(57)【要約】 【課題】  入手が困難で、更に様々な形状に容易に加工できるといった特徴を持つ、材料を用いた情報記録媒体及び真偽識別方法を提供することにある。【解決手段】  真偽判定可能な情報記録媒体として、紫外線、赤外線、可視光下で異なる色を示す希土類元素酸化物よりなる材料に着目し、情報記録部を有する情報記録媒体に上記材料よりなるブロック形状の単結晶もしくは粉末材料よりなる粉末層を配した情報記録媒体とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、単結晶を加工してなる粉末材料、または単結晶の微結晶からなる粉末材料よりなる粉末層を配したことを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項２】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配したことを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項３】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式ＲＶＯ4で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項４】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式ＲＶＯ4で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項５】
前記粉末材料または単結晶は４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の前記希土類元素とから構成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の情報記録媒体。
【請求項６】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式Ｒ3Ｇａ5Ｏ12で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項７】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式Ｒ3Ｇａ5Ｏ12で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項８】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式ＲＡｌＯ3で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項９】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式ＲＡｌＯ3で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１０】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式、(ＮｄxＲ1-x)2Ｏ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１１】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式、(ＮｄxＲ1-x)2Ｏ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１２】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式、(ＡxＲ1-x)ＢＯ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが３価の元素であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１３】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式、（ＡxＲ1-x)ＢＯ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが３価の元素であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１４】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、粉末材料よりなる粉末層を配してなる情報記録媒体であって前記粉末材料は、化学式、（ＡxＲ1-x)2ＢＯ5で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが４価の元素であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１５】
少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体に、ブロック形状の単結晶を配してなる情報記録媒体であって前記単結晶は、化学式、（ＡxＲ1-x)2ＢＯ5で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが４価の元素であることを特徴とする情報記録媒体 。
【請求項１６】
前記粉末材料は単結晶を加工してなる粉末または単結晶を加工してなる微結晶であることを特徴とする請求項３、６、８、１０、１２、１４の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体。
【請求項１７】
前記粉末層は前記粉末材料に蛍光材料を混合した混合材料よりなることを特徴とする請求項１、３、６、８、１０、１２、１４の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体 。
【請求項１８】
前記単結晶または粉末材料は、媒体の真偽を識別するための情報であることを特徴とする請求項１ないし１７の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体 。
【請求項１９】
請求項１〜１７の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体において、赤外線または紫外線による照射により、可視光線下での呈色とは異なる色で発光または発色することを利用して媒体の真偽を識別することを特徴とする情報記録媒体の真偽判別方法。
【請求項２０】
請求項１〜１７の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体において、紫外線、赤外線及び可視光線下でそれぞれの色が異なることを利用して媒体の真偽を識別することを特徴とする情報記録媒体の真偽判別方法。
【請求項２１】
請求項１〜１７の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体において、紫外線及び赤外線の内の一方を照射することで、可視光線下での色と異なる色を示すことを利用して媒体の真偽を識別することを特徴とする情報記録媒体の真偽判別方法。
【請求項２２】
請求項１〜１７の内のいずれか一つに記載の情報記録媒体において、紫外線、赤外線及び可視光線の間で照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすことを利用して媒体の真偽を識別することを特徴とする情報記録媒体の真偽判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報記録媒体とその真偽判別方法に関するものである。本発明において情報記録媒体とは、金融・交通・通信・流通等の代金決裁など高い機密性が要求される磁気カード・ＩＣカード・ＩＣタグ・商品券、入場券・切符・定期券・回数券・乗車券・旅券・航空券等の各種通行券、パスポート・運転免許証・健康保険証・社員証・会員証などの各種証明書、重要書類・収入印紙・各種チケット等の印刷物及び銀行券・株券・債券等の有価証券などを総称していう。
【背景技術】
【０００２】
近年、金融・交通・通信・流通などの代金決裁には、磁気カード、ＩＣカードなどの情報記録媒体が広く利用されている。しかしながら、磁気カードなどは偽造やデータの改ざんといった不正使用の危険性が高く、特に代金決裁など高い機密性が必要な装置には、情報記録媒体自体にこれまで以上の高い機密性を要求されている。
【０００３】
情報記録媒体の機密性を高めるための手段としては、磁気バーコード、光学バーコード、ホログラム等の付与などが提案されている。しかしながら、磁気バーコードに用いる磁性材料や光学バーコードに用いられる赤外線吸収インク（例えば、カーボンブラックを含有する紫外線硬化型インクなど）は容易に入手が可能であるといった欠点がある。また、ホログラムについては、オリジナルのデザインを作製すれば、同一のデザインのものを入手することは困難ではあるが、作製には多くの日数を要すといった問題があった。
【０００４】
例えば、特許文献１には、脱磁状態でのみ磁気記録可能な第１の磁気バーと、着磁状態からオーバーライトすることによって磁気記録可能な第２の磁気バーとが混在している磁気バーコードが記載されており、前記第１の磁気バーが一定方向に着磁されている磁気バーコードと、不正なバーコードとを識別する真偽判定方法が開示されている。
【０００５】
前記第１の磁気バーに用いる磁性体として、例としてＭｎ−Ｂｉを挙げているが、材料的にも特殊なものではなく、更にこの磁性体は、−２００℃の低温環境下では、外部から磁界を与えることにより、その磁化方向を変化させることが可能であるといったもので、前期磁性体が磁化状態にあった場合、まず、これを超低温（例えば−２００℃）に冷却し、次に、外部からピーク磁界が６〜２５Ａ／ｍ程度の交流磁界あるいは減衰磁界を印加しなければ、脱磁つまり初期化を行なうことができできないといった特徴を持つものではあるが、材料的には特殊なものではない。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７５６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故に、本発明の課題は、入手が困難で、更に様々な形状に容易に加工できるといった特徴を持つ材料を用いた、情報記録媒体及び真偽識別方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記課題解決のため、紫外線、赤外線、可視光下で異なる色を示す材料に着目し、真偽判定可能な情報記録媒体として用いることを検討した結果なされたものである。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体の全体または一部に、単結晶を加工してなる粉末材料、または単結晶の微結晶からなる粉末材料よりなる粉末層を配した情報記録媒体が得られる。
【００１０】
また、本発明の第２の態様によれば、少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体の全体または一部に、ブロック形状の単結晶を規則的にあるいはランダムに配した情報記録媒体が得られる。
【００１１】
また、本発明の第３の態様によれば、少なくとも基体の一部に情報記録部を有する情報記録媒体の全体または一部に、特定組成の粉末材料よりなる粉末層を配した情報記録媒体が得られる。
【００１２】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式ＲＶＯ4で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である情報記録媒体 が得られる。
【００１３】
また、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の前記希土類元素とから構成されている情報記録媒体が得られる。
【００１４】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式Ｒ3Ｇａ5Ｏ12で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である情報記録媒体 が得られる。
【００１５】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式ＲＡｌＯ3で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である情報記録媒体 が得られる。
【００１６】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式、（ＮｄxＲ1-x）2Ｏ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である情報記録媒体が得られる。
【００１７】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式、（ＡXＲ1-x）ＢＯ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが３価の元素である情報記録媒体 が得られる。
【００１８】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、化学式、（ＡxＲ1-x）2Ｂ5で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが４価の元素である情報記録媒体が得られる 。
【００１９】
更に、本発明によれば、上記特定組成の粉末材料は、単結晶を加工してなる粉末または単結晶を加工してなる微結晶である情報記録媒体が得られる。
【００２０】
更に、本発明によれば、上記粉末層は上記粉末材料に蛍光材料を混合した混合材料よりなる情報記録媒体が得られる。
【００２１】
更に、本発明によれば、上記ブロック形状の単結晶または粉末材料は、媒体の真偽を識別するための情報である情報記録媒体が得られる。
【００２２】
また、本発明によれば、上記情報記録媒体において、赤外線または紫外線による照射により、可視光線下での呈色とは異なる色で発光または発色することを利用して媒体の真偽を識別する情報記録媒体の真偽判別方法が得られる。
【００２３】
また、本発明によれば、上記情報記録媒体において、紫外線、赤外線及び可視光線下でそれぞれの色が異なることを利用して媒体の真偽を識別する情報記録媒体の真偽判別方法が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、上記情報記録媒体において、紫外線及び赤外線の内の一方を照射することで、可視光線下での色と異なる色を示すことを利用して媒体の真偽を識別する情報記録媒体の真偽判別方法が得られる。
【００２５】
また、本発明によれば、上記情報記録媒体において、紫外線、赤外線及び可視光線の間で照射光を変えた時、瞬時に色変化を起こすことを利用して媒体の真偽を識別する情報記録媒体の真偽判別方法が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明による情報記録媒体は、前記単結晶材料または特定組成の粉末材料を用いることにより、可視光線下において明瞭に発色し、加えてブラックライトや太陽光の下においても、発光または発色が見られ、しかも、可視光（蛍光灯）、紫外線（ブラックライト）、赤外線（ＩＲライト、太陽光）の下では、それぞれ異なる色相を呈することを利用して、媒体の真偽を判別することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の粉末インキを塗布した磁気カードの概略図である。図１に示すように磁気カード１の前面の一部に樹脂中に粉末材料を分散した塗料を塗布した粉末層２が設けられている。本磁気カードでは情報記録部として磁気記録層（図示せず）が裏面全面に設けられている。磁気カードの場合、磁気記録層の位置はこれに限定されず、前面の一部に設けても、埋め込んでも良く、情報のリードライトに都合が良いように適宜配置すれば良い。
【００２８】
このように、、粉末材料を樹脂中に分散した塗料を塗布することにより、容易に粉末層を設けることができる。なお、粉末を分散する樹脂としてはポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂などが好ましく、必要に応じて硬化剤、分散剤等を添加してもよい。
【００２９】
また、本発明に用いる粉末または微結晶の粒径は５０μｍ以下が好ましく、サブミクロンオーダーのものでもよい。
【００３０】
粉末層の形成方法は、上記以外にも、基体に接着剤を塗布した上に粉末材料を載せて接着、または吹きつけ塗装し、必要に応じて更にその上をコーティングする方法であってもよい。更には、基体がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の樹脂等の場合は粉末材料を練り込む方法、基体が紙の場合は粉末材料を漉き込む方法、基体が繊維状の場合は粉末材料を織り込む方法等があり、用途に応じ適宜選択することが可能である。
【００３１】
図２は、本発明の単結晶を埋め込んだＩＣカードの概略図である。図２に示すようにＩＣカード３の一部にブロック形状の単結晶４が埋め込まれている。本ＩＣカードでは情報記録部として基体にＩＣが埋め込まれている。
【００３２】
ブロック状の単結晶の配置方法は、上記のように基体に埋め込む以外にも、接着剤での貼り付け、基体に配して表面からラミネートして配置する等、適宜選択することが可能である。
【００３３】
本発明では、ブロック状の単結晶または粉末層の光学的特性を利用するため、ブロック状の単結晶または粉末層を基体表面近傍に設けると都合が良いが、ブロック状の単結晶または粉末層の耐久性を考慮する必要がある。基体内部に設ける場合は、耐久性が高いが、同様に扱えるように、基体が透明に近い材料を用いのが好ましい。
【００３４】
ここでは、長方形の粉末層２、および単結晶４を其体の前面の一部に設ける例を図示したが、粉末層２、および単結晶４は全面に設けても良く、また形状も限定されず、模様の一部として設ける等、判別に都合の良いように設計すれば良い。
【００３５】
また、本発明の情報記録媒体として、磁気カードとＩＣカードの例を示したが、情報記録媒体は、基体そのものが情報記録部を兼ねたものもしくは基体の少なくとも一部に情報記録部を有するものでもよく、情報記録部は磁性材料、ＩＣ、バーコード等公知のすべての手段が適用可能である。更に本発明の情報記録媒体は、全体にコーティングまたはラミネート等が施されていてもよい。
【００３６】
本発明の情報記録媒体に用いる単結晶または粉末材料は、一般的な単結晶育成方法または粉末作製方法によって得られる。
【００３７】
たとえば、前記単結晶は、それぞれの原料の粉末を混合、焼成した後、融解させ、更に固化することで得られる。ここで、本発明の情報記録媒体に用いられる単結晶の育成には、大気雰囲気、酸素雰囲気、不活性ガスと酸素の混合雰囲気が用いられる。前記単結晶の特性は、主に単結晶の組成に依存するものの、発光または発色する際の色相は、育成雰囲気によって異なるため、材料の種類により、育成雰囲気を適正に制御することが好ましい。また、得られた単結晶は、熱処理することで、単結晶性、特に屈折率均一性が改善され、より高特性が得られる。従って、単結晶育成後の熱処理についても適正な条件を検討し、設定することが好ましい。
【００３８】
上記の処理を行った単結晶は、ブロック、単結晶片、微結晶の形状に加工することができる。また、公知の粉砕方法により粉末にすることもできる。必要に応じて分級により粉末の粒度分布を調整してもよい。
【００３９】
他の粉末製造方法、例えば焼結による熱合成法について説明する。それぞれの原料の粉末を硝酸塩、塩化物、硫酸塩又は酸化物とし、湿式または乾式で十分に混合したものを仮焼成し、粉砕後に本焼結する。その後、未反応の酸化物をアルカリ洗浄し、濾過および乾燥後に再度焼成し、必要な粒度に篩い分けし粉末材料が得られる。
【００４０】
他に共沈法、スプレードライ法等の従来技術を用いて粉末を製造しても良い。
【００４１】
ここで、本発明に用いられる粉末の合成法には、大気雰囲気、酸素雰囲気、不活性ガスと酸素の混合雰囲気が用いられる。そして、本発明の材料特性は、主に組成に依存するものの、発光または発色する際の色相は、作製雰囲気によって異なるので、材料の種類により、育成雰囲気を適正に制御する必要がある。
【００４２】
また、得られた粉末は、熱処理することで、結晶性、特に屈折率均一性が改善され、より高特性を得ることができる。従って、粉末作製後の熱処理についても適正な条件を検討し、設定することが必要である。
【００４３】
上記の処理を行った粉末材料は、従来にない発色、変色現象を示す。
【００４４】
本発明の単結晶、および粉末材料としては、希土類元素の酸化物を含む化合物が発色、変色現象を示す材料として最適である。以下に本発明の材料として良好な化合物を例示する。これらの化合物では発色、変色の効果は希土類元素の寄与が大きいので、希土類元素の存在は必須であるが、これら化合物の希土類元素のサイトが他の元素で一部置換されていても、発色、変色の効果は発現する。
【００４５】
本発明の材料として良好な第１の化合物としては、化学式ＲＶＯ4で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である化合物があげられる。
【００４６】
また、この場合の化合物組成は、４０．０〜６０．０モル％の酸化バナジウムと４０．０〜６０．０モル％の前記希土類元素とすると特に発色、変色が良好である。
【００４７】
更に、本発明の材料として良好な第２の化合物としては、化学式Ｒ3Ｇａ5Ｏ12で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である化合物があげられる。
【００４８】
更に、本発明の材料として良好な第３の化合物としては、化学式ＲＡｌＯ3で示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である化合物があげられる。
【００４９】
更に、本発明の材料として良好な第４の化合物としては、化学式、（ＮｄxＲ1-x）2Ｏ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素が主成分である化合物があげられる。
【００５０】
更に、本発明の材料として良好な第５の化合物としては、化学式、（ＡxＲ1-x）ＢＯ3で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが３価の元素である化合物があげられる。
【００５１】
更に、本発明の材料として良好な第６の化合物としては、化学式、（ＡxＲ1-x）2ＢＯ5で０≦ｘ≦１と示され、前記Ｒが、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｎｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕの内から選ばれる少なくとも１種以上の希土類元素で、前記ＡがＮｄ，ＨｏあるいはＴｍの内から選ばれる少なくとも１種以上で、前記Ｂが４価の元素である化合物があげられる。
【００５２】
更に、上記で得られた、赤外線または紫外線による励起により、可視光下での呈色とは異なる色で、発光または発色する粉末材料に、例えば紫外線吸収し可視光を蛍光する、蛍光材料を混合することで、その発光および発色が大きくなる混合材料が得られる。
【００５３】
秤量された本発明の発光・発色材料と紫外線蛍光材料を湿式または乾式混合することで、混合材料を得ることができる。このようにして得られた混合材料は、発光・発色材料と紫外線蛍光材料の両者の特徴が、加算的に融合され、赤外線、紫外線、そして蛍光灯下での発光または発色による色変化が大きくなる。
【００５４】
更に、真偽判別の方法としては、以下のレベルが考えられ、必要に応じて各レベルを選択するのが好ましい。
レベル１；通常の白熱灯を当てることで、色変化を生ずる。一般の人が容易にチェックできる。
レベル２；レベル１に加え、ブラックライト（紫外線発光ランプ）を当てることで色変化を確認する。
レベル３；レベル２に加え、フィルターを通してブラックライトを照射するか、紫外線ＬＤを照射することで色変化を確認する。なお、フィルターおよび紫外線ＬＤは透過波長および発光波長の分散は±５ｎｍ以下とする。
レベル４；レベル３に加え、フィルターを通して白熱灯を照射するか、ＬＥＤを照射することで色変化を確認する。なお、フィルターおよびＬＥＤは透過波長および発光波長の分散は±５μｍ以下とする。
レベル５；レベル４に加え、紫外線を照射した場合、そして又は赤外線を照射した場合の色変化を確認するとき其々異なるフィルターを通して色変化を確認する。なお、フィルターの透過波長の分散は±５ｎｍ以下とする。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明の実施例について、具体的な例を挙げて説明する。
【００５６】
以下に述べる本発明の第１〜第２の具体例においては、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）と、１種または２種以上の希土類元素の酸化物の合計を、それぞれ４０．０〜６０．０モル％となるように秤量して湿式混合し、原料粉末を調整した。次いで、前記の原料粉末を焼成し、焼成した粉末を用いて原料棒を作製し、溶融した原料から単結晶を育成した。更に前述の焼結法で、粉末材料を得た。
（実施例１）
【００５７】
本発明の第１の例では、原料として、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ｖ2Ｏ5が３０．０〜６０．０モル％、Ｅｒ2Ｏ3が０．５〜１５．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が３５．０〜７０．０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００５８】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末原料を作製した。更に、前者については機械的に粉砕を行い、平均粒径１０μｍの粉末を得た。この単結晶粉末と樹脂（熱硬化型メジウムインキ）、硬化剤とを有機溶剤中で均一に混合してインキを作製し、磁気カードの印刷面の一部にシルク印刷機により塗布し、厚さ１５μｍの単結晶粉末層を形成した。
【００５９】
この単結晶粉末層は、可視光線源としての蛍光灯下ではピンク色を呈しているが、赤外線源としての太陽光を照射したときには白色の発光が見られ、紫外線源としてブラックライトを照射したときは、黄緑色の発光が確認できた。
【００６０】
なお、原料の構成としては、好ましくは、Ｖ2Ｏ5が３５．０〜５０．０モル％、Ｅｒ２Ｏ３が１．０〜１０．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が４０．０〜６５．０モル％であり、これらの範囲では、より結晶性が良好となり、透明度が向上し、発色性も向上する。なお、上記特性は粉末材料の場合も同様であった。
（実施例２）
【００６１】
次に、本発明の第２の例では、原料として、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ｖ2Ｏ5が３０．０〜５５．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が０．１〜１５．０モル％、Ｎｄ2Ｏ3が０．１〜２０．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が２０．０〜７０．０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００６２】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末材料を作製した。前者については、縦２．０×横４．０×厚０．３ｍｍに切出した単結晶を、ＩＣカード用のコアシートの一部にザグリを入れて埋め込み、両面から透明のオーバーシートで挟んで熱プレスを行い、５４×８６ｍｍに打ち抜いてＩＣカードを作製した。
【００６３】
この単結晶は、可視光線源としての蛍光灯下では青色を呈しているが、赤外線源としての太陽光を照射したときには紫色の発色が見られ、紫外線源としてブラックライトを照射したときは、赤桃色の発光が確認できた。
【００６４】
なお、原料の構成としては、好ましくは、Ｖ2Ｏ5が３５．０〜５０．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が３．０〜１２．０モル％、Ｎｄ2Ｏ3が４．０〜１２．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が３０．０〜６５．０モル％であり、これらの範囲では、より結晶性が良好となり、透明度が向上し、発色性も向上する。なお、上記特性は粉末材料の場合も同様であった。
（実施例３）
【００６５】
本発明の第３の例では、原料として、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ｎｄ2Ｏ5が２．０〜６．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が１．０〜５．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が２０．０〜５０．０モル％、Ｇａ2Ｏ3が４０．０〜７５．０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００６６】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末材料を作製した。更に、前者については機械的に粉砕を行い、平均粒径２０μｍの粉末を得た。この単結晶粉末を磁気カードの基体と同じＰＥＴ樹脂中に練り込み、磁気カード基体の一部を切り取って、この切り取った部分に練り込んだ樹脂を熱圧着して単結晶粉末層を形成した。
【００６７】
この単結晶粉末層は、可視光線源としての蛍光灯下では薄い青色を呈しているが、赤外線源としての太陽光を照射したときには赤紫色の発光が見られ、紫外線源としてブラックライトを照射したときは、ピンク色の発光が確認できた。なお、上記特性は粉末材料の場合も同様であった。
（実施例４）
【００６８】
次に、本発明の第４の例では、原料として、酸化ネオジム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ｎｄ２Ｏ５が２．０〜８．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が１．０〜７．０モル％、Ｙ2Ｏ3が３５．０〜６５．０モル％、Ａｌ2Ｏ3が３５．０〜６５．０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００６９】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末材料を作製した。前者については縦２．０×横４．０×厚０．３ｍｍに切出した単結晶を、ＩＣカード用のコアシートの一部にザグリを入れて埋め込み、両面から透明のオーバーシートで挟んで熱プレスを行い、５４×８６ｍｍに打ち抜いてＩＣカードを作製した。
【００７０】
この単結晶は、可視光線源としての蛍光灯下では青色を呈しているが、赤外線源としての太陽光を照射したときには紫色の発色が見られ、紫外線源としてブラックライトを照射したときは、赤色の発光が確認できた。なお、上記特性は粉末材料の場合も同様であった。
【００７１】
以下に述べる本発明の具体例においては、酸化ネオジウム（Ｎｄ2Ｏ3）、または酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）そして酸化ツリウム（Ｔｍ2Ｏ3）と、1種または２種以上の希土類元素の酸化物、３価または４価の元素の酸化物を秤量して湿式混合し、原料粉末を調整する。次いで、前記の原料粉末を焼成し、焼成した粉末を用いて原料棒を作製し、溶融した原料から単結晶を育成した。更に前述の焼結法で、粉末材料を得た。
（実施例５）
【００７２】
本発明の第５の例では、原料として、酸化エルビウム（Ｅｒ2Ｏ3）、酸化ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ3）、酸化ネオジウム（Ｎｄ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ｅｒ2Ｏ3が０．３〜４０．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が３５．０〜７０．０モル％、Ｎｄ2Ｏ3が１．０〜３０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００７３】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末原料を作製した。更に、前者については機械的に粉砕を行い、平均粒径８μｍの粉末を得た。この単結晶粉末と樹脂（熱硬化型メジウムインキ）、硬化剤とを有機溶剤中で均一に混合してインキを作製し、定期券の表面の一部にシルク印刷機により塗布し、厚さ１２μｍの単結晶粉末層を形成した。
【００７４】
この材料は、可視光下では、青色を呈し、太陽光下では紫色、ブラックライト下では、黄緑色の発光が見られた。
（実施例６）
【００７５】
次に、本発明の第６の例として、原料として、酸化ユウロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、Ｇｄ2Ｏ3、酸化ホルミウム（Ｈｏ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、Ａｌ2Ｏ3が４０．０〜６０．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が０．１〜２０．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が０．３〜２０．０モル％、Ｈｏ2Ｏ3が３５．０〜６０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００７６】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末原料を作製した。更に、前者については機械的に粉砕を行い、平均粒径１０μｍの粉末を得た。この単結晶粉末と樹脂（熱硬化型メジウムインキ）、硬化剤とを有機溶剤中で均一に混合してインキを作製し、紙製の商品券の表面の一部にシルク印刷機により塗布し、厚さ１４μｍの単結晶粉末層を形成した。
【００７７】
この材料は、可視光下では、肌色〜ピンクを呈し、太陽光下では黄色、ブラックライト下では、赤紫色の発光が見られた。
（実施例７）
【００７８】
本発明の第７の例として、原料として、酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ2Ｏ3）、酸化ネオジウム（Ｎｄ2Ｏ3）、酸化ガドリウム（Ｇｄ2Ｏ3）を用いた例を示す。まず、ＳｉＯ2が４５．０〜５５．０モル％、Ｅｕ2Ｏ3が０．１〜２０．０モル％、Ｎｄ2Ｏ3が０．１〜２０．０モル％、Ｇｄ2Ｏ3が０．５〜２０．０モル％となるように、それぞれ原料を秤量した。
【００７９】
この原料を用い、前記した方法で単結晶または粉末原料を作製した。更に、前者については機械的に粉砕を行い、平均粒径５μｍの粉末を得た。この単結晶粉末と樹脂（熱硬化型メジウムインキ）、硬化剤とを有機溶剤中で均一に混合してインキを作製し、紙製のチケットの表面の一部にシルク印刷機により塗布し、厚さ８μｍの単結晶粉末層を形成した。
【００８０】
この材料は、可視光下では、青色を呈しているが、ブラックライト下では、赤色の発光が見られ、赤外線下では紫色の発色が見られた。同一材料で可視光下、ブラックライト下、そして赤外線下でそれぞれ異なる色を呈するものとなる。
（実施例８）
【００８１】
次に、本発明の第８の例として、原料として実施例第１〜７の内のいずれか一つに記載の粉末状の装飾材料を用い、紫外線吸収し可視光を蛍光する蛍光材料を混合した。両者９０〜５０％：１０〜５０％の比率で秤量・混合し、両者の特性が損なわれることなく、加算的な特徴を持つ装飾材料となった。
【００８２】
具体的には、第５の例と同様な原料を用い、酸化エルビウム（Ｅｕ2Ｏ3）を主成分とする蛍光体材料を添加した例を示す。まず、第１の例と同様の粉末状の装飾材料を作製し、製品化されているＥｕ2Ｏ3蛍光体を重量比で５０：５０で混合した。
【００８３】
単結晶からの粉末品でＮｄ2Ｏ3の量が１０モル％以上の場合は、可視光、赤外線を照射した場合に、青色から赤紫色に変化し、紫外線を当てた場合は、黄緑色に変化するものの、その色変化はあまり大きくない。しかし、上記の蛍光体を加え均一に分散させることで、Ｎｄ2Ｏ3の量が１０モル％以上の場合でも、混合された粉末としては紫外線照射により、だいだい色から赤色に強く変色した。
【００８４】
紫外線での色変化は、その混合比および蛍光体の種類で異なるものの、各材料の特徴が加算されたものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本材料は、金融・交通・通信・流通等の代金決裁など高い機密性が要求される磁気カード・ＩＣカード・ＩＣタグ・商品券、入場券・切符・定期券・回数券・乗車券・旅券・航空券等の各種通行券、パスポート・運転免許証・健康保険証・社員証・会員証などの各種証明書、重要書類・収入印紙・各種チケット等の印刷物及び銀行券・株券・債券等の有価証券などの偽造対策として有効であり、特に原料の組成により可視光源においてさまざまな色を呈し、赤外線源、紫外線源に変えることで発色・発光色が変化することから、大掛かりな装置を導入することなく、特定の光源を用いるだけで容易に目視で真偽判別することが可能である。端末などの装置に色・波長の変化を感知するセンサーを設置してシステムで真偽判別することももちろん可能である。
【００８６】
また、他の用途としては、原料の組成により可視光源においてさまざまな色を呈し、赤外線源、紫外線源に変えることで発色・発光色が変化することから、カード、各種通行券、各種証明書、有価証券等の真偽判別への利用に限られることなく、例えば、包装箱の装飾、本のカバー、家具、食器などあらゆるものに埋め込んだり、コーティングやラミネートすることにより偽造品や模造品との区別をするために用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の粉末インキを塗布した磁気カードの概略図。
【図２】本発明の単結晶を埋め込んだＩＣカードの概略図。
【符号の説明】
【００８８】
１    磁気カード
２    粉末層
３    ＩＣカード
４    単結晶
【図１】
2005238813.tif 000003
【図２】
2005238813.tif 000004