JP2009294383A - 表示体及び情報印刷物 - Google Patents

Abstract

【課題】より高い偽造防止効果を実現できる表示体を提供する。
【解決手段】表示体１０は一方の面を光入射面１１ａとする光透過性の基材１１を備え、この基材１１の光入射面１１ａと反対の面１１ｂには、目視による真偽の判別を可能にするレリーフ構造部１２が形成されている。レリーフ構造部１２は、基材１１の反対の面１１ｂに回折用の凹部（逆Ｖ字溝）１２１を反対の面１１ｂに沿い予め決められたピッチｄで配列し形成することにより構成される。凹部１２１は、基材１１の反対の面１１ｂからの深さが互いに異なる深さｅ１及びｅ２（ｅ１>ｅ２）の２種類の凹部を複数ずつ基材１１の反対の面１１ｂに沿い交互に配列した構成になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、偽造防止機能を備えた表示体及び商品券、小切手、磁気カード、ＩＣ（identification）カード等の偽造対策が必要な表示体及び情報印刷物に関し、特に、肉眼での真偽判定が容易であるセキュリティ性の高い偽造防止策を施した表示体及びこれを用いた情報印刷物に関する。

近年、商品券や小切手等の有価証券類や紙幣、クレジットカード、キャッシュカードや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前記証券類やカードなどの証明書類の表面に貼付または圧着するようにしている。
しかし、現在では、従来よりも多くの紙幣や証券、カードや商品券などに使われるとともに、商品のパッケージ等への模造品防止を目的として使われ、広く認識されるようになった。それに伴い表示体自体の模造品も発生し、よりセキュリティの高い表示体が求められるようになっている。

情報記録用の表示体は、主に微細な回折格子からなるレリーフ構造により形成され、通常の印刷技術では表現できない指向性のある光沢や、散乱などの効果を出現させている。回折格子はその格子ピッチにより回折光の色が変化し、格子の方向によりその絵柄の見える方向が変化する。基板の表面をアレイ状に分割し、その内部に配置された数μｍ〜数百μｍ程度の複数個の画素（セル）毎にこれらのパラメータを様々に変化させた回折格子を形成することで指向性のある光沢を有する表示画像を構成することができる（特許文献１参照）。
特許第３２８３５８２号

回折格子を備えた表示体は、一般的に回折光を利用して画像を表示するため、通常の印刷技術によって同様の表現をすることは不可能である。従って、回折格子を備えた表示体が貼付された情報印刷物は、通常の印刷技術だけで作製された情報印刷物と比較して偽造が困難である。
しかしながら、回折格子を備えた表示体は多くのセキュリティ性が求められる情報印刷物に用いられるようになり、技術が広く認知されるのに伴って偽造品の発生も増加する傾向にあり、回折格子を備えた表示体を情報印刷物に貼付しただけでは、十分な偽造防止効果を発揮できなくなってきている。

本発明は、上記のような従来の問題を解決するためになされたもので、目視による真偽判別を容易し、かつ、より高い偽造防止効果を実現できる表示体及びこれを用いた情報印刷物を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、表示体であって、一方の面を光入射面とする光透過性の基材と、前記基材の前記光入射面と反対の面に回折用の凹部及び凸部の何れか一方または両方を予め決められたピッチで配列形成してなるレリーフ構造部と、前記レリーフ構造部に積層され、前記光入射面から入射し前記レリーフ構造部の界面で照明光を前記光入射面側へ反射させる反射層とを備え、前記凹部は該凹部の前記基材の前記反対の面からの深さが互いに異なる複数の値に設定され、または前記凸部は該凸部の前記基材の前記反対の面からの高さが互いに異なる複数の値に設定されていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の表示体において、前記互いに異なる深さの各凹部の底部を結ぶ仮想平面が前記基材の前記反対の面に沿い一定の周期で波状を呈するように構成されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の表示体において、前記仮想平面の周期が前記凹部のピッチの整数倍であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１記載の表示体において、前記互いに異なる高さの各凸部の先端を結ぶ仮想平面が前記基材の前記反対の面に沿い一定の周期で波状を呈するように構成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項４記載の表示体において、前記仮想平面の周期が前記凸部のピッチの整数倍であることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１記載の表示体において、前記凹部または前記凸部のピッチが２００ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲に設定されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、情報印刷物であって、印刷物基材と、前記印刷物基材の表面の少なくとも一部の領域に設けられた請求項１乃至６の何れか１項に記載の表示体を備えることを特徴とする。

本発明の表示体及びこれを用いた情報印刷物によれば、回折用の凹部及び凸部の一方または両方からなるレリーフ構造部と、レリーフ構造部に積層された反射層を備え、凹部は該凹部の基材の反対の面からの深さが互いに異なる複数の値に設定され、または凸部は該凸部の基材の反対の面からの高さが互いに異なる複数の値に設定されている構成にしたので、目視による真偽判別を容易に行うことができ、かつ、より高い偽造防止効果を実現することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態１における表示体の一例を示す説明図である。

表示体１０は、図１に示すように、一方の面を光入射面１１ａとする光透過性の基材１１を備え、この基材１１の光入射面１１ａと反対の面１１ｂには、目視による真偽の判別を可能にするレリーフ構造部１２が形成されている。
レリーフ構造部１２は、図１に示すように、基材１１の反対の面１１ｂに回折用の凹部（逆Ｖ字溝）１２１を反対の面１１ｂに沿い予め決められたピッチｄで配列し形成することにより構成される。
凹部１２１は、基材１１の反対の面１１ｂからの深さが互いに異なる深さｅ１及びｅ２（ｅ１>ｅ２）の２種類の凹部を複数ずつ（例えば２個ずつ）基材１１の反対の面１１ｂに沿い交互に配列した構成になっている。
また、凹部１２１を上述のような配列にすることにより、互いに異なる深さｅ１及びｅ２の各凹部１２１の底部１２１ａを結ぶ仮想平面１３が基材１１の反対の面１１ｂに沿い一定の周期で波状を呈するように構成される。そして、仮想平面１３の周期は凹部１２１のピッチｄの整数倍になっている。

また、このように構成されたレリーフ構造部１２の表面及びレリーフ構造部１２が形成されていない基材１１の反対の面１１ｂには反射層１４が積層されている。この反射層１４は、光入射面１１ａから入射し凹部１２１との界面で照明光を光入射面１１ａ側へ反射させるためのものである。

基材１１は1つの層からなっても良いし、複数の層により構成されていても良い。
また、基材１１を構成する材料も特に指定するものではなく、可視光において光を透過すればよく、透明樹脂などの材料を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂または光硬化性樹脂を使用し、金型を用いた転写により凹部１２１を形成することができる。
反射層１４としては、例えば、アルミや銀、金またはそれらの合金などを使うことができ、蒸着やスパッタリング等の方法で形成することができる。

図２は本実施の形態１における表示体を備えた情報印刷物（ＩＣカード）の一態様を示す説明図である。
この図２において、情報印刷物４０は、印刷物基材４１と、この印刷物基材４１の表面の一部に設けられた、レリーフ構造１２を有する表示体１０とから構成される。
この表示体１０が、例えばＩＣカードのような情報印刷物の偽造防止機能を発揮する。
なお、情報印刷物の実施例として、図２ではプラスチック素材から成るＩＣカードを用いたが、情報印刷物の素材は紙であってもよい。また、表示体を情報印刷物に備える方法としては、転写箔やステッカー等の形態で粘着層や接着層を介して貼付、圧着する方法や、紙素材に漉き込む方法に加えて、素材の内部に表示体を埋設し、素材の一部に開口部を設けることで表示体が観察可能な状態にしてもよい。また、透明な可視性の素材を用い、その内部や裏面に表示体を備えることもできる。

（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における表示体の一例を示す説明図である。
表示体２０は、図３に示すように、一方の面を光入射面２１ａとする光透過性の基材２１を備え、この基材２１の光入射面２１ａと反対の面２１ｂには、目視による真偽の判別を可能にするレリーフ構造部２２が形成されている。
レリーフ構造部２２は、図３に示すように、基材２１の反対の面２１ｂに回折用の凹部（逆Ｖ字溝）２２１を反対の面２１ｂに沿い予め決められたピッチｄで配列し形成することにより構成される。
凹部２２１は、基材２１の反対の面２１ｂからの深さが互いに異なる深さｅ３、ｅ４及びｅ５（ｅ３<ｅ４<ｅ５）の３種類の凹部を基材２１の反対の面２１ｂに沿い交互に配列した構成になっている。
また、凹部２２１を上述のような配列にすることにより、互いに異なる深さｅ３、ｅ４及びｅ５の各凹部２２１の底部２２１ａを結ぶ仮想平面２３が基材２１の反対の面２１ｂに沿い一定の周期で波状を呈するように構成される。そして、仮想平面２３の周期は凹部２２１のピッチｄの整数倍になっている。

また、このように構成されたレリーフ構造部２２の表面及びレリーフ構造部２２が形成されていない基材２１の反対の面２１ｂには反射層２４が積層されている。この反射層２４は、光入射面２１ａから入射し凹部２２１との界面で照明光を光入射面２１ａ側へ反射させるためのものである。
なお、基材２１は1つの層からなっても良いし、複数の層により構成されていても良い。
また、基材２１を構成する材料も特に指定するものではなく、可視光において光を透過すればよく、透明樹脂などの材料を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂または光硬化性樹脂を使用し、金型を用いた転写により凹部２２１を形成することができる。
反射層２４としては、例えば、アルミや銀、金またはそれらの合金などを使うことができ、蒸着やスパッタリング等の方法で形成することができる。

（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における表示体の一例を示す説明図である。
表示体３０は、図４に示すように、一方の面を光入射面３１ａとする光透過性の基材３１を備え、この基材３１の光入射面３１ａと反対の面３１ｂには、目視による真偽の判別を可能にするレリーフ構造部３２が形成されている。
レリーフ構造部３２は、図４に示すように、基材３１の反対の面３１ｂにＶ字断面形状を呈する回折用の凸部３２１Ａと３２１Ｂを反対の面３１ｂに沿い予め決められたピッチｄで配列し形成することにより構成される。
凸部３２１Ａは、その先端３２１ａが基材３１の反対の面３１ｂと一致し、かつ基材３１の反対の面３１ｂから光入射面３１ａの方向に延在するとともに反対の面３１ｂからの高さｈ１の凸部からなる。
また、このように構成されたレリーフ構造部３２の表面及びレリーフ構造部３２が形成されていない基材３１の反対の面３１ｂには反射層３４が積層されている。この反射層３４は、光入射面３１ａから入射し凸部３２１Ａ及び３２１Ｂとの界面で照明光を光入射面３１ａ側へ反射させるためのものである。

凸部３２１Ｂは、その先端３２１ｂが後述する反射層３４の厚さに相当する分を基材３１の反対の面３１ｂから突出し、かつ基材３１の反対の面３１ｂから光入射面３１ａの方向に延在するとともに先端３２１ｂからの高さｈ１の凸部からなる。
また、凸部３２１Ａと３２１Ｂを上述のような配列にすることにより、凸部３２１Ａ及び３２１Ｂの底辺を結ぶ仮想平面３３Ａが基材３１の反対の面３１ｂに沿い一定の周期で波状を呈するように構成される。さらに、凸部３２１Ａ及び３２１Ｂの先端を結ぶ仮想平面３３Ｂが基材３１の反対の面３１ｂに沿い一定の周期で波状を呈するように構成される。これら仮想平面３３Ａおよび３３Ｂの周期は凸部３２１Ａ及び３２１Ｂのピッチｄの整数倍になっている。

なお、基材３１は1つの層からなっても良いし、複数の層により構成されていても良い。
また、基材３１を構成する材料も特に指定するものではなく、可視光において光を透過すればよく、透明樹脂などの材料を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂または光硬化性樹脂を使用し、金型を用いた転写により凸部３２１Ａ及び３２１Ｂを形成することができる。
反射層３４としては、例えば、アルミや銀、金またはそれらの合金などを使うことができ、蒸着やスパッタリング等の方法で形成することができる。

本実施の形態に示す凹部１２１、２２１または凸部３２１Ａ，３２１Ｂのピッチｄは、２００ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲内に設定されている。この場合、これら凹部及び凸部の一方または両方からなるレリーフ構造部１２、２２，２３の表面が反射層で覆われた構造では、凹部または凸部が、基材の光入射面から照射される可視領域の照明光の波長と同程度かそれより小さいピッチを持ち、かつ深さまたは高さを有し、しかも、凹部または凸部の表面が反射層で覆われているため、反射光の反射率を著しく低減させることができる。また、凹部または凸部がない部分では高い反射光が得られる。このため、凹部または凸部の有無でコントラストが大きく変化する。
可視光領域で反射を低くするためには凹部または凸部のピッチｄが可視光波長の下位に近い５００ｎｍ以下である必要がある。また、反射率を低下させるには凹部の深さまたは凸部の高さが大きい構造を有する必要があり、少なくとも２００ｎｍ程度の深さまたは高さを必要とする。
しかし、レリーフ構造部において、細かくアスペクト比の大きい構造の凹部または凸部は作ることが困難であるため、凹部または凸部のピッチｄは少なくとも２００ｎｍが必要である。

可視光の領域において、上述した凹部及び凸部の反射率が著しく低いので、これら凹部及び凸部の一方または両方からなるレリーフ構造部領域は黒色に見える。ただ、黒色を表示するだけであれば、黒色で印刷することによっても可能である。しかし、凹部または凸部は２次元的に配列しているため、回折光が発生する回折光は、下記等式（１）から算出することができる。
ｄ（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）＝ｍλ・・・・・・・・・・・・・・・(１)
この等式（１）において、ｄは凹部または凸部のピッチを表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、ｍは回折次数、αは照明光の入射角、βは回折光の射出角を表している。
この等式からすると、凹凸構造のみにおいて回折光はβが大きいとき、すなわち表示体に対して斜め上方の低い角度から表示体を見なければ回折光は確認できず、回折光が見難いため、一見して真偽判定することは難しい。

これに対し、本発明の実施の形態に示すように、凹部の底部を結ぶ仮想平面または凸部の先端を結ぶ仮想平面が一次元方向に一定の周期を呈する構造にした場合、等式（１）のｄが凹部の底部を結ぶ仮想平面または凸部の先端を結ぶ仮想平面の周期となり、この仮想平面の周期よりも大きくなることから、βが小さい角度、すなわち表示体の正面方向から回折光を確認することが可能になる。これは凹部の底部を結ぶ仮想平面または凸部の先端を結ぶ仮想平面周期が凹部または凸部のピッチの整数倍となった場合に最も有効な効果が得られる。

また、本実施の形態によれば、凹部の底部を結ぶ仮想平面または凸部の先端を結ぶ仮想平面の周期構造が領域により、その方向が異なることで、同じ方向、同じ周期を有する領域が同じ角度に回折光を射出するため、その領域を絵柄として知覚することができる。すなわち、黒色に見える表示体の角度を変えると、ある絵柄を表示させることが可能になる。
また、本実施の形態によれば、上述した表示体は例えば、偽造防止用又は情報印刷物として使用することができる。
本発明の表示体の凹部または凸部は非常に細かく、そのアスペクト比が大きいため、樹脂等での成形が難しく、偽造又は模造が困難である。そのため、この表示体を物品に支持させた場合、真正品であるこの表示体付き物品の偽造又は模造も困難である。また、このラベルは上述した視覚効果を有しているため、真正品であるかが不明の物品を真正品と非真正品との間で判別することも容易である。

なお、本発明における凹部及び凸部が形成する仮想平面は、上記実施の形態に示す２段階または３段階の波型形状のものに限らず、３段階以上のものであってもよい。
また、凹部の深さまたは凸部の高さを変化させる方法として、高い部分と低い部分の形状を変えても良い。例えば、円錐形状と角柱形状を用いても良いし、錐体と柱体とを組み合わせた形状、角錐、角柱を組み合わせた形状、截頭錐体形状等、それらを変形させた形状などがある。また、同じ円錐形状でもサイズを変えて形成しても良いし、また、同じ円錐形状でも、図４に示すように凸部３２１Ａ及び３２１Ｂの先端を結ぶ仮想平面３３Ｂの高さを変化させることで形成しても良い。さらに、これらを組み合わせて形成しても良い。

本発明の実施の形態１における表示体の一例を示す説明図である。 本実施の形態１における表示体を備えた情報印刷物の一態様を示す説明図である。 本発明の実施の形態２における表示体の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態３における表示体の一例を示す説明図である。

符号の説明

１０，２０，３０……表示体，１１，２１，３１……基材、１２，２２，３２……レリーフ構造部、１２１，２２１……凹部、３２１Ａ，３２１Ｂ……凸部、１３，２３，３３Ａ，３３Ｂ……仮想平面、１４，２４，３４……反射層。

Claims (7)

1. 一方の面を光入射面とする光透過性の基材と、
   前記基材の前記光入射面と反対の面に回折用の凹部及び凸部の何れか一方または両方を予め決められたピッチで配列形成してなるレリーフ構造部と、
   前記レリーフ構造部に積層され、前記光入射面から入射し前記レリーフ構造部の界面で照明光を前記光入射面側へ反射させる反射層とを備え、
   前記凹部は該凹部の前記基材の前記反対の面からの深さが互いに異なる複数の値に設定され、または前記凸部は該凸部の前記基材の前記反対の面からの高さが互いに異なる複数の値に設定されている、
   ことを特徴とする表示体。
2. 前記互いに異なる深さの各凹部の底部を結ぶ仮想平面が前記基材の前記反対の面に沿い一定の周期で波状を呈するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の表示体。
3. 前記仮想平面の周期が前記凹部のピッチの整数倍であることを特徴とする請求項２記載の表示体。
4. 前記互いに異なる高さの各凸部の先端を結ぶ仮想平面が前記基材の前記反対の面に沿い一定の周期で波状を呈するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の表示体。
5. 前記仮想平面の周期が前記凸部のピッチの整数倍であることを特徴とする請求項４記載の表示体。
6. 前記凹部または前記凸部のピッチが２００ｎｍ乃至５００ｎｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１記載の表示体。
7. 印刷物基材と、
   前記印刷物基材の表面の少なくとも一部の領域に設けられた請求項１乃至６の何れか１項に記載の表示体を備える、
   ことを特徴とする情報印刷物。

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