WO2005040871A1 - 識別媒体、識別媒体の識別方法、識別対象物品および識別装置 - Google Patents

識別媒体、識別媒体の識別方法、識別対象物品および識別装置 Download PDF

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Itsuo Takeuchi
Tokio Sakauchi
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Definitions

  • blue clockwise circularly polarized light from the cholesteric liquid crystal layer 501 and blue counterclockwise circularly polarized light and linearly polarized light from the multilayer thin film 502 are simultaneously observed. Therefore, the blue reflected light is more emphasized and observed than when the cholesteric liquid crystal layer is used alone. Also, when the reflected light from the multilayer structure 503 is observed through a filter that transmits only clockwise circularly polarized light, the filter blocks blue counterclockwise circularly polarized light and linearly polarized light from the multilayer thin film 502, The observed reflected light is weaker than when no filter is used.
  • the optical properties of the cholesteric liquid crystal layer and the optical properties of a multilayer thin film in which light-transmitting thin films having different refractive indices are stacked in multiple layers are simply added together.
  • they can provide significantly unique optical properties that are not expected. That is, when the identification medium of the present invention is irradiated with natural light, reflection light containing both clockwise and counterclockwise circularly polarized light is obtained.
  • a cholesteric liquid crystal layer selectively reflects circularly polarized light in a certain rotation direction, but a multilayer thin film does not have the property of selectively reflecting circularly polarized light in the opposite direction.
  • clockwise and counterclockwise circularly polarized light and linearly polarized light are reflected from the identification medium.
  • the discrimination medium of the present invention is provided with discrimination by utilizing a phenomenon in which optical phenomena such as left and right circularly polarized light components, colors, patterns, and color shifts appear intricately intertwined! Therefore, there is an advantage that counterfeiting using copying by taking in an image is impossible in principle. Furthermore, since it is excellent in color, a product excellent in design can be obtained. this thing Is useful when products whose design is important are to be identified. Brief Description of Drawings
  • an ultraviolet curing resin is applied to the surface of the multilayer thin film 103 to form a layer before the adhesive layer or the adhesive layer 104 is cured, and the cholesteric liquid crystal layer 106 is bonded thereon. Then, the adhesive layer or the adhesive layer 104 is cured by irradiating ultraviolet rays, and the multilayer thin film 103 and the cholesteric liquid crystal layer 106 are adhered and integrated by the adhesive layer or the adhesive layer 104. Thus, the identification medium 100 is obtained.
  • the discrimination medium 100 is irradiated with left-handed circularly polarized light using an optical filter that selectively transmits left-handed circularly polarized light
  • the reflected light is only the multilayer thin film 103.
  • the difference in optical characteristics can be reduced. Can be recognized.
  • the article 802 is placed on the pedestal 801 and the position is adjusted so that the identification medium 803 is irradiated with a light beam. Then, the white lamp 804 is turned on, and the identification medium 803 is irradiated with white light.
  • the photodetector 806 detects only the red reflected light from the cholesteric liquid crystal layer 106.
  • the blue light is detected in the photodetector 806.
  • the optical filter 805 blocks the clockwise circularly polarized light component included in the light incident on the identification medium 803, so that the reflected light from the cholesteric liquid crystal layer 106 is not detected.

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Abstract

容易に偽造することができず、また特異な見え方をすることで、真正性の判別力が高い識別媒体を提供する。コレステリック液晶層１０６と、異なる屈折率を有する光学薄膜を多層に積層した多層薄膜１０３とを積層することで、反射光中に異なる旋回方向の円偏光が含まれる特異な光学的な性質を有する識別媒体を得る。また、このような光学的な性質を利用した識別方法、識別対象となる物品あるいは識別装置が提供される。 

Description

明 細 書
識別媒体、識別媒体の識別方法、識別対象物品および識別装置 技術分野
[0001] 本発明は、パスポート、書類、各種カード、 ス、紙幣、金券、証券、証書、商品券、 絵画、切符、公共競技投票券、音楽や映像が記録された記録媒体、コンピュータソフ トウエアが記録された記録媒体、各種製品のパッケージ等の真正性 (真贋性)を識別 する技術に利用して好適な技術に関する。
背景技術
[0002] 料金の精算が行える各種のカードや証明書等には、偽造品の不正使用を防止す るために、その真正性を判別する技術が必要とされて 、る。
[0003] この技術として、特殊なインクを塗布する技術がある。例えば、紫外線に対して蛍光 するインクを用いて、所定の文字や図柄を印刷し、紫外線を照射した際にその図柄 や文字を浮かび上がらせることで、真正性を確認することができる。また、磁性体の粒 子や磁性を帯びた粒子を混ぜたインクを塗布し、磁気センサで真正性を識別する技 術が知られている。
[0004] また、ホログラムを利用して真正性を判別する技術も知られている。また、複写によ る有価証券等の偽造を防止する技術として、コレステリック液晶が示す光学特性を利 用した技術が特許文献 1に示されて 、る。
[0005] 特許文献 1：特開平 4 144796号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、特殊なインクは、そのインクを入手され、悪用することが比較的容易 であり、偽造を防止する能力はさほど高くない。また、ホログラムを利用する方法は、 ホログラムの偽造技術が向上し、真正判断が困難な偽物が製造される場合があるの で、より偽造が困難な技術が求められている。
[0007] また、コレステリック液晶を用いた技術においても、その識別媒体が入手され、その 代価品を製造しょうとしても、同様な光学特性を有する偽物を製造することが困難で あるような、複雑で特異な光学特性を示す識別媒体が求められている。
[0008] また、光学的な性質を用いた識別媒体においては、偽造の困難性のみではなぐ 識別時に高い識別力が得られるような特異な光学特性、言い換えれば瞬時に識別 媒体の特異性が識別できるような光学的な性質が求められている。
[0009] 本発明は、容易に偽造することができず、また特異な見え方をすることで、真正性 の判別力が高い識別媒体を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような 識別媒体を備えた物品を提供することを他の目的とする。また、本発明は、真正性の 判別力に優れた識別方法および識別装置を提供することをさらに他の目的とする。 課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、コレステリック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを 多層に積層した多層薄膜とを組み合わせることで、コレステリック液晶層が有する光 学的な性質と上記多層薄膜が有する光学的な性質を相乗的に利用し、従来技術で は得られなかった特異な光学特性が得られる識別媒体を提供するものである。
[0011] まず、コレステリック液晶層が有する光学的な性質について説明する。図 2は、コレ ステリック液晶層の構造を示す図である。コレステリック液晶は層状構造をなしており 、各層での分子長軸方向が互いに平行であり、かつ層面に平行である。また、各層 は少しずつ回転して重なっており、立体的にスパイラル構造をとる。
[0012] ここで、層に垂直な方向で考えて、分子長軸が 360度回転して元へ戻るまでの距 離をピッチ P、各層内の平均屈折率を nとして、 s=n'Pを満たす、中心波長え sの 円偏光に対して、当該コレステリック液晶層は、選択的な反射特性を示す。すなわち 、特定の偏光状態にない光（自然光)を照射した際に、中心波長え sの円偏光のみを 選択的に反射する。また、この反射される円偏光の旋回方向は、コレステリック液晶 層の回転方向に応じて、右回りまたは左回りが決まる。つまり、コレステリック液晶層 は、特定中心波長であり、かつ特定旋回方向の円偏光を選択的に反射し、他の波長 領域の特定旋回方向の円偏光成分、さらに直線偏光成分や逆旋回方向の円偏光 成分は透過させる。
[0013] 図 3は、コレステリック液晶層 106において、特定波長で特定旋回方向の円偏光が 選択的に反射される状態を示す概念図である。例えば、図 2には、右回り（右ネジの 向き）に各層の分子長軸が回転してゆくスパイラル構造を示すコレステリック液晶層 1 06が示されている。このコレステリック液晶層に自然光を入射させると、特定中心波 長帯域の右回り円偏光の成分が選択的に反射され、他の偏光成分 (直線偏光成分 や左回り円偏光)や他の波長帯域の右回り円偏光はコレステリック液晶層 106を透過 する。
[0014] 例えば、可視光を吸収する黒紙のような材料の上に、赤色の中心波長 λ sを反射す る図 2の構造を有するコレステリック液晶を配置し、太陽光などのランダム光を当てる と透過光は全て黒紙に吸収され、中心波長 λ sの右回り円偏光のみが選択的に反射 され、肉眼ではこのコレステリック液晶層は鮮やかな赤色に見える。
[0015] このような、この特定の旋回方向の特定の中心周波数の光を選択的に反射する性 質を円偏光選択性という。
[0016] また、コレステリック液晶は見る角度によって色が変わるという特徴を有する。これは 、入射角が大きくなると、ピッチ Ρが見かけ上減少することから、中心波長え sが短波 長側へ移行するためである。たとえば、垂直方向から観察して赤色に呈色するコレス テリック液晶の反射色は、視野角を大きくするに従いオレンジ色、黄色、緑色、青緑 色、青色と順次変化するように観察される。この現象をブルーシフトという。なお、視 野角とは、観察面への垂線と視線とのなす角度として定義される。
[0017] 次に、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜が 有する光学的な性質について説明する。図 4は、多層薄膜における光の反射状態を 示す概念図である。図 4には、一例として第 1の屈折率を有する光透過性の薄膜フィ ルム 401 (Α層）と第 2の屈折率を有する光透過性の薄膜フィルム 402 (Β層）とを交互 に多層に積層した構造が示されて 、る。
[0018] 多層薄膜 403に白色光を当てると、異なる屈折率を有する光媒体の界面において 入射光の反射がフレネルの反射則に従って発生する。この際、 Α層と Β層との間の界 面において、入射光の一部が反射し、その他は透過する。 A層と B層との間の界面は 、繰り返し現れるので、各界面で生じた反射光は干渉する。入射光の入射角を徐々 に大きくすると、各界面で生じた反射光の光路差は、徐々に小さくなり、より短波長の 光が干渉し強め合うようになる。従って、白色光が当たっている多層薄膜 403をより斜 め（面に平行に近 、角度)力も見る程、より短波長の光が強く反射して 、るように見え る。例えば、白色光が当たっている多層薄膜 403を傾けて行くと反射光がだんだん 青っぽく見えるようになる。この現象もブルーシフトという。なお、入射角は、入射面へ の垂線と入射光のなす角度として定義される。
[0019] コレステリック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積 層した多層薄膜とを積層した構造の識別媒体は、上述した 2つの光学効果が相乗的 に作用することで、以下に説明するように特異な視覚効果を発揮する。
[0020] 以下、この特異な光学的な視覚効果の原理について説明する。図 5および図 6は、 コレステリック液晶と多層薄膜との積層構造体における光の反射状態を示す概念図 である。図 5および図 6には、円偏光を選択的に反射するコレステリック液晶層 501と 、図 4の構成を有する多層薄膜 502とが積層された積層構造 503が示されている。
[0021] 積層構造 503に自然光が入射角 Θで入射すると、特定中心波長の右回り円偏光 力 Sコレステリック液晶層 501で選択的に反射される。ここで、前記特定中心波長以外 の右回り円偏光、左回り円偏光および直線偏光は、コレステリック液晶層 501を透過 し、その一部は多層薄膜 502で反射される。理想的には、多層薄膜 502で反射され る特定波長の左回り円偏光は、旋回方向が反転し、右回り円偏光となる。したがって 、コレステリック液晶層 501を透過した左回り円偏光のうち、多層薄膜 502で反射した 成分は、コレステリック液晶層 501を透過できない。しかしながら、実際には、多層薄 膜 502に入射する光には直線偏光の光も含まれ、さらに各層の界面からの反射が重 層的に発生するので、反射光として左回り円偏光の成分も生成される。つまり、多層 薄膜 502からの反射光には、左回り円偏光の成分も含まれる。また、最初に多層薄 膜 502で反射し右回り円偏光になった光もコレステリック液晶層 501で反射し、再度 多層薄膜 502で反射し左回り円偏光に変わるので、コレステリック液晶層 501を透過 すること〖こなる。
[0022] 左回り円偏光は、コレステリック液晶層 501を透過するから、ある角度から積層構造 503を見ると、コレステリック液晶層 501において反射された右回り円偏光と、多層薄 膜 502において反射された左回り円偏光の 2つが同時に見えることになる。
[0023] ここで、例えば、視野角 Θで積層構造 503を見た場合を考える。この場合、コレステ リック液晶層 501にお 、て反射される右回り円偏光の色が青に見えるように、コレステ リック液晶層 501のピッチ P、各層内の平均屈折率 nを設定し、さらに視野角 Θで多 層薄膜 502を見た場合に各界面力 の反射光の干渉が青の波長帯域で発生するよ うに、材料と各層の厚さを設定するとする。
[0024] すると、コレステリック液晶層 501からの青の右回り円偏光と多層薄膜 502からの青 の左回り円偏光および直線偏光が同時に観察される。その為、コレステリック液晶層 が単独の場合よりも青の反射光が強調されて観察される。また、右回り円偏光のみを 透過するフィルタを介して、積層構造 503からの反射光を観察すると、このフィルタ〖こ よって、多層薄膜 502からの青の左回り円偏光および直線偏光は遮断され、観察さ れる反射光はフィルタを用いない場合に比較して弱くなる。逆に、左回り円偏光のみ を透過するフィルタを介して、積層構造 503からの反射光を観察すると、多層薄膜 50 2からの左回り円偏光のみが観察され、やはりフィルタを用いな 、場合に比較して観 察される反射光は弱くなる。
[0025] この原理を利用すると、次のような識別媒体を実現できる。すなわち、コレステリック 液晶層 501と多層薄膜 502とにホログラム加工を施し、特定のロゴや図柄等がホログ ラム効果によって見えるようにした場合、積層構造 503を直接見た場合には、コレス テリック液晶層 501と多層薄膜 502に形成されたホログラムが重なって見える力 特 定の旋回方向の円偏光を透過するフィルタを介して、積層構造 503を見ると、一方の ホログラムしか見えない、といような特異な見え方をする識別媒体を実現できる。ここ では、ホログラムの例を挙げた力 型押しや印刷による図柄であっても同様である。
[0026] また、図 6に示すように、視野角 Θで観察した場合に、コレステリック液晶層 501から 反射される右回り円偏光が赤に見えるように設定し、多層薄膜 502から青の反射光 が反射されるように設定すると、肉眼で直接見た場合に、赤の右回り円偏光と青の光 とが混ざった反射光を観察することができる。この色彩は、視野角を変化させるとブル 一シフト効果により当然変化する。
[0027] また、この反射光を、左回り円偏光を透過するフィルタを介して観察すれば、コレス テリック液晶層 501からの右回り円偏光の反射光は遮断され見えず、青の反射光の みが見える。逆にフィルタを用いず、直接観察すれば、赤と青が混ざった色が見える 。そして、ここに図柄が組み合わせてあれば、上述したフィルタを介して見た場合に、 一方の図柄が見えて他方が見えない、といった視覚効果が得られる。
[0028] すなわち、本発明の識別媒体は、特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有する コレステリック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層 した多層薄膜とを備えることを特徴とする。また、本発明において、所定の視野角から 観察した場合における前記コレステリック液晶層からの第 1反射光と前記多層薄膜か らの第 2反射光とが、略同色に見えるように設定されており、前記第 1反射光は、所定 の中心波長を有する所定の旋回方向の円偏光であり、前記第 2反射光には、前記第 1反射光と逆の旋回方向の円偏光が含まれて 、ることは好ま 、。また本発明にお ヽ て、所定の視野角力 観察した場合における前記コレステリック液晶層からの第 1反 射光と前記多層薄膜からの第 2反射光とが、異なる色に見えるように設定されており、 前記第 1反射光は、所定の中心波長を有する所定の旋回方向の円偏光であり、前記 第 2反射光には、前記第 1反射光と逆の旋回方向の円偏光、前記第 1反射光と同一 の旋回方向の円偏光および直線偏光が含まれて 、ることは好ま 、。
[0029] この本発明によれば、コレステリック液晶層が示す光学的な性質と、異なる屈折率を 有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜とが示す光学的な性質とを 単に加え合わせたものではない、それらからは予想されない顕著に特異な光学的な 性質を得ることができる。すなわち、本発明の識別媒体に自然光を照射した場合、反 射光として、右回りと左回りの両方の円偏光が含まれたものが得られる。コレステリック 液晶層は、ある回転方向の円偏光を選択的に反射するのであるが、多層薄膜には、 それとは逆の円偏光を選択的に反射する性質はない。しかし、両者を組み合わせる と、上述の説明から理解されるように、識別媒体からは、右回りと左回りの円偏光およ び直線偏光が反射される。
[0030] 本発明の識別媒体は、このような特異な光学的な性質にブルーシフト現象が組み 合わされるので、識別の高い光学特性を得ることができる。この光学特性は、リバース エンジニアリングにより、再現することは困難であり、そのため偽物を製造することが 難しい。このことは、真正性を判別するための識別媒体として極めて好ましい。
[0031] 異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と 、うの は、屈折率の異なる少なくとも 2種類の光透過性薄膜フィルムを積層し、屈折率の異 なる光透過性薄膜フィルム同士の界面が少なくとも一つ存在する多層構造をいう。こ の多層薄膜の具体的な構造としては、異なる屈折率を有する 2種類の光透過性薄膜 フィルムを交互に多層に重ねた構成、第 1一第 N (Nは自然数)の屈折率を有した第 1一第 Nの光透過性薄膜フィルムを順に積層したものを 1単位として、それを任意の 数で積層した構造等が挙げられる。
[0032] 本発明において、コレステリック液晶層または多層薄膜の少なくとも一部に図柄が 付与されていることは好ましい。この態様によれば、図柄の見え方の特異性を利用し た識別媒体を提供することができる。
[0033] ここで図柄とは、文字、ロゴ、図形、模様、その他観察者に何らかのデザイン性を感 じさせる視覚的効果を発揮させるものをいう。図柄の付与には、インクの印刷、薄膜 の貼り付け、転写、型押し、エンボス構造の付与等の手法が挙げられる。また、好まし い図柄としてホログラムカ卩ェによって形成されたものを挙げることができる。また、図 柄は、ここに列挙したような各種の方法を数種組み合わせて形成されて 、てもよ!/、。
[0034] 本発明の識別媒体をカード等の識別対象物品に備えることで、識別性の高い特異 な視覚効果を示す識別媒体部分を備えた識別対象物が提供される。識別対象物と しては、パスポート、書類、各種カード、パス、紙幣、金券、証券、証書、商品券、絵 画、切符、公共競技投票券、音楽や映像が記録された記録媒体、コンピュータソフト ウェアが記録された記録媒体、各種製品およびそのノ^ケージ等が挙げられる。
[0035] 本発明の識別媒体の識別方法は、特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有す るコレステリック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積 層した多層薄膜とを備える識別媒体の識別方法であって、識別媒体を所定の円偏光 を透過する円偏光フィルタを介して観察することを特徴とする。
[0036] 本発明の識別媒体に自然光を照射した際における反射光には、旋回方向の異な る円偏光が混じっている。従って、本発明の識別媒体を直接見た場合と、特定の旋 回方向の円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介して見た場合とでは、見え方 が異なる。この見え方の異なり具合によって、識別性を得ることができる。なお、この 見え方の異なり具合は、コレステリック液晶層や多層薄膜の設計や図柄の組み合わ せによって、多様に複雑に設定することができる。
[0037] 本発明の識別媒体の識別方法は、特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有す るコレステリック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積 層した多層薄膜とを備える識別媒体の識別方法であって、識別媒体に所定の円偏 光を照射し、その反射光を観察することを特徴とする。
[0038] 本発明の識別媒体に自然光を照射した際における反射光には、旋回方向の異な る円偏光が混じっている。従って、本発明の識別媒体に自然光を照射した場合と特 定の旋回方向の円偏光を照射した場合とで、その反射光は異なるものとなり、識別媒 体の見え方に違いが生じる。この現象を利用することで、識別性を得ることができる。
[0039] 本発明の識別装置は、特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリ ック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層 薄膜とを備える識別媒体の識別を行う装置であって、所定の旋回方向の円偏光を透 過する円偏光フィルタと、円偏光フィルタを透過した透過光を検出する検出装置とを 備えることを特徴とする。
[0040] 本発明の識別装置は、特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリ ック液晶層と、異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層 薄膜とを備える識別媒体の識別を行う装置であって、識別媒体に所定の円偏光を照 射する装置と、識別媒体からの反射光を検出する検出装置とを備えることを特徴とす る。
発明の効果
[0041] 本発明によれば、容易に偽造することができず、また特異な見え方をすることで、真 正性の判別力が高い識別媒体が提供される。また、本発明によれば、そのような識別 媒体を備えた物品が提供される。また、本発明によれば、真正性の判別力に優れた 識別方法および識別装置が提供される。
[0042] また本発明の識別媒体は、左右の円偏光成分、色彩、図柄、カラーシフトといった 光学現象が複雑に絡み合って現れる現象を利用して識別性を持たせて！/、るので、画 像の取り込みによるコピーを用いた偽造が原理的に不可能であるという優位性がある 。さらに、色彩感に優れているので、意匠性に優れたものを得ることができる。このこと は、意匠性が重要な製品を識別対象物品とする場合に有用となる。 図面の簡単な説明
[0043] [図 1]識別媒体の断面構造を示す断面図である。
[図 2]コレステリック液晶層の構造を説明する概念図である。
[図 3]コレステリック液晶層の光学的な性質を説明する概念図である。
[図 4]多層薄膜の光学的な性質を説明する概念図である。
[図 5]識別媒体の光学的な性質を説明する概念図である。
[図 6]識別媒体の光学的な性質を説明する概念図である。
[図 7]識別媒体の断面構造を示す断面図である。
[図 8]識別装置の構成を示す模式図である。
符号の説明
[0044] 100 識別媒体
101 物品
102 接着層または粘着層
103 多層薄膜
104 接着層または粘着層
105 ホログラム
106 コレステリック液晶層
107 表面保護層
108 印刷図柄
401 光透過性の薄膜フィルム
402 光透過性の薄膜フィルム
403 多層薄膜
501 コレステリック液晶層
502 多層薄膜
503 積層構造
801 土台
802 物品 803 識別媒体
804 白色ランプ
805 光学フィルタ
806 受光装置
807 光学フィルタ。
発明を実施するための最良の形態
[0045] (第 1の実施の形態）
1.実施形態の構成
図 1は、実施形態の識別媒体の断面構造を示す断面図である。図 1には、カード等 の所定の物品 101に本発明を利用した識別媒体 100が接着層または粘着層 102〖こ よって貼り付けられ固定された状態が示されている。識別媒体 100は、多層薄膜 103 、接着層または粘着層 104、コレステリック液晶層 106、表面保護層 107と積層され た構造を有している。
[0046] 接着層または粘着層 102は、識別媒体 100を物品 101に固定させる機能を有して いる。接着層または粘着層 102は、シールのように離型フィルムを剥がすと接着力が 現れるものや、紫外線硬化榭脂、熱硬化榭脂、その他公知の接着材料で構成される 。接着層または粘着層 102は、光吸収層としても機能する。そのため、接着層または 粘着層 102には、黒あるいは濃い色の顔料が含まれており、可視光を吸収する機能 が付与されている。なお、接着層または粘着層 102とは別に可視光を吸収する光吸 収層を設けてもよい。なお、接着層または粘着層に、剥離すると文字が出るようなカロ ェを加えても良い。
[0047] 多層薄膜 103は、ポリエチレン 2, 6 ナフタレートからなる第 1の薄膜フィルムと、 コポリエチレンテレフタレートからなる第 2の薄膜フィルムとが交互に総数で 201層積 層されたもので、 20 /z mの厚さを有している。接着層または粘着層 104は、硬化後に 光透過性を示す紫外線硬化樹脂で構成され、厚さが 5 μ mである。
[0048] コレステリック液晶層 106は、図 2に示す構造を有し、厚さが 1 mである。コレステリ ック液晶層 106には、適当な図柄のホログラム 105を形成するためのエンボス加工が 施されている。 [0049] 表面保護層 107は、厚さ 40 μ mの等方性トリアセチルセルロース (TAC)である。 表面保護層 107は、透過する円偏光の偏光状態を乱さないようにするために、屈折 率が等方性なものが使用される。なお、表面保護層 107の材質は、上述の材料に限 定されるわけではない。
[0050] この例では、コレステリック液晶層 106から右回りの円偏光が反射されるように設定 されている。当然、多層薄膜 103から反射され、コレステリック液晶層 106を透過する 光は、右回り円偏光以外となる。また、この例では、白色光が当たっている状態で、 識別媒体 100を視野角 0° の向き力も見た場合に、赤に見える右回りの円偏光がコ レステリック液晶層 106から反射されるように設定されている。また、白色光が当たつ ている状態で所定の視野角から、識別媒体 100を見た場合に、多層薄膜 103から反 射される光の中心波長とコレステリック液晶層 106から反射される光の中心波長がほ ぼ一致するように設定されている。例えば、この中心波長は、やや黄色が力つたォレ ンジ色の帯域の光となるように設定される。
[0051] 多層薄膜 103とコレステリック液晶層 106とを接着層または粘着層 104で一体ィ匕さ せるのではなぐコレステリック液晶層を多層薄膜のフィルムに転写した構造とするこ ともできる。また、コレステリック液晶層へのホログラムカ卩ェは、コレステリック液晶層の 上下どちらの面に施してもょ 、。
[0052] 2.実施形態の製造方法
第 1の実施形態の製造方法の一例を説明する。最初に、コレステリック液晶層 106 の製造方法にっ 、て説明する。
[0053] まず、低分子コレステリック液晶を重合性モノマー中に溶解して保持させることでコ レステリック液晶を成長させる。その後、光反応または熱反応などで低分子液晶を架 橋して分子配向を固定するとともに高分子化し、コレステリック液晶の原液を得る。こ の原液を表面保護層 107の一面に所定の厚さになるように塗布し、コレステリック配 向および分子配向の固定を行なう。この際、コレステリック液晶分子の積層方向に沿 つた捻れのピッチ Pがー様で、積層された厚さが 1 μ mになるようにする。コレステリッ ク液晶層の厚さは、 0. — 5. 0 m程度の範囲力も選択するのが適当である。 次にコレステリック液晶層 106にエンボス加工を施し、ホログラム 105を形成する。こう して、表面保護層 107を支持体として、コレステリック液晶層 106を形成する。
[0054] コレステリック液晶の原液を得る方法としては、側鎖型または主鎖型のサーモトロピ ック高分子液晶をその液晶転移点以上に加熱してコレステリック液晶構造を成長させ た後、液晶転移点以下の温度に冷却して分子配向を固定する方法でもよい。また、 側鎖型または主鎖型のリオトロピック高分子液晶を溶媒中でコレステリック配向させた 後、溶媒を徐々に揮発させて分子配向を固定する方法でもよい。
[0055] これらの原料としては、側鎖に液晶形成基を有するポリアタリレート、ポリメタタリレー ト、ポリシロキサン、ポリマロネートなどの側鎖型ポリマーや、主鎖に液晶形成基を有 するポリエステル、ポリエステアミド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミドなどの主鎖 型ポリマーを挙げることができる。
[0056] 次に多層薄膜 103の製造方法を説明する。まず、ポリエチレン- 2, 6-ナフタレート からなる層（A層）を 101層、イソフタル酸 12モル0 /0共重合ポリエチレンテレフタレート からなる層（B層）を 100層、交互に積層して総数 201層の未延伸シートを作製する。 このシートを 140°Cの温度で縦方向に 3. 5倍延伸し、さらに 150°Cの温度で横方向 に 5. 7倍に延伸し、 210°Cで熱処理を行い、全体の厚さが 20 mの積層構造を得る 。こうして、多層薄膜 103を得る。
[0057] 次に、多層薄膜 103の表面に紫外線硬化榭脂を塗布し、接着層または粘着層 104 の硬化前の状態の層を形成し、その上にコレステリック液晶層 106を貼り合わせる。 そして紫外線を照射して、接着層または粘着層 104を硬化させ、多層薄膜 103とコレ ステリック液晶層 106とを接着層または粘着層 104によって接着し、一体化させる。こ うして、識別媒体 100を得る。
[0058] そして、接着層または粘着層 102を構成する接着剤に黒の顔料を加えたものを多 層薄膜 103の露出した面に塗布し、適当な物品 101に識別媒体 100を貼り付け、固 定する。ここで、接着層または粘着層 102として、離型シート付の粘着フィルムを利用 すれば、シールのように適当な場所に貼り付けることができる識別媒体 100が得られ る。
[0059] 3.実施形態の動作
以下、白色光下あるいは白色光下と見なせる環境で識別媒体 100を表面保護層 1 07側力 見た場合における識別媒体の光学的な振る舞い（つまり見え方）について 説明する。
[0060] まず、識別媒体 100を視野角 0° の方向（つまり識別媒体 100の面に垂直な向き） 力 みると、コレステリック液晶層 106から赤の右回り偏光が反射され、ホログラム 105 の図柄が赤く見える。この状態から、識別媒体 100を傾け、視野角を大きくしてゆくと 、ある視野角のところで、赤より短波長側の色が強く見える。すなわち、赤く見えてい たものが、より短波長の色で、見えるように見た目が変化する。さらに視野角を大きく してゆくと、より短波長の青みが力つた色彩に変化する力 その変化は、コレステリック 液晶層 106が示すブルーシフトと、多層薄膜 103が示すブルーシフトが混ざったもの となる。
[0061] また、右回りの円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介して、上述したのと同 様な観察を行うと、多層薄膜 103から反射される左回り円偏光は、このフィルタでカツ トされるのでコレステリック液晶層によるブルーシフトのみが観察される。
[0062] 逆に、左回り円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介して、上述したのと同様 な観察を行うと、コレステリック液晶層 106から反射される右回り円偏光はカットされ、 多層薄膜 103が示すブルーシフトのみが観察される。
[0063] したがって、右回り円偏光を透過する光学フィルタと左回り円偏光を透過する光学 フィルタを用意し、両者を切り替えて用いて識別媒体 100を観察することで、コレステ リック液晶層 106が示す光学特性と、多層薄膜 103が示す光学特性を個別に観察で き、その違いを認識できる。
[0064] また、特定の旋回方向の円偏光を透過する光学フィルタを介して、白色光を識別媒 体 100に照射するのでもよい。例えば、右回り円偏光を選択的に透過する光学フィル タを用いて、右回り円偏光の光を識別媒体 100に照射した場合、その反射光は、コレ ステリック液晶層 106のみ力ものものとなり、光学フィルタ使用 Z不使用を切り替える ことで、光学特性の違いを認識することができる。
[0065] また、例えば、左回り円偏光を選択的に透過する光学フィルタを用いて、左回り円 偏光の光を識別媒体 100に照射した場合、その反射光は、多層薄膜 103のみ力もの ものとなり、やはり光学フィルタ使用 Z不使用を切り替えることで、光学特性の違いを 認識することができる。
[0066] このように、視野角を変化させて識別媒体 100を観察するだけでも、複雑で特異な 色彩変化を示す識別性が得られ、さらに光学フィルタを用いることで、光学フィルタの ある Zなしによる見え方の顕著な差を観察することができる。
(第 2の実施形態）
[0067] 図 7は、他の実施形態の断面構造を示す断面図である。この実施形態では、図 1に 示す構造に加えて、さらに印刷による図柄 108を付加している。
[0068] 例えば、この構造において、所定の角度から見た場合に、コレステリック液晶層 106 からの反射光の色と、多層薄膜 103からの反射光の色とが略同じに見え、さらのその 色に合わせて図柄 108の色を決めるとする。
[0069] この場合、所定の角度から識別媒体 100を見た場合、所定の色が強調されて見え る。さらにこの際、ホログラム 105は見えるが、図柄 108は、周囲の色と同色のため埋 没し見難いものとなる。
[0070] そして、視野角を変化させると、図柄 108の周囲の色がブルーシフトにしたがって 変化する中で、図柄 108が浮かび上がって見える。この現象を利用することで、識別 能力を発揮させることができる。
[0071] また、右回り円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介してこの識別媒体 100を 見た場合、図柄 108は、この光学フィルタによって左回り円偏光の光がカットされるた めに見難いが、ホログラム 105の図柄は、見ることができる。そして、この光学フィルタ を外して識別媒体 100を観察する際に、視野角を大きくしてゆくと、多層薄膜 103か らの反射光の色合いが変化し、それにより図柄 108が浮かび上がり、ホログラム 105 と同時に図柄 108を認識することができる。
(第 3の実施の形態）
[0072] 本発明の識別媒体の一部に切れ目を入れてもよい。こうすると、再利用を目的に物 品から無理やり剥がそうとした場合に、この切れ目から、識別媒体が破れ、その再利 用ができなくなる。またこの構成は、ノ ッケージの開封の有無を識別する開封識別シ 一ノレ〖こ応用することちでさる。
(第 4の実施の形態） [0073] 本発明の識別媒体において、一部に層間剥離や剥離破壊が生じる構成を付与す ることは好ましい。たとえば、コレステリック液晶層において故意に層間剥離が生じ易 くすることは好ましい。たとえば、図 1に示す構造において、識別媒体 100を物品 101 力も引き剥がそうとした場合に、接着層または粘着層 102の固定力が失われる前に、 コレステリック液晶層 106の層構造が層間剥離するようにすることは好ま 、。このよう にすると、識別媒体 100を剥がして再利用しょうとする不正が防止できる。コレステリッ ク液晶層の層間剥離が生じやすく調整する方法は、例えば製造時における温度条 件を調整することで実現できる。
[0074] また本発明の識別媒体において、識別媒体を物品に固定するための接着強度より も、コレステリック液晶層と多層薄膜とを固定する固定強度の方を弱く設定してもよい
。例えば、図 1に示す構造において、接着層または粘着層 104の接着強度を接着層 または粘着層 102の接着強度よりも弱く設定してもよい。この場合、識別媒体 100を 物品 101から無理やり引き剥がそうとしても、多層薄膜 103からコレステリック液晶層 1 06が先に剥がれてしまい、識別媒体 100の不正な再利用ができなくなる。
[0075] この形態を実現するには、接着層または粘着層 104を構成する接着材料として、そ の接着力が接着層または粘着層 102を構成する接着材料の接着力よりも弱いものを 選択すればよい。
[0076] (第 5の実施形態）
第 1の実施形態において、所定の視野角から識別媒体を観察した場合に、多層薄 膜 103からの反射光とコレステリック液晶層 106からの反射光とが異なるように設定し てもよい。この場合、 2種類の色彩を同時に観察できる。また、 2つのブルーシフト効 果が相乗的に現れるので、視野角によって複雑な見え方をする視覚効果を得ること ができる。またこの場合、目視で見た場合、左回りの円偏光フィルタを通して見た場 合、右回り円偏光フィルタを通して見た場合の 3通りで、それぞれ見える色が異なるた め視覚効果が得られる。
[0077] (第 6の実施形態）
図 8は、本発明の識別装置の一例を示す模式図である。図 8に示す識別装置は、 台座 801、白色ランプ 804、特定の旋回方向の円偏光を選択的に透過させる光学フ ィルタ 805、光検出装置 806および特定の旋回方向の円偏光を選択的に透過させる 光学フィルタ 807を備えている。光学フィルタ 805および 807は、個別に光路に挿入 Z離脱が可能になっている。
[0078] 本発明を利用した識別媒体 803が固定された物品 802は、台座 801に載せられ、 真正であるか否かの判定が行われる。白色ランプは、特定の波長帯域に偏らず、ま た特定の偏光状態に偏らない光を発生する。
[0079] 以下、図 8の識別装置の動作例を説明する。ここでは、白色ランプ 804からの光は 、入射角 45° で識別媒体 803に入射し、その反射光は視野角 45° で光検出装置 8 06に入射するものとする。また、識別媒体 803は、図 1に示す構造を有し、白色光を 当てた状態で視野角 45° の角度力も見た場合に、コレステリック液晶層 106から赤 の右回り偏光を反射し、多層薄膜 103からも赤の光を反射するように設定されて 、る とする。
[0080] まず、光学フィルタ 807を用い、光学フィルタ 805を用いな 、場合の判定手順を説 明する。判定を行うには、まず台座 801の上に物品 802を載せ、識別媒体 803に光 線が当たるように位置を調整する。そして、白色ランプ 804を点灯させ、識別媒体 80 3に白色光を照射する。この反射光の光路に右回り円偏光を選択的に透過する光学 フィルタ 807を挿入すると、光検出装置 806では、コレステリック液晶層 106からの赤 い反射光のみが検出される。他方で、反射光の光路から光学フィルタ 807を取り除く と、光検出装置 806では、コレステリック液晶層 106からの赤の反射光に加えて、多 層薄膜 103からの赤の反射光も検出される。この結果、光学フィルタ 807を光路に挿 入した場合に比較して、検出される光量が増加する。すなわち、光学フィルタ 807を 光路に挿入する Z挿入しない、を選択することで、光検出装置 806から異なる出力 が得られ、識別媒体 803を識別することができる。
[0081] 同様な手順において、光学フィルタ 807として、左回り円偏光を選択的に透過する 光学フィルタを用いてもよい。この場合、光学フィルタ 807を光路に挿入すると、コレ ステリック液晶層 106からの反射光は遮断され、多層薄膜 103からの左回り円偏光の 反射光のみが検出される。他方で、光学フィルタ 807を光路力も外すと、多層薄膜 1 03からの反射光には、左回り円偏光成分以外の直線偏光成分も含まれるようになり 、さらにに、コレステリック液晶層 106からの反射光がそれに加わる。この結果、大き な検出光量の違いが生じ、それにより識別媒体 803を識別することができる。
[0082] 次に光学フィルタ 805を用い、光学フィルタ 807を用いない場合を説明する。この 場合、白色光 804を点灯させ、その照射光路に右回り円偏光を選択的に透過する光 学フィルタ 805を挿入すると、検出装置 806ではコレステリック液晶層 106からの反射 光のみが検出される。他方で、この光学フィルタ 805を光路力も外すと、コレステリック 液晶層 106からの反射光に加えて、多層薄膜 103からの反射光も検出される。
[0083] 次に他の態様として、白色光を当てた状態で視野角 45° の角度から見た場合に、 コレステリック液晶層 106から赤の右回り偏光を反射し、多層薄膜 103からは青の光 を反射するように設定されている場合を説明する。この場合、光学フィルタ 805として 左回り円偏光を選択的に透過する光学フィルタを採用するとする。
[0084] ここで、光学フィルタ 805を光路に挿入し、光学フィルタ 807を光路から外した状態 で、識別媒体 803に白色ランプ 804から白色光を照射すると、光検出装置 806にお いて、青の光が検出される。なぜなら、光学フィルタ 805によって、識別媒体 803への 入射光に含まれる右回り円偏光成分が遮断されるので、コレステリック液晶層 106か らの反射光が検出されな 、からである。
[0085] ここで、光学フィルタ 805を光路力も外し、識別媒体 803に白色ランプ 804から白色 光を直接照射すると、光検出装置 806において、赤と青の光が両方検出される。これ は、多層薄膜 103からの反射光とコレステリック液晶層 106からの反射光の両方が検 出装置 807で検出されるからである。
[0086] この場合、光学フィルタ 805の光路への挿入のある Zなしにより、光検出装置 806 に入射する光量に違 、が生じ、それに従 、光検出装置 806の出力に違 、が出るの で、その出力の違いから、識別媒体 803を識別することができる。また例えば、検出 装置 806が特定の波長を選択的に識別できる機能を備えていれば、光学フィルタ 80 5の光路への挿入のある Zなしにより、識別媒体 803からの反射光のスペクトル分布 の違いに起因する異なる出力を得ることができ、それにより識別媒体 803を識別する ことができる。
[0087] このようにして、肉眼で直接みた場合には、分力もない特異な光学的な性質が検出 され、真正性を識別できる。なお、光学フィルタ 805と 807の両方を用いることもでき る。また、光検出装置 806として撮像装置を用い、撮像した画像を電子的に処理、あ るいは撮像した画像をディスプレイ上にぉ 、て目視で観察してもよ 、。
産業上の利用可能性
本発明は、パスポート、書類、各種カード、ノス、紙幣、金券、証券、証書、商品券、 絵画、切符、公共競技投票券、音楽や映像が記録された記録媒体、コンピュータソフ トウエアが記録された記録媒体、各種製品およびそのパッケージ等の真正性 (真贋性 )を識別する技術に利用することができる。また、本発明の識別媒体は、パッケージの 開封の有無を識別する開封識別シールに利用することもできる。

Claims

請求の範囲
[1] 特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリック液晶層と、
異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と を備えることを特徴とする識別媒体。
[2] 所定の視野角力 観察した場合における前記コレステリック液晶層からの第 1反射 光と前記多層薄膜からの第 2反射光とが、略同色に見えるように設定されており、 前記第 1反射光は、所定の中心波長を有する所定の旋回方向の円偏光であり、 前記第 2反射光には、前記第 1反射光と逆の旋回方向の円偏光が含まれていること を特徴とする請求項 1に記載の識別媒体。
[3] 所定の視野角力 観察した場合における前記コレステリック液晶層からの第 1反射 光と前記多層薄膜からの第 2反射光とが、異なる色に見えるように設定されており、 前記第 1反射光は、所定の中心波長を有する所定の旋回方向の円偏光であり、 前記第 2反射光には、前記第 1反射光と逆の旋回方向の円偏光、前記第 1反射光 と同一の旋回方向の円偏光および直線偏光が含まれていることを特徴とする請求項
1に記載の識別媒体。
[4] 前記コレステリック液晶層または前記多層薄膜の少なくとも一部に図柄が付与され ていることを特徴とする請求項 1一 3のいずれかに記載の識別媒体。
[5] 前記コレステリック液晶層または前記多層薄膜の少なくとも一部にホログラム加工ま たは型押し力卩ェが施されていることを特徴とする請求項 1一 4のいずれかに記載の識 別媒体。
[6] 層間剥離または剥離破壊構造を備えていることを特徴とする請求項 1一 5のいずれ かに記載の識別媒体。
[7] 請求項 1一 6のいずれかに記載の識別媒体を備えたことを特徴とする識別対象とな る識別対象物品。
[8] 特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリック液晶層と、
異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と を備える識別媒体の識別方法であって、
前記識別媒体を所定の旋回方向の円偏光を選択的に透過する光学フィルタを介し て観察することを特徴とする識別媒体の識別方法。
[9] 特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリック液晶層と、
異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と を備える識別媒体の識別方法であって、
前記識別媒体に所定の旋回方向の円偏光を照射し、その反射光を観察することを 特徴とする識別媒体の識別方法。
[10] 特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリック液晶層と、
異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と を備える識別媒体の識別を行う装置であって、
所定の旋回方向の円偏光を透過する光学フィルタと、
前記光学フィルタを透過した透過光を検出する検出装置と
を備えることを特徴とする識別媒体の識別装置。
[11] 特定の円偏光を反射する円偏光選択性を有するコレステリック液晶層と、
異なる屈折率を有する光透過性薄膜フィルムを多層に積層した多層薄膜と を備える識別媒体の識別を行う装置であって、
前記識別媒体に所定の旋回方向の円偏光を照射する装置と、
前記識別媒体からの反射光を検出する検出装置と
を備えることを特徴とする識別装置。
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