(57)【要約】【課題】偽造防止用表示体において、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができるようにする。【解決手段】基材２と、基材２に沿って設けられた真偽判定用表示部３Ａと、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体１Ａであって、真偽判定用表示部３Ａは、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、金属原子が密集して形成された細線部８ａを有し、細線部８ａは、その線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを形成している構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体であって、
前記真偽判定用表示部は、
線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、金属原子が密集して形成された細線部を有し、
該細線部は、その線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを形成している、
真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項２】
前記縞状パターンにおける前記細線部のピッチは、
１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項３】
前記細線部の間の前記基材上には、周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマーが配置されており、
前記縞状パターンにおける前記細線部のピッチは、
前記周期的な相分離構造のピッチに一致している
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項４】
前記周期的な相分離構造が、
シリンダ構造またはラメラ構造である
ことを特徴とする請求項３に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項５】
前記有機ポリマーの層厚が、
１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする、請求項３または４に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項６】
前記細線部は、
前記基材上に付着された前記金属原子の単体または前記金属原子を含む化合物によって形成されている
ことを特徴とする、請求項１または２に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項７】
前記指紋状パターンが形成された範囲内の前記基材上に、
前記指紋状パターンと一定の位置関係にあるアライメントマークが形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項８】
基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法であって、
周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマーを基材上に塗布する塗布工程と、
前記基材上に塗布された前記有機ポリマーを加熱することにより、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、前記線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを描くミクロドメインを有する相分離構造を自己組織的に形成するパターン形成工程と、
前記相分離構造のうち前記ミクロドメインに、金属原子を選択的に導入することにより、前記ミクロドメインに沿って前記金属原子が密集した細線部を形成する金属原子導入工程と、
を含み、
これらの工程を実行することにより、前記指紋状パターンを描く前記細線部を有する真偽判定用表示部を、前記基材に沿って形成する、
真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法。
【請求項９】
前記金属原子導入工程の後に、
前記有機ポリマーを前記基材上から除去して、前記金属原子または前記金属原子を含む化合物からなる前記細線部を前記基材上に付着させる有機ポリマー除去工程を実行する
ことを特徴とする、請求項８に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法。
【請求項１０】
前記縞状パターンにおける前記周期的な相分離構造のピッチは、
１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、
前記有機ポリマーの層厚が、
１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である
ことを特徴とする、請求項８または９に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法。
【請求項１１】
前記周期的な相分離構造が、
シリンダ構造またはラメラ構造である
ことを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法。
【請求項１２】
前記塗布工程の前に、
前記基材上にアライメントマークが形成するアライメントマーク形成工程を実行する
ことを特徴とする、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法。
【請求項１３】
基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体であって、
前記真偽判定用表示部は、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法を用いて製造された、
真偽判定可能な偽造防止用表示体。
【請求項１４】
請求項１〜７に記載のいずれか１項に記載の偽造防止用表示体の真正品における前記真偽判定用表示部の画像を取得し、この取得した画像から読み取った前記指紋状パターンの画像データを、前記偽造防止用表示体の真正画像データとして登録しておき、
判定対象の偽造防止用表示体の真偽判定用表示部の画像を取得し、この取得した画像から読み取った指紋状パターンの画像データを、予め登録されている前記真正画像データと照合することにより、判定対象の真偽を判定する、
真偽判定方法。
【請求項１５】
前記真偽判定用表示部の画像は、
走査型電子顕微鏡、または原子間力顕微鏡によって取得する
ことを特徴とする、請求項１４に記載の真偽判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真偽判定可能な偽造防止用表示体とその作製方法、並びに真偽判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、金券や有価証券、証明印紙、クレジットカード、会員証、高価物品などには偽造を防止するためにホログラムや透かし、発光インキ、潜像模様など様々な偽造防止技術が施されている。
近年では、マイクロチップなどの半導体部品も偽造のターゲットとなっている。通信機器や軍用機器等に組み込まれるマイクロチップが偽造品にすり替えられることで、機密情報の漏洩や致命的な機器の誤作動といった事態を人為的に発生させることが可能となる。そのため、マイクロメートルスケールの非常に微細な部品等にも、偽造防止技術を施すことが求められている。
【０００３】
偽造防止技術には、自然光下において肉眼で視認可能なオバートタイプと、肉眼での視認は不可能であり、特殊な光学的装置を利用することではじめて存在を確認できるコバートタイプがある。コバートタイプはその肉眼による視認不可な特性から、オバートタイプに比べて偽造防止処理が施されていることに気付かれにくく、複製や模倣される可能性が低い。そのため、高い偽造防止効果が期待される。
【０００４】
コバートタイプの偽造防止技術の一例として、特許文献１に、追跡可能な情報を内部に有している微粒子であるタガント粒子を用いた技術が提案されている。タガント粒子には文字、数字、符号、特殊な色彩を有しているものが知られており、拡大して観察することで識別可能となる。したがって、タガント粒子自体の判別が難しく、複製や模倣が困難であるため、特許文献１の技術は高い偽造防止効果を有すると考えられる。
【０００５】
また、肉眼による視認が不可能で、かつ高い不規則性を有することにより複製や模倣が困難な技術の一例として、特許文献２に、透明インキの不規則なインキ分布パターンを利用した技術が提案されている。この技術では、下地層に対してはじく透明インキが塗布されてインキ分布のパターンが形成される。そして、不規則にはじかれたインキ分布のパターン画像を、インキ表面温度分布を分解能１２ｄｏｔ／ｍｍで測定可能な専用読み取り機で測定し（読み取り）、得られたインキ分布パターン画像を事前に固有情報として登録しておく。そして、判定対象物の表面温度を前記読み取り機によって測定し、前記登録済インキ分布パターン画像と照合することで真偽判定を行うようにしている。この技術によれば、透明インキを利用することによる肉眼での視認不可性、およびインキの「はじき」を利用することによる再現性の低さから、高い偽造防止効果を有すると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１４１２１１号
【特許文献２】特開２０１２−４０８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の偽造防止技術であっても、偽造される可能性がある。すなわち、タガント粒子を利用してもこの粒子の有する特定情報が明らかとされた場合には、その複製や模倣が可能となり、その結果、真偽判定が困難になる。なお、特許文献１においては、第１識別情報が複製された場合を想定して、第１識別情報が識別可能な倍率では識別不能な第２識別情報も有するタガント粒子が提案されている。しかし、その場合にも、第２識別情報も明らかとされた場合にはその複製や模倣が可能となり、やはり真偽判定が困難になる。
【０００８】
また、特許文献２に記載の偽造防止技術では、インキの「はじき」により形成される不規則パターンを利用していることから、そのパターンサイズやパターン形成領域にばらつきが生じ易く、インキパターンサイズや分解能以下の微細な領域では識別可能なパターンの形成が困難である。また、仮にインキパターンサイズや分解能以下の微細な領域で識別可能なパターンの形成が可能であったとしても、分解能が１２ｄｏｔ／ｍｍの画像読み取り機を利用していることから、画像の読み取りが困難である。
【０００９】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができる真偽判定可能な偽造防止用表示体とその作製方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、本発明の真偽判定可能な偽造防止用表示体を用いることにより、誤判定を防止することができる真偽判定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の真偽判定可能な偽造防止用表示体は、基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体であって、前記真偽判定用表示部は、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、金属原子が密集して形成された細線部を有し、該細線部は、その線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを形成している構成とする。
【００１１】
上記偽造防止用表示体では、前記縞状パターンにおける前記細線部のピッチは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１２】
上記偽造防止用表示体では、前記細線部の間の前記基材上には、周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマーが配置されており、前記縞状パターンにおける前記細線部のピッチは、前記周期的な相分離構造のピッチに一致していることが好ましい。
【００１３】
上記偽造防止用表示体では、前記周期的な相分離構造が、シリンダ構造またはラメラ構造であることが好ましい。
【００１４】
上記偽造防止用表示体では、前記有機ポリマーの層厚が、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
上記偽造防止用表示体では、前記細線部は、前記基材上に付着された前記金属原子の単体または前記金属原子を含む化合物によって形成されていることが好ましい。
【００１６】
上記偽造防止用表示体では、前記指紋状パターンが形成された範囲内の前記基材上に、前記指紋状パターンと一定の位置関係にあるアライメントマークが形成されていることが好ましい。
【００１７】
本発明の第２の態様の真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法は、基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法であって、周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマーを基材上に塗布する塗布工程と、前記基材上に塗布された前記有機ポリマーを加熱することにより、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、前記線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを描くミクロドメインを有する相分離構造を自己組織的に形成するパターン形成工程と、前記相分離構造のうち前記ミクロドメインに、金属原子を選択的に導入することにより、前記ミクロドメインに沿って前記金属原子が密集した細線部を形成する金属原子導入工程と、を含み、これらの工程を実行することにより、前記指紋状パターンを描く前記細線部を有する真偽判定用表示部を、前記基材に沿って形成する方法とする。
【００１８】
上記偽造防止用表示体の作製方法では、前記金属原子導入工程の後に、前記有機ポリマーを前記基材上から除去して、前記金属原子または前記金属原子を含む化合物からなる前記細線部を前記基材上に付着させる有機ポリマー除去工程を実行することが好ましい。
【００１９】
上記偽造防止用表示体の作製方法では、前記縞状パターンにおける前記周期的な相分離構造のピッチは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、前記有機ポリマーの層厚が、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
上記偽造防止用表示体の作製方法では、前記周期的な相分離構造が、シリンダ構造またはラメラ構造であることが好ましい。
【００２１】
上記偽造防止用表示体の作製方法では、前記塗布工程の前に、前記基材上にアライメントマークが形成するアライメントマーク形成工程を実行することが好ましい。
【００２２】
本発明の第３の態様の真偽判定可能な偽造防止用表示体は、基材と、該基材に沿って設けられた真偽判定用表示部と、を備える真偽判定可能な偽造防止用表示体であって、前記真偽判定用表示部は、上記真偽判定可能な偽造防止用表示体の作製方法を用いて製造された構成とする。
【００２３】
本発明の第４の態様の真偽判定方法は、上記偽造防止用表示体の真正品における前記真偽判定用表示部の画像を取得し、この取得した画像から読み取った前記指紋状パターンの画像データを、前記偽造防止用表示体の真正画像データとして登録しておき、判定対象の偽造防止用表示体の真偽判定用表示部の画像を取得し、この取得した画像から読み取った指紋状パターンの画像データを、予め登録されている前記真正画像データと照合することにより、判定対象の真偽を判定する方法とする。
【００２４】
上記真偽判定方法では、前記真偽判定用表示部の画像は、走査型電子顕微鏡、または原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって取得することが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の真偽判定可能な偽造防止用表示体およびその作製方法によれば、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、金属原子が密集して指紋状パターンとされた細線部を有する偽造防止用表示部が形成されるため、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができるという効果を奏する。
また、本発明の真偽判定方法によれば、本発明の真偽判定可能な偽造防止用表示体を用いて判定するため、真偽の誤判定を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【図９】走査型電子顕微鏡の位相モードで取得された、有機ポリマー層を含む偽造防止用表示体の画像の例、および有機ポリマー層を除去した偽造防止用表示体の画像の例である。
【図１０】ＡＦＭの位相モードで取得された、有機ポリマー層を含む偽造防止用表示体の画像の例、および有機ポリマー層を除去した偽造防止用表示体の画像の例である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２８】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の偽造防止用表示体について説明する。
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
なお、図１（ａ）、（ｂ）は模式図のため、形状や寸法は誇張されている（以下の図９（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）を除く他の図面も同様）。
【００２９】
図１（ａ）、（ｂ）に示す偽造防止用表示体１Ａは、後述するように、真偽判定可能に構成されている。このため、偽造防止用表示体１Ａは、例えば、金券、有価証券、証明印紙、クレジットカード、会員証、高価物品、あるいは非常に微細な半導体関連部品等の偽造防止対象物に形成もしくは固定されることにより、真偽判定に用いることができる。
本実施形態の偽造防止用表示体１Ａは、基材２と、基材２の一方の表面２ａに沿って設けられた真偽判定用表示部３Ａとを備える。
【００３０】
基材２の材質は、真偽判定用表示部３Ａを表面に設けることができれば特に限定されず、目的に合わせて適宜に材質を選択することができる。
基材２に好適な材質の例としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＴＧ（ポリエチレンテレフタレート共重合体）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）等のフィルム基材や、ガラス、シリコンウエハ、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）等を挙げることができる。
また、基材２は、偽造防止対象物と別に設けて、偽造防止対象物に接合してもよいし、偽造防止対象物の一部を基材２として用いることも可能である。
特に、基材２として、ガラス、シリコンウエハ、またはＩＴＯ等を用いる場合、基材２は偽造防止対象物である電子部品や光学部品の一部を構成する部材であってもよい。
【００３１】
なお、図１（ａ）、（ｂ）は、模式図のため、一例として、基材２をシート状部材のように描いているが、基材２は、板状部材やシート状部材には限定されない。また、基材２表面は、平面でもよいし、湾曲面でもよい。
また、図１（ａ）では、基材２が真偽判定用表示部３Ａと平面視では同一の寸法であるかのように描かれているが、基材２は、真偽判定用表示部３Ａより広い範囲に設けることも可能である。
【００３２】
真偽判定用表示部３Ａが形成される領域の形状は特に限定されないが、本実施形態では、一例として、矩形状の領域を採用している。
真偽判定用表示部３Ａの大きさは、偽造防止対象物の大きさにもよるが、例えば、矩形状領域の場合、一辺の長さが、０．５μｍ〜１００μｍの正方形または長方形であることが好ましく、一辺の長さが、０．５μｍ〜１０μｍの正方形または長方形であることがより好ましい。
また、矩形以外の形状の場合、このような大きさの矩形状領域を内側に含む大きさとすることが好ましい。
【００３３】
基材２において、表面２ａには、真偽判定用表示部３Ａが設けられる範囲において、アライメントマーク４（図１（ａ）参照、図１（ｂ）では不図示）が形成されている。
アライメントマーク４は、後述するように、真偽判定用表示部３Ａの画像を取得して真偽判定を行う際に、真偽判定用表示部３Ａの位置および画像取得範囲を決定するための部位である。このため、後述する真偽判定用表示部３Ａの画像の取得手段によって読み取ることができるマークであれば、どのような形状であってもよい。例えば、十字状、円状、矩形状などの形状を挙げることができる。
また、アライメントマーク４の個数は特に限定されない。
【００３４】
アライメントマーク４は、例えば、平面視で適宜形状を有する凹部または凸部、あるいは、凹部と凸部の組み合わせによって構成することが可能である。
アライメントマーク４を凹部として形成する場合には、例えば、基材２の材質に応じた適宜のエッチングなどによって形成することが可能である。
アライメントマーク４を凸部として形成する場合には、例えば、適宜の材料をインクジェット法などで基材２上に盛ることにより形成することが可能である。
アライメントマーク４の基材２に対する高低差は、後述する真偽判定用表示部３Ａが追従可能な大きさであって、真偽判定用表示部３Ａの表面にアライメントマーク４の凹凸に対応する略同様の凹凸が形成される大きさであれば、特に限定されない。すなわち、後述する真偽判定用表示部３Ａの画像取得手段により、真偽判定用表示部３Ａを介してアライメントマーク４の位置が識別できるような適宜の高低差が可能である。
例えば、アライメントマーク４の基材２に対する高低差は、真偽判定用表示部３Ａの厚さの２倍〜１０倍が好ましい。
アライメントマーク４が平面視で線状部を有する場合、線幅は、特に限定されないが、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。
【００３５】
本実施形態では、アライメントマーク４は、一例として、真偽判定用表示部３Ａが形成された矩形領域の１つの対角線上で離間する位置に交差中心を有する十字状の凹部を採用している。このアライメントマーク４では、十字をなす線状部は、それぞれ、真偽判定用表示部３Ａの外形に平行に延ばされている。
アライメントマーク４を、このように２箇所に形成しておくことにより、これらの間隔からパターンの寸法（大きさ、長さ）を確認することができ、また、方向性なども確認することができる。
【００３６】
真偽判定用表示部３Ａは、固有のパターンを有することにより真偽判定が可能となる部分であり、本実施形態では、連続相６と細線部８ａとを備える。
【００３７】
連続相６は、真偽判定用表示部３Ａが形成される領域において、基材２を覆うように設けられた層状部であり、有機ポリマーによって形成されている。
連続相６の層厚は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、３０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００３８】
細線部８ａは、連続相６の表面において、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、金属原子が密集して形成された線状の部分である。
本実施形態では、細線部８ａの金属原子は、連続相６の有機ポリマーに対して相分離したシリンダ構造を有するミクロドメインを構成する有機ポリマーに導入されており、このミクロドメインに沿って密集している。
細線部８ａにおける金属原子は、真偽判定用表示部３Ａの画像を鮮明に取得できるようにするために配されている。
このため、金属原子は、金属原子の単体が密集していてもよいし、金属原子の化合物が配されることにより、金属原子が密集するようにしてもよい。金属原子の化合物としては、例えば、金属酸化物、金属水酸化物が好適である。
また、金蔵原子、または金属原子を含む原子団が帯電した状態、すなわちイオンの状態で密集していてもよい。
また、金属原子の種類は、特に限定されないが、例えば、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｆｅ（鉄）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）等を好適に採用することができる。
【００３９】
このように、細線部８ａに金属原子が密集していると、例えば、画像取得手段が、走査型電子顕微鏡の場合には、金属原子が密集する細線部８ａでは二次電子が増加する。このため、有機ポリマーからなる連続相６とのコントラストが大きくなり、鮮明な画像を取得することができる。
また、例えば、画像取得手段が、ＡＦＭ（ａｔｏｍｉｃ  ｆｏｒｃｅ  ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：原子間力顕微鏡）の場合には、細線部８ａに金属原子が密集する部分と、連続相６とでは、粘弾性や吸着性等の違いが生じるため、鮮明な画像を取得することができる。
【００４０】
細線部８ａの平面視の形状は、細線部８ａの線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンになっている。
図１（ａ）に示すように、各縞状パターンは、他の細線部８ａに接合したり、他の細線部８ａから分岐したりすることが可能である。また、縞状パターンは、渦を巻いたり、蛇行したり、屈曲したりすることが可能である。
このような細線部８ａの指紋状パターンは、線幅が不均一であること、および各縞状パターン自体が複雑であることに加えて、線幅および各縞状パターンの大きさ、形状、配置は、後述する作製方法により作製されることで、同一の作製条件によっても繰り返し再現が不能な形状に形成されている。すなわち、真偽判定用表示部３Ａは、同一物を作製できないという点で複製困難である。
このため、真偽判定用表示部３Ａごとの指紋状パターンは、それぞれ固有のパターンになっている。
【００４１】
細線部８ａによる指紋状パターンは、例えば、リソグラフィ技術などによって、パターンとして複製することもできないように、細線部８ａの線幅と、縞状パターンにおける細線部８ａのピッチとを、それぞれ適宜の数値範囲にすることが好ましい。
例えば、細線部８ａの線幅は、２ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
また、細線部８ａによる各縞状パターンにおける並行する細線部８ａのピッチは、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
なお、細線部８ａのピッチは、細線部８ａの画像を取得して、細線部８ａの中心線の間隔で測定するものとする。ただし、細線部８ａのピッチは、場所により変動するため、複数の縞状パターンを複数箇所でサンプリングして測定を行う。
【００４２】
細線部８ａの線幅が、２ｎｍ未満の範囲にあると、後述する真偽判定において鮮明な画像を取得することができなくなって、真偽判定の精度が低下してしまう。また、細線部８ａの耐久性が悪化してしまう。
細線部８ａの線幅が、５０ｎｍを超える範囲にあると、線幅によっては、線幅が再現されてパターンとして複製される可能性が生じるため、好ましくない。
細線部８ａのピッチが、１０ｎｍ未満の範囲にあると、安定した連続相６を形成することが難しくなり、形成できたとしても、１０ｎｍ以上の線幅の場合に比べて、縞状パターンが経時的に変化しやすくなるおそれがある。
細線部８ａのピッチが、１００ｎｍを超える範囲にあると、ピッチによっては、ピッチが再現されてパターンとして複製される可能性が生じるため、好ましくない。
【００４３】
このような構成の偽造防止用表示体１Ａの作製方法について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の第１の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【００４４】
偽造防止用表示体１Ａを作製するには、アライメントマーク形成工程、塗布工程、パターン形成工程、および金属原子導入工程をこの順に行う。
【００４５】
アライメントマーク形成工程は、基材２の表面にアライメントマーク４を形成する工程である。
例えば、基材２がシリコンウエハの場合には、フォトリソグラフィ法などによって、例えば、図１（ａ）に示すような、十字状のアライメントマーク４を、基材２上の凹部として形成することができる。
【００４６】
次に、図２（ａ）に示すように、塗布工程を行う。本工程は、周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマー７Ａを、アライメントマーク４が表面に形成された基材２上に塗布する工程である。
有機ポリマー７Ａとしては、ナノメートルスケールの周期パターンを自己組織的に形成し、さらに相分離構造が形成された後、そのミクロドメインに金属原子を導入できる有機ポリマーを採用する。
このような有機ポリマー７Ａとしては、互いに相溶性の低い２つ以上の異なるポリマー成分が末端で結合してなるブロック共重合体が好適に用いられる。
【００４７】
このようなブロック共重合体は、この共重合体のガラス転移温度以上でアニール処理（加熱処理）すると、相溶性の低いポリマー成分が互いに交じり合わないようにミクロな領域でそのポリマー鎖長に応じた周期的な相分離構造を自己組織的に形成する。
ここで、「周期的な相分離構造」とは、部分的にみた場合に周期的であるという意味である。全体には部分的な周期構造が、例えば、周期等の規則性を有することなく組み合わされた構造になるため、全体としては不規則な構造である。
したがって、このように自己組織化現象によって形成された周期的な相分離構造からなる不規則な自己組織化パターンは、例えば、同じ有機ポリマーを使用して、同じ条件で作製してもまったく同一のパターンを再現することはできない。
また、そのパターンサイズが非常に微細であるため肉眼による視認が不可能であり、さらに、リソグラフィ技術などの非常にコストの高いプロセスを用いても複製することが困難なパターンとなる。
このように自己組織化パターンは、同じ有機ポリマー７Ａを使用してもまったく同一のパターンを再現することができないことから、人間の指紋パターンと同様に、同じものが二つ以上存在しない、固有のパターンとなる。
【００４８】
ブロック共重合体としては、各ブロックが直列に結合した共重合体や、各ブロックが一点で結合したスター型ブロック共重合体等が知られているが、いずれのブロック共重合体も用いることができる。ただし、本実施形態では、特に２つの異なるポリマー成分が末端で結合したジブロック共重合体が、より好適に用いられる。
【００４９】
このようなジブロック共重合体の相分離により形成される微細構造（ミクロ相分離構造）は、ブロック共重合体を構成する各ポリマーの体積比によってスフィア（球状）構造、シリンダ（柱状）構造、ジャイロイド構造、ラメラ（板状）構造と様々に変化する。このブロック共重合体の相分離構造とポリマーの体積分率の関係は、フローリーハギンス相互作用パラメータχとポリマーの重合度Ｎ、そしてポリマー成分の体積分率によって表される相図によって知られている。
本実施形態では、シリンダ構造を形成することが可能なポリマー成分の体積比を有する、ブロック共重合体が用いられる。
ミクロ相分離構造の繰り返しのパターンサイズ（周期的なパターンのサイズ）は、ジブロック共重合体の分子量に依存する。したがって、ジブロック共重合体の分子量を適宜に選択することにより、周期的なパターンのサイズ、すなわち周期的な相分離構造のサイズを目標とするサイズに調整することができる。
【００５０】
有機ポリマー７Ａに用いるジブロック共重合体としては、特に限定されないものの、例えば、ポリスチレン−ポリ乳酸，ポリスチレン−ポリ-２-ビニルピリジン，ポリスチレン−ポリ-４-ビニルピリジン，ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン，ポリスチレン−ポリ-Ｎ，Ｎ-ジメチルアクリルアミド，ポリブタジエン−ポリ-４-ビニルピリジン，ポリスチレン−ポリフェロセニルジメチルシラン，ポリブタジエン−ポリメチルメタクリレート，ポリブタジエン−ポリ-ｔ-ブチルメタクリレート，ポリブタジエン−ポリ-ｔ-ブチルアクリレート，ポリブタジエン−ポリジメチルシロキサン，ポリ-ｔ-ブチルメタクリレート−ポリ-４-ビニルピリジン，ポリエチレン−ポリメチルメタクリレート，ポリ-ｔ-ブチルメタクリレート−ポリ-２-ビニルピリジン，ポリエチレン−ポリ-２-ビニルピリジン，ポリエチレン−ポリ-４-ビニルピリジン，ポリイソプレン−ポリ-２-ビニルピリジン，ポリメチルメタクリレート−ポリスチレン，ポリ-ｔ-ブチルメタクリレート−ポリスチレン，ポリメチルアクリレート−ポリスチレン，ポリブタジエン−ポリスチレン，ポリイソプレン−ポリスチレン，ポリブタジエン−ポリアクリル酸ナトリウム，ポリブタジエン−ポリエチレンオキシド，ポリ-ｔ-ブチルメタクリレート−ポリエチレンオキシド，ポリスチレン−ポリアクリル酸，ポリスチレン−ポリメタクリル酸等を挙げることができる。
【００５１】
また、ブロック共重合体の自己組織化は、相転移温度以上でアニール（加熱）されることで誘起されるが、ブロック共重合体の分子量が大きくなるに従ってその相分離挙動は鈍くなり、ミクロ相分離構造が形成されにくくなる。
一般的に、１００ｎｍを超える空間的な周期（以下、単に、周期という）を有するミクロ相分離構造を形成するためには非常に長時間のアニール処理（加熱処理）が必要となる。
また、このミクロ相分離構造の周期は、細線部８ａのピッチを規定するため、小さすぎないことが好ましい。
このため、有機ポリマー７Ａとしては、ミクロ相分離構造の周期が１０ｎｍ〜１００ｎｍとなる分子量を有する有機ポリマーを使用することが好ましい。
【００５２】
このような有機ポリマー７Ａにより、本実施形態の塗布工程を行うには、ジブロック共重合体を構成する両ポリマーに対して良溶媒で希釈された塗布液を調製する。
そして、この塗布液を、例えば、スピンコート法やバーコート法、スプレーコート法、キャスト法などの公知の手法によって、基材２の表面２ａに塗布する。
これにより、図２（ｂ）に示すように、有機ポリマー層１７Ａが形成される。
以上で、塗布工程が終了する。
【００５３】
上記塗布工程における有機ポリマー層１７Ａの層厚は、基材２上に、自己組織化されたミクロ相分離構造が、ムラなく均一に形成されるように、ミクロ相分離構造の周期に一致していることが好ましい。ただし、実際のミクロ相分離構造の周期は、多少ばらつくため、平均周期の５％以内の範囲で一致していればよい。
次工程におけるミクロ相分離形成後の有機ポリマー層１７Ａの層厚は、ミクロ相分離の周期に一致する離散的な値をとる。したがって、有機ポリマー層１７Ａの成膜時の膜厚がミクロ相分離構造の周期に一致していない場合、有機ポリマー層１７Ａは場所によって異なる周期に一致する領域が発生し、結果として段差が生じることになる。
そこで、上記塗布工程における有機ポリマー層１７Ａの層厚をミクロ相分離構造の周期に一致させておくことが好ましい。これにより、有機ポリマー層１７Ａ上に形成される細線部８ａのパターンを読み取る際に、エラーとなることを防止することができる。
【００５４】
次に、パターン形成工程を行う。本工程は、基材２上に塗布された有機ポリマー７Ａを加熱することにより、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされるとともに、前記線幅よりも広いピッチで並行するように配列された縞状パターンを含む指紋状パターンを描くミクロドメインを有する相分離構造を自己組織的に形成する工程である。
すなわち、有機ポリマー層１７Ａを、その成分である各ブロック共重合体の相転移温度以上にてアニール（加熱）し、その後冷却して常温に戻す。
これにより、自己組織化が進んで、有機ポリマー層１７Ａは、図２（ｂ）に示すように、ミクロ相分離構造が形成された有機ポリマー層１７Ａ’になる。
本実施形態では、有機ポリマー層１７Ａ’のミクロ相分離構造は、ミクロドメインとしてシリンダ構造を有するシリンダドメイン５ａと連続層６とからなるミクロ相分離構造が形成される。
ここで形成されるシリンダドメイン５ａは、自己組織化により、部分的には周期的構造を有し、全体としてはこのような周期的構造が不規則に組み合わされた構造を有し、平面視では、図１（ａ）に示すように、細線部８ａの指紋状パターンと略同じ（同じ場合も含む）のパターンになっている。
【００５５】
なお、ブロック共重合体を構成するポリマーによっては、アニール雰囲気下に酸素があることで架橋あるいは分解が進行するものがある。したがって、本工程におけるアニール処理については、真空下あるいは不活性雰囲気下（例えば窒素やアルゴンの雰囲気下）で行うようにすることが好ましい。
【００５６】
このようにして形成されたシリンダドメイン５ａは、図２（ｂ）に示すように、連続相６に囲まれて有機ポリマー層１７Ａ’の内部に埋もれており、有機ポリマー層１７Ａ’の表面には露出していない。
そこで、次に、シリンダドメイン５ａを有機ポリマー層１７Ａ’の表面に露出させる。
【００５７】
シリンダドメイン５ａを有機ポリマー層１７Ａ’の表面に露出させる方法としては、有機ポリマー層１７Ａ’の表層を、ミクロ相分離構造の周期の半分に相当する厚み分だけ除去する方法、あるいはシリンダドメイン５ａに選択的に溶媒を導入し、シリンダドメイン５ａを膨潤させることでシリンダドメイン５ａを覆っている連続相６の部分を壊裂させ、シリンダドメイン５ａを露出させる方法などを採用することができる。
【００５８】
半周期の厚みだけ有機ポリマー層１７Ａ’を除去する方法としては、例えば、酸素プラズマエッチング、アルゴンクラスターエッチング、反応性イオンエッチング等のドライエッチング方法などを用いることができる。
【００５９】
シリンダドメイン５ａに選択的に溶媒を導入し、膨潤させることで露出させる方法としては、シリンダドメイン５ａを形成するポリマー成分に対しては良溶媒であり、かつ、連続層６を形成するポリマー成分に対しては貧溶媒となる溶媒に、有機ポリマー層１７Ａ’を浸漬する方法を挙げることができる。
これにより、シリンダドメイン５ａに選択的に溶媒を導入することができる。その結果、溶媒が導入されたシリンダドメイン５ａが膨潤することでその体積が膨張し、有機ポリマー層１７Ａ’の表面の連続相６が壊裂してシリンダドメイン５ａが露出する。
【００６０】
これらのいずれかの方法によって、図２（ｃ）に示すように、シリンダドメイン５ａが表面に露出した有機ポリマー層１７Ａ’’が得られる。互いに並行するシリンダドメイン５ａの間、およびシリンダドメイン５ａと基材２の間には、連続相６が配置された状態になっている。
表面に露出したシリンダドメイン５ａの平面視の形状の図示は省略するが、例えば、図１（ａ）に示すような細線部８ａの指紋状パターンと略同じ（同じ場合も含む）のパターンになっている。
以上で、パターン形成工程が終了する。
【００６１】
次に、金属原子導入工程を行う。本工程は、相分離構造のうちシリンダドメイン５ａに、金属原子を選択的に導入することにより、シリンダドメイン５ａに沿って金属原子が密集した細線部８ａを形成する工程である。
シリンダドメイン５ａに金属原子を導入する方法としては、例えば、無電解メッキ法、ｓｏｌ−ｇｅｌ法、化学的修飾法等を採用することができる。
シリンダドメイン５ａは、連続相６を基材２との間に挟むことにより、基材２に対して電気的に絶縁されているため、本実施形態では、電界メッキ法や電解析出法は用いることはできない。
ただし、後述するように、ミクロドメインが、基材２から延びるラメラ構造をとるなどして基材２と導通可能であり、かつ基材２が電極として使用できる材質からなる場合には、電界メッキ法や電解析出法は用いることも可能である。
【００６２】
例えば、無電解メッキ法により本工程を行うには、シリンダドメイン５ａを形成するポリマー成分に対しては良溶媒であり、かつ、連続層６を形成するポリマー成分に対しては貧溶媒となる溶媒に、無電解メッキの触媒となる成分（無電解メッキ触媒）を溶解させた、メッキ溶媒を調整する。
次に、このメッキ溶媒に有機ポリマー層１７Ａ’’を浸漬する。これにより、シリンダドメイン５ａに選択的に無電解メッキ触媒が導入される。その後、無電解メッキの対象金属を含有する無電解メッキ浴に有機ポリマー層１７Ａ’’を浸漬することで、シリンダドメイン５ａに金属が導入される。
このようにして、上記の無電解メッキ法によれば、シリンダドメイン５ａに選択的に導入された無電解メッキ触媒の作用により、シリンダドメイン５ａに金属原子の単体が導入されて、金属原子の密集部がシリンダドメイン５ａに形成される。
これにより、図２（ｄ）に示すように、シリンダドメイン５ａに沿って、細線部８ａが形成される。
【００６３】
また、ｓｏｌ−ｇｅｌ法により本工程を行う場合には、金属原子を金属酸化物として導入する。そのため、シリンダドメイン５ａを形成するポリマー成分に対しては良溶媒であり、かつ、連続層６を形成するポリマー成分に対しては貧溶媒となる溶媒で作製した金属酸化物の前駆体となるゾルに有機ポリマー層１７Ａ’’を浸漬する。
その後、金属酸化物化させるゲル化反応を進行させた後、ゲル溶液から有機ポリマー層１７Ａ’’を取り出し、溶媒で洗浄して乾燥させることで、シリンダドメイン５ａに選択的に金属原子の酸化物が導入される。
このようにして、上記のｓｏｌ−ｇｅｌ法によれば、シリンダドメイン５ａに金属原子の酸化物が導入されて、金属原子の密集部がシリンダドメイン５ａに形成される。
これにより、図２（ｄ）に示すように、シリンダドメイン５ａに沿って、細線部８ａが形成される。
【００６４】
また、化学的修飾法により本工程を行う場合には、塗布工程で塗布する有機ポリマー７Ａとしては、シリンダドメイン５ａを形成するポリマー成分として、例えば、ポリ−４−ビニルピリジンやポリ−２−ビニルピリジン等の金属配位性官能基を有するポリマーを使用する。このような有機ポリマーでシリンダドメイン５ａが形成されると、金属イオンをシリンダドメイン５ａに選択的に配位させることが可能になる。
そこで、本工程では、細線部８ａを形成する金属原子のイオンを含む溶液を調整し、この溶液に、有機ポリマー層１７Ａ’’を浸漬し、シリンダドメイン５ａに金属イオンを配位させる。これにより、シリンダドメイン５ａに金属原子がイオンの形で導入される。
その後、有機ポリマー層１７Ａ’’に還元処理を施して、シリンダドメイン５ａにおいて金属を析出させる。
このようにして、上記の化学的修飾法によれば、シリンダドメイン５ａに選択的に配位された金属イオンが還元されることで、シリンダドメイン５ａに金属原子の単体が導入されて、金属原子の密集部がシリンダドメイン５ａに形成される。
これにより、図２（ｄ）に示すように、シリンダドメイン５ａに沿って、細線部８ａが形成される。
【００６５】
また、化学的修飾法により本工程を行う場合には、シリンダドメイン５ａに金属イオンを配位させた後、塩基性水溶液に浸漬させることで、シリンダドメイン５ａにおいて金属原子の水酸化物を析出させることが可能である。
細線部８ａを形成する金属原子のイオンを含む溶液を調整し、この溶液に、有機ポリマー層１７Ａ’’を浸漬し、シリンダドメイン５ａに金属イオンを配位させる。これにより、シリンダドメイン５ａに金属原子がイオンの形で導入される。
その後、有機ポリマー層１７Ａ’’を塩基性溶液に浸漬させることで、その金属原子の水酸化物の溶解度積に依存して、シリンダドメイン５ａにおいて金属原子の水酸化物を析出させることが可能となる。
このようにして、上記の化学的修飾法によれば、シリンダドメイン５ａに選択的に配位された金属イオンが水酸化物化されることで、シリンダドメイン５ａに金属原子の水酸化物が導入されて、金属原子の密集部がシリンダドメイン５ａに形成される。
これにより、図２（ｄ）に示すように、シリンダドメイン５ａに沿って、細線部８ａが形成される。
【００６６】
上記に例示したいずれかの方法によって、シリンダドメイン５ａに金属原子を導入したら、本工程が終了する。
これにより、図１（ａ）、（ｂ）に示すような指紋状パターンを形成する細線部８ａを含む真偽判定用表示部３Ａが形成された偽造防止用表示体１Ａが得られる。
【００６７】
次に、偽造防止用表示体１Ａを用いた本実施形態の真偽判定方法について説明する。
本実施形態の真偽判定方法では、まず、偽造防止用表示体１Ａの真正品における真偽判定用表示部３Ａの画像を取得し、この取得した画像から読み取った細線部８ａによる指紋状パターンの画像データを、偽造防止用表示体１Ａの真正画像データとして登録する。
【００６８】
細線部８ａによる指紋状パターンは、線幅が狭く、縞状パターンにおける細線部８ａのピッチも狭いため、高解像力が必要である。このため、画像取得手段としては、例えば、走査型電子顕微鏡、ＡＦＭなどを用いることが好ましい。
ただし、真偽判定用表示部３Ａの指紋状パターンの画像、およびアライメントマーク４に対応する画像が取得可能であれば、画像取得手段はこれらに限定されるものではない。
【００６９】
細線部８ａは、金属原子を含んでおり、有機ポリマーからなる連続相６と異なる無機成分が含まれている。
このため、走査型電子顕微鏡では、例えば、二次電子検出モードあるいは反射電子検出モード、又はその合成モードなどによって、鮮明な画像を取得することができる。また、ＡＦＭでは、例えば、位相モードによって鮮明な画像を取得することができる。
照合に用いるため画像の取得範囲（以下、照合範囲）は、アライメントマーク４の位置を基準にして、予め設定しておく。
アライメントマーク４の位置は、真偽判定用表示部３Ａ上に、アライメントマーク４の凹凸に対応した凹凸形状が形成されているため、段差部の位置が画像に現れる。このため、適宜の画像処理によって、正確な位置を特定できる。
【００７０】
照合範囲については、画像取得手段の測定パラメータ（例えば、測定倍率や測定範囲など）によって指定することができる。
この照合範囲の大きさは使用する画像取得手段の測定限界や、真偽判定用表示部３Ａの指紋状パターンの形状などに応じて適宜の大きさに決めることができる。
例えば、画像取得手段が走査型電子顕微鏡である場合、細線部８ａのピッチが上述の好ましい範囲にある場合に、照合範囲を正方形とすると、照合範囲は、０．５ｎｍ角〜１００ｎｍ角が好適である。
【００７１】
アライメントマーク４の位置が識別できたら、画像読取手段によって、照合範囲の画像を取得し、これを真正画像データとする。
真正画像データは、真偽判定が必要なときに読み出せるようにデータベース化して、適宜の記憶装置に記憶しておく。
その際、真正画像データとともに、真偽判定の条件設定、判定の参考になるように、画像取得手段の読取条件や、真偽判定用表示部３Ａの製造情報、照合範囲の条件も併せて記憶しておくことが好ましい。
読取条件としては、走査型電子顕微鏡の場合、例えば、測定モード、測定倍率、加速電圧等の読取条件を挙げることができる。また、ＡＦＭの場合、操作周波数や測定範囲などの読取条件を挙げることができる。
真偽判定用表示部３Ａの製造情報としては、例えば、指紋状パターンのパターン周期（縞状パターンにおける細線部８ａのピッチ）、使用している有機ポリマー７Ａの材料や配合の情報、細線部８ａにおける金属種等の情報を挙げることができる。
【００７２】
次に、判定対象の偽造防止用表示体１Ａの真偽判定を行う。
まず、真正画像データを取得した際と同様にして、判定対象の偽造防止用表示体１Ａにおける真偽判定用表示部３Ａの照合範囲の画像データを取得する。すなわち、アライメントマーク４の位置を識別し、アライメントマーク４の位置を基準とした照合範囲の画像を、同様な読取条件によって取得する。
【００７３】
次に、この画像データと、真正画像データとを照合する。ここで、照合するのは、指紋状パターン同士を比較すればよい。照合方法としては、特に限定されず、周知の適宜の画像比較方法を採用することができる。
判定対象の画像と真正画像データとが、読取誤差や演算誤差に起因する誤差を除いて一致した場合には「真正品」と判定し、不一致の場合には「偽造品」と判定する。
このようにして、判定対象の偽造防止用表示体１Ａについて真偽判定を行うことができる。
【００７４】
真偽判定用表示部３Ａにおける指紋状パターンは、同じ有機ポリマーを使用してもまったく同一のパターンを再現することはできず、そのパターンサイズが非常に微細であって肉眼による視認は不可能である。
したがって、そもそも偽造防止加工が施されていること自体が認識されにくい。しかも、真偽判定用表示部３Ａにおける指紋状パターンは、リソグラフィ技術などの非常にコストの高いプロセスを用いても複製することが困難であるため、高い偽造防止効果を発揮することができる。
なお、万一、何らかの手段によってパターンの複製が試みられた疑いがある場合、少なくとも自己組織化によって複製されることはないため、連続相６に相当する部分や細線部８ａに相当する部分の材料を分析して同一成分かどうか確かめることも、真偽判定に有効である。
【００７５】
本実施形態の偽造防止用表示体１Ａでは、指紋状パターンを形成する細線部８ａに、例えば、金属原子単体、金属無機化合物等の形で、細線部８ａに金属原子が密集している。
このため、シリンダドメイン５ａのみによって指紋状パターンが形成されている場合に比べて、熱や光、溶剤に対するより高い耐久性、耐候性を付与することができる。
この結果、判定対象品の使用による指紋状パターンの経時変化、欠損、変形、摩滅などが起こりにくいため、画像読取時のパターン構造の損傷や劣化による読み取りエラーを防止することができる。
【００７６】
本実施形態の真偽判定方法によれば、本実施形態の偽造防止用表示体１Ａを用いて判定を行うため、誤判定を防止することができる。
【００７７】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の偽造防止用表示体について説明する。
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【００７８】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の偽造防止用表示体１Ｂは、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体１Ａの真偽判定用表示部３Ａに代えて、真偽判定用表示部３Ｂを備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７９】
真偽判定用表示部３Ｂは、真偽判定用表示部３Ａから連続相６を削除し、上記第１の実施形態における細線部８ａと同様な指紋状パターンを形成する細線部８ｂが、基材２の表面２ａに直に付着したものである。
細線部８ｂは、上記第１の実施形態と同様な金属原子の単体、または金属原子を含む化合物からなる。金属原子を含む化合物としては、金属酸化物または金属水酸化物が好ましい。
【００８０】
次に、本実施形態の偽造防止用表示体１Ｂの作製方法について説明する。
図４は、本発明の第２の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【００８１】
偽造防止用表示体１Ｂを作製するには、まず、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体の作製方法におけるアライメントマーク形成工程、塗布工程、パターン形成工程、および金属原子導入工程を同様にして行って、偽造防止用表示体１Ａを作製する。
【００８２】
次に、有機ポリマー除去工程を行う。本工程は、有機ポリマー７Ａからなる連続相６およびシリンダドメイン５ａを基材２上から除去して、金属原子または金属原子を含む化合物からなる細線部８ｂを基材２の表面２ａ上に付着させる工程である。
【００８３】
連続相６およびシリンダドメイン５ａを除去する方法としては、例えば、酸素プラズマエッチング、アルゴンクラスターエッチング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングを用いることができる。
このとき、エッチング条件は、例えば、酸素プラズマエッチングの場合では、チャンバー内圧力１０Ｐａ、ＲＦバイアス２５０Ｗ、酸素流量１２ｓｃｃｍとして、有機ポリマー７Ａの成分のみが選択的に除去されるように設定する。
【００８４】
このようにエッチングを行うと、有機ポリマー７Ａからなる連続相６およびシリンダドメイン５ａが除去されていき、シリンダドメイン５ａに導入された金属原子、または金属原子を含む化合物が表面２ａ上に堆積して、細線部８ａと同様なパターン形状を有する細線部８ｂが形成されていく。
また、偽造防止用表示体１Ａにおいて、帯電した金属原子または金属原子を含む帯電した原子団が導入されている場合でも、エッチング雰囲気における電荷の授受によって、次第に金属原子、または金属原子を含む化合物が形成され、同様にして細線部８ｂが形成される。
このような細線部８ｂが付着する表面２ａは、エッチングを受けて表面活性化された状態になるため、細線部８ｂは、表面２ａと強固に付着して、位置が固定される。
【００８５】
このようにして形成された細線部８ｂの線幅や縞状パターンにおけるピッチは、有機ポリマー７Ａの自己組織化の条件に由来する寸法が保存されている。
したがって、エッチングを用いているものの、同様の金属原子を含む材料から、エッチングして線状に形成する場合に比べて、格段に微細な寸法になっている。
【００８６】
このようにして、表面２ａ上から有機ポリマー７Ａが除去されて、細線部８ｂが表面２ａに付着すると、図４に示すように、細線部８ｂからなる真偽判定用表示部３Ｂが形成される。
これにより、有機ポリマー除去工程が終了し、偽造防止用表示体１Ｂが作製される。
【００８７】
このような偽造防止用表示体１Ｂは、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体１Ａと同様に、上記第１の実施形態の真偽判定方法に用いることができる。
【００８８】
本実施形態の偽造防止用表示体１Ｂは、上記第１の実施形態の指紋状パターンとまったく同様の、複製が困難な固有のパターンを有する真偽判定用表示部３Ｂを備えるため、上記第１の実施形態と同様、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができる。
特に、本実施形態では、真偽判定用表示部３Ｂは、細線部８ｂに比べて耐久性が劣る有機ポリマー７Ａを含まないため、さらに耐久性を向上することができる。
【００８９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の偽造防止用表示体について説明する。
図５（ａ）、（ｂ）は、本発明の第３の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【００９０】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の偽造防止用表示体１Ｃは、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体１Ａの真偽判定用表示部３Ａに代えて、真偽判定用表示部３Ｃを備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９１】
真偽判定用表示部３Ｃは、真偽判定用表示部３Ａの細線部８ａに代えて、細線部８ｃを備える。
細線部８ｃは、表面２ａの位置から、連続相６の層厚を貫通する板状の領域に、細線部８ａと同様の金属原子が密集して形成された部分であり、平面視では、線幅が不均一な曲線状または折れ線状に延ばされている。
細線部８ｃの平面視の形状は、上記第１の実施形態と同様に、縞状パターンを有する固有の指紋状パターンになっている。
本実施形態では、細線部８ｃの金属原子は、連続相６の有機ポリマーに対して相分離したラメラ構造を有するミクロドメインを構成する有機ポリマーに導入されており、このミクロドメインに沿って密集している。
【００９２】
細線部８ｃの平面視の線幅（以下、単に線幅）、および縞状パターンおける細線部８ｃのピッチの好ましい範囲は、上記第１の実施形態の細線部８ａの線幅およびピッチと同様である。
【００９３】
このような構成の偽造防止用表示体１Ｃの作製方法について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明の第３の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【００９４】
偽造防止用表示体１Ｃを作製するには、アライメントマーク形成工程、塗布工程、パターン形成工程、および金属原子導入工程をこの順に行う。
【００９５】
アライメントマーク形成工程は、上記第１の実施形態におけるアライメントマーク形成工程と同様の工程である。
【００９６】
次に、図６（ａ）に示すように、塗布工程を行う。本工程は、上記第１の実施形態における有機ポリマー７Ａに代えて、有機ポリマー７Ｃを塗布して、基材２上に有機ポリマー層１７Ｃを形成する点を除いて、上記第１の実施形態における塗布工程と同様の工程である。
有機ポリマー７Ｃは、ブロック共重合体の体積比を調整することにより、ラメラ構造を形成する周期的な相分離構造を自己組織的に形成する材料である。
有機ポリマー７Ｃに好適な材料としては、上記第１の実施形態の説明において例示された有機ポリマー７Ａに好適な材料をすべて採用することができる。
また、有機ポリマー層１７Ｃの層厚は、上記第１の実施形態における有機ポリマー層１７Ａと同様の範囲であることが好ましい。
【００９７】
次に、パターン形成工程を行う。本工程は、有機ポリマー７Ａに代えて有機ポリマー７Ｃを加熱することにより、図６（ｂ）に示すように、ラメラ構造のミクロドメインであるラメラドメイン５ｃが形成される点を除いて、上記第１の実施形態におけるパターン形成工程と同様の工程である。
有機ポリマー層１７Ｃは、加熱、冷却されることによって、自己組織化が進んでミクロ相分離構造が形成された有機ポリマー層１７Ｃ’になる。本実施形態では、有機ポリマー層１７Ｃ’のミクロ相分離構造は、図６（ｂ）に示すようにミクロドメインとして、ラメラ構造を有するラメラドメイン５ｃと連続層６とからなるミクロ相分離構造が形成される。
ここで形成されるラメラドメイン５ｃは、自己組織化により、部分的には周期的構造を有し、全体としてはこのような周期的構造が不規則に組み合わされた構造を有し、平面視では、例えば、図５（ａ）に示すように、細線部８ｃの指紋状パターンと略同じ（同じ場合も含む）のパターンになっている。
【００９８】
このようにして形成されたラメラドメイン５ｃは、図６（ｂ）に示すように、基材２の表面２ａに層厚方向の一端が密着し、他端が、有機ポリマー層１７Ｃ’の表面に露出している。
このため、本工程では、ラメラドメイン５ｃを有機ポリマー層１７Ｃ’の表面に露出させる必要はない。ただし、ラメラドメイン５ｃの端部が有機ポリマー層１７Ｃ’から確実に露出している状態とするため、あるいは表面の平坦度を向上するために、有機ポリマー層１７Ｃ’の表面を、例えば、適宜のエッチングなどによってわずかに除去加工するようにしてもよい。
以上で、パターン形成工程が終了する。
【００９９】
次に、金属原子導入工程を行う。本工程は、金属原子をラメラドメイン５ｃに導入する点を除いて、上記第１の実施形態における金属原子導入工程と同様の工程である。
本実施形態では、ラメラドメイン５ｃが、基材２の表面２ａに接しているため、金属原子を導入する方法としては、上記第１の実施形態で説明した、無電解メッキ法、ｓｏｌ−ｇｅｌ法、化学的修飾法等以外にも、例えば、基材２として導電性基材を採用するこことにより、電気メッキ法あるいは電解析出法を採用することが可能である。
【０１００】
例えば、電気メッキ法あるいは電解析出法により本工程を行うには、まず、基板２に導電性基板を使用して、上記アライメントマーク形成工程、塗布工程、およびパターン形成工程を行う。
本工程では、ラメラドメイン５ｃを形成するポリマー成分に対しては良溶媒であり、かつ、連続層６を形成するポリマー成分に対しては貧溶媒となる溶媒を使用し、導入する金属原子の金属種を含む電気メッキ浴あるいは電解浴中に有機ポリマー層1７C’を浸漬させる。
そして、基板２を作用電極とし、電気メッキ浴あるいは電解浴中に対極および参照電極を投入し、金属、金属酸化物、または金属水酸化物が析出する電界を印加する。これにより、ラメラドメイン５ｃに選択的に金属、金属酸化物、または金属水酸化物が析出し、金属原子が、金属、金属酸化物、または金属水酸化物としてラメラドメイン５ｃに導入される。
これにより、図６（ｃ）に示すように、ラメラドメイン５ｃに沿って、細線部８ｃが形成される。
【０１０１】
上記および上記第１の実施形態に例示したいずれかの方法によって、ラメラドメイン５ｃに金属原子を導入したら、本工程が終了する。
このようにして、図５（ａ）、（ｂ）に示すような指紋状パターンを形成する細線部８ｃを含む真偽判定用表示部３Ｃが形成された偽造防止用表示体１Ｃが作製される。
【０１０２】
このような偽造防止用表示体１Ｃは、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体１Ａと同様に、上記第１の実施形態の真偽判定方法に用いることができる。
【０１０３】
本実施形態の偽造防止用表示体１Ｃは、上記第１の実施形態の指紋状パターンとまったく同様の、複製が困難な固有のパターンを有する真偽判定用表示部３Ｃを備えるため、上記第１の実施形態と同様、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができる。
特に、本実施形態では、パターン形成工程において、ラメラドメイン５ｃを表面に露出させる工程を省略することができるため、より効率的に偽造防止用表示体１Ｃを作製できる。
【０１０４】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態の偽造防止用表示体について説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第４の実施形態の偽造防止用表示体の模式的な拡大平面図、および模式的な拡大断面図である。
【０１０５】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施形態の偽造防止用表示体１Ｄは、上記第３の実施形態の偽造防止用表示体１Ｃの真偽判定用表示部３Ｃに代えて、真偽判定用表示部３Ｄを備える。
以下、上記第３の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０６】
真偽判定用表示部３Ｄは、真偽判定用表示部３Ｃから連続相６を削除し、上記第３の実施形態における細線部８ｃと同様な指紋状パターンを形成する細線部８ｄを残したものである。
細線部８ｄは、上記第３の実施形態と同様な金属原子の単体、金属酸化物、または金属水酸化物からなる。
【０１０７】
次に、本実施形態の偽造防止用表示体１Ｄの作製方法について説明する。
図８は、本発明の第４の実施形態の偽造防止用表示体の製造工程を示す模式的な工程説明図である。
【０１０８】
偽造防止用表示体１Ｄを作製するには、まず、上記第３の実施形態の偽造防止用表示体の作製方法におけるアライメントマーク形成工程、塗布工程、パターン形成工程、および金属原子導入工程を同様にして行って、偽造防止用表示体１Ｃを作製する。
【０１０９】
次に、有機ポリマー除去工程を行う。本工程は、有機ポリマー７Ｃからなる連続相６およびラメラドメイン５ｃを基材２上から除去して、細線部８ｃを表面２ａに付着した状態で残すことにより、基材２の表面２ａ上に、金属、金属酸化物、または金属水酸化物からなる細線部８ｄを形成する工程である。
【０１１０】
連続相６およびラメラドメイン５ｃを除去する方法としては、上記第２の実施形態と同様のエッチングを用いることができる。
また、エッチング条件は、例えば、酸素プラズマエッチングの場合では、チャンバー内圧力１０Ｐａ、ＲＦバイアス２５０Ｗ、酸素流量１２ｓｃｃｍとして、有機ポリマー７Ｃの成分のみが選択的に除去されるように設定する。
【０１１１】
このようにエッチングを行うと、有機ポリマー７Ｃからなる連続相６およびラメラドメイン５ｃが除去されていき、ラメラドメイン５ｃに導入された金属、金属酸化物、または金属水酸化物からなる細線部８ｄが形成されていく。
このようにして形成された細線部８ｄの線幅や縞状パターンにおけるピッチは、有機ポリマー７Ｃの自己組織化の条件に由来する寸法が保存されている。
したがって、エッチングを用いているものの、同様の金属原子を含む材料から、エッチングして線状に形成する場合に比べて、格段に微細な寸法になっている。
【０１１２】
このようにして、表面２ａ上から有機ポリマー７Ｃが除去されて、細線部８ｂが表面２ａに残ると、図８に示すように、細線部８ｄからなる真偽判定用表示部３Ｄが形成される。
これにより、有機ポリマー除去工程が終了し、偽造防止用表示体１Ｄが作製される。
【０１１３】
このような偽造防止用表示体１Ｄは、上記第１の実施形態の偽造防止用表示体１Ａと同様に、上記第１の実施形態の真偽判定方法に用いることができる。
【０１１４】
本実施形態の偽造防止用表示体１Ｄは、上記第３の実施形態の指紋状パターンとまったく同様の、複製が困難な固有のパターンを有する真偽判定用表示部３Ｄを備えるため、上記第３の実施形態と同様、複製が困難であって、かつ、耐久性を向上することができる。
特に、本実施形態では、真偽判定用表示部３Ｄは、細線部８ｄに比べて耐久性が劣る有機ポリマー７Ｃを含まないため、さらに耐久性を向上することができる。
【０１１５】
なお、上記各実施形態の説明では、アライメントマークが真偽判定用表示部の指紋状パターンが形成された範囲内に形成されている場合の例で説明したが、アライメントマークは、指紋状パターンが形成されていない基材上の領域に設けることも可能である。
また、真偽判定用表示部における指紋状パターンのうちの照合範囲をアライメントマーク以外の手段によって特定できる場合には、アライメントマークを省略してもよい。例えば、真偽判定用表示部の外形を基準として照合範囲が特定できる場合や、真偽判定用表示部の全体が照合範囲になっている場合等では、アライメントマークを省略することができる。
【０１１６】
また、上記の各実施形態に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせを代えたり、削除したりして実施することができる。
【実施例】
【０１１７】
上記第１の実施形態および第２の実施形態の偽造防止用表示体１Ａ、１Ｂおよびその作製方法の実施例について説明する。
図９（ａ）、（ｂ）は、走査型電子顕微鏡の位相モードで取得された、有機ポリマー層を含む偽造防止用表示体の画像の例、および有機ポリマー層を除去した偽造防止用表示体の画像の例である。図１０（ａ）、（ｂ）は、ＡＦＭの位相モードで取得された、有機ポリマー層を含む偽造防止用表示体の画像の例、および有機ポリマー層を除去した偽造防止用表示体の画像の例である。いずれも縦軸、横軸の単位は、μｍである。
【０１１８】
まず、偽造防止用表示体１Ａを作製するため、１ｃｍ角に切り出したシリコンウエハの表面にアライメントマーク形成して、基板２を製造した（アライメントマーク形成工程）。
次に、有機ポリマー７Ａとして、ポリスチレン−ポリ−２−ビニルピリジンのブロック共重合体（Ｍｎ＝４４０００−ｂ−１８５００，Ｍｗ／Ｍｎ＝１．０７）を使用し、重量濃度１％となるようにトルエンで調液して塗液を調製した。ここで、Ｍｎは数平均分子量、Ｍｗは重量平均分子量である。
次に、スピンコート法を用いてこの塗液を基材２に塗布することにより、有機ポリマー７Ａを成膜した（塗布工程）。このとき、スピンコートの回転速度は、１０００ｒｐｍとした。
【０１１９】
次に、パターン形成工程を行った。
まず、有機ポリマー層１７Ａを成膜した基板２を、真空オーブンを用いて２３０℃にて２４時間アニール処理（加熱処理）を行い、ミクロ相分離構造を形成した。このとき、形成された有機ポリマー層１７Ａ’は、図２（ｂ）に模式的に示すように、シリンダドメイン５ａが形成されているものの、有機ポリマー層１７Ａ’の表面には露出していない状態であった。
アニール処理後にＡＦＭを用いて有機ポリマー層１７Ａ’の層厚を測定したところ、４８ｎｍであった。
次に、有機ポリマー層１７Ａの表面を壊裂させるため、有機ポリマー層１７Ａの全面上にこれを覆うように１％ＨＣｌ水溶液を滴下し、室温にて３時間静置した。これにより、２−ポリビニルピリジンのシリンダドメイン５ａが有機ポリマー層１７Ａの表面に露出した自己組織化パターンが形成された。
【０１２０】
次に、有機ポリマー層１７Ａ’の全面上にこれを覆うように１０ｍＭのＨＡｕＣｌ４を含有する水溶液を滴下し、室温にて３時間静置した（金属原子導入工程）。
これにより、水溶液中のＡｕイオンが、シリンダドメイン５ａに選択的に配位され、シリンダドメイン５ａに密集した。
これにより、偽造防止用表示体１Ａが作製された。
【０１２１】
次に、得られた偽造防止用表示体１Ａを酸素プラズマ処理（チャンバー内圧力１０Ｐａ、ＲＦバイアス２５０Ｗ、酸素流量１２ｓｃｃｍ）することにより、有機ポリマー７をエッチングして除去した（有機ポリマー除去工程）。
これにより、偽造防止用表示体１Ｂが作製された。
【０１２２】
次に、得られた偽造防止用表示体１Ａの真偽判定用表示部３Ａの表面の照合範囲の画像を走査型電子顕微鏡およびＡＦＭの位相モードにて取得した。照合範囲はアライメントマーク４を用いて特定した。
走査型電子顕微鏡によって得られた画像を図９（ａ）に、ＡＦＭによって得られた画像を図１０（ａ）に、それぞれ示す。
また、偽造防止用表示体１Ｂの真偽判定用表示部３Ａの表面の照合範囲の画像を図９（ｂ）および図１０（ｂ）に示す。
図９（ａ）、（ｂ）、図１０（ａ）、（ｂ）の画像から分かるように、得られた画像は、偽造防止用表示体１Ａ、１Ｂのいずれにおいても、湾曲した不規則な自己組織化パターンとなっており、鮮明なパターン画像として得られた。
縞状パターンにおける周期は、これらの画像データより算出したところ、４４ｎｍであった。
【０１２３】
得られた画像データを真正画像データとして登録した。そして、真偽判定を行う処理として、同一サンプルを用いて、再度照合範囲の画像の取得を行った。
その後、登録済の真正画像データと照合したところ、取得した画像は真正画像データに一致した。したがって、真正品と同一の判定対象は、真正品であると判定されることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
本発明は、例えば、金券、有価証券、証明印紙、クレジットカード、会員証、高価物品、あるいは非常に微細な半導体関連部品等の真偽判定用途に利用することができる。
【符号の説明】
【０１２５】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  偽造防止用表示体（真偽判定可能な偽造防止用表示体）
２  基材
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ  真偽判定用表示部
４  アライメントマーク
５ａ  シリンダドメイン（周期的な相分離構造、ミクロドメイン）
５ｃ  ラメラドメイン（周期的な相分離構造、ミクロドメイン）
６  連続相（周期的な相分離構造）
７Ａ、７Ｃ  有機ポリマー（周期的な相分離構造を自己組織的に形成可能な有機ポリマー）
１７Ａ、１７Ａ’、１７Ａ’’、１７Ｃ、１７Ｃ’  有機ポリマー層
８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ  細線部
【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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