(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の凸部又は凹部からなる界面部を複数備え、前記複数の界面部が一方の主面に設けられたレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記複数の界面部は少なくとも、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されている第１界面部と、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長以上の中心間距離で非格子状に配置されている第２界面部とを含み、
前記第１界面部は、複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有し、各界面部が画像構成要素となり、階調画像を表示すること特徴とする表示体。
【請求項２】
複数の凸部又は凹部からなる界面部を複数備え、前記複数の界面部が一方の主面に設けられたレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記複数の界面部は少なくとも、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されている第１界面部と、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長以上の中心間距離で非格子状に配置されている第２界面部とを含み、
前記第２界面部は、複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有し、各界面部が画像構成要素となり、階調画像を表示すること特徴とする表示体。
【請求項３】
複数の凸部又は凹部からなる界面部を複数備え、前記複数の界面部が一方の主面に設けられたレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記複数の界面部は少なくとも、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されている第１界面部と、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長以上の中心間距離で非格子状に配置されている第２界面部とを含み、
前記第１界面部は、複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有し、
前記第２界面部は、複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有し、第１界面部及び第２界面部のそれぞれの複数の界面部が画像構成要素となり、階調画像を表示すること特徴とする表示体。
【請求項４】
前記複数の界面部は、少なくとも２以上の第１界面部を含んでおり、
前記２以上の第１界面部は、複数の凸部又は凹部が格子状に配置されている格子状第１界面部と複数の凸部又は凹部が非格子状に配置されている非格子状第１界面部とを含み、かつ、法線方向から観察したときの階調が略同一である、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の表示体。
【請求項５】
前記第１界面部における複数の凸部又は凹部の中心間距離が２００ｎｍ以上４００ｎｍ未満であり、前記第２界面部における複数の凸部又は凹部の中心間距離が４００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示体。
【請求項６】
前記複数の界面部の少なくとも一部又は全部が反射層により被覆されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示体。
【請求項７】
前記複数の界面部の少なくとも一部又は全部を被覆する反射層と、前記複数の界面部の全部を被覆する樹脂層と、を順次具備することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の表示体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示体とこれを支持した物品とを具備したラベル付き物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば偽造防止効果を提供する表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、商品券及び小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカード及びＩＤカードなどのカード類、並びにパスポート及び免許証などの証明書類には、それらの偽造を防止するために、通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体が貼り付けられている。また、近年、これら以外の物品についても、偽造品の流通が社会問題化している。そのため、そのような物品に対しても、同様の偽造防止技術を適用する機会が増えてきている。
【０００３】
通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体としては、複数の溝を並べてなる回折格子を含んだ表示体が知られている。この表示体には、例えば、観察条件に応じて変化する像を表示させることや、立体像を表示させることができ、さらには、フルカラーの写真のような表示像を得ることも可能である。また、回折格子が表示する虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術では表現することができない。そのため、回折格子を含んだ表示体は、偽造防止対策が必要な物品に広く用いられている。
【０００４】
この表示体では、レリーフ型の回折格子を使用することが一般的である。レリーフ型回折格子は、通常、フォトリソグラフィを利用して製造した原版から複製することにより得られる。例えば、特許文献１及び２には、回折格子を形成するために、一方の主面に感光性レジストを塗布した平板状の基板をＸＹステージ上に載置し、コンピュータ制御のもとでステージを移動させながら感光性レジストに電子ビームを照射することにより、感光性レジストをパターン露光することが記載されている。また、非特許文献１には、二光束干渉を利用して回折格子を形成することが記載されている。これから分かるように、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造に使用する原版は、それ自体の製造が困難であり、それゆえ、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造も困難であった。
【０００５】
しかしながら、偽造防止対策が必要な物品の多くでレリーフ型回折格子を含んだ表示体が用いられるようになった結果、この技術が広く認知され、これに伴い、偽造品の発生も増加する傾向にある。そのため、レリーフ型回折格子を含んだ表示体を用いて十分な偽造防止効果を達成することが難しくなってきている。
【０００６】
また、微細な凹凸構造により光の散乱性を制御することで画像を表示する表示体が知られている（例えば特許文献３）。光散乱に基づいて表示されるパターン（以下、「光散乱パターン」と称する）は、通常、表示体の基材上に凹凸構造を加工することで形成される。その加工方法として、（１）エッチングによる方法や、（２）表面を薬品等で荒らす方法、あるいは（３）電子ビーム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂｅａｍ、以下、ＥＢと称する）描画装置により表面全体に亘って連続的に凹凸を形成する方法等がある。このような方法により加工された光散乱パターンの表面では、光が散乱することで、白色や灰色の表示が可能となる。
【０００７】
図１７は、ＥＢ描画装置を用いて作製した微小な凹凸構造ＯＲから成る光散乱パターン０１の一例を示す斜視図である。ＥＢ描画装置を用いれば、微小な凹凸構造ＯＲを精密に加工することができる。そのため、基材上に形成する凹凸構造の配置密度や形状、個数等を任意に制御し、基材表面にパターニングすることができ、散乱の度合い、すなわち散乱光の光量を制御することが可能である。
【０００８】
例えば特許文献３には、微小な凹凸構造を多数表面に配置した光学シートに関する発明がなされ、凹凸構造の配置密度や形状、個数等を調整することにより、
（１）光散乱パターンによる文字や絵柄の表示
（２）精巧で多彩な表現
（３）デザインの自由度のより一層の向上化
を実現している。
【０００９】
しかし、虹色の光を分光する回折格子を利用した表示体及び、白色の光を呈する光散乱要素を利用した表示体では、所謂「黒色」の表現が不可能であった。
【００１０】
【特許文献１】特開平２−７２３２０号公報
【特許文献２】米国特許第５０５８９９２号明細書
【特許文献３】特開２００２−３３３８５４号公報
【非特許文献１】辻内順平著、「ホログラフィー」、丸善株式会社
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、より意匠性が高く、高い偽造防止効果を発揮す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】
【００１２】
本発明の第１側面によると、複数の凸部又は凹部からなる界面部を複数備え、前記複数の界面部が一方の主面に設けられたレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記複数の界面部は少なくとも、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されている第１界面部と、前記複数の凸部又は凹部が可視光の最短波長以上の中心間距離で非格子状に配置されている第２界面部とを含み、
複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有する前記第１界面部、又は／及び、
複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、が互いに異なっている複数の界面部を有する前記第２界面部の、それぞれの複数の界面部が画像構成要素となり、階調画像を表示すること特徴とする表示体が提供される。
【００１３】
本発明の第２側面によると、第１側面に係る表示体とこれを支持した印刷物基材とを具備した情報印刷物が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数の凸部又は凹部からなり、光反射防止機能を有する第１界面部と、可視光の最短波長以上の中心間距離で配置された複数の凸部又は凹部からなり、光散乱機能を有する第２界面部との双方を有することにより、黒色及び白色の双方の表現が可能な表示体の提供が可能となる。従来、レリーフ構造による表示体では不可能であった白黒による画像、及び白黒の階調表現による画像を実現することで、意匠性を向上させることができ、且つ、偽造防止効果を高めることが可能となる。
【００１５】
さらに、複数の凸部または凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さが互いに異なる複数の第１界面部と、複数の凸部または凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さが互いに異なる複数の第２界面部を設けることで黒色から白色までの階調表現が可能となる。面積や外形が異なる複数の第１界面部及び複数の第２界面部を設けることで絵柄や文字、数字、記号等の画像を階調表示することも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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、全ての図面を通じて、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ破線に沿った断面図である。この表示体１０は、レリーフ構造形成層１１と反射層１３との積層体を含んでいる。図２に示す例では、レリーフ構造形成層１１側を前面側とし且つ反射層１３側を背面側としている。レリーフ構造形成層１１と反射層１３との界面は、第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２と第３界面部ＩＦ３とを含んでいる。後述するように、第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２には、それぞれ複数の凸部又は凹部が設けられている。以下、この表示体１０のうち、第１界面部ＩＦ１乃至第３界面部ＩＦ３に対応した部分を、それぞれ、表示部ＤＡ１乃至ＤＡ３と呼ぶ。
【００１８】
本発明におけるレリーフ構造形成層１１の材料としては、例えば、ポリカーボネート及びポリエステルなどの光透過性を有する樹脂を使用することができる。例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、原版を用いた転写により、一方の主面に凸部又は凹部が設けられたレリーフ構造形成層１１を容易に形成することができる。
【００１９】
図２には、一例として、光透過性基材１１１と光透過性樹脂層１１２との積層体で構成されたレリーフ構造形成層１１を描いている。光透過性基材１１１は、それ自体を単独で取り扱うことが可能なフィルム又はシートである。光透過性樹脂層１１２は、光透過性基材１１１上に形成された層である。図２に示すレリーフ構造形成層１１は、例えば、光透過性基材１１１上に熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布し、この塗膜に原版を押し当てながら樹脂を硬化させることにより得られる。
【００２０】
本発明における反射層１３としては、例えば、アルミニウム、銀、金、及びそれらの合金などの金属材料からなる金属層を使用することができる。或いは、反射層１３として、レリーフ構造形成層１１とは屈折率が異なる誘電体層を使用してもよい。或いは、反射層１３として、隣り合うもの同士の屈折率が異なる誘電体層の積層体、即ち、誘電体多層膜を使用してもよい。なお、誘電体多層膜が含む誘電体層のうちレリーフ構造形成層１１と接触しているものの屈折率は、レリーフ構造形成層１１の屈折率とは異なっていることが望ましい。反射層１３は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００２１】
レリーフ構造形成層１１及び反射層１３の一方は、省略することができる。ここで、反射層のみからなる表示体とは、レリーフ構造形成層として金属層、誘電体層、誘電体多層膜を用いたものを意味する。但し、表示体１０がレリーフ構造形成層１１及び反射層１３の双方を含んでいる場合、それらの一方のみを含んでいる場合と比較して、先の界面の損傷を生じ難く、表示体１０に視認性がより優れた像を表示させることができる。
【００２２】
また、反射層１３は、複数の界面部の一部又は全部に被覆させてもよく、この反射層１３の分布を用いて、例えば、この反射層の存在する領域の輪郭を用いて、図柄を表現することもできる。さらに、反射層１３は、レリーフ構造形成層１１全面に被膜させてもよい。
【００２３】
次に、複数の凸部又は凹部からなる第１界面部について説明する。
【００２４】
図３は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造の一例を示す斜視図である。図３における第１界面部ＩＦ１は、本発明における格子状に配置されている格子状第１界面部を表すものである。図４は、図３に示す構造の平面図である。なお、図３には、レリーフ構造形成層１１側から見た第１界面部ＩＦ１を描いている。
【００２５】
界面部ＩＦ１には、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数の凸部ＰＲが設けられている。ここでの中心間距離とは、隣接して配置されている凸部ＰＲ間の距離を意味するものである。図３に示す例では、凸部ＰＲは、互いに略直交するｘ方向とｙ方向とに格子状に配列しているが、凸部ＰＲはそれとは異なる方向に交差するような格子状配列であってもよく、また、格子状配列は曲線であっても、蛇行していてもよい。
【００２６】
界面部ＩＦ１において、凸部ＰＲは所謂回折格子を形成している。凸部ＰＲが形成している回折格子は、溝（即ち、格子線）を破線で示すように配置してなる回折格子とほぼ同様に機能する（図４参照）。
【００２７】
次に、図３及び図４に示す第１界面部ＩＦ１が有している視覚効果について説明する。
【００２８】
回折格子に照明光源を用いて照明光を照射すると、回折格子は、入射光である照明光の進行方向に対して特定の方向に強い回折光を射出する。
【００２９】
ｍ次回折光（ｍ＝０、±１、±２、・・・）の射出角βは、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、下記等式から算出することができる。
ｄ＝ｍλ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）
この等式において、ｄは回折格子の格子定数を表し、ｍは回折次数を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは、０次回折光、即ち、透過光又は正反射光の射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は照明光の入射角と等しく、反射型回折格子の場合には、照明光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子が設けられた界面の法線に関して対称である。
【００３０】
なお、回折格子が反射型である場合、角度αは、０°以上であり且つ９０°未満である。また、回折格子が設けられた界面に対して斜め方向から照明光を照射し、法線方向の角度、即ち０°を境界値とする２つの角度範囲を考えると、角度βは、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが同じ角度範囲内にあるときには正の値であり、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが同じ角度範囲内にあるときには負の値である。以下、正反射光の射出方向を含む角度範囲を「正の角度範囲」と呼び、照明光の入射方向を含む角度範囲を「負の角度範囲」と呼ぶ。
【００３１】
法線方向から回折格子を観察する場合、表示に寄与する回折光は射出角βが０°の回折光のみである。
【００３２】
従って、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、上記等式を満足する波長λ及び入射角αが存在する。即ち、この場合、観察者は、上記等式を満足する波長λを有する回折光を観察することができる。
【００３３】
これに対し、格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、上記等式を満足する入射角αは存在しない。従って、この場合、観察者は、回折光を観察することができない。
【００３４】
この説明から明らかなように、格子定数ｄ（中心間距離）が可視光の最短波長未満である第１界面部は、法線方向に回折光を射出しない。それゆえ、法線方向から観察した場合、表示部ＤＡ１は回折による分光色を表示しない。つまり、表示部ＤＡ１は暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００３５】
格子定数ｄ（中心間距離）が可視光の最短波長以上であり、可視光を回折する、所謂通常の回折格子と、格子定数ｄ（中心間距離）が可視光の最短波長未満である第１界面部に設けられた回折格子とは、更に以下の点で相違する。
【００３６】
図５は、通常の回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図である。図６は、第１界面部ＩＦ１に設けられた回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図である。図５及び図６において、ＩＦは回折格子が形成された界面を示し、ＮＬは界面ＩＦの法線を示し、ＩＬは照明光を示し、ＲＬは正反射光又は０次回折光を示し、ＤＬは１次回折光を示している。
【００３７】
上記等式から明らかなように、回折格子の格子定数ｄが可視光の最短波長と比較してより大きい場合、界面ＩＦに対して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図５に示すように正の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。本発明において可視光の最短波長とは、４００ｎｍの波長を表すものである。
【００３８】
これに対し、回折格子の格子定数ｄが且つこの最短波長未満である場合、つまり、４００ｎｍ未満である場合、界面ＩＦに対して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図６に示すように負の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。例えば、角度αが８０°であり、格子定数ｄが３００ｎｍである場合を考えると、回折格子は、波長λが５４０ｎｍの１次回折光を約−２５°の射出角βで射出する。
【００３９】
一般に、物品を観察する場合、特には光反射能及び光散乱能が小さい光吸収性の物品を観察する場合、正反射光を知覚できるように物品と光源とを観察者の目に対して相対的に位置合わせする。そのため、図５を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのこと自体を観察者が知らないとしても、観察者は比較的高い確率で回折光を知覚する。これに対し、図６を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのことを知らない観察者は、多くの場合、回折光を知覚できない。それゆえ、この表示体１０は、表示部ＤＡ１が回折光を表示し得ることを悟られ難い。
【００４０】
次に、図７は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造であって、図３の構造とは異なり非格子状に配置されている非格子状第１界面部を表す斜視図である。ここで、非格子状に配置とは、周期的な配列規則を伴わずに不規則に配置された状態を意味する。図８は図７に示す構造の平面図である。なお、図７には、レリーフ構造形成層１１側から見た界面部ＩＦ１を描いている。
【００４１】
図７に示すように、第１界面部ＩＦ１には、非格子状に配置された複数の凸部ＰＲが設けられており、凸部ＰＲの中心間距離が可視光の最短波長未満となるように配置される。ここでの中心間距離とは、第１界面部ＩＦ１内において隣接して配置されている凸部ＰＲ間の距離の平均値を意味するものである。このように不規則に配置された凸部ＰＲから構成される第１界面部ＩＦ１からなる表示部ＤＡ１は、図３で示した第１界面部ＩＦ１から成る表示部ＤＡ１とは異なり、１次回折光ＤＬは観察されにくく、例えば、表示体１０を法線方向から観察した場合、表示部ＤＡ１は暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００４２】
図７に示す第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造の中心間距離は可視光の最短波長未満（４００ｎｍ未満）とすることで暗灰色又は黒色印刷層の如く見える構造が得られる。
【００４３】
本発明の第１界面部（格子状第１界面部及び非格子状第１界面部）に用いられる複数の凸部又は凹部の形状としては、図３及び図７に示されるように、テーパ形状を用いることができるが、これに限定されるものではない。テーパ形状としては、例えば、半紡錘形状、円錐及び角錐などの錐体形状、又は切頭円錐及び切頭角錐などの切頭錐体形状を挙げることができる。また、第１界面部に形成される複数の凸部又は凹部の側面形状としては、傾斜面のみで構成されていてもよく、階段状であってもよい。
【００４４】
テーパ形状は、原版からのレリーフ構造形成層１１の取り外しを容易にし、生産性を向上する効果を有する。
【００４５】
このような構造を採用した場合、凸部ＰＲの中心間距離が可視光の最短波長と比較してより短ければ、第１界面部ＩＦ１領域は、表示体１０の厚さ方向に連続的に変化した屈折率を有していると見なすことができる。そのため、どの角度から観察しても、第１界面部ＩＦ１の正反射光の反射率は小さい。さらに、図３に示すような複数の凸部又は凹部が格子状に配置されている格子状第１界面部ＩＦ１を用いた場合であっても、法線方向に回折光を射出することはほとんどない。
【００４６】
従って、例えば、表示体１０をその法線方向から観察した場合、表示部ＤＡ１は暗く見える。典型的には、表示部ＤＡ１は暗灰色又は黒色に見える。なお、ここで、「暗灰色」とは、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が約２５％以下であることを意味する。また、「黒色」は、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が１０％以下であることを意味する。それゆえ、表示部ＤＡ１は、例えば暗灰色又は黒色印刷層の如く見える。
【００４７】
本発明における第１界面部（格子状第１界面部及び非格子状第１界面部）では、複数の凸部又は凹部の中心間距離が小さくなるのに伴って明度及び彩度が低下し、より黒い表示が可能となり、中心間距離が大きくなるのに伴って、やや輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるような構造となる。
【００４８】
本発明における第１界面部（格子状第１界面部及び非格子状第１界面部）では、複数の凸部又は凹部の高さが大きいほうがより黒い表示が可能となり、高さが小さくなるのに伴って輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるようになる。典型的には高さは中心間距離の１／２以上とすることが望ましい。具体的には、例えば中心間距離が３８０ｎｍであった場合、高さ又は深さを１９０ｎｍ以上とすることで暗灰色の表示が可能となり、３８０ｎｍ以上の高さとすることでより黒い表示が可能となる。中心間距離と比較してはるかに高い構造にすると十分な黒さが得られ、且つ高精度な製造技術が必要となることから、より一層偽造防止効果を向上させることができる。ここで、本発明における凸部又は凹部の高さとは、凸部又は凹部の頂部から底部までの高低差を意味する。
【００４９】
本発明における第１界面部では、形成される複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さを変化させることで、観察される黒さの程度が変化する。本発明における表示体が、２以上の第１界面部を含んでいるとき、２以上の第１界面部における複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、を互いに異なったものとすることにより、観察した際に黒さの程度が異なる表示が可能となる。すなわち複数の第１界面部を用いて暗灰色から黒色まで階調が段階的に制御された表示が可能となる。
【００５０】
次に、複数の凸部又は凹部からなる第２界面部について説明する。
【００５１】
図９は、図１及び図２に示す表示体の第２界面部ＩＦ２に採用可能な構造の一例を示す斜視図である。図１０は図９に示す構造の平面図である。なお、図９には、レリーフ構造形成層１１側から見た界面部ＩＦ２を描いている。
【００５２】
第２界面部ＩＦ２には、可視光の最短波長以上の中心間距離で配置された複数の凸部ＱＲが設けられており、図９に示すように、複数の凸部ＱＲは、非格子状に配置されている。ここで、非格子状に配置とは、周期的な配列規則を伴わずに不規則に配置された状態を意味し、中心間距離とは、界面部ＩＦ２内において隣接して配置されている凸部ＱＲ間の距離の平均値を意味するものである。
【００５３】
次に、図９及び図１０に示す第２界面部ＩＦ２が有している視覚効果について説明する。
【００５４】
可視光の最短波長以上の中心間距離で不規則に配置された複数の凸部ＱＲを有する第２界面部ＩＦ２に、照明光が入射すると、第２界面部ＩＦ２からは散乱光が射出される。また、凸部ＱＲが非格子状に配置されていることにより回折光はほとんど射出されない。
【００５５】
本発明における第２界面部では、凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さを適宜変化させることによって散乱光の光量を制御することが可能であり、第２界面部を観察した際の白色度を適宜変化させることができる。例えば、表示体がアルミニウムからなる金属層を反射層として備えている場合、凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さを適宜変化させることによって表現することが可能となる色は、強い散乱光による白色から散乱光を射出しない領域の反射層そのものの色（アルミニウムの銀色ないし灰色）までとなる。それ故、可視光の最短波長以上の中心間距離で配置された複数の凸部又は凹部からなる第２界面部では所謂黒色の表示はできない。
【００５６】
本発明の第２界面部に用いられる複数の凸部又は凹部の形状としては、第１界面部と同様の形状を用いることができ、図１１に示すように凸部ＱＲの形状が複雑である場合散乱光の光量が多くなる。
【００５７】
本発明における第２界面部では、複数の凸部又は凹部の中心間距離が小さくなるのに伴って、散乱光の射出量が増加し、より白い表示が可能となり、中心間距離が大きくなるのに伴って、散乱光の射出量が減少し、灰色に知覚されるようになる。
【００５８】
本発明における第２界面部では、複数の凸部又は凹部の高さが大きくなるのに伴って、散乱光の射出量が増加し、より白い表示が可能となり、高さが小さくなるのに伴って、散乱光の射出量が減少し、灰色に知覚されるようになる。
【００５９】
本発明における第２界面部では、形成される複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さを変化させることで、観察される白さの程度が変化する。本発明における表示体が、２以上の第２界面部を含んでいるとき、２以上の第２界面部における複数の凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さ、を互いに異なったものとすることにより、観察した際に白さの程度が異なる表示が可能となる。すなわち複数の第２界面部を用いて灰色から白色まで階調が段階的に制御された表示が可能となる。
【００６０】
また、本発明における第２界面部では、図１２に示すように、大きさの異なる複数の凸部ＱＲ（又は凹部）を用いてもよい。このように、大きさの異なる複数の凸部又は凹部を用いることで、入射光の正反射成分を調整し、散乱光の光量を制御することができる。また、第１界面部においても大きさの異なる複数の凸部又は凹部を用いてもよく、この場合、凸部又は凹部の大小の分布、比率に応じて暗灰色から黒色まで階調が段階的に制御された表示が可能となる。ここでの大きさとは、凸部又は凹部の高さ又は／及び最大径を意味するものである。
【００６１】
図１及び図２における第３界面部ＩＦ３は、例えば平坦面、回折格子形成層、ホログラム形成層、印刷形成面等である。界面部ＩＦ３は、省略することができる。
【００６２】
図１３は、本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図であり、複数の界面部により構成された白黒の階調画像を表示している。図１４は、図１３に示す表示体のＩＩＩ−ＩＩＩ破線に沿った断面図である。この表示体１０は、レリーフ構造形成層１１と反射層１３との積層体を含んでいる。図１４に示す例では、レリーフ構造形成層１１側を前面側とし且つ反射層１３側を背面側としている。表示体１０は複数の第１界面部（ＩＦ４乃至ＩＦ６）及び複数の第２界面部（ＩＦ７乃至ＩＦ９）から構成され、第１界面部及び第２界面部の周囲は第３界面部ＩＦ１０となっている。この表示体１０のうち、第１界面部（ＩＦ４乃至ＩＦ６）に対応した部分を、表示部ＤＡ４乃至ＤＡ６、第２界面部（ＩＦ７乃至ＩＦ９）に対応した部分を、表示部ＤＡ７乃至ＤＡ９、第３界面部ＩＦ１０に対応した部分を、表示部ＤＡ１０と呼ぶ。
【００６３】
複数の第１界面部（ＩＦ４乃至ＩＦ６）はそれぞれ内部に形成されている凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さが互いに異なっていることで黒色から暗灰色までの階調表示を行っている。また、複数の界面部ＩＦ２（ＩＦ７乃至ＩＦ９）はそれぞれ内部に形成されている凸部又は凹部の形状、又は／及び中心間距離、又は／及び高さが互いに異なっていることで灰色から白色までの階調表示を行っている。これら複数の第１界面部及び第２界面部が存在することで白黒の階調画像を表示することが可能となる。
【００６４】
また、本発明の表示体における一態様として、少なくとも２以上の第１界面部を含んだ構成をしており、２以上の第１界面部は、複数の凸部又は凹部が格子状に配置されている格子状第１界面部と複数の凸部又は凹部が非格子状に配置されている非格子状第１界面部とを含み、かつ、法線方向から観察したときの階調が略同一である表示体を用いることができる。
【００６５】
この表示体を法線方向から観察したとき、格子状第１界面部と非格子状第１界面部は、ともに略同階調で表示されているため、目視では格子状第１界面部と非格子状第１界面部の違いを区別することができない。一方、この表示体をある角度に傾けて観察したとき、非格子状第１界面部に対応する表示は変化せず、格子状第１界面部に対応する表示のみ回折光の射出により変化する。
【００６６】
このように、この表示体では、通常の法線方向から観察では、回折光を知覚することができないため、ある角度に傾けて観察したときにのみ知覚できる格子状第１界面部に対応する表示は、潜像として真偽判定用途として使用することが可能である。
【００６７】
本発明における第１界面部に形成される凸部又は凹部の中心間距離は、２００ｎｍ以上４００ｎｍ未満であることが好ましく。第２界面部に形成される凸部又は凹部の中心間距離は４００ｎｍ以上５０００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００６８】
第１界面部に形成される凸部又は凹部は黒色の表示を行うために可視光の最短波長（４００ｎｍ）未満の中心間距離とするが、中心間距離が小さすぎると加工や複製が困難になる。２００ｎｍ以上且つ４００ｎｍ未満の任意の値を中心間距離とすることで、十分に黒色から暗灰色の階調を表現することができる。
【００６９】
一方、第２界面部に形成される凸部又は凹部は白色の表示を行うために可視光の最短波長以上の中心間距離とするが、中心間距離が大きすぎると凹凸構造による光の散乱が十分に起こらず、また、界面部が凹凸構造による粒状の粗面として知覚されてしまう。中心間距離を５０００ｎｍ以下とすることで光の散乱機能を十分に発揮するとともに界面部内が均一の色で知覚されるようになる。
【００７０】
本発明における表示体１０は、接着剤層、樹脂層等の他の層を更に積層してもよい。
本発明における接着剤層は、例えば、反射層１３を被覆するように設ける。表示体１０がレリーフ構造形成層１１及び反射層１３の双方を含んでいる場合、通常、反射層１３の表面の形状は、レリーフ構造形成層１１と反射層１３との界面の形状とほぼ等しい。接着剤層を設けることで、反射層１３表面の露出を防止することができるため、先の界面の凸部又は凹部の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００７１】
また、レリーフ構造形成層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、接着層は、レリーフ構造形成層１１上に形成する。この場合、レリーフ構造形成層１１と反射層１３との界面ではなく、反射層１３と外界との界面が界面部ＩＦ１乃至ＩＦ３を含むものである。
【００７２】
本発明における樹脂層は、レリーフ構造形成層１１及び反射層１３の積層体に対して前面側に設けることができる。
レリーフ構造形成層１１側を前面側とし且つ反射層１３側を背面側とする場合、複数の界面部を設けていないレリーフ構造形成層１１上を樹脂層によって被覆することで、レリーフ構造形成層１１の損傷を抑制することができる。また、レリーフ構造形成層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、反射層１３を樹脂層によって被覆することで、反射層１３の損傷を抑制できるのに加え、その表面の凸部又は凹部の偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００７３】
上述した表示体１０は、例えば、偽造防止用として使用することができる。表示体１０は微細な凹凸構造から成るため偽造又は模造が困難であり、このラベルを物品に支持させた場合、真正品であるこのラベル付き物品の偽造又は模造も困難である。また、従来、偽造防止用ラベルとして利用されてきた回折格子から成るラベルでは不可能であった白黒の階調を伴う画像表示が可能となり、意匠性の向上が見込めるようになる。
【００７４】
図１５は、偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。図１６は、図１５に示すラベル付き物品のＸＸ−ＸＸ破線に沿った断面図である。
【００７５】
図１５及び図１６には、ラベル付き物品の一例として、印刷物１００を描いている。この印刷物１００は、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）カードであって、基材２０を含んでいる。基材２０は、例えば、プラスチックからなる。基材２０の一方の主面には凹部が設けられており、この凹部にＩＣチップ３０が嵌め込まれている。ＩＣチップ３０の表面には電極が設けられており、これら電極を介してＩＣへの情報の書き込み及び／又はＩＣに記録された情報の読出しが可能である。基材２０上には、印刷層４０が形成されている。基材２０の印刷層４０が形成された面には、上述した表示体１０が例えば粘着層を介して固定されている。表示体１０は、例えば、粘着ステッカとして又は転写箔として準備しておき、これを印刷層４０に貼りつけることにより、基材２０に固定する。
【００７６】
この印刷物１００は、微細な凹凸構造から成る表示体１０を含んでいる。それゆえ、この印刷物１００の同一品を偽造又は模造することは困難である。しかも、この印刷物１００は、表示体１０に加えて、ＩＣチップ３０及び印刷層４０を更に含んでいるため、それらを利用した偽造防止対策を採用することができる。
【００７７】
なお、図１５及び図１６には、表示体１０を含んだ印刷物としてＩＣカードを例示しているが、表示体１０を含んだ印刷物は、これに限られない。例えば、表示体１０を含んだ印刷物は、磁気カード、無線カード及びＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）カードなどの他のカードであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部であってもよい。
【００７８】
また、図１５及び図１６に示す印刷物１００では、表示体１０を基材２０に貼り付けているが、表示体１０は、他の方法で基材に支持させることができる。例えば、基材として紙を使用した場合、表示体１０を紙に漉き込み、表示体１０に対応した位置で紙を開口させてもよい。或いは、基材として光透過性の材料を使用する場合、その内部に表示体１０を埋め込んでもよく、基材の裏面、即ち表示面とは反対側の面に表示体１０を固定してもよい。
【００７９】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。すなわち、印刷層を含んでいない物品に表示体１０を支持させてもよい。例えば、表示体１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【００８０】
表示体１０は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、表示体１０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。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図。
【図４】図３に示す構造の平面図。
【図５】回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図。
【図６】他の回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図。
【図７】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図。
【図８】図７に示す構造の平面図。
【図９】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図。
【図１０】図９に示す構造の平面図。
【図１１】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図。
【図１２】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図。
【図１３】本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図。
【図１４】図１３に示す表示体のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。
【図１５】偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図。
【図１６】図１５に示すラベル付き物品のＸＸ−ＸＸ線に沿った断面図。
【図１７】光散乱パターンの一例を概略的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００８２】
０１…光散乱パターン、１０…表示体、１１…レリーフ構造形成層、１３…反射層、２０…基材、３０…ＩＣチップ、４０…印刷層、１００…印刷物、１１１…光透過性基材、１１２…光透過性樹脂層、ＤＡ１乃至ＤＡ１０…表示部、ＤＬ…１次回折光、ＩＦ…界面部、ＩＦ１…第１界面部、ＩＦ２…第２界面部、ＩＦ３…第３界面部、ＩＦ４…第１界面部、ＩＦ５…第１界面部、ＩＦ６…第１界面部、ＩＦ７…第２界面部、ＩＦ８…第２界面部、ＩＦ９…第２界面部、ＩＦ１０…第３界面部、ＩＬ…照明光、ＬＳ…光源、ＮＬ…法線、ＯＲ…凸部、ＰＲ…凸部、ＱＲ…凸部、ＲＬ…正反射光
【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１４】
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【図１７】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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