偽造防止媒体
【課題】回折構造と、これとは異なるカラーチェンジ効果を持つ構造を組み合わせた偽造防止媒体に於いて、互いの光学効果が混合せず、特に回折構造の光学効果がカラーチェンジ効果に埋没せず容易に判別できる偽造防止媒体を提供する事。
【解決手段】支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体である。
【解決手段】支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品券や株券等の有価証券、或いはクレジットカードや証明書等、真贋判定の必要な物品に貼付して利用する偽造防止媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偽造防止手段として、光の干渉や回折や反射等の光学現象を用いて立体画像や特殊な装飾画像を表現するＯＶＤ（Optical variable device）が利用されている。ＯＶＤの例としては、ホログラムや回折構造、あるいは見る角度により色の変化（カラーチェンジ）を生じるインキや光学干渉多層膜等が挙げられる。これらＯＶＤは、高度な製造技術を要する事と、独特な視覚効果を有する事から、偽造防止手段としてクレジットカードや有価証券や証明書類等に貼付して用いられている。
【０００３】
しかし近年では、技術進歩によって、従来のＯＶＤであれば、一目では本物と区別できないような似た物を製造して偽造する事は必ずしも不可能ではなくなってきている。従って、物品の真贋判定や偽造防止という目的を達成するために、ＯＶＤには従来よりも複雑でより微細な加工が施されるようになった。
【０００４】
複雑で微細な加工が施されたＯＶＤは、ＯＶＤそのものの偽造を難しくするが、同時に真贋を判定する方法も複雑で高度になってしまう傾向にある。例えば、ＯＶＤが回折構造である場合、運用上は、真偽判定はＯＶＤの目視観察に委ねるのが一般的であるが、複雑で微細な加工が施された回折構造で生成される複雑で微細な画像を、全ての人が肉眼で一様に判別し、正確な真偽判定を行うことは困難である。実際、回折構造によるＯＶＤの真贋判定を行う場合、大部分の人々は、これらにより生成された画像を識別するよりも、回折構造（ＯＶＤ）そのものが存在するか否かで判断する場合が多い。つまり、ＯＶＤ自体に複雑で微細な加工を施す方法では、微細加工自体が有効に利用されていないという意味に於いて、十分な偽造防止効果が達成できていないと言える。
【０００５】
一方、赤外光や紫外光範囲の不可視光を用いたパターン画像をＯＶＤとして作製し、このパターン画像を、特殊な加工が施されたフィルターや機器を用いて可視化して真贋判定する偽造防止法も存在する（例えば、特許文献１参照）が、これらは、ＯＶＤに対してこれと組になる特別な機器がなくては真贋を判定することができないので利便性に欠けるという問題がある。この点、紙幣等のような、不特定多数の人間が使用する物品に対しての偽造防止手段としては不利である。
【０００６】
そこで、偽造防止効果が高く、特殊な機器を使用しないで真贋判定が容易に行える偽造防止媒体として、回折構造と、回折構造以外の光学効果を組み合わせた偽造防止媒体が提案されている。
【０００７】
その一例が、ディメタライズドホログラム等のような、回折構造の反射層をエッチング等で部分的に設ける事で、ホログラムや回折構造による光学効果と、反射層の有無による光学効果を組み合わせた偽造防止媒体である。
【０００８】
また別の例として、回折構造を形成する層に垂直方向で接するように、低屈折率材料と高屈折率材料を交互に積層した多層膜を設け、ホログラムの視認性を改善すると共に、カラーチェンジによる効果を組み合わせた偽造防止媒体（特許文献２参照）とする例や、ホログラムや回折構造等による光学パターンと、色ずれ箔又はインク等との組み合わせからなる独特な視覚効果を有する偽造防止媒体（特許文献３参照）の例が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９８８４５８号
【特許文献２】特開平７−１９１５９５号公報
【特許文献３】特開２００３−５２０９８６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】物理学大辞典第二版 丸善「波の干渉」、１１３２〜１１３７ページ、２００５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
回折構造と別の光学効果を組み合わせた偽造防止媒体の先行技術として、文献２や文献３に記載された構成では、回折構造の形成領域に垂直方向で接するように多層膜や色ずれ箔又はインク等が設けられている。この構成では、垂直方向に積層されていることから回折構造による画像の輝度を高める事ができる一方で、回折構造による光学効果（回折光）と多層膜や色ずれ箔又はインク等によるカラーチェンジ効果が重なる為、一般の人々がこれらを偽造防止媒体の真贋判定に利用する場合、それらの光学効果が識別し難いという問題がある。
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、回折構造と、これとは異なるカラーチェンジ効果を持つ構造を組み合わせた偽造防止媒体に於いて、互いの光学効果が混合せず、それぞれを独立したものとして容易に判別できる偽造防止媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための、請求項１に係る発明は、支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体としたものである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、前記中間層がカラーチェンジ効果を呈する事を特徴とする請求項１に記載の偽造防止媒体としたものである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、前記中間層が可視光透過率５０％以上の誘電体層からなる事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の偽造防止媒体としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のような構成であるから、下記に示す効果がある。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、第一の反射層とは別のパターン形状を有する第二の反射層を、回折構造領域の一部の領域に、回折構造形成層と中間層の間に挟むようにして設ける事で、回折構造領域による回折光パターンと、回折構造によらない反射光の別パターンを、同一領域内に作製する事ができ、これら２種類のパターンを観察する事による真贋判定が可能となる。
【００１８】
詳細に述べると、一般には、回折構造領域からの回折光は波長分光作用を伴い、少なからず光学的指向性を有するのに対し、反射光は光学的指向性をほとんど有しないので、回折構造領域と反射層が重ねられた媒体を観察する場合、回折光を十分に観察できる光照射方向や観察角度と、回折光をわずかしか観察できないが反射光は観察できる光照射方向や
観察角度が存在する。本発明の偽造防止媒体は、回折構造形成領域内に反射光によるパターンを設け、回折光によるパターンと反射光によるパターンを、観察角度を変化させる事で、観察可能とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、前記反射層を構成する材料と、別のパターン形状を有する反射層を構成する材料を同一とする事で、２つの反射層の材料自体に起因する反射率の差が生じなくなる。その結果、該回折構造による回折光パターンの観察が容易となり、また、反射光による別パターンの観察可能な範囲を制限する事ができるという点で、より真贋判定が容易で偽造防止効果が高い偽造防止媒体とする事が可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、前記反射層と、別のパターン形状を有する反射層との間に、可視光透過率５０％以上の誘電体層を設ける事で、反射光による別パターンの、反射光強度の濃淡であるコントラストの調節が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】誘電体多層膜の構成を説明する図。
【図２】本発明による偽造防止媒体を示す断面図。
【図３】図２の偽造防止媒体を、垂直方向から観察した平面図。
【図４】観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図３のような回折光パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者を示す図。
【図５】図２の偽造防止媒体を、斜め方向から観察した平面図。
【図６】観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図５のような反射光による別パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者を示す図。
【図７】本発明による偽造防止媒体を示すもう一つの断面図（式１を満たす誘電体多層膜層を有する）。
【図８】図７の偽造防止媒体を、垂直方向から観察した平面図。
【図９】図７の偽造防止媒体を、斜め方向から観察した平面図。
【図１０】薄膜による光学干渉現象を、模式的に説明する図。
【図１１】式１と式２が示す光学干渉の波長範囲を模式的に説明する図。
【図１２】本発明による偽造防止媒体をステッカー形状とした断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図２は本発明による偽造防止媒体を示す断面図である。図２に於いて、偽造防止媒体１１は、支持体２の片面に回折構造形成層３と、部分的に設けられた第二の反射層６３と、誘電体層５と、第一の反射層６３とが、この順に設けられている。回折構造形成層３には、その一部に回折構造領域４が設けられており、また、第二の反射層６２は、第一の反射層６３の領域内に於ける回折構造領域４の内側に、第一の反射層６３とは別の形状で設けられている。ここで、回折構造領域４による回折光は、偽造防止媒体１１を支持体２側より、垂直方向から観察した場合にのみ、回折光によるパターンが観察できる。
【００２４】
図３は、図２の偽造防止媒体１１を、支持体２側の垂直方向から観察した平面図である。ここで、図２の断面図は、図３のＡ−Ａ断面に対応する。偽造防止媒体１１を垂直方向から観察すると、図２の回折構造領域４の位置に対応して、回折光によるパターン４１が観察できる。
【００２５】
図４は、観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図３のような回折光パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者の視点を示した図である。偽造防止媒体１１を垂直方向から観察すると、観察者７は入射光７１の回折構造領域４に於ける各点からの
回折光４１１が重なり合って形成された回折光パターン４１が観察できる。しかし、別パターン形状を有する第二の反射層６２による正反射光６２１や、第一の反射層６３による正反射光６３１を観察できない。実際には、これらの反射層による拡散反射光の一部も観察者７へ入る事になるが、拡散反射光は回折光４１１の光強度に比べると十分に小さい。
【００２６】
図５は、図２の偽造防止媒体１１を、斜め方向から観察した平面図である。ここで、図２の断面図は、図３のＡ−Ａ断面に対応する。偽造防止媒体１１を斜め方向から観察すると、図１の別パターン形状を有する第二の反射層６３の位置に対応して、反射光による別パターン６１が観察できる。
【００２７】
図６は、観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図５のような反射光による別パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者の視点を示した図である。偽造防止媒体１１を斜め方向から観察すると、観察者７は、入射光７１の、別パターン形状を有する第二の反射層６２による正反射光６２１と、第一の反射層６３による正反射光６３１との光強度差による別パターン６１を観察する事ができる。しかし、観察者７は回折光４１１によるパターンを同時に観察する事はできない。
【００２８】
別パターン６１について詳しく言えば、反射光による別パターン６１は、正反射光６２１と正反射光６３１の光強度の違いによって形成されるが、光強度の違いは、主に、誘電体層５による入射光７１の光学反射や光吸収によって生じる。つまり、誘電体層５内部を経由する正反射光６３１は、誘電体層５と回折構造形成層３との境界に於ける光学反射や誘電体層５中の光吸収等の影響を受け、正反射光６２１よりも光強度が小さくなる事に起因する。
【００２９】
図７は、本発明による偽造防止媒体の別の例を示す、もう一つの断面図である。図７に於いて、偽造防止媒体１２は、支持体２の片面に回折構造形成層３と、部分的に設けられた第二の反射層６２と、式１を満たす誘電体多層膜層８と、第一の反射層６３とが、この順に設けられている。
回折構造形成層３には、その一部に回折構造領域４が設けられており、また、第二の反射層６２は、第一の反射層６３の領域内に於ける回折構造領域４の内側に、第一の反射層６３とは別の形状で設けられている。ここで、回折構造領域４による回折光は、偽造防止媒体１２を支持体２側より、垂直方向から観察した場合にのみ、回折光によるパターンが観察できる。
【００３０】
図８は、図７の偽造防止媒体１２を、支持体２側の垂直方向から観察した平面図である。ここで、図７の断面図は、図８のＢ−Ｂ断面に対応する。偽造防止媒体１２を垂直方向から観察すると、図７の回折構造領域４の位置に対応して、光学効果の現れた回折構造領域４１が観察できる。また、図７の回折構造領域４が設けられていない位置に対応した領域８１では、誘電体多層膜層８は透明に見え、その下の第一の反射層６３の色が観察できる。
【００３１】
図９は、図７の偽造防止媒体１２を、斜め方向から観察した平面図である。偽造防止媒体１２を斜め方向から観察すると、図７の別パターン形状を有する第二の反射層６３の位置に対応して、反射光による別パターン６１が観察できる。また、図７の別パターン形状を有する第二の反射層６２が設けられていない領域に対応した領域８２では、誘電体多層膜層８の色彩が現れているのが観察できる。
【００３２】
図５と図９を比較した場合、図５では、反射光による別パターン６１が、単純な反射光強度の違いで観察できるのに対し、図９では、別パターン６１が、色彩変化の有無による違いで観察できる事が分かる。
【００３３】
次に、図１０と図１１を用いて、式１と式２についての詳細な説明を行う。
【００３４】
図１０は、屈折率μ、厚さｄの薄膜に、空気中から入射光角度ｉで波長λの光が入射した場合に発生する光学干渉を、幾何光学を用いて模式的に表したものである。光学干渉は、図１０に於けるABCという経路を通る光と、DCという経路を通る光との光路差が入射光波長λの整数倍となる時に発生する（非特許文献１）。これを式で表すと、
２μｄ・ｃｏｓ（ｒ）＝ｍλ ・・・式３
但し、ｍ＝１，２，３，・・・
また、スネルの法則より、
ｓｉｎ（ｉ）＝μｓｉｎ（ｒ） ・・・式４
式３と式４を用いて
λ＝[２μｄ｛１−（ｓｉｎ（ｉ）／μ）２｝１／２]／ｍ ・・・式５
ここで、入射光の角度ｉの条件より
０°＜ｉ＜９０° ・・・式６
式５と式６から
２μｄ／ｍ＞λ＞[２μｄ｛１−（１／μ）２｝１／２]／ｍ ・・・式７
が得られる。
【００３５】
図１１は、横軸に光の波長をとり、可視光を４００ｎｍから７６０ｎｍとした場合に、式１もしくは式２を満たす時の光学干渉を起こす波長範囲を、可視光と不可視光をまたぐように設定した事を表したものである。式１が示す光学干渉波長範囲６１１や、式２が示す光学干渉波長範囲６２２と、式７が示す波長範囲との大小関係を考える事で、式１と式２を導く事ができる。
【００３６】
式１を導くには、まず、式７で表される波長λの取り得る値の範囲が、その最大値が赤外光領域（７６０ｎｍより大きい）で、且つ、その最小値が可視光領域（４００ｎｍ〜７６０ｎｍ）である場合（図９の範囲６１１を参照）を考える。
７６０＜２μｄ／ｍ
４００＜[２μｄ｛１−（ｓｉｎ（ｉ）／μ）２｝１／２]／ｍ＜７６０ ・・・式８但し、ｍ＝１，２，３・・・
よって、
３８０＜Ｙ
２００＜Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜３８０ ・・・式１但し、Ｙ＝μｄ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
が導かれる。
【００３７】
一方、式５から、屈折率μと厚さｄとｍの値が変化しない場合は、波長λの取り得る範囲は入射角ｉの値に依存して変化する事が分かる。つまり、屈折率μ、厚さｄとｍの値が式１の条件を満たすように決まった場合、薄膜の光学干渉が起こる波長λの取り得る範囲は、入射角ｉの値に依存して変化し、最大値（ｉ＝０°の時）は赤外光領域となり透明に観察でき、最小値（ｉ＝９０°の時）は可視光領域となり色彩を観察できる。
【００３８】
薄膜が２層３層・・・ｋ層・・・の多層膜となった場合も同様に計算することができる。この場合、ｋ番目の薄膜が満たすべき屈折率μｋ、厚さｄｋは以下になり、同様の形をとる事が分かる。
３８０＜Ｙ
２００＜Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜３８０ ・・・式１’但し、Ｙ＝μｋｄｋ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
【００３９】
次に、式２を導くには、式７で表される波長λの取り得る値の範囲が、その最大値が可視光領域（４００ｎｍ〜７６０ｎｍ）で、且つ、その最小値が紫外光領域（４００ｎｍ未満）である場合（図８の範囲６２１を参照）を考える。
４００＜２μｄ／ｍ＜７６０
[２μｄ｛１−（１／μ）２｝１／２]／ｍ＜４００ ・・・式９
但し、ｍ＝１，２，３・・・
よって
２００＜Ｙ＜３８０
Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜２００ ・・・式２
但し、Ｙ＝μｄ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
が導かれる。
【００４０】
一方、式５から、屈折率μと厚さｄとｍの値が変化しない場合は、波長λの取り得る範囲は入射角ｉの値に依存して変化する事が分かる。つまり、屈折率μ、厚さｄとｍの値が式２の条件を満たすように決まった場合、薄膜の光学干渉が起こる波長λの取り得る範囲は、入射角ｉの値に依存して変化し、その最大値（ｉ＝０°の時）は可視光領域となり色彩を観察でき、最小値（ｉ＝９０°の時）は紫外光領域となり透明に観察できる。
【００４１】
薄膜が２層３層・・・ｋ層・・・の多層膜となった場合も同様に計算する事ができる。この場合、ｋ番目の薄膜が満たすべき屈折率μｋ、厚さｄｋは以下になり、同様の形をとる事が分かる。
２００＜Ｙ＜３８０
Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜２００ ・・・式２’
但し、Ｙ＝μｋｄｋ／ｍ 、 ｍ＝１，２，３・・・
【００４２】
このように、式１または式２の条件を満たす誘電体多層膜を用いる事で、回折光によるパターンを観察する際には誘電体多層膜は透明であるが、反射光による別パターンを観察する際には、誘電体多層膜の色彩出現によって、別パターンの観察が容易となるような設計が可能となる。
【００４３】
図１２は、本発明による偽造防止媒体をステッカー構成にした断面図である。図１２に於いて、偽造防止媒体１３は、図２の偽造防止媒体１１に於ける第一の反射層６３の下に接着層９を設けた構成である。接着層９を設ける事で、真贋判定の必要な物品へ、本発明の偽造防止媒体をステッカーとして取り付ける事が可能となる。
【００４４】
以下、各層について詳細に説明する。
【００４５】
（支持体）
支持体２としては厚みが安定しており、且つ耐熱性の高いポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用いるのが一般的であるが、これに限るものではない。その他の材料としては、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム等が耐熱性の高いフィルムとして知られており、同様の目的で使用する事が可能である。また、他のフィルム、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、耐熱塩化ビニル等の材料でも、塗液の塗工条件や乾燥条件によっては使用可能である。また、他の層への影響が無い限りは、支持体２に対し、帯電防止処理やマット加工、エンボス処理等の加工をしても良い。
【００４６】
（回折構造形成層）
回折構造形成層３は、光回折による光学的効果を発現する層である。レリーフ型の回折構造を形成する場合には、その主となる材料は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線或いは電子線硬化性樹脂のいずれであっても良いが、作製した回折構造による光学効果を目視
で観察する場合は、可視光波長に対する透明性が高い材料を用いるのが望ましい。
【００４７】
回折構造形成層３に使用可能な材料は、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、反応性水酸基を有するアクリルポリオールやポリエステルポリオール等にポリイソシアネートを架橋剤として添加、架橋したウレタン樹脂や、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の熱硬化樹脂、エポキシ（メタ）アクリル、ウレタン（メタ）アクリレート等の紫外線或いは電子線硬化樹脂を、単独もしくはこれらを複合して使用できる。また、前記以外の樹脂であっても、回折構造パターンを形成可能であれば適宜使用できる。
【００４８】
（反射層）
別パターン形状を有する第二の反射層６３と、第一の反射層６３は、反射光による別パターンを形成する為、及び、回折構造領域４の光学効果を高める為に設けられる。用いる材料としては、例えば、光学反射率の高いＡｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属材料等が挙げられる。膜厚は、各材料の反射率や用途によって異なるが、概ね１〜１００ｎｍで形成される。
【００４９】
別パターン形状を有する第二の反射層６３と、第一の反射層６３は、例えば文字や絵柄等のパターン等で部分的に形成されても良い、この場合、意匠性を向上すると共に加工を複雑にし、より高い偽造防止効果を付与する事ができる。
【００５０】
別パターン形状を有する第二の反射層６３と第一の反射層６３を部分的に形成する手法としては、溶解性の樹脂をパターン状に形成した後に金属薄膜を設け、溶解性樹脂とその部分の金属薄膜層を洗浄して除去する方法や、金属薄膜層に耐酸或いは耐アルカリ性樹脂を用いてパターン状に印刷した後、金属薄膜を酸やアルカリでエッチングする方法、或いは光を露光する事によって、溶解する或いは溶解し難くなる樹脂材料を塗布し、所望のパターン状のマスク越しに露光した後、不要部分を洗浄或いはエッチングで除去する方法等が挙げられる。以上は一例であり、これらに限定されるものではなく、公知の部分的に金属薄膜を形成する技術であれば適宜利用可能である。
【００５１】
（誘電体層）
誘電体層５は、反射光による別パターンのコントラストを高める為に設ける層である。
【００５２】
使用可能な材料は、可視光屈折率が高くて透明性のある材料が望ましく、例えば、酸化マグネシウム（波長５５０ｎｍでの屈折率ｎ＝１．７）、二酸化ケイ素（ｎ＝１．５）、フッ化マグネシウム（ｎ＝１．４）、フッ化カルシウム（ｎ＝１．３〜１．４）、フッ化セリウム（ｎ＝１．６）、フッ化アルミニウム（ｎ＝１．３）、酸化アルミニウム（ｎ＝１．６）、二酸化チタン（ｎ＝２．５）、二酸化ジルコニウム（ｎ＝２．０）、硫化亜鉛（ｎ＝２．３）、酸化亜鉛（ｎ＝２．１）、酸化インジウム（ｎ＝２．０）、二酸化セリウム（ｎ＝２．２）、酸化タンタル（ｎ＝２．１）等が挙げられる。
【００５３】
誘電体層５を構成する材料の屈折率が高く、膜厚が厚い層であれば、正反射光６２１と正反射光６３１との光強度の違いを大きくする（コントラスト比を上げる）事が可能となるが、その膜厚は１μｍ以下である事が望ましい。１μｍを越えると柔軟性に乏しくなり、クラック等で誘電体層が破壊される可能性がある。
【００５４】
（誘電体多層膜）
誘電体多層膜層は、二種類以上の屈折率の異なる誘電体材料を、式１や式２を満たすような膜厚で、複数層積層したものである
使用可能な材料は、例えば、酸化マグネシウム（波長５５０ｎｍでの屈折率ｎ＝１．７
）、二酸化ケイ素（ｎ＝１．５）、フッ化マグネシウム（ｎ＝１．４）、フッ化カルシウム（ｎ＝１．３〜１．４）、フッ化セリウム（ｎ＝１．６）、フッ化アルミニウム（ｎ＝１．３）、酸化アルミニウム（ｎ＝１．６）、二酸化チタン（ｎ＝２．５）、二酸化ジルコニウム（ｎ＝２．０）、硫化亜鉛（ｎ＝２．３）、酸化亜鉛（ｎ＝２．１）、酸化インジウム（ｎ＝２．０）、二酸化セリウム（ｎ＝２．２）、酸化タンタル（ｎ＝２．１）等が挙げられる。
【００５５】
多層膜の合計膜厚は、１μｍ以下が望ましい。１μｍを越えると柔軟性に乏しくなり、クラック等で多層膜構造が破壊される可能性がある。また、誘電体多層膜を作製する際には、例えば、フッ化マグネシウムと硫化亜鉛の組み合わせ等、各層の層間密着が十分である材料の組み合わせである事が望ましい。
【００５６】
誘電体多層膜に於ける各層の膜厚は、多層膜光学干渉を生じさせる為には、誤差精度が数ｎｍ以内である事が望ましく、この精度で膜厚の制御が可能であれば、いかなる成膜方法も用いる事が可能である。中でも薄膜の作製には乾式法が優れており、これには通常の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いる事ができる。
【００５７】
（接着層）
接着層９は、本発明の偽造防止媒体を任意物品へ貼り付け可能とする為に設けられる。接着層９を設ける方法としては、グラビア印刷法やスクリーン印刷法、オフセット印刷法等の公知の手法が適宜用いられる。
【実施例】
【００５８】
本発明を、具体的な実施例と比較例を挙げて説明する。
【００５９】
＜実施例＞
厚さ２５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムからなる支持体２の片面に、回折構造形成層３として、下記の配合比からなる組成物をグラビア印刷法によって、塗布厚１μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布し、その一部の領域に、回折構造レリーフパターンをロールエンボス加工で形成した。
【００６０】
（回折構造形成層）
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とウレタン樹脂の混合物 ２５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ３０部
【００６１】
次に、回折構造形成層３に於ける回折構造領域４の一部領域に、別パターン形状を有する第二の反射層６３として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を部分的に設けた。
【００６２】
更に、真空蒸着法を用いて、式１を満たす誘電体多層膜８を全面に設けた。誘電体多層膜８は、入射光角度４５°に於いて、可視光と不可視光（赤外光）の境界波長７６０ｎｍの光学干渉が起こるように設けた。このように設ける事で、入射光角度が４５°より小さい場合は不可視光（赤外光）、入射光角度が４５°より大きい場合は可視光（赤色）の光学干渉が起こる。以下に、作製した誘電体多層膜を構成する材料と屈折率、膜厚と計算式を示す。図１に、入射光と反射光の様子及び作製した誘電体多層膜を構成する材料と屈折率、膜厚を示す。
【００６３】
（計算式）
（ＳｉＯ２層）
式５にμ＝μＳ＝１．５、λ＝７６０（ｎｍ）、ｉ＝４５°、ｍ＝１を代入して、ｄＳ＝２８７（ｎｍ）を得た。これは、式１にμ＝μＳ＝１．５、ｍ＝１を代入した時の条件、２５３（ｎｍ）＜ｄＳ＜３４０（ｎｍ）を満足する。
【００６４】
（ＴｉＯ２層）
式５にμ＝μＴ＝２．５、λ＝７６０（ｎｍ）、ｉ＝４５°、ｍ＝１を代入して、ｄＴ＝１６５（ｎｍ）を得た。これは、式１にμ＝μＴ＝２．５、ｍ＝１を代入した時の条件、１５２（ｎｍ）＜ｄＳ＜１６６（ｎｍ）を満足する。
【００６５】
更に、第一の反射層６３として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を全面に設けた。
【００６６】
最後に接着層９として、下記の配合比からなる組成物をグラビア法によって、塗布厚１０μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布して形成し、ステッカー構成の偽造防止媒体とした。
【００６７】
（接着層）
アクリル樹脂 ２０部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂 ５部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ５０部
【００６８】
このステッカー構成の偽造防止媒体を、真贋判定が必要なカードに貼り付け、偽造防止媒体付きカードとした。
【００６９】
＜比較例＞
別パターン形状を有する第二の反射層６３や誘電体多層膜層８を有しない構成
厚さ２５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムからなる支持体の片面に、回折構造形成層として、下記の配合比からなる組成物をグラビア印刷法によって、塗布厚１μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布し、その一部の領域に、回折構造レリーフパターンをロールエンボス加工で形成した。
【００７０】
（回折構造形成層）
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とウレタン樹脂の混合物 ２５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ３０部
【００７１】
次に、反射層として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を全面に設けた。
【００７２】
最後に接着層として、下記の配合比からなる組成物をグラビア法によって、塗布厚１０μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布して形成し、ステッカー構成の偽造防止媒体とした。
【００７３】
（接着層）
アクリル樹脂 ２０部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂 ５部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ５０部
【００７４】
このステッカー構成の偽造防止媒体を、真贋判定が必要なカードに貼り付け、偽造防止媒体付きカードとした。
【００７５】
作製した実施例と比較例に於ける偽造防止媒体付きカードの、それぞれの偽造防止媒体の回折構造形成部分へ白色光を照射した時の反射光を観察した。実施例では、偽造防止媒体平面に垂直な方向を角度０°、平行な方向を角度９０°とした場合に於いて、照射光の位置を変化させずに、０°〜４５°から観察した場合は比較例と同様であったのに対し、４５°〜９０°へ傾けて観察した場合、比較例とは異なり、赤色へのカラーチェンジと、回折光によるパターンが観察できない観察角度に於いて、反射光による別パターンの出現が観察できた。
【００７６】
以上、本発明によれば、回折構造と別の光学効果を持つ構造を組み合わせた偽造防止媒体に於いて、互いの光学効果が混合せず、真贋判定が容易で、従来よりも偽造防止効果が高い偽造防止媒体が作製可能である事が分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１１，１２、１３…本発明による偽造防止媒体
２…支持体
３…回折構造形成層
４…回折構造
４１…回折光によるパターン
４１１…回折構造形成層によって生じた回折光
５…誘電体層
６１…反射光による別パターン
６２…第一の反射層６３とは別のパターン形状を有する反射層
６２１…第一の反射層６３とは別パターン形状を有する反射層による正反射光
６３…第一の反射層
６３１…反射層による正反射光
７…観察者の視点
７１…入射光
８…式１を満たす誘電体多層膜層
８１…誘電体多層膜層８が透明に見える、回折構造の設けられていない領域
８２…誘電体多層膜層８の色彩が現れた、別パターン形状を有する第二の反射層６３の設けられていない領域
８３１…式１が示す光学干渉波長範囲
８３２…式２が示す光学干渉波長範囲
９…接着層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商品券や株券等の有価証券、或いはクレジットカードや証明書等、真贋判定の必要な物品に貼付して利用する偽造防止媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偽造防止手段として、光の干渉や回折や反射等の光学現象を用いて立体画像や特殊な装飾画像を表現するＯＶＤ（Optical variable device）が利用されている。ＯＶＤの例としては、ホログラムや回折構造、あるいは見る角度により色の変化（カラーチェンジ）を生じるインキや光学干渉多層膜等が挙げられる。これらＯＶＤは、高度な製造技術を要する事と、独特な視覚効果を有する事から、偽造防止手段としてクレジットカードや有価証券や証明書類等に貼付して用いられている。
【０００３】
しかし近年では、技術進歩によって、従来のＯＶＤであれば、一目では本物と区別できないような似た物を製造して偽造する事は必ずしも不可能ではなくなってきている。従って、物品の真贋判定や偽造防止という目的を達成するために、ＯＶＤには従来よりも複雑でより微細な加工が施されるようになった。
【０００４】
複雑で微細な加工が施されたＯＶＤは、ＯＶＤそのものの偽造を難しくするが、同時に真贋を判定する方法も複雑で高度になってしまう傾向にある。例えば、ＯＶＤが回折構造である場合、運用上は、真偽判定はＯＶＤの目視観察に委ねるのが一般的であるが、複雑で微細な加工が施された回折構造で生成される複雑で微細な画像を、全ての人が肉眼で一様に判別し、正確な真偽判定を行うことは困難である。実際、回折構造によるＯＶＤの真贋判定を行う場合、大部分の人々は、これらにより生成された画像を識別するよりも、回折構造（ＯＶＤ）そのものが存在するか否かで判断する場合が多い。つまり、ＯＶＤ自体に複雑で微細な加工を施す方法では、微細加工自体が有効に利用されていないという意味に於いて、十分な偽造防止効果が達成できていないと言える。
【０００５】
一方、赤外光や紫外光範囲の不可視光を用いたパターン画像をＯＶＤとして作製し、このパターン画像を、特殊な加工が施されたフィルターや機器を用いて可視化して真贋判定する偽造防止法も存在する（例えば、特許文献１参照）が、これらは、ＯＶＤに対してこれと組になる特別な機器がなくては真贋を判定することができないので利便性に欠けるという問題がある。この点、紙幣等のような、不特定多数の人間が使用する物品に対しての偽造防止手段としては不利である。
【０００６】
そこで、偽造防止効果が高く、特殊な機器を使用しないで真贋判定が容易に行える偽造防止媒体として、回折構造と、回折構造以外の光学効果を組み合わせた偽造防止媒体が提案されている。
【０００７】
その一例が、ディメタライズドホログラム等のような、回折構造の反射層をエッチング等で部分的に設ける事で、ホログラムや回折構造による光学効果と、反射層の有無による光学効果を組み合わせた偽造防止媒体である。
【０００８】
また別の例として、回折構造を形成する層に垂直方向で接するように、低屈折率材料と高屈折率材料を交互に積層した多層膜を設け、ホログラムの視認性を改善すると共に、カラーチェンジによる効果を組み合わせた偽造防止媒体（特許文献２参照）とする例や、ホログラムや回折構造等による光学パターンと、色ずれ箔又はインク等との組み合わせからなる独特な視覚効果を有する偽造防止媒体（特許文献３参照）の例が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３９８８４５８号
【特許文献２】特開平７−１９１５９５号公報
【特許文献３】特開２００３−５２０９８６号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】物理学大辞典第二版 丸善「波の干渉」、１１３２〜１１３７ページ、２００５年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
回折構造と別の光学効果を組み合わせた偽造防止媒体の先行技術として、文献２や文献３に記載された構成では、回折構造の形成領域に垂直方向で接するように多層膜や色ずれ箔又はインク等が設けられている。この構成では、垂直方向に積層されていることから回折構造による画像の輝度を高める事ができる一方で、回折構造による光学効果（回折光）と多層膜や色ずれ箔又はインク等によるカラーチェンジ効果が重なる為、一般の人々がこれらを偽造防止媒体の真贋判定に利用する場合、それらの光学効果が識別し難いという問題がある。
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、回折構造と、これとは異なるカラーチェンジ効果を持つ構造を組み合わせた偽造防止媒体に於いて、互いの光学効果が混合せず、それぞれを独立したものとして容易に判別できる偽造防止媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するための、請求項１に係る発明は、支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体としたものである。
【００１４】
また、請求項２に係る発明は、前記中間層がカラーチェンジ効果を呈する事を特徴とする請求項１に記載の偽造防止媒体としたものである。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、前記中間層が可視光透過率５０％以上の誘電体層からなる事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の偽造防止媒体としたものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は以上のような構成であるから、下記に示す効果がある。
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、第一の反射層とは別のパターン形状を有する第二の反射層を、回折構造領域の一部の領域に、回折構造形成層と中間層の間に挟むようにして設ける事で、回折構造領域による回折光パターンと、回折構造によらない反射光の別パターンを、同一領域内に作製する事ができ、これら２種類のパターンを観察する事による真贋判定が可能となる。
【００１８】
詳細に述べると、一般には、回折構造領域からの回折光は波長分光作用を伴い、少なからず光学的指向性を有するのに対し、反射光は光学的指向性をほとんど有しないので、回折構造領域と反射層が重ねられた媒体を観察する場合、回折光を十分に観察できる光照射方向や観察角度と、回折光をわずかしか観察できないが反射光は観察できる光照射方向や
観察角度が存在する。本発明の偽造防止媒体は、回折構造形成領域内に反射光によるパターンを設け、回折光によるパターンと反射光によるパターンを、観察角度を変化させる事で、観察可能とする。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、前記反射層を構成する材料と、別のパターン形状を有する反射層を構成する材料を同一とする事で、２つの反射層の材料自体に起因する反射率の差が生じなくなる。その結果、該回折構造による回折光パターンの観察が容易となり、また、反射光による別パターンの観察可能な範囲を制限する事ができるという点で、より真贋判定が容易で偽造防止効果が高い偽造防止媒体とする事が可能となる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、前記反射層と、別のパターン形状を有する反射層との間に、可視光透過率５０％以上の誘電体層を設ける事で、反射光による別パターンの、反射光強度の濃淡であるコントラストの調節が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】誘電体多層膜の構成を説明する図。
【図２】本発明による偽造防止媒体を示す断面図。
【図３】図２の偽造防止媒体を、垂直方向から観察した平面図。
【図４】観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図３のような回折光パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者を示す図。
【図５】図２の偽造防止媒体を、斜め方向から観察した平面図。
【図６】観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図５のような反射光による別パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者を示す図。
【図７】本発明による偽造防止媒体を示すもう一つの断面図（式１を満たす誘電体多層膜層を有する）。
【図８】図７の偽造防止媒体を、垂直方向から観察した平面図。
【図９】図７の偽造防止媒体を、斜め方向から観察した平面図。
【図１０】薄膜による光学干渉現象を、模式的に説明する図。
【図１１】式１と式２が示す光学干渉の波長範囲を模式的に説明する図。
【図１２】本発明による偽造防止媒体をステッカー形状とした断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図２は本発明による偽造防止媒体を示す断面図である。図２に於いて、偽造防止媒体１１は、支持体２の片面に回折構造形成層３と、部分的に設けられた第二の反射層６３と、誘電体層５と、第一の反射層６３とが、この順に設けられている。回折構造形成層３には、その一部に回折構造領域４が設けられており、また、第二の反射層６２は、第一の反射層６３の領域内に於ける回折構造領域４の内側に、第一の反射層６３とは別の形状で設けられている。ここで、回折構造領域４による回折光は、偽造防止媒体１１を支持体２側より、垂直方向から観察した場合にのみ、回折光によるパターンが観察できる。
【００２４】
図３は、図２の偽造防止媒体１１を、支持体２側の垂直方向から観察した平面図である。ここで、図２の断面図は、図３のＡ−Ａ断面に対応する。偽造防止媒体１１を垂直方向から観察すると、図２の回折構造領域４の位置に対応して、回折光によるパターン４１が観察できる。
【００２５】
図４は、観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図３のような回折光パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者の視点を示した図である。偽造防止媒体１１を垂直方向から観察すると、観察者７は入射光７１の回折構造領域４に於ける各点からの
回折光４１１が重なり合って形成された回折光パターン４１が観察できる。しかし、別パターン形状を有する第二の反射層６２による正反射光６２１や、第一の反射層６３による正反射光６３１を観察できない。実際には、これらの反射層による拡散反射光の一部も観察者７へ入る事になるが、拡散反射光は回折光４１１の光強度に比べると十分に小さい。
【００２６】
図５は、図２の偽造防止媒体１１を、斜め方向から観察した平面図である。ここで、図２の断面図は、図３のＡ−Ａ断面に対応する。偽造防止媒体１１を斜め方向から観察すると、図１の別パターン形状を有する第二の反射層６３の位置に対応して、反射光による別パターン６１が観察できる。
【００２７】
図６は、観察者が偽造防止媒体１１を見た時に図５のような反射光による別パターンを観察できる時の、回折光と正反射光の経路及び観察者の視点を示した図である。偽造防止媒体１１を斜め方向から観察すると、観察者７は、入射光７１の、別パターン形状を有する第二の反射層６２による正反射光６２１と、第一の反射層６３による正反射光６３１との光強度差による別パターン６１を観察する事ができる。しかし、観察者７は回折光４１１によるパターンを同時に観察する事はできない。
【００２８】
別パターン６１について詳しく言えば、反射光による別パターン６１は、正反射光６２１と正反射光６３１の光強度の違いによって形成されるが、光強度の違いは、主に、誘電体層５による入射光７１の光学反射や光吸収によって生じる。つまり、誘電体層５内部を経由する正反射光６３１は、誘電体層５と回折構造形成層３との境界に於ける光学反射や誘電体層５中の光吸収等の影響を受け、正反射光６２１よりも光強度が小さくなる事に起因する。
【００２９】
図７は、本発明による偽造防止媒体の別の例を示す、もう一つの断面図である。図７に於いて、偽造防止媒体１２は、支持体２の片面に回折構造形成層３と、部分的に設けられた第二の反射層６２と、式１を満たす誘電体多層膜層８と、第一の反射層６３とが、この順に設けられている。
回折構造形成層３には、その一部に回折構造領域４が設けられており、また、第二の反射層６２は、第一の反射層６３の領域内に於ける回折構造領域４の内側に、第一の反射層６３とは別の形状で設けられている。ここで、回折構造領域４による回折光は、偽造防止媒体１２を支持体２側より、垂直方向から観察した場合にのみ、回折光によるパターンが観察できる。
【００３０】
図８は、図７の偽造防止媒体１２を、支持体２側の垂直方向から観察した平面図である。ここで、図７の断面図は、図８のＢ−Ｂ断面に対応する。偽造防止媒体１２を垂直方向から観察すると、図７の回折構造領域４の位置に対応して、光学効果の現れた回折構造領域４１が観察できる。また、図７の回折構造領域４が設けられていない位置に対応した領域８１では、誘電体多層膜層８は透明に見え、その下の第一の反射層６３の色が観察できる。
【００３１】
図９は、図７の偽造防止媒体１２を、斜め方向から観察した平面図である。偽造防止媒体１２を斜め方向から観察すると、図７の別パターン形状を有する第二の反射層６３の位置に対応して、反射光による別パターン６１が観察できる。また、図７の別パターン形状を有する第二の反射層６２が設けられていない領域に対応した領域８２では、誘電体多層膜層８の色彩が現れているのが観察できる。
【００３２】
図５と図９を比較した場合、図５では、反射光による別パターン６１が、単純な反射光強度の違いで観察できるのに対し、図９では、別パターン６１が、色彩変化の有無による違いで観察できる事が分かる。
【００３３】
次に、図１０と図１１を用いて、式１と式２についての詳細な説明を行う。
【００３４】
図１０は、屈折率μ、厚さｄの薄膜に、空気中から入射光角度ｉで波長λの光が入射した場合に発生する光学干渉を、幾何光学を用いて模式的に表したものである。光学干渉は、図１０に於けるABCという経路を通る光と、DCという経路を通る光との光路差が入射光波長λの整数倍となる時に発生する（非特許文献１）。これを式で表すと、
２μｄ・ｃｏｓ（ｒ）＝ｍλ ・・・式３
但し、ｍ＝１，２，３，・・・
また、スネルの法則より、
ｓｉｎ（ｉ）＝μｓｉｎ（ｒ） ・・・式４
式３と式４を用いて
λ＝[２μｄ｛１−（ｓｉｎ（ｉ）／μ）２｝１／２]／ｍ ・・・式５
ここで、入射光の角度ｉの条件より
０°＜ｉ＜９０° ・・・式６
式５と式６から
２μｄ／ｍ＞λ＞[２μｄ｛１−（１／μ）２｝１／２]／ｍ ・・・式７
が得られる。
【００３５】
図１１は、横軸に光の波長をとり、可視光を４００ｎｍから７６０ｎｍとした場合に、式１もしくは式２を満たす時の光学干渉を起こす波長範囲を、可視光と不可視光をまたぐように設定した事を表したものである。式１が示す光学干渉波長範囲６１１や、式２が示す光学干渉波長範囲６２２と、式７が示す波長範囲との大小関係を考える事で、式１と式２を導く事ができる。
【００３６】
式１を導くには、まず、式７で表される波長λの取り得る値の範囲が、その最大値が赤外光領域（７６０ｎｍより大きい）で、且つ、その最小値が可視光領域（４００ｎｍ〜７６０ｎｍ）である場合（図９の範囲６１１を参照）を考える。
７６０＜２μｄ／ｍ
４００＜[２μｄ｛１−（ｓｉｎ（ｉ）／μ）２｝１／２]／ｍ＜７６０ ・・・式８但し、ｍ＝１，２，３・・・
よって、
３８０＜Ｙ
２００＜Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜３８０ ・・・式１但し、Ｙ＝μｄ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
が導かれる。
【００３７】
一方、式５から、屈折率μと厚さｄとｍの値が変化しない場合は、波長λの取り得る範囲は入射角ｉの値に依存して変化する事が分かる。つまり、屈折率μ、厚さｄとｍの値が式１の条件を満たすように決まった場合、薄膜の光学干渉が起こる波長λの取り得る範囲は、入射角ｉの値に依存して変化し、最大値（ｉ＝０°の時）は赤外光領域となり透明に観察でき、最小値（ｉ＝９０°の時）は可視光領域となり色彩を観察できる。
【００３８】
薄膜が２層３層・・・ｋ層・・・の多層膜となった場合も同様に計算することができる。この場合、ｋ番目の薄膜が満たすべき屈折率μｋ、厚さｄｋは以下になり、同様の形をとる事が分かる。
３８０＜Ｙ
２００＜Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜３８０ ・・・式１’但し、Ｙ＝μｋｄｋ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
【００３９】
次に、式２を導くには、式７で表される波長λの取り得る値の範囲が、その最大値が可視光領域（４００ｎｍ〜７６０ｎｍ）で、且つ、その最小値が紫外光領域（４００ｎｍ未満）である場合（図８の範囲６２１を参照）を考える。
４００＜２μｄ／ｍ＜７６０
[２μｄ｛１−（１／μ）２｝１／２]／ｍ＜４００ ・・・式９
但し、ｍ＝１，２，３・・・
よって
２００＜Ｙ＜３８０
Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜２００ ・・・式２
但し、Ｙ＝μｄ／ｍ、ｍ＝１，２，３・・・
が導かれる。
【００４０】
一方、式５から、屈折率μと厚さｄとｍの値が変化しない場合は、波長λの取り得る範囲は入射角ｉの値に依存して変化する事が分かる。つまり、屈折率μ、厚さｄとｍの値が式２の条件を満たすように決まった場合、薄膜の光学干渉が起こる波長λの取り得る範囲は、入射角ｉの値に依存して変化し、その最大値（ｉ＝０°の時）は可視光領域となり色彩を観察でき、最小値（ｉ＝９０°の時）は紫外光領域となり透明に観察できる。
【００４１】
薄膜が２層３層・・・ｋ層・・・の多層膜となった場合も同様に計算する事ができる。この場合、ｋ番目の薄膜が満たすべき屈折率μｋ、厚さｄｋは以下になり、同様の形をとる事が分かる。
２００＜Ｙ＜３８０
Ｙ[｛１−１／μ２｝１／２]＜２００ ・・・式２’
但し、Ｙ＝μｋｄｋ／ｍ 、 ｍ＝１，２，３・・・
【００４２】
このように、式１または式２の条件を満たす誘電体多層膜を用いる事で、回折光によるパターンを観察する際には誘電体多層膜は透明であるが、反射光による別パターンを観察する際には、誘電体多層膜の色彩出現によって、別パターンの観察が容易となるような設計が可能となる。
【００４３】
図１２は、本発明による偽造防止媒体をステッカー構成にした断面図である。図１２に於いて、偽造防止媒体１３は、図２の偽造防止媒体１１に於ける第一の反射層６３の下に接着層９を設けた構成である。接着層９を設ける事で、真贋判定の必要な物品へ、本発明の偽造防止媒体をステッカーとして取り付ける事が可能となる。
【００４４】
以下、各層について詳細に説明する。
【００４５】
（支持体）
支持体２としては厚みが安定しており、且つ耐熱性の高いポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムを用いるのが一般的であるが、これに限るものではない。その他の材料としては、ポリエチレンナフタレート樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム等が耐熱性の高いフィルムとして知られており、同様の目的で使用する事が可能である。また、他のフィルム、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、耐熱塩化ビニル等の材料でも、塗液の塗工条件や乾燥条件によっては使用可能である。また、他の層への影響が無い限りは、支持体２に対し、帯電防止処理やマット加工、エンボス処理等の加工をしても良い。
【００４６】
（回折構造形成層）
回折構造形成層３は、光回折による光学的効果を発現する層である。レリーフ型の回折構造を形成する場合には、その主となる材料は熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線或いは電子線硬化性樹脂のいずれであっても良いが、作製した回折構造による光学効果を目視
で観察する場合は、可視光波長に対する透明性が高い材料を用いるのが望ましい。
【００４７】
回折構造形成層３に使用可能な材料は、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、セルロース系樹脂、ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、反応性水酸基を有するアクリルポリオールやポリエステルポリオール等にポリイソシアネートを架橋剤として添加、架橋したウレタン樹脂や、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂等の熱硬化樹脂、エポキシ（メタ）アクリル、ウレタン（メタ）アクリレート等の紫外線或いは電子線硬化樹脂を、単独もしくはこれらを複合して使用できる。また、前記以外の樹脂であっても、回折構造パターンを形成可能であれば適宜使用できる。
【００４８】
（反射層）
別パターン形状を有する第二の反射層６３と、第一の反射層６３は、反射光による別パターンを形成する為、及び、回折構造領域４の光学効果を高める為に設けられる。用いる材料としては、例えば、光学反射率の高いＡｌ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属材料等が挙げられる。膜厚は、各材料の反射率や用途によって異なるが、概ね１〜１００ｎｍで形成される。
【００４９】
別パターン形状を有する第二の反射層６３と、第一の反射層６３は、例えば文字や絵柄等のパターン等で部分的に形成されても良い、この場合、意匠性を向上すると共に加工を複雑にし、より高い偽造防止効果を付与する事ができる。
【００５０】
別パターン形状を有する第二の反射層６３と第一の反射層６３を部分的に形成する手法としては、溶解性の樹脂をパターン状に形成した後に金属薄膜を設け、溶解性樹脂とその部分の金属薄膜層を洗浄して除去する方法や、金属薄膜層に耐酸或いは耐アルカリ性樹脂を用いてパターン状に印刷した後、金属薄膜を酸やアルカリでエッチングする方法、或いは光を露光する事によって、溶解する或いは溶解し難くなる樹脂材料を塗布し、所望のパターン状のマスク越しに露光した後、不要部分を洗浄或いはエッチングで除去する方法等が挙げられる。以上は一例であり、これらに限定されるものではなく、公知の部分的に金属薄膜を形成する技術であれば適宜利用可能である。
【００５１】
（誘電体層）
誘電体層５は、反射光による別パターンのコントラストを高める為に設ける層である。
【００５２】
使用可能な材料は、可視光屈折率が高くて透明性のある材料が望ましく、例えば、酸化マグネシウム（波長５５０ｎｍでの屈折率ｎ＝１．７）、二酸化ケイ素（ｎ＝１．５）、フッ化マグネシウム（ｎ＝１．４）、フッ化カルシウム（ｎ＝１．３〜１．４）、フッ化セリウム（ｎ＝１．６）、フッ化アルミニウム（ｎ＝１．３）、酸化アルミニウム（ｎ＝１．６）、二酸化チタン（ｎ＝２．５）、二酸化ジルコニウム（ｎ＝２．０）、硫化亜鉛（ｎ＝２．３）、酸化亜鉛（ｎ＝２．１）、酸化インジウム（ｎ＝２．０）、二酸化セリウム（ｎ＝２．２）、酸化タンタル（ｎ＝２．１）等が挙げられる。
【００５３】
誘電体層５を構成する材料の屈折率が高く、膜厚が厚い層であれば、正反射光６２１と正反射光６３１との光強度の違いを大きくする（コントラスト比を上げる）事が可能となるが、その膜厚は１μｍ以下である事が望ましい。１μｍを越えると柔軟性に乏しくなり、クラック等で誘電体層が破壊される可能性がある。
【００５４】
（誘電体多層膜）
誘電体多層膜層は、二種類以上の屈折率の異なる誘電体材料を、式１や式２を満たすような膜厚で、複数層積層したものである
使用可能な材料は、例えば、酸化マグネシウム（波長５５０ｎｍでの屈折率ｎ＝１．７
）、二酸化ケイ素（ｎ＝１．５）、フッ化マグネシウム（ｎ＝１．４）、フッ化カルシウム（ｎ＝１．３〜１．４）、フッ化セリウム（ｎ＝１．６）、フッ化アルミニウム（ｎ＝１．３）、酸化アルミニウム（ｎ＝１．６）、二酸化チタン（ｎ＝２．５）、二酸化ジルコニウム（ｎ＝２．０）、硫化亜鉛（ｎ＝２．３）、酸化亜鉛（ｎ＝２．１）、酸化インジウム（ｎ＝２．０）、二酸化セリウム（ｎ＝２．２）、酸化タンタル（ｎ＝２．１）等が挙げられる。
【００５５】
多層膜の合計膜厚は、１μｍ以下が望ましい。１μｍを越えると柔軟性に乏しくなり、クラック等で多層膜構造が破壊される可能性がある。また、誘電体多層膜を作製する際には、例えば、フッ化マグネシウムと硫化亜鉛の組み合わせ等、各層の層間密着が十分である材料の組み合わせである事が望ましい。
【００５６】
誘電体多層膜に於ける各層の膜厚は、多層膜光学干渉を生じさせる為には、誤差精度が数ｎｍ以内である事が望ましく、この精度で膜厚の制御が可能であれば、いかなる成膜方法も用いる事が可能である。中でも薄膜の作製には乾式法が優れており、これには通常の真空蒸着法、スパッタリング等の物理的気相析出法やＣＶＤ法のような化学的気相析出法を用いる事ができる。
【００５７】
（接着層）
接着層９は、本発明の偽造防止媒体を任意物品へ貼り付け可能とする為に設けられる。接着層９を設ける方法としては、グラビア印刷法やスクリーン印刷法、オフセット印刷法等の公知の手法が適宜用いられる。
【実施例】
【００５８】
本発明を、具体的な実施例と比較例を挙げて説明する。
【００５９】
＜実施例＞
厚さ２５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムからなる支持体２の片面に、回折構造形成層３として、下記の配合比からなる組成物をグラビア印刷法によって、塗布厚１μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布し、その一部の領域に、回折構造レリーフパターンをロールエンボス加工で形成した。
【００６０】
（回折構造形成層）
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とウレタン樹脂の混合物 ２５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ３０部
【００６１】
次に、回折構造形成層３に於ける回折構造領域４の一部領域に、別パターン形状を有する第二の反射層６３として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を部分的に設けた。
【００６２】
更に、真空蒸着法を用いて、式１を満たす誘電体多層膜８を全面に設けた。誘電体多層膜８は、入射光角度４５°に於いて、可視光と不可視光（赤外光）の境界波長７６０ｎｍの光学干渉が起こるように設けた。このように設ける事で、入射光角度が４５°より小さい場合は不可視光（赤外光）、入射光角度が４５°より大きい場合は可視光（赤色）の光学干渉が起こる。以下に、作製した誘電体多層膜を構成する材料と屈折率、膜厚と計算式を示す。図１に、入射光と反射光の様子及び作製した誘電体多層膜を構成する材料と屈折率、膜厚を示す。
【００６３】
（計算式）
（ＳｉＯ２層）
式５にμ＝μＳ＝１．５、λ＝７６０（ｎｍ）、ｉ＝４５°、ｍ＝１を代入して、ｄＳ＝２８７（ｎｍ）を得た。これは、式１にμ＝μＳ＝１．５、ｍ＝１を代入した時の条件、２５３（ｎｍ）＜ｄＳ＜３４０（ｎｍ）を満足する。
【００６４】
（ＴｉＯ２層）
式５にμ＝μＴ＝２．５、λ＝７６０（ｎｍ）、ｉ＝４５°、ｍ＝１を代入して、ｄＴ＝１６５（ｎｍ）を得た。これは、式１にμ＝μＴ＝２．５、ｍ＝１を代入した時の条件、１５２（ｎｍ）＜ｄＳ＜１６６（ｎｍ）を満足する。
【００６５】
更に、第一の反射層６３として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を全面に設けた。
【００６６】
最後に接着層９として、下記の配合比からなる組成物をグラビア法によって、塗布厚１０μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布して形成し、ステッカー構成の偽造防止媒体とした。
【００６７】
（接着層）
アクリル樹脂 ２０部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂 ５部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ５０部
【００６８】
このステッカー構成の偽造防止媒体を、真贋判定が必要なカードに貼り付け、偽造防止媒体付きカードとした。
【００６９】
＜比較例＞
別パターン形状を有する第二の反射層６３や誘電体多層膜層８を有しない構成
厚さ２５μｍの透明なポリエチレンテレフタレートフィルムからなる支持体の片面に、回折構造形成層として、下記の配合比からなる組成物をグラビア印刷法によって、塗布厚１μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布し、その一部の領域に、回折構造レリーフパターンをロールエンボス加工で形成した。
【００７０】
（回折構造形成層）
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体とウレタン樹脂の混合物 ２５部
メチルエチルケトン ７０部
トルエン ３０部
【００７１】
次に、反射層として、真空蒸着法を用いて厚み５０ｎｍのＡｌ層を全面に設けた。
【００７２】
最後に接着層として、下記の配合比からなる組成物をグラビア法によって、塗布厚１０μｍ、乾燥温度１１０℃で塗布して形成し、ステッカー構成の偽造防止媒体とした。
【００７３】
（接着層）
アクリル樹脂 ２０部
塩化ビニル酢酸ビニル共重合樹脂 ５部
トルエン ５０部
メチルエチルケトン ５０部
【００７４】
このステッカー構成の偽造防止媒体を、真贋判定が必要なカードに貼り付け、偽造防止媒体付きカードとした。
【００７５】
作製した実施例と比較例に於ける偽造防止媒体付きカードの、それぞれの偽造防止媒体の回折構造形成部分へ白色光を照射した時の反射光を観察した。実施例では、偽造防止媒体平面に垂直な方向を角度０°、平行な方向を角度９０°とした場合に於いて、照射光の位置を変化させずに、０°〜４５°から観察した場合は比較例と同様であったのに対し、４５°〜９０°へ傾けて観察した場合、比較例とは異なり、赤色へのカラーチェンジと、回折光によるパターンが観察できない観察角度に於いて、反射光による別パターンの出現が観察できた。
【００７６】
以上、本発明によれば、回折構造と別の光学効果を持つ構造を組み合わせた偽造防止媒体に於いて、互いの光学効果が混合せず、真贋判定が容易で、従来よりも偽造防止効果が高い偽造防止媒体が作製可能である事が分かった。
【符号の説明】
【００７７】
１１，１２、１３…本発明による偽造防止媒体
２…支持体
３…回折構造形成層
４…回折構造
４１…回折光によるパターン
４１１…回折構造形成層によって生じた回折光
５…誘電体層
６１…反射光による別パターン
６２…第一の反射層６３とは別のパターン形状を有する反射層
６２１…第一の反射層６３とは別パターン形状を有する反射層による正反射光
６３…第一の反射層
６３１…反射層による正反射光
７…観察者の視点
７１…入射光
８…式１を満たす誘電体多層膜層
８１…誘電体多層膜層８が透明に見える、回折構造の設けられていない領域
８２…誘電体多層膜層８の色彩が現れた、別パターン形状を有する第二の反射層６３の設けられていない領域
８３１…式１が示す光学干渉波長範囲
８３２…式２が示す光学干渉波長範囲
９…接着層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体。
【請求項２】
前記中間層がカラーチェンジ効果を呈する事を特徴とする請求項１に記載の偽造防止媒体。
【請求項３】
前記中間層が可視光透過率５０％以上の誘電体層からなる事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の偽造防止媒体。
【請求項１】
支持体上に、少なくとも、回折構造形成層、中間層及び第一の反射層がこの順に積層された偽造防止媒体において、前記回折構造形成層の中間層側の一部に回折構造領域が形成され、更に前記回折構造領域の一部に第二の反射層が形成されている事を特徴とする偽造防止媒体。
【請求項２】
前記中間層がカラーチェンジ効果を呈する事を特徴とする請求項１に記載の偽造防止媒体。
【請求項３】
前記中間層が可視光透過率５０％以上の誘電体層からなる事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の偽造防止媒体。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１７３２２０（Ｐ２０１０−１７３２２０Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９４８３（Ｐ２００９−１９４８３）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【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２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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