JP2016080848A - 表示体及び表示体付き物品 - Google Patents

Abstract

【課題】それを観察した際に、観察方向によって色が変化する画像表示体の提供を目的とした。
【解決手段】光透過層１１の一方の主面上に、光透過層１１に平行な平行部と光透過層１１と９０°以下の角度をなす斜面部とからなる複数の凹凸構造領域１２が形成され、その上面に反射層１３と接着層１５がこの順に積層された表示体であって、凹凸構造領域１２のピッチが人間の目の分解能以下で、回折光が認知できないことを特徴とする表示体であって、前記光透過層の垂直方向から見た凹凸構造１２の平行部と斜面部の面積比率が、凹凸構造領域１２ごとに異なることを特徴とする表示体である
【選択図】 図２

Description

本発明は、偽造防止等に用いる、観察条件によって見え方が変化する画像表示体に関する。

商品券や小切手等の有価証券類、クレジットカードやキャッシュカード、ＩＤカード等のカード類、パスポートや免許証等の証明書類の偽造防止を目的として、通常の印刷物とは異なる視覚効果をもつ表示体を転写箔やステッカー等の形態にして、前記証券類やカードなどの証明書類の表面に貼付、圧着することが行われている。また、有価証券類や証明書類以外の物品においても偽造品の流通が社会問題化しており、そのような物品についても同様の偽造防止技術を適用する機会が多くなってきている。

偽造防止技術としては、マイクロ文字、特殊発光インキ、すかし、回折格子、ホログラムなどがある。この偽造防止技術は大きく二つに分けることができる。一つは、簡易な機器や測定装置などの検証機を使用して真偽を判別する偽造対策で、もう一つは、肉眼で容易に真偽判定が可能な偽造対策である。

偽造防止技術として、電子線描画装置（ＥＢ装置）で様々な微細構造を作製し、目視で類似技術と差別化できるセキュリティデバイスの開発が行われている。もっとも一般的なセキュリティデバイスとして、表面レリーフタイプの回折格子（例えば特許文献１）がある。回折格子は、一般の印刷物に比べて構造が複雑で、高い微細加工技術がないと作製が困難であった。

特許２００３−２９５７４４号公報

しかしながら、最近は回折格子と類似の光学効果を呈するものが流通してきており、回折格子の偽造防止効果が薄れてきている。そこで、回折格子に代わる新しい光学特性を有する偽造防止性の優れたセキュリティデバイスの提供が望まれている。
そこで、本発明は、それを観察した際に、観察方向によって色が変化する画像表示体の提供を目的とした。

上記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、光透過層の一方の主面上に、光透過層に平行な平行部と光透過層と９０°以下の角度をなす斜面部とからなる複数の凹凸構造領域が形成され、その上面に反射層と接着層がこの順に積層された表示体であって、凹凸構造領域のピッチが人間の目の分解能以下で、回折光が認知できないことを特徴とする表示体としたものである。

また、請求項２に記載の発明は、光透過層の一方の主面上に、光透過層に平行な平行部と光透過層と９０°以下の角度をなす斜面部と光透過層と直交する斜面部とからなる複数の凹凸構造領域が形成され、その上面に反射層と接着層がこの順に積層された表示体であって、凹凸構造領域のピッチが人間の目の分解能以下で、回折光が認知できないことを特徴とする表示体としたものである。

また、請求項３に記載の発明は、前記光透過層の垂直方向から見た凹凸構造の平行部と斜面部の面積比率が、凹凸構造領域ごとに異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示体としたものである。

また、請求項４に記載の発明は、前記面積比率は、予め用意した画像の濃淡に対応して設定することを特徴とする請求項３に記載の表示体としたものである。

また、請求項５に記載の発明は、前記凹凸構造の凸部又は凹部が光透過層と平行な面と４つの面で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示体としたものである。

また、請求項６に記載の発明は、前記反射層の膜厚が凹凸構造領域ごとに異なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示体としたものである。

また、請求項７に記載の発明は、前記凹凸構造領域ごとに反射層の屈折率が異なることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示体としたものである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示体が貼付されていることを特徴とする表示体付き物品としたものである。

請求項１に記載の発明によれば、
この表示体の凹凸構造は、光透過層と平行な平行部と光透過層と角度を有する斜面部で構成されている。よって、光透過層に対して垂線方向から光を入射させ同じ方向から観察すると、平行部と斜面部への光の入射角が異なるため、薄膜干渉により平行部と斜面部では異なる色が表示される。また、斜面部の角度を変化させることで斜面部に異なる色を表示させることができる。さらに、凹凸構造の中心間距離が人間の目の分解能以下であるため、平行部と斜面部で表示される色は、並置加法混色により混色が知覚される。また、斜面部に光透過層に対して垂線方向から光を入射させ斜面部方向から表示体を観察した場合には、斜面部からの干渉光のみ観察されるため色が変化する。

請求項２の発明によれば、
この表示体の凹凸構造は、光透過層と平行な平行部と光透過層と角度を有する斜面部及び光透過層と垂線方向の垂線部で構成されている。よって、斜面部に光透過層に対して垂線方向から光を入射させ、表示体を回転させた場合に、垂線部では反射光が確認できないのに対して、斜面部では反射光を確認できる。よって、異なる色を表現することができる。つまり、表示体を回転することで画像の切り替えを行うことが可能となる。

請求項３の発明によれば、
凹凸構造領域毎に凹凸構造の平行部、斜面部を光透過層の垂線方向から観察した際に面積比率が異なる。この面積比率によって色を制御することが可能である。

請求項４の発明によれば、
面積比率を予め用意した画像の濃淡に対応させて作成することで、デザイン性を向上することが可能である。

請求項５の発明によれば、
前記凹凸構造の凸部又は凹部が光透過層と平行な面と４つの面で構成されている。これにより、斜面部又は垂線部の数が限定されるため、表示体を回転させたときの画像切り替わ
りの判断を容易にすることが可能となる。

請求項６の発明によれば、
凹凸構造に設けられている反射層の膜厚が、凹凸構造領域毎に異なっている。これにより、干渉色が異なる。よって、表現できる干渉色を増やすことができる。

請求項７の発明によれば、
凹凸構造に設けられている反射層の屈折率が、凹凸構造領域毎に異なっている。これにより、干渉色が異なる。よって、表現できる干渉色を増やすことができる。

請求項８の発明によれば、
表示体を基材に接着層を介して貼付することにより、容易にセキュリティ性を向上させた物品の提供が可能である。

本発明になる表示体の概略構造を説明する上面視の図。 図１に示す表示体のＩ−Ｉの断面の構造を模式的に示す断面視の図である。 図２に示す表示体の凹凸構造領域Ａの構造を模式的に示す拡大した断面視の図である。 図２に示す表示体の凹凸構造領域Ｂの構造を模式的に示す拡大した断面視の図である。 図１に示す表示体の凹凸構造領域に採用可能な構造の一例を拡大して示した斜視図である。 図１に示す表示体の凹凸構造領域に採用可能な構造の一例を拡大して示した斜視図である。 一般的な回折格子の凹凸構造をを示した斜視図である。 光透過層の垂線方向から凹凸構造に光を入射させた場合の反射光を示す。 凹凸構造の斜面部に光透過層の垂線方向から光を入射させた場合の反射光を示す。 図７の回折格子が回折光を射出する様子を概略的に示した断面視の図である。 薄膜干渉を示した断面図である。 凹凸構造の上面部面積を増加させた様子を模式的に示す上面視の図である。 凹凸構造の上面部面積を減少させた様子を模式的に示す上面視の図である。 表示体に照明光を入射させ観察した様子を示した斜視図である。 図１４の表示体を９０度回転させて表示体に照明光を入射させ観察した様子を示した斜視図である。 偽造防止用ストライプ転写箔を物品に支持させてなるカードの一例を概略的に示す上面視の図である。 図１６の表示体４０のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

（実施の形態）
以下、本発明の表示体について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の表示体の１実施例を示す上面視の平面図である。図２は、図１のＩ−I線に沿った断面図である。表示体１０は、少なくとも光透過層１１及び反射層１３、接着層１５を含んでいる。図２に示す例では、光透過層１１側を前面側（観察者側）とし、接着層１５側を背面側としている。

光透過層１１と反射層１３との界面は、複数の凹凸構造が設けられた第１凹凸構造領域１２ａ，第２凹凸構造領域１２ｂ，第３凹凸構造領域１２cと平坦領域１２eとを備えてい
る。また、接着層１５は、反射層１３上に形成されている。

光透過層１１は、表面の汚れや傷などから凹凸構造を保護し、これにより、表示体１０の視覚効果を長期にわたって保つ効果を果たす。さらに、光透過層１１は、凹凸構造を露出させないことにより、複製を困難にしている。

この光透過層１１の構成材料としては、例えば、光透過性を有する樹脂を使用することができる。光透過性を有する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネイト、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、ニトロセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルスチレン共重合体、塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチルなどの熱可塑性樹脂やポリイミド、ポリアミド、ポリエステルウレタン、アクリルウレタン、エポキシウレタン、シリコーン、エポキシ、メラミン樹脂などの熱硬化性樹脂、及び紫外線又は電子線硬化性の、各種アクリルモノマー、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレートなどのオリゴマー、アクリル基やメタクリル基などを有するアクリルやエポキシ及びセルロース系樹脂などの反応性ポリマーが使用可能である。

光透過層１１には、表面強度や凹凸構造の形成し易さなどを考慮して、２層以上の構成を採用しても良い。また、反射層１３の構成材料として金属を使用した場合、それに由来する金属光沢色を異なる色に変えるために、この光透過層１１に染料や顔料などを混ぜ、この染料や顔料に特定の波長の光を吸収させるようにすることも可能である。

反射層１３は、凹凸構造が設けられた界面の反射率を高める役割を果たす。この反射層１３の構成材料としては、例えば、アルミニウム、銀、錫、クロム、ニッケル、銅、金及びそれらの合金などの金属材料を使用することができる。また、反射層１３は、誘電体材料などの、光透過層１１の構成材料とは屈折率が異なる材料からなるものであっても良い。反射層１３は、単層に限られず、多層であってもよい。そして、この反射層１３は金属及び酸化チタンや硫化亜鉛のような酸化物などを用い、真空製膜法を利用して形成することができる。真空製膜法としては、真空蒸着法、スパッタリング法などが適用できる。

反射層の膜厚としては、２００ｎｍ以下とする。表示体１０の反射層にはＺｎＳ（酸化亜鉛）が使用され、５０ｎｍの膜厚が設けられている。凹凸構造領域毎に異なる膜厚を成形する方法としては、凹凸構造にマスクを作製して蒸着することで行う。マスク位置を変化させて蒸着を繰り返すことで異なる膜厚を作製する事ができる。また、凹凸構造領域毎に屈折率が異なる反射層を成形する方法は、上記と同じである。

接着層１５は、表示体１０を偽造防止対策したい物品に取り付けるために設けられている。この接着層１５は、表示体１０と偽造対策を施したい物品との間の接着強度や物品の接着面の平滑性などを考慮して、２層以上の構成であってもよい。なお、図２は、光透過層１１側から表示体１０を観察する構成のものを描いているが、接着層１５を図２の反対側に設けることにより反射層１３側から表示体１０を観察する構成を採用することもできる。

次に、光透過層１１と反射層１３との界面部に設けられている凹凸構造について説明する。界面部における第１凹凸構造領域１２ａと第２凹凸構造領域１２ｂと第３凹凸構造領域１２ｃは、構造の異なる凹凸構造を有している。具体的には、第１凹凸構造領域１２ａは１次元回折格子構造となっており、第２凹凸構造領域１２ｂは回折光が認知できない１次元凹凸構造となっている。また、第３凹凸構造領域１２ｃは、回折光が認知できない２次元凹凸構造となっている。それ以外の界面部は平坦な平坦領域１２eを呈している。

図３は、図２の第２凹凸構造領域１２ｂの領域Ａの拡大図である。図３に示すように第２凹凸構造領域１２ｂは、Ｙ方向に凸部が延在する格子構造で、Ｘ方向に周期的に規則正しく配列してある。また図３では省略しているが凹凸構造には、反射層がほぼ均一な厚みで積層されている。また凹凸構造は、光透過層と平行な上面部１４aと下面部１４ｂ及び、斜面部１４ｃで構成されている。斜面部１４ｃは、光透過層に対して４５度±1度の傾斜角を持っている。

上記説明では傾斜角を概ね４５度としているが、傾斜角の有効範囲は１〜９０度である。それぞれの傾斜角で観察者側の光透過層に垂直な入射光に対する反射光の挙動が異なる。例として凹凸構造の高さが４μｍで凹部の平坦部１４ｂの距離が斜面部１４ｃをＸ成分とＺ成分に分解した場合のＸ成分と同等の距離とし、入射光が斜面中央に入射した場合の光の挙動を説明する。傾斜角が１〜４０度の場合には、入射光は斜面で1度だけ反射し射出していく。傾斜角が４１〜５２度の場合には、斜面で２回反射して射出していく。傾斜角が４５度のときは、再起反射の光挙動を示す。また、傾斜角が５３〜８９度の場合には、２回以上凹凸構造部内で反射して射出していく。傾斜角が９０度の場合には、反射は起こらない。傾斜角とは、光透過層と斜面のなす角度をいう。

図４は、図２の第３凹凸構造領域１２ｃの領域Ｂの拡大図である。図４に示すように第３凹凸構造領域１２ｃには、複数の凸部が規則的に配列されている。図４に示す凹凸構造は、上面部１５aと下面部１５ｂ及び、斜面部１５ｃで構成されている。斜面部１５ｃは、光透過層に対して概ね３０度の傾斜を持っている。図４は凸部が規則的に配列されているが、図５のように凸部がランダムに配列されていてもよい。また、図６のように凹凸構造を構成する斜面部の一部が光透過層１１に対して垂線方向になる垂線部１６ｄで構成されていても良い。図３〜図６では、凸部と凸部の間に凹部平坦部１４ｂがあるが凹部のみを残して凹部平坦部１４ｂを設けなくても良い。図４〜図６では、省略しているが凹凸構造には、反射層がほぼ均一な厚みで積層されている。

次に、凹凸構造について詳細に説明する。

第１凹凸構造領域１２aには、図７に示すように、複数の溝１４aを配置してなる回折格子が設けられている。この溝１４aの中心間距離（以下、ピッチとも記す。）は、例えば、５００ｎｍ〜２０００ｎｍの範囲内にある。また、溝１４aの深さは、例えば１００ｎｍｍ〜１０００ｎｍの範囲内にあり、典型的には１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内にある。

なお、用語「回折格子」は、自然光などの照明光を照射することにより回折波を生じる構造を意味し、複数の溝１４aを平行且つ等間隔に配置する通常の回折格子に加え、ホログラムに記録された干渉縞も包含することとする。また、溝１４a又は溝１４aに挟まれた部分を「格子線」と呼ぶこととする。

第２凹凸構造領域１２ｂには、図３に示すように、複数の凸部１４が設けられている。これら凸部１４は、前述した溝１４aの中心間距離（ピッチ）と比較してより大きい中心間距離で配置されている。第２凹凸構造の凸部のピッチは、５μｍ〜１４５μｍの範囲内にある。また凸部の高さは、０．１μｍ〜５μｍである。ピッチが５μｍ〜１４５μｍである理由は、観察者から５００ｍｍ離してある位置の表示体を観察すると、一般的に、視力が１．０の人間の眼の分解能は１分であるため、眼の分解能の限界により、１４５μｍ以下の構造を視認できない。よって、ピッチを１４５μｍ以下とすると隣接配置した線同士を分離して視認することはできない。ゆえに、ピッチを１４５μｍ以下とすることによって、高品位な画像を表示する表示体を提供することが可能となる。また、５μｍ以下になると回折角が大きくなり各波長を識別できてしまうため、５μｍ以上とする。凸部の高さが０．１μｍ以下になると反射層に構造が埋まり所望の効果が得られない。また、高さが５μｍ以上になるとアスペクト比が１以上となり、成形が困難になる。よって高さを５μｍ以下とした。

第３凹凸構造領域１２ｃは、前述したような凹凸構造が配列されている。凹凸構造の中心間距離や深さなどは前記数値と同じ範囲であるので省略する。第２凹凸構造領域１２ｂと第３凹凸構造領域１２ｃの違いは、凹凸構造が1次元配列か２次元配列かということである。

次に凹凸構造に光が入射した場合の光の挙動について示す。
図８は第２凹凸構造領域１２ｂに、光透過層の垂線方向から光を入射させた場合の光の挙動を示している。上面部１４a又は下面部１４ｂでは、入射光が反射の法則にしたがって反射する。斜面部１４ｃは、入射角４５度で光が入射、反射し、さらに、隣接する斜面部に入射して反射する。図９は斜面部１４ｃに入射して対向する斜面１４ｃで再反射しない光の軌跡を示している。

次に、第１凹凸構造領域１２aの凹凸構造に起因した視覚効果について説明する。図１０は、第１凹凸構造領域が回折光を射出する様子を概略的に示す図である。図１０において、軌跡３１ａは照明光を示し、軌跡３２ａは正反射光又は０次回折光を示し、軌跡３３ａは１次回折光を示している。

最も代表的な回折光は、１次回折光である。１次回折光の射出角βは、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、下記等式（１）から算出することができる。

ｄ＝λ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ） …（１）
この等式（１）において、ｄは回折格子の格子定数を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは、０次回折光、すなわち、透過光又は正反射光の射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は、照明光の入射角と等しく、入射角とはＺ軸に対して対称な関係である（反射型回折格子の場合）。なお、α、βは、Ｚ軸から時計回りの方向を正方向とする。

等式（１）から明らかなように、１次回折光の射出角βは、波長λに応じて変化する。すなわち、回折格子は、分光器としての機能を有している。したがって、照明光が白色光である場合、回折格子の格子線に垂直な面内で観察角度を変化させると、観察者が知覚する色が変化する。

また、ある観察条件のもとで観察者が知覚する色は、格子定数ｄに応じて変化する。例えば、回折格子は、その法線方向に１次回折光を射出するとする。すなわち、１次回折光の射出角βは、０°であるとする。そして、観察者は、この１次回折光を知覚するとし、このときの０次回折光の射出角をαＮとすると、等式（１）は、下記等式（２）へと簡略化することができる。

ｄ＝λ／ｓｉｎαＮ …（２）
等式（２）から明らかなように、観察者に特定の色を知覚させるには、その色に対応した波長λと照明光の入射角｜αＮ｜と格子定数ｄとを、それらが等式（２）に示す関係を満足するように設定すればよい。例えば、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分を含んだ白色光を照明光として使用し、照明光の入射角｜αＮ｜を４５°とし、さらに、空間周波数（格子定数の逆数）が１０００本／ｍｍ乃至１８００本／ｍｍの範囲内で分布している回折格子を使用するとする。この場合、回折格子をその法線方向から観察すると、空間周波数が約１６００本／ｍｍの部分は青く見え、空間周波数が約１１
００本／ｍｍの部分は赤く見える。

なお、回折格子は、空間周波数が小さいほうが形成し易い。そのため、通常の表示体では、回折格子の大多数は、空間周波数が５００本／ｍｍ乃至１６００本／ｍｍの回折格子とする。

このように、或る観察条件のもとで観察者が知覚する色は、回折格子の格子定数ｄ（又は空間周波数）で制御することができる。そして、先の観察条件から観察角度を変化させると、観察者が知覚する色は変化する。

次に、第２凹凸構造領域１２ｂ、第３凹凸構造領域１２ｃの薄膜干渉について説明する。第２凹凸構造領域１２ｂ、第３凹凸構造領域１２ｃは、図１１に示す光学薄膜３０による干渉膜に類似する作用を有し、反射や干渉を繰り返すことで特定の波長を強めたり弱めたりすることが可能である。図１１は、光学薄膜３０に角度θで入射する入射光３０４の一部が光学薄膜３０の表面及び裏面で反射し、光源３０２がある側に反射していく様子と透過していく様子を示している。

光学薄膜３０を反射していく光は、光学薄膜３０の内部で反射を奇数回繰り返した後に光源側に射出していく光を重畳したものとなる。各光に位相差がないときに、最大の反射光が得られ、その際の光学距離の差は、波長の整数倍となり次式（３）が成立する。

ｍλ＝２×ＴＯ×ｃｏｓθ ・・・（３）
ここで、ｍは次数であり、ＴＯは光学的距離である。ＴＯは、物理的な距離に加え、光が伝搬する媒質の屈折率が考慮される。光学薄膜３０の膜厚をＤ、屈折率をｎとするとＴＯ＝ｎＤが成り立つ。このとき、他の波長では打ち消し合う干渉が起こるため、特定の波長以外は認識できなくなる。これは、薄膜の光学的距離を制御することで光源側の面に反射する光の波長を制御することが可能となることを意味している。

図８に示したように、上面部又は下面部に光が入射した場合、つまり入射角０度の場合を考える。すると式（３）は式（４）のように強め合う干渉式を導ける。

ｍλ＝２×ＴＯ ・・・ （４）
また、図９の斜面部１４ｃに光が入射した場合、つまり入射角４５度の場合を考える。すると式（３）は式（５）のように強め合う干渉式を導ける。

ｍλ＝√２×ＴＯ ・・・ （５）
上記に示したように入射角が変わると強め合う波長が変わる。このことは、凹凸構造の傾斜を変化させることによって、反射する波長を制御できることを意味する。

また、式（３）からわかるように強め合う波長は、光学的距離ＴＯによっても変化することがわかる。よって知覚される波長は、薄膜の屈折率ｎ、又は光学薄膜３０の膜厚Ｄを変化させることによっても制御することができる。

以上のことから、第２凹凸構造領域１２ｂに入射した光は、上面部１４a又は下面部１４ｂと斜面部１４ｃとで異なる色を観察することができる。また、この上面部、下面部、斜面部はいずれも人間の眼の分解能以下であるため、それぞれの色を知覚することはできず、並置加法混色によって上面部、下面部、斜面部の色の混合色として知覚する。

つまり、上面部１４aと下面部１４ｂを足し合せた面積と斜面部１４ｃの面積との面積比率を変更することによって、知覚できる色を変えることができる。面積比率は、予め用
意した画像の濃淡に対応している。濃淡を２５６階調のグレースケールで表現し、凹凸構造領域の上面部と下面部の面積比率を１〜１００％する。階調に面積比率が対応するように、階調数を画像上に配置することでデザインを行う。つまり、画像で階調数が１の場合には、上面部と下面部の面積比率が１％であり、階調数が５０の場合には、上面部と下面部の面積割合が５０％である。

図１２は上面部１６aの面積を大きくした場合を示している。図１２の白塗り部は斜面部１６ｂを現している。この場合には、上面部１６aで強め合った波長が斜面部で強め合った波長よりも支配的となる。よって知覚される色は上面部で強め合った波長が強く観察される。

また、図１３は上面部１６aの面積を小さくした場合を示している。図１３の白塗り部は斜面部１６ｂを表している。この場合には、上面部で強め合った波長より、斜面部で強め合った波長が支配的となる。よって知覚される色は斜面部で強め合った波長が強く観察される。

図９のように斜面部で反射された光を観察すると斜面部で強め合った波長のみを観察することになる。つまり、光透過層の垂線方向から表示体を観察した場合と斜面部のみから反射された光を観察した場合とでは、知覚される色は異なる。よって、観察位置を変更することで知覚される色を変化することが可能でありセキュリティ性の高い表示体を作製する事ができる。

図１４に表示体の光透過層の垂線方向から白色光源３０２を照射し、光透過層の垂線方向から観察した結果の示した図である。第１凹凸構造領域１２aの回折光は観察できない。第２凹凸構造領域１２ｂ、１２ｃでは薄膜干渉による干渉色を観察することができる。

図１５に図１４の表示体をＸＹ平面で９０度回転し、光透過層の垂線方向から白色光源３０２を入射させ、Ｙ軸方向とＺ軸方向の中間方向から表示体を観察した結果を示す。凹凸構造領域１２aは、格子方向と平行な方向から観察しているため、回折光を観察することはできない。また、凹凸構造領域１２ｂも格子方向と平行な方向から観察しているため、反射光を観察することはできない。凹凸構造領域１２ｃは、図４に示したように、凹凸構造が２次元的に配列されているため、反射光を確認できる。よって、このような条件では、凹凸構造領域１２ｃのみ干渉色を知覚することが可能である。

つまり、この表示体は回折光によって虹色に光る凹凸構造領域１２a、ＸＹ平面で回転すると色が変化する凹凸構造領域１２ｂ、ＸＹ平面で回転しても色が変化しない凹凸構造領域１２ｃで構成される。このような領域を組み合わせることによって、セキュリティ性の高い表示体を作製することが可能である。

図１６は、偽造防止用ストライプ転写箔を物品に支持させてなるカード４０の一例を概略的に示す平面図である。

このカード４０は、プラスチック基材４４を含んでおり、プラスチック基材４４上には、印刷層４１が形成されている。さらに、カード４０には、表示体４３が偽造防止用ストライプ転写箔として貼りつけられている。なお、この表示体４３は、１次元のレリーフ型回折格子が形成されている領域４６a、領域４６aよりも粗い複数の溝で平均中心間距離が１０μｍ、凹凸構造の深さが２μｍで溝が１次元配列されている凹凸構造領域４６ｂ、平坦領域４６cで構成されている。

図１７は、図１６に示す表示体のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。この表示体４３
は、表面保護層兼剥離層４２及び光透過エンボス層４９、反射層４８、接着層４５、プラスチック基材４４が積層されてなる積層体である。図１７に示す例では、表面保護層兼剥離層４２側を前面側とし且つプラスチック基材４４側を背面側としている。光透過エンボス層４９と反射層４８との界面は、前記凹凸構造領域４６ｂと平坦領域４６ｃとを含んでいる。反射層は、ＺｎＳで膜厚が５０ｎｍで凹凸構造に均一に設けられている。

このカード４０は、表示体４３を含んでいる。それゆえ、カード４０の垂線方向から白色光源を照射して、カード４０の垂線方向付近から反射光を観察した場合、領域４６bは青白い干渉色を確認することができる。また、観察位置をＸ軸方向に傾けていくことで視認できる色が白へと変化する。さらにこの観察位置のままカード４０を９０度回転すると、干渉色を視認できなくなる。印刷層４１は、観察位置や光源位置を変更しても視認できる色の変化はない。

このように領域４６ｂは、印刷層４１とは異なり、観察する位置を変更することで色の変化をすることが可能である。よって、色変化で真偽判定することができるため偽造防止効果は高い。

１０…表示体
１１…光透過層
１２…凹凸構造領域
１３…反射層
１５…接着層
４１…印刷部
１４…凹凸構造部
３０…光学薄膜
３０２…光源
３０３…観察者
３０４…入射光
３０５…反射光
３０６…透過光

Claims (8)

1. 光透過層の一方の主面上に、光透過層に平行な平行部と光透過層と９０°以下の角度をなす斜面部とからなる複数の凹凸構造領域が形成され、その上面に反射層と接着層がこの順に積層された表示体であって、凹凸構造領域のピッチが人間の目の分解能以下で、回折光が認知できないことを特徴とする表示体。
2. 光透過層の一方の主面上に、光透過層に平行な平行部と光透過層と９０°以下の角度をなす斜面部と光透過層と直交する斜面部とからなる複数の凹凸構造領域が形成され、その上面に反射層と接着層がこの順に積層された表示体であって、凹凸構造領域のピッチが人間の目の分解能以下で、回折光が認知できないことを特徴とする表示体。
3. 前記光透過層の垂直方向から見た凹凸構造の平行部と斜面部の面積比率が、凹凸構造領域ごとに異なることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示体。
4. 前記面積比率は、予め用意した画像の濃淡に対応して設定することを特徴とする請求項３に記載の表示体。
5. 前記凹凸構造の凸部又は凹部が光透過層と平行な面と４つの面で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示体。
6. 前記反射層の膜厚が凹凸構造領域ごとに異なることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の表示体。
7. 前記凹凸構造領域ごとに反射層の屈折率が異なることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の表示体。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の表示体が貼付されていることを特徴とする表示体付き物品。

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