セキュリティデバイス及びラベル付き物品
【課題】固化させた液晶材料からなる複屈折性層又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することを難しくする。
【解決手段】本発明のセキュリティデバイス１０は、基材１１と、前記基材１１の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層１３とを具備したことを特徴とする。
【解決手段】本発明のセキュリティデバイス１０は、基材１１と、前記基材１１の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層１３とを具備したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偽造防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
偽造防止には、液晶材料を利用することがある。例えば、特許文献１には、固化させたコレステリック液晶材料からなる複屈折性層を含んだセキュリティデバイスが記載されている。また、特許文献２には、固化させたネマチック液晶材料からなる複屈折性層を含んだセキュリティデバイスが記載されている。
【０００３】
固化させた液晶材料を使用する偽造防止技術は、偽造を防止する効果に優れている。加えて、この偽造防止技術を適用したセキュリティデバイスは、高い識別性及び意匠性を達成可能である。
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、本発明を発明するに際して、この偽造防止技術には、改善の余地があることを見出している。
【特許文献１】特開平１１−４２８７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、セキュリティデバイスを物品に貼り付けた後に、固化させた液晶材料からなる複屈折性層又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することを難しくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によると、基材と、前記基材の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層とを具備したことを特徴とするセキュリティデバイスが提供される。
【０００７】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るセキュリティデバイスと、前記セキュリティデバイスを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、セキュリティデバイスを物品に貼り付けた後に、固化させた液晶材料からなる複屈折性層又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は、本発明の第１態様に係るセキュリティデバイスを概略的に示す平面図である。図２は、図１に示すセキュリティデバイスのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００１１】
なお、図１では、セキュリティデバイス１０をその表示面側から観察した様子を描いている。また、図１及び図２では、表示面に平行であり且つ互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とし、表示面に垂直な方向をＺ方向としている。
【００１２】
図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０は、真正品であることが確認されるべき物品に支持させる粘着ラベルである。このセキュリティデバイス１０は、基材１１と保護層１２と複屈折性層１３と反射層１４と接着層１５と中間層１６とを含んでいる。セキュリティデバイス１０の前面は、保護層１２側の面である。
【００１３】
基材１１は、例えば、樹脂からなるフィルム又はシートである。この樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」という）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリスチレン又はエポキシ樹脂を使用することができる。
【００１４】
基材１１の材料には、ＰＥＴ又はＴＡＣが有利である。
ＰＥＴからなる層は、機械的強度、寸法安定性、耐溶剤性及び加工適性に優れている。しかも、ＰＥＴは、比較的安価である。
【００１５】
ＴＡＣからなる層は、他の樹脂からなる層と比較して脆性破壊を生じ易い。従って、基材１１の材料としてＴＡＣを使用したセキュリティデバイス１０は、物品から不正に剥離された場合に、基材１１の破壊を生じ易い。
【００１６】
基材１１は、光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。また、基材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。
【００１７】
基材１１が厚い場合、セキュリティデバイス１０を物品から不正に剥離しようとしたときに、その破断を生じ難い。そのため、剥離を慎重に行えば、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することができる。基材１１を薄くすると、セキュリティデバイス１０の破断を生じ易くすることができる。例えば、基材１１の厚さを４０μｍ以下とすると、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することを極めて困難とすることができる。
【００１８】
反射層１４は、基材１１の前面を被覆している。反射層１４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って得られる金属層である。
【００１９】
反射層１４と基材１１との間に、表面にレリーフ構造が設けられた層、即ちレリーフ層を介在させてもよい。レリーフ層を設けると、反射層１４の複屈折層１３と向き合った表面に、回折格子及びホログラムなどの回折構造を形成すること又は光散乱構造を形成することができる。
【００２０】
レリーフ層の材料としては、例えば樹脂を使用することができる。この樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。
【００２１】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、単層又は多層の誘電体層を使用してもよい。この場合、反射層１４と基材１１との間には、上記のレリーフ層を介在させてもよく、介在させなくてもよい。多層の誘電体層、即ち誘電体多層膜は、例えば、硫化亜鉛などの高屈折率材料とフッ化マグネシウムなどの低屈折率材料とを交互に蒸着することによって得られる。
【００２２】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用していてもよい。
【００２３】
光透過性樹脂としては、例えば、天然ゴム、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、シリコーン樹脂、ニトリルゴム、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリベンゾイミダゾール、メタクリル樹脂、メラミン樹脂、メラミン樹脂、レゾルシノール樹脂、又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００２４】
金属粒子は、金属又は合金からなる。この金属又は合金としては、例えば、アルミニウム、白金、金、銀、銅、チタン、ビスマス、ゲルマニウム、インジウム、錫、又はそれらの１つ以上を含んだ合金を使用することができる。これらの中でも、アルミニウムは、可視域、赤外域及び近紫外域の全体に亘って反射率が高い。しかも、アルミニウムは、酸化に対する耐性が高い。従って、金属粒子として、アルミニウム粒子を使用することが好ましい。
【００２５】
光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は、偏光を照射した場合、この偏光を、その偏光性をほぼ維持したまま反射する。即ち、この反射層１４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って得られる金属層とほぼ同様に機能させることができる。
【００２６】
加えて、この場合、反射層１４として金属層を使用した場合と比較して、隣接する層との間でより高い層間接着強さを達成できる。即ち、この場合、反射層１４として金属層を使用した場合と比較して、反射層１４とこれと隣接した層との界面における剥離を生じ難くすることができる。
【００２７】
また、アルミニウムなどの金属は、アルカリ溶液に可溶である。そのため、反射層１４として金属層を使用した場合は、その端面から金属が溶解する可能性がある。これに対し、反射層１４として光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合、金属粒子の溶解は樹脂によって防止される。即ち、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は劣化を生じ難い。
【００２８】
しかも、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は、例えば、金属粒子の粒径、形状及び含有率の少なくとも１つを変更すると、その光散乱能が変化する。
【００２９】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、上記の光透過性樹脂と非金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用していてもよい。この場合、反射層１４として光透過性樹脂と非金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合と同様に、基材１１と反射層１４との界面及び／又は反射層１４と中間層１６との界面における剥離を生じ難くすることができる。また、この場合、反射層１４として光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合と比較して、より高い光散乱性を達成できる。非金属粒子の材料としては、例えば、シリカなどの無機材料又はアクリル樹脂などの有機材料を使用することができる。
【００３０】
反射層１４は、基材１１の背面を被覆していてもよい。この場合、基材１１は、典型的には無色透明又は有色透明である。また、この場合、基材１１は、複屈折性を有していてもよいが、表示に影響を与えないように、複屈折性を有していないことが好ましい。
【００３１】
反射層１４は、省略してもよい。但し、反射層１４を設けた場合、反射層１４を省略した場合と比較して、視認性により優れた像をセキュリティデバイス１０に表示させることができる。
【００３２】
中間層１６は、反射層１４の前面を被覆している。中間層１６は、反射層１４と複屈折性層１３との密着性を高める役割を果たしている。
【００３３】
中間層１６は、光透過性を有している。中間層１６は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、中間層１６は、無色であってもよく、着色していてもよい。典型的には、中間層１６は無色である。
【００３４】
中間層１６の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂などの樹脂を使用することができる。このような材料を使用すると、透明な中間層１６を得ることができる。
【００３５】
中間層１６の材料として、反射層１４について上述した光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物を使用していてもよい。このような材料を使用すると、光散乱性を有している中間層１６を得ることができる。
【００３６】
中間層１６は省略することができる。例えば、反射層１４が樹脂を含んでいる場合には、中間層１６なしでも反射層１４と複屈折性層１３とを高い強度で互いに接合させることができる可能性がある。
【００３７】
複屈折性層１３は、中間層１６の前面を被覆している。複屈折性層１３は、液晶材料を固化してなる。典型的には、複屈折性層１３は、流動性を有する重合性液晶材料を紫外線又は熱により硬化させてなる高分子複屈折性層である。この液晶材料は、例えばネマチック液晶材料である。
【００３８】
複屈折性層１３の前面は、領域Ａａ乃至Ａｃを含んでいる。領域Ａａ及びＡｂの各々は円形である。領域Ａｃは、領域Ａａ及びＡｂを取り囲んでいる。領域Ａａ乃至Ａｃの各々は、他の形状を有していてもよい。
【００３９】
以下、セキュリティデバイス１０のうち領域Ａａ乃至Ａｃに対応した部分を、それぞれ表示部１００ａ乃至１００ｃと呼ぶ。また、複屈折性層１３のうち領域Ａａ乃至Ａｃに対応した部分を、それぞれ部分１３０ａ乃至１３０ｃと呼ぶ。
【００４０】
領域Ａａ及びＡｂの各々には、長さ方向が揃い且つこの長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられている。領域Ａａに設けられている溝と、領域Ａｂに設けられている溝とは、それらの長さ方向が互いに異なっている。ここでは、一例として、領域Ａａに設けられている溝の長さ方向はＸ方向に平行であり、領域Ａｂに設けられている溝の長さ方向はＹ方向に平行であるとする。
【００４１】
領域Ａａ及びＡｂには、様々な構造を採用することができる。例えば、領域Ａａ及びＡｂの各々には、複数の溝を幅方向に等間隔で平行に並べた構造を採用することができる。
【００４２】
領域Ａａ及びＡｂの各々において、これら溝は、互いに平行でなくてもよい。但し、これらの溝が平行に近いほど、複屈折性層１３の部分１３０ａ及び１３０ｂの各々において、メソゲンの長軸が揃い易くなる。これらの溝が為す角度は、例えば５°以下とし、好ましくは３°以下とする。
【００４３】
領域Ａａ及びＡｂの各々において、これら溝は、縦横に並べてもよい。また、溝の長さは、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。また、長さ方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。更に、幅方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。
【００４４】
例えば、領域Ａａ及びＡｂの各々には、互いに長さが等しい溝を縦横に並べてもよい。溝を略平行とし且つピッチを適宜設定することなどにより、これら溝で回折格子を構成することができる。
【００４５】
或いは、領域Ａａ及びＡｂの各々には、様々な長さの溝をランダムに並べてもよい。この場合、これら溝で一方向性拡散パターンを形成することができる。なお、この一方向性拡散パターンは、溝の長さ方向に垂直な面内での拡散能が、Ｚ方向及び溝の長さ方向に平行な面内での拡散能と比較してより大きい光拡散特性、即ち、光散乱異方性を示すパターンである。ここでは、一例として、領域Ａａ及びＡｂの各々に設けられた溝は、回折格子を構成していることとする。
【００４６】
領域Ａｃは、溝が設けられていない領域である。領域Ａｃは、省略することができる。
【００４７】
複屈折性層１３のうち、領域Ａａに対応した部分１３０ａと、領域Ａｂに対応した部分１３０ｂと、領域Ａｃに対応した部分１３０ｃとは、メソゲンの配向構造及び／又は配向方向が互いに異なっている。複屈折性層１３のうち領域Ａａを被覆している部分１３０ａでは、メソゲンの配向方向は、領域Ａａに設けられている溝の長さ方向とほぼ平行である。複屈折性層１３のうち領域Ａｂを被覆している部分１３０ｂでは、メソゲンの配向方向は、領域Ａｂに設けられている溝の長さ方向とほぼ平行である。即ち、この例では、複屈折性層１３のうち領域Ａａを被覆している部分１３０ａでは、メソゲンはＸ方向に配向している。そして、複屈折性層１３のうち領域Ａｂを被覆している部分１３０ｂでは、メソゲンはＹ方向に配向している。
【００４８】
複屈折性層１３のこれら部分１３０ａ及び１３０ｂは、メソゲンが配向しているので、複屈折性を有している。複屈折性部分１３０ａではメソゲンはＸ方向に配向しているので、そのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。屈折率ｎeは屈折率ｎoよりも大きいので、複屈折性部分１３０ａの遅相軸はＸ方向と平行であり、進相軸はＹ方向と平行である。また、複屈折性部分１３０ｂの遅相軸はＹ方向と平行であり、進相軸はＸ方向と平行である。
【００４９】
複屈折性層１３のうち領域Ａｃに対応した部分１３０ｃでは、メソゲンは、典型的には、複屈折性部分１３０ａ及び１３０ｂほど高い秩序度で配向していないか、又は、配向していない。ここでは、一例として、この部分１３０ｃでは、メソゲンは配向していないこととする。即ち、この部分１３０ｃは、光学的に等方性であるとする。なお、この部分１３０ｃでは、例えば、これを形成する際に下地として使用する表面にラビング処理などの配向処理を施すことにより、メソゲンを比較的高い秩序度で配向させることができる。
【００５０】
複屈折性層１３は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、光重合性を有するネマチック液晶材料を下地層上に塗布する。この下地層の表面には、複屈折性層１３の前面に設けるレリーフ構造に対応したレリーフ構造を設けておく。次いで、液晶材料に紫外線を照射して、それらの重合を生じさせる。これにより、メソゲンの長軸の向きが固定された複屈折性層１３を得る。その後、複屈折性層１３から下地層を取り除く。
【００５１】
但し、保護層１２を下地層として使用する場合には、複屈折性層１３を下地層から取り除かなくてもよい。また、ここでは、複屈折性層１３の材料としてネマチック液晶材料を使用しているが、その代わりに、コレステリック液晶材料やスメクチック液晶材料を用いてもよい。
【００５２】
保護層１２は、複屈折性層１３の前面を被覆している。保護層１２は、セキュリティデバイス１０の前面を平坦化している。保護層１２は、複屈折性層１３を損傷及び劣化から保護する役割を果たすと共に、複屈折性層１３の前面に設けられたレリーフ構造を不正に複製され難くする役割を果たす。
【００５３】
保護層１２は、光透過性の層であって、典型的には、透明であり、光学的に等方性である。保護層１２は、偏光性を有している入射光を入射させたときに偏光性を有している透過光及び反射光を射出すれば、透過光及び／又は反射光に散乱性を与えるものであってもよい。保護層１２は、省略してもよい。
【００５４】
保護層１２の材料としては、例えば樹脂を使用することができる。この樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。
【００５５】
接着層１５は、基材１１の背面上に設けられている。接着層１５は、セキュリティデバイス１０を物品に貼り付けるために使用する。接着層１５の材料としては、例えば、感圧接着剤などの粘着剤として使用可能な樹脂を使用することができる。接着層１５は省略することができる。
【００５６】
このセキュリティデバイス１０は、複屈折性層１３に、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられている。ここでは、一例として、このセキュリティデバイス１０は、接着層１５を除く全ての層に、２次元的に配列した複数の開口（図示せず）と複数の切れ目ＮＴとが設けられているとする。これら開口及び切れ目ＮＴの少なくとも一方を設けたセキュリティデバイス１０は、物品から剥離しようとしたときに、開口の配列及び／又は切れ目ＮＴに沿って破断し易い。
【００５７】
切れ目ＮＴを設ける場合、切れ目ＮＴの数は１つのみでもよいが、典型的には複数の切れ目ＮＴを設ける。複数の切れ目ＮＴを設ける場合、それら切れ目ＮＴは、ほぼ均等に配置する。例えば、多角形状のセキュリティデバイス１０には、切れ目ＮＴは、各々の角に設けるか、又は、各々の辺に設けるか、又は、各々の角と各々の辺とに設ける。
【００５８】
切れ目ＮＴを長くすると、セキュリティデバイス１０の全体又はその一部の層は、セキュリティデバイス１０を物品から剥離しようとしたときに、切れ目ＮＴに沿って破断し易くなる。例えば、上記の開口を省略し且つ長さが２ｍｍの切れ目ＮＴを設けた場合、上記の開口を省略し且つ長さが１ｍｍの切れ目ＮＴを設けた場合と比較して、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することは困難である。そして、上記の開口を省略し且つ長さが３ｍｍ以上の切れ目ＮＴを設けた場合、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することは極めて困難である。
【００５９】
複数の開口を設ける場合、それら開口は、１次元的又は２次元的な配列を形成するように配置する。例えば、切れ目ＮＴを設け且つ１次元的な配列を形成するように開口を配置する場合、切れ目ＮＴと開口の配列とが連続するようにそれらを配置すると、切れ目ＮＴと開口の配列とに沿った破断を生じさせることができる。また、２次元的な配列を形成するように開口を配置すると、切れ目ＮＴの位置や長さ方向とは無関係に破断を生じさせることができる。
【００６０】
開口の形状は任意である。例えば、開口の形状は、円形、長円形、楕円形、三角形及び平行四辺形などの凸多角形、又は星形及び十字形などの凹多角形であってもよい。
【００６１】
開口の配列方向に沿った寸法が小さいと、開口の配列に沿った破断を生じ難い。他方、この寸法が大きいと、セキュリティデバイス１０の強度や光学特性が不十分となる可能性がある。開口の配列方向に沿った寸法は、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内とする。
【００６２】
また、隣り合った開口間の距離が長いと、開口の配列に沿った破断を生じ難い。他方、この距離が短いと、セキュリティデバイス１０の強度や光学特性が不十分となる可能性がある。隣り合った開口間の距離は、例えば１０μｍ乃至７０μｍの範囲内とする。
【００６３】
このセキュリティデバイス１０は、例えば、以下の方法により得られる。
【００６４】
まず、一方の主面にレリーフ構造が設けられた複屈折性層１３を形成する。
【００６５】
例えば、表面にレリーフ構造が設けられた下地層を形成する。このレリーフ構造は、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造に対応した形状を有している。例えば、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造が溝からなる場合には、線状の凸部が表面に設けられた下地層を形成する。或いは、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造が線状の凸部からなる場合には、溝が表面に設けられた下地層を形成する。ここでは、一例として、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造は線状の凸部からなるとする。
【００６６】
次に、下地層のレリーフ構造が設けられた主面上に、複屈折性層１３の材料を塗布する。複屈折性層１３の材料としては、例えば、流動性を有する重合性液晶材料を使用する。この塗膜のうち、下地層の表面に設けられた溝の上方に位置した領域では、液晶材料のメソゲンは溝の長さ方向に沿って配向する。
【００６７】
その後、メソゲンの配向状態を維持したまま、例えば、紫外線又は熱により塗膜を硬化させる。これにより、複屈折性層１３を得る。
【００６８】
下地層は、例えば、感光性樹脂材料に、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法や、電子ビームによってパターンを描画する方法により形成することができる。或いは、下地層は、表面レリーフ型ホログラムの製造で行われているように、微細な線状の凸部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成してもよい。例えば、下地層は、図示しない支持体層上に熱可塑性樹脂層を形成し、その表面に、線状の凸部が設けられた原版を、熱を印加しながら押し当てる方法、即ち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、下地層は、支持体層上に紫外線硬化樹脂を塗布し、この樹脂層に原版を押し当てながら例えば支持体層側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により得ることも可能である。
【００６９】
なお、通常は、原版の凹凸構造を転写して反転版を製造し、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を製造する。そして、必要に応じ、複製版を原版として用いて反転版を製造し、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を更に製造する。実際の製造では、通常、このようにして得られる複製版を使用する。
【００７０】
これらの方法によれば、例えば、１つの面内に、溝の長さ方向、ピッチ、深さ、幅及び長さの少なくとも１つが異なる複数の領域を形成することができる。
【００７１】
先の原版は、例えば、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法、電子ビームによってパターンを描画する方法、又はバイトによって切削する方法により得られた母型の電鋳を行うことにより得られる。下地層の表面に複雑な構造を採用しない場合は、ラビング加工により溝を形成してもよい。
【００７２】
これら溝の深さは、例えば０．０５μｍ乃至１μｍの範囲とし、典型的には０．１μｍ乃至１μｍの範囲とする。また、溝の長さは、例えば０．１μｍ乃至１μｍの範囲内とし、典型的には０．５μｍ乃至１μｍの範囲内とする。溝のピッチは、例えば０．１μｍ以上であり、典型的には０．７５μｍ以上である。また、溝のピッチは、例えば１０μｍ以下であり、典型的には２μｍ以下である。メソゲンを高い秩序度で配向させるには、溝のピッチは小さいことが有利である。
【００７３】
領域Ａａと領域Ａｂとは、それらに設けられている溝又は線状凸部のピッチ、幅及び深さ又は高さの少なくも１つが更に異なっていてもよい。領域Ａａと領域Ａｂとで溝又は線状凸部のピッチ、幅及び深さ又は高さの少なくも１つが更に異なっている場合、領域Ａａと領域Ａｂとは、それらに設けられている溝又は線状凸部の長さ方向が等しくてもよい。或いは、領域Ａａ及びＡｂの一方は省略してもよい。
【００７４】
下地層は、典型的には、複屈折性層１３から除去する。下地層を除去した複屈折性層１３の表面、即ち、複屈折性層１３のレリーフ構造が設けられた主面には、保護層１２を形成する。なお、下地層の除去及び保護層１２の形成は、セキュリティデバイス１０を製造する何れの段階で行ってもよい。或いは、下地層自体を保護層１２として使用してもよい。即ち、下地層は除去しなくてもよい。
【００７５】
次に、複屈折性層１３のレリーフ構造が設けられた面の裏面に、中間層１６及び反射層１４をこの順に積層する。そして、この積層体を基材１１の一方の主面と接合させ、基材１１の他方の主面上に接着層１５を形成する。反射層１４が例えば熱可塑性樹脂を含んでいる場合は、先の積層体と基材１１とは熱融着させることができる。
【００７６】
更に、必要な場合には、このようにして得られた構造を型抜きする。以上のようにして、セキュリティデバイス１０を完成する。
【００７７】
このセキュリティデバイス１０は、物品に貼り付けた後に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難である。これについて、図３乃至図６を参照しながら説明する。
【００７８】
図３は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の一例を概略的に示す平面図である。図４は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の他の例を概略的に示す平面図である。図５は、剥離前の複屈折性層を概略的に示す平面図である。図６は、剥離後の複屈折性層を概略的に示す平面図である。
【００７９】
図３及び図４では、セキュリティデバイス１０は、物品３０に貼り付けられている。この物品３０からセキュリティデバイス１０を剥離しようとすると、図３に示すようにセキュリティデバイス１０の全体が切れ目ＮＴに沿って破断するか、又は、セキュリティデバイス１０を構成している一部の層が切れ目ＮＴに沿って破断する。
【００８０】
また、複屈折性層１３には、図５に示すように複数の開口ＯＰが設けられている。開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、物品３０からセキュリティデバイス１０を剥離しようとすると、開口ＯＰの配列に沿って容易に破断する。そして、開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、例え破断しなかったとしても、開口ＯＰを省略した設けない場合と比較して延びを生じ易い。複屈折性層１３が延びると、その光学特性が変化する。特にメソゲンの配向方向が延伸方向に対して斜めである場合には、複屈折性層１３が延びることにより、遅相軸及び進相軸の各々の向きが変化する。加えて、開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、例え破断しなかったとしても、開口ＯＰの形状に変化を生じる。
【００８１】
従って、このセキュリティデバイス１０は、物品に貼り付けた後に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体をその破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難である。
【００８２】
次に、このセキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察した場合に見える像について説明する。ここでは、一例として、反射層１４は、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなり、光散乱性を有しているとしている。また、領域Ａａ及びＡｂに設けられている溝は、回折格子を構成しているとする。なお、白色光とは、可視領域内の全ての波長の非偏光からなる光である。
【００８３】
図７は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の一例を示す平面図である。
セキュリティデバイス１０に略正面方向から白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１００ａ乃至１００ｃは互いからの判別が不可能又は困難である。これについて、より詳細に説明する。
【００８４】
表示部１００ａに入射した照明光としての白色光は、図２に示す保護層１２を透過する。保護層１２を透過した白色光は、複屈折性層１２に入射する。
【００８５】
領域Ａａに設けられた溝は、回折格子を構成している。従って、これら入射光の一部は、回折光として複屈折性部分１３０ａに入射する。
【００８６】
複屈折性部分１３０ａを透過した回折光は、中間層１６を透過し、反射層１４によって反射される。反射層１４は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。
【００８７】
この散乱光は、中間層１６及び複屈折性部分１３０ａをこの順に透過する。領域Ａａには回折格子が設けられているが、反射層１４からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、反射層１４からの反射光は、散乱光として保護層１２を透過する。観察者は、これら散乱光を表示光として知覚する。従って、表示部１００ａは銀白色に見える。
【００８８】
表示部１００ｂと表示部１００ａとは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向のみが異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１００ａを肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１００ｂも銀白色に見える。
【００８９】
表示部１００ｃは、その平面形状を除き、複屈折性層１３と保護層１２との界面に溝が設けられておらず、メソゲンが配向していない点でのみ、表示部１００ａとは異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１００ａを肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１００ｃも銀白色に見える。
【００９０】
このように、表示部１００ａ乃至１００ｃは銀白色に見える。そして、表示部１００ａ乃至１００ｃは、明るさがほぼ等しい。従って、セキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１００ａ乃至１００ｃは、互いからの判別が不可能又は困難である。
【００９１】
なお、セキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察する場合、表示部１００ａ乃至１００ｃの表示色は、観察角度を変化させても銀白色のまま変化しない。また、観察角度を傾けたまま、セキュリティデバイス１０をその法線の周りで回転させても、表示部１００ａ乃至１００ｃの表示色は銀白色のまま変化しない。
【００９２】
次に、偏光子を介してセキュリティデバイス１０を観察した場合に見える像について説明する。ここでは、一例として、偏光子として直線偏光フィルムを使用することとする。
【００９３】
図８は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスと直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。
【００９４】
図８では、図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０と吸収型の直線偏光フィルム５０とを、偏光フィルム５０側からセキュリティデバイス１０を見た場合に、偏光フィルム５０の透過軸がＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図８に示すように、表示部１００ａ及び１００ｂは、表示部１００ｃからの判別が容易であり、互いからの判別が不可能又は困難である。これについて、より詳細に説明する。
【００９５】
直線偏光フィルム５０に照明光として白色光を照射すると、直線偏光フィルム５０は、その透過軸に平行な偏光面（電場ベクトルの振動面）を有する直線偏光を透過させ、その透過軸に垂直な偏光面を有する直線偏光を吸収する。
【００９６】
表示部１００ａに入射した直線偏光は、図２に示す保護層１２を透過する。保護層１２を透過した直線偏光は、複屈折性層１３に入射する。
【００９７】
領域Ａａに設けられた溝は、回折格子を構成している。従って、これら直線偏光の一部は、回折光として複屈折性部分１３０ａに入射する。
【００９８】
複屈折性部分１３０ａでは、メソゲンはＸ方向と略平行に配向している。即ち、偏光フィルム５０側から見て、複屈折性部分１３０ａの遅相軸は、偏光フィルム５０の透過軸に対して時計回りに４５°回転させた方向に平行である。そして、この入射光は、回折光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。従って、例えば、先の直線偏光は、複屈折性部分１３０ａの複屈折性と光路長とに応じて、円偏光、楕円偏光又は直線偏光へと変換される。ここでは、複屈折性部分１３０ａが射出した光のうち、左円偏光及び左楕円偏光についてのみ説明する。
【００９９】
これら左円偏光及び左楕円偏光は、中間層１６を透過し、反射層１４によって反射される。左円偏光及び左楕円偏光は、それぞれ、反射層１４によって反射されることにより、右円偏光及び右楕円偏光へと変換される。また、反射層１４は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。
【０１００】
この散乱光としての右円偏光及び右楕円偏光は、中間層１６を透過し、複屈折性部分１３０ａに入射する。この入射光は、散乱光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。正面方向へ進行する光成分のうち、特定波長λ0の右円偏光は、複屈折性部分１３０ａを透過することにより偏光面が偏光フィルム５０の透過軸に対して垂直な直線偏光へと変換される。そして、残りの光成分は、複屈折性部分１３０ａを透過することにより、左楕円偏光若しくは左円偏光又は右楕円偏光若しくは円偏光へと変換される。
【０１０１】
複屈折性部分１３０ａが射出した反射層１４からの反射光は、保護層１２を透過する。このようにして、反射層１４からの反射光は、散乱光として基材１１から射出される。
【０１０２】
これから明らかなように、偏光フィルム５０の透過軸に対して平行な偏光面を有する光成分のみに着目した場合、表示部１００ａに入射する光成分の強度に対する表示部１００ａが射出する光成分の強度の比は、波長依存性を有することとなる。換言すれば、偏光フィルム５０に入射する照明光の強度に対する偏光フィルム５０が射出する表示光の強度の比は、波長依存性を有することとなる。従って、表示部１０１は、着色して見える。なお、表示部１００ａが着色して見える理由については、後で数式を参照しながら説明する。
【０１０３】
表示部１００ｂと表示部１００ａとは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向が９０°異なっている点でのみ相違している。それゆえ、表示部１００ｂは、円偏光又は楕円偏光の偏光面の回転方向が逆であること以外は、表示部１００ａについて説明したのと同様に振舞う。従って、表示部１００ｂは、表示部１００ａと同様に着色して見える。
【０１０４】
表示部１００ｃは、その平面形状を除き、複屈折性層１３と保護層１２との界面に溝が設けられておらず、メソゲンが配向していない点でのみ、表示部１００ａとは異なっている。従って、表示部１００ｃが射出する光は、理想的には、偏光フィルム５０によって吸収されることなく、偏光フィルム５０を透過する。それゆえ、表示部１００ｃは、銀白色に見える。
【０１０５】
このように、表示部１００ａ及び１００ｂは着色して見え、表示部１００ｃは銀白色に見える。そして、表示部１００ａ及び１００ｂは、明るさがほぼ等しい。従って、セキュリティデバイス１０に偏光フィルム５０を重ね、これに白色光を照射して正面から観察した場合、図８に示すように、表示部１００ａ及び１００ｂは、表示部１００ｃからの判別が容易であり、互いからの判別が不可能又は困難である。
【０１０６】
ここで、表示部１００ａが着色して見える理由について、数式を参照しながら説明する。なお、複屈折性部分１３０ａは、波長λ0の光に対して四分の一波長板としての役割を果たすとする。
【０１０７】
偏光フィルム５０が法線方向に射出した波長λ0の直線偏光は、偏光面がＸ方向に垂直な直線偏光成分と偏光面がＹ方向に垂直な直線偏光成分との和であると考えることができる。上記の通り、複屈折性部分１３０ａのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。従って、複屈折性部分１３０ａは、これら直線偏光成分に、往路と復路との各々でλ0／４の位相差を与える。即ち、複屈折性部分１３０ａは、これら直線偏光成分に合計でλ0／２の位相差を与える。そのため、表示部１００ａが法線方向に射出する波長λ0の光は、偏光フィルム５０を透過できない。
【０１０８】
ところで、リターデイションＲｅは、下記等式（１）に示すように、複屈折性層の膜厚ｄとその複屈折性Δｎとに依存する。
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ …（１）
ここで、Δｎ＝ｎe−ｎoである。
【０１０９】
一対の直線偏光フィルムをそれらの透過軸が直交するように向かい合わせ、それらの間に複屈折性層をその光学軸が直線偏光フィルムの透過軸に対して角度θを為すように介在させる。一方の直線偏光フィルムをその法線方向から波長λの光で照明した場合、複屈折性層に入射する光の強度をＩ0とし、他方の直線偏光フィルムを透過する光の強度をＩとすると、強度Ｉは、下記等式（２）で表すことができる。
Ｉ＝Ｉ0×ｓｉｎ2（２θ）×ｓｉｎ2（Ｒe×π／λ） …（２）
複屈折性Δｎは波長依存性を有しており、複屈折性Δｎと波長ｎとは比例関係にはない。それゆえ、等式（２）から明らかなように、透過光のスペクトルは、入射光のスペクトルとは異なるプロファイルを有することとなる。
【０１１０】
このように、複屈折性層を一対の直線偏光フィルムで挟むと、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる透過光を得ることができる。これと同様に、複屈折性層を直線偏光フィルムと反射層とで挟んだ場合にも、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる反射光を得ることができる。このような理由で、表示部１００ａは着色して見える。
【０１１１】
図９は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の他の例を示す斜視図である。
図９に示すように、図８に示す状態から観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、表示部１００ａ及び１００ｂの表示色が互いに異なる色へと変化する。その結果、表示部１００ａ及び１００ｂの互いからの判別が容易になる。例えば、法線方向から観察した場合に表示部１００ａ及び１００ｂはオレンジ色に見えていたとすると、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けることにより、表示部１００ａは赤色へと変化し、表示部１００ｂは緑色へと変化する。表示部１００ａ及び１００ｂで生じる色変化の理由を以下に説明する。
【０１１２】
観察角度θを傾けると、複屈折性層の実効的な複屈折性Δｎ’が複屈折性Δｎから変化するのに加え、以下の等式（３）に示す複屈折性層の実効的な膜厚ｄ’が複屈折性層の実際の膜厚ｄの２倍よりも大きくなる。
ｄ’＝２ｄ／ｃｏｓθ …（３）
即ち、観察角度に応じて、上記等式（１）に示すリターデイションＲｅが変化し、それゆえ、上記等式（２）に示す強度Ｉが変化する。その結果、観察角度に応じて、表示光のスペクトルのプロファイルが変化する。
【０１１３】
複屈折性Δｎ’は、照明光の入射角と、照明光の伝搬方向に平行な直線の複屈折性層主面上への投影が複屈折性層の光学軸に対して為す角度とに依存する。具体的には、複屈折性部分１３０ａの複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＸ方向と平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けても変化しない。これに対し、複屈折性部分１３０ｂの複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＹ方向に平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けるのに伴って変化する。
【０１１４】
このように、表示部１００ａは、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化に起因した色変化を生じる。これに対し、表示部１００ｂは、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化と実効的な複屈折性Δｎ’の変化とに起因した色変化を生じる。このため、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、表示部１００ａ及び１００ｂの表示色は互いに異なる色へと変化し、その結果、表示部１００ａ及び１００ｂの互いからの判別が容易になる。
【０１１５】
図１０は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の更に他の例を示す斜視図である。
【０１１６】
図１０には、図９に示す状態から、セキュリティデバイス１０を偏光フィルム５０と重ねたまま、その法線の周りで９０°回転させた場合に観察可能な像を描いている。
【０１１７】
表示部１００ａ及び１００ｂは、この回転角を変化させると、回折格子の実効的な格子定数が変化する。そして、観察方向を斜めとしたまま、セキュリティデバイス１０を偏光フィルム５０と共にその法線の周りで９０°回転させると、表示部１００ａと表示部１００ｂとの間で表示色が入れ替わる。なお、図１０を参照しながら説明した色変化は、図９に示す状態から、セキュリティデバイス１０のみをその法線の周りで９０°回転させた場合にも生じる。
【０１１８】
このセキュリティデバイス１０は、様々なラベル付き物品において使用することができる。
【０１１９】
図１１は、ラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。
このラベル付き物品は、ＩＤ（identification）カードである。このラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０と、これを支持した物品３０とを含んでいる。
【０１２０】
物品３０は、カードである。この物品３０は、カード基材３１と印刷層３２ａ及び３２ｂとを含んでいる。カード基材３１は、例えば、プラスチックからなる。印刷層３２ａ及び３２ｂは、カード基材３１上に形成されている。セキュリティデバイス１０は、カード基材３１に貼り付けられている。
【０１２１】
ＩＤカードは、上述したセキュリティデバイス１０を含んでいる。それゆえ、このＩＤカードの偽造は困難である。また、このＩＤカードは、セキュリティデバイス１０を含んでいるので、真正品であるかが不明の物品を真正品と非真正品との間で判別することも容易である。しかも、このＩＤカードは、セキュリティデバイス１０に加えて、印刷層３２ａ及び３２ｂ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。
【０１２２】
なお、図１１には、ラベル付き物品としてＩＤカードを例示しているが、ラベル付き物品は、これに限られない。例えば、ラベル付き物品は、ＩＣ（integrated circuit）カード、磁気カード及び無線カードなどの他のカードであってもよい。或いは、ラベル付き物品は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、ラベル付き物品は、紙幣又は預金若しくは貯金通帳であってもよい。このように、セキュリティデバイス１０は、様々な印刷物に適用することができる。
【０１２３】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。即ち、印刷層を含んでいない物品にセキュリティデバイス１０を支持させてもよい。例えば、セキュリティデバイス１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【０１２４】
図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０には、様々な変形が可能である。
図１２は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスの一変形例を概略的に示す断面図である。図１２に示すセキュリティデバイス１０は、以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０と同様である。
【０１２５】
即ち、このセキュリティデバイス１０では、保護層１２と複屈折性層１３との界面に溝を設ける代わりに、中間層１６と複屈折性層１３との界面に溝を設け、保護層１２を省略している。そして、このセキュリティデバイス１０では、領域Ａａと領域Ａｂとで溝の長さ方向を等しくし、複屈折性層１３の厚さを複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとで異ならしめている。換言すれば、複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとでメソゲンの配向方向を等しくし、複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとでリターデイションを異ならしめている。
【０１２６】
このような構造を採用した場合、反射層１４の散乱能が小さくても、表示部１００ａ及び１００ｂは、肉眼で観察したときに同じ色に見える。そして、偏光フィルム５０を介して観察した場合には、表示部１００ａ及び１００ｂを互いから容易に判別できる。
【０１２７】
また、このセキュリティデバイス１０を物品３０に貼り付けてなるラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０を物品３０から剥離しようとすると、図３乃至図６を参照しながら説明したのと同様に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体の破壊又は変形を生じる。
【０１２８】
図１３は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスの他の変形例を概略的に示す断面図である。
【０１２９】
図１３に示すセキュリティデバイス１０は、以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０と同様である。
【０１３０】
即ち、このセキュリティデバイス１０では、保護層１２と複屈折性層１３との界面に溝を設ける代わりに、中間層１６と複屈折性層１３との界面に溝を設け、保護層１２を省略している。そして、このセキュリティデバイス１０では、反射層１４を省略し、着色層１７及び透明層１８を更に含んでいる。このセキュリティデバイス１０によると、例えば透過型の表示が可能である。
【０１３１】
着色層１７及び透明層１８は、基材１１と中間層１６との間に介在している。着色層１７及び透明層１８は、基材１１の一方の主面に平行な方向に隣り合っている。着色層１７を設けると、セキュリティデバイス１０の意匠性を向上させることができる。
【０１３２】
着色層１７は、黒色パターン、黒色以外の着色パターン、又は表示色が異なる複数の着色パターンの組み合わせである。着色層１７は、例えば、印刷法により形成することができる。
【０１３３】
透明層１８は、無色透明又は有色透明である。透明層１８は、透過型の表示を可能とするために設けられている。透明層１８は、例えば、着色層１７がパターニングされている場合に平坦化層としての役割を更に果たすことができる。透明層１８は、省略してもよい。
【０１３４】
透明層１８の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。透明層１８の材料として、ガラス及び石英などの無機材料を使用してもよい。或いは、透明層１８は、空気層であってもよい。即ち、透明層１８は、着色層１７に設けられた開口内の空間であってもよい。
【０１３５】
着色層１７及び透明層１８は、基材１１と中間層１６との間に配置しなくてもよい。例えば、着色層１７及び透明層１８は、複屈折性層１３の前面上に配置してもよい。或いは、着色層１７及び透明層１８は、基材１１と接着層１５との間に配置してもよい。
【０１３６】
このセキュリティデバイス１０を物品３０に貼り付けてなるラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０を物品３０から剥離しようとすると、図３乃至図６を参照しながら説明したのと同様に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体の破壊又は変形を生じる。
【０１３７】
なお、透過型の表示を行う場合、セキュリティデバイス１０を貼り付ける物品は、光透過部を含んでいる必要がある。光透過部は、光学的に異方性であってもよいが、典型的には光学的に等方性である。また、反射層１４を省略しない場合や透過型の表示を行わない場合であっても、セキュリティデバイス１０は、着色層１７又は着色層１７と透明層１８との組み合わせを含んでいてもよい。
【０１３８】
液晶材料としてネマチック液晶材料を使用する代わりに、コレステリック液晶材料を使用してもよい。コレステリック液晶材料を使用した場合、選択反射性及び円偏光選択性を利用した表示が可能である。
【０１３９】
選択反射性とは、コレステリック液晶材料が入射光のうち特定の波長帯にある光を強く反射する性質である。コレステリック液晶材料が選択反射を生じる波長帯の中心波長λsと、コレステリック液晶材料が選択反射を生じる波長帯幅Δλとは、コレステリック液晶材料の平均屈折率をｎｍとすると、それぞれ下記等式（４）及び（５）によって与えられる。
【０１４０】
λs＝ｎｍ×Ｐ …（４）
Δλ＝Δｎ×Ｐ／ｎｍ …（５）
ここで、平均屈折率ｎｍは［（ｎo2＋ｎe2）／２］1/2であり、Δｎはｎe−ｎoである。
【０１４１】
等式（４）及び（５）から明らかなように、中心波長λs及び波長帯幅Δλは、螺旋ピッチＰに依存している。従って、螺旋ピッチＰを適切に設定することにより、色純度が高い反射光を得ることができる。
【０１４２】
なお、等式（４）及び（５）は、メソゲンが形成している螺旋構造の螺旋軸に対して平行な方向から光を照射する場合に適用可能である。光の入射方向を螺旋軸に対して傾けると、見かけ上の螺旋ピッチＰが大きくなる。その結果、中心波長λsは短波長側へシフトし、波長帯幅Δλは狭くなる。従って、観察方向と螺旋軸とが為す角度を大きくすると、表示色は短波長側へとシフトする。
【０１４３】
円偏光選択性とは、コレステリック液晶材料が、右円偏光及び左円偏光の一方のみを反射し、他方を透過させる性質である。例えば、コレステリック液晶材料のメソゲンが形成している螺旋構造が右回りである場合、このコレステリック液晶材料は、右円偏光のみを反射し、左円偏光を透過させる。なお、このときの反射光は右円偏光である。
【０１４４】
このように、液晶材料としてネマチック液晶材料を使用する代わりに、コレステリック液晶材料を使用すると、選択反射性及び円偏光選択性を表示に利用することができる。例えば、図１３を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０において、液晶材料としてコレステリック液晶材料を使用すると、透過光の色と反射光の色との相違を利用した真偽判定が可能である。即ち、この場合、真偽判定に偏光子を使用する必要がない。なお、液晶材料としてコレステリック液晶材料を使用した場合、偏光子を用いて真偽判定を行ってもよい。
【０１４５】
コレステリック液晶材料を使用する場合、螺旋ピッチＰは、例えば可視光域内とする。一般に、螺旋ピッチＰが３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍの範囲内にある場合、目視による真偽判定が可能である。そして、一般に、螺旋ピッチＰが４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある場合、目視による真偽判定が容易である。
【０１４６】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３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。
【０１４７】
前者の場合、セキュリティデバイス１０に、自然光を照射したときと、右円偏光を照射したときと、左円偏光を照射したときとで異なる色を表示させることができる。
【０１４８】
後者の場合、螺旋ピッチＰが互いに等しく且つ螺旋の回転方向が互いに異なる２つの層を積層することにより、自然光を照射したときと右円偏光及び左円偏光の一方を照射したときとで異なる色を表示させることができ、自然光を照射したときと右円偏光及び左円偏光の他方を照射したときとで同じ色を表示させることができる。なお、この構造を採用した場合、透過光の色と反射光の色とは異なっている。
【０１４９】
また、後者の場合、螺旋ピッチＰが異なる複数の層を積層することにより、肉眼で観察したときに、例えば、単層構造では表現できない色調を表現することが可能となる。そして、円偏光子を用いて観察したときには、この円偏光子の特徴、例えば、この円偏光子が透過させる円偏光の設計波長及びその電場ベクトルの回転方向に応じて、異なる色を表示させることが可能である。
【０１５０】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、面内方向に隣り合い且つ螺旋ピッチ及び／又は螺旋の回転方向が異なる複数の複屈折性部分を含んでいてもよい。この構造を採用すると、優れた意匠性やより優れた偽造防止効果を達成できる。例えば、前者における螺旋ピッチＰと後者における螺旋ピッチＰとが互いに等しい場合、それら複屈折性部分に対応した表示部を、肉眼で互いから判別することは不可能又は困難である。そして、この場合、それら複屈折性部分に対応した表示部は、円偏光子を用いて観察することにより、互いから判別することが容易になる。
【０１５１】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、右円偏光を選択反射する複屈折性部分と、左円偏光を選択反射する複屈折性部分とを含んでいてもよい。前者における螺旋ピッチＰと後者における螺旋ピッチＰとが互いに等しい場合、それら複屈折性部分に対応した表示部を、肉眼で互いから判別することは不可能又は困難である。そして、この場合、それら複屈折性部分に対応した表示部は、円偏光子を用いて観察することにより、互いから判別することが容易になる。
【０１５２】
また、コレステリック液晶材料を使用する場合、セキュリティデバイス１０は、黒色層などの反射率が比較的小さな着色層１７を含んでいてもよい。そのような着色層１７を設けることにより、より鮮明な像を得ることができることができる。
【０１５３】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、例えば、以下の方法により形成することができる。
【０１５４】
即ち、低分子量の液晶分子のメソゲンをコレステリック配向させ、例えば光又は熱を加えることにより、先の配向状態を維持したまま液晶分子の架橋を生じさせる。或いは、側鎖型又は主鎖型のサーモトロピック高分子液晶材料をそのガラス転移温度以上に加熱し、この状態でメソゲンをコレステリック配向させ、その後、先の配向状態を維持させたまま液晶材料をガラス転移温度未満に冷却する。或いは、側鎖型又は主鎖型のリオトロピック高分子液晶材料のメソゲンをコレステリック配向させ、この配向状態を維持させたまま溶媒を徐々に除去する。製造の観点では、これら方法のうち、低分子量の液晶分子を使用する方法が好ましい。
【０１５５】
側鎖型の高分子液晶材料としては、例えば、側鎖にメソゲンを含んだポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン又はポリマロネートを使用することができる。主鎖型の高分子液晶材料としては、例えば、主鎖にメソゲンを含んだポリエステル、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリアミド又はポリイミドを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の第１態様に係るセキュリティデバイスを概略的に示す平面図。
【図２】図１に示すセキュリティデバイスのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の一例を概略的に示す平面図。
【図４】図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の他の例を概略的に示す平面図。
【図５】剥離前の複屈折性層を概略的に示す平面図。
【図６】剥離後の複屈折性層を概略的に示す平面図。
【図７】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の一例を示す平面図。
【図８】図１及び図２に示すセキュリティデバイスと直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。
【図９】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の他の例を示す斜視図。
【図１０】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の更に他の例を示す斜視図。
【図１１】ラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図。
【図１２】図１及び図２に示すセキュリティデバイスの一変形例を概略的に示す断面図。
【図１３】図１及び図２に示すセキュリティデバイスの他の変形例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…セキュリティデバイス、１１…基材、１２…保護層、１３…複屈折性層、１４…反射層、１５…接着層、１６…中間層、１７…着色層、１８…透明層、３０…物品、３１…カード基材、３２ａ…印刷層、３２ｂ…印刷層、５０…偏光フィルム、１００ａ…表示部、１００ｂ…表示部、１００ｃ…表示部、１３０ａ…部分、１３０ｂ…部分、１３０ｃ…部分、Ａａ…領域、Ａｂ…領域、Ａｃ…領域、ＮＴ…切れ目、ＯＰ…開口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偽造防止技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
偽造防止には、液晶材料を利用することがある。例えば、特許文献１には、固化させたコレステリック液晶材料からなる複屈折性層を含んだセキュリティデバイスが記載されている。また、特許文献２には、固化させたネマチック液晶材料からなる複屈折性層を含んだセキュリティデバイスが記載されている。
【０００３】
固化させた液晶材料を使用する偽造防止技術は、偽造を防止する効果に優れている。加えて、この偽造防止技術を適用したセキュリティデバイスは、高い識別性及び意匠性を達成可能である。
【０００４】
しかしながら、本発明者らは、本発明を発明するに際して、この偽造防止技術には、改善の余地があることを見出している。
【特許文献１】特開平１１−４２８７５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１６４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、セキュリティデバイスを物品に貼り付けた後に、固化させた液晶材料からなる複屈折性層又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することを難しくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１側面によると、基材と、前記基材の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層とを具備したことを特徴とするセキュリティデバイスが提供される。
【０００７】
本発明の第２側面によると、第１側面に係るセキュリティデバイスと、前記セキュリティデバイスを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、セキュリティデバイスを物品に貼り付けた後に、固化させた液晶材料からなる複屈折性層又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
図１は、本発明の第１態様に係るセキュリティデバイスを概略的に示す平面図である。図２は、図１に示すセキュリティデバイスのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【００１１】
なお、図１では、セキュリティデバイス１０をその表示面側から観察した様子を描いている。また、図１及び図２では、表示面に平行であり且つ互いに直交する方向をＸ方向及びＹ方向とし、表示面に垂直な方向をＺ方向としている。
【００１２】
図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０は、真正品であることが確認されるべき物品に支持させる粘着ラベルである。このセキュリティデバイス１０は、基材１１と保護層１２と複屈折性層１３と反射層１４と接着層１５と中間層１６とを含んでいる。セキュリティデバイス１０の前面は、保護層１２側の面である。
【００１３】
基材１１は、例えば、樹脂からなるフィルム又はシートである。この樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、「ＰＥＴ」という）、トリアセチルセルロース（以下、「ＴＡＣ」という）、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアセタール、ポリスチレン又はエポキシ樹脂を使用することができる。
【００１４】
基材１１の材料には、ＰＥＴ又はＴＡＣが有利である。
ＰＥＴからなる層は、機械的強度、寸法安定性、耐溶剤性及び加工適性に優れている。しかも、ＰＥＴは、比較的安価である。
【００１５】
ＴＡＣからなる層は、他の樹脂からなる層と比較して脆性破壊を生じ易い。従って、基材１１の材料としてＴＡＣを使用したセキュリティデバイス１０は、物品から不正に剥離された場合に、基材１１の破壊を生じ易い。
【００１６】
基材１１は、光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。また、基材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。
【００１７】
基材１１が厚い場合、セキュリティデバイス１０を物品から不正に剥離しようとしたときに、その破断を生じ難い。そのため、剥離を慎重に行えば、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することができる。基材１１を薄くすると、セキュリティデバイス１０の破断を生じ易くすることができる。例えば、基材１１の厚さを４０μｍ以下とすると、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することを極めて困難とすることができる。
【００１８】
反射層１４は、基材１１の前面を被覆している。反射層１４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って得られる金属層である。
【００１９】
反射層１４と基材１１との間に、表面にレリーフ構造が設けられた層、即ちレリーフ層を介在させてもよい。レリーフ層を設けると、反射層１４の複屈折層１３と向き合った表面に、回折格子及びホログラムなどの回折構造を形成すること又は光散乱構造を形成することができる。
【００２０】
レリーフ層の材料としては、例えば樹脂を使用することができる。この樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。
【００２１】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、単層又は多層の誘電体層を使用してもよい。この場合、反射層１４と基材１１との間には、上記のレリーフ層を介在させてもよく、介在させなくてもよい。多層の誘電体層、即ち誘電体多層膜は、例えば、硫化亜鉛などの高屈折率材料とフッ化マグネシウムなどの低屈折率材料とを交互に蒸着することによって得られる。
【００２２】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用していてもよい。
【００２３】
光透過性樹脂としては、例えば、天然ゴム、アクリル樹脂、ポリオレフィン、ポリエーテル、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニル、クロロプレンゴム、シリコーン樹脂、ニトリルゴム、フェノール樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルブチラール、ポリベンゾイミダゾール、メタクリル樹脂、メラミン樹脂、メラミン樹脂、レゾルシノール樹脂、又はそれらの１つ以上を含んだ混合物を使用することができる。
【００２４】
金属粒子は、金属又は合金からなる。この金属又は合金としては、例えば、アルミニウム、白金、金、銀、銅、チタン、ビスマス、ゲルマニウム、インジウム、錫、又はそれらの１つ以上を含んだ合金を使用することができる。これらの中でも、アルミニウムは、可視域、赤外域及び近紫外域の全体に亘って反射率が高い。しかも、アルミニウムは、酸化に対する耐性が高い。従って、金属粒子として、アルミニウム粒子を使用することが好ましい。
【００２５】
光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は、偏光を照射した場合、この偏光を、その偏光性をほぼ維持したまま反射する。即ち、この反射層１４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って得られる金属層とほぼ同様に機能させることができる。
【００２６】
加えて、この場合、反射層１４として金属層を使用した場合と比較して、隣接する層との間でより高い層間接着強さを達成できる。即ち、この場合、反射層１４として金属層を使用した場合と比較して、反射層１４とこれと隣接した層との界面における剥離を生じ難くすることができる。
【００２７】
また、アルミニウムなどの金属は、アルカリ溶液に可溶である。そのため、反射層１４として金属層を使用した場合は、その端面から金属が溶解する可能性がある。これに対し、反射層１４として光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合、金属粒子の溶解は樹脂によって防止される。即ち、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は劣化を生じ難い。
【００２８】
しかも、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる反射層１４は、例えば、金属粒子の粒径、形状及び含有率の少なくとも１つを変更すると、その光散乱能が変化する。
【００２９】
反射層１４として金属層を使用する代わりに、上記の光透過性樹脂と非金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用していてもよい。この場合、反射層１４として光透過性樹脂と非金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合と同様に、基材１１と反射層１４との界面及び／又は反射層１４と中間層１６との界面における剥離を生じ難くすることができる。また、この場合、反射層１４として光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなる層を使用した場合と比較して、より高い光散乱性を達成できる。非金属粒子の材料としては、例えば、シリカなどの無機材料又はアクリル樹脂などの有機材料を使用することができる。
【００３０】
反射層１４は、基材１１の背面を被覆していてもよい。この場合、基材１１は、典型的には無色透明又は有色透明である。また、この場合、基材１１は、複屈折性を有していてもよいが、表示に影響を与えないように、複屈折性を有していないことが好ましい。
【００３１】
反射層１４は、省略してもよい。但し、反射層１４を設けた場合、反射層１４を省略した場合と比較して、視認性により優れた像をセキュリティデバイス１０に表示させることができる。
【００３２】
中間層１６は、反射層１４の前面を被覆している。中間層１６は、反射層１４と複屈折性層１３との密着性を高める役割を果たしている。
【００３３】
中間層１６は、光透過性を有している。中間層１６は、透明であってもよく、不透明であってもよい。また、中間層１６は、無色であってもよく、着色していてもよい。典型的には、中間層１６は無色である。
【００３４】
中間層１６の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂及びメラミン樹脂などの樹脂を使用することができる。このような材料を使用すると、透明な中間層１６を得ることができる。
【００３５】
中間層１６の材料として、反射層１４について上述した光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物を使用していてもよい。このような材料を使用すると、光散乱性を有している中間層１６を得ることができる。
【００３６】
中間層１６は省略することができる。例えば、反射層１４が樹脂を含んでいる場合には、中間層１６なしでも反射層１４と複屈折性層１３とを高い強度で互いに接合させることができる可能性がある。
【００３７】
複屈折性層１３は、中間層１６の前面を被覆している。複屈折性層１３は、液晶材料を固化してなる。典型的には、複屈折性層１３は、流動性を有する重合性液晶材料を紫外線又は熱により硬化させてなる高分子複屈折性層である。この液晶材料は、例えばネマチック液晶材料である。
【００３８】
複屈折性層１３の前面は、領域Ａａ乃至Ａｃを含んでいる。領域Ａａ及びＡｂの各々は円形である。領域Ａｃは、領域Ａａ及びＡｂを取り囲んでいる。領域Ａａ乃至Ａｃの各々は、他の形状を有していてもよい。
【００３９】
以下、セキュリティデバイス１０のうち領域Ａａ乃至Ａｃに対応した部分を、それぞれ表示部１００ａ乃至１００ｃと呼ぶ。また、複屈折性層１３のうち領域Ａａ乃至Ａｃに対応した部分を、それぞれ部分１３０ａ乃至１３０ｃと呼ぶ。
【００４０】
領域Ａａ及びＡｂの各々には、長さ方向が揃い且つこの長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられている。領域Ａａに設けられている溝と、領域Ａｂに設けられている溝とは、それらの長さ方向が互いに異なっている。ここでは、一例として、領域Ａａに設けられている溝の長さ方向はＸ方向に平行であり、領域Ａｂに設けられている溝の長さ方向はＹ方向に平行であるとする。
【００４１】
領域Ａａ及びＡｂには、様々な構造を採用することができる。例えば、領域Ａａ及びＡｂの各々には、複数の溝を幅方向に等間隔で平行に並べた構造を採用することができる。
【００４２】
領域Ａａ及びＡｂの各々において、これら溝は、互いに平行でなくてもよい。但し、これらの溝が平行に近いほど、複屈折性層１３の部分１３０ａ及び１３０ｂの各々において、メソゲンの長軸が揃い易くなる。これらの溝が為す角度は、例えば５°以下とし、好ましくは３°以下とする。
【００４３】
領域Ａａ及びＡｂの各々において、これら溝は、縦横に並べてもよい。また、溝の長さは、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。また、長さ方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。更に、幅方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。
【００４４】
例えば、領域Ａａ及びＡｂの各々には、互いに長さが等しい溝を縦横に並べてもよい。溝を略平行とし且つピッチを適宜設定することなどにより、これら溝で回折格子を構成することができる。
【００４５】
或いは、領域Ａａ及びＡｂの各々には、様々な長さの溝をランダムに並べてもよい。この場合、これら溝で一方向性拡散パターンを形成することができる。なお、この一方向性拡散パターンは、溝の長さ方向に垂直な面内での拡散能が、Ｚ方向及び溝の長さ方向に平行な面内での拡散能と比較してより大きい光拡散特性、即ち、光散乱異方性を示すパターンである。ここでは、一例として、領域Ａａ及びＡｂの各々に設けられた溝は、回折格子を構成していることとする。
【００４６】
領域Ａｃは、溝が設けられていない領域である。領域Ａｃは、省略することができる。
【００４７】
複屈折性層１３のうち、領域Ａａに対応した部分１３０ａと、領域Ａｂに対応した部分１３０ｂと、領域Ａｃに対応した部分１３０ｃとは、メソゲンの配向構造及び／又は配向方向が互いに異なっている。複屈折性層１３のうち領域Ａａを被覆している部分１３０ａでは、メソゲンの配向方向は、領域Ａａに設けられている溝の長さ方向とほぼ平行である。複屈折性層１３のうち領域Ａｂを被覆している部分１３０ｂでは、メソゲンの配向方向は、領域Ａｂに設けられている溝の長さ方向とほぼ平行である。即ち、この例では、複屈折性層１３のうち領域Ａａを被覆している部分１３０ａでは、メソゲンはＸ方向に配向している。そして、複屈折性層１３のうち領域Ａｂを被覆している部分１３０ｂでは、メソゲンはＹ方向に配向している。
【００４８】
複屈折性層１３のこれら部分１３０ａ及び１３０ｂは、メソゲンが配向しているので、複屈折性を有している。複屈折性部分１３０ａではメソゲンはＸ方向に配向しているので、そのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。屈折率ｎeは屈折率ｎoよりも大きいので、複屈折性部分１３０ａの遅相軸はＸ方向と平行であり、進相軸はＹ方向と平行である。また、複屈折性部分１３０ｂの遅相軸はＹ方向と平行であり、進相軸はＸ方向と平行である。
【００４９】
複屈折性層１３のうち領域Ａｃに対応した部分１３０ｃでは、メソゲンは、典型的には、複屈折性部分１３０ａ及び１３０ｂほど高い秩序度で配向していないか、又は、配向していない。ここでは、一例として、この部分１３０ｃでは、メソゲンは配向していないこととする。即ち、この部分１３０ｃは、光学的に等方性であるとする。なお、この部分１３０ｃでは、例えば、これを形成する際に下地として使用する表面にラビング処理などの配向処理を施すことにより、メソゲンを比較的高い秩序度で配向させることができる。
【００５０】
複屈折性層１３は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、光重合性を有するネマチック液晶材料を下地層上に塗布する。この下地層の表面には、複屈折性層１３の前面に設けるレリーフ構造に対応したレリーフ構造を設けておく。次いで、液晶材料に紫外線を照射して、それらの重合を生じさせる。これにより、メソゲンの長軸の向きが固定された複屈折性層１３を得る。その後、複屈折性層１３から下地層を取り除く。
【００５１】
但し、保護層１２を下地層として使用する場合には、複屈折性層１３を下地層から取り除かなくてもよい。また、ここでは、複屈折性層１３の材料としてネマチック液晶材料を使用しているが、その代わりに、コレステリック液晶材料やスメクチック液晶材料を用いてもよい。
【００５２】
保護層１２は、複屈折性層１３の前面を被覆している。保護層１２は、セキュリティデバイス１０の前面を平坦化している。保護層１２は、複屈折性層１３を損傷及び劣化から保護する役割を果たすと共に、複屈折性層１３の前面に設けられたレリーフ構造を不正に複製され難くする役割を果たす。
【００５３】
保護層１２は、光透過性の層であって、典型的には、透明であり、光学的に等方性である。保護層１２は、偏光性を有している入射光を入射させたときに偏光性を有している透過光及び反射光を射出すれば、透過光及び／又は反射光に散乱性を与えるものであってもよい。保護層１２は、省略してもよい。
【００５４】
保護層１２の材料としては、例えば樹脂を使用することができる。この樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。
【００５５】
接着層１５は、基材１１の背面上に設けられている。接着層１５は、セキュリティデバイス１０を物品に貼り付けるために使用する。接着層１５の材料としては、例えば、感圧接着剤などの粘着剤として使用可能な樹脂を使用することができる。接着層１５は省略することができる。
【００５６】
このセキュリティデバイス１０は、複屈折性層１３に、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられている。ここでは、一例として、このセキュリティデバイス１０は、接着層１５を除く全ての層に、２次元的に配列した複数の開口（図示せず）と複数の切れ目ＮＴとが設けられているとする。これら開口及び切れ目ＮＴの少なくとも一方を設けたセキュリティデバイス１０は、物品から剥離しようとしたときに、開口の配列及び／又は切れ目ＮＴに沿って破断し易い。
【００５７】
切れ目ＮＴを設ける場合、切れ目ＮＴの数は１つのみでもよいが、典型的には複数の切れ目ＮＴを設ける。複数の切れ目ＮＴを設ける場合、それら切れ目ＮＴは、ほぼ均等に配置する。例えば、多角形状のセキュリティデバイス１０には、切れ目ＮＴは、各々の角に設けるか、又は、各々の辺に設けるか、又は、各々の角と各々の辺とに設ける。
【００５８】
切れ目ＮＴを長くすると、セキュリティデバイス１０の全体又はその一部の層は、セキュリティデバイス１０を物品から剥離しようとしたときに、切れ目ＮＴに沿って破断し易くなる。例えば、上記の開口を省略し且つ長さが２ｍｍの切れ目ＮＴを設けた場合、上記の開口を省略し且つ長さが１ｍｍの切れ目ＮＴを設けた場合と比較して、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することは困難である。そして、上記の開口を省略し且つ長さが３ｍｍ以上の切れ目ＮＴを設けた場合、セキュリティデバイス１０の破断を生じることなしに、これを物品から剥離することは極めて困難である。
【００５９】
複数の開口を設ける場合、それら開口は、１次元的又は２次元的な配列を形成するように配置する。例えば、切れ目ＮＴを設け且つ１次元的な配列を形成するように開口を配置する場合、切れ目ＮＴと開口の配列とが連続するようにそれらを配置すると、切れ目ＮＴと開口の配列とに沿った破断を生じさせることができる。また、２次元的な配列を形成するように開口を配置すると、切れ目ＮＴの位置や長さ方向とは無関係に破断を生じさせることができる。
【００６０】
開口の形状は任意である。例えば、開口の形状は、円形、長円形、楕円形、三角形及び平行四辺形などの凸多角形、又は星形及び十字形などの凹多角形であってもよい。
【００６１】
開口の配列方向に沿った寸法が小さいと、開口の配列に沿った破断を生じ難い。他方、この寸法が大きいと、セキュリティデバイス１０の強度や光学特性が不十分となる可能性がある。開口の配列方向に沿った寸法は、例えば１０μｍ乃至１００μｍの範囲内とする。
【００６２】
また、隣り合った開口間の距離が長いと、開口の配列に沿った破断を生じ難い。他方、この距離が短いと、セキュリティデバイス１０の強度や光学特性が不十分となる可能性がある。隣り合った開口間の距離は、例えば１０μｍ乃至７０μｍの範囲内とする。
【００６３】
このセキュリティデバイス１０は、例えば、以下の方法により得られる。
【００６４】
まず、一方の主面にレリーフ構造が設けられた複屈折性層１３を形成する。
【００６５】
例えば、表面にレリーフ構造が設けられた下地層を形成する。このレリーフ構造は、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造に対応した形状を有している。例えば、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造が溝からなる場合には、線状の凸部が表面に設けられた下地層を形成する。或いは、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造が線状の凸部からなる場合には、溝が表面に設けられた下地層を形成する。ここでは、一例として、複屈折性層１３の前面に設けるべきレリーフ構造は線状の凸部からなるとする。
【００６６】
次に、下地層のレリーフ構造が設けられた主面上に、複屈折性層１３の材料を塗布する。複屈折性層１３の材料としては、例えば、流動性を有する重合性液晶材料を使用する。この塗膜のうち、下地層の表面に設けられた溝の上方に位置した領域では、液晶材料のメソゲンは溝の長さ方向に沿って配向する。
【００６７】
その後、メソゲンの配向状態を維持したまま、例えば、紫外線又は熱により塗膜を硬化させる。これにより、複屈折性層１３を得る。
【００６８】
下地層は、例えば、感光性樹脂材料に、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法や、電子ビームによってパターンを描画する方法により形成することができる。或いは、下地層は、表面レリーフ型ホログラムの製造で行われているように、微細な線状の凸部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成してもよい。例えば、下地層は、図示しない支持体層上に熱可塑性樹脂層を形成し、その表面に、線状の凸部が設けられた原版を、熱を印加しながら押し当てる方法、即ち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、下地層は、支持体層上に紫外線硬化樹脂を塗布し、この樹脂層に原版を押し当てながら例えば支持体層側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により得ることも可能である。
【００６９】
なお、通常は、原版の凹凸構造を転写して反転版を製造し、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を製造する。そして、必要に応じ、複製版を原版として用いて反転版を製造し、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を更に製造する。実際の製造では、通常、このようにして得られる複製版を使用する。
【００７０】
これらの方法によれば、例えば、１つの面内に、溝の長さ方向、ピッチ、深さ、幅及び長さの少なくとも１つが異なる複数の領域を形成することができる。
【００７１】
先の原版は、例えば、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法、電子ビームによってパターンを描画する方法、又はバイトによって切削する方法により得られた母型の電鋳を行うことにより得られる。下地層の表面に複雑な構造を採用しない場合は、ラビング加工により溝を形成してもよい。
【００７２】
これら溝の深さは、例えば０．０５μｍ乃至１μｍの範囲とし、典型的には０．１μｍ乃至１μｍの範囲とする。また、溝の長さは、例えば０．１μｍ乃至１μｍの範囲内とし、典型的には０．５μｍ乃至１μｍの範囲内とする。溝のピッチは、例えば０．１μｍ以上であり、典型的には０．７５μｍ以上である。また、溝のピッチは、例えば１０μｍ以下であり、典型的には２μｍ以下である。メソゲンを高い秩序度で配向させるには、溝のピッチは小さいことが有利である。
【００７３】
領域Ａａと領域Ａｂとは、それらに設けられている溝又は線状凸部のピッチ、幅及び深さ又は高さの少なくも１つが更に異なっていてもよい。領域Ａａと領域Ａｂとで溝又は線状凸部のピッチ、幅及び深さ又は高さの少なくも１つが更に異なっている場合、領域Ａａと領域Ａｂとは、それらに設けられている溝又は線状凸部の長さ方向が等しくてもよい。或いは、領域Ａａ及びＡｂの一方は省略してもよい。
【００７４】
下地層は、典型的には、複屈折性層１３から除去する。下地層を除去した複屈折性層１３の表面、即ち、複屈折性層１３のレリーフ構造が設けられた主面には、保護層１２を形成する。なお、下地層の除去及び保護層１２の形成は、セキュリティデバイス１０を製造する何れの段階で行ってもよい。或いは、下地層自体を保護層１２として使用してもよい。即ち、下地層は除去しなくてもよい。
【００７５】
次に、複屈折性層１３のレリーフ構造が設けられた面の裏面に、中間層１６及び反射層１４をこの順に積層する。そして、この積層体を基材１１の一方の主面と接合させ、基材１１の他方の主面上に接着層１５を形成する。反射層１４が例えば熱可塑性樹脂を含んでいる場合は、先の積層体と基材１１とは熱融着させることができる。
【００７６】
更に、必要な場合には、このようにして得られた構造を型抜きする。以上のようにして、セキュリティデバイス１０を完成する。
【００７７】
このセキュリティデバイス１０は、物品に貼り付けた後に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体を、その破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難である。これについて、図３乃至図６を参照しながら説明する。
【００７８】
図３は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の一例を概略的に示す平面図である。図４は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の他の例を概略的に示す平面図である。図５は、剥離前の複屈折性層を概略的に示す平面図である。図６は、剥離後の複屈折性層を概略的に示す平面図である。
【００７９】
図３及び図４では、セキュリティデバイス１０は、物品３０に貼り付けられている。この物品３０からセキュリティデバイス１０を剥離しようとすると、図３に示すようにセキュリティデバイス１０の全体が切れ目ＮＴに沿って破断するか、又は、セキュリティデバイス１０を構成している一部の層が切れ目ＮＴに沿って破断する。
【００８０】
また、複屈折性層１３には、図５に示すように複数の開口ＯＰが設けられている。開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、物品３０からセキュリティデバイス１０を剥離しようとすると、開口ＯＰの配列に沿って容易に破断する。そして、開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、例え破断しなかったとしても、開口ＯＰを省略した設けない場合と比較して延びを生じ易い。複屈折性層１３が延びると、その光学特性が変化する。特にメソゲンの配向方向が延伸方向に対して斜めである場合には、複屈折性層１３が延びることにより、遅相軸及び進相軸の各々の向きが変化する。加えて、開口ＯＰを設けた複屈折性層１３は、例え破断しなかったとしても、開口ＯＰの形状に変化を生じる。
【００８１】
従って、このセキュリティデバイス１０は、物品に貼り付けた後に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体をその破壊又は変形を生じることなしに物品から除去することが困難である。
【００８２】
次に、このセキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察した場合に見える像について説明する。ここでは、一例として、反射層１４は、光透過性樹脂と金属粒子とを含んだ混合物からなり、光散乱性を有しているとしている。また、領域Ａａ及びＡｂに設けられている溝は、回折格子を構成しているとする。なお、白色光とは、可視領域内の全ての波長の非偏光からなる光である。
【００８３】
図７は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の一例を示す平面図である。
セキュリティデバイス１０に略正面方向から白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１００ａ乃至１００ｃは互いからの判別が不可能又は困難である。これについて、より詳細に説明する。
【００８４】
表示部１００ａに入射した照明光としての白色光は、図２に示す保護層１２を透過する。保護層１２を透過した白色光は、複屈折性層１２に入射する。
【００８５】
領域Ａａに設けられた溝は、回折格子を構成している。従って、これら入射光の一部は、回折光として複屈折性部分１３０ａに入射する。
【００８６】
複屈折性部分１３０ａを透過した回折光は、中間層１６を透過し、反射層１４によって反射される。反射層１４は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。
【００８７】
この散乱光は、中間層１６及び複屈折性部分１３０ａをこの順に透過する。領域Ａａには回折格子が設けられているが、反射層１４からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、反射層１４からの反射光は、散乱光として保護層１２を透過する。観察者は、これら散乱光を表示光として知覚する。従って、表示部１００ａは銀白色に見える。
【００８８】
表示部１００ｂと表示部１００ａとは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向のみが異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１００ａを肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１００ｂも銀白色に見える。
【００８９】
表示部１００ｃは、その平面形状を除き、複屈折性層１３と保護層１２との界面に溝が設けられておらず、メソゲンが配向していない点でのみ、表示部１００ａとは異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１００ａを肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１００ｃも銀白色に見える。
【００９０】
このように、表示部１００ａ乃至１００ｃは銀白色に見える。そして、表示部１００ａ乃至１００ｃは、明るさがほぼ等しい。従って、セキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１００ａ乃至１００ｃは、互いからの判別が不可能又は困難である。
【００９１】
なお、セキュリティデバイス１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察する場合、表示部１００ａ乃至１００ｃの表示色は、観察角度を変化させても銀白色のまま変化しない。また、観察角度を傾けたまま、セキュリティデバイス１０をその法線の周りで回転させても、表示部１００ａ乃至１００ｃの表示色は銀白色のまま変化しない。
【００９２】
次に、偏光子を介してセキュリティデバイス１０を観察した場合に見える像について説明する。ここでは、一例として、偏光子として直線偏光フィルムを使用することとする。
【００９３】
図８は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスと直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。
【００９４】
図８では、図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０と吸収型の直線偏光フィルム５０とを、偏光フィルム５０側からセキュリティデバイス１０を見た場合に、偏光フィルム５０の透過軸がＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図８に示すように、表示部１００ａ及び１００ｂは、表示部１００ｃからの判別が容易であり、互いからの判別が不可能又は困難である。これについて、より詳細に説明する。
【００９５】
直線偏光フィルム５０に照明光として白色光を照射すると、直線偏光フィルム５０は、その透過軸に平行な偏光面（電場ベクトルの振動面）を有する直線偏光を透過させ、その透過軸に垂直な偏光面を有する直線偏光を吸収する。
【００９６】
表示部１００ａに入射した直線偏光は、図２に示す保護層１２を透過する。保護層１２を透過した直線偏光は、複屈折性層１３に入射する。
【００９７】
領域Ａａに設けられた溝は、回折格子を構成している。従って、これら直線偏光の一部は、回折光として複屈折性部分１３０ａに入射する。
【００９８】
複屈折性部分１３０ａでは、メソゲンはＸ方向と略平行に配向している。即ち、偏光フィルム５０側から見て、複屈折性部分１３０ａの遅相軸は、偏光フィルム５０の透過軸に対して時計回りに４５°回転させた方向に平行である。そして、この入射光は、回折光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。従って、例えば、先の直線偏光は、複屈折性部分１３０ａの複屈折性と光路長とに応じて、円偏光、楕円偏光又は直線偏光へと変換される。ここでは、複屈折性部分１３０ａが射出した光のうち、左円偏光及び左楕円偏光についてのみ説明する。
【００９９】
これら左円偏光及び左楕円偏光は、中間層１６を透過し、反射層１４によって反射される。左円偏光及び左楕円偏光は、それぞれ、反射層１４によって反射されることにより、右円偏光及び右楕円偏光へと変換される。また、反射層１４は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。
【０１００】
この散乱光としての右円偏光及び右楕円偏光は、中間層１６を透過し、複屈折性部分１３０ａに入射する。この入射光は、散乱光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。正面方向へ進行する光成分のうち、特定波長λ0の右円偏光は、複屈折性部分１３０ａを透過することにより偏光面が偏光フィルム５０の透過軸に対して垂直な直線偏光へと変換される。そして、残りの光成分は、複屈折性部分１３０ａを透過することにより、左楕円偏光若しくは左円偏光又は右楕円偏光若しくは円偏光へと変換される。
【０１０１】
複屈折性部分１３０ａが射出した反射層１４からの反射光は、保護層１２を透過する。このようにして、反射層１４からの反射光は、散乱光として基材１１から射出される。
【０１０２】
これから明らかなように、偏光フィルム５０の透過軸に対して平行な偏光面を有する光成分のみに着目した場合、表示部１００ａに入射する光成分の強度に対する表示部１００ａが射出する光成分の強度の比は、波長依存性を有することとなる。換言すれば、偏光フィルム５０に入射する照明光の強度に対する偏光フィルム５０が射出する表示光の強度の比は、波長依存性を有することとなる。従って、表示部１０１は、着色して見える。なお、表示部１００ａが着色して見える理由については、後で数式を参照しながら説明する。
【０１０３】
表示部１００ｂと表示部１００ａとは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向が９０°異なっている点でのみ相違している。それゆえ、表示部１００ｂは、円偏光又は楕円偏光の偏光面の回転方向が逆であること以外は、表示部１００ａについて説明したのと同様に振舞う。従って、表示部１００ｂは、表示部１００ａと同様に着色して見える。
【０１０４】
表示部１００ｃは、その平面形状を除き、複屈折性層１３と保護層１２との界面に溝が設けられておらず、メソゲンが配向していない点でのみ、表示部１００ａとは異なっている。従って、表示部１００ｃが射出する光は、理想的には、偏光フィルム５０によって吸収されることなく、偏光フィルム５０を透過する。それゆえ、表示部１００ｃは、銀白色に見える。
【０１０５】
このように、表示部１００ａ及び１００ｂは着色して見え、表示部１００ｃは銀白色に見える。そして、表示部１００ａ及び１００ｂは、明るさがほぼ等しい。従って、セキュリティデバイス１０に偏光フィルム５０を重ね、これに白色光を照射して正面から観察した場合、図８に示すように、表示部１００ａ及び１００ｂは、表示部１００ｃからの判別が容易であり、互いからの判別が不可能又は困難である。
【０１０６】
ここで、表示部１００ａが着色して見える理由について、数式を参照しながら説明する。なお、複屈折性部分１３０ａは、波長λ0の光に対して四分の一波長板としての役割を果たすとする。
【０１０７】
偏光フィルム５０が法線方向に射出した波長λ0の直線偏光は、偏光面がＸ方向に垂直な直線偏光成分と偏光面がＹ方向に垂直な直線偏光成分との和であると考えることができる。上記の通り、複屈折性部分１３０ａのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。従って、複屈折性部分１３０ａは、これら直線偏光成分に、往路と復路との各々でλ0／４の位相差を与える。即ち、複屈折性部分１３０ａは、これら直線偏光成分に合計でλ0／２の位相差を与える。そのため、表示部１００ａが法線方向に射出する波長λ0の光は、偏光フィルム５０を透過できない。
【０１０８】
ところで、リターデイションＲｅは、下記等式（１）に示すように、複屈折性層の膜厚ｄとその複屈折性Δｎとに依存する。
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ …（１）
ここで、Δｎ＝ｎe−ｎoである。
【０１０９】
一対の直線偏光フィルムをそれらの透過軸が直交するように向かい合わせ、それらの間に複屈折性層をその光学軸が直線偏光フィルムの透過軸に対して角度θを為すように介在させる。一方の直線偏光フィルムをその法線方向から波長λの光で照明した場合、複屈折性層に入射する光の強度をＩ0とし、他方の直線偏光フィルムを透過する光の強度をＩとすると、強度Ｉは、下記等式（２）で表すことができる。
Ｉ＝Ｉ0×ｓｉｎ2（２θ）×ｓｉｎ2（Ｒe×π／λ） …（２）
複屈折性Δｎは波長依存性を有しており、複屈折性Δｎと波長ｎとは比例関係にはない。それゆえ、等式（２）から明らかなように、透過光のスペクトルは、入射光のスペクトルとは異なるプロファイルを有することとなる。
【０１１０】
このように、複屈折性層を一対の直線偏光フィルムで挟むと、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる透過光を得ることができる。これと同様に、複屈折性層を直線偏光フィルムと反射層とで挟んだ場合にも、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる反射光を得ることができる。このような理由で、表示部１００ａは着色して見える。
【０１１１】
図９は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の他の例を示す斜視図である。
図９に示すように、図８に示す状態から観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、表示部１００ａ及び１００ｂの表示色が互いに異なる色へと変化する。その結果、表示部１００ａ及び１００ｂの互いからの判別が容易になる。例えば、法線方向から観察した場合に表示部１００ａ及び１００ｂはオレンジ色に見えていたとすると、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けることにより、表示部１００ａは赤色へと変化し、表示部１００ｂは緑色へと変化する。表示部１００ａ及び１００ｂで生じる色変化の理由を以下に説明する。
【０１１２】
観察角度θを傾けると、複屈折性層の実効的な複屈折性Δｎ’が複屈折性Δｎから変化するのに加え、以下の等式（３）に示す複屈折性層の実効的な膜厚ｄ’が複屈折性層の実際の膜厚ｄの２倍よりも大きくなる。
ｄ’＝２ｄ／ｃｏｓθ …（３）
即ち、観察角度に応じて、上記等式（１）に示すリターデイションＲｅが変化し、それゆえ、上記等式（２）に示す強度Ｉが変化する。その結果、観察角度に応じて、表示光のスペクトルのプロファイルが変化する。
【０１１３】
複屈折性Δｎ’は、照明光の入射角と、照明光の伝搬方向に平行な直線の複屈折性層主面上への投影が複屈折性層の光学軸に対して為す角度とに依存する。具体的には、複屈折性部分１３０ａの複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＸ方向と平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けても変化しない。これに対し、複屈折性部分１３０ｂの複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＹ方向に平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けるのに伴って変化する。
【０１１４】
このように、表示部１００ａは、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化に起因した色変化を生じる。これに対し、表示部１００ｂは、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化と実効的な複屈折性Δｎ’の変化とに起因した色変化を生じる。このため、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、表示部１００ａ及び１００ｂの表示色は互いに異なる色へと変化し、その結果、表示部１００ａ及び１００ｂの互いからの判別が容易になる。
【０１１５】
図１０は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の更に他の例を示す斜視図である。
【０１１６】
図１０には、図９に示す状態から、セキュリティデバイス１０を偏光フィルム５０と重ねたまま、その法線の周りで９０°回転させた場合に観察可能な像を描いている。
【０１１７】
表示部１００ａ及び１００ｂは、この回転角を変化させると、回折格子の実効的な格子定数が変化する。そして、観察方向を斜めとしたまま、セキュリティデバイス１０を偏光フィルム５０と共にその法線の周りで９０°回転させると、表示部１００ａと表示部１００ｂとの間で表示色が入れ替わる。なお、図１０を参照しながら説明した色変化は、図９に示す状態から、セキュリティデバイス１０のみをその法線の周りで９０°回転させた場合にも生じる。
【０１１８】
このセキュリティデバイス１０は、様々なラベル付き物品において使用することができる。
【０１１９】
図１１は、ラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。
このラベル付き物品は、ＩＤ（identification）カードである。このラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０と、これを支持した物品３０とを含んでいる。
【０１２０】
物品３０は、カードである。この物品３０は、カード基材３１と印刷層３２ａ及び３２ｂとを含んでいる。カード基材３１は、例えば、プラスチックからなる。印刷層３２ａ及び３２ｂは、カード基材３１上に形成されている。セキュリティデバイス１０は、カード基材３１に貼り付けられている。
【０１２１】
ＩＤカードは、上述したセキュリティデバイス１０を含んでいる。それゆえ、このＩＤカードの偽造は困難である。また、このＩＤカードは、セキュリティデバイス１０を含んでいるので、真正品であるかが不明の物品を真正品と非真正品との間で判別することも容易である。しかも、このＩＤカードは、セキュリティデバイス１０に加えて、印刷層３２ａ及び３２ｂ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。
【０１２２】
なお、図１１には、ラベル付き物品としてＩＤカードを例示しているが、ラベル付き物品は、これに限られない。例えば、ラベル付き物品は、ＩＣ（integrated circuit）カード、磁気カード及び無線カードなどの他のカードであってもよい。或いは、ラベル付き物品は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、ラベル付き物品は、紙幣又は預金若しくは貯金通帳であってもよい。このように、セキュリティデバイス１０は、様々な印刷物に適用することができる。
【０１２３】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。即ち、印刷層を含んでいない物品にセキュリティデバイス１０を支持させてもよい。例えば、セキュリティデバイス１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【０１２４】
図１及び図２に示すセキュリティデバイス１０には、様々な変形が可能である。
図１２は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスの一変形例を概略的に示す断面図である。図１２に示すセキュリティデバイス１０は、以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０と同様である。
【０１２５】
即ち、このセキュリティデバイス１０では、保護層１２と複屈折性層１３との界面に溝を設ける代わりに、中間層１６と複屈折性層１３との界面に溝を設け、保護層１２を省略している。そして、このセキュリティデバイス１０では、領域Ａａと領域Ａｂとで溝の長さ方向を等しくし、複屈折性層１３の厚さを複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとで異ならしめている。換言すれば、複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとでメソゲンの配向方向を等しくし、複屈折性部分１３０ａと複屈折性部分１３０ｂとでリターデイションを異ならしめている。
【０１２６】
このような構造を採用した場合、反射層１４の散乱能が小さくても、表示部１００ａ及び１００ｂは、肉眼で観察したときに同じ色に見える。そして、偏光フィルム５０を介して観察した場合には、表示部１００ａ及び１００ｂを互いから容易に判別できる。
【０１２７】
また、このセキュリティデバイス１０を物品３０に貼り付けてなるラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０を物品３０から剥離しようとすると、図３乃至図６を参照しながら説明したのと同様に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体の破壊又は変形を生じる。
【０１２８】
図１３は、図１及び図２に示すセキュリティデバイスの他の変形例を概略的に示す断面図である。
【０１２９】
図１３に示すセキュリティデバイス１０は、以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０と同様である。
【０１３０】
即ち、このセキュリティデバイス１０では、保護層１２と複屈折性層１３との界面に溝を設ける代わりに、中間層１６と複屈折性層１３との界面に溝を設け、保護層１２を省略している。そして、このセキュリティデバイス１０では、反射層１４を省略し、着色層１７及び透明層１８を更に含んでいる。このセキュリティデバイス１０によると、例えば透過型の表示が可能である。
【０１３１】
着色層１７及び透明層１８は、基材１１と中間層１６との間に介在している。着色層１７及び透明層１８は、基材１１の一方の主面に平行な方向に隣り合っている。着色層１７を設けると、セキュリティデバイス１０の意匠性を向上させることができる。
【０１３２】
着色層１７は、黒色パターン、黒色以外の着色パターン、又は表示色が異なる複数の着色パターンの組み合わせである。着色層１７は、例えば、印刷法により形成することができる。
【０１３３】
透明層１８は、無色透明又は有色透明である。透明層１８は、透過型の表示を可能とするために設けられている。透明層１８は、例えば、着色層１７がパターニングされている場合に平坦化層としての役割を更に果たすことができる。透明層１８は、省略してもよい。
【０１３４】
透明層１８の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、スチレン樹脂、セルロース樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、オレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂又はメラミン樹脂を使用することができる。透明層１８の材料として、ガラス及び石英などの無機材料を使用してもよい。或いは、透明層１８は、空気層であってもよい。即ち、透明層１８は、着色層１７に設けられた開口内の空間であってもよい。
【０１３５】
着色層１７及び透明層１８は、基材１１と中間層１６との間に配置しなくてもよい。例えば、着色層１７及び透明層１８は、複屈折性層１３の前面上に配置してもよい。或いは、着色層１７及び透明層１８は、基材１１と接着層１５との間に配置してもよい。
【０１３６】
このセキュリティデバイス１０を物品３０に貼り付けてなるラベル付き物品は、セキュリティデバイス１０を物品３０から剥離しようとすると、図３乃至図６を参照しながら説明したのと同様に、複屈折性層１３又はこれを含んだ積層体の破壊又は変形を生じる。
【０１３７】
なお、透過型の表示を行う場合、セキュリティデバイス１０を貼り付ける物品は、光透過部を含んでいる必要がある。光透過部は、光学的に異方性であってもよいが、典型的には光学的に等方性である。また、反射層１４を省略しない場合や透過型の表示を行わない場合であっても、セキュリティデバイス１０は、着色層１７又は着色層１７と透明層１８との組み合わせを含んでいてもよい。
【０１３８】
液晶材料としてネマチック液晶材料を使用する代わりに、コレステリック液晶材料を使用してもよい。コレステリック液晶材料を使用した場合、選択反射性及び円偏光選択性を利用した表示が可能である。
【０１３９】
選択反射性とは、コレステリック液晶材料が入射光のうち特定の波長帯にある光を強く反射する性質である。コレステリック液晶材料が選択反射を生じる波長帯の中心波長λsと、コレステリック液晶材料が選択反射を生じる波長帯幅Δλとは、コレステリック液晶材料の平均屈折率をｎｍとすると、それぞれ下記等式（４）及び（５）によって与えられる。
【０１４０】
λs＝ｎｍ×Ｐ …（４）
Δλ＝Δｎ×Ｐ／ｎｍ …（５）
ここで、平均屈折率ｎｍは［（ｎo2＋ｎe2）／２］1/2であり、Δｎはｎe−ｎoである。
【０１４１】
等式（４）及び（５）から明らかなように、中心波長λs及び波長帯幅Δλは、螺旋ピッチＰに依存している。従って、螺旋ピッチＰを適切に設定することにより、色純度が高い反射光を得ることができる。
【０１４２】
なお、等式（４）及び（５）は、メソゲンが形成している螺旋構造の螺旋軸に対して平行な方向から光を照射する場合に適用可能である。光の入射方向を螺旋軸に対して傾けると、見かけ上の螺旋ピッチＰが大きくなる。その結果、中心波長λsは短波長側へシフトし、波長帯幅Δλは狭くなる。従って、観察方向と螺旋軸とが為す角度を大きくすると、表示色は短波長側へとシフトする。
【０１４３】
円偏光選択性とは、コレステリック液晶材料が、右円偏光及び左円偏光の一方のみを反射し、他方を透過させる性質である。例えば、コレステリック液晶材料のメソゲンが形成している螺旋構造が右回りである場合、このコレステリック液晶材料は、右円偏光のみを反射し、左円偏光を透過させる。なお、このときの反射光は右円偏光である。
【０１４４】
このように、液晶材料としてネマチック液晶材料を使用する代わりに、コレステリック液晶材料を使用すると、選択反射性及び円偏光選択性を表示に利用することができる。例えば、図１３を参照しながら説明したセキュリティデバイス１０において、液晶材料としてコレステリック液晶材料を使用すると、透過光の色と反射光の色との相違を利用した真偽判定が可能である。即ち、この場合、真偽判定に偏光子を使用する必要がない。なお、液晶材料としてコレステリック液晶材料を使用した場合、偏光子を用いて真偽判定を行ってもよい。
【０１４５】
コレステリック液晶材料を使用する場合、螺旋ピッチＰは、例えば可視光域内とする。一般に、螺旋ピッチＰが３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍの範囲内にある場合、目視による真偽判定が可能である。そして、一般に、螺旋ピッチＰが４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある場合、目視による真偽判定が容易である。
【０１４６】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３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。
【０１４７】
前者の場合、セキュリティデバイス１０に、自然光を照射したときと、右円偏光を照射したときと、左円偏光を照射したときとで異なる色を表示させることができる。
【０１４８】
後者の場合、螺旋ピッチＰが互いに等しく且つ螺旋の回転方向が互いに異なる２つの層を積層することにより、自然光を照射したときと右円偏光及び左円偏光の一方を照射したときとで異なる色を表示させることができ、自然光を照射したときと右円偏光及び左円偏光の他方を照射したときとで同じ色を表示させることができる。なお、この構造を採用した場合、透過光の色と反射光の色とは異なっている。
【０１４９】
また、後者の場合、螺旋ピッチＰが異なる複数の層を積層することにより、肉眼で観察したときに、例えば、単層構造では表現できない色調を表現することが可能となる。そして、円偏光子を用いて観察したときには、この円偏光子の特徴、例えば、この円偏光子が透過させる円偏光の設計波長及びその電場ベクトルの回転方向に応じて、異なる色を表示させることが可能である。
【０１５０】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、面内方向に隣り合い且つ螺旋ピッチ及び／又は螺旋の回転方向が異なる複数の複屈折性部分を含んでいてもよい。この構造を採用すると、優れた意匠性やより優れた偽造防止効果を達成できる。例えば、前者における螺旋ピッチＰと後者における螺旋ピッチＰとが互いに等しい場合、それら複屈折性部分に対応した表示部を、肉眼で互いから判別することは不可能又は困難である。そして、この場合、それら複屈折性部分に対応した表示部は、円偏光子を用いて観察することにより、互いから判別することが容易になる。
【０１５１】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、右円偏光を選択反射する複屈折性部分と、左円偏光を選択反射する複屈折性部分とを含んでいてもよい。前者における螺旋ピッチＰと後者における螺旋ピッチＰとが互いに等しい場合、それら複屈折性部分に対応した表示部を、肉眼で互いから判別することは不可能又は困難である。そして、この場合、それら複屈折性部分に対応した表示部は、円偏光子を用いて観察することにより、互いから判別することが容易になる。
【０１５２】
また、コレステリック液晶材料を使用する場合、セキュリティデバイス１０は、黒色層などの反射率が比較的小さな着色層１７を含んでいてもよい。そのような着色層１７を設けることにより、より鮮明な像を得ることができることができる。
【０１５３】
コレステリック液晶材料を使用する場合、複屈折性層１３は、例えば、以下の方法により形成することができる。
【０１５４】
即ち、低分子量の液晶分子のメソゲンをコレステリック配向させ、例えば光又は熱を加えることにより、先の配向状態を維持したまま液晶分子の架橋を生じさせる。或いは、側鎖型又は主鎖型のサーモトロピック高分子液晶材料をそのガラス転移温度以上に加熱し、この状態でメソゲンをコレステリック配向させ、その後、先の配向状態を維持させたまま液晶材料をガラス転移温度未満に冷却する。或いは、側鎖型又は主鎖型のリオトロピック高分子液晶材料のメソゲンをコレステリック配向させ、この配向状態を維持させたまま溶媒を徐々に除去する。製造の観点では、これら方法のうち、低分子量の液晶分子を使用する方法が好ましい。
【０１５５】
側鎖型の高分子液晶材料としては、例えば、側鎖にメソゲンを含んだポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリシロキサン又はポリマロネートを使用することができる。主鎖型の高分子液晶材料としては、例えば、主鎖にメソゲンを含んだポリエステル、ポリエステルアミド、ポリカーボネート、ポリアミド又はポリイミドを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の第１態様に係るセキュリティデバイスを概略的に示す平面図。
【図２】図１に示すセキュリティデバイスのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の一例を概略的に示す平面図。
【図４】図１及び図２に示すセキュリティデバイスを物品に貼り付け、これを剥離した場合に得られる構造の他の例を概略的に示す平面図。
【図５】剥離前の複屈折性層を概略的に示す平面図。
【図６】剥離後の複屈折性層を概略的に示す平面図。
【図７】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の一例を示す平面図。
【図８】図１及び図２に示すセキュリティデバイスと直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。
【図９】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の他の例を示す斜視図。
【図１０】図１及び図２に示すセキュリティデバイスが表示する像の更に他の例を示す斜視図。
【図１１】ラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図。
【図１２】図１及び図２に示すセキュリティデバイスの一変形例を概略的に示す断面図。
【図１３】図１及び図２に示すセキュリティデバイスの他の変形例を概略的に示す断面図。
【符号の説明】
【０１５７】
１０…セキュリティデバイス、１１…基材、１２…保護層、１３…複屈折性層、１４…反射層、１５…接着層、１６…中間層、１７…着色層、１８…透明層、３０…物品、３１…カード基材、３２ａ…印刷層、３２ｂ…印刷層、５０…偏光フィルム、１００ａ…表示部、１００ｂ…表示部、１００ｃ…表示部、１３０ａ…部分、１３０ｂ…部分、１３０ｃ…部分、Ａａ…領域、Ａｂ…領域、Ａｃ…領域、ＮＴ…切れ目、ＯＰ…開口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、前記基材の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層とを具備したことを特徴とするセキュリティデバイス。
【請求項２】
前記複屈折性層には２次元的に配列した前記複数の開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセキュリティデバイス。
【請求項３】
前記複屈折性層には前記１つ以上の切れ目が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項４】
前記基材と前記複屈折性層との間に介在しているか又は前記基材を間に挟んで前記複屈折性層と向き合った反射層を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項５】
前記複屈折性層がコレステリック液晶材料からなり、前記反射層が着色層であることを特徴とする請求項４に記載のセキュリティデバイス。
【請求項６】
前記基材と前記複屈折性層との間に介在した光透過性の中間層を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項７】
前記基材には、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のセキュリティデバイスと、前記セキュリティデバイスを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品。
【請求項１】
基材と、前記基材の一方の主面に支持され、固化した液晶材料からなり、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられた複屈折性層とを具備したことを特徴とするセキュリティデバイス。
【請求項２】
前記複屈折性層には２次元的に配列した前記複数の開口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のセキュリティデバイス。
【請求項３】
前記複屈折性層には前記１つ以上の切れ目が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のセキュリティデバイス。
【請求項４】
前記基材と前記複屈折性層との間に介在しているか又は前記基材を間に挟んで前記複屈折性層と向き合った反射層を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項５】
前記複屈折性層がコレステリック液晶材料からなり、前記反射層が着色層であることを特徴とする請求項４に記載のセキュリティデバイス。
【請求項６】
前記基材と前記複屈折性層との間に介在した光透過性の中間層を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項７】
前記基材には、１次元的又は２次元的に配列した複数の開口と１つ以上の切れ目との少なくとも一方が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のセキュリティデバイス。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載のセキュリティデバイスと、前記セキュリティデバイスを支持した物品とを具備したことを特徴とするラベル付き物品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２７６３９７（Ｐ２００９−２７６３９７Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２５１７７（Ｐ２００８−１２５１７７）
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１２日（２００８．５．１２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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