JP5157057B2 - 色情報内在シート、検証具並びに色情報の検証方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定の検証具を介して観察することにより、内在化されている色変化情報が検証できるようにした色情報内在シートと、その色変化情報を検証するための検証具並びにそれらを用いた色情報の検証方法に関する。

従来、カードやパスポートなどの認証媒体、商品券や株券などの有価証券類などにおいては、その一部に偽造が困難なデバイスや情報を添付したり印刷しておき、その存在もしくはその内容を目視もしくは検証器を用いて確認することにより真偽の判定が行われている。

また、近年では、贋造品の流通が問題となり、これらの流通を防ぐため、真正品に有価証券類などで使用されている偽造防止技術と同等の技術を適用することが増えている。

偽造防止技術は、一般のユーザが偽造防止に関連する技術として認知でき、各ユーザーが真偽の判定をできるようにしたいわゆるオバート技術と、特定のユーザのみが偽造防止に関連する技術として認識でき、特定のユーザーのみが真偽判定を行えるようにしたいわゆるコバート技術とに分けられる。

オバート技術の代表としては、ホログラムなどの回折構造形成体や、Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｉｎｋ（略称ＯＶＩ）などの多層干渉膜などがその具体例として挙げることができる。また、コバート技術の代表としては、蛍光印刷、万線潜像などを挙げることができる。これらはともに重要な地位を占め、通常は、これらの組み合わせにより偽造防止対策技術として採用されることが多い。

また、近年の液晶ディスプレーの需要拡大に伴い、高度な偏光技術が種々開発されているが、これらの偏光技術が偽造防止用デバイスにもコバート技術としていろいろな形態で応用されはじめている。例えば、ネマチック液晶の複屈折性を用いた潜像媒体や、複屈折性を有するプラスチックフィルムに物理的な刺激を与え、部分的に複屈折性を無くして、偏光素子を介して観察したときに所期の情報が読めるようにした技術（例えば、特許文献１参照。）などである。
特開平８−４３８０４号公報 特開平９−６８９２６号公報 特開平９−６８９２７号公報 特開２０００−２２１８９８号公報

しかし、これら従来の方法では、潜像をパターン化するために液晶の配向方向を部分的に変えたり（例えば、特許文献２、３参照。）、エンボスにより延伸フィルムの膜厚を部分的に変えたり（例えば、特許文献４参照。）、さらには物理的な刺激により複屈折性を破壊する必要があり、安定した媒体を量産することが難しかった。

本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、通常の状態では内在する色変化情報が確認できないが、所定の検証具を介して観察することにより初めてその内在情報が検証できるようにした、特に偽造防止対策用のデバイスとして好適に用いることが可能な、色情報内在シートとその色情報を検証するための検証具並びにそれらを用いた色情報検証方法の提供を目的とするものである。

以上の課題を解決するためになされ、請求項１に記載の発明は、複屈折性透明層を有していると共に、その背面側の少なくとも一部の領域には金属反射層が設けられ、複数の複屈折性透明層を有していると共に、前記複数の複屈折性透明層の層間部分の一部の領域には金属反射層が設けられていることを特徴とする色情報内在シートである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の色情報内在シートにおいて、前記複数の複屈折性透明層の表面側の一部の領域には金属反射層が設けられていることを特徴とする。

さらにまた、請求項３に記載の発明は、請求項１または２のいずれかに記載の色情報内在シートにおいて、前記複屈折性透明層が延伸樹脂フィルムからなることを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の色情報内在シートにおいて、前記複屈折性透明層が一軸延伸樹脂フィルムからなることを特徴とする。

さらにまた、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の色情報内在シートにおいて、前記複屈折性透明層がセロハンフィルムからなることを特徴とする。

さらにまた、請求項６に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の色情報内在シートにおいて、前記複屈折性透明層がポリカーボネートフィルムからなることを特徴とする。

さらにまた、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の色情報内在シートの色変化情報を検証するためのシート状積層部材であって、直線偏光板に少なくとも複屈折性透明層が積層されていると共に、直線偏光板の光軸と複屈折性透明層の光軸とのなす角度が０ ° もしくは９ ０ ° にはならないように設定されていることを特徴とする検証具である。

さらにまた、請求項８に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の色情報内在シートを直線偏光板もしくは請求項７に記載の検証具を重ね合わせ、色情報内在シート中に内在する色変化情報の色相を変化させて視認可能な状態とすることにより、その情報内容を目視にて検証することを特徴とする色変化情報の検証方法である。

本発明によれば、所定の検証具を重ね合わせて観察するだけで、通常の状態では確認できないでいた色情報内在シート内の内在情報が色相の変化を伴って鮮明かつ簡便に検証できるようになる。また、色相の変化や隠れていた像の現出は、色情報内在シートの複屈折性透明層の層厚やその構成材料を違えたり、さらには複屈折性透明層の積層数や金属反射層との組合せや形成パターンなどを違えることにより、種々のものに変化させることができる。従って、真偽判定用のシートやその真偽判定に有効に使い得る真偽判定具や真偽判定方法としても好適に用いることができる。

以下では色情報内在シートを色変化情報内在シートと称する。
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の色変化情報内在シートの概略の断面構成とこの色変化情報内在シートに内在する色変化情報の検証原理を示す説明図である。また、図２は、本発明の他の色変化情報内在シートの概略の断面構成とこの色変化情報内在シートに内在する色変化情報の検証原理を示す説明図である。そして、図３は図２に示すような色変化情報内在シートの色変化情報を所定の検証具を用いて検証しているときの検証原理を示す説明図である。

図１に示す色変化情報内在シートは、複屈折性透明層（１０１）を有すると共に、その背面側の全面には金属反射層（１０２）が設けられている。また、図２に示す色変化情報内在シートは、複屈折性透明層（２０１）と複屈折性透明層（２０４）の二層が積層されて複屈折性透明積層体を構成していて、その複屈折性透明積層体の背面側の全面には金属反射層（２０２）が設けられていると共に、複屈折性透明層（２０１）と複屈折性透明層（２０４）との層間には金属反射層（２０３）が、最表層の一部の領域には金属反射層（２０５）がそれぞれ設けられている。さらに、図３に示す色変化情報内在シートは、図２に示す色変化情報内在シートと同様に、複屈折性透明層（３０１）と複屈折性透明層（３０４）の二層が積層されて複屈折性透明積層体を構成していて、その複屈折性透明積層体の背面側の全面には金属反射層（３０２）が設けられていると共に、複屈折性透明層（３０１）と複屈折性透明層（３０４）との層間には金属反射層（３０３）が、最表層の一部の領域には金属反射層（３０５）がそれぞれ設けられている。

上記した複屈折性透明層（１０１、２０１、２０４、３０１、３０４）は、複屈折性を示す透明な物質からなる薄膜層であって、例えば延伸加工により作製されたプラスチックフィルムなどによって構成することができる。延伸加工により作製されたプラスチックフィルムは、それを構成する分子の並びが延伸方向に並ぶため、複屈折性を呈するようになる。

複屈折とは、屈折率が光軸方向によって異なる物質に光を入射した時、異常光線ｅ（屈折率：ｎｅ）と常光線ｏ（屈折率：ｎｏ）の間で位相差を生じる現象である。

この異常光線と常光線の屈折率の差は、複屈折率Δｎと呼ばれる。複屈折率Δｎは、複屈折物質を通過する光の波長λによって変化する。これを複屈折の波長分散と呼び、次の式で表される。

Δｎ（λ）＝ｎｅ−ｎｏ
また、位相差値δは、複屈折物質を通過する光路長ｄに比例し、次の式で表される。

δ（λ）＝Δｎ（λ）ｄ

この位相差値δは、複屈折の光軸が平行の場合、層が複数に分かれていても積算され、直角方向の場合には打ち消し合う方向に働く。

ここで、位相差値δの複屈折性透明層の背面側に金属反射層を形成したシートの複屈折光軸に対して、偏光板の光軸の角度をαずらして重ねた時の光の反射率は、

Ｒ（λ，δ，α）＝１−ｓｉｎ２（２απ／１８０）・ｓｉｎ２（２πδ（λ）／λ）

で表される。

即ちこれは、α＝４５°の時、反射して戻ってくる光量が最も下がり、検証具のあるなしで色相の変化が現れることを示している。また、波長により反射率が変わることも示しており、δとλにより、色相が変わることを意味している。

例えば、図１に示すように、光源（１０７）から発せられた光の赤色成分（１０４）、緑色成分（１０５）、青色成分（１０６）のそれぞれは検証具（直線偏光板）（１０３）を通って偏光光となり、複屈折性透明層（１０１）を通過し、金属反射層（１０２）の部分でで反射され、再び複屈折性透明層（１０１）に戻ってくる。この時、偏光状態が波長により異なるため、検証具（直線偏光板）（１０３）を透過できる緑色成分（１０５）と透過できない赤色成分（１０４）と青色成分（１０６）に分かれる。そして、結果として観測者（１０８）のところには緑色成分（１０５）の光だけが到達することになる。要するに、観察者（１０８）は検証具を介して色変化情報内在シートを観察したときにそれを緑の色相で認識できるようになる。

前記したように、複屈折性透明層としては、延伸加工により作製されたプラスチックフィルムを用いることができるのであるが、この延伸加工とは、プラスチックのガラス転移点以上融点以下の範囲にある所定の温度で引き伸ばしてプラスチックフィルムを作製する加工方法であり、一軸延伸加工や二軸延伸加工などがある。プラスチックは、一般に延伸をかけることにより、複屈折性を有するようになると同時に、均一で強靭なフィルムとなり、取り扱いが容易になる。一軸延伸や二軸延伸のプラスチックフィルムを形成するプラスチックとしては、セロハン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）ナイロンなどが挙げられる。

二軸延伸プラスチックフィルムは幅方向で延伸の具合が異なるため、全幅で均一な複屈折性を確保することが難しく、これらを全て複屈折性透明層の構成材料として利用することが難しい。フィルムの幅方向で均一な複屈折性を求めるのであれば、一軸延伸プラスチックフィルムにより複屈折性透明層を構成することが望ましい。

さらに、一軸延伸プラスチックフィルムの複屈折率は、後述する金属反射層を形成する際の加工適性や物理的強度などを考慮すると、Δｎ＝０．００１〜０．０５、より望ましくはΔｎ＝０．００３〜０．０２の範囲にあればよい。複屈折率Δｎがこの値より大きい場合には、必要な位相差値を得るために必要とされるフィルムの厚さが薄くなってしまい、加工適性を損なうと共に加工時に生じる僅かな歪により、位相値が設計値からずれる可能性が高まるので好ましくない。また、小さい場合には、位相差値を得るために必要とされるフィルムの厚さが厚くなってしまい、加工しずらくなるので好ましくない。延伸具合にもよるが、この条件にあてはまるものとして、セロハンにおいては複屈折率Δｎが約０．００８程度のもの、また、ポリカーボネートにおいては複屈折率Δｎが約０．００３程度のものである。

このような構成の複屈折性透明層（１０１）の背面側に金属反射層（１０２）を設け、積層構成になる色変化情報内在シートを作製し、それに対して検証具（直線偏光板）を重ねて観察すると、観察者は所定の色相で認識できるようになる。認識される色相は、複屈折性透明層の層厚に応じて種々に変化をさせることができ、この色相の変化をもって対象シートの検証、例えば真偽の判定などを行うことができる。

因みに、複屈折性を有するセロハンフィルム（複屈折性透明層）の背面側全面に金属反射層を形成してなる色変化情報内在シートの複屈折光軸に対して、偏光板（検証具）をその光軸の角度を４５°ずらすようにして重ねた時のセロファンフィルムの厚さおよび光路長と色相の関係を表１に記す。

さらに、このような構成の色変化情報内在シートの表面側の所定の領域にパターン状の金属反射層を設けることにより、表面側に形成したパターン状の金属反射層と、背面側に形成した金属反射層と、その間にある複屈折性透明層との組合せにより潜像を内在させることができる。

つまり、表面側に形成した金属反射層と背面側に形成した金属反射層とは、単に目視しただけでは複屈折性透明層が透明である為に区別しずらい。しかし、検証具である直線偏光板を介して両者を観測した場合には、表面側に形成した金属反射層の領域は常に白く見えるものの、背面側に形成した金属反射層の領域は色相が変化して見える為に、両者の間にはコントラストがつくことから、単に目視した際には視認困難であった潜像を可視化することが出来る。また、この潜像の可視化がこのように可能であるか／否かを確認した結果を利用して、真偽判定にも応用することもできる。

さらに、複屈折性透明層をλ／４位相差を有するフィルム（セロハンの場合は、厚さが約２１μｍ）で形成し、検証具として円偏光板を用いた場合には、異方性のない円偏光による検証となるため、検証に際しては光軸を合わせることなく、表面側の金属反射層は黒、背面側の金属反射層は白となって観察者が認識できるようになる。

また、複屈折性透明層を多層で積層し、複屈折性透明層の背面側、層間、表面側のそれぞれに金属反射層を設けることにより、複数の個所における色相の変化と所定の色相パターンの現出を可能とする。

例えば、図２に示すように、背面側の金属反射層（２０２）上に、厚さが２１μｍのセロハンフィルムからなる複屈折性透明層（２０１）と、層間の金属反射層（２０３）と、厚さが３５μｍのセロハンフィルムからなる複屈折性透明層（２０４）と、表面側の金属反射層（２０５）とをこの順序で積層してなる色変化情報内在シートにおいては、検証具である直線偏光板（２０６）を重ねた時、光源（２１０）より発せられた光（２０７、２０８、２０９）のうち、背面側の金属反射層（２０２）で反射された光（２０７）は、総計の厚さが５６μｍのセロハンフィルムの部分を通過した場合と同じように赤色を呈する。また、層間の金属反射層（２０３）で反射した光（２０８）は、厚さが３５μｍのセロハンフィルムの部分を通過するので青色を呈し、また表面側（２０５）の反射層で反射した光（２０９）は、複屈折性透明層を通過していないため、白を呈するようになり、種々の色相の変化と一部の領域に設けた金属反射層の形状に由来する所定の色相パターの現出を可能とする。

また、色変化情報の検証に際して呈する色相を調節するため、検証具として直線偏光板に複屈折性透明層を積層してなるものを使用することができる。図３は、このような検証具の構成とこの検証具を用いて検証しているときの検証原理を示している。

ここに示す検証具は、例えば、直線偏光板（３０７）に厚さが３９μｍのセロハンフィルムからなる複屈折性透明層（３０６）を積層してなるものであり、これを色変化情報内在シート上に重ねて観察すると、光源（３１１）より発せられた光（３０８、３０９、３１０）のうち、背面側の金属反射層（３０２）で反射された光（３０８）は、厚さが７０μｍのセロハンフィルムを通過した場合と同じように青色を呈する。また、層間の金属反射層（３０３）で反射した光（３０９）は、厚さが５６μｍのセロハンフィルムを通過した場合と同様に赤色を呈し、表面側（３０５）の反射層で反射した光（３１０）は、厚さが３９μｍのセロハンフィルムを透過するため、緑色を呈する。

上記した各金属反射層に用いることができる金属としては、例えばアルミニウム、錫、クロム、ニッケル、銅、金、インコネル、ステンレス、ジュラルミンなどが挙げられる。

これらの金属からなる金属反射層は、直接複屈折性透明層となるプラスチックフィルム上に蒸着もしくはスパッタリングなどにより形成したり、金属反射層を有する転写箔を利用した転写により形成したり、さらにはメタリックインキによる印刷、あるいは金属箔や金属層を有するフィルムのラミネートなどにより形成すればよい。また、前記した金属反射層２０３、２０５、３０３、３０５のようなパターン化された金属反射層を形成する場合は、基材上の全面に金属反射層を形成した後にパターン化に係る加工を施してもよいし、パターン化した金属反射を転写もしくはラミネートするようにしてもよい。

これらの金属反射層をパターン化する方法としては、水洗シーライト加工、エッチング加工、レーザ加工などの方法も挙げられる。

水洗シーライト加工は、基材上にネガパターンを水洗インキで予め印刷しておき、次にこの上から全面に渡って金属反射層を形成した後、水洗インキを水で洗い流すと同時に金属反射層の一部を取り除くことによりポジ状の金属反射パターン（金属反射層）を形成する方法である。

また、エッチング加工は、まず金属反射層を形成し、その上にマスキング剤からなるポジパターンを印刷により形成し、その後マスキングされていない部分を腐食液を用いて取り除くことにより、パターン状の金属反射層を形成する方法である。

また、レーザ加工は、基材上に金属反射層を形成した後、金属反射層の特定部分的に強いレーザ光を当てて除去することによりパターン状の金属反射層を形成する方法である。
用いるレーザとしては、高出力のＮｄ：ＹＡＧ、ＣＯ２ガスレーザが一般的である。

本発明の実施例について以下に説明する。

厚さがそれぞれ３５μｍ、３９μｍ、５６μｍの複屈折性を有するセロハンフィルムを用意し、それぞれのセロハンフィルムの背面側全面に真空蒸着法を用いて厚さが５０ｎｍのアルミニウムからなる金属反射層を形成し、本発明の実施例１に係る色変化情報内在シートを得た。

そして、検証具である直線偏光板をそれらの色変化情報内在シートに重ねて観察すると、それぞれが青色、緑色、赤色を呈し、各色変化情報内在シートに内在する色変化情報が検証できた。

厚さが２１μｍのセロハンフィルムの表面側の一部にホットスタンピングにより銀箔パターンを箔押しした。また、背面側の全面には真空蒸着法を用いて厚さが５０ｎｍのアルミニウムからなる金属反射層を形成し、本発明の実施例２に係る色変化情報内在シートを作製した。得られた色変化情報内在シートは、通常の目視では銀色に観察されたが、検証具である円偏光板を重ねて観察すると、銀箔パターンの部分が黒色を呈し、その他の部分は白（銀）色を呈し、銀箔パターンの形状に対応した黒色パターンが現れた。

下記フィルム１の表面側に塩酢ビよりなる接着剤をグラビアコータで１μｍの膜厚でコーティングしてから、フィルム１の金属反射層の上に、下記フィルム２を絵柄の部分が上となるようにドライラミネートで位置合わせしをながら貼り合せ、実施例３に係る各色変化情報内在シートを作製した。

得られた色変化情報内在シートは、通常の目視では銀色に観察されたが、下記する構成の検証具を重ねて観察すると、フィルム２上のメタリックインキで印刷した絵柄が緑色を呈し、フィルム１にメタリックインキで印刷した絵柄は赤色を呈し、それ以外の部分が青色を呈し、青色のパターンが現出し、内在する色変化情報が検証できた。
＜フィルム１＞
厚さが２４μｍのセロハンフィルムの表面側にメタリックインキにより絵柄を印刷し、背面側には膜厚が５０ｎｍのアルムニウムからなる金属反射層を真空蒸着法で設けたフィルム。
＜フィルム２＞
厚さが１７μｍのセロハンフィルムの表面側にメタリックインキで絵柄を印刷して作製したフィルム。
＜検証具＞
直線偏光板に厚さが３９μｍのセロハンフィルムを積層してなる専用検証具。

本発明の色変化情報内在シートの概略の断面構成とこの色変化情報内在シー トに内在する色変化情報の検証原理を示す説明図である。 本発明の他の色変化情報内在シートの概略の断面構成とこの色変化情報内在 シートに内在する色変化情報の検証原理を示す説明図である。 図２に示す色変化情報内在シートの色変化情報を所定の検証具を用いて検証 しているときの検証原理を示す説明図である。

１０１ 複屈折性透明層
１０２ 背面側の金属反射層
１０３ 検証具（直線偏光板）
１０４ １０５ １０６ 光
１０７ 光源
１０８ 観測者
２０１ 複屈折性透明層
２０２ 背面側の金属反射層
２０３ 層間の金属反射層
２０４ 複屈折性透明層
２０５ 表面側の金属反射層
２０６ 検証器（直線偏光板）
２０７ ２０８ ２０９ 光
２１０ 光源
２１１ 観測者
３０１ 複屈折性透明層
３０２ 背面側の金属反射層
３０３ 層間の金属反射層
３０４ 複屈折性金属層
３０５ 表面側の金属反射層
３０６ 複屈折性透明層
３０７ 直線偏光板
３０８ ３０９ ３１０ 光
３１１ 光源
３１２ 観測者

Claims (8)

1. 複屈折性透明層を有していると共に、その背面側の少なくとも一部の領域には金属反射層が設けられ、複数の複屈折性透明層を有していると共に、前記複数の複屈折性透明層の層間部分の一部の領域には金属反射層が設けられていることを特徴とする色情報内在シート。
2. 前記複数の複屈折性透明層の表面側の一部の領域には金属反射層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の色情報内在シート。
3. 前記複屈折性透明層が延伸樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の色情報内在シート。
4. 前記複屈折性透明層が一軸延伸樹脂フィルムからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の色情報内在シート。
5. 前記複屈折性透明層がセロハンフィルムからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の色情報内在シート。
6. 前記複屈折性透明層がポリカーボネートフィルムからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の色情報内在シート。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の色情報内在シートの色情報を検証するためのシート状積層部材であって、直線偏光板に少なくとも複屈折性透明層が積層されていると共に、直線偏光板の光軸と複屈折性透明層の光軸とのなす角度が０°もしくは９０°にはならないように設定されていることを特徴とする検証具。
8. 請求項１〜６の何れか一項に記載の色情報内在シートに直線偏光板もしくは請求項７に記載の検証具を重ね合わせ、色情報内在シート中に内在する色情報に係る色相を変化させて視認可能な状態とすることにより、その情報内容を目視にて検証することを特徴とする色変化情報の検証方法。