(57)【要約】【課題】ホログラム単体より高度な偽造防止効果を備える表示体とその真偽判定方法を提供すること。【解決手段】光透過性を有する基材１０の一方の面に、微細凹凸構造を備える第一領域と平滑面からなる第二領域とを備える構造形成層１１と、少なくとも第一領域の微細凹凸構造を被覆する反射層１２と、第二領域の平滑面上もしくはその内部に微粒子層１３と、を有することを特徴とする表示体であって、前記光反射層１３が、金属材料もしくは誘電体材料からなり、前記微細凹凸構造により、回折、干渉、散乱、吸収のうち少なくとも１つの光学効果が発現するようにした表示体である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する基材の一方の面に、
微細凹凸構造を備える第一領域と平滑面からなる第二領域とを備える構造形成層と、
少なくとも第一領域の微細凹凸構造を被覆する反射層と、
第二領域の平滑面上もしくはその内部に微粒子層と、を有することを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記光反射層が、金属材料もしくは誘電体材料からなることを特徴とする請求項１に記載の表示体。
【請求項３】
前記微細凹凸構造により、回折、干渉、散乱、吸収のうち少なくとも１つの光学効果が発現す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。
【請求項４】
前記微粒子層が、有機物、無機物、金属のいずれかから選択された平均粒径が１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の球状微粒子からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示体。
【請求項５】
前記微粒子層が、球状微粒子と前記球状微粒子間間隙を埋設する光透過性の包埋樹脂により組成され、前記微粒子と前記包埋樹脂の屈折率差が０．０１以上０．８０以下であ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。
【請求項６】
前記微粒子層において、前記微粒子部分のほとんどが空隙であることを特徴とする請求項５に記載の表示体。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示体を、光反射層上に形成した光透過性接着層を介して、物品に属する支持体に設けた開口部を覆うように貼付したことを特徴とする表示体付き物品。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示体において、
表示体の裏面に黒色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認することを特徴とする表示体の真偽判定方法。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項に記載の表示体において、
表示体の裏面に白色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認し、更に前記表示体の裏面に黒色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が別の所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認し、最初と後の呈色状態が補色関係にあるかどうかを照合することを特徴とする表示体の真偽判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細凹凸構造により生じる光学効果に微粒子の配列により生じる呈色効果を組み合わせた偽造防止技術及これを利用した表示体の真偽判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有価証券、証明書、ブランド品、電子機器及び個人認証媒体などの物品は、偽造が困難であることが望まれる。そのため、このような物品には、偽造防止効果に優れた表示体を支持させることがある。
【０００３】
偽造防止技術を施した表示体として、種々の構成が知られている（特許文献１〜８）。例えば、特許文献１では、蛍光発光インキを用いた蛍光画像形成物のセキュリティレベルを上げるために、それぞれの蛍光体が発光する蛍光の波長領域が異なる２種類の蛍光体を含有する蛍光画像形成物を用いている。また特許文献３では、特定の角度からのみ確認できる凹版潜像が開示されている。また特許文献４では、ホログラム層と光反射性層と配向膜との組み合わせによる真偽判定用媒体が開示されている。
【０００４】
近年では、ホログラムが設けられた真偽判定用媒体が広く用いられるようになっている。ここでホログラムとはレリーフ型の回折格子により形成され、虹色に光る回折光が観察できることが特徴となっている。消費者は、その虹色に光る回折光を確認することにより真偽判定を行うことが可能となる。
【０００５】
しかしながら、ホログラムを設けた真偽判定用媒体が広く利用されるようになったことで、ホログラム技術が広く認知されてしまっている。更に、現在では装飾フィルムなどにもホログラムが利用されるようにもなっている。それらの流れを受け、ホログラムを設けた真偽判定用媒体の偽造品の発生が増加傾向にある。そのため、回折光が虹色に光る特徴のみでは、十分な偽造防止効果を提供するには問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２５０２１４号公報
【特許文献２】特開２００４−１８１７９１号公報
【特許文献３】特開平１１−２９１６０９号公報
【特許文献４】特開２００５−０９１７８６号公報
【特許文献５】特表２００２−５３０６８７号公報
【特許文献６】特表２００９−５３５６７０号公報
【特許文献７】特開平５−２７３５００号公報
【特許文献８】特開２００８−１３９５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上述のような従来の問題を解決するものであり、ホログラム単体より高度な偽造防止効果を備える表示体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するための請求項１に係る発明は、光透過性を有する基材の一方の面に、
微細凹凸構造を備える第一領域と平滑面からなる第二領域とを備える構造形成層と、
少なくとも第一領域の微細凹凸構造を被覆する反射層と、
第二領域の平滑面上もしくはその内部に微粒子層と、を有することを特徴とする表示体としたものである。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記光反射層が、金属材料もしくは誘電体材料からなることを特徴とする請求項１に記載の表示体としたものである。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る発明は、前記微細凹凸構造により、回折、干渉、散乱、吸収のうち少なくとも１つの光学効果が発現す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。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る発明は、前記微粒子層が、有機物、無機物、金属のいずれかから選択された平均粒径が１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の球状微粒子からなることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の表示体としたものである。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る発明は、前記微粒子層が、球状微粒子と前記球状微粒子間間隙を埋設する光透過性の包埋樹脂により組成され、前記微粒子と前記包埋樹脂の屈折率差が０．０１以上０．８０以下であ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。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係る発明は、前記微粒子層において、前記微粒子部分のほとんどが空隙であることを特徴とする請求項５に記載の表示体としたものである。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示体を、光反射層上に形成した光透過性接着層を介して、物品に属する支持体に設けた開口部を覆うように貼付したことを特徴とする表示体付き物品としたものである。
【００１５】
また、本発明の請求項８に係る発明は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の表示体において、
表示体の裏面に黒色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認することを特徴とする表示体の真偽判定方法としたものである。
【００１６】
また、本発明の請求項９に係る発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の表示体において、
表示体の裏面に白色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認し、更に前記表示体の裏面に黒色基板を設置し、微粒子層に対応する領域が別の所望の呈色状態を示すかどうかを目視確認し、最初と後の呈色状態が補色関係にあるかどうかを照合することを特徴とする表示体の真偽判定方法としたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学効果を呈する微細凹凸構造と、微粒子層を組み合わせることにより、複数の偽造防止機能を付与することが可能となり、より高度な偽造防止効果を有する表示体、表示体付き物品を提供することが可能となる。
また、微粒子層の背景色を変えた場合の呈色状態を目視観察することで表示体の真偽を容易に判定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一態様に係る表示体の一例を示す断面図。
【図２】本発明の一態様に係る表示体の他の例を示す断面図。
【図３】本発明の一態様に係る表示体の他の例を示す断面図。
【図４】本発明の一態様に係る表示体の他の例を示す断面図。
【図５】微細凹凸構造の一例を示す斜視図。
【図６】微細凹凸構造の他の例を示す斜視図。
【図７】図６に示す微細凹凸構造による光の干渉現象を説明する模式図。
【図８】微細凹凸構造の他の例を示す斜視図。
【図９】微細凹凸構造の他の例を示す斜視図。
【図１０】微細凹凸構造の他の例を示す斜視図。
【図１１】微粒子層における光の回折を示す断面図。
【図１２】本発明の一態様に係る表示体付き物品の一例を示す模式図。
【図１３】図１１におけるＡ−Ａ線に沿った断面図。
【図１４】本発明の一態様に係る表示体付き物品の真偽判定方法の一例を示す模式図。
【図１５】本発明の一態様に係る表示体付き物品の真偽判定方法の他の例を示す模式図。
【図１６】本発明の一態様に係る表示体付き物品の真偽判定方法の他の例を示す模式図。
【図１７】本発明の一態様に係る表示体の他の例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２０】
図１は、本発明の一態様に係る表示体の一例を示す断面図である。また図２、図３、図４も、それぞれ本発明の別の態様に係る表示体の断面図である。図１および図２、図３、図４では、表示体１００の主面に平行な方向且つ互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とし、表示体１００の主面に垂直な方向をＺ方向としている。
【００２１】
図１に示す表示体１００は、基材１０と、基材１０に積層された構造形成層１１と、光反射層１２と、複数の微粒子１４からなる微粒子層１３とを含んでいる場合である。ここで、基材１０と、構造形成層１１と、光反射層１２と、微粒子層１３とをまとめて積層体２００と記している。
【００２２】
基材１０は、単層構造であっても、多層構造を有していてもよい。また、コレステリック液晶など光学異方性を有する材料が積層されていてもよい。また、基材１０は構造形成層１１と、光反射層１２と、微粒子層１３を支持できる厚さを有しており、材料として、ＰＥＴフィルムやＣＰＰフィルム、ＯＰＳフィルムなどを使用することができる。
【００２３】
構造形成層１１の一方の主面には、第１領域ＤＭ１および第２領域ＤＭ２が形成されている。第１領域ＤＭ１においては、後に説明する微細凹凸構造が形成され、第２領域ＤＭ２は、一般的にはＤＭ１のような意識的な構造を伴わない平滑な面となっているものである。構造形成層１１の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを使用することができる。
【００２４】
但し、構造形成層１１において、第１領域ＤＭ１に形成されている微細凹凸構造と異なる構造が形成されている領域が複数含まれていてもよい。
【００２５】
構造形成層１１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。更に、構造形成層１１は、光透過性を著しく低下させない条件で、樹脂への染料の添加などにより、着色されていてもよい。また、金属、半導体、セラミック、磁性材料などからなる微粒子が添加されていてもよい。
【００２６】
また、構造形成層１１の材料として、例えばＳｉＯ２やＴｉＯ２、ＭｇＦ２などの無機
材料やそれらの混合物を使用することができる。無機材料を構造形成層１１とする際には、例えば、蒸着、スパッタリングなどの薄膜形成技術を利用することができる。また、無機材料へ微細凹凸構造を形成する際には、化学的エッチングやレーザー加工などの手法を用いることが可能となる。
【００２７】
光反射層１２は、構造形成層１１に設けられた第１領域ＤＭ１と第２領域ＤＭ２のうち少なくとも微細凹凸構造が形成された第１領域ＤＭ１を被覆している。第１領域ＤＭ１を光反射層１２で被覆することにより、後に説明する光学効果が目視において観察しやすくなる。図１から図４に示す表示体１００においては、光反射層１２は第１領域ＤＭ１の微細凹凸構造上に形成されている。
【００２８】
光反射層１２の材料として、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、鉄、銅、銀及び金などの金属材料が挙げられる。また光反射層１２は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。また、ＳｉＯ２やＴｉＯ２、ＭｇＦ２などの無機材料やそれらの混合物、誘電体材料の単層構造や多層構造であってもよい。
【００２９】
光反射層１２は、例えば、蒸着及びスパッタリングなどの薄膜形成技術により形成することができる。更には、光反射層１２を平面的にパターン状に分布させるために、マスク蒸着、化学的エッチング、レーザー加工などの手法が用いられる。第１領域ＤＭ１において光反射層１２を平面的にパターン分布させることにより、この光反射層１２の分布を用いて像を表現することもできる。
【００３０】
微粒子層１３は、構造形成層１１に設けられた第２領域ＤＭ２に対応する領域の上面に微粒子１４の配列により形成される。微粒子１４を配列させて微粒子層１３を形成することにより、後に説明する光学効果が得られる。
【００３１】
微粒子１４の材料として、例えばポリスチレンやアクリルなどの有機物、ＳｉＯ２やＴｉＯ２、ＭｇＦ２、ＺｎＯなどの無機物、金や銀、銅、アルミなどの金属材料、セラミック材料などが挙げられる。また、機能性微粒子やコア-シェル構造微粒子でもよい。
【００３２】
図２に示す表示体１００は、図１に示す形態において、微粒子層１３が構造形成層１１の内部に形成されている場合である。こうすることでも、図１に示す表示体１００と同じような光学効果を付与することができる。
【００３３】
図３に示す表示体１００は、図１に示す形態において、微粒子層１３を覆うように包埋樹脂１５を構造形成層１１上に形成した場合である。包埋樹脂１５によって覆うことにより、微粒子層１３の配列の崩れを防ぐことが可能となる。ここで、微粒子層１３を形成している微粒子１４と包埋樹脂１５との屈折率差は、後に説明する光学効果をより効果的に発現させるため、０．０１以上０．８以下となるように選択するとよい。
【００３４】
図４に示す表示体１００は、図３に示す態様において、微粒子１４部分が空隙１６になっている場合である。全てが空隙である必要はないが、空隙を設けることで、光学効果に加え、後で説明する力学応答性を付随させることができる。
【００３５】
図１および図２、図３、図４に示した表示体１００は、一例として光反射層１２が構造形成層１１に対して前面側に位置しており、微粒子層１３が光反射層１２に対して前面側に位置している構成となっている。構造形成層１１の後面側に光反射層１２が位置されていても良く、更には光反射層１２の後面側に微粒子層１３が位置されていてもよい。
【００３６】
更に、図１および図２、図３、図４に示した表示体１００における微粒子１４及び空隙
１６は、それぞれ接触して設けられているが、図２から図４の包埋樹脂１５が存在する場合には接触していない構造も可能である。
【００３７】
以下、図１および図２、図３、図４に示した表示体１００の詳細な構成および光学効果について説明する。
【００３８】
構造形成層１１は、上述したとおり第１領域ＤＭ１および第２領域ＤＭ２を含んでいる。具体的には、第１領域ＤＭ１は図５および図６、図８、図９、図１０に示されるようにＸＹ平面上に微細凹凸構造が形成されている。各微細凹凸構造は、回折、干渉、散乱、吸収のうち少なくとも１つの光学効果を発現する構造となっている。
【００３９】
図５に示す微細凹凸構造は、回折の光学効果を発現させる構造を模式的に描いており、一般的に回折格子と呼ばれる構造となっている。この回折格子は、例えば、複数の溝を配列してなる。なお、「回折格子」は、照明光を照射することにより回折光を生じる構造を意味し、例えば複数の溝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。回折格子を構成している溝の深さは、典型的には０．０１μｍ以上１．００μｍ以下の範囲内である。また、回折格子の周期は、典型的には０．２０μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内である。
【００４０】
図５に示す回折格子構造は、Ｘ軸方向に対して周期的に配列しているが、Ｙ軸方向に対して周期的に配列していてもよく、更には、ＸＹ平面内にて周期的に配列していても良い。また、図５に示す回折格子構造はＹ軸方向に略平行な線構造がＸ軸方向に対して周期的に配列しているが、Ｙ軸方向に略平行な線構造だけではなく、曲線構造となっていても良い。
【００４１】
図６に示す微細凹凸構造は、干渉の光学効果を発現させる構造を描いている。ここで、凹部ＰＩＴ１の底面は、基材１０の主面又は構造形成層１１、光反射層１２の主面に対して略平行となるように形成されている。そうすることで、図７に示すように入射光ＩＬ１及びＩＬ２間において位相差が生じ、各入射光にて干渉することで特定の波長領域の光が弱く又は強くなる。
【００４２】
図６において凹部ＰＩＴ１は、ＸＹ平面状にランダムに形成されているが、周期的に形成されていても良い。また、凹部ＰＩＴ１の形状は正方形形状でもよく、長方形形状、円形状、多角形形状でも良い。凹部ＰＩＴ１の形状を変更することにより、干渉光の指向性を変えることが可能となる。なお、凹部ＰＩＴ１の平均深さは、典型的には０．１０μｍ以上１．００μｍ以下の範囲内である。
【００４３】
図８および図９に示す微細凹凸構造は、散乱の光学効果を発現させる構造を描いている。具体的には、図８に示す微細凹凸構造は指向性のある散乱光を生じさせる構造であり、図９に示す微細凹凸構造は無指向性の散乱光を生じさせる構造である。図８に描いている凸部ＰＩＴ２は、ＸＹ平面上において、Ｙ軸方向に略平行かつ有限な長さを持つ凸構造となっており、Ｘ軸方向へランダムな周期で配列されている。このような構造とすることで、Ｘ軸方向に対して指向性を持つ散乱光が射出される。なお、凸部ＰＩＴ２の平均高さは、典型的には０．０１μｍ以上１．００μｍ以下の範囲内であり、各凸部ＰＩＴ２の平均高さはその範囲内でランダムに選択される。更に、凸部ＰＩＴ２のＸ軸方向の配置間隔は、典型的には０．２０μｍ以上５．００μｍ以下の範囲内であり、各凸部ＰＩＴ２の配置間隔はその範囲内でランダムに選択される。
【００４４】
図８では凸部ＰＩＴ２がＸ軸方向に配列しているが、Ｙ軸方向に配列していてもよく、更にはＸＹ平面内にて特定の領域毎に特定方向へ配列していても良い。また、曲線構造と
なっていても良い。
【００４５】
図９に示す微細凹凸構造は、上述の通り無指向性の散乱光を生じさせるために、凸部ＰＩＴ３がＸＹ平面状にランダムに配置され、形成されている。ランダムに配置された各凸部ＰＩＴ３により、入射光は散乱されるため、無指向性の散乱光を射出させることが可能となる。なお、凸部ＰＩＴ３の形状は図９に示すように全て同じ形状でも良いが、各ＰＩＴ３が異なる形状となっていても良い。そうすることで、更に無指向性を強めることが可能となる。ここで凸部ＰＩＴ３の平均高さは、典型的には０．１０μｍ以上１．００μｍ以下の範囲内あり、各凸部ＰＩＴ３の平均高さはその範囲内でランダムに選択される。
【００４６】
図１０に示す微細凹凸構造は、回折及び吸収の光学効果を発現させる構造を描いている。図１０に描かれている凸部はＸ軸方向及びＹ軸方向の２方向に対して周期的に配列しているため、回折格子のように振舞う構造となっており、Ｘ軸方向及びＹ軸方向へ回折光を射出する構造となっている。さらに、凸部構造の構造ピッチが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下と可視光領域よりも短い範囲内、又は短波長領域と同程度のピッチとなっているため、モスアイ構造のように振舞い、光学吸収効果が発現される。
【００４７】
図５および図６、図７、図８、図９、図１０においては、凹部または凸部により構成されている微細凹凸構造を描いているが、凹部および凸部が逆となっていても同様な光学効果が得られる。
【００４８】
図１及び図２、図３、図４に示す表示体１００において、第１領域ＤＭ１に上記にて説明した図５及び図６、図８、図９、図１０に示す微細凹凸構造が形成されることで、各種光学効果を発現することが可能となる。さらに、第１領域ＤＭ１内に複数の微細凹凸構造を形成することにより、複数の光学効果を利用して像を描くことが可能となる。
【００４９】
光反射層１２は、少なくとも構造形成層１１における第１領域ＤＭ１を覆うように形成され、上述した微細凹凸構造の光学効果を目視観察時において、よりわかりやすくすることが可能となる。なお、金属材料により形成されていることにより、金属光沢を有し且つ光学効果を発現させることが可能となり、意匠性も向上する。光反射層１２として金属材料を用いた際、典型的な層厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内である。
【００５０】
更に、光反射層１２として誘電体材料を用いることも可能であり、そうすることで、光透過性を保ちつつ光学効果を発現させることも可能となる。光反射層１２として誘電体材料を用いた際、典型的な層厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲内である。
【００５１】
加えて、光反射層１２を部分的に除去してパターン化することにより、表示体１００へ意匠性を付与することが可能となる。
【００５２】
微粒子層１３（あるいは図４の空隙１６）は、上述した構造形成層１１において、図１および図２、図３、図４に示したように第２領域ＤＭ２において積極的に設けられる。なお、微粒子層１３を形成する微粒子１４または空隙１６の平均粒径φは１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下がより好ましい。こうすることで、後に説明する光学効果が目視観察時にわかりやすくなる。
【００５３】
微粒子層１３は複数の微粒子１４または空隙１６が３次元状に配列することで、後に説明する光学効果を示す。なお、微粒子層１３の配列パターンは、微粒子１４を配列させる際の条件によりＦＣＣ構造（：Ｆａｃｅ−Ｃｅｎｔｅｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  面心立方格子構造）、またはＢＣＣ構造（：Ｂｏｄｙ−Ｃｅｎｔｅｒｄ  Ｃｕｂｉｃ  体心立方格子）となり得る。このように、結晶構造が異なることで、微粒子間の構造ピッチが異なり、後に
説明する光学効果も異なる。
【００５４】
図１１に微粒子層１３のＺ方向断面をとった概略図を示す。図１１は、微粒子層１３中に微粒子１４が理想的な周期配列を呈して配列する様子を示したもので、該構造に、入射光ＩＬ３が入射されると、配列構造により下記式１を満たす光の回折が生じる。
ｍλ＝２ｎｄ・ｓｉｎθ                                （式１）
ここで、ｍ：回折次数、  λ：回折光の波長（媒質中）、  ｎ：媒質屈折率、  ｄ：構造ピッチ、  θ：光源入射角度、である。
式１から、微粒子１４の構造ピッチにより、θを固定すると特定の波長が回折により強められることがわかる。
【００５５】
微粒子層１３のように微粒子１４が３次元的に配列している構造は、オパール結晶として知られており、微粒子１４の配列による構造ピッチ、および微粒子１４の平均粒径φにより回折光の波長が変化することは良く知られている。
【００５６】
本発明において、微粒子層１３における微粒子１４の配列は、微粒子１４の平均粒径φおよび微粒子１４の配列時の条件により決定される。そのため、微粒子１４の平均粒径φおよび配列条件等所定の条件を満たすことにより、所望の波長の光を強く回折する微粒子層１３を得ることが可能となる。
【００５７】
なお、微粒子１４の平均粒径φは、本発明においては１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下としている。式１において、光源入射角度θを９０度とすると、回折光の波長λは構造ピッチｄの２倍となる（媒質の屈折率ｎ＝１、回折次数ｍ＝１とした場合）。また、微粒子１４を最密充填構造パターンとすると、構造ピッチｄは微粒子１４の平均粒径φと同一となることから、平均粒径φを１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下とすると可視光領域における波長の光が回折するため、目視での観察が容易となる。また、観察角度の変更や回折次数ｍ＝２の回折光を観察するために、平均粒径φを１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲から選択できる。
【００５８】
微粒子層１３は少なくとも２層積層されていなければ光の回折効果が得られない。図１および図２、図３、図４においては、何れも３層積層されている場合を描いているが、３層以上の積層でもよく、層数が増えると回折する光の強度が強くなり、回折光の観察が容易になる。
【００５９】
微粒子層１３において、微粒子１４が特定の構造ピッチ、特定の平均粒径φで配列することで、回折光を生じ、微粒子層１３を観察した時に観察可能となる光は有彩色を呈する。その有彩色は構造色と呼ばれている。
【００６０】
図１において、微粒子層１３は構造形成層１１の前面側に設置されているため、外部からの衝撃により、容易に微粒子層１３が崩れてしまう危険性がある。その際には、図３に示すように包埋樹脂１５を用いて微粒子層１３を固定化させるのが好ましい。なお、包埋樹脂１５は光透過性を持たせる必要がある。
【００６１】
ここで本発明における光透過性とは、本発明の表示体および表示体付き物品を、自然光や太陽光、蛍光灯などの光源を通して観察することで、表示体１００および積層体２００を光が透過し、目視観察できることとしている。
【００６２】
包埋樹脂１５を選択する際には、微粒子１４との屈折率差が重要となる。屈折率差が小さい場合、包埋樹脂１５中の微粒子１４により回折する光の量が少なくなり、回折光の目視観察が困難となる。そのため、最低でも屈折率差は０．０１以上あることが望ましい。
【００６３】
また、現在一般的に入手できる高屈折率樹脂の屈折率は、１．７０程度となっている。加えて、微粒子１４の屈折率を１．００（空隙の場合、樹脂の場合は１より大きい。）とすると、屈折率差は最大で０．７０程度とすることが可能となる。
【００６４】
以上より、包埋樹脂１５を利用する際には、微粒子１４との屈折率差に注意し、屈折率差０．０１以上０．８０以下とする必要がある。
【００６５】
なお、微粒子１４を包埋樹脂１５で固定する場合、図４に示すように微粒子層１３を空隙１６により形成することが可能となる。特に、空隙１６を空気（屈折率１．０）とすると、包埋樹脂１５との屈折率差がより大きくなる。
【００６６】
溶解又は分解可能な微粒子１４を用いて図３に示す表示体１００を形成し、その後、微粒子１４を溶解又は分解させることにより、図４に示すような空隙１６による微粒子層１３が得られる。そうすることで、上述したように包埋樹脂１５と空隙１６との屈折率差を大きくすることが可能となり、回折光を容易に目視観察可能となる。
【００６７】
更に、図４に示す表示体１００において、弾力性を有する包埋樹脂１５を用いた際には、表示体１００へ圧力を加えることにより空隙１６の構造ピッチが異なり、回折光による呈色を変化させることが可能となる。
【００６８】
加えて、空隙１６に包埋樹脂１５と異なる屈折率を有する液体材料を充填させることによっても、回折光による呈色を変化させることが可能となる。
【００６９】
図１２、図１３に示す表示体付き物品３００は、表示体１００において、光透過性を有する接着層５２を設け、光透過部５１を有する支持体５０に表示体１００を貼付した場合を描いている。図１２において、表示体１００は光透過部５１の領域全てを覆うように貼付されている。図１３は、図１２におけるＡ−Ａ線に沿った断面図を描いている。支持体５０が光不透過性の材料（例えば、紙基材）であれば、支持体５０に開口部を設ければ光透過部５１となる。一方で、支持体５０が光透過性の材料（例えば、ポリマー基材）であれば、基材全体を光透過部５１として使える。
【００７０】
表示体１００は光反射層１２を含む構成であり、かつ部分的に光反射層１２が除去され、微粒子層１３が並置されている。そのため、光透過性を有する接着層５２を設け、光透過部５１を有する支持体５０に表示体１００を貼付すると、光反射層１２が形成されている領域では光が透過せず、光反射層１２が除去され微粒子層１３が形成されている領域では、光が透過する。そうすることで、後で説明する真偽判定方法がわかりやすくなる。
【００７１】
光透過性を有する接着層５２は、表示体１００の基材１０側に設けられていてもよく、光反射層１２及び微粒子層１３が形成されている側に設けられていてもよい（後述する図１７で示す実施態様以外は）。
【００７２】
図１４は、表示体付き物品３００の裏面に黒色基板４００を設置した場合を描いている。こうする事で、微粒子層１３が設けられた微粒子領域６０において、回折光による呈色が鮮明となり、目視観察が容易となる。更には、表示体１００形成時に、微粒子層１３を組成する微粒子の屈折率を選択することで、通常観察時には無色であるが、表示体付き物品３００の裏面に黒色基板４００を設置することで、初めて回折光による呈色を目視確認させることも可能となる。
【００７３】
図１５は、表示体付き物品３００の裏面に白色基板４１０を設置した場合を描いている
。こうする事で、微粒子層１３が設けられた微粒子領域６０において、回折光による第１の呈色と補色関係となる第２の呈色が目視観察可能となる。更には、表示体１００形成時に、微粒子層１３を形成する微粒子の屈折率を選択することで、通常観察時には無色であるが、表示体付き物品３００の裏面に黒色基板４００を設置することで、初めて回折光による第１の呈色を目視確認させ、次に白色基板４１０を設置し、第１の呈色とは補色関係となる第２の呈色を目視確認させることが可能となる。
【００７４】
上述のように回折光による第１の呈色と、その補色関係となる第２の呈色を黒色基板４００および白色基板４１０を用いることで、目視確認させることにより真偽判定を行うことが可能となる。
【００７５】
図１６は、観察者ＯＢが表示体付き物品３００および表示体１００を透過光で観察する場合を描いている。こうすることにより、図１４に示した効果と同様な効果を得ることが可能となる。具体的には、表示体１００を無限遠方の背景を用いて透過で目視確認するため、仮想的に表示体付き物品の裏面は黒色と同義となり、微粒子層１３が設けられた微粒子領域６０にて回折光による呈色が目視確認可能となる。
【００７６】
図１７は、微粒子層１３が光反射層１２の上面にて形成されている場合を描いている。ここで、光反射層１２が金属材料からなっている場合には、微粒子層の回折光による呈色と金属材料からの反射光により、第２領域ＤＭ２において着色メタリック調の呈色となる。
【００７７】
表示体１００および表示体付き物品３００は、照射光源により回折光による呈色の彩度が異なる。具体的には、ＬＥＤ光源を用いて表示体１００および表示体付き物品３００を照明すると、高彩度な呈色を目視確認可能となる。
【００７８】
上述のように表示体１００および表示体付き物品３００に微粒子層１３を設けることで、回折光による第１の呈色を確認すること、更にはその補色関係となる第２の呈色を確認することが可能となるため、偽造防止効果を高めることができる。
【００７９】
更に、構造形成層１１における第１領域ＤＭ１に形成されている微細凹凸構造による光学効果は、微細な凹凸構造により発現しているため、通常の印刷技術や加工技術による偽造は困難となる。
【００８０】
上述した表示体１００は、例えば、偽造防止用ラベルとして接着材などを介して印刷物やカード媒体、その他の物品に貼付して使用することができる。更に、偽造防止以外の目的で使用することができ、例えば、表示体１００および表示体付き物品３００は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【００８１】
以下に、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこの形態に限定されるものではない。
【実施例１】
【００８２】
ＰＥＴフィルムに、構造形成層に対応する紫外線硬化性樹脂をグラビアロールコーターで塗工し、微細凹凸構造形成用フィルムとした。
【００８３】
次に、微細凹凸構造形成用フィルムへ微細凹凸構造と平滑面を形成するために、平均周期１μｍの回折格子構造と平滑面が形成された金属版を作製した。
【００８４】
次に、紫外線硬化性樹脂を金属版に押し当て、メタルハライドランプによる紫外線を照
射し、紫外線硬化性樹脂硬化後、金属版を剥離することにより微細凹凸構造および平滑面を形成した。その後、真空蒸着法によりアルミニウムを膜厚１００ｎｍ程度となるように蒸着し、光反射層を設け、平滑面部分のアルミニウムを化学的エッチング処理により除去した。
【００８５】
微細凹凸構造が形成され、かつ光反射層が蒸着された界面領域上に、粒径１３２ｎｍのＳｉＯ２微粒子がＰＥＴＡ（ペンタエリスリトールトリアクリレート）モノマーに対して１０ｗｔ．％分散された樹脂モノマーを滴下し、硬化させ、表示体を得た。
【００８６】
上記のようにして得られた表示体において、回折格子構造による回折光とＳｉＯ２微粒子による青緑色かつ白濁した呈色を目視確認できた。更に、表示体の裏面に黒色基板を設置し、目視確認したところ、青緑色の呈色の彩度が高くなり、より観察が容易になることを確認できた。更に、裏面を白色基板とすることで、青緑色と補色関係となるオレンジ色の呈色を目視確認できた。
【実施例２】
【００８７】
ＰＥＴフィルムに、構造形成層に対応する紫外線硬化性樹脂をグラビアロールコーターで塗工し、微細凹凸構造形成用フィルムとした。
次に、微細凹凸構造形成用フィルムへ微細凹凸構造と平滑面を形成するために、平均周期１μｍの回折格子構造と平滑面が形成された金属版を作製した。
【００８８】
次に、紫外線硬化性樹脂を金属版に押し当て、メタルハライドランプによる紫外線を照射し、紫外線硬化性樹脂硬化後、金属版を剥離することにより微細凹凸構造および平滑面を形成した。その後、真空蒸着法によりアルミニウムを膜厚１００ｎｍ程度となるように蒸着し、光反射層を設け、平滑面部分のアルミニウムを化学的エッチング処理により除去した。
【００８９】
微細凹凸構造が形成され、かつ光反射層が蒸着された界面領域上に、粒径１３２ｎｍのＳｉＯ２微粒子がＰＥＴＡモノマーに対して２０ｗｔ．％分散された樹脂モノマーを滴下し、硬化させ、表示体を得た。
【００９０】
上記のようにして得られた表示体において、回折格子構造による回折光を目視確認できた一方で、ＳｉＯ２微粒子による回折光の呈色を目視確認できなかった。
【００９１】
次に表示体の裏面に黒色基板を設置し、目視確認したところ、ＳｉＯ２微粒子による回折光の呈色として青色の呈色を目視確認できた。更に、裏面を白色基板とすることで、青色と補色関係となる黄色の呈色を目視確認できた。
【符号の説明】
【００９２】
１０…基材
１１…構造形成層
１２…光反射層
１３…微粒子層
１４…微粒子
１５…包埋樹脂
１６…空隙
３０…微粒子配列面
５０…支持体
５１…光透過部
５２…接着層
６０…微粒子領域
１００…表示体
２００…積層体
３００…表示体付き物品
４００…黒色基板
４１０…白色基板
φ…平均粒径
ＤＭ１…第１領域
ＤＭ２…第２領域
ＰＩＴ１…凹部
ＰＩＴ２…凸部
ＰＩＴ３…凸部
ＩＬ…入射光
θ…光源入射角度
ｄ…微粒子構造ピッチ
ＯＢ…観察者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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