표시 매체(200)의 반사율이 각 영역에서 상이하기 때문에, 그 차이를 눈으로 보아 확인할 수 있다. 특히 광 반사층(20)으로서 금속 재료를 사용한 경우에는 보다 알기 쉬워진다.
또한 기재(10)에 정보가 형성되어 있는 경우, 영역(120 내지 124)에 있어서 투과율이 상이하기 때문에, 기재(10)에 형성되어 있었던 정보를 눈으로 본 반사 관찰 시에 있어서 관찰 가능해진다. 이렇게 함으로써 보다 복잡한 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
정보 표시 매체(200)를 투과로써 눈으로 보아 관찰하면, 광 반사층(20)의 제거량의 차이에 따라 정보 표시 매체(200)의 투과율이 각 영역에서 상이하며, 그 차이를 눈으로 보아 확인할 수 있다.
정보 표시 매체(200)에 있어서, 영역(120)을 선 형상, 영역(121)을 초승달 형상, 영역(122 내지 124)을 별형 형상 등의 무늬 형상으로 하고 있다. 실제로는 무늬뿐 아니라 다른 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다. 다른 특정 형상은 기호나 숫자, 문자, 기하학 문양 등이다.
나아가, 각 영역 내부에 있어서, 또한 광 반사층(20)을 제거함으로써, 영역 내부에 상이한 정보를 갖는 영역을 형성하고 있어도 된다.
여기서, 상이한 정보를 형성할 때, 레이저로 기록하는 무늬를 반복 무늬로 함으로써, 광 반사층(20)과 위치가 어긋나더라도 레이저로 기록한 무늬를 식별할 수 있다. 레이저 광(50)을 특정한 방향으로 항시 스캔 주사하도록 제어하고, 또한 형성하는 무늬의 반복 간격을 영역(20)의 채문 등의 배치 간격과 상이하도록 하거나 배치 방향을 상이한 것으로 하고, 나아가 무늬가 채문의 폭에 들도록 조정한다. 이렇게 함으로써, 도 8의 (b)와 같이 영역(120)의 어느 부분에서 새로운 정보를 확인할 수 있게 된다.
예를 들어 도 8의 (b)는, 영역(127)에 있어서, 영역(127) 내에 포함되는 영역(120)의 일부분에서 또한 광 반사층(20)을 부분적으로 제거함으로써, 영역(126)을 마련하여 문자 정보를 나타내고 있다. 실제로는 문자 정보뿐 아니라 무늬나 기호, 숫자, 기하학 문양 등이어도 된다. 이렇게 함으로써, 정보 표시 매체(200)를 확대하여 투과 관찰하였을 때, 영역(120) 내에 또한 영역(126)을 인식하는 것이 가능해진다. 영역(120)과 중첩되는 영역(126)은 제2 정보 표시 영역으로 된다. 또한 영역(126)의 일부가 영역(120)으로부터 비어져 나오도록 설정되어 있어도 된다. 식별 정보를 형성하는 재료 제거 부분의 일부가 영역(120) 내에 배치되어 있어도 된다.
도 8의 (b)에 있어서의 영역(126)은, 도 8의 (c)에 있어서 레이저 광(50)이 레이저 주사 방향 B를 따라 주사됨으로써 생성되어 있다.
실제로는 레이저 주사 방향은 직선뿐 아니라 곡선이어도 되며, 정보 표시 매체(200)에 미리 형성되어 있는 영역(120)에 추가적인 정보를 형성할 수 있는 주사로 되어 있으면 된다.
<정보 표시 매체의 제조 방법>
이하, 정보 표시 매체(100 및 200)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
정보 표시 매체(100, 200)는, 기재(10)에 광 반사층(20)을 형성한 후, 광 반사층(20)에 국소적으로 레이저 광 등으로 에너지를 부여함으로써 광 반사층(20)을 부분적으로 제거 또는 완전히 제거함으로써 제조된다.
또는 정보 표시 매체(100, 200)는, 기재(10)에 광 반사층(20)을 형성한 후, 도 10과 같이, 광 반사층(20) 상에 또한 패터닝 커버층(140)을 형성하고 화학적 처리를 행함으로써 광 반사층(20)을 부분적으로 제거 또는 완전히 제거하는 것에 의해서도 제조된다.
광 반사층(20)에 국소적으로 에너지를 부여하는 방법으로서 펄스 레이저원이나 서멀 헤드를 사용하는 방법이 있다. 또한 도 9에, 펄스 레이저원을 사용한 경우의 도면을 도시한다.
펄스 레이저원(52)으로부터 사출된 레이저 광은 렌즈(51)를 통과하고 반사경(53)되어, 정보 표시 매체(100, 200)를 형성하는 광 반사층(20)에 집광되도록 입사된다. 그러면, 초점에서 레이저 광에 의한 에너지가 국재화되고 그 에너지에 의하여 광 반사층(20)이 용해, 휘발되어 제거된다. 또한 광 반사층(20)을 관통하도록 재료 제거를 행하는 경우에는 반드시 광 반사층(20)에 집광되지는 않아도 된다.
레이저 광에 의한 가공 시에 정보 표시 매체(100, 200)를 이동시키거나 또는 레이저 광(50)의 초점 위치의 X, Y, Z의 3차원 좌표를 제어함으로써, 광 반사층(20)을 제거하는 영역을 설정할 수 있다.
또는 반사경(53)이 마이크로미러 어레이 구조이고 그 마이크로미러 어레이 구조를 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다.
또한 펄스 레이저원(52)으로서는, 펄스 폭이 100펨토초 이상 1피코초 이하인 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 레이저 광이 렌즈(51)를 통과하고 초점 위치에서 순간적으로 고에너지 상태로 되어 광 반사층(20)을 제거 내지는 깎아내는 것이 가능해진다. 또한 고에너지 상태로 되는 시간이 매우 짧기 때문에 조사 위치에 영향이 집중된다.
광 반사층(20)을 레이저 광(50)으로 제거할 때, 그 제거하는 위치 정렬을 정확히 하기 위하여 이하와 같은 시스템을 도입해도 된다.
도 11에 도시한 바와 같이, 레이저 광(50)의, 기재(10) 또는 광 반사층(20)으로부터의 반사 광을, 하프 미러(53)를 통하여 디텍터(54)로 측정한다. 이렇게 함으로써 반사 광의 강도 변화를 디텍터(54)를 통하여 모니터링할 수 있다. 즉, 기재(10)에 광 반사층(20)이 마련되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
단, 레이저 광(50)의 강도가 강한 경우, 광 반사층(20)에 레이저 광(50)이 조사된 순간에 제거되어 버릴 가능성이 있기 때문에, 레이저 광(50)의 광 강도를 저하시킨 상태에서 반사 광의 강도 변화를 디텍터(54)로 모니터링할 필요가 있다. 또는 레이저 광(50)의 초점 위치를 기재(10)의 표면으로부터 어긋나게 한 상태에서 반사 광의 강도 변화를 디텍터(54)로 모니터링할 필요가 있다.
도 11에 도시한 바와 같이, 기재 반송 방향 A를 따라 기재(10)가 반송된 경우, 레이저 광(50)이 광 반사층(20)에 다다랐을 때, 디텍터(54)에서는 반사 광 강도가 높아지기 때문에, 광 반사층(20)이 레이저 광(50)이 조사 가능한 영역에 다다랐음을 알 수 있다. 그 후에, 미리 설정한 가공 패턴이 레이저 광(50)에 의하여 광 반사층(20)에 형성됨으로써, 광 반사층(20)의 위치에 맞춘 가공이 가능해진다.
나아가, 반사경(53)을 반사형 공간 광 변조기로 하고 공간 광 변조기의 각 셀의 위상을 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다. 또한 공간 광 변조기는 투과형이어도 된다.
또한 공간 광 변조기는 레이저 광의 초점 위치를 제어할 뿐 아니라, 레이저 광(50)의 초점 길이를 제어하는 것에 추가하여 레이저 광(50)을 복수 빔으로 분할시켜 집광시키는 것이 가능해진다.
레이저 광(50)의 초점 길이를 길게 함으로써, 광 반사층(20)을 제거할 때, 장치의 진동 등의 외란의 영향을 받지 않고 안정된 가공이 가능해진다.
레이저 광(50)의 초점 길이를 길게 하는 방법으로서 전술한 바와 같이 공간 광 변조기를 사용하는 방법 이외에는, 렌즈(51)를 액시콘 렌즈 등으로 치환함으로써 초점 길이를 길게 하는 것도 가능하다.
또한 광 반사층(20)에 화학적 처리를 행하는 방법으로서, 도 10에 도시하는 도면과 같이, 광 반사층(20)에 패터닝 커버층(140)을 부분적으로 마련하고 화학적 처리(습식 에칭 또는 건식 에칭 방법 등)를 행함으로써, 광 반사층(20)을 부분적으로 제거 또는 완전히 제거하는 것이 가능해진다.
광 반사층(20)을 부분적으로 제거 또는 완전히 제거한 후에 패터닝 커버층(140)을 그대로 두어도 되고 제거해도 된다.
도 10에 있어서는, 패터닝 커버층(140)을 도트 패턴으로 마련한 예를 도시하고 있지만, 도트 패턴뿐 아니라 라인 패턴, 솔리드 패턴 등이어도 된다. 또는 패터닝 커버층(140)에 의하여 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등과 같은 특정한 패턴이 형성되어 있어도 된다.
정보 표시 매체(100, 200)를 형성한 후에 상기 제조 방법을 적용하는 것이 가능하기 때문에, 정보 표시 매체(100, 200)의 제조 라인으로의 후가공 방법으로서 적용할 수 있다. 또한 국소적으로 에너지를 부여하는 경우의 제조 방법을 이용하는 경우, 정보 표시 매체(100, 200)로의 온 디맨드 가공이 가능해진다.
또한 화학적 처리에 의한 경우의 제조 방법을 이용한 경우에는, 금속박의 에칭 프로세스와 동시에 후가공에서 실시 가능해진다.
이와 같이, 정보 표시 매체(100, 200)에 대하여 본 개시의 제조 방법을 적용하면, 도 7 및 도 8에 도시한 정보 표시 매체(200)에 있어서의 각 영역(120, 121, 122, 123, 124, 21, 126)에 있어서 각각 상이한 광학 표현이 가능하고, 또한 각각에 있어서 상이한 정보를 제공할 수 있다. 그러한 광학 표현의 조합 및 정보의 조합에 의하여 정보 표시 매체(100, 200)가 진정품이라고 판단할 수 있다.
「제2 실시 형태」
다음으로, 본 개시에 기초하는 제2 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
제2 실시 형태에서는, 기재가 요철 구조를 갖는 구조 형성층을 구비하고, 그 요철에 의하여 금속 반사층에 요철 영역의 형상으로 제1 정보가 표시되는 경우의 예이다.
또한 각 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 기능을 발휘하는 구성 요소에는 동일한 참조 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
도 12 내지 도 14는, 본 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 부분 단면도이다. 모두 광 반사층(20)에 있어서, 광 반사층(20)을 형성하는 재료의 일부를 제거한 제2 정보 표시 영역(21)을 갖는 경우에 있어서의 부분 단면도를 도시하고 있다.
제2 실시 형태에서는 기재의 표층에 구조 형성층이 형성되어 있다. 도 12에서는 기재가 구조 형성층(10)으로만 구성되어 있는 경우를 예시하고 있다.
(실시 형태 1)
도 12에 도시하는 실시 형태 1의 정보 표시 매체(100)에서는, 구조 형성층(10)의 표면에, 요철 구조가 형성된 제1 영역(30)과 평탄한 구조가 형성되어 있는 제2 영역(31)이 형성되어 있다. 그리고 그들 구조가 형성된 계면에 광 반사층(20)이 형성되어 있다. 게다가 제1 영역(30) 내에는, 광 반사층(20)의 일부분이 제거되어 있는 제2 정보 표시 영역(21)을 포함한다. 이것에 의하여, 제1 영역(30)에 요철 영역의 형상으로 표시되는 제1 정보가 형성됨과 함께, 제2 정보 표시 영역(21)에 식별 정보가 형성되어 있다.
또한 제2 영역(31)은 반드시 평탄한 면 형상일 필요는 없으며, 제1 영역(30)에 비하여 조도가 작은 면 형상으로 되어 있으면 된다. 이하의 다른 실시 형태에서도 마찬가지이다.
조도는, 예를 들어 산술 평균 조도(Ra: JIS B0601)를 이용하여 계측할 수 있다.
구조 형성층(10)을 갖는 기재에는, 수지를 모재로 한 것을 사용할 수 있다. 기재는, 전형적으로는 플라스틱이다. 수지로서는 열가소성 수지, 열경화 수지, 광경화 수지를 사용할 수 있다. 기재는 광 투과성을 갖고 있는 것이 바람직하다. 구조 형성층(10)을 갖는 기재는 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 나아가, 액정 재료 등 광학 이방성을 갖는 재료로 구성되어 있어도 된다. 게다가 그들 수지에 대한 염료나 안료의 첨가 등에 의하여 착색되어 있어도 된다.
또한 기재의 재료로서 금속 산화물이나 그들의 혼합물을 사용할 수 있다. 금속 산화물이나 그들의 혼합물로서 SiO2(이산화규소)나 TiO2(이산화티타늄), MgO(산화마그네슘)를 사용할 수 있다. 또한 기재의 재료는 수지여도 된다. 단, 기재는, 광 반사층(20)과 상이한 굴절률을 갖는다.
또한 금속 산화물을 기재로 하는 경우, 기재는, 예를 들어 드라이 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있으며, 그라비아 인쇄 등의 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 드라이 코팅 기술로서는 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 예시할 수 있다.
수지를 기재로 하는 경우에는, 예를 들어 압출 성형, 캐스팅, 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 드라이 코팅 기술에 의하여 형성되어도 된다.
또한 기재가 광 투과성을 갖고 있는 경우, 기재 자체에 의하여 정보가 제시되어 있어도 된다. 예를 들어 릴리프 홀로그램 구조나 광 산란 구조, 광 간섭 구조 등이 마련되어 있음으로써, 그들 구조에 의한 광학 효과에 의하여, 눈으로 본 관찰에 있어서 정보를 인식할 수 있다.
기재의 두께는 5㎛ 이상 200㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎛ 이상 150㎛ 이하이다. 이들 두께로 함으로써, 기재의 강도가, 광 반사층(20)을 형성하기 쉽게 하기 위하여 필요한, 충분한 강도로 된다. 실제로는 광 반사층(20)을 마련할 때 반사 관찰 또는 투과 관찰에 필요한 두께이면 된다.
광 반사층(20)은, 도 12에 도시한 바와 같이 구조 형성층(10) 중 요철 구조(제1 영역의 부분), 평탄한 구조(제2 영역의 부분)가 형성되어 있는 계면에 형성된다. 또한 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 평탄하다는 것은, 요철 구조의 면보다도 조도가 작은 것을 가리킨다.
광 반사층(20)의 재료로서 금속, 합금, 금속 화합물 및 반금속 화합물을 사용할 수 있다. 금속으로서 알루미늄이나 은, 금, 구리, 주석, 니켈을 사용할 수 있다. 합금으로서 강, 스테인레스, 두랄루민을 사용할 수 있다. 또한 금속 화합물로서 황화아연(ZnS), 산화아연(ZnO), 이산화티타늄(TiO2), 이산화지르코늄(ZrO2), 질화티타늄, 알루미나, 불화마그네슘, 산화텅스텐(WO3), 산화이트륨(Y2O3)을 사용할 수 있다. 반금속 화합물로서 실리카, 산화게르마늄을 사용할 수 있다. 특히 광 반사층(20)의 재료는, 금속 광택이 있는 재료가 바람직하다.
또한 광 반사층(20)은 기상 성장에 의하여 형성할 수 있다. 기상 성장으로서 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 사용할 수 있다. 또한 광 반사층(20)이 마련되는 방법이면, 졸겔법 등의 웨트 코팅 기술을 이용해도 된다.
광 반사층(20)의 층 두께는 5㎚ 이상 100㎚ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎚ 이상 60㎚ 이하가 바람직하다. 그렇게 함으로써, 눈으로 보아 관찰하는 데 있어서 충분한 광의 반사율이 얻어진다.
또한 광 반사층(20)은 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다. 또한 광 반사층(20)이 주기 구조를 형성하고 있어도 된다.
또한 광 반사층(20)이 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다. 특정 형상은 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등이다.
제2 정보 표시 영역(21)은, 제1 영역(30) 내의 전부에 특정 형상으로 형성되어 있어도 되지만, 제1 영역(30) 내의 일부분에 있어서만 형성되어 있어도 된다. 또한 제2 정보 표시 영역(21)은, 예를 들어 광 반사층(20)을 형성하는 재료를 단위 면적당 50% 이상 100% 이하의 범위에서 제거함으로써 형성된다. 이때의 단위 면적은 기재(10)의 표면 단위 표면적(예를 들어 1㎜ 평방)으로 할 수 있다.
또한 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법의 상세는 후술한다.
(실시 형태 2)
도 13에 도시하는 실시 형태 2의 정보 표시 매체(100)는, 실시 형태 1의 정보 표시 매체(100)과 기본 구조가 동일하다. 단, 실시 형태 2에서는, 제1 영역(30) 내에 있어서의 일부의 영역에 위치하는 광 반사층(20)에 대하여 재료 제거가 행해짐으로써 제2 정보 표시 영역(21)이 설정되어 있는 경우의 예이다. 또한 도 13에는 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법의 일례도 도시하고 있다. 도 13에 도시하는 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법은 상기 실시 형태 1에도 적용할 수 있다.
실시 형태 1 및 실시 형태 2의 정보 표시 매체(100)는, 제2 정보 표시 영역이 제1 영역 내에 완전히 내포되는 경우의 예이다.
도 13에 예시하는 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법은 다음과 같다.
또한 제2 실시 형태에서는, 식별 정보를 위한 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법은, 레이저의 조사에 의하여 광 반사층(20)의 부분적인 재료 제거를 행하는 경우로 예시한다.
형성은, 도 13에 있어서의 구조 형성층(10)의 평균 층 두께 H에 대하여 렌즈(51)에 의하여 집광된 레이저 광(50)을, 구조 형성층(10)에 있어서 구조가 형성되어 있는 계면과 상대되는 계면으로부터 입사시키고, 미리 설정한 묘화 데이터에 기초하여 레이저 광(50)의 집광 위치를 이동시켜 식별 정보를 형성한다.
이때, 레이저 광(50)의 집광 위치를, 구조 형성층(10)의 요철 구조가 형성되어 있지 않은 계면으로부터 평균 층 두께 H의 절반의 위치보다 앞쪽(광 반사층(20)으로부터 먼 쪽)에 설정하여 이동시킴으로써, 구조 형성층(10)에 있어서, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30)에 있어서의 광 반사층(20)을 형성하는 재료의 일부가 제거되어 제2 정보 표시 영역(21)을 형성한다. 이때, 구조 형성층(10)에 있어서 평탄한 구조가 형성되어 있는 제2 영역(31)에 있어서는, 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 제거되지 않거나, 또는 단위 면적당 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 제거된 양이 30% 미만으로 되도록 파워를 조정한다. 경우에 따라서는, 단위 면적당 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 제거된 양이 15% 미만으로 되도록 파워를 조정해도 된다.
(실시 형태 3)
도 14에 도시하는 실시 형태 3의 정보 표시 매체(100)는, 실시 형태 1의 정보 표시 매체(100)와 기본 구조가 동일하다. 단, 실시 형태 3에서는, 제1 영역(30)과 제2 영역(31)의 양쪽 영역의 일부 영역에 위치하는 광 반사층(20)에 대하여 재료 제거가 행해짐으로써 제2 정보 표시 영역(21)이 설정되어 있는 경우의 예이다. 또한 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법의 일례도 도시하고 있다.
실시 형태 3의 정보 표시 매체(100)는, 제2 정보 표시 영역(21)이 제1 영역(30)과 일부가 중첩되도록 설정한 경우의 예이다.
형성은, 도 14에 있어서의 구조 형성층(10)의 평균 층 두께 H에 대하여, 렌즈(51)에 의하여 집광된 레이저 광(50)을, 구조 형성층(10)에 있어서 구조가 형성되어 있는 계면과 상대되는 계면으로부터 입사시키고, 미리 설정한 묘화 데이터에 기초하여 레이저 광(50)의 집광 위치를 이동시켜 식별 정보를 형성한다.
이때, 레이저 광(50)의 집광 위치를, 구조 형성층(10)의 요철 구조가 형성되어 있지 않은 계면으로부터 평균 층 두께 H의 절반의 위치보다 안쪽(광 반사층(20)측)에 설정하여 이동시킴으로써, 구조 형성층(10)에 있어서 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30)에 추가하여, 평탄한 구조가 형성되어 있는 제2 영역(31)에 있어서의 광 반사층(20)을 형성하는 재료의 일부도 제거됨으로써, 제2 정보 표시 영역(21)을 형성한다. 이때, 구조 형성층(10)에 있어서, 평탄한 구조가 형성되어 있는 제2 영역(31)에 있어서도, 단위 면적당 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 제거된 양이 50% 이상으로 되도록 파워를 조정한다. 본 실시 형태에서는, 실시 형태 2과 실시 형태 3은, 레이저의 파워 등은 동일한 조건으로 설정하여 실시하였다.
또한 제1 영역(30) 및 제2 영역(31)에서 형성되는 제2 정보 표시 영역(21)은, 제1 영역(30), 제2 영역(31) 각각의 전체 영역에 형성되는 것이 아니라 부분적으로 형성된다.
도 13 및 도 14에 있어서, 화살표 A는 레이저 광(50)의 스캔 방향의 예를 나타내고 있다.
여기서, 전술한 바와 같이, 도 13에 있어서는, 레이저 광(50)이 스캔된 영역 중, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30)에 있어서만 제2 정보 표시 영역(21)이 형성되어 있다. 또한 도 14에 있어서는, 레이저 광(50)이 스캔된 영역 중, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30), 평탄한 구조가 형성되어 있는 제2 영역(31) 중 어느 것에 있어서도 제2 정보 표시 영역(21)이 형성되어 있다.
이와 같이, 동일한 파워로 설정하더라도 초점 위치를 조정하여 레이저 광(50)을 스캔함으로써, 제2 정보 표시 영역(21)을 형성하는 영역을 제1 영역(30)만, 또는 제1 영역(30)과 제2 영역(31)의 양쪽에 중첩되도록 하는 것이 가능해진다.
여기서, 제2 정보 표시 영역(21)의 형성 방법은, 상기와 같은 레이저 광(50)으로 스캔하여 묘화하는 방법뿐 아니라, 포토마스크를 사용하여 레이저 광(50)을 조사하는 영역을 제어하는 방법, 액정 화면을 사용하여 레이저 광(50)을 조사하는 방향을 제어하는 방법, 미러 배열을 이용하여 레이저 광(50)을 조사하는 방향을 제어하는 방법, 갈바노 미러를 사용하여 레이저 광(50)을 조사하는 방향을 제어하는 방법 등이더라도 상관없다.
여기서, 레이저 광(50)의 조사에 의하여 제2 정보 표시 영역(21)이 형성될 때, 광 반사층(20)을 형성하는 재료는 레이저 광(50)에 의하여 에너지를 받고, 그 에너지에 의한 열로 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 승화됨으로써 재료 제거가 실시된다. 또한 광 반사층(20)을 형성하는 재료에 따라서는 승화가 아니라 분해나 탄화된다. 재료가 분해, 탄화된 경우에는 인간의 눈으로 보이지 않는 크기(평균 직경 300㎛ 이하)로 분해, 탄화되기 때문에, 통상의 관찰 시에 있어서는 그 분해, 탄화된 물질을 눈으로 보아 확인할 수는 없기 때문에 문제없이 정보의 표시에 사용할 수 있다.
또한 제2 정보 표시 영역(21)에 있어서, 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 단위 면적당 50% 이상 제거됨으로써, 정보 표시 매체(100)의 반사 관찰 시에 제2 정보 표시 영역(21)과 그 이외의 광 반사층(20)이 제거되지 않은 영역에 있어서, 제2 정보 표시 영역(21)의 반사율이 저하된다. 또는 정보 표시 매체(100)의 투과 관찰 시에 제2 정보 표시 영역(21)과 그 이외의 광 반사층(20)이 제거되지 않은 영역에 있어서, 제2 정보 표시 영역(21)의 투과율이 향상된다. 또한 제2 정보 표시 영역(21)은 광 반사층(20) 중 상기 레이저에 의하여 재료 제거가 된 부분이지만, 식별 정보는 재료 제거된 부분에 한정되지 않으며, 재료 제거된 사이의 부분으로 표시되고 있는 경우도 있다.
이렇게 함으로써, 정보 표시 매체(100)에 의하여 표시되는 정보를 복수 조합하는 것이 가능하고, 또한 둘 이상의 정보를 겹쳐서 제시할 수 있다. 예를 들어 제1 영역(30)에 형성되어 있는 요철 구조에 의하여 제시되는 정보와, 레이저 광(50)에 의하여 형성된 제2 정보 표시 영역(21)에 의하여 제시되는 정보를, 영역을 중첩시킨 상태에서 정보 표시 매체(100)에 포함하는 것이 가능해진다.
또한 제2 정보 표시 영역(21)에 의하여 제시되는 정보는, 마이크로 문자 등의, 지극히 미소하고, 또한 제1 영역(30)에 기록된 정보 내에 숨겨 제시되는 정보이기 때문에, 반사 관찰, 또는 투과 관찰하였을 때 비로소 제시되는 것으로 할 수 있어서, 식별 정보를 잠상 정보와 같이 정보 표시 매체(100)에 묻어두는 것이 가능해진다. 또한 실시 형태 3의 예에서는, 제2 정보 표시 영역(21)이 제2 영역에도 형성되지만, 식별 정보를 잠상 정보이도록 하는 경우에는, 제2 영역에 형성되는 제2 정보 표시 영역(21)의 면적을 30% 이하, 바람직하게는 15% 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
여기서, 제2 정보 표시 영역(21)에서 형성되는 식별 정보는, 레이저 광(50)을 집광함으로써 형성되기 때문에 가는 영역 폭으로 형성할 수 있음과 함께, 그 영역 폭을 변조하는 것이 가능해진다. 구체적으로는 1회의 레이저 스캐닝에 의하여 영역 폭을 1㎛로부터 100㎛까지 변조 가능하다. 또한 레이저 광(50)으로의 스캔 시의 스캔 피치를 좁게 하거나 광 반사층(20)에 대한 거리를 변경하거나 함으로써 제2 정보 표시 영역(21)의 폭을 변조하는 것도 가능해진다.
또한 전술한 바와 같이 제2 정보 표시 영역(21)에 의하여 제시되는 식별 정보를 잠상으로 하기 위해서는, 제2 정보 표시 영역(21)의 영역 폭을 1㎛로부터 300㎛까지로 하면 된다. 인간의 눈의 해상도 때문에, 300㎛ 이하의 선폭은 통상 관찰 시에 눈으로 보아 관찰하는 것이 어렵기 때문이다. 또한 제1 정보의 영역 내에 식별 정보를 묻어둠으로써 식별 정보가 눈으로 보아 관찰하기 더 어려워진다.
반대로 제2 정보 표시 영역(21)의 영역 폭을 ㎜ 오더로 함으로써 식별 정보를 통상 관찰 시에 눈으로 보아 관찰하는 것이 가능해진다.
레이저 광(50)으로서는, 연속 발진 레이저(CW 레이저)보다도 단속적인 레이저(펄스 레이저)가 좋으며, 보다 구체적으로는 피코초 레이저, 펨토초 레이저가 가장 좋다.
펄스 레이저로서의 피코초 레이저로서는, 파이버 또는 고체 결정에 의하여 발진하는 레이저이면 된다. 또한 펨토초 레이저로서는, 파이버, 고체 결정(티타늄 사파이어 결정 등)에 의하여 발진하는 레이저를 예시할 수 있다.
피코초 레이저 및 펨토초 레이저는, 레이저 펄스의 펄스 폭이 매우 짧게 되어 있기 때문에, 레이저를 집광하여 조사함으로써 그 집광점 근방의 미소 공간에서 매우 강한 에너지가 발생한다. 그 에너지 또는 그 에너지에 수반하는 열에 의하여 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 승화 또는 미소하게 분해, 탄화됨으로써 재료가 제거된다.
이들 펄스 레이저를 사용함으로써 레이저 초점에 있어서 순간적으로 고에너지를 인가하는 것이 가능해지며, 그 결과, 재료의 승화, 분해, 탄화가 발생한다. 그 때문에, 종래의 식별 정보 생성에 필요한 레이저 광 흡수 재료, 레이저 광 발열 재료 등을 사용할 필요가 없어져 제조 비용을 낮추는 것이 가능해진다. 또한 펄스의 반복 주파수는 1㎑ 내지 1㎓의 것을 사용할 수 있다. 이 반복 주파수를 변화시키는 것에 의해서도 레이저의 파워를 변조할 수 있다. 또한 Q값을 변화시키는 것에 의해서도 파워를 변조할 수 있다.
(실시 형태 4)
도 15에 도시하는 실시 형태 4의 정보 표시 매체(100)는, 제2 정보 표시 영역(21)으로서, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30) 내에 내포하도록 형성한 제2 정보 표시 영역(21a)과, 제1 영역(30)과 제2 영역(31)에 걸쳐지도록 형성한 제2 정보 표시 영역(21b)을 구비한다.
제1 영역(30) 내의 요철 구조는 릴리프 구조나 랜덤 도트 구조이다. 릴리프 구조로서는 1차원 릴리프 구조나 2차원 릴리프 구조를 이용할 수 있다.
1차원 릴리프 구조는, 예를 들어 격자 벡터가 X 방향이나 Y 방향과 평행으로 되어 있는 것, X, Y 방향과 특정한 각도를 이룬 방향으로 병렬되는 것이다. 2차원 릴리프 구조는 두 방향의 격자 벡터를 갖는 것이며, 그 격자 벡터는, 예를 들어 각각이 X 방향, Y 방향과 평행으로 되어 있는 것, X, Y 방향과 특정한 각도를 이룬 방향으로 병렬되는 것이다.
릴리프 구조의 단면 형상은 파형, 톱니파, 방형파, 계단형 등이다.
구체적으로는 도 15에서는, 제2 정보 표시 영역(21a)은 제1 영역(30)에만 형성되며, 광 반사층(20)을 형성하는 재료가 제거됨으로써 제1 영역(30) 내에 숫자 「12345」라는 식별 정보가 형성되어 있다. 또한 제2 정보 표시 영역(21b)은 제1 영역(30) 및 제2 영역(31)에 걸쳐지도록 형성되며, 광 반사층(20)을 형성하는 재료를 제거함으로써 채문 무늬와 같은 기하학 문양이 식별 정보로서 형성되어 있다.
또한 도 15에 있어서 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(30)은, 요철 구조에 의하여 발생하는 광의 반사, 회절, 굴절, 간섭, 산란에 의하여 제2 정보 표시 영역(21a)에 의하여 제시되어 있는 식별 정보와는 상이한 정보가 제시되어 있다. 여기서, 요철 구조에 의한 제1 정보나 제2 정보 표시 영역(21b)의 식별 정보 등을 구성하는 형상은 배경 무늬나 장식 등을 구성하며, 특별한 내용을 명시하고 있지 않아도 된다.
또한 보다 바람직하게는, 제2 정보 표시 영역(21a, 21b)을 형성하는 선이, 보다 미세한 선화, 기하학 문양, 채문, 캘리그래피로부터 형성되는 경우이다. 이렇게 함으로써, 제2 정보 표시 영역(21a, 21b)을 확대 관찰하였을 때 또 다른 식별 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
게다가 제2 정보 표시 영역(21a, 21b)은, 정보 표시 매체(100)의 제조 프로세스에 있어서, 제조되는 각 정보 표시 매체(100)에 대하여 매회 상이한 정보를 제시하도록 형성하는 것이 가능해진다. 이는, 레이저 광(50)에 의하여 매회 상이한 정보에 기초하여 광 반사층(20)을 제거하는 것이 가능하기 때문이다.
(실시 형태 5)
제2 정보 표시 영역의 형성 방법의 다른 예를 설명한다.
영역(70)이 제2 정보 표시 영역이며, 이 실시 형태 5는, 제1 영역(60) 내에만 영역(70)을 형성하는 예이다.
도 16에 도시하는 실시 형태 5의 정보 표시 매체(100)는, 레이저 광(50)이 제1 영역(60) 및 제2 영역(61)에 걸쳐서 이동되어져 영역(70)을 형성하는 경우의 예를 설명하는 도면이다. 또한 제1 영역(60)은 세 서브 영역(62a, 62b, 62c)을 포함하고 있다. 또한 PATH라 기재된 점선의 화살표는 레이저 광(50)이 통과한 경로를 나타내고 있다.
또한 도 16에 있어서, 레이저 광(50)은, 제1 영역(60)을 형성하는 요철 구조가 형성되어 있는 측, 및 제2 영역(61)을 형성하는 평탄한 구조가 형성되어 있는 측과는 상대되는 계면으로부터 입사되고 있으며, 또한 레이저 광(50)의 초점 위치는 구조 형성층(10)의 평균 층 두께 H의 절반보다도 광 반사층(20)으로부터 떨어지는 측에 설정하고 있다. 그 때문에, 전술한 바와 같이, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(60)의 광 반사층(20)이 제거되고 제2 영역(61)의 광 반사층(20)은 제거되지 않아, 영역(70)과 같은 파선 무늬가 제1 영역(60)에만 형성된다.
(실시 형태 6)
제2 정보 표시 영역의 형성 방법의 다른 예를 설명한다.
영역(70)이 제2 정보 표시 영역이며, 이 실시 형태 6은, 제1 영역(60)과 제2 영역(61)에 걸쳐서 영역(70)을 형성하는 예이다.
도 17에 도시하는 실시 형태 6의 정보 표시 매체(100)는, 레이저 광(50)이 제1 영역(60) 및 제2 영역(61)을 걸쳐서 이동한 경우의 영역(70)의 형성에 대하여 설명하는 다른 예를 도시하는 도면이다. 또한 제1 영역(60)은 세 서브 영역(62a, 62b, 62c)을 포함하고 있다. 또한 PATH라 기재된 점선의 화살표는 레이저 광(50)이 통과한 경로를 나타내고 있다.
도 17에 있어서, 레이저 광(50)은, 제1 영역(60)을 형성하는 요철 구조가 형성되어 있는 측, 및 제2 영역(61)을 형성하는 평탄한 구조가 형성되어 있는 측과는 상대되는 계면으로부터 입사되고 있으며, 또한 레이저 광(50)의 초점 위치는 구조 형성층(10)의 평균 층 두께 H의 절반보다도 안쪽(광 반사층(20)에 가까운 측)에 설정되어 있다. 그 때문에, 전술한 바와 같이, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(60) 및 제2 영역(61)의 양쪽 광 반사층(20)이 제거되어, 실시 형태 6에서는, 영역(70)과 같은 파선 무늬가 제1 영역(60), 제2 영역(61)에 걸쳐서 형성된다.
여기서, 도 16, 도 17에 나타내는 예에서는, 제1 영역(60)에 있어서 3개의 서브 영역(62a, 62b, 62c)이 주기적으로 배치되어 있지만, 각각의 서브 영역(62a, 62b, 62c)을 문자, 숫자, 무늬, 기하학 문양, 채문 무늬와 같이 배치함으로써, 서브 영역(62a, 62b, 62c)에 형성되어 있는 요철 구조에 의한 광의 반사, 회절, 굴절, 간섭, 산란에 의하여 정보가 제시되어 있어도 된다.
또한 서브 영역(62a, 62b, 62c)에 의하여 형성된 문자, 숫자, 무늬, 기하학 문양, 채문 무늬 등을 따라 레이저 광(50)을 조사함으로써, 서브 영역(62a, 62b, 62c)에 의하여 형성되는 정보와, 레이저 광(50)에 의하여 형성되는 영역(70)에 의하여 얻어지는 정보의 위치 정보를 오차 없이 맞추는 것이 가능해진다.
도 16, 도 17에 있어서, 영역(70)을 형성하기 위하여, 레이저 광(50)을 그 영역(70)을 따라 PATH와 같이 이동시키는 벡터 스캔 방식으로 하고 있지만, 래스터 스캔 방식으로 형성해도 된다.
또한 레이저 광(50)에 의하여 단일 초점을 결상하도록 하고 벡터 스캔 또는 래스터 스캔 방식으로 영역(70)을 형성해도 되고, 레이저 광(50)을 복수 초점에 결상하도록 하고 특정한 면적 에어리어 내에서 영역(70)을 일괄 형성해도 된다. 또한 레이저 광(50)을 복수 초점에 결상하도록 한 경우, 그 복수 초점에 의하여 문자, 숫자, 무늬, 기하학 문양, 채문 무늬 등으로 함으로써, 영역(70)을 형성해도 된다.
(실시 형태 7)
도 18에 도시하는 실시 형태 7의 정보 표시 매체(100)는, 레이저 광(50)이 제1 영역(60) 및 제2 영역(61)에 걸쳐서 이동하여 영역(70)을 형성하는 경우를 설명하는 다른 예를 도시하는 도면이다. 또한 실시 형태 7에서는, 제1 영역(60)은 4개의 서브 영역(62a, 62b, 62c, 62d)을 포함하고 있다. 또한 PATH라 기재된 점선의 화살표는 레이저 광(50)이 통과한 경로를 나타내고 있다.
도 18에 있어서, 레이저 광(50)은, 제1 영역(60)을 형성하는 요철 구조가 형성되어 있는 측, 및 제2 영역(61)을 형성하는 평탄한 구조가 형성되어 있는 측과는 상대되는 계면으로부터 입사되고 있으며, 또한 레이저 광(50)의 초점 위치는 구조 형성층(10)의 평균 층 두께 H의 절반보다도 앞쪽(광 반사층(20)으로부터 떨어지는 측)에 설정되어 있다. 그 때문에, 요철 구조가 형성되어 있는 제1 영역(60)의 광 반사층(20)만이 제거되어 영역(70)이 제1 영역(60)에 형성된다.
여기서, 실시 형태 7에서는, 서브 영역(62a, 62b, 62c)이 형성되어 있는 요철 구조의 애스펙트비가 0.1 이상 1 미만이고, 서브 영역(62d)가 형성되어 있는 요철 구조의 애스펙트비가 1 이상 2 이하로 설정되어 있다.
요철 구조의 애스펙트비가 상이함으로써 요철 구조 표면의 표면적이 상이하다. 요철 구조의 애스펙트비가 높은 쪽이 표면적이 커지기 때문에, 광 반사층(20)을 형성하였을 때, 그 광 반사층(20)의 외관상의 층 두께는, 애스펙트비가 낮은 영역과 애스펙트비가 높은 영역 간에는, 애스펙트비가 높은 영역 쪽이 얇게 형성된다.
그 때문에, 레이저 광(50)을 조사하였을 때, 애스펙트비가 높은 영역에서는 광 반사층(20)의 층 두께가 얇기 때문에 제거되기 쉬워진다.
도 18에 있어서는, 서브 영역(62d)에 있어서 요철 구조의 애스펙트비가 높기 때문에, 레이저 광(50)을 PATH를 따라 래스터 스캔 방식으로 조사하였을 때, 서브 영역(62d)에 있어서의 광 반사층(20)이 서브 영역(62a, 62b, 62c)보다도 많이 제거되어 영역(70)으로 된다. 도 16에서는 서브 영역(62d)을 「OK」라는 문자로 되도록 배치하고 있기 때문에, 정보 표시 매체(100)를 레이저 광(50)으로 스캔하면서 조사하면 영역(70)에서 그 「OK」라는 문자가 식별 정보로서 형성되어 표시된다.
도 18에서 도시한 서브 영역(62d) 또는 영역(70)에 의한 정보는 문자 정보뿐 아니라, 예를 들어 숫자, 무늬, 기하학 문양, 채문 무늬 등에 의한 정보가 제시되어 있어도 된다.
(실시 형태 8)
도 19에 도시하는 실시 형태 8의 정보 표시 매체(200)는, 전술한 실시 형태 1 내지 실시 형태 3의 정보 표시 매체(200)와 마찬가지의 구조이지만, 광 반사층(20) 상에 접착층(40)이 형성되어 있는 경우를 도시하고 있다.
접착층(40)을 가짐으로써 정보 표시 매체(200)를 다양한 기재(41)에 부착시키는 것이 가능해진다. 예를 들어 도 20에 도시하는 정보 표시 매체(200)와 같이 기재(41)에 접착층(40)을 부착시킨 상태의 구성으로 하는 것이 가능해진다.
정보 표시 매체(200)의 구성을 도 19 및 도 20과 같이 함으로써, 구조 형성층(10)에 요철 구조 또는 평탄한 구조를 형성할 뿐 아니라, 구조 형성층(10) 자체가 요철 구조, 평탄한 구조를 보호하는 보호층으로서의 역할을 갖게 된다. 실제로는 구조 형성층(10)에 있어서, 요철 구조, 평탄한 구조가 형성되어 있지 않은 측에서 보호층이 형성되어 있어도 된다. 그때, 보호층으로서, 레이저 광(50)의 파장이 투과하는 재료를 사용하면 더 좋다.
도 21에 도시하는 정보 표시 매체(200)는, 도 20에 도시한 구성에 또한 캐리어층(42)을 마련한 구성을 도시하고 있다. 이 캐리어층(42)은, 정보 표시 매체(200)를 제조할 때, 구조 형성층(10), 광 반사층(20), 접착층(40)을 형성할 때의 제조 프로세스에서 유용하다. 또한 정보 표시 매체(200)를 기재(41)에 부착하였을 때, 정보 표시 매체(200)를 보호할 목적으로서도 유용하다.
도 19, 도 20 및 도 21에 도시하는 정보 표시 매체(200)는, 예를 들어 구조 형성층(10)을 형성한 후에 요철 구조 및 평탄한 구조의 형성, 광 반사층(20)의 형성 및 접착층(40)의 형성을 이 순서대로 실시함으로써 제조되지만, 실제의 제조 프로세스에 맞추어 그 형성하는 순서를 변경해도 된다.
또한 레이저 광(50)이 입사되는 계면은, 도 19, 도 20 및 도 21에 있어서 구조 형성층(10) 중, 요철 구조 또는 평탄한 구조가 형성되어 있는 계면과는 상대되는 계면(도면 중 하측)으로 하고 있지만, 접착층(40), 기재(41)가 투명한 재료 또는 레이저 광(50)을 투과시키는 재료이면, 접착층(40)이 형성되어 있는 계면 또는 기재(41)가 형성되어 있는 계면으로부터 레이저 광(50)을 입사시킴으로써 광 반사층(20)을 형성하는 재료를 제거하여 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 형성하는 것이 가능하다.
여기서, 전술한 정보 표시 매체(100, 200)의 이면측에 접착층을 형성하고 박리지를 부착하여 라벨로 해도 된다.
[정보 표시 매체의 제조 방법]
이하, 정보 표시 매체(100 및 200)의 제조 방법의 예에 대하여 설명한다.
정보 표시 매체(100, 200)는, 예를 들어 하기 공정 1 내지 공정 3을 구비하며, 그 공정 순으로 실시되어 제조된다.
공정 1은, 구조 형성층(10)의 면에, 미리 요철 구조, 평탄한 구조가 형성된 판을 밀어붙임으로써, 구조 형성층(10)의 계면에 구조를 형성하는 공정이다.
공정 2는, 공정 1에서 구조를 형성한 계면에 광 반사층(20)을 형성하는 공정이다.
공정 3은, 구조 형성층(10)의 구조를 형성하고 있지 않은 계면으로부터 레이저 광(50)의 초점 위치를 제어하면서 조사함으로써, 제1 영역(30, 60), 제2 영역(31, 61)에 포함되는 광 반사층(20)을 제거할지 여부를 제어하여 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 형성하는 공정이다.
이때, 공정 1 전에 캐리어층(42)에 구조 형성층(10)을 형성하는 공정 4를 구비하고 있어도 된다.
또한 공정 2에서 형성한 광 반사층(20) 상에 접착층(40)을 형성하는 공정 4와, 접착층(40)을 개재하여 기재(41)에 부착하는 공정 5를 구비하고 있어도 된다.
또한 공정 3에 있어서, 기재(41) 중, 접착층(40)과 접해 있지 않은 측의 계면으로부터 레이저 광(50)의 초점 위치를 제어하면서 조사하도록 해도 된다.
레이저 광(50)을 정보 표시 매체(100, 200)에 조사하는 방법으로서, 도 20에 도면을 도시한다.
이 예에서는, 레이저원(52)으로부터 사출된 레이저 광(50)은 반사경(53)을 통과하고 렌즈(51)를 통과하여 정보 표시 매체(100, 200)에 입사된다. 또한 반사경(53)과 렌즈(51)를 통과하는 순서는 반대여도 된다. 이렇게 함으로써 광 반사층(20)을 제거하는 것이 가능해진다.
또한 도 22에 있어서 정보 표시 매체(100, 200)는, 동 도면의 화살표 방향으로 반송되고 있는 것으로 하고 있다. 즉, 한창 정보 표시 매체(100, 200)를 반송하고 있는 가운데 레이저 광(50)에 의하여 광 반사층(20)의 제거의 제어가 가능해진다.
반사경(53)으로서 통상의 평면 미러뿐 아니라, 갈바노 미러, 마이크로미러 어레이 구조, 액정 디스플레이로 하고 그들을 컴퓨터 제어시킴으로써 레이저 광의 조사 위치나 위상을 제어하는 것이 가능해진다. 또한 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다.
게다가 반사경(53)이 마이크로미러 어레이 구조 또는 액정 디스플레이인 경우, 레이저 광(50)의 위상을 제어함으로써 복수의 초점 위치를 형성하는 것이 가능하다. 이렇게 함으로써 실제의 제조 프로세스의 가공 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
레이저 광(50)의 초점 위치를 제어하는 다른 방법으로서, 렌즈(51)의 위치를 제어하거나 또는 렌즈(51)를 액체 렌즈 또는 액정 렌즈로 함으로써 렌즈(51)의 초점 위치를 제어하는 것이 가능해진다.
[요철 구조의 예]
제1 영역(30, 60) 및 서브 영역(62)에 형성되는 요철 구조의 예로서, 도 23에 도시한 바와 같은 릴리프 구조, 또는 도 23에 도시한 바와 같은 랜덤 도트 구조가 있다.
도 23에 도시한 릴리프 구조는 1차원 릴리프 구조이며, 그 격자 벡터가 X 방향에 평행으로 되어 있지만 Y 방향과 평행으로 되어 있어도 되고, X, Y 방향과 특정한 각도를 이룬 방향으로 병렬되도록 형성되어 있어도 된다.
또한 릴리프 구조가 2차원 릴리프 구조여도 된다. 또한 도 23에 있어서의 릴리프 구조의 단면 형상은 파형으로 되어 있지만 톱니파, 방형파, 계단형으로 되어 있어도 된다. 또는 특정한 주기 함수에 따른 형상이면 된다.
여기서, 요철 구조가 주기 구조로 되어 있을 때의 애스펙트비는, 구조 주기 P1과 구조 깊이(또는 높이) D1에 의하여 구해진다. 구체적으로는 애스펙트비=구조 깊이(또는 높이) D1/구조 주기 P1로 산출된다. 그 때문에, 전술한 바와 같은 본 실시 형태의 효과를 실현하기 위해서는 릴리프 구조의 주기와 깊이, 높이를 서브 영역(62)별로 설정할 필요가 있다.
특정한 주기 함수를 갖는 릴리프 구조로서, 예를 들어 도 24와 같은 구조가 생각된다. 구체적으로는 얕은 구조와 깊은 구조가 조합된 주기 구조이다. 이 경우에 있어서의 애스펙트비는, 가장 깊은 구조를 형성하고 있는 구조의 폭 P2와 그 구조 깊이(또는 높이) D2로부터 애스펙트비를 산출한다.
도 24와 같이 서브 영역(62) 내에서 얕은 구조와 깊은 구조가 주기적으로 혼재하고 있는 경우, 전술한 논의보다 깊은 구조가 형성되어 있는 부분에서 광 반사층(20)이 제거된다. 이렇게 함으로써 서브 영역(62) 내에서 광 반사층(20)의 제거량을 변화시킬 수 있기 때문에, 요철 구조 형상의 애스펙트비에 따라 광 반사층(20)을 정보 표시 매체(100, 200) 내에서 그라데이션으로 할 수도 있으며, 반사 관찰 시 또는 투과 관찰 시에 보다 중간 계조를 표현하는 것이 가능해진다.
게다가 광 반사층(20)이 제거하는 영역을 보다 미세하게 설정하는 것이 가능해지기 때문에, 광 반사층(20)의 유무에 의한 투과형 회절 격자를 형성하는 것도 가능해져, 정보 표시 매체(100, 200)를 투과 관찰하였을 때, 회절 광에 의하여 형성되는 정보를 눈으로 보아 확인하는 것이 가능해진다.
도 23, 도 24와 같이 요철 구조를 릴리프 구조로 함으로써 광의 반사, 회절, 흡수를 제어하는 것이 가능해진다. 이들 광의 반사, 회절, 흡수에 의하여, 제1 영역(30, 60)에 있어서, 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
도 25에 도시한 랜덤 도트 구조에서는, 각 도트가 X 방향 및 Y 방향으로 동등한 길이를 가진 형상으로 되어 있지만, X 방향으로 긴 또는 Y 방향으로 긴 형상이어도 된다. 그때, 그 길이가 동등하거나 또는 랜덤하게 되어 있어도 된다.
또한 도 25에 있어서의 랜덤 도트 구조의 각 도트의 단면 형상이 사각형으로 되어 있지만, 반원 형상, 반타원 형상, 삼각 형상, 곡선 형상이어도 된다.
랜덤 도트 구조의 애스펙트비는 구조의 폭 P3과 구조 깊이(또는 높이) D3에 의존한다. 구체적으로는 애스펙트비=구조 깊이(또는 높이) D3/구조의 폭 P3으로 산출된다. 그 때문에, 전술한 바와 같은 본 개시의 효과를 실현하기 위해서는, 랜덤 도트 구조의 폭 P3과 깊이 또는 높이 D3을 서브 영역(62)별로 설정할 필요가 있다.
랜덤 도트 구조가 X 방향, 또는 Y 방향으로 긴 형상으로 되어 있는 경우, 그 애스펙트비는 랜덤 도트 구조의 단축 방향의 폭과 구조 깊이 또는 높이에 의하여 산출된다.
랜덤 도트 구조에 있어서, X 방향, Y 방향의 길이가 동일한 경우, 광을 무지향으로 산란시키는 것이 가능해진다. 또한 X 방향 또는 Y 방향 중 어느 쪽이 긴 경우에는, 그 긴 방향과 직교하는 방향으로 광을 산란시켜 지향성을 갖게 하는 것이 가능해진다. 게다가 랜덤 도트 구조의 단면 형상이 사각형이고, 또한 Z 방향을 법선 방향으로 하는 평탄한 계면이 있는 경우에는, 광의 간섭이 발생하기 쉬워져 정색(呈色)된다. 이들, 광의 산란, 간섭에 의하여, 제1 영역(30, 60)에 있어서 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
[습식 에칭을 조합한 정보 표시 매체]
본 실시 형태는, 광 반사층(20)을 레이저 광(50)에 의하여 제거하기 때문에 소위 건식 에칭 방법과 동일하다. 종래의 습식 에칭과는 달리, 모두 드라이 프로세스로 정보 표시 매체(100, 200)를 제조할 수 있기 때문에 제조 프로세스 비용을 저하시키는 것이 가능해진다. 그러나 웨트 프로세스와의 조합도 가능하다.
웨트 프로세스에 의하여 광 반사층(20)을 제거함으로써 제1 정보를 형성한다. 제1 정보는 고정 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양, 채문 무늬 등이다.
또한 전술한 레이저 광(50)에 의한 드라이 프로세스에 의하여 온 디맨드의 식별 정보를 형성하도록, 광 반사층(20)을 제거함으로써 형성 가능해진다. 식별 정보는 고유 코드, 개인의 프로파일, 시리얼 번호, 특정 마크 등을 포함한다.
도 26에 도시하는 정보 표시 매체(200)는, 웨트 프로세스에 의하여 형성된 영역(80)을 포함하고, 제1 영역(30, 60)과 제2 영역(31, 61)을 포함하고 있다. 게다가 인쇄층(90)에 의하여 「○○○LABEL」이라는 문자 정보가 형성되어 있다. 또한 본 실시 형태의 제조 방법에 의하여, 제2 정보 표시 영역(21, 70)이 형성되고 「1234ABC」라는 문자 정보가 식별 정보로서 형성되어 있다.
도 26에서는, 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 포함하는 식별 정보가 숫자와 문자를 포함하는 정보로 되어 있지만, 식별 정보가 무늬나 기호, 기하학 문양, 채문 무늬에 의하여 형성되어 있어도 된다. 또한 영역(80)에 걸쳐서 제2 정보 표시 영역(21, 70)이 형성되어 있어도 된다.
이와 같이, 본 실시 형태의 정보 표시 매체(100, 200) 및 그 정보 표시 매체의 제조 방법에 의하여, 제1 영역(30, 60), 및 그들을 형성하는 서브 영역(62)과, 제2 영역(31, 61)에 있어서, 레이저 광(50)을 조사하여 스캔함으로써, 광 반사층(20)을 제거한 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 포함하는 식별 정보를 형성함으로써, 제1 영역(30, 60)에 의하여 제시되는 제1 정보와, 제2 정보 표시 영역(21, 70)에 의하여 제시되는 식별 정보의 두 정보를 중첩시킨 정보로 제공할 수 있다. 또한 제2 정보 표시 영역(21, 70)에 의하여 제시되는 식별 정보를 온 디맨드로 형성할 수 있다.
요철 구조를 갖는 제1 영역(30, 60), 또는 평탄한 구조를 갖는 제2 영역(31, 61)에 대하여, 전술한 바와 같이 레이저 광(50)의 초점 위치에 따라 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 형성할지 여부를 선택할 수 있다. 또한 서브 영역(62)에 형성되어 있는 요철 구조의 애스펙트비를 변조하는 것에 의한 광 반사 막의 제거량을 변화시키는 것에 의해서도, 제2 정보 표시 영역(21, 70)을 형성하는 것을 제어할 수 있다.
[정보 표시 매체의 검증 방법]
정보 표시 매체의 검증 방법은, 펄스 레이저를, 정보 표시 매체에 있어서의 식별 정보를 갖는다고 추정되는 부분에 조사함으로써, 숨겨진 정보를 제시받음으로써 검증한다. 조사에 의하여 제시된 정보를 촬상 장치로 촬상하고, 촬상한 화상에 기초하여 식별 정보를 확인해도 된다. 조사에 의하여 나타난 식별 정보를 검증함으로써, 예를 들어 진위 판정을 행할 수 있다.
도 27은, 그 정보 표시 매체(100, 200)의 검증 방법을 도시하고 있다.
매체(250)에는, 도 27의 (a)에 도시한 바와 같이, 정보 표시 매체(100, 200)가 부착되어 있고, 또한 인쇄 정보(91)에 의하여 기하학 문양과 문자 정보가 형성되어 있다. 도 27의 (b)에 도시하는 매체(250)는, 매체(250)에 대하여 검증기(260)로부터 펄스 레이저가 조사됨으로써 제2 정보 표시 영역(21, 70)이 형성되어 「OK」라는 문자 정보가 제시, 즉, 나타난 상태를 도시하고 있다.
게다가 도 27의 (c)는, 검증을 위하여 검증기(260)에 매체(250)를 삽입한 상태의 일례를 모식적으로 도시하고 있다.
매체(250)를 검증할 때, 정보 표시 매체(100, 200)에 있어서는, 제1 영역(30, 60)에 있어서, 복수의 서브 영역(62)이 형성되어 있고, 또한 애스펙트비가 낮은 요철 구조와 애스펙트비가 높은 요철 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 게다가 복수의 서브 영역(62)을 구성하는 요철 구조에 의하여 광의 반사, 회절, 굴절, 간섭, 산란이 발생하고, 그것에 의하여 정보가 제시되고 있는 것이 바람직하다.
또한 정보 표시 매체(100, 200)는 미리 광 반사층(20)의 일부가 제거되어 있어도 되지만, 그때, 검증기(260)에 의하여 광 반사층(20)이 제거될 영역을 제외해 두는 것이 바람직하다.
이 경우, 정보 표시 매체(100, 200)에는, 애스펙트비가 높은 요철 구조를 포함하는 서브 영역(62d)이 포함되어 있으며, 그 애스펙트비가 높은 요철 구조를 포함하는 서브 영역(62d)의 광 반사층(20)이, 검증기(260)에 내장되어 있는 레이저 광(50)에 의하여 제거됨으로써 제2 정보 표시 영역(21, 70)이 형성되어, 서브 영역(62d)의 형성 위치에 수반한 정보가 제시된다.
이와 같이 매체(250)를 검증기(260)에 삽입하고, 특정한 서브 영역(62d)에 있어서의 광 반사층(20)을 제거해 둠으로써, 매체(250)가 진정품인지를 나타내는 숨겨진 식별 정보를 표시, 확인할 수 있다. 숨겨진 식별 정보가 제시된 매체(250)를 눈으로 보아 확인함으로써 진정품인 것을 검증할 수도 있고, 미리 검증기(260)에 내장되어 있는 촬상 장치(261)에서 숨겨진 정보를 취득, 분석함으로써 진정품인 것을 검증해도 된다.
또한 매체(250)가 진정품인지를 나타내는 숨겨진 식별 정보는, 검증기(260)에 삽입하지 않으면 제시되지 않도록 하는 것이 바람직하며, 검증기(260) 삽입 전에는 정보 표시 매체(100, 200)가 제시하는 제1 정보에 숨겨져, 식별 정보가, 눈으로 보아 확인할 수 없는 디자인 또는 크기로 되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 개시의 정보 표시 매체(100, 200)를 갖는 매체(250)에서, 검증기(260)를 사용하여 그 매체(250)가 진정품인지 여부를 판단하는 진위 판정 방법을 도입할 수 있다.
이상과 같이, 본 실시 형태에서는, 요철 구조가 형성된 정보 표시 매체에 있어서, 광 반사층(20)을 형성 후, 레이저로 광 반사층(20)을 형성하는 재료를 온 디맨드로 제거하고, 식별 정보를 제1 정보에 중첩되도록 형성하는 것이 가능해진다.
또한 레이저 조사에 의한 재료 제거에 의하여 식별 정보를 형성할 때, 제1 영역과 제2 영역의 양쪽에 걸쳐지도록 레이저 조사를 이동시키더라도, 레이저의 초점 위치를 제어함으로써 온 디맨드로 제1 영역, 또는 제1 영역과 제2 영역의 양쪽에 대하여 식별 정보를 형성할 수 있다.
게다가 제1 영역이, 서로 인접한 둘 이상의 서브 영역을 포함하고, 서브 영역 중 적어도 하나의 서브 영역에 있어서의 광 반사층(20)을 구성하는 단위 면적당 재료의 양이, 그 이외의 서브 영역에 있어서의 광 반사층(20)을 구성하는 단위 면적당 재료의 양보다도 적게 되어 있어도 된다.
이 경우, 서브 영역별로 광 반사층(20)을 구성하는 재료의 양을 변조할 수 있기 때문에, 요철 구조에 의한 광학 표현과, 재료의 양을 변조함으로써 얻어지는 광 반사에 의한 광학 표현의 위치 정렬이 가능해짐과 함께, 보다 복잡한 광학 표현을 온 디맨드로 형성 가능해진다.
또한 제1 영역이, 애스펙트비가 0.1 이상 1 미만인 상기 요철 구조가 형성되어 있는 제1 서브 영역과, 애스펙트비가 1 이상 2 이하인 상기 요철 구조가 형성되어 있는 제2 서브 영역을 포함하며, 구조 형성층 내부에 있어서, 광 반사층(20)이 덮여 있지 않은 측으로부터 구조 형성층의 평균 두께까지의 영역이 초점 위치로 되도록 집광된 펄스 레이저를 조사함으로써, 제2 서브 영역에 있어서의 광 반사층(20)을 구성하는 단위 면적당 상기 재료의 양을 50% 이상 적게 하도록 해도 된다.
이 경우, 서브 영역을 형성하는 요철 구조의 애스펙트비에 의하여, 광 반사층(20)을 구성하는 재료의 양을 변조할 수 있기 때문에, 요철 구조에 의한 광학 표현과, 재료의 양을 변조함으로써 얻어지는 광 반사에 의한 광학 표현의 위치 정렬이 가능해짐과 함께, 보다 복잡한 광학 표현을 온 디맨드로 형성 가능해진다.
또한 이때, 식별 정보를 형성하기 위한 레이저 조사 위치가, 제1 영역을 구성하는 복수의 서브 영역을 통과함으로써, 그 통과 위치에 있어서 서브 영역에 있어서의 광 반사층(20)을 구성하는 상기 재료의 양을 50% 이상 제거하도록 해도 된다. 또는 펄스 레이저의 조사 위치가 제1 영역 및 제2 영역을 통과함으로써, 그 통과 위치에 있어서 제1 영역 및 제2 영역에 있어서의 광 반사층(20)을 구성하는 상기 재료의 양을 50% 이상 제거하도록 해도 된다.
광 반사층(20)을 50% 이상 제거한 에어리어의 광학적인 반사율이 저하, 또는 투과율이 상승함으로써, 정보 표시 매체를 반사/투과 관찰 시에, 그 광 반사층(20)을 제거한 에어리어에 의하여 새로운 정보(식별 정보)를 표시하는 것이 가능해진다. 또한 광 반사층(20)이 제거하는 양을 변조함으로써, 그라데이션과 같은 표현을 갖는 정보를 기록하는 것이 가능해진다. 또한 이러한 새로운 정보 표시를 온 디맨드로 가공하는 것이 가능해진다.
여기서, 식별 정보를 마이크로 문자 등의 미소한 표시로 함과 함께, 제1 표시에 중첩되도록 형성함으로써, 통상 상태에서는 식별 정보를 시인하기 어렵게 할 수 있다.
또한 본 실시 형태의 식별 정보를 갖는 정보 표시 매체를 붙인 매체의 진위 판정 방법은, 예를 들어 펄스 레이저가 내장되어 있는 검증 장치에 상기 매체를 삽입하고, 펄스 레이저에 의하여 식별 정보를 갖는 정보 표시 매체 부분을 조사함으로써, 숨겨진 정보를 제시함으로써 가능하다.
또는 상기 숨겨진 상태의 식별 정보를 상기 검증 장치에 내장되어 있는 촬상 장치에 의하여 판독, 검증해도 된다.
이렇게 함으로써, 식별 정보를 갖는 정보 표시 매체에 숨겨진 정보를 제시시키는 것이 가능해져, 매체가 진정품인지를 확인할 수 있다.
이상과 같이, 본 개시의 정보 표시 매체는, 반사 관찰에 있어서, 부분적으로 상이한 영역에 있어서 복수의 정보를 표시할 수 있기 때문에, 위조 방지용 광학 효과로서 이용할 수 있으며, 은행권이나 상품권 등의 유가 증권, 증명서, 브랜드품, 고가품, 전자 기기 및 개인 인증 매체 등의 물품에 묻어두거나 또는 붙여 포함되는 가치나 정보를 보호하기 위한 위조 방지 매체로서 이용할 수 있다.
또한 위조 방지 이외의 목적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어 완구나 학습 교재, 상품의 장식품, 포스터 등으로서도 이용할 수 있다.
또한 온 디맨드로 정보를 추가 부여할 수 있는 점에서, 제조 물품에 대한 온 디맨드 정보 부여나 트레이서빌리티 정보의 관리에 응용할 수도 있다. 또한 부여한 정보를 QR 코드(등록 상표) 등으로 함으로써, 카메라나 휴대 전화, 스마트폰 등 촬상 기능을 갖는 판독 기기를 사용한 기계 인증 시스템에도 이용할 수 있다.
또한 요철 구조의 애스펙트비에 의하여 광 반사층(20)을 제거하는 영역을 정할 수 있는 점에서, 본 개시를 포함하는 매체를 특정한 장치에 삽입하고 그 장치내에서 레이저가 조사됨으로써, 애스펙트비가 높은 구조 부분의 광 반사층(20)을 제거하여 특정 형상, 정보가 제시되는지 여부를 그 장치 내부의 촬상 장치, 또는 눈으로 보아 확인함으로써 그 매체가 진정품인지를 확인하는 형식의 기계 인증 시스템이나 진위 판정 시스템에 이용할 수 있다.
또한 본 개시는, 투과 관찰에 의하여 숨겨진 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있기 때문에 전술한 위조 방지 이외의 목적으로 사용할 수 있다. 예를 들어 완구나 학습 교재, 상품의 장식품, 포스터 등으로서도 이용할 수 있다.
「제3 실시 형태」
다음으로, 제3 실시 형태에 대하여 설명한다.
또한 각 도면에 있어서, 동일 또는 유사한 기능을 발휘하는 구성 요소에는 모두 동일한 참조 부호를 붙여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태의 정보 표시 매체는, 유기 기재와, 유기 기재에 형성된 묘화부를 갖는다. 묘화부는, 제1 묘화부(거친 묘화) 및 제2 묘화부(미세한 묘화) 중 한쪽 또는 양쪽 묘화부를 갖는다. 유기 기재는, 유기 재료를 포함하는 기재이다.
유기 재료는 유기 수지나 종이 등이다. 유기 재료로서 아크릴이나 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 파릴렌을 예시할 수 있다.
제1 묘화부는, 유기 기재의 표면을 부분적으로 제거하여 형성된 제거부와, 유기 기재의 표면을 탄화시켜 형성되고 제거부 위치보다도 광 투과율이 낮은 탄화 오목부의 조합으로 형성되어 있다. 제2 묘화부는, 유기 기재의 내부에 형성된 공극부와, 유기 기재의 내부에 형성되어 상기 공극부보다도 광 투과율이 낮은 탄화부의 조합으로 형성되어 있다. 제1 묘화부보다도 제2 묘화부 쪽이 미세한 묘화로 되어 있다.
제거부는, 예를 들어 유기 기재의 표면 근방에 초점을 맞춘, 펄스 수가 적은 펄스 레이저 조사로 형성하는 공정에 의하여 형성할 수 있다. 탄화 오목부는, 예를 들어 유기 기재의 표면 근방에 초점을 맞춘, 펄스 수가 많은 펄스 레이저 조사로 형성하는 공정으로 형성할 수 있다. 공극부는, 유기 기재의 내부에 초점을 맞춘, 펄스 수가 적은 펄스 레이저 조사로 형성하는 공정으로 형성할 수 있다. 탄화부는, 유기 기재의 내부에 초점을 맞춘, 펄스 수가 많은 펄스 레이저 조사로 형성하는 공정으로 형성할 수 있다.
그리고, 예를 들어 상기와 같은 본 실시 형태의 정보 표시 매체를 묻어두거나 유가 증권용 기재에 붙이거나 하여 유가 증권으로 해도 된다.
또한 정보 표시 매체의 이면측에 접착층과 박리지를 마련하여 라벨로 해도 된다.
도 28 내지 도 36은, 제3 실시 형태에 따른 정보 표시 매체의 일례를 도시하는 부분 단면도이다. 또한 도 28 내지 도 32, 도 36에 있어서는, 정보 표시 매체(100)에 있어서, 정보 표시 영역을 제외한 영역에서 개질 영역(331, 332, 333)을 마련한 경우의 부분 단면도를 도시하고 있으며, 도 33 내지 도 35는 정보 표시 매체(100)에 있어서, 정보 표시 영역을 포함하는 영역에서 개질 영역(331)을 마련한 경우의 부분 단면도를 도시하고 있다.
인가 영역(330)이, 묘화부가 형성되는 부분이며, 개질 영역이, 제거부, 탄화 오목부, 공극부 또는 탄화부가 형성되는 부분이다.
도 28에 있어서의 정보 표시 매체(100)는, 유기 재료인 섬유 소재를 포함하는 기재(10)에 국소적으로 에너지가 인가되는 인가 영역(330)을 포함하고, 인가 영역(330)은 개질 영역(331)을 포함한다.
도 28에 있어서, 개질 영역(331)은 기재(10)를 깎아내어 형성된 경우를 도시하고 있지만, 기재(10)의 표면을 탄화, 또는 팽윤, 백화, 고화, 연화시켜 개질 영역(331)으로 하는 경우여도 된다. 탄화, 또는 팽윤, 백화, 고화, 연화시킨 경우 쪽이, 깎아낸 경우에 비하여 광 투과율이 낮아진다.
기재(10)는 섬유 소재를 포함하고 있기 때문에, 광을 산란시키는 효과를 갖고 있다. 또한 섬유 소재를 치밀하게 배열시킴으로써, 기재(10)에 대하여 광을 투과시키는 효과를 부여하는 것도 가능하다. 또한 섬유 소재의 배열 밀도에 따라 기재(10)의 광 투과율을 변화시키는 것도 가능하다.
또한 기재(10)는 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 나아가, 기재(10)에는, 국소적인 에너지 인가에 의하여, 응답성이 있는 재료가 첨가되어 있어도 된다. 예를 들어 열 응답성이 있는 서모크로믹 재료나 광 응답성이 있는 포토크로믹 재료, 형광 재료, 인광 재료, 압력 응답성이 있는 재료, 용제 응답성이 있는 솔바토크로믹 재료, 에너지 인가에 의하여 분자가 탄화되는 재료 등이다. 게다가 착색료나 염료 등의 첨가에 의하여 기재(10)는 착색되어 있어도 된다.
기재(10)에 있어서, 종래 기술의 종이의 은화 문양을 형성하도록 이미 섬유 소재의 조밀이 형성되어 있어도 되고, 기재(10)의 일부가 제거되어 있어도 된다.
인가 영역(330)을 형성하는 방법으로서, 예를 들어 펄스 레이저에 의한 방법을 들 수 있다. 또한 서멀 헤드에 의한 방법이나 전자 빔에 의한 방법, 이온빔에 의한 방법 등이어도 된다.
도 28에 있어서는, 예를 들어 펄스 레이저에 의하여 국소적인 에너지 인가가 이루어지는 인가 영역(330)이 형성되고, 기재(10)를 곡선형으로 깎아내는 경우의 제거부로서의 개질 영역(331)이 형성된 경우를 도시하고 있다.
또한 도 29에 있어서는, 기재(10)를 직선형으로 깎아내는 경우의 제거부로서의 개질 영역(331a)이 형성된 경우를 나타내고 있다.
제거부로서의 개질 영역(331)은, 도 28과 같이 곡선형으로 형성되어 있어도 되고, 도 29와 같이 계단형으로 다단으로 형성되어 있어도 되며, 단일의 단으로 형성되어 있어도 된다. 또한 개질 영역(331)은, 곡선 및 직선이 융합된 형상으로 형성되어 있어도 된다.
또한 기재(10)에 있어서, 개질 영역(331)이 형성되지 않은 영역을 갖고 있어도 된다.
도 30에 있어서의 정보 표시 매체(100)는, 유기 재료를 포함하는 기재(10)가, 개질 영역(331)을 포함하는 인가 영역(330)을 포함하는 구성이다.
도 30에 있어서, 개질 영역(331)으로서, 기재(10)를 깎아냄으로써 제거부를 형성한 예를 도시하고 있다. 이 경우, 기재(10)의 광 투과율을 높일 수 있다. 또한, 예를 들어 기재(10)에 조사하는 펄스 레이저의 펄스 수를 변화시킴으로써 기재(10)를 탄화, 또는 팽윤, 백화, 고화, 연화시켜 탄화 오목부로 할 수 있다. 또한 개질 영역(331)에 있어서 굴절률 변화가 발생하고 있어도 된다.
또한 도 31에 있어서는, 기재 표면 근방에 초점을 맞춰 펄스 레이저의 펄스 수를 높여 표면의 개질 영역(331b)으로서 탄화시킨 탄화 오목부를 형성하고 있다.
이 경우에는 표면이 깎아내진 경우보다 기재의 광 투과율은 저하된다.
상기 제거부와 탄화 오목부의 콘트라스트에 의하여, 농담이 있는 묘화를 갖는 제1 묘화부를 마련할 수 있다.
기재(10)는 유기 재료를 포함하고 있기 때문에, 유기 재료가 광 투과성을 갖고 있는 경우에는 광 투과성이 있는 기재로 된다.
기재(10)에 있어서, 은화 문양을 형성하도록 이미 유기 재료 밀도의 조밀이나 백화 영역 밀도의 조밀, 탄화 영역 밀도의 조밀 등으로 형성되어 있어도 된다. 또한 기재(10)의 일부가 제거되어 있어도 된다.
도 31에 있어서는, 인가 영역(330)에 있어서, 기재(10)를 곡선형으로 깎아내는 경우의 개질 영역(331)이 형성된 경우를 도시하고 있다. 또한 도 29와 마찬가지로 기재(10)에 있어서의 개질 영역(331)은 직선형으로 다단의 단면 형상으로 형성되어 있어도 되고, 단일의 단으로 형성되어 있어도 된다. 또한 개질 영역(331)은, 곡선과 직선이 융합된 형상으로 형성되어 있어도 된다.
도 32에 있어서, 개질 영역(332, 333)이 기재(10)의 내부에 형성되어 있는 예를 도시하고 있다. 이 중, 개질 영역(332)은 탄화부이고 개질 영역(333)은 공극부이다. 또한 도 32에 있어서의 개질 영역(332, 333)은, 각각 상이한 개질이 이루어진 경우를 도시하고 있지만, 마찬가지의 개질이 이루어져 있어도 된다.
개질 영역(332, 333)이 형성되어 있는 위치는, 기재(10)에 있어서의 두께 방향으로 동일한 위치로 되도록 형성되어 있어도 되고, 상이한 위치에 형성되어 있어도 된다.
개질 영역(332)이 형성되어 있는 영역과 개질 영역(333)이 형성되어 있는 영역에 있어서, 예를 들어 광 투과율이 상이하도록 형성하는 것이 가능해진다. 또한 개질 영역(332)과 개질 영역(333)이 형성되어 있는 영역이, 광 투과율이 아니라 굴절률, 산란율, 반사율, 백탁율, 탄화율 등의 차이에 따라 형성되어도 된다.
또한 기재(10)에 금속 이온이 함유시키고 기재(10) 내부에 국소적 에너지를 인가함으로써 개질 영역(333)으로서 금속 미립자를 형성해도 된다. 나아가, 금속이외의 미립자를 형성해도 된다.
또한 기재(10)에 있어서, 개질 영역(332, 333)이 형성되지 않은 영역을 갖고 있어도 된다.
상기 탄화부와 공극의 콘트라스트에 의하여, 농담이 있는 묘화를 갖는 제2 묘화부를 마련할 수 있다.
도 33은, 기재(10)에 대하여 정보 표시 영역(340)이 형성되어 있는 경우를 나타내고 있다. 이 예에서는, 또한 정보 표시 영역(340)에 있어서도 개질 영역(331)이 형성되어 있는 경우를 나타내고 있다. 실제로는 정보 표시 영역(340)에 개질 영역(331)이 형성되어 있지 않아도 되고, 정보 표시 영역(340)의 일부분에 개질 영역(331)이 형성되어 있어도 된다.
정보 표시 영역(340)에 형성된 개질 영역(331)은, 정보 표시 영역(340)을 깎아내어 형성한 경우를 나타내고 있지만, 정보 표시 영역(340)을 탄화, 또는 팽윤, 백화, 고화, 연화시켜 형성하는 경우여도 된다. 또한 개질 영역(331)에 있어서 굴절률 변화가 발생하고 있어도 된다.
도 34는, 기재(10) 내부에 대하여 정보 표시 영역(341)이 형성되어 있는 경우를 도시하고 있다. 또한 정보 표시 영역(341)은, 기재(10)에 대하여 색소나 잉크 등을 묻어두거나 함침시키는 등에 의하여 형성되어 있다. 또한 기재(10) 형성 시에 이미 묻혀 있는 안료나 박 등에 의하여 형성되는 정보 매체여도 된다. 또한 도 34는, 정보 표시 영역(341)에 있어서도 개질 영역(331)이 형성되어 있는 경우를 도시하고 있다. 실제로는 정보 표시 영역(341)에 개질 영역(331)이 형성되어 있지 않아도 되고, 정보 표시 영역(341)의 일부분에 개질 영역(331)이 형성되어 있어도 된다.
정보 표시 영역(341)에 형성된 개질 영역(331)은, 정보 표시 영역(341)을 깎아낸 경우를 도시하고 있지만, 정보 표시 영역(340)을 탄화, 또는 팽윤, 백화, 고화, 연화시키는 경우여도 된다. 또한 개질 영역(331)에 있어서 굴절률 변화가 발생하고 있어도 된다.
도 35는, 기재(10)에 대하여 정보 표시 영역(342)이, 인가 영역(330) 및 개질 영역(331)이 형성되어 있지 않은 측의 계면에 형성되어 있는 경우를 도시하고 있다. 기재(10)가 광 투과성을 갖고 있는 경우, 정보 표시 영역(342)이 형성되어 있는 계면과 반대측의 계면에 있어서 개질 영역(331)이 형성되어 있는 경우에는, 정보 표시 영역(342)에 의하여 나타나는 정보가 개질 영역(331)을 통하여 관찰하는 것이 가능해진다.
또한 정보 표시 영역(342)과 개질 영역(331)이 형성되어 있는 영역이 일치하고 있어도 되고, 상이해도 된다.
정보 표시 영역(342)과 개질 영역(331)이 형성되어 있는 영역이 일부분 또는 전부에 있어서 일치하고 있는 경우에는, 예를 들어 개질 영역(331)에 의하여 정보 표시 영역(342)에 의하여 나타나는 정보가 산란됨으로써 정보의 일부를 보기 어렵게 할 수 있다. 또한 개질 영역(331)의 굴절률의 분포에 따라, 정보 표시 영역(342)에 의하여 나타나는 정보를 확대 또는 축소시켜 제시할 수 있다.
도 36은, 유기 재료를 포함하는 기재(10)에 있어서, 기재의 계면에 개질 영역(331)을 형성하고, 또한 기재 내부에 개질 영역(332, 333)을 형성한 경우의 단면도를 도시하고 있다.
도 36에서는, 개질 영역(제거부)(331)과 개질 영역(332, 333) 각각이 상이한 위치에서 형성되어 있지만, 동일한 위치에 형성되어 있어도 된다.
이렇게 함으로써, 기재(10)의 계면(표면)에 형성한 개질 영역(331)(제거부)과, 기재 내부에 형성한 개질 영역(332)(공극부)의 각각에 있어서, 이질적인 묘화를 실현할 수 있다. 제거부에 의한 묘화는, 공극부와 비교하여 묘화의 선폭이 넓어진다. 그 때문에, 제거부는 공극부보다 거친 묘화로 되어 약간 흐릿한 이미지로 된다. 반대로 공극부는 제거부보다 미세한 묘화로 샤프한 이미지로 된다. 이와 같이 제거부와 공극부를 이용함으로써 묘화의 계조를 풍부하게 할 수 있다. 또한 마찬가지로 탄화 오목부와 탄화부에서도 마찬가지로 그 묘화의 선폭을 변화시킬 수 있다. 탄화 오목부에 의한 묘화는, 탄화부와 비교하여 묘화의 선폭이 넓어진다. 그 때문에, 탄화 오목부는 탄화부보다 거친 묘화로 되어 약간 흐릿한 이미지로 된다. 반대로 탄화부는, 탄화 오목부보다 미세한 묘화로 샤프한 이미지로 된다. 이와 같이 탄화 오목부와 탄화부를 이용함으로써 묘화의 계조를 풍부하게 할 수 있다.
개질 영역(331) 각각의 영역에 있어서 상이한 정보를 제시하는 것이 가능해진다. 또한 개질 영역(331)과 개질 영역(332, 333)에는 상이한 개질을 실시해도 되고, 동일한 개질을 실시해도 된다.
도 37에 도시하는 정보 표시 매체(200)는, 기재에 대하여 인가 영역(330), 개질 영역(331, 332, 333), 정보 표시 영역(340, 341, 342), 또한 은화 영역(350)을 형성한 경우를 도시하고 있다.
도 37의 일부에 있어서, 인가 영역(330), 개질 영역(331, 332, 333)과, 정보 표시 영역(340, 341, 342)이 서로 중첩되어 있는 경우를 갖고 있지만, 각각이 독립적으로 형성되어 있어도 된다.
또한 정보 표시 영역(340, 341, 342)에 의하여 제시되는 정보와, 인가 영역(330), 개질 영역(331, 332, 333)이 위치 정렬되어 형성되어 있어도 되고, 위치 정렬되지 않고 형성되어 있어도 된다.
또한 은화 영역(350)과 중첩되도록 인가 영역(330), 개질 영역(331, 332, 333)이 형성되어 있어도 된다.
이렇게 함으로써, 정보 표시 매체(200)가 표시하는 정보가, 은화 영역(350), 인가 영역(330) 및 개질 영역(331, 332, 333), 정보 표시 영역(340, 341, 342) 각각의 조합에 의하여 복수의 정보를 형성하는 것이 가능해진다. 또한 얻어지는 효과에 대해서는 후술한다.
도 37에 있어서는, 인가 영역(330) 및 개질 영역(331, 332, 333), 나아가 정보 표시 영역(340, 341, 342)에서 문자 정보를 제시하고 있다. 실제로는 문자 정보뿐 아니라 기호나 기하학 문양, 무늬 등과 같은 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다.
[정보 표시 매체의 제조 방법]
이하, 정보 표시 매체(100 및 200)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
정보 표시 매체(100, 200)는, 기재(10)를 형성한 후, 기재(10)의 계면 또는 내부에 국소적으로 에너지를 부여하여, 목적으로 하는 묘화 패턴에 기초하여 기재(10)를 부분적으로 개질함으로써 제조된다.
또는 정보 표시 매체(100, 200)는, 기재(10)를 형성한 후, 정보 표시 영역을 마련하고 기재(10)의 계면 또는 내부에 국소적으로 에너지를 부여함으로써 기재(10)를 부분적으로 개질하는 것에 의해서도 제조된다.
또한 정보 표시 매체(100, 200)는, 기재(10)를 형성한 후, 정보 표시 영역을 마련하고 기재(10)의 계면 또는 내부에 국소적으로 에너지를 부여함으로써 기재(10)를 부분적으로 개질하고, 정보 표시 영역의 계면에 국소적으로 에너지를 부여함으로써 정보 표시 영역을 부분적으로 개질하는 것에 의해서도 제조된다.
기재(10) 및 정보 표시 영역(340, 341, 342)에 국소적으로 에너지를 부여하는 방법으로서 펄스 레이저원이나 서멀 헤드, 전자 빔, 이온빔을 사용하는 방법이 있다. 또한 도 38에 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우의 도면을 도시한다.
펄스 레이저원(52)으로부터 사출된 레이저 광은 렌즈(51)를 통과하고 반사경(53)에서 반사되어, 정보 표시 매체(100, 200), 또는 정보 표시 매체(100, 200)의 제조 라인상에서 정보 표시 매체(100, 200)의 특정 위치에 초점이 맞도록 입사된다. 그러면, 초점에서 레이저 광에 의한 에너지가 국재화됨으로써 개질 영역(331, 332)이 형성된다.
또한 도 38에서는 레이저 광이 렌즈(51)를 통과한 후에 반사경(53)을 통과하고 있지만, 그 순서가 반대로 되어 있어도 된다.
레이저 광에 의한 가공 시, 정보 표시 매체(100, 200)가 롤 투 롤로 제조되어 있는 경우, 레이저 광의 초점 위치의 X, Y, Z를 제어함으로써 개질 영역(331, 332)의 형성 위치를 정하는 것이 가능해진다.
또한 정보 표시 매체(100, 200)가 낱장으로 제조되어 있는 경우, 정보 표시 매체(100, 200)가 설치된 스테이지를 이동시키거나 또는 레이저 광의 초점 위치의 X, Y, Z를 제어함으로써, 개질 영역(331, 332)의 형성 위치를 정하는 것이 가능해진다.
또는 반사경(53)이 마이크로미러 어레이 구조이고 그 마이크로미러 어레이 구조를 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다.
나아가, 반사경(53)을 반사형의 공간 광 변조기로 하고 공간 광 변조기의 각 셀의 위상을 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다. 또한 공간 광 변조기는 투과형이어도 된다.
또한 펄스 레이저원(52)으로서는, 펄스 폭이 100펨토초 이상 1피코초 이하인 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 레이저 광이 렌즈(51)를 통과하고 초점에서 순간적으로 고에너지 상태로 되어 효과적으로 개질 영역(331, 32, 33)을 형성하는 것이 가능해진다. 또한 고에너지 상태로 되는 시간이 매우 짧기 때문에 조사 위치에 영향이 집중된다.
또한 펄스 레이저원(52)으로서, 광 파이버를 이용한 파이버 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저 중 어느 것을 사용하는 것이 바람직하다. 고체 레이저로서는, 티타늄 사파이어 결정이나 YVO4 결정을 사용한 고체 레이저를 예시할 수 있다. 또한 펄스 레이저원(52)의 파장 영역은 근적외로부터 적외 영역인 것이 바람직하다.
전술한 펄스 레이저원(52)을 사용함으로써 레이저 광의 초점에서 순간적으로 고에너지 상태를 형성하는 것이 가능해져, 기재(10) 및 정보 표시 영역(340, 341, 342)에 보다 고정밀의 가공이 가능해진다.
도 39는, 펄스 레이저원(52)이 기재(10) 또는 정보 표시 영역(340, 341, 342)에 대하여 국소적으로 에너지를 부여하는 경우의 모식도를 도시하고 있다. 국소적이란, 도 39와 같이 스폿적으로 부여되어 있는 것이 바람직하다. 이렇게 함으로써 보다 고정밀의 개질 영역(331, 332, 333)을 형성하는 것이 가능해진다.
또한 도 39의 (a)는, 기재(10)의 계면에 펄스 레이저 광(50)의 초점을 맞춘 경우를 도시하고 있고, 도 39의 (b)는, 기재(10)의 내부에 펄스 레이저 광(50)의 초점을 맞춘 경우를 도시하고 있다. 또한 도 39의 (c)는, 계면 근방이더라도 약간 계면으로부터 떨어진 곳에 초점을 맞춘 경우를 도시하고 있다. 이와 같이, 초점 위치를 변화시킴으로써 묘화의 선폭을 변화시킬 수 있어 묘화의 계조가 풍부해진다.
또한 도 39에서의 에너지 국재부(380)에 있어서, 펄스 레이저의 펄스 수를 변화시킴으로써 탄화부, 탄화 오목부, 제거부, 공극부를 선택하여 형성할 수 있다. 펄스 수가 높은 경우에는 탄화부, 탄화 오목부가 형성되고, 펄스 수가 낮은 경우에는 제거 또는 공극이 형성된다. 단위 초당의 펄스 수는 10㎐ 내지 50㎑로 할 수 있으며, 제거부, 공극부를 형성하는 경우에는, 예를 들어 단위 초당 펄스 수를 10㎐ 내지 1㎑로 하고, 탄화부, 탄화 오목부를 형성하는 경우에는 단위 초당 펄스 수를 1㎑ 내지 50㎑로 할 수 있다.
또한 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우에는 개질 영역(331, 332, 333)을 고속으로 형성, 패터닝하는 것이 가능해지기 때문에 고속 가공이 가능해진다. 또한 그 펄스 수를 변화시킴으로써 상이한 개질 영역을 형성할 수 있어 다양한 계조, 농담의 묘화를 얻을 수 있기 때문에 풍요로운 표현의 묘화로 된다.
전술한 바와 같이, 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우에는 고정밀 가공, 고속 가공이 가능해지기 때문에 정보 표시 매체(100, 200)에 대하여 온 디맨드 가공이 가능해진다.
[정보 표시 매체의 관찰 방법 및 효과]
전술한 설명으로부터, 본 개시를 이용함으로써 하기에 설명하는 효과 및 관찰 방법이 가능해진다.
예를 들어 개질 영역(331, 332, 333)에 있어서, 기재의 두께를 얇게 하는 개질을 실시하였을 때, 도 40에 도시한 바와 같이, 정보 표시 매체(200)를 투과시켜 관찰하면, 개질 영역(331, 332, 333)에 의하여 문자 정보를 은화로서 관찰하는 것이 가능해진다.
또한 도 41 및 도 42에 도시한 바와 같이 인가 영역(370)에 있어서, 극히 얇게 기재(10)를 제거함으로써, 반사 관찰 시에는 그 차를 눈으로 보아 관찰할 수 없지만 투과 관찰로써 그 차를 관찰할 수 있다. 그러한 잠상을 정보 표시 매체에 형성하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 바와 같이 본 개시는 온 디맨드로 고속, 고정밀 가공이 가능해지기 때문에, 정보 표시 매체에 맞추어 인가 영역(330, 370), 개질 영역(331, 332, 333)을 형성하는 것이 가능해진다. 또한 미리 정보 표시 매체(100, 200)에 형성되어 있던 정보 표시 영역(340, 341, 342)에 의하여 형성되는 디자인, 정보에 맞춘 온 디맨드 가공이 가능해지기 때문에, 정보 표시 매체(100, 200)에 대하여 보다 복잡한 정보를 부여하는 것이 가능해진다.
펄스 레이저원(52)을 사용한 가공에서는, 전술한 바와 같이 눈으로 보아 관찰하는 것이 가능한 정보를 온 디맨드 가공할 수도 있지만 고정밀 가공이 가능한 점에서, 눈으로 보아 관찰 가능한 정보의 내부에, 확대 관찰함으로써 관찰 가능해지는 정보를 묻어두는 것도 가능해진다.
여기서, 종래의 은화 문양의 형성은 증지 시에 행해지기 때문에, 온 디맨드의 은화 문양을 형성하지 못하였다. 또한 종래, 레이저 가공에 의한 은화 문양의 형성에는, 특정한 파장을 흡수하는 안료를 증지 시에 혼입할 필요가 있어 고비용으로 된다는 문제가 있었다.
또한 종래, 은화 문양은 종이 기재에 사용되어 왔지만, 근년, 유기 분자를 포함하는 폴리머 재료를 기재로서 사용한 지폐 등이 유통되기 시작했다는 점에서, 유기 분자를 포함하는 기재에 대한 은화 문양의 형성 방법이 확립되어 있지 않다.
이에 비해, 본 개시는 상기 과제에 대하여, 유기 분자를 포함하는 종이 기재 등의 기재에 대하여 추가 재료 등을 사용하지 않고 온 디맨드로 은화 문양을 형성하는 것을 가능하게 하는 정보 표시 매체 및 유가 증권, 유기 분자를 포함하는 기재에 대한 온 디맨드로의 은화 문양을 형성하는 것을 가능하게 하는 정보 표시 매체 및 유가 증권을 제공한다.
즉, 본 개시의 양태에 의하면, 유기 기재에 대하여 추가 재료 등을 사용하지 않고 온 디맨드로 은화 문양을 형성하는 것을 가능하게 하는 정보 표시 매체 및 유가 증권, 유기 분자를 포함하는 기재에 대한 온 디맨드로의 은화 문양을 형성하는 것을 가능하게 하는 정보 표시 매체 및 유가 증권을 제공하는 것이 가능해진다.
그리고 본 개시의 정보 표시 매체는, 반사 관찰에 있어서, 부분적으로 상이한 영역에 있어서 복수의 정보를 표시할 수 있기 때문에, 위조 방지에 적합한 광학 효과로서 이용할 수 있으며, 물품에 묻어두거나 또는 붙여, 포함되는 가치나 정보를 보호하기 위한 위조 방지 매체로서 이용할 수 있다. 물품으로서는, 은행권이나 상품권 등의 유가 증권, 증명서, 브랜드품, 고가품, 전자 기기, 및 개인 인증 매체를 예시할 수 있다.
또한 형광 잉크의 인쇄층이나 홀로그램이 형성되어 있는 기재에 점착층을 형성함으로써 라벨로 할 수 있다.
또한 온 디맨드로 정보를 추가 부여할 수 있다는 점에서, 제조 물품에 대한 온 디맨드 정보 부여나 트레이서빌리티 정보의 관리에 응용할 수도 있다. 또한 부여한 정보를 정보 코드로 함으로써, 카메라나 휴대 전화, 스마트폰 등, 촬영 기능을 갖는 판독 기기를 사용한 기계 인증 시스템에도 이용할 수 있다. 정보 코드로서는 QR 코드(등록 상표)를 예시할 수 있다.
또한 본 개시는, 투과 관찰에 의하여 숨겨진 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있기 때문에 전술한 위조 방지 이외의 목적으로 사용할 수 있다. 예를 들어 완구나 학습 교재, 상품의 장식품, 포스터 등으로서도 이용할 수 있다.
「제4 실시 형태」
다음으로, 제4 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
<정보 표시 매체(100)>
본 실시 형태의 정보 표시 매체(100)는, 도 43에 도시한 바와 같은 위조 방지 수단을 실시한 정보 표시 매체이다.
정보 표시 매체(100)는, 하층측으로부터 표면측을 향하여, 지지층을 구성하는 구조 형성층(10)과, 광 반사층(20)과, 금속 이온 함유층(412)이 이 순서대로 적층된 적층체로 구성된다. 이 적층체의 하층에 추가로 점착층이나 기재층 등의 다른 층을 갖고 있어도 되고, 금속 이온 함유층 상에 표면 보호층 등의 다른 층을 갖고 있어도 된다.
또한 정보 표시 매체(100)는 금속 이온 함유층(412)의 일부의 영역에 미립자(413)를 포함한다.
구조 형성층(10)은 광 투과성을 갖고 있다. 구조 형성층(10)은 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 또한 구조 형성층(10)은, 액정 재료 등 광학 이방성을 갖는 재료로 구성되어 있어도 된다. 게다가 수지에 대한 안료나 염료의 첨가 등에 의하여 착색되어 있어도 된다.
구조 형성층(10)의 재료로서 금속 산화물이나 그들의 혼합물을 사용할 수 있다. 금속 산화물로서는, 예를 들어 SiO2(이산화규소)나 TiO2(이산화티타늄), MgO(산화마그네슘)을 예시할 수 있다. 또한 구조 형성층(10)의 재료는 수지여도 된다.
또한 금속 산화물로 구조 형성층(10)을 형성하는 경우에는, 예를 들어 드라이 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 그라비아 인쇄 등의 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 드라이 코팅 기술로서는 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 예시할 수 있다.
수지로 구조 형성층(10)을 형성하는 경우에는, 예를 들어 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 드라이 코팅 기술에 의하여 형성해도 된다.
구조 형성층(10)의 두께는 100㎚ 이상 5000㎚ 이하가 바람직하다. 이 두께의 범위로 규정함으로써, 나중에 설명하는 요철 구조(414)를 형성하기 쉬워진다. 실제로는 요철 구조(414)를 형성 가능한 만큼의 두께이면 된다.
또한 구조 형성층(10)은, 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다.
구조 형성층(10)에 있어서의 광 반사층(20)과의 계면(10a)의 구조예를 도 44에 도시한다. 도 44의 (a)는, 구조 형성층(10)에 있어서 평탄한 계면(10a)의 영역의 일례를 도시하고, 도 44의 (b)는, 구조 형성층(10)에 있어서 요철 구조에 의한 1차원 방향으로 주기적으로 배열되어 있는 릴리프 구조(그레이팅 구조)가 형성되어 있는 계면(10a)의 영역의 일례를 도시하고 있다.
구조 형성층(10)에 있어서의 광 반사층(20)과의 계면(10a)은, 전체면이, 도 44의 (a)에 도시하는 평탄한 구조여도 되지만, 일부의 영역의 계면(10a)이, 도 44의 (b)에서 예시되는 요철 구조(414)로 구성되어 있어도 된다.
구조 형성층(10)의 계면(10a)에 형성되는 요철 구조(414)는, 도 44의 (b)에 도시된 바와 같은 1차원 방향으로 배열되어 있는 릴리프 구조 외에, 2차원 방향으로 주기적으로 배열되어 있는 릴리프 구조(예를 들어 크로스 그레이팅 구조), 랜덤한 요철 도트 구조, 랜덤 주기 릴리프 구조(랜덤 그레이팅 구조) 등이어도 된다. 예를 들어 릴리프 구조 또는 크로스 그레이팅 구조가 형성되었을 때는, 릴리프 구조의 격자 벡터 방향을 따라 광이 회절되고 그 회절 광에 의하여 정보를 제시할 수 있다. 또한 임의적인 요철 도트 구조가 형성되었을 때는, 광이 산란되고 그 산란 광에 의하여 정보를 제시할 수 있다. 또한 랜덤 그레이팅 구조가 형성되었을 때는, 그 격자 벡터 방향으로 특히 강하게 광이 산란되고 그 지향성이 있는 산란 광에 의하여 정보를 제시할 수 있다.
구조 형성층(10)은, 평면 방향의 각 영역에 있어서 각각 상이한 요철 구조(414)가 형성됨으로써 특정 형상을 표현할 수 있다. 특정 형상은 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등이다.
또한 요철 구조(414)가 형성되는 영역의 형상이 상기 특정 형상을 표현하고 있어도 된다.
광 반사층(20)은 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다.
또한 광 반사층(20)의 재료로서는, 예를 들어 금속, 합금을 사용할 수 있다. 금속으로서는 알루미늄이나 은, 금, 구리, 주석, 니켈을 예시할 수 있다. 합금으로서는 강, 스테인레스, 두랄루민을 예시할 수 있다. 또한 광 반사층(20)의 재료는 질화티타늄 등 금속 광택이 있는 재료여도 된다.
게다가 광 반사층(20)의 재료는 금속 화합물이어도 된다. 금속 화합물로서는, 고굴절률 재료로서 알려진 이산화티타늄(TiO2)이나 이산화지르코늄(ZrO2), 산화텅스텐(WO3), 산화이트륨(Y2O3), 산화아연(ZnO), 황화아연(ZnS)을 예시할 수 있다.
또한 광 반사층(20)은, 예를 들어 드라이 코팅 기술에 의하여 형성된다. 드라이 코팅 기술로서는 증착, 스퍼터링, CVD(화학 기상 성장)를 예시할 수 있다. 또한 광 반사층(20)은 웨트 코팅 기술을 이용하여 형성해도 된다.
광 반사층(20)의 층 두께는 5㎚ 이상 100㎚ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎚ 이상 60㎚ 이하이다. 이 층 두께의 범위로 규정함으로써, 정보 표시 매체를 눈으로 보아 관찰하는 데 있어서 충분한 광의 반사율이 얻어져, 위조 방지 효과를 향상시킬 수 있다.
또한 광 반사층(20)은 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되고 있어도 된다. 또한 주기 구조를 형성하고 있어도 된다.
또한 광 반사층(20)은, 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등과 같은 특정 형상으로 형성되어 있어도 된다.
금속 이온 함유층(412)은 일부분 또는 전부의 영역에 미립자(413)를 포함해 형성되어 있다.
도 42에 있어서는, 일부의 영역에 있어서, 복수의 미립자(413)가 거리를 두고 배치되는 경우를 예시하고 있지만, 미립자(413)는 서로 근접하여 배치되어 있어도 되고, 각 미립자(413)끼리가 접촉하여 배치되어 있어도 된다. 미립자를 함유시킨 영역의 일부 또는 전부는, 구조 형성층(10)에 있어서의 특정한 패턴을 형성한 영역과 두께 방향으로 중첩되도록 배치하는 것이 바람직하다.
금속 이온 함유층(412)은, 주재료로서의 바인더 고분자 재료에 대하여, 용제를 사용하여 금속 화합물을 분산시킴으로써 형성된다. 바인더 고분자 재료는 폴리비닐피롤리돈이나 젤라틴을 예시할 수 있다. 용제로서는 물이나 에탄올을 예시할 수 있다. 금속 화합물로서는 질산은이나 테트라클로라이드금산을 예시할 수 있다.
금속 이온 함유층(412)을 형성할 때는, 예를 들어 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 코팅 후에 베이크함으로써 금속 이온 함유층(412)을 형성해도 된다.
금속 이온 함유층(412)의 층 두께는 500㎚ 이상 50000㎚ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1000㎚ 이상 5000㎚ 이하이며, 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있는 막 두께이면 된다.
또한 금속 이온 함유층(412)은 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다. 또한 주기 구조를 형성하고 있어도 된다.
또한 금속 이온 함유층(412)에, 복수의 미립자의 배치에 의하여 특정한 패턴이 형성되어 있어도 된다. 특정한 패턴은, 예를 들어 무늬나 기호, 숫자, 문자, 기하학 문양 등이다.
본 실시 형태의 미립자(413)는, 금속 이온 함유층(412)에 포함되어 있는 금속 이온이 환원됨으로써 금속 이온 함유층(412) 내에 형성된다. 그 때문에, 미립자(413)를 형성하는 재료는, 금속 이온 함유층(412)에 포함되는 재료에 의존한다. 예를 들어 금속 이온 함유층(412)에 있어서 질산은이 용해되어 있는 경우, 은 이온이 금속 이온 함유층(412)에 포함되어 있기 때문에, 얻어지는 미립자(413)는 은에 의하여 형성된다. 금속 이온 함유층(412)으로의 미립자(413)의 형성 방법에 대해서는 나중에 설명한다.
금속 이온 함유층(412)에 있어서 형성되어 있는 미립자(413)는, 금속 이온을 환원하는 3차원적인 위치에 의하여, 금속 이온 함유층(412)에 있어서 미립자(413)를 함유시키는 영역을 3차원적으로 설정하는 것이 가능해진다.
<다른 정보 표시 매체(100)>
다른 정보 표시 매체(100)는, 도 45에 도시한 바와 같이, 구조 형성층(10)의 일부의 영역(421)의 계면(10a)에 요철 구조(414)가 형성되고, 그 위에 광 반사층(20) 및 금속 이온 함유층(412)이 형성되어 있는 예이다.
도 45에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 금속 이온 함유층(412)에 미립자(413)를 형성하기 전의 상태를 예시하고 있으며, 이 도 45에 도시하는 정보 표시 매체(100)의 금속 이온 함유층(412)에 대하여, 후술하는 방법에 의하여, 금속 이온 함유층(412)에 포함되어 있는 금속 이온의 환원 처리를 실시하여, 도 4에 도시한 바와 같은, 금속 이온 함유층(412)에 미립자(413)가 형성되어 있는 정보 표시 매체(100)로 한다.
도 46에 도시하는 정보 표시 매체(100)에 있어서, 요철 구조(414)가 구조 형성층(10)의 일부에 영역에 형성되어 있다. 또한 광 반사층(20)에는, 후술하는 바와 같이 국소적으로 광 반사층(20)을 제거하는 처리가 실시되어, 광을 반사하지 않거나 광 반사율이 대폭 낮은 영역이 형성되어 있다. 이하, 광을 반사하지 않거나 광 반사율이 대폭 낮은 영역을 광 저반사부(411B)라고도 칭한다.
이것에 의하여, 정보 표시 매체(100)는, 요철 구조(414) 및 광 반사층(20)이 형성되어 있는 영역(420)과, 광 저반사부(411B)가 배치되어 있는 영역(21)과, 구조 형성층(10)이 평탄하고 또한 광 반사층(20)이 형성되어 있는 영역(422)과, 광 저반사부(411B)가 배치되어 있는 영역(423)을 갖는다.
또한 도 46에 도시한 바와 같이, 영역(420, 422)과 중첩되는 금속 이온 함유층(412)의 영역에는 미립자(413)가 함유되어 있다.
영역(421, 423)에 있어서의, 광 반사층(20)의 광 저반사부(411B)는, 광 반사층(20)을 구성하는 도포재를 부분적으로 코팅하지 않음으로써 마련된다.
도 46의 예에서는, 영역(421, 423)의 광 저반사부(411B)는, 광 반사층(20)을 일단 마련한 후에 레이저 등에 의하여 국소적으로 에너지를 부여하여 제거함으로써 마련한 경우의 예이다. 또한 화학적 에칭 프로세스를 이용하는 것에 의해서도 광 반사층(20)을 제거할 수 있다.
광 저반사부(411B)를 갖는 영역(421 및 423)을 마련함으로써, 광 반사층(20)에서 광이 반사되기 쉬운 영역(420 및 422)에 의하여 얻어지는 정보를 보다 효과적으로 보이는 것이 가능해진다. 예를 들어 영역(420)에 있어서 요철 구조(414)가 형성되어 있기 때문에, 요철 구조(414)에 의하여 반사, 산란, 회절, 간섭, 또는 흡수한 광을 눈으로 보아 관찰 가능해진다. 한편, 영역(421)에 있어서는, 광의 반사가 낮기 때문에, 요철 구조(414)에 의한 반사, 산란, 회절, 간섭, 또는 흡수가 발생하지 않거나 약간 발생한다. 즉, 광 반사층(20)의 유무에 의하여, 눈으로 본 관찰에 있어서의 정보를 표시할 수 있다.
또한 미리 요철 구조(414)에 의하여 제시되고 있던 정보와, 광 저반사부(411B)를 마련한 영역(421)의 위치를 맞출 수 있다. 그렇게 함으로써, 요철 구조(414)에 의한 정보를 보다 알기 쉽게 관찰자에게 제시할 수 있다. 또한 요철 구조(414)가 형성되지 않은 영역(422 및 423)에 있어서도 마찬가지이다.
또한 금속 이온 함유층(412)에 미립자(413)가 형성되어 있음으로써, 미립자(413)에 의하여 광의 반사, 산란, 회절, 간섭, 또는 흡수가 발생한다. 예를 들어 미립자(413)가 은이나 금과 같은 금속에 의하여 형성되면, 입사된 광이 미립자(413)의 표면에서 표면 플라스몬이 발생하여 특정 파장의 광이 미립자(413)에 의하여 흡수, 산란된다. 또한 형성된 미립자(413)가 주기적으로 배치되어 있음으로써 광의 회절이나 산란이 발생한다. 또한 형성된 미립자(413)가 인접 내지는 접촉하여 연속적으로 형성된 경우, 광의 반사가 발생한다. 그 때문에, 미립자(413)에 의하여, 요철 구조(414)에 의하여 발생하는 광학 현상과는 상이한 광학 현상을 실현할 수 있다.
이하, 미립자(413)는 금속 재료를 포함하고, 그 미립자(413)에 의하여 표면 플라스몬이 발생하여 특정 파장의 광이 미립자(413)에 의하여 흡수, 산란됨으로써 정색되는 것을 전제로 하여 기재한다.
광 저반사부(411B)를 마련한 영역(421 및 423)을 마련함으로써, 광 반사층(20)을 제거하지 않는 영역(420 및 422)에 의하여 얻어지는 정보를 보다 효과적으로 보이는 것이 가능해진다. 예를 들어 영역(420)에 있어서 요철 구조(414)가 형성되어 있기 때문에, 요철 구조(414)에 의하여 반사, 산란, 회절, 간섭, 또는 흡수한 광을 눈으로 보아 관찰 가능해진다. 한편, 영역(421)에 있어서는, 광의 반사가 낮기 때문에, 요철 구조(414)에 의한 반사, 산란, 회절, 간섭, 또는 흡수가 발생하지 않거나 작다. 즉, 광 반사층(20)의 유무에 의하여, 눈으로 본 관찰에 있어서의 정보를 표시할 수 있다.
또한 미리 요철 구조(414)에 의하여 제시되어 있던 정보와, 광 저반사부(411B)의 영역(431)의 위치를 맞출 수 있다. 그렇게 함으로써, 요철 구조(414)에 의한 정보를 보다 알기 쉽게 관찰자에게 제시할 수 있다. 또한 요철 구조(414)가 형성되지 않은 영역(432 및 433)에 있어서도 마찬가지이다.
한편, 금속 이온 함유층(412)에 형성되어 있는 미립자(413)에 의한 정색은 어느 영역에 있어서도 관찰 가능하다. 그 때문에, 예를 들어 영역(420)에 있어서의 요철 구조(414)에 의한 정보와 미립자(413)에 의한 정색을 동시에 눈으로 보아 관찰 가능해진다.
이와 같이, 요철 구조(414)의 유무 또는 광 반사층(20)의 유무에 의하여 얻어지는 정보에 추가하여, 미립자(413)를 형성함으로써 정보를 더 부여하는 것이 가능해진다.
게다가 나중에 설명하는 미립자(413)의 형성 방법을 이용함으로써 미립자(413)를 형성하는 영역과, 광 반사층(20)을 제거하는 영역(광 저반사부(411B))을 하나의 가공 프로세스에 있어서 양호하게 위치 정렬 형성하는 것이 가능해진다. 그렇게 하면, 광 반사층(20)의 유무, 요철 구조(414)의 유무, 미립자(413)의 유무 각각의 조합을 실현할 수 있기 때문에, 보다 복잡한 정보 제시가 가능해지는 것과 동시에, 정보 표시 매체(100)의 디자인성을 향상시킬 수 있다.
<정보 표시 매체(200)>
도 47은, 정보 표시 매체(200)의 일례를 도시하고 있다. 또한 이하의 설명에 있어서는 광 반사층(20)으로서 금속 재료가 사용된 경우를 상정하고 있다.
도 47에 있어서, 요철 구조(414)가 구조 형성층(10)에 형성되지 않고, 광 반사층(20)이 형성되어 있는 영역(450)과, 광 저반사부(411B)의 영역(451)에 의하여, 3개의 마름모형이 이어진 무늬가 형성되어 있다. 또한 요철 구조(414)가 형성되어 있는 영역(452)에 있어서 알파벳 "A"가, 요철 구조(414)와 미립자(413)에 의하여 형성되어 있는 영역(453)에 있어서 알파벳 "B"가, 요철 구조(414)는 없지만 미립자(413)만이 형성되어 있는 영역(454)에 있어서 알파벳 "D"가 형성된다. 또한 마지막으로, 후술하는 제조 방법에서 설명하는 방법(미립자(413)를 형성하는 방법)에 의하여, 패터닝 영역(455, 456)에 있어서 알파벳 "C" 및 3개의 마름모꼴이 이어진 에지 강조 무늬가 형성되어 있다. 또한 영역(456)에 있어서는, 금속 이온 함유층(412)에 있어서 미립자(413)가 형성되어 있다.
영역(450)에 있어서는, 광 반사층(20)에 의하여 반사되는 광을 눈으로 보아 관찰할 수 있고, 영역(451)에 있어서는, 구조 형성층(10)을 관찰 가능해진다. 여기서, 예를 들어 정보 표시 매체(200)가 투명한 접착 재료 등을 통하여 기재에 부착되어 있는 경우에는, 영역(451)에 있어서는, 그 기재에 미리 형성된 정보를 눈으로 보아 관찰 가능해진다. 그 때, 접착 재료가 착색되어 있어도 된다.
영역(452)에 있어서, 요철 구조(414)가 예를 들어 그레이팅 구조인 경우, 알파벳 "A"에 있어서 광이 회절되기 때문에, 눈으로 본 관찰 시에 있어서, 알파벳 "A"는 무지개색으로 색변화되듯이 보임으로써 정보를 얻을 수 있다.
영역(453)에 있어서, 영역(452)과 마찬가지로 요철 구조(414)가 그레이팅 구조였던 경우, 알파벳 "B"는 무지개색으로 변색화되듯이 보인다. 게다가 미립자(413)에 의한 정색이 있는 경우에는, 요철 구조(414)에 의한 무지개색 변화와 미립자(413)에 의한 정색이 혼색되어, 영역(452)과는 상이한 색 표현을 실현하는 것이 가능해진다.
영역(454)에 있어서, 광 반사층(20)에 의하여 반사되는 광이, 미립자(413)에 의한 정색에 의하여, 색이 가미된 반사 광을 눈으로 보아 관찰 가능해진다. 예를 들어 광 반사층(20)으로서 알루미늄을 사용하고, 미립자(413)에 의한 정색이 황색인 경우, 눈으로 본 관찰 시에 있어서 영역(454)은 금색의 광택을 띤다.
영역(455)에 있어서는, 광 반사층(20)이 알파벳 "C"를 나타내도록 제거됨으로써, 알파벳 "C"를 눈으로 보아 관찰 가능해진다.
영역(456)에 있어서는, 광 반사층(20)이 제거되어 있는 영역인 동시에, 미립자(413)에 의하여 저촉되어 있는 영역이기도 하기 때문에, 눈으로 본 관찰 시에는 색이 가미된 에지 강조 무늬를 관찰 가능해진다.
이상과 같이, 광 반사층(20), 미립자(413)를 각 영역으로 나누어 부분적으로 형성함으로써, 하나의 정보 표시 매체(200)에 복수의 정보를 부여하는 것이 가능해진다. 또한 요철 구조(414), 광 반사층(20), 금속 이온 함유층(412)을 형성한 후에 미립자(413)를 형성하고, 나아가 광 반사층(20)의 제거가 가능하기 때문에, 후가공에 의하여 정보를 부여하는 것이 가능해진다.
<정보 표시 매체의 제조 방법>
이하, 정보 표시 매체(100, 200)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
정보 표시 매체(100, 200)는, 예를 들어 하기 (1) 내지 (5)의 공정을 거쳐 제조된다. (1) 먼저, 구조 형성층(10)에 요철 구조(414)를 형성하여 광 반사층(20)을 형성한다.
(2) 다음으로, 광 반사층(20)을 부분적으로 제거하여 국소적으로 저광 반사부를 형성한다.
(3) 다음으로, 금속 이온 함유층(412)을 마련하여 적층체로 한다.
(4) 다음으로, 적층체에 있어서의 금속 이온 함유층(412) 중에 있어서, 국소적으로 에너지를 부여함으로써, 금속 이온 함유층(412) 내에 있어서의 금속 이온을 환원하여 금속 이온 함유층(412) 중에 미립자(413)를 형성한다.
(5) 또한 광 반사층(20)에 국소적으로 에너지를 부여함으로써 광 반사층(20)을 제거한다.
이상의 처리에 의하여 정보 표시 매체(100, 200)가 제조된다. 또한 상기 제조 방법 중, (2)와 (5)는 반드시 제조 시에 필요한 것은 아니며 필요에 따라 실시하면 된다.
금속 이온 함유층(412)에 국소적으로 에너지를 부여하는 방법으로서 펄스 레이저원이나 서멀 헤드를 사용하는 방법이 있다. 또한 도 48에 펄스 레이저원을 사용한 경우의 도면을 도시한다.
즉, 펄스 레이저원(52)으로부터 사출된 레이저 광(50)은 렌즈(51)를 통과하고 반사경(53)에서 반사되어, 정보 표시 매체(100, 200)를 형성하는 금속 이온 함유층(412)에 초점이 맞도록 입사된다. 그러면, 초점에서 레이저 광에 의한 에너지가 국재화되고 그 에너지에 의하여 금속 이온이 환원되어, 초점에서 미립자(413)가 형성된다.
또한 레이저 광(50)의 초점을 광 반사층(20)에 맞추면, 국재화된 에너지에 의하여 광 반사층(20)이 제거되어 저반사 상태의 층으로 된다. 이 기술은 레이저 어블레이션으로서 공지된 기술이다.
또한 예를 들어 레이저 광(50)의 초점을 구조 형성층(10)에 맞춘 경우에는, 그 위치에 있어서 구조 형성층(10)을 제거하는 것도 가능하다.
레이저 광(50)에 의한 가공 시에, 정보 표시 매체(100, 200)의 설치 위치, 또는 레이저 광(50)의 초점 X, Y, Z를 제어함으로써, 미립자(413)를 형성하는 영역이나 광 반사층(20)을 제거하는 영역을 선택하는 것이 가능해진다.
또는 반사경(53)이 마이크로미러 어레이 구조이고 그 마이크로미러 어레이 구조를 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광(50)의 위상을 제어하여 레이저 광(50)의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다.
상기 제조 방법에 의하여, 금속 이온 함유층(412)에 대하여 미립자(413)를 형성하고, 광 반사층(20)에 있어서의 일부의 영역을 제거하는 것이 가능해진다. 나아가, 미립자(413)를 형성하는 영역과 광 반사층(20)을 제거하는 영역을 동일하게 할 수도 있다.
정보 표시 매체(100, 200)를 형성한 후에 상기 제조 방법을 적용하는 것이 가능하기 때문에, 정보 표시 매체(100, 200)의 제조 라인으로의 후가공 방법으로서 적용할 수 있다. 그 때문에, 본 개시의 제조 방법을 이용함으로써 정보 표시 매체(100, 200)로의 온 디맨드 가공이 가능해진다.
이와 같이, 정보 표시 매체(100, 200)에 대하여 본 개시의 제조 방법을 적용하면, 각 영역(450, 451, 452, 453, 454, 455, 456)에 있어서 각각 상이한 광학 표현을 할 수 있고, 또한 각각에 있어서 상이한 정보를 제공할 수 있다. 그러한 광학 표현의 조합 및 정보의 조합에 의하여 정보 표시 매체(100, 200)가 진정품이라고 판단할 수 있다.
(효과 기타)
본 실시 형태의 정보 표시 매체는, 광을 투과시키는 지지층과, 광 반사층과, 금속 이온 함유층의 순으로 적층됨으로써 형성되는 적층체를 포함하며, 상기 광 반사층과 상기 금속 이온 함유층이 접해 있고, 상기 금속 이온 함유층의 일부의 영역에 미립자가 포함되어 있다.
이때, 동일한 평면에 대하여 상기 광 반사층이 부분적으로 배치되고, 상기 금속 이온 함유층에 있어서의 상기 미립자를 포함하는 영역과, 상기 광 반사층이 마련되어 있는 영역이 적층체의 두께 방향으로 중첩되는 부분이 있도록 배치되어 있어도 된다.
또한 상기 금속 이온 함유층에 있어서의 상기 미립자를 포함하는 영역과, 상기 광 반사층이 마련되어 있는 영역이 적층체의 두께 방향으로 위치 정렬되어 중첩되도록 배치되어 있어도 된다.
또한 상기 광을 투과시키는 금속 이온 함유층과, 상기 광 반사층과, 상기 지지층의 계면에서 구조가 형성되고 상기 지지층이 구조 형성층으로 되는 적층체를 포함하며, 상기 구조 형성층과 상기 광 반사층의 한쪽 면이 접함과 함께, 상기 광 반사층의 다른 한쪽 면과 상기 금속 이온 함유층과 접하고, 상기 금속 이온 함유층의 일부의 영역에 미립자가 포함되고, 상기 광 반사층은, 상기 구조 형성층과 접해 있는 계면에 있어서 부분적으로 마련되고, 상기 구조 형성층은, 상기 광 반사층과 접해 있는 계면의 일부에 요철 구조가 마련되어 있어도 된다.
또한 상기 금속 이온 함유층에 있어서의 상기 미립자를 포함하는 영역, 상기 광 반사층이 마련되어 있는 영역, 및 상기 요철 구조가 마련되어 있는 영역 중 적어도 두 영역은, 적층체의 두께 방향으로 중첩되는 부분이 있도록 배치되어 있어도 된다.
또한 상기 광 반사층은, 예를 들어 금속 재료 또는 금속 산화물 재료로 구성되어 있다.
또한 상기 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 적층체를 마련한 후에 상기 금속 이온 함유층에 국소적으로 광 에너지를 부여함으로써 상기 금속 이온 함유 층 내에 상기 미립자를 형성하면 된다.
또한 상기 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 적층체를 마련한 후에 상기 광 반사층에 국소적으로 에너지를 부여함으로써, 상기 광 반사층의 층의 위치에 대하여 국소적으로 광을 반사하지 않거나 광 반사율이 낮아진 영역을 형성하면 된다.
이와 같은 구성에 의하면, 표면측의 광을 투과시키는 금속 이온 함유층 일부의 영역에 미립자를 함유시킴으로써, 하층에 형성한 표시 패턴을 위조하기 어렵게 하는 것이 가능해진다.
또한 필요에 따라, 함유시키는 미립자의 3차원의 특정 패턴으로 배치함으로써, 금속 이온 함유층에도 정보 표시 패턴을 형성하는 것도 가능해진다.
또한 추가 재료 등을 필요로 하지 않고 금속 이온 함유층에 또는 광 반사층에 대하여 온 디맨드로 가공할 수 있기 때문에, 각각에 있어서 인증 정보나 식별 정보, 장식 무늬 등을 부여하는 것이 가능해진다. 게다가 미립자를 형성하는 가공과 광 반사층으로의 가공을 동시에 행할 수 있기 때문에, 각각의 위치를 맞춘 가공, 또는 위치를 맞추지 않는 가공의 어느 것도 실시 가능해진다.
그리고 본 개시의 정보 표시 매체는, 반사 관찰에 있어서, 부분적으로 상이한 영역에 있어서 복수의 정보를 표시할 수 있기 때문에, 위조 방지에 적합한 광학 효과로서 이용할 수 있다. 따라서 유가 증권, 증명서, 브랜드품, 고가품, 전자 기기 및 개인 인증 매체 등의 물품에 포함되는 가치나 정보를 보호하기 위한 위조 방지 매체로서 이용할 수 있다.
또한 위조 방지 이외의 목적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어 완구나 학습 교재, 상품의 장식품, 포스터 등으로서도 이용할 수 있다.
「제5 실시 형태」
이하, 제5 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
[정보 표시 매체]
도 49는, 제5 본 실시 형태의 1에 따른 정보 표시 매체의 부분 단면도이며, 정보 표시 매체(100)는, 위조 방지 수단을 실시한 정보 표시 매체이다.
정보 표시 매체(100)는, 광 투과성을 갖는 유기 재료를 포함하는 기재(10)의 내부에 정보 표시 영역(560)(도 60 참조)을 갖는다.
여기서, 기재(10)는, 예를 들어 광 투과성을 갖는 유기 수지로 형성되어 있다. 광 투과성을 갖는 유기 재료 수지로서는 아크릴이나 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 파릴렌을 예시할 수 있다. 또한 기재(10)는 단층 구조여도 되고, 다층 구조를 갖고 있어도 된다. 나아가, 기재(10)는, 액정 재료 등 광학 이방성을 갖는 재료로 구성되어 있어도 된다. 게다가 기재(10)는, 수지에 대한 염료의 첨가 등에 의하여 착색되어 있어도 된다.
또한 기재(10)는 국소적 에너지 인가에 의하여, 응답성이 있는 재료가 첨가되어 있어도 된다. 예를 들어 열 응답성이 있는 서모크로믹 재료나 광 응답성이 있는 포토크로믹 재료, 형광 재료, 인광 재료, 압력 응답성이 있는 재료, 용제 응답성이 있는 솔바토크로믹 재료, 에너지 인가에 의하여 분자가 탄화되는 재료 등이다. 게다가 기재(10)에는 금속 이온이 함유되어 있어도 된다.
유기 재료 수지 고분자 재료를 기재(10)로 할 때는, 예를 들어 웨트 코팅 기술에 의하여 형성할 수 있다. 또한 드라이 코팅 기술에 의하여 형성되어도 된다.
기재(10)는, 단체로서 기재(10)를 형성하고 있어도 되고, 캐리어 필름 등에 코팅함으로써 기재(10)를 형성해도 된다.
또한 기재(10)가 광 투과성을 갖고 있고, 기재(10) 자체에 의하여 정보가 제시되고 있어도 된다. 예를 들어 릴리프 홀로그램 구조나 광 산란 구조, 광 간섭 구조 등이 마련되어 있음으로써, 그들 구조에 의한 광학 효과에 의하여, 눈으로 본 관찰에 있어서 정보를 인식할 수 있다.
기재(10)의 두께는 5㎛ 이상 200㎛ 이하가 바람직하다. 보다 바람직하게는 20㎛ 이상 150㎛ 이하이다. 이들 두께로 함으로써, 기재(10)의 내부로 가공하기 위하여 충분한 강도로 된다.
또한 기재(10)는 동일한 영역 내에 있어서 균일한 막 두께여도 되고, 막 두께가 연속적 또는 불연속적으로 변화되어 있어도 된다.
도 49에 있어서의 정보 표시 매체(100)의 기재(10)의 내부에는 2개의 연속 개질부(521a, 521b)가 마련되어 있다.
여기서, 각 연속 개질부(521a, 521b)는, 다른 영역과 성질이 상이한 개질부(520)를, 기재(10)의 내부에 있어서 인접하는 개질부(520)의 일부 또는 전부가 중첩되도록 연속적으로 형성하여 이루어지는, 비개질 영역(511)과의 계면(530)을 연속적인 곡면 형상으로 한 것이다.
그리고 계면(530)은 광학 계면으로서 작용하고, 그 곡면 형상에 의하여 정보 표시 영역(560)에 정보가 표시되도록 되어 있다.
여기서, 개질부(520)는 기재(10)의 내부에서 국소적으로 에너지를 부가함으로써 기재(10)의 내부의 에너지 인가부로 형성된다. 개질부(520)는, 예를 들어 기재(10)에 대하여 굴절률 변화, 또는 제거, 탄화, 팽윤, 백화, 고화, 연화시킴으로써 형성된다.
개질부(520)를 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 펄스 레이저에 의한 방법을 들 수 있다. 또한 서멀 헤드에 의한 방법이나 전자 빔에 의한 방법, 이온 빔에 의한 방법 등이어도 된다.
여기서, 한쪽 연속 개질부(521a)에 의하여 형성되는 계면(530)의 곡면 형상은 주기 함수로 표시되는 곡면 형상이며, 반복 패턴에 의하여 형성되어 있다.
이와 같이, 계면(530)의 곡면 형상을 주기 함수로 표시되는 곡면 형상으로 함으로써 회절 격자 구조를 형성하고, 이 회절 격자 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 형성된다.
또한 계면(530)의 곡면 형상은, 둘 이상의 주기 함수에 의한 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상이어도 된다. 또한 계면(530)의 곡면 형상은, 곡면을 형성하는 것이면, 주기 함수로 표시되는 곡면 형상이나 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상이 아니어도 된다.
또한 다른 쪽 연속 개질부(521b)에 의하여 형성되는 계면(530)의 곡면 형상은, 주기 함수로 표시되는 곡면 형상에 있어서 기재(10)의 막 두께 방향에 대하여 높이가 상이한 단차가 형성된 곡면 형상이다. 이것에 의하여, 회절 격자 구조를 형성하고, 이 회절 격자 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다.
다음으로, 제5 실시 형태의 2에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 50을 참조하여 설명한다.
도 50에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 도 49에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 기본 구성은 마찬가지이지만, 연속 개질부(521)가 하나로 구성되고, 그 연속 개질부(521)의 비개질 영역(511)과의 계면(530)의 곡면 형상이, 도 49에 도시하는 정보 표시 매체(100)에 있어서의 연속 개질부(521a, 521b)의 비개질 영역(511)과의 계면(530)의 곡면 형상과 상이하다.
즉, 도 50에 도시하는 정보 표시 매체(100)에 있어서, 연속 개질부(521)의 비개질 영역(511)과의 계면(530)의 곡면 형상은, 주기 함수로 표시되는 곡면 형상은 기재(10)의 내부에 있어서 프레넬 렌즈 형상으로 되어 있다. 즉, 당해 곡면 형상은, 기재(10)의 내부에 있어서 프레넬화된 특정한 자유 곡면 구조를 형성한다. 이것에 의하여, 프레넬화된 특정한 자유 곡면 구조에 의하여 반사된 반사 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다. 그리고 반사 관찰 시에는 광학적인 의사 입체 효과를 부여하는 것이 가능해진다.
다음으로, 제5 실시 형태의 3에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 51을 참조하여 설명한다.
도 51에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 도 49에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 기본 구성은 마찬가지이지만, 기재(10)의 내부에 마련되는 것이 연속 개질부(521a, 521b)가 아니라 비연속 개질부(522)인 점에서 상이하다.
여기서, 비연속 개질부(522)는, 개질부(520)를, 기재(10)의 내부에 있어서 인접하는 개질부(520)가 중첩되지 않도록 비연속적으로 형성하여 이루어지는, 비개질 영역(511)과의 의사 계면(531)을 연속적인 곡면 형상으로 한 것이다.
그리고 의사 계면(531)은 광학 계면으로서 작용하고, 그 곡면 형상에 의하여 정보 표시 영역(560)에 정보가 표시되도록 되어 있다.
그리고 의사 계면(531)의 곡면 형상은 주기 함수로 표시되는 곡면 형상이며, 반복 패턴에 의하여 형성되어 있다. 이와 같이, 의사 계면(531)의 곡면 형상을 주기 함수로 표시되는 곡면 형상으로 함으로써 회절 격자 구조를 형성하고, 이 회절 격자 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다.
다음으로, 제5 실시 형태의 4에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 52를 참조하여 설명한다.
도 52에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 도 51에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 기본 구성은 마찬가지이지만, 의사 계면(531)의 곡면 형상이, 복수의 주기 함수에 의한 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상으로 되어 있는 점에서 상이하다.
이것에 의하여, 의사 계면(531)의 곡면 형상을, 복수의 주기 함수에 의한 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상으로 함으로써, 회절 격자 구조를 형성하고, 이 회절 격자 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다. 의사 계면(531)의 곡면 형상을, 복수의 주기 함수에 의한 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상으로 함으로써, 이 광학 효과를 발생시키기 쉬워진다.
다음으로, 제5 실시 형태의 5에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 53을 참조하여 설명한다.
도 53에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 도 51에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 기본 구성은 마찬가지이지만, 의사 계면(531)의 곡면 형상이 렌즈 형상으로 되어 있는 점에서 상이하다.
이것에 의하여, 렌즈 형상에 의하여 반사된 반사 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다. 그리고 반사 관찰 시에는 광학적인 의사 입체 효과를 부여하는 것이 가능해진다.
다음으로, 제5 실시 형태의 6에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 54를 참조하여 설명한다.
도 54에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 도 51에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 기본 구성은 마찬가지이지만, 의사 계면(531)의 곡면 형상이 프레넬 렌즈 형상으로 되어 있는 점에서 상이하다.
이것에 의하여, 프레넬 렌즈 형상에 의하여 반사된 반사 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시된다. 그리고 반사 관찰 시에는 광학적인 의사 입체 효과를 부여하는 것이 가능해진다.
또한 도 54에 있어서의 의사 계면(531)은 프레넬 렌즈 형상을 나타내고 있지만, 자유 곡면 형상을 단속적으로 슬라이스한 계면 형상으로 되어 있어도 된다. 그때, 반사 관찰 시에 있어서, 자유 곡면 형상에 대응한 광학적인 의사 입체 효과를 부여하는 것이 가능해진다.
제5 실시 형태의 1 내지 2와 같이, 개질부(520)가 서로 중첩되도록 형성된 연속 개질부(521a, 521b, 521)가 형성된 경우, 또는 제5 실시 형태의 3 내지 6과 같이 개질부(520)가 서로 중첩되지 않도록 형성된 비연속 개질부(522)가 형성된 경우 중 어느 것에 있어서도, 개질부(520)가 형성되는 기재(10)의 막 두께 방향의 위치는 랜덤하게 되어 있어도 된다. 이렇게 함으로써 기재(10)에 입사된 광이 산란되고, 그 산란 광의 농담이나 지향성에 따라 정보를 표시하는 것이 가능해진다. 즉, 계면(530) 또는 의사 계면(531)의 곡면 형상에 의하여 광 산란 구조를 형성하고, 이 광 산란 구조에 의하여 산란된 산란 광에 의하여 정보가 정보 표시 영역(560)에 표시되는 것이 가능해진다.
또한 개질부(520) 또는 연속 개질부(521a, 521b, 521), 혹은 비연속 개질부(522)를 형성하는 밀도를 변화시킴으로써, 기재(10)에 입사된 광에 의한 산란 광의 농담을 변조하는 것이 가능해지고, 그 농담에 의하여 정보를 표시하는 것이 가능해진다.
다음으로, 본 개시의 제7 실시 형태에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 55를 참조하여 설명한다.
도 55에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 기재(10)의 내부에 있어서, 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 연속 개질부(521)가, y축 방향을 따라 미리 설정한 형성 피치 P로 연속적으로 복수 형성됨으로써, 개질 영역(523)을 형성한 것이다.
이때, 정보 표시 매체(100)에 대하여 입사 각도 θin의 각도로 광이 입사된 경우, 계면(530)에 의하여 형성된 회절 격자 구조에 의하여 발생하는 회절 광은 이하의 (1) 식에 들어맞는다.
P(sinθin-sinθdiff)=mλ … (1)
여기서, P는 회절 격자 형성 피치, θin은 입사 각도, θdiff는 회절 각도, m은 정수로 이루어지는 차수, λ는 입사 광 또는 회절 광의 파장이다.
(1) 식에 의하여 회절 격자 형성 피치 P에 의하여 회절 광의 특성이 좌우됨을 알 수 있다.
실제로는 개질 영역(523)에 있어서, 연속 개질부(521)의 형성 피치 P를 부분적으로 변화시키면서 형성함으로써, 정보 표시 매체(100)를 관찰할 때, 그 형성 피치 P의 차이로부터 각 부분에 있어서 상이한 파장의 회절 광, 또는 상이한 회절 각도의 회절 광을 관찰할 수 있으며, 그것에 의하여 정보를 표시하는 것이 가능해진다.
또한 주기적인 형성 피치는 아니더라도, 도 49에 도시한 연속 개질부(521b)를 포함하는 계면(530)이나, 도 52에 도시한 개질부(520)에 의하여 형성되는 비연속 개질부(522)의 의사 계면(531)에 의하여, 입사 광의 위상차를 제어하는 위상 홀로그램 구조를 형성하는 것이 가능해진다. 이렇게 함으로써, 종래부터 키노폼이라 칭해지는, 회절 상이 밝은 계산 홀로그램 구조를 형성하는 것이 가능해지고, 스폿형의 개질부(520)에 의하여 입체적인 광학 표현을 얻는 것이 가능해진다.
또한 개질부(520)를 기재(10)에 대하여 막 두께 방향에 있어서도 제어하여 형성할 수 있기 때문에, 종래의 체적형 홀로그램 구조를 형성하는 간섭 줄무늬를 개질부(520)에 의하여 형성하는 것이 가능해진다. 이렇게 함으로써, 개질부(520)에 의하여 입체적인 광학 표현을 얻는 것이 가능해진다.
게다가 개질부(520) 또는 연속 개질부(521)의 외형을 다단 형상으로 하여 의사적으로 톱니파와 같은 단면으로 함으로써 브레이즈드 회절 격자 구조를 형성하여, 종래보다도 밝은 회절 광을 얻는 것이 가능해진다.
다음으로, 제5 실시 형태의 8에 따른 정보 표시 매체에 대하여 도 56을 참조하여 설명한다.
도 56에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 기재(10)의 내부에 있어서, 제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 연속 개질부(521)를 미리 설정한 형성 피치 P로 복수 형성하여 개질 영역(523)을 형성하고, 각 연속 개질부(521)의 계면(530)에 의하여 의사 계면(532)을 형성한 것이다. 이렇게 함으로써, 먼저 설명한 것과 마찬가지로 의사 계면(532)에 의한 회절 격자 구조를 형성할 수 있고, 그것에 의한 회절 광에 의하여 정보를 표시하는 것이 가능해진다.
도 56에 도시하는 정보 표시 매체(100)에 있어서, 연속 개질부(521)는 기재(10) 내부에 있어서 곡선을 그리듯이 형성되어 있지만, 직선이어도 되고 직선과 곡선이 조합되어도 된다. 또한 기재(10)의 막 두께 방향을 변화시키면서 형성해도 된다. 이렇게 함으로써 보다 복잡한 회절 격자 구조를 형성하는 것이 가능해진다.
도 56에 도시하는 정보 표시 매체(100)와 같이, 연속 개질부(521)를 곡선을 그리듯이 형성함으로써, 의사 계면(532)에 의하여 형성되는 회절 광에 있어서, 인간의 눈으로 본 관찰 시에 시차를 부여하는 것이 가능해진다. 그렇게 함으로써, 회절 광에 의하여 얻어지는 정보를 입체적인 광학 표현으로 하는 것이 가능해진다.
도 57에는 제5 실시 형태의 9에 따른 정보 표시 매체가 도시되어 있다.
도 57에 도시하는 정보 표시 매체(100)는, 기재(10)의 내부에 있어서, 제5 실시 형태의 3 내지 6에 있어서의 비연속 개질부(522)를 미리 설정한 형성 피치 P로 복수 형성하여 개질 영역(523)을 형성하고, 각 비연속 개질부(522)의 의사 계면(531)에 의하여 의사 계면(532)을 형성한 것이다. 이렇게 함으로써 의사 계면(532)에 의한 회절 격자 구조를 형성할 수 있고, 그것에 의한 회절 광에 의하여 정보를 표시하는 것이 가능해진다.
[정보 표시 매체의 제조 방법]
이하, 정보 표시 매체(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.
정보 표시 매체(100)는 하기 공정을 행함으로써 제조된다.
·기재(10)를 형성한 후에 기재(10)의 내부에 국소적으로 에너지를 부여함으로써 부분적으로 개질부(520)를 형성하는 공정,
·미리 설계된 패턴에 따라 개질부(520)의 형성을 연속적으로 반복하는 공정.
즉, 제1 및 제2 실시 형태에 따른 정보 표시 매체(100)는, 기재(10)의 내부에 국소적으로 에너지를 인가함으로써 기재(10) 내부의 에너지 인가부에서 다른 영역과 성질이 상이한 개질부(520)를 형성하는 공정과, 개질부(520)를, 기재(10)의 내부에 있어서 인접하는 개질부(520)의 일부 또는 전부가 중첩되도록 연속적으로 형성하여, 비개질 영역(511)과의 계면(530)을 연속적인 곡면 형상으로 한 연속 개질부(521)를 형성하는 공정을 포함하여 제조된다.
또한 제5 실시 형태의 3 내지 6에 따른 정보 표시 매체(100)는, 기재(10)의 내부에 국소적으로 에너지를 인가함으로써 기재(10) 내부의 에너지 인가부에서 다른 영역과 성질이 상이한 개질부(520)를 형성하는 공정과, 개질부(520)를, 기재(10)의 내부에 있어서 인접하는 개질부(520)가 중첩되지 않도록 비연속적으로 형성하여, 비개질 영역(511)과의 의사 계면(531)을 연속적인 곡면 형상으로 한 비연속 개질부(522)를 형성하는 공정을 포함하여 제조된다.
또한 제5 실시 형태의 7에 따른 정보 표시 매체(100)는, 전술한 바와 같이, 기재(10)의 내부에 연속 개질부(521)를 형성함과 함께, 연속 개질부(521)를, 미리 설정한 설정 방향을 따라 미리 설정한 형성 피치 P로 연속적으로 복수 형성하여 개질 영역(523)을 형성함으로써 제조된다.
또한 제5 실시 형태의 8에 따른 정보 표시 매체(100)는, 전술한 바와 같이, 기재(10)의 내부에 연속 개질부(521)를 형성함과 함께, 연속 개질부(521)를, 미리 설정한 설정 방향을 따라 미리 설정한 형성 피치 P로 연속적으로 복수 형성하여, 각 연속 개질부(521)의 계면(530)에 의하여 의사 계면(532)을 형성한 개질 영역(523)을 형성함으로써 제조된다.
또한 제5 실시 형태의 9에 따른 정보 표시 매체(100)는, 전술한 바와 같이, 기재(10)의 내부에 비연속 개질부(522)를 형성함과 함께, 비연속 개질부(522)를 미리 설정한 형성 피치 P로 복수 형성하여, 각 비연속 개질부(522)의 의사 계면(531)에 의하여 의사 계면(532)을 형성한 개질 영역(523)을 형성함으로써 제조된다.
제5 실시 형태의 1 내지 9에 따른 정보 표시 매체(100)의 제조 방법에 있어서, 개질부(520)는 기재(10)의 내부에 있어서 둘 이상 동시에 형성된다. 이것에 의하여, 연속 개질부(521), 비연속 개질부(522), 개질 영역(523)을 형성하기 위한 프로세스 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
여기서, 기재(10)에 국소적으로 에너지를 부여하는 방법으로서 펄스 레이저원이나 서멀 헤드, 전자 빔, 이온 빔을 사용하는 방법이 있다. 또한 도 58에 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우의 도면을 도시한다.
펄스 레이저원(52)으로부터 사출된 레이저 광(50)은 렌즈(51)를 통과하고 반사경(53)에서 반사되어, 정보 표시 매체(100) 또는 정보 표시 매체(100)의 제조 라인 상에서 정보 표시 매체(100)의 특정 위치에 초점이 맞도록 입사된다. 그러면, 초점에서 레이저 광(50)에 의한 에너지가 국재화됨으로써 스폿형의 개질부(520)가 형성된다.
또한 도 58에서는 레이저 광(50)이 렌즈(51)를 통과한 후에 반사경(53)을 통과하고 있지만, 그 순서가 반대로 되어 있어도 된다.
레이저 광(50)에 의한 가공 시, 정보 표시 매체(100)가 롤 투 롤로 제조되어 있는 경우, 레이저 광(50)의 초점 위치(x 방향, y 방향 및 z 방향의 위치)를 제어함으로써 개질부(520)의 형성 위치를 선택, 제어하는 것이 가능해진다.
또한 정보 표시 매체(100)가 낱장으로 제조되어 있는 경우, 정보 표시 매체(100)가 설치된 스테이지를 이동시키거나, 또는 레이저 광(50)의 초점 위치(x 방향, y 방향 및 z 방향의 위치)를 제어함으로써 개질부(520)의 형성 위치를 선택, 제어하는 것이 가능해진다.
또는 반사경(53)이 마이크로미러 어레이 구조이고 그 마이크로미러 어레이 구조를 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다.
나아가, 반사경(53)을 반사형의 공간 광 변조기로 하고 공간 광 변조기의 각 셀의 위상을 컴퓨터 제어시킴으로써, 레이저 광의 위상을 제어하여 레이저 광의 초점 위치를 제어하는 것도 가능하다. 또한 공간 광 변조기는 투과형이어도 된다.
또한 펄스 레이저원(52)으로서는, 펄스 폭이 100펨토초 이상 1피코초 이하인 것이 바람직하다. 그렇게 함으로써, 레이저 광(50)이 렌즈(51)를 통과하고 초점 위치에서 순간적으로 고에너지 상태로 되어 효과적으로 개질부(520)를 형성하는 것이 가능해진다. 또한 고에너지 상태로 되는 시간이 매우 짧기 때문에 조사 위치 이외에 영향을 주는 일은 없다.
또한 펄스 레이저원(52)으로서, 광 파이버를 이용한 파이버 레이저, 또는 티타늄 사파이어 결정을 사용한 고체 레이저 중 어느 쪽을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 펄스 레이저원(52)의 파장 영역은 근적외로부터 적외 영역인 것이 바람직하다.
전술한 펄스 레이저원(52)을 사용함으로써 레이저 광의 초점에서 순간적으로 고에너지 상태를 형성하는 것이 가능해져, 기재(10)에 보다 고정밀의 가공이 가능해진다.
도 59는, 펄스 레이저원(52)이 기재(10)에 대하여 국소적으로 에너지를 인가하여 에너지 인가부(500)를 형성하는 경우의 모식도를 도시하고 있다. 국소적이란, 도 59에 도시한 바와 같이, 렌즈(51)를 통과한 에너지가 스폿적으로 부여되어 있는 것을 의미한다. 이렇게 함으로써 보다 고정밀의 개질부(520)를 형성하는 것이 가능해진다.
또한 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우에는 개질부(520)를 고속으로 형성, 패터닝하는 것이 가능해지기 때문에 고속 가공이 가능해진다.
전술한 바와 같이, 펄스 레이저원(52)을 사용한 경우에는 고정밀 가공, 고속 가공이 가능해지기 때문에 정보 표시 매체(100, 200)에 대하여 온 디맨드 가공이 가능해진다.
종래의 홀로그램을 형성하는 방법으로서, 홀로그램을 형성하는 미세 요철 구조가 형성된 판을 사용하여, 그 판을 수지 재료에 밀어붙여 미세 요철 구조를 수지 재료에 엠보싱하는 방법이 잘 알려져 있다. 이 엠보싱 가공에 의하여 홀로그램을 제조하기 위하여 하기의 두 프로세스를 갖는다.
·판 제조 프로세스
·엠보싱 프로세스
한편, 본 프로세스는, 수지 재료 필름에 대하여 직접적으로 가공을 실시하여 홀로그램과 같은 회절 격자를 형성하기 때문에, 판 제조 프로세스에 더해 엠보싱 프로세스가 필수는 아니게 된다. 그 결과, 제조 비용의 저하로 이어진다.
도 60은, 제5 실시 형태의 1 내지 9에 따른 정보 표시 매체(100)를 도시하는 것이며, 정보 표시 매체(100)는 기재(10)의 내부에 연속 개질부(521), 비연속 개질부(522), 또는 개질 영역(523)을 형성하고, 그들에 의한 계면(530) 또는 의사 계면(531, 532)에 의하여 정보 표시 영역(560)을 형성한 경우를 도시하고 있다. 계면(530) 또는 의사 계면(531, 532)에 의하여 광학적으로 회절 광을 발생시킴으로써 정보 표시 영역(560)에 있어서 정보를 표시한다. 도 60에 있어서는, 표시되는 정보는 숫자 정보 「12345」인 경우를 도시하고 있다.
여기서, 표시되는 정보는 숫자뿐 아니라 다른 특정한 패턴이어도 된다. 다른 특정한 패턴이란, 문자 정보, 무늬, 기호, 기하학 문양 등이다.
도 61은, 본 개시의 제10 실시 형태에 따른 정보 표시 매체(100)를 도시하는 것이며, 이 정보 표시 매체(100)는 기재(10)의 내부에 연속 개질부(521), 비연속 개질부(522), 또는 개질 영역(523)을 형성하고, 그들에 의한 계면(530) 또는 의사 계면(531, 532)에 의하여 얻어지는 정보 표시 영역(560)을 마련함과 함께, 기재(10)의 표면에 잉크 등의 인쇄에 의하여 형성되는 인쇄부(570), 또한 기재(10)에 새로이 부착한 기재(10A)의 내부에 연속 개질부(521), 비연속 개질부(522), 또는 개질 영역(523)을 형성하고, 그들에 의한 계면(530) 또는 의사 계면(531, 532)에 의하여 얻어지는 정보 표시 영역(561)을 마련하고 있다.
실제로는 미리 기재(10A)의 내부에 정보 표시 영역(561)을 가공한 것을 기재(10)에 부착함으로써 정보 표시 매체(100)를 얻을 수도 있고, 전술한 바와 같이 기재(10A)를 부착 후에 기재(10A)의 내부에 정보 표시 영역(561)을 가공해도 된다.
도 61에 도시한 바와 같이, 정보 표시 영역(560) 이외의 정보에 의하여 정보 표시 매체(100)를 형성하고 있어도 된다. 또한 단일 기재(10)에 있어서 정보 표시 영역(560)을 형성할 뿐 아니라, 추가로 형성한 기재(10A)에 대하여 정보 표시 영역(561)을 형성함으로써, 새로이 눈으로 보아 확인 가능해지는 정보를 기록해도 된다.
또한 정보 표시 영역(560) 및 인쇄부(570)을 중첩시켜도 된다.
이렇게 함으로써 정보 표시 매체(100)에 대하여, 인쇄부(570)와, 기재(10)에 형성한 정보 표시 영역(560)과, 기재(10A)에 형성한 정보 표시 영역(561)과, 복수의 정보를 형성하는 것이 가능해진다.
(효과 기타)
제5 실시 형태에 따른 정보 표시 매체는, 광 투과성을 갖는 유기 재료를 포함하는 기재의 내부에 정보 표시 영역을 갖는 정보 표시 매체이며, 상기 기재의 내부에 다른 영역과 성질이 상이한 개질부를, 상기 기재의 내부에 있어서 인접하는 개질부의 일부 또는 전부가 중첩되도록 연속적으로 형성하여 이루어지는, 비개질 영역과의 계면을 연속적인 곡면 형상으로 한 연속적 개질부를 마련하고, 상기 곡면 형상에 의하여 상기 정보 표시 영역에 정보가 표시되는 것을 요지로 한다.
이렇게 함으로써, 연속적인 곡면 형상에 의하여 비개질 영역과 연속 개질부의 계면이 형성되고, 그 계면 형상에 의하여 광학 응답을 변조하여 정보를 기재의 내부 정보 표시 영역에 기록하는 것이 가능해진다. 또한 계면 형상이 기재의 내부에 형성되기 때문에, 위조, 모조, 개찬 행위 등에 의하여 표시 정보를 박리한 경우에는 용이하게 표시 정보가 파괴되어 위조, 모조, 개찬이 곤란해져, 보다 높은 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한 제5 실시 형태의 다른 양태에 따른 정보 표시 매체는, 광 투과성을 갖는 유기 재료를 포함하는 기재의 내부에 정보 표시 영역을 갖는 정보 표시 매체이며, 상기 기재의 내부에 다른 영역과 성질이 상이한 개질부를, 상기 기재의 내부에 있어서 인접하는 개질부가 중첩되지 않도록 비연속적으로 형성하여 이루어지는, 비개질 영역과의 의사 계면을 연속적인 곡면 형상으로 한 비연속 개질부를 마련하고, 상기 곡면 형상에 의하여 상기 정보 표시 영역에 정보가 표시되는 것을 요지로 한다.
이렇게 함으로써, 연속적인 곡면 형상에 의하여 비개질 영역과 비연속 개질부의 의사 계면이 형성되고, 그 의사 계면의 형상에 의하여 광학 응답을 변조하여 정보를 기재의 내부 정보 표시 영역에 기록하는 것이 가능해진다. 또한 의사 계면의 형상이 기재의 내부에 형성되기 때문에, 위조, 모조, 개찬 행위 등에 의하여 표시 정보를 박리한 경우에는 용이하게 표시 정보가 파괴되어 위조, 모조, 개찬이 곤란해져, 보다 높은 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 적어도 2개 이상 마련되어 있는 것이 바람직하다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 비연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 적어도 2개 이상 마련되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 연속 개질부 또는 비연속 개질부에 의한 광학 응답에 의한 표시 정보를 기재의 내부에 있어서 복수 마련하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상이 반복 패턴에 의하여 형성되어 있는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써 이하의 광학 효과 및 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상에 의하여 상기 기재의 내부에 있어서 프레넬화된 특정한 자유 곡면 구조를 형성하고, 상기 프레넬화된 특정한 자유 곡면 구조에 의하여 반사된 반사 광에 의하여 상기 정보가 상기 정보 표시 영역에 표시되어도 된다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상이 주기 함수로 표시되는 곡면 형상인 것이 바람직하다. 또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상이, 적어도 2개 이상의 주기 함수에 의한 중첩 함수로 표시되는 곡면 형상이어도 된다.
이렇게 함으로써 이하의 광학 효과 및 정보를 제시하는 것이 가능해진다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상에 의하여 회절 격자 구조를 형성하고, 상기 회절 격자 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 상기 정보가 상기 정보 표시 영역에 표시되어도 된다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상에 의하여 상기 기재의 내부에 있어서 체적형 홀로그램 구조를 형성하고, 상기 체적형 홀로그램 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 상기 정보가 상기 정보 표시 영역에 표시되어도 된다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상에 의하여 키노폼 구조를 형성하고, 상기 키노폼 구조에 의하여 회절된 회절 광에 의하여 상기 정보가 상기 정보 표시 영역에 표시되어도 된다.
또한 전술한 정보 표시 매체에 있어서, 상기 곡면 형상에 의하여 광 산란 구조를 형성하고, 상기 광 산란 구조에 의하여 산란된 산란 광에 의하여 상기 정보가 상기 정보 표시 영역에 표시되어도 된다.
또한 제5 실시 형태의 다른 양태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법은, 광 투과성을 갖는 유기 재료를 포함하는 기재의 내부에 정보 표시 영역을 갖는 정보 표시 매체의 제조 방법이며, 상기 기재의 내부에 국소적으로 에너지를 인가함으로써 상기 기재 내부의 에너지 인가부에서 다른 영역과 성질이 상이한 개질부를 형성하는 공정과, 상기 개질부를 상기 기재의 내부에 있어서 인접하는 개질부의 일부 또는 전부가 중첩되도록 연속적으로 형성하여, 비개질 영역과의 계면을 연속적인 곡면 형상으로 한 연속 개질부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 요지로 한다.
이것에 의하여, 연속적인 곡면 형상에 의하여 비개질 영역과 연속 개질부의 계면이 형성되고, 그 계면 형상에 의하여 광학 응답을 변조하여 정보를 기재의 내부 정보 표시 영역에 기록하는 것이 가능해진다. 또한 계면 형상이 기재의 내부에 형성되기 때문에, 위조, 모조, 개찬 행위 등에 의하여 표시 정보를 박리한 경우에는 용이하게 표시 정보가 파괴되어 위조, 모조, 개찬이 곤란해져, 보다 높은 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한 이 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 하나 형성되는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써 개질 영역(연속 개질부)을 치밀하게 배치하여 상기 곡면 형상을 형성하는 것이 가능해진다.
또한 이 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 2개 이상 형성되어도 된다.
이렇게 함으로써 개질 영역(연속 개질부)을 치밀하게 배치할 수 있음과 함께, 개질 영역을 형성하는 영역 면적을 넓게 하는 것이 가능해진다.
또한 제5 실시 형태의 다른 양태에 따른 정보 표시 매체의 제조 방법은, 광 투과성을 갖는 유기 재료를 포함하는 기재의 내부에 정보 표시 영역을 갖는 정보 표시 매체의 제조 방법이며, 상기 기재의 내부에 국소적으로 에너지를 인가함으로써 상기 기재 내부의 에너지 인가부에서 다른 영역과 성질이 상이한 개질부를 형성하는 공정과, 상기 개질부를 상기 기재의 내부에 있어서 인접하는 개질부가 중첩되지 않도록 비연속적으로 형성하여, 비개질 영역과의 의사 계면을 연속적인 곡면 형상으로 한 비연속 개질부를 형성하는 공정을 포함하는 것을 요지로 한다.
이것에 의하여, 연속적인 곡면 형상에 의하여 비개질 영역과 비연속 개질부의 의사 계면이 형성되고, 그 의사 계면의 형상에 의하여 광학 응답을 변조하여 정보를 기재의 내부 정보 표시 영역에 기록하는 것이 가능해진다. 또한 의사 계면의 형상이 기재의 내부에 형성되기 때문에, 위조, 모조, 개찬 행위 등에 의하여 표시 정보를 벗긴 경우에는 용이하게 표시 정보가 파괴되어 위조, 모조, 개찬이 곤란해져, 보다 높은 위조 방지 효과를 발휘할 수 있다.
또한 이 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 비연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 하나 형성되는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써 개질 영역(비연속 개질부)을 치밀하게 배치하여 상기 곡면 형상을 형성하는 것이 가능해진다.
또한 이 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 연속 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 적어도 2개 이상 형성되어도 된다.
이렇게 함으로써, 개질 영역(비연속 개질부)을 치밀하게 배치할 수 있음과 함께, 개질 영역을 형성하는 영역 면적을 넓게 하는 것이 가능해진다.
또한 이들 정보 표시 매체의 제조 방법에 있어서, 상기 개질부가 상기 기재의 내부에 있어서 적어도 2개 이상 동시에 형성되는 것이 바람직하다.
이렇게 함으로써, 개질 영역(연속 개질부 또는 비연속 개질부)을 형성하기 위한 프로세스 시간을 단축하는 것이 가능해진다.
이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 정보 표시 매체 및 그 제조 방법에 의하면, 기재의 내부에 위조 방지 효과를 높일 수 있는 정보 표시 영역을 형성함으로써 보다 높은 위조 방지 효과를 발휘할 수 있는 정보 표시 매체를 제공할 수 있다.
그리고 본 개시에 따른 정보 표시 매체(100)는, 반사 관찰에 있어서, 부분적으로 상이한 영역에 있어서 복수의 정보를 표시할 수 있기 때문에 위조 방지에 적합한 광학 효과로서 이용할 수 있으며, 유가 증권, 증명서, 브랜드품, 고가품, 전자 기기 및 개인 인증 매체 등의 물품에 포함되는 가치나 정보를 보호하기 위한 위조 방지 매체로서 이용할 수 있다.
또한 본 개시에 따른 정보 표시 매체(100)는 위조 방지 이외의 목적으로 사용할 수 있으며, 예를 들어 완구나 학습 교재, 상품의 장식품, 포스터 등으로서도 이용할 수 있다.
실시예
이하에 본 개시의 구체적 실시예에 대하여 설명하지만, 본 개시는 이 형태에 한정되는 것은 아니다.
「제1 실시예」
플라스틱 기재 상에 광 반사층(20)으로서 알루미늄을 막 두께 50㎚ 정도로 되도록 증착하였다.
다음으로, 펨토초 레이저를 사용하여 광 반사층(20)인 알루미늄을 부분적으로 제거하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 반사 관찰 시에는 알루미늄에 의한 금속 광택을 확인할 수 있었지만, 투과 관찰 시에는, 부분적으로 제거된 알루미늄에 의하여 투과율이 상이하여 알루미늄에 의한 은화 무늬를 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
「제2 실시예」
(제2 실시예-1)
PET 필름 캐리어 기재 상에 구조 형성층으로서 UV 경화성 수지를 2㎛ 두께로 되도록 형성한 후에, 미리 구조 피치 300㎚, 구조 깊이 350㎚를 갖는 2차원 그레이팅 구조의 영역(제1 영역)과, 구조 피치 800㎚, 구조 깊이 200㎚를 갖는 랜덤 도트 구조의 영역(제1 영역)과, 평탄한 구조의 영역(제2 영역)을 포함하는 금속 판을 사용하여, 구조 형성층에 그들 구조를 형성하였다.
이상과 같이 구조를 형성한 후, 광 반사층(20)으로서 알루미늄을 막 두께 50㎚로 되도록 증착하였다. 그 후, 펨토초 레이저를 PET 필름 캐리어 기재측으로부터 구조 형성층의 두께 1㎛ 위치가 초점 위치로 되도록 목표하여 조사하여 스캔함으로써, 구조 피치 300㎚, 구조 깊이 350㎚를 갖는 2차원 그레이팅 구조의 영역에 있어서의 알루미늄이 제거되었다. 또한 알루미늄이 제거된 영역의 선폭은 2㎛ 내지 5㎛였다.
또한 정보 표시 매체의 다른 위치에 있어서, 펨토초 레이저의 강도를 높여, PET 필름 캐리어 기재측으로부터 구조 형성층의 두께 1㎛ 위치가 초점 위치로 되도록 목표로 하여 조사하여 스캔함으로써, 평탄한 구조의 영역 이외의 조사 영역에 있어서의 알루미늄이 제거되었다. 또한 알루미늄이 제거된 영역의 선폭은 2㎛ 내지 5㎛였다.
또한 정보 표시 매체의 다른 위치에 있어서, 펨토초 레이저를 PET 필름 캐리어 기재측으로부터 구조 형성층의 두께 1.5㎛ 위치가 초점 위치로 되도록 목표로 하여 조사하여 스캔함으로써, 조사 영역에 있어서의 알루미늄이 제거되었다. 또한 알루미늄이 제거된 영역의 선폭은 2㎛ 내지 5㎛였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 반사 관찰 시에는, 알루미늄이 제거된 영역은 선폭이 너무 미세하기 때문에, 제1 영역에 의하여 형성된 무늬, 문자, 숫자 등에 의한 제1 정보와 혼동되어, 눈으로 본 관찰에서, 형성되어 있는 것을 확인하는 것이 어렵고, 한편, 투과 관찰 시에는, 알루미늄이 제거된 영역의 투과율이 향상되어 있기 때문에, 알루미늄을 제거한 영역에 의하여 은화 무늬와 같은 식별 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
(제2 실시예-2)
PET 필름 캐리어 기재 상에 구조 형성층으로서 UV 경화성 수지를 2㎛ 두께로 되도록 형성한 후에, 미리 구조 피치 300㎚, 구조 깊이 350㎚를 갖는 2차원 그레이팅 구조의 영역과, 구조 피치 800㎚, 구조 깊이 200㎚를 갖는 랜덤 도트 구조의 영역과, 평탄한 구조의 영역을 포함하는 금속 판을 사용하여, 구조 형성층에 그들 구조를 형성하였다.
구조를 형성한 후, 광 반사층(20)으로서 알루미늄을 막 두께 50㎚로 되도록 증착하였다. 그 후, 펨토초 레이저를 PET 필름 캐리어 기재측으로부터 구조 형성층의 두께 1㎛ 위치가 초점 위치로 되도록 목표로 하여 조사하여 광폭으로 스캔함으로써, 평탄한 구조의 영역 이외의 조사 영역에 있어서의 알루미늄이 제거되었다. 또한 알루미늄이 제거된 영역의 선폭은 3㎜ 이상이었다.
또한 정보 표시 매체의 다른 위치에 있어서, 펨토초 레이저를 PET 필름 캐리어 기재측으로부터 구조 형성층의 두께 1.5㎛ 위치가 초점 위치로 되도록 목표로 하여 조사하여 스캔함으로써, 조사 영역에 있어서의 알루미늄이 제거되었다. 또한 알루미늄이 제거된 영역의 선폭은 2㎜ 이상이었다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 반사 관찰 시에는 알루미늄이 제거된 영역은 요철 구조에 의한 광학 효과를 눈으로 보아 확인하지 못하였다. 한편, 알루미늄이 남아 있는 영역에서는 광학 효과를 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 광폭으로 스캔함으로써, 알루미늄을 제거한 영역에 의하여 형성된 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
「제3 실시예」
(제3 실시예-1)
종이 기재 상에 광학 가변 잉크를 인쇄하였다.
다음으로, 펄스 레이저를 사용하여 종이 기재 및 광학 가변 잉크를 부분적으로 제거하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 반사 관찰 시에는 종이 기재에 대한 가공을 눈으로 보아 관찰할 수 없었고 광학 가변 잉크로의 가공을 눈으로 보아 확인할 수 있었지만, 투과 관찰 시에는, 부분적으로 제거되어 두께가 상이한 종이 기재에 있어서 광 투과율이 상이하여, 은화 무늬를 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
(제3 실시예-2)
플라스틱 기재에 대하여 펄스 레이저를 사용하여, 플라스틱 기재 중에 플라스틱이 용해, 승화되어 공극으로 되는 공극부와 탄화되는 탄화부를 부분적으로 형성하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 반사 관찰 시에는 공극부에 있어서는 광이 산란되고 탄화부에 있어서는 광이 흡수되지만, 탄화부에 의한 광의 흡수량 쪽이 많아 탄화의 농담에 의하여 정보를 관찰 가능해졌다. 또한 투과 관찰 시에는 단가의 농담, 및 공극에 의한 광의 산란 정도의 차이에 따라, 반사 관찰 시와는 상이한 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
「제4 실시예」
플라스틱 기재 상에 구조 형성층으로서 아크릴계의 UV 경화 수지를 코팅하고, 미리 요철 구조가 형성되어 있는 금속 판을 사용하여 요철 구조를 UV 경화 수지에 패터닝시켜 UV 경화시켰다. 그 위에 광 반사층으로서 알루미늄을 막 두께 50㎚ 정도로 되도록 증착하였다.
다음으로, 질산은과 폴리비닐피롤리돈을 물에 용해시킨 용액을 알루미늄 상에 코팅하고 건조시킴으로써 금속 이온 함유층을 형성하였다. 그 후, 펨토초 레이저를 사용하여 금속 이온 함유 층 내에 평균 입경 100㎚ 정도의 은 미립자를 형성하였다. 또한 동일한 펨토초 레이저를 사용하여 알루미늄을 부분적으로 제거하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체에 있어서, 은 미립자에 의하여 금속 이온 함유층이 황색으로 정색된 것을 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 그 정색된 영역과 알루미늄이 중첩되어 있는 영역에 있어서 금색의 금속 광택이 얻어졌다. 또한 요철 구조에 의하여 회절된 광도 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
「제5 실시예」
(실시예 1)
기재(10)의 내부에, 펄스 레이저를 사용하여 개질 영역(523)을 피치 1㎛로 되도록 형성하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체(100)에 있어서, 정보 표시 매체(100)를 기울임으로써 회절 광을 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 투과 관찰 시에 있어서도 회절 광을 눈으로 보아 확인할 수 있었다.
(실시예 2)
기재(10)의 내부에, 펄스 레이저를 사용하여 기재(10)가 탄화되도록 개질 영역(523)을 마련하였다.
탄화의 농담에 의한 정보를 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 매우 약한 회절 광을 확인할 수 있었다.
(실시예 3)
이미 인쇄 잉크에 의하여 정보가 기재(10)의 하측 계면에 형성된 기재(10)의 내부에, 펄스 레이저를 사용하여 개질 영역(523)을 피치 1㎛로 되도록 형성하였다.
상기와 같이 하여 얻어진 정보 표시 매체(100)에 있어서, 정보 표시 매체(100)를 기울임으로써 회절 광을 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 투과 관찰 시에 있어서도 회절 광을 눈으로 보아 확인할 수 있었다. 또한 기재(10)의 하측 계면에 형성된 인쇄 잉크에 의한 정보도 열화되는 일 없이 확인할 수 있었다.
이상, 각 실시 형태에 의하여 본 개시를 설명하였지만, 본 개시의 범위는 도시되어 기재된 예시적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 개시가 목적으로 하는 것과 균등한 효과를 초래하는 모든 실시 형태도 포함한다. 또한 본 개시의 범위는 청구항에 의하여 한정되는 발명의 특징의 조합에 한정되는 것은 아니며, 모든 개시된 각각의 특징 중, 특정한 특징의 모든 조합에 의하여 구획될 수 있다.
또한 본원이 우선권을 주장하는, 일본 특허 출원 제2016-172797호(2016년 9월 5일 출원), 일본 특허 출원 제2016-172798호(2016년 9월 5일 출원), 일본 특허 출원 제2016-172799호(2016년 9월 5일 출원), 일본 특허 출원 제2016-208886호(2016년 10월 25일 출원) 및 일본 특허 출원 제2017-099619호(2017년 5월 19일 출원)의 전체 내용은, 참조에 의하여 본 개시의 일부를 이룬다.
10: 기재(구조 형성층)
20: 광 반사층
21, 70: 제2 정보 표시 영역
21a, 21b: 제2 정보 표시 영역
30, 60: 제1 영역
31, 61: 제2 영역
50: 레이저 광
51: 렌즈
52: 레이저원
53: 반사경, 하프 미러
62: 서브 영역
62a, 62b, 62c, 62d: 서브 영역
100, 200: 정보 표시 매체
260: 검증기
261: 촬상 장치
330, 331, 332, 333: 개질 영역
330, 370: 인가 영역
340, 341: 정보 표시 영역
411B: 광 저반사부
412: 금속 이온 함유층
413: 미립자
511: 비개질 영역
520: 개질부
521, 521a, 521b: 연속 개질부
523: 개질 영역
531, 532: 의사 계면
560, 561: 정보 표시 영역

Claims (25)

  1. 기재의 한쪽 면에, 금속, 합금, 금속 화합물 및 반금속 화합물로부터 선택된 하나 이상의 재료를 포함하는 광 반사층이 배치되고,
    상기 광 반사층에, 외연 형상 및 요철 영역의 형상 중 한쪽 또는 양쪽의 조합으로 인증 정보가 있는 제1 정보를 표시하는 제1 영역과,
    일부 또는 전부가 상기 제1 영역 중의 상기 제1 정보를 표시하는 상기 광 반사층의 부분에 중첩되도록 설정됨과 함께, 상기 광 반사층의 부분적인 재료의 제거로 형성된 형상으로 식별 정보를 표시하는 제2 정보 표시 영역을 갖고,
    상기 기재는, 상기 한쪽 면에 있어서의 상기 제1 영역에 대응하는 면에 복수의 볼록부 또는 오목부에 의하여 구성되는 요철 구조가 형성됨과 함께, 상기 제1 영역에 연속되는 제2 영역에 대응하는 면이 평탄 또는 상기 제1 영역보다도 조도가 작은 면 형상으로 구성된 구조 형성층을 갖고,
    상기 광 반사층은, 상기 구조 형성층의 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역에 대응하는 면에 대하여, 상기 구조 형성층과 상이한 굴절률을 갖는 금속, 합금, 금속 화합물 및 반금속 화합물로부터 선택된 하나 이상의 재료에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광 반사층은, 상기 제1 영역에 연속된 제2 영역을 갖고,
    상기 제2 정보 표시 영역은, 상기 제1 영역과 제2 영역의 양쪽 영역에 걸치도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식별 정보를 표시하는 광 반사층의 부분적인 재료 제거에 의한 영역의 폭은, 펄스 레이저의 조사에 의한 재료의 제거로 형성 가능한 영역 폭인 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 영역이 서로 인접한 둘 이상의 서브 영역을 포함하고, 상기 서브 영역 중의 하나 이상의 서브 영역에 있어서의 상기 광 반사층을 구성하는 단위 면적당 상기 재료의 양이, 그 이외의 상기 서브 영역에 있어서의 상기 광 반사층을 구성하는 단위 면적당 상기 재료의 양보다 50% 이상 적게 되어 있는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 광 반사층의 부분적인 재료 제거에 의한 식별 정보는, 재료 제거의 부분 또는 재료 제거에 의한 재료 잔류 부분에 의하여 정보가 형성되는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 정보가 선화, 캘리그래피, 초상화, 랜드마크, 풍경, 또는 그들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 정보가 기하학 문양, 채문, 또는 그들의 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 정보가 로고, 심벌, 부호, 아이콘 무늬를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식별 정보가 마이크로 문자로서 기록되어 있는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체.
  10. 제1항 또는 제2항에 기재된 정보 표시 매체를 묻어두거나 또는 붙인, 유가 증권.
  11. 제10항에 기재된 유가 증권의 검증 방법이며,
    정보 표시 매체의 인증 정보를 반사 광 또는 투과 광에 의하여 식별하고,
    상기 정보 표시 매체의 인증 정보를 반사 광 또는 투과 광의 확대 관찰에 의하여 식별하는
    것을 특징으로 하는, 유가 증권의 검증 방법.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법이며,
    상기 광 반사층에 대하여 펄스 레이저에 의하여 당해 광 반사층을 부분적으로 제거함으로써 상기 식별 정보를 형성하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법.
  13. 제1항에 기재된 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법이며,
    상기 구조 형성층의 내부에 있어서, 상기 광 반사층이 덮여 있지 않은 측으로부터 상기 구조 형성층의 평균 두께까지의 영역이 초점 위치로 되도록 집광된 펄스 레이저를 조사하여 상기 재료의 제거를 실행함으로써, 상기 식별 정보를 형성하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법.
  14. 제1항에 기재된 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법이며,
    상기 구조 형성층의 내부에 있어서, 상기 광 반사층이 덮여 있는 측으로부터 상기 구조 형성층의 평균 두께까지의 영역이 초점 위치로 되도록 집광된 펄스 레이저를 조사하여 상기 재료의 제거를 실행함으로써, 상기 식별 정보를 형성하는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법.
  15. 제12항에 기재된 정보 표시 매체에 대한 식별 정보 기록 방법을 갖는 것을 특징으로 하는, 정보 표시 매체의 제조 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 기재된 정보 표시 매체의 진위 판정 방법이며,
    펄스 레이저를, 상기 정보 표시 매체에 조사함으로써, 식별 정보가 제시되는 것을 특징으로 하는, 진위 판정 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제시되는 식별 정보를 촬상 장치로 촬상하고, 촬상한 화상에 기초하여 진위 판정을 행하는 것을 특징으로 하는, 진위 판정 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 기재된 정보 표시 매체와, 그 정보 표시 매체의 이면측에 형성된 접착층을 갖는 것을 특징으로 하는, 라벨.
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