JP5512969B2 - 識別媒体、識別媒体の製造方法、物品および識別媒体の識別方法 - Google Patents

Description

本発明は、視覚的な効果により物品の真贋性（真正性）を識別することが可能な識別媒体に関する。

目視では視認できない画像（潜像）が形成されており、偏光板を介して観察することでこの潜像を認識し、それにより識別を行う技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術は、液晶の配向状態によって光学特性に違いが生じる現象を利用している。

特開２００６−１３９１７８号（要約書）

しかしながら、上述した潜像を利用した識別媒体は、液晶の配向状態の違いを利用して潜像を形成するので、階調を細かく表示しようとすると、配向状態をそれに応じて設定しなければならない。これは技術的に困難であり、また実現できてもコスト高となり実用的ではない。そこで本発明は、低コストで多階調の潜像を形成することができる識別媒体を提供することを目的とする。

本発明の識別媒体は、濃淡を有する階調画像を潜像として用いる識別媒体であって、前記潜像を形成するためのネマティック液晶層を備え、このネマティック液晶層は、前記濃淡に対応した厚さ分布を有することを特徴とする。本発明は、ネマティック液晶層の複屈折性を利用したもので、その厚さによって透過する光線の偏波成分が変化することを利用している。本発明によれば、直視では観察できない（あるいはし難い）潜像を直線偏光板や円偏光板を介した観察において視認することができ、それにより識別を行うことができる。また、ネマティック液晶層の厚みを調整することで視認できる光の強度を任意に設定することができるので、ネマティック液晶層に厚み分布を持たせることで上記の潜像を階調画像（濃淡のある画像）とすることができる。

また本発明の識別媒体は、潜像を形成するためのネマティック液晶層を備え、ネマティック液晶層は、識別に利用される波長に対して、（ｎ／２）波長（ｎは、０を含む自然数）から（１／４）波長ずれた位相差の範囲に含まれる位相差分布を有し、潜像は、前記位相差分布によって階調が与えられていることを特徴とする。すなわち、ネマティック液晶層を、識別に利用される波長に対して、（ｎ／２）波長の位相差を中心として、そこから±（１／４）波長ずれた範囲に含まれる位相差分布を有したものとし、この位相差分布によって階調表示を行う潜像を形成する。なお、この条件において、ｎ＝０の場合は、０〜（１／４）波長の範囲に位相差分布が設定される。

以下本発明の原理を説明する。まず基本的な概念について説明する。ネマティック液晶層は、液晶分子の長軸方向の屈折率と短軸方向の屈折率との差（Δｎ）と、液晶層の厚さｄとの積（Δｎｄ）（リターデーションという）の値の設定によって（１／４）波長板として機能させることができる。（１／４）波長板というのは、直交する偏光成分の間にπ／２（９０°）の位相差を発生させる波長板のことをいう。１／４波長板を用いると、直線偏光を円偏光に、あるいは円偏光を直線偏光に変換することができる。

図１は、本発明の原理を説明する概念図である。図１には、利用する光線を反射する反射板１０１上に（１／４）波長板として機能するネマティック液晶層１０２を重ねた構成を、直線偏光板１０３を介して観察する状態が概念的に示されている。この場合、直線偏光板１０３を回してゆくと、その透過軸（透過させる直線偏光の偏波方向）を、ネマティック液晶層１０２の液晶分子の長軸または短軸に対して４５°の角度にした状態で、反射光がほとんど観察されない状態（暗の状態）となる。

これは以下の理由による。図１の例では、直線偏光板１０３を透過した直線偏光１０４（Ｘ軸方向に偏光）が、ネマティック液晶層１０２を透過することで右旋回円偏光１０５となり、それが反射板１０１で反射されて旋回方向が逆となって左旋回円偏光１０６となる。そして左旋回円偏光１０６は、ネマティック液晶層１０２を先程とは逆方向から透過することで、直線偏光１０４とは９０°偏波方向がずれた直腺偏光、つまり図のＸＹ平面に垂直な方向に偏光した直線偏光１０７となる。直線偏光１０７は、直線偏光板１０３を透過できないので、そこで遮蔽され観察することができない。こうして暗の状態が観察される。

ここで、ネマティック液晶層１０２の厚さを０にすると、ネマティック液晶層１０２の直線偏光→円偏光の機能は働かず、直線偏光１０４は、そのまま反射板１０１で反射される。従って、上記と同じ条件で観察すると、反射板１０１からの反射光の偏光方向は直線偏光１０４と同じとなり、それは直線偏光板１０３を透過し、観察することができる。すなわち、明の状態が観察される。なお、この明の観察状態は、ネマティック液晶層１０２が１／２波長板（位相差π）、あるいは１波長板として（位相差２π）で働くようにしても得ることができる。

そして、同じ観察条件において、ネマティック液晶層１０２の厚さを調整し、波長板としての機能を０〜（１／４）λの間の位相差になるように設定する。この場合、ネマティック液晶層１０２の直線偏光→円偏光の作用が、位相差に応じて直線偏光→楕円偏光となる。なお、この楕円偏光のアスペクト比（長軸と短軸の比）は、ネマティック液晶層１０２で生じる位相差に応じたものとなる。その結果、直線偏光板１０３に下方から入射する楕円偏光のアスペクト比は、ネマティック液晶層１０２の厚さに依存したものとなる。また直線偏光板１０３を透過して観察される光の強度は、入射する楕円偏光のアスペクト比に応じて変わる。そのため、ネマティック液晶層１０２で生じる位相差、つまりネマティック液晶層１０２の厚さ（Δｎｄの値）によって、直線偏光板１０３越しに観察される反射光の強度は決まる。したがって、ネマティック液晶層１０２の厚さが場所によって異なる分布を有していれば、直線偏光板１０３を介した観察において、場所による明暗の違いを認識することができる。

これが本発明の原理である。つまり、光反射面上に設けられたネマティック液晶層の厚さを場所によって異ならせ、例えば、画像の濃淡に応じて０波長板〜（１／４）波長板の間で働くように設定する。上述した原理から明らかなように、ネマティック液晶層の厚さによって、直線偏光板を介しての観察における反射光の強度が変わるから、ネマティック液晶層の厚さを部分的に変化させることで、直線偏光板を介して観察される反射光に強弱が生じる。これにより濃淡のある画像を観察することができる。

一方、直線偏光板を用いずに直接ネマティック液晶層を観察した場合は、ネマティック液晶層の厚み分布は殆ど観察することができない（または観察し難い）ので、上述した直線偏光板を用いた際に観察される濃淡の画像は観察されない（または観察し難い）。こうして、直線偏光板を利用しないで直接観察した場合には、見えず（または見え難い）、直線偏光板越しに観察した場合に視認できる画像（潜像）を実現することができる。

上述した原理から明らかなように、ネマティック液晶層で生じる位相差は、ネマティック液晶層の厚さよって設定することができる。したがって、ネマティック液晶層の厚さ分布を潜像の階調表示に応じたものとすることで、濃淡のある潜像を形成することができる。なお、反射層は、識別媒体を貼り付ける面が光反射性である場合、特に設ける必要はない。もちろん、ネマティック液晶層の下に光反射層を配置してもよい。

液晶層の厚さに分布を持たせることは、印刷法等により低コストで実現することができるので、本発明の識別媒体は、低コストで生産することができる。また、多階調の表示を利用して識別を行なうので、高い識別性を得ることができる。さらに製造は低コストで行なうことができるが、階調を表現するのに必要な液晶層の厚みの設定は、ノウハウが必要とされ、またリバースエンジニアリングによる厚み分布の定量的な評価は困難であるので、高い偽造防止効果を得ることができる。

特にネマティック液晶層は、液晶インクを利用したインクジェット方式の印刷により形成することが望ましい。インクジェット方式の印刷法は、吐出させる液晶インクの体積を調整することで、高精度に液晶層の厚さを設定することができる。このため、特許文献１等に記載の技術に比較して、高精度、高階調な画像を簡単に得ることができる。また、既存の印刷装置を利用することができるので、製造コストを低く抑えることができる。

本発明において、ネマティック液晶層の上方または下方に回折格子構造を有する層を配置してもよい。回折格子構造を有する層としては、透明な樹脂層にエンボス加工を施し、ホログラムを形成した例を挙げることができる。また、ネマティック液晶層の下に光反射層を配置し、この光反射層に回折格子構造を与えても良い。これらの態様によれば、回折格子構造による像が潜像に組み合わされて識別効果を得ることができる。例えば、後者の場合において、ネマティック液晶層が０波長板〜（１／４）波長板の厚み分布を有する場合、直視では、ホログラムの絵柄のみが見えるが、直線偏光板を介して見た場合、ネマティック液晶層の厚み分布に応じたホログラム入りの濃淡画像の潜像が現れる。

本発明は、上述した特徴を備えた識別媒体を備える物品として把握することもできる。物品としては、パスポート、証書、重要書類、カード類（クレジットカードや身分証カード等）、各種の証明書、商品券、衣料品、日用品、記憶媒体、電気製品、機械部品、電子部品、その他各種製品等を挙げることができる。また、これら物品のパッケージや包装材料を物品として把握することもできる。また、本発明の識別媒体を利用したタグや値札を本発明における物品として把握することもできる。

本発明は、上述した特徴を備えた識別媒体を識別する方法の発明として把握することもできる。すなわち、本発明の識別媒体の識別方法は、直線偏光板を介して上述した特徴を有する識別媒体を撮像することで、この識別媒体に形成されている潜像を検出し、それに基づいた識別を行うことを特徴とする。識別の方法は、画像をカメラで撮像してイメージデータを得、基準となるイメージデータとの照合により行なうことができる。

また本発明の識別媒体は、コレステリック液晶層と、その上方に形成された潜像を形成するためのネマティック液晶層とを備え、ネマティック液晶層は、識別に利用される波長に対して、ｎ＋（１／２）波長（ｎは、０を含む自然数）から（１／２）波長ずれた位相差の範囲に含まれる位相差分布を有し、この位相差分布によって潜像の階調が与えられていることを特徴とする。

この発明では、円偏光板で観察した場合に、コレステリック液晶層に入射し、コレステリック液晶層から反射される反射光の強弱が、ネマティック液晶層の位相差分布に応じて変化する。これにより、円偏光板を利用しない場合では、観察できない（あるいは観察し難い）多階調表示された画像（潜像）を、円偏光板を介した観察において認識することができる。

以下、上述したコレステリック液晶層を用いた発明の原理を説明する。図２は、本発明の原理を説明する概念図である。図２には、光吸収層２０１、コレステリック液晶層２０２および（１／２）波長板として機能するネマティック液晶層２０３が積層された光学媒体を、円偏光フィルタ２０４を介して観察する状態が概念的に示されている。ここで、円偏光フィルタ２０４は、右旋回円偏光を選択的に透過し、コレステリック液晶層２０２は、左旋回の金色の円偏光を選択的に反射する物性に設定されているものとする。

この際、入射する自然光が円偏光フィルタ２０４によって右旋回円偏光２０５となり、それが（１／２）波長板として機能するネマティック液晶層２０３によって左旋回円偏光２０６に変換され、その金色の波長成分がコレステリック液晶層２０２によって選択的に反射される。この反射される反射光は、左旋回円偏光２０７となり、ネマティック液晶層２０３によって右旋回円偏光２０８に変換され、円偏光フィルタ２０４を透過し、直線偏光２０９として観察することができる。つまり、明の状態を観察することができる。なお、直線偏光２０９が観察されるのは、円偏光フィルタ２０４が、観察面側から見て直線偏光板と（１／４）波長板とを組み合わせた構造であり、右旋回円偏光２０８が円偏光フィルタ２０４に図面の下側から入射すると、まず（１／４）波長板で直線偏光となり、それが直線偏光板を透過して、直線偏光２０９となるからである。

ここで、（１／２）波長板２０３の厚さを（１／２）波長板として機能する厚さから少しずらすと、左旋回円偏光２０６が楕円偏光となり、そのアスペクト比に応じて、上述の場合に比較して符号２０９の光線の強度が低下する。この強度の低下具合は、ネマティック液晶層２０３の（１／２）波長板からのずれ（厚さのずれ）が大きい程顕著になる。例えば、（１／２）波長板２０３の厚みがゼロ（（１／２）波長板２０３が存在しない）であれば、右旋回円偏光２０５は、そのままコレステリック液晶層２０２を透過し、光吸収層２０１で吸収される。このため、円偏光フィルタ２０４を用いた観察において、図２に示す光学装置からの反射光を観察することができず（または観察し難く）、暗の状態が観察される。

また、円偏光フィルタ２０４を利用せずに直接観察した場合、ネマティック液晶層２０３は透明で観察し難いので、コレステリック液晶層２０２からの反射光を観察することができる。この際、ネマティック液晶層２０３の厚み分布が存在していても、反射光にたいした変化は生じず、その状態は観察されない（あるいは観察し難い）。

この原理によれば、ネマティック液晶層２０３の厚さ分布を画像の濃淡に応じたものとすることで、円偏光フィルタ２０４を介した観察において、反射光の濃淡を認識することができる。すなわち、円偏光フィルタ２０４を介した観察において、濃淡のある潜像を認識することができる。一方において、円偏光フィルタ２０４を用いないで観察すると、この濃淡画像は認識できない（または認識し難い）。なお、透過する光の旋回方向が逆の円偏光フィルタを用いると、濃淡が反転した状態を観察することができる。この場合も濃淡のある潜像を観察することができる。

なお、１／２波長板とは、１／２位相差板とも呼ばれ、光が通過する際に、複屈折効果により、直交する偏光成分の間に半波長（位相差π（１８０°））の位相差を発生させる光学素子のことをいう。１／２波長板に円偏光や楕円偏光を通過させると、その旋回方向を反転させることができる。

コレステリック液晶層は、自然光を入射させると、所定波長であり且つ右旋回または左旋回の円偏光を選択的に反射する性質を有する液晶の層である。コレステリック液晶層は、層状構造を有している。そして、一つの層に着目した場合、層中において液晶分子の分子長軸はその向きが揃っており、かつ層の面に平行に配向している。そして配向の方向は、隣接する層において少しずつずれており、全体としては立体的なスパイラル状に配向が回転しつつ各層が積み重なった構造を有している。この構造において、層に垂直な方向で考えて、分子長軸が３６０°回転して元に戻るまでの距離をピッチＰ、各層内の平均屈折率をｎとする。この場合、コレステリック液晶層は、λｓ＝ｎ×Ｐを満たす、中心波長λｓで特定旋回方向の円偏光を選択的に反射する性質を示す。すなわち、特定の偏光成分に偏らない白色光をコレステリック液晶層に入射させると、特定の波長を中心波長とする右回りまたは左回り円偏光を選択的に反射する。この場合、同じ波長λｓで反射した円偏光と逆の旋回方向を有する円偏光とその他の波長の自然光は、コレステリック液晶層を透過する。

反射する円偏光の旋回方向（回転方向）は、コレステリック液晶層のスパイラル方向を選択することで決めることができる。つまり、光の入射方向から見て、右ネジの向きに螺旋を描いて各層における分子長軸が配向しているか、左ネジの向きに螺旋を描いて各層における分子長軸が配向しているか、を選択することで、反射する円偏光の旋回方向（回転方向）を決めることができる。

また、コレステリック液晶は視野角によって色が変わるカラーシフトと呼ばれる光学的な性質を示す。これは、視野角が大きくなると、ピッチＰが見かけ上減少することから、中心波長λｓ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赤→橙→黄→緑→青と順次変化するように観察される。なお、視野角は、視線と識別媒体表面の垂線とのなす角度として定義される。

本発明によれば、低コストで多階調の潜像を利用可能な識別媒体を提供することができる。すなわち、本発明によれば、ネマティック液晶層の厚さ分布によって潜像として機能する階調画像を実現するが、液晶層の厚さ分布の設定は、印刷法等により簡単に実現することができるので、低コストで高品質の階調表示を実現することができる。また印刷法を用いることで、少量多品種の生産を容易に実現することができる。また潜像を利用することで、高い識別機能を得ることができる。また潜像を利用することで、目視では分からない隠れた識別機能を実現することができ、高い真贋判定能力を得ることができる。また潜像を利用することで、多段階的な識別を行うことができる。また写真のような高解像度の画像を識別に利用することができる。また階調表示された画像を識別に利用するので、偽造が困難な識別媒体を得ることができる。

発明の原理を示す概念図である。 発明の原理を示す概念図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の基本構造の断面図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の断面図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。 実施形態の見え具合を示すイメージ図である。

符号の説明

１…識別媒体、２…識別媒体、１１…基材、１２…光反射層、２１…配向層、３１…ネマティック液晶層、３２…保護層、３３…反射層、３４…回折構造層、３５…ネマティック液晶層、３６…粘着層、３７…剥離層、３８…ホットメルト層、４１…コレステリック液晶層、４２…黒色粘着層。

１．第1の実施形態
（実施形態の構成）
本実施形態は、ネマティック液晶層を（１／４）波長板から意図的にずらした厚さ分布にすることで階調表示が可能な潜像を形成する場合の例である。図３は、本発明を利用した識別媒体の概要を示す断面図である。図３に示す識別媒体１は、透明な基材１１の裏面に光反射層１２が設けられ、基材１１の表面に配向層２１およびネマティック液晶層３１を備えている。ネマティック液晶層３１は、厚さ分布によって多階調表示を実現しており、所定の画像を構成している。なお、図３に示すのは、ネマティック液晶層３１が形成されていない部分が存在する構成の例である。

この例において、基材１１は、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）である。基材１１は、裏面に光反射層１２があり、識別の際に光が透過するので、複屈折が発生し難いＴＡＣを利用することが望ましい。光反射層１２は、アルミニウム蒸着層である。配向層２１は、ポリイミド樹脂層に配向処理を施したものである。ネマティック液晶層３１は、印刷法によって形成されるもので、表示する画像の濃淡の分布に応じて、（１／４波長板）として機能する厚みからの偏差が決められた厚み分布を有している。具体的には、直線偏光板を介した観察において、黒く（濃く）表示させる部分のネマティック液晶層３１の厚さ設定を（１／４）波長板（またはそれに近い波長板）として機能する厚さとし、濃淡が淡い場所程、（１／４）波長板として機能する厚さより薄くする。なお、観察される階調の状態（濃淡の状態）とネマティック液晶層３１の厚さとの関係は、実験的に求めておいたデータが利用される。

以上は、（ｎ／２）波長から（１／４）波長ずれた位相差という条件におけるｎ＝０の場合における一例であるが、ｎ＝１として設計することもできる。この場合、２つに態様があり、その一つは、ネマティック液晶層３１の厚さ分布を、（１／４）波長板として機能する厚さから厚くなる方向で設定し、ネマティック液晶層の厚さは、（１／４）波長板〜（１／２）波長板として機能する厚みの分布を有するものとなる。この場合、直線偏光板を介した観察において、（１／４）波長板として機能するネマティック液晶層３１の部分が黒表示をさせる部分であり、（１／２）波長板として機能するネマティック液晶層３１の部分が白表示をさせる部分となる。また、もう一つの態様は、ネマティック液晶層の厚さを、（１／２）波長板〜（３／４）波長板として機能する厚みの分布とする場合の例である。この場合、直線偏光板を介した観察において、ネマティック液晶層３１が（１／２）波長板として機能する部分が、白表示をさせる部分であり、ネマティック液晶層３１が（３／４）波長板として機能する部分が、黒表示をさせる部分となる。

図３に示す識別媒体１を直接見た場合、ネマティック液晶層３１は、ほぼ透明であるので、ネマティック液晶層３１の厚み分布によって構成される画像は、ほとんど認識することができない（ネマティック液晶の種類等によっては、うっすらと認識できる場合もあるが、明確には認識し難い）。そして、識別媒体１を図示省略した直線偏光板を介して観察すると、図１に示した原理により、ネマティック液晶層３１の厚み分布によって構成されている階調画像（濃淡のある画像）を認識することができる。つまり、潜像を観察することができる。

図４は、ネマティック液晶層３１の厚み分布によって構成される階調画像の一例を示すイメージ図である。図４のＸ−Ｙで切断される断面が図３に示されている。図４に示すように、風景画像のような微妙な濃淡のある画像であってもネマティック液晶層３１の厚み分布によってそれを容易に実現することができる。

（第１の実施形態の製造方法）
以下、図３に示す識別媒体１の製造方法の一例を説明する。まず、ＴＡＣフィルムで構成される基材１１を用意する。次に基材１１裏面側に光反射層１２としてアルミ蒸着層を蒸着法によって形成する。次に基材１１の表面側にポリイミド樹脂膜をスピンコート法によって形成し、それに光配向処理を施すことで配向層２１を形成する。なお、配向処理は、ラビング法であってもよい。配向層２１を形成したら、その上にネマティック液晶を含んだインク（液晶インク）を用いたインクジェット印刷法により、ネマティック液晶層３１を形成する。この際、印刷されるネマティック液晶層の厚み分布を形成する画像の濃淡に対応させて調整する。この厚み分布は、０波長板〜（１／４）波長板として機能する厚みの範囲から、表現する濃淡の状態に合わせて設定される。厚み分布の調整は、堆積させる液晶インクの量を調整することで行う。こうして図３に示す断面構造を有した識別媒体１を得る。この製造方法によれば、ネマティック液晶層３１の厚み分布は、既存の印刷技術を利用することができるので、所望の階調表示を低コストで実現することができる。なお、液晶インクとしては、例えばＢＡＳＦ社製の液晶材料（商品名：パリオカラー(PALIOCOLOR)）を溶液に溶解させたものを利用することができる。

（第１の実施形態の変形）
図５は、本発明を利用した識別媒体の他の一例を示す断面図である。図５に示す識別媒体１は、図３に示す構成に比較して、ネマティック液晶層３１の厚みを厚くし、識別に利用する領域の全面にネマティック液晶層３１が存在するようにしている。こうすると、ネマティック液晶層３１の縁部分の境界をなくすことができるので、直視した場合にネマティック液晶層３１を認識し難くすることができる。このため、図４に示すような階調画像の潜像としての機能をさらに高めることができる。

図６は、さらに他の例を示す断面図である。図６に示す例では、ネマティック液晶層３１の上に保護層３２を設け、識別媒体１の耐久性を高めている。保護層３２は、透明でネマティック液晶層３１と同程度の屈折率を有し、透過する光線の偏光状態に極力影響を与えない樹脂材料（例えば、アクリル）により構成されている。

図７は、さらに他の一例を示す断面図である。図７に示す例では、光反射層１２に型押しによるエンボス加工を施して回折格子構造を付与し、ホログラム表示を形成している。この構成によれば、直視した際にホログラムのみが見え潜像は観察されず（または観察し難く）、直線偏光板を介した観察を行った際にホログラム像に加えてネマティック液晶層３１による潜像を観察することができる。

図８は、さらに他の一例を示す断面図である。図８に示す例は、図６に示す例に加えて、粘着層３６を裏面側に設けている。粘着層３６を設けることで、識別媒体１をステッカー（シール）のように識別対象となる物品に貼り付けることができる。粘着層３６は、公知の粘着材料を用いることができる。より好ましくは、粘着層３６として、不正な再利用を防止するために、剥がすことが困難な程度の粘着力を有し、また仮に剥がせても途中でシールや粘着層３６が切れてしまう剥離破壊性を持つものを利用することが望ましい。

図９は、さらに他の一例を示す断面図である。図９に示す例は、熱転写方式によって貼付する識別媒体の例である。この場合、識別媒体１は、透明な基材１１上に剥離層３７、保護層３２、ネマティック液晶層３１、配向層２１、反射層３３、ホットメルト層３８と積層された構造を有している。この識別媒体１は、保護層３２側から観察する形態で利用される。

以下、図９に示す識別媒体１の製造方法の一例を説明する。まず、図示しない適当な基材上にホットメルト層３８を形成する。次にホットメルト層３８の上に反射層３３および配向層２１を形成し、配向層２１に配向処理を施す。次いで配向層２１上にネマティック液晶層３１を形成し、さらにその上に保護層３２、剥離層３７を形成する。ホットメルト層３８は、加熱すると接着力を発現する材料により構成される。また、剥離層３７は、保護層３２との接着力が低く設定されている。なお、保護層３２は、透明で透過する光線の偏光状態に影響を極力与えない材質の透明樹脂より構成されている。この状態で図示しない適当な基材を剥離すると、図９に示す構造を得る。

図９に示す識別媒体１をホットメルト層３８が被着体側にくるように被着体に重ね、基材１１側からホットスタンプする。この際、ホットメルト層３８が溶融（または軟化）し被着体に接着する。同時に剥離層３７と保護層３２の間が剥離し、図９の保護層３２から上の部分が識別媒体として被着体に接着される。

図１０は、さらに他の一例を示す断面図である。図１０に示す例は、光反射層１２、基材１１、配向層２１、ネマティック液晶層３１、回折構造層３４および保護層３２と積層された構造を有している。回折構造層３４は、ポリエステル等の透明樹脂層に型押しによるエンボス加工が施されることで回折格子構造が付与され、ホログラムを構成している。この構成によれば、直視した際にホログラムのみが観察され、直線偏光板を介した観察を行った場合にホログラムに加えてネマティック液晶層３１による潜像を観察することができる。なお、回折構造層を配向層２１の下に配置しても同様な効果を得ることができる。

また、例えば図６の構成において、識別媒体１を貼り付ける物品の表面が金属光沢等を有している場合、光反射層１２の代わりに透明な粘着層を設け、識別媒体１を貼り付ける物品の表面を光反射層として利用することもできる。また、図３、図５、図６、図７、図１０に示す構成において、光反射層１２の下面に粘着層を設け、識別媒体１をシールのように貼り付けて利用できるようにしてもよい。

２．第２の実施形態
本実施形態は、ネマティック液晶層とコレステリック液晶層とを利用した識別媒体の例である。まず、基本となる構造を説明する。図１１は、基本構造の断面図である。図１１に示す識別媒体２は、光吸収層である黒色粘着層４２、コレステリック液晶層４１、配向層２１、ネマティック液晶層３５および保護層３２を積層した構造を有している。

黒色粘着層４２は、識別の対象となる物品に識別媒体２を固定するための粘着層としても機能する。黒色粘着層４２は、黒い顔料を含有した粘着材料によって構成されている。コレステリック液晶層４１は、所定色（例えば金色）の左旋回円偏光を選択的に反射するように設定されている。ネマティック液晶層３５は、印刷法によって形成されるもので、（１／２波長板）として機能する厚みに設定されている。

図１２は、図１１に示す識別媒体２を直視した場合に観察される画像の一例である。図１２には、ネマティック液晶層３５が星形にパターニングされている場合の例が示されている。なお、図１２のＸ−Ｙの線で切った断面が図１１である。この場合、ネマティック液晶層３５は透明で認識し難いので、星形のパターンは認識できず（または認識し難く）コレステリック液晶層４１からの全面金色の反射光が認識される。

図１３は、図１１に示す識別媒体２を、右旋回円偏光を選択的に透過する右円偏光フィルタを介して観察した場合に観察される画像の一例である。図１１に示す識別媒体２を、右円偏光フィルタを介して観察すると、星形のネマティック液晶層３５が形成されていない領域では、右旋回円偏光の入射光がコレステリック液晶層４１を透過し、黒色粘着層４２に吸収される。他方において、星形のネマティック液晶層３５が形成されている領域では、右旋回円偏光の入射光がネマティック液晶層３５を透過する際に左旋回円偏光に変換され、その金色のスペクトル成分がコレステリック液晶層４１で選択的に反射される。このコレステリック液晶層４１で反射された金色の左旋回円偏光は、ネマティック液晶層３５で右旋回円偏光に変換され、図示しない右円偏光フィルタを透過し、観察者に認識される。つまり、黒い背景の中に金色の星形パターンを認識することができる（図１３）。

図１４は、図１１に示す識別媒体２を、左旋回円偏光を選択的に透過する左円偏光フィルタを介して観察した場合に観察される画像の一例である。この場合、星形のネマティック液晶層３５が形成されていない領域では、左旋回円偏光の金色の成分がコレステリック液晶層４１で反射される。他方において、星形のネマティック液晶層３５が形成されている領域では、左旋回円偏光の入射光がネマティック液晶層３５を透過する際に右旋回円偏光に変換され、その光線は、コレステリック液晶層４１を透過し、黒色粘着層４２で吸収される。この結果、金色の背景の中に黒色の星形パターンを認識することができる（図１４）。

以上説明したように、図１１に示す識別媒体２を直視した場合には、認識できない星形の潜像が、右円偏光フィルタと左円偏光フィルタとを使い分けて観察した場合に、観察することができ、さらにそれが反転画像として観察される。これらの光学的な性質を利用することで高い識別機能を得ることができる。

図１１に示す構成において、コレステリック液晶層４１に型押しによりホログラム加工を施し、ホログラム画像を形成してもよい。図１５は、コレステリック液晶層４１にホログラム加工を施した例の断面図である。この場合、直視では金色のホログラムの絵柄のみが見えるが、円偏光フィルタを介して見た場合、暗い背景にホログラム入りの金色の潜像が現れる。また、見る角度を変えると、全体がカラーシフトし、色調が変化する。

図１１に示す構成において、ネマティック液晶層を（１／２）波長板から意図的にずらした厚さ分布にすることで、識別に利用する画像の階調表示を可能にすることができる。図１６は、コレステリック液晶層と厚さ分布を有するネマティック液晶層とを利用して、階調表示された潜像を観察することができる識別媒体の一例を示す断面図である。

図１６に識別媒体２は、黒色粘着層４２、コレステリック液晶層４１、配向層２１、ネマティック液晶層３１および保護層３２が積層された構造を有している。ここで、コレステリック液晶層４１は、図１１に示すものと同じである。

ネマティック液晶層３１は、黒表示の部分で（１／２）波長板として機能する厚さに設定し、色が薄くなるにしたがって（１／２）波長板の厚みから薄くなる厚み分布に設定され、この厚み分布によって山の風景が表示されるように設定されている。具体的には、左円偏光板を介した観察において、黒く（濃く）表示させる部分のネマティック液晶層３１の厚さ設定を（１／２）波長板として機能する厚さとし、濃淡が淡い場所程、（１／２）波長板として機能する厚さよりも薄くする。また、観察される階調の状態（濃淡の状態）とネマティック液晶層３１の厚さとの関係は、実験的に求めておいたデータが利用される。なお、ネマティック液晶層３１の厚さ分布は、（１／２）波長板として機能する厚さから厚くなる方向で設定することもできる。この場合、ネマティック液晶層の厚さの上限は、１波長板として機能する厚みとなる。

図１７は、図１６に示す識別媒体２を直視した場合に観察される画像の一例である。図１６に示す識別媒体２を直視すると、ネマティック液晶層３１は観察できず（または観察し難く）、山の風景が観察できない（または観察し難い。）この場合、全体が金色に見える。

図１８は、右円偏光フィルタを介して図１６に示す識別媒体２を見た場合に観察される画像の一例である。この場合、ネマティック液晶層３１が存在していない領域では、図示しない右円偏光フィルタを透過した右旋回円偏光がコレステリック液晶層４１を透過し、黒色粘着層４２で吸収される。他方において、ネマティック液晶層１５が存在している領域では、図示しない右円偏光フィルタを透過した右旋回円偏光がネマティック液晶層３１でその厚み分布に応じた左旋回の円偏光〜楕円偏光に変換される。これら左旋回の円偏光〜楕円偏光は、コレステリック液晶層４１で反射され、次いでネマティック液晶層３１で旋回方向が反転され、アスペクト比に応じた強度で図示しない右円偏光フィルタを透過する。このため、ネマティック液晶層３１が存在する部分では、その厚さ分布に応じた濃淡が観察される。こうして、図１８に示すような階調表示された山の風景（潜像）を観察することができる。

図１９は、左円偏光フィルタを介して図１６に示す識別媒体２を見た場合に観察される画像の一例である。この場合は、図１８の場合と濃淡が反転した画像が観察される。この場合も直視（図１７の場合）では観察できない（または観察し難い）潜像を観察することができる。

３．第３の実施形態
第１または第２の実施形態で説明した識別は、目視による方法以外に機械的（電子的）に行うこともできる。この場合、識別媒体を直線偏光板（第１の実施形態の場合）または円偏光板（第２の実施形態の場合）越しにカメラで撮像し、その画像データを規準となる画像データと比較し、一致すると判定された場合は真正、一致しないと判定された場合は偽物と判定する仕組みが利用される。

４．第４の実施形態
第１または第２の実施形態の識別媒体を固定した物品の例を説明する。このような物品としては、クレジットカード、パスポート、免許証等を挙げることができる。これらの物品は、特に偽造が問題となるので、識別性が高く、また偽造が困難な本発明の識別媒体を有効に利用することができる。

以上、発明を利用した実施形態を説明したが、これらは例示であり、本発明は、図示した層構造に限定されるものではない。本発明の実施に当たっては、請求の範囲に記載された内容の範囲内で数々の変形が可能である。

本発明は、真贋判定を目視や画像処理により行うことができる識別媒体に適用することができる。

Claims (10)

1. 濃淡を有する階調画像を潜像として用いる識別媒体であって、
   前記潜像を形成するためのネマティック液晶層を備え、
   前記ネマティック液晶層は、前記濃淡に対応した厚さ分布を有することを特徴とする識別媒体。
2. 濃淡を有する階調画像を潜像として用いる識別媒体であって、
   前記潜像を形成するためのネマティック液晶層を備え、
   前記ネマティック液晶層は、識別に利用される波長に対して、（ｎ／２）波長（ｎは、０を含む自然数）から（１／４）波長ずれた位相差の範囲に含まれる位相差分布を有し、
   前記潜像は、前記位相差分布によって階調が与えられていることを特徴とする識別媒体。
3. 濃淡を有する階調画像を潜像として用いる識別媒体であって、
   コレステリック液晶層と、
   その上方に形成された前記潜像を形成するためのネマティック液晶層と
   を備え、
   前記ネマティック液晶層は、識別に利用される波長に対して、ｎ＋（１／２）波長（ｎは、０を含む自然数）から（１／２）波長ずれた位相差の範囲に含まれる位相差分布を有し、
   前記潜像は、前記位相差によって階調が与えられていることを特徴とする識別媒体。
4. 前記位相差分布は、前記ネマティック液晶層の厚さよって設定されていることを特徴とする請求項２または３に記載の識別媒体。
5. 前記ネマティック液晶層は、前記階調表示に応じた厚さ分布を有することを特徴とする請求項２または３に記載の識別媒体。
6. 前記ネマティック液晶層の上方または下方に回折格子構造を有する層を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の識別媒体。
7. 前記請求項１〜６のいずれかに記載の識別媒体を備えることを特徴とする物品。
8. 前記請求項１〜６のいずれかに記載の識別媒体の製造方法であって、
   液晶インクを利用したインクジェット方式で前記ネマティック液晶層を印刷することを特徴とする識別媒体の製造方法。
9. 前記請求項２に記載の識別媒体の識別方法であって、
   直線偏光板を介して前記識別媒体を撮像することで前記潜像を用いた識別を行うことを特徴とする識別媒体の識別方法。
10. 前記請求項３に記載の識別媒体の識別方法であって、
    円偏光板を介して前記識別媒体を撮像することで前記潜像を用いた識別を行うことを特徴とする識別媒体の識別方法。

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