表示体および印刷物
【課題】 偽造防止効果を持ち、かつ目視での分かりやすい真贋判定が可能な表示体を提供する。
【解決手段】 透明性基材に形成した指向性光散乱領域を有するレリーフ構造形成層を備え、レリーフ形成層の指向性散乱領域は複数の直線状の凸部および／または凹部が異なる空間周波数成分を持ち、その空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲に集中して分布させ、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体。
【解決手段】 透明性基材に形成した指向性光散乱領域を有するレリーフ構造形成層を備え、レリーフ形成層の指向性散乱領域は複数の直線状の凸部および／または凹部が異なる空間周波数成分を持ち、その空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲に集中して分布させ、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示体および印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャッシュカード、クレジットカードおよびパスポートなどの認証物品、商品券および株券などの有価証券は、偽造が困難であることが望まれる。このような物品には、従来から偽造または模造を困難にすると共に、偽造品や模造品との区別が容易なラベルが貼り付けられている。
【０００３】
また、近年では認証物品および有価証券以外の物品についても、偽造品の流通が問題視されている。そのため、このような物品についても認証物品および有価証券と同様に上述した偽造防止技術を適用する機会が増えている。
【０００４】
特許文献１には、光散乱パターンおよび回折格子パターンを備えるディスプレイが記載されている。このディスプレイは、表面の微細な凹凸により形成される光散乱パターンと回折格子パターンを画素毎に分割し、双方のパターンが白色に光って視覚されるようになっている。
【０００５】
前記表示体は、回折光を利用して画像を表示するため、印刷技術や電子写真技術を利用した偽造は不可能である。したがって、この表示体を真偽判定用のラベルとして物品に取り付ければ、このラベルが表示する画像を見てその物品が真正品であることを確認することができる。その結果、このラベルを取り付けた物品は、このラベルを取り付けていない物品と比較して偽造され難い。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のディスプレイは回折格子特有の虹色の光が観察され、従来技術との差別化が困難となってきている。その上、近年の偽造技術の高度化などにより、微細な凹凸構造すらも複製されてしまう可能性がある。したがって、このような表示体の偽造防止効果は低下しつつある。
【０００７】
なお、『偽造防止効果』とは偽造または模造が困難であること、偽造品や模造品との区別が容易であること意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２１９５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、通常観察するような範囲で明るい白色表現を可能とした表示体およびこの表示体を備えた印刷物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の第１側面によると透明性基材と、この透明性基材の少なくとも一方の面上に設けられ、前記基材と接する面と反対側の面に複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域を有するレリーフ構造成形層と、このレリーフ構造成形層の指向性散乱領域を有する面上に設けられた光反射層とを具備する表示体であって、
前記指向性散乱領域をなす複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある複数の異なる空間周波数成分を有し、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体が提供される。
【００１１】
本発明の第２側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分が均等に分布していることを特徴とする第１側面記載の表示体が提供される。
【００１２】
本発明の第３側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分にピーク値を有し、かつ前記空間周波数成分が前記ピーク値の１／２以上に分布していることを特徴とする第１側面または第２側面記載の表示体が提供される。
【００１３】
本発明の第４側面によると、前記指向性散乱領域は複数のセルで構成され、各セルの一辺の長さが１４５μｍ以下であることを特徴とする第１側面から第３側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１４】
本発明の第５側面によると、前記複数のセルを画素とした像を表示することを特徴とする第４側面記載の表示体が提供される。
【００１５】
本発明の第６側面によると、前記指向性散乱領域は前記複数の直線状の凸部および／または凹部が互いに直交する２つの指向性散乱領域を含むことを特徴とする第１側面から第５側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１６】
本発明の第７側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は凸部および／または凹部の間隔がランダムになるように配置されていることを特徴とする第１側面から第６側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１７】
本発明の第８側面によると、第１側面から第７側面いずれか項記載の表示体と、前記表示体を支持し、印刷を施された基材とを備えたことを特徴とする印刷物が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の直線状の凸部および／または凹部が異なる空間周波数成分を持ち、その空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲に集中して分布させ、２６０本／ｍｍ未満、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分を少なく制限することによって、通常観察するような範囲で明るい白色表現を可能とし、偽造防止効果が高く、目視での分かりやすい真贋判定が可能な表示体を提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば偽造防止効果が高く、目視での分かりやすい真贋判定が可能な表示体を備えた印刷物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る表示体の一例を示す図である。
【図２】図１の表示体のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。
【図３】図1の表示体における指向性散乱領域を示す模式図である。
【図４】表示体と観察者の位置関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る表示体における空間周波数分布の例を示す図である。
【図６】２６０本／ｍｍ未満、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の比率の違いによる入射角度αに対する相対散乱光強度を比較した図である。
【図７】２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を持つ指向性散乱領域を成形したレリーフ構造成形層を有する実施形態に係る表示体、０本／ｍｍ〜５０００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を持つ指向性散乱領域を成形したレリーフ構造成形層を有する表示体の入射角度αに対する相対散乱光強度を比較した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る表示体を備えた情報印刷物の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下に述べる実施形態は本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【００２２】
図１は、実施形態に係る表示体の一例を示す図である。図２は、図１に示す表示体のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。図３の（ａ）は、指向性散乱領域５の一例を概略的に示す平面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）に対して９０度回転して配置した指向性散乱領域５を概略的に示す平面図である。
【００２３】
表示体１は、透明性基材２を備えている。レリーフ構造成形層３は、透明性基材２の一方の面上に設けられている。レリーフ構造成形層３は、透明性基材２と接する面と反対側の面上に方向の揃った複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域５を有する。光反射層４は、レリーフ構造成形層３の指向性散乱領域５を有する面上に設けられている。図２に示す例では光反射層４を背面側としている。
【００２４】
図３に示す指向性散乱領域５は、複数の指向性散乱構造６を含んでいる。これら指向性散乱構造６は、各々が直線状であり、指向性散乱領域５内で方向が揃った複数の直線状の凸部および／または凹部である。すなわち、指向性散乱領域５において、指向性散乱構造６はほぼ平行に配列している。
【００２５】
透明性基材２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの光透過性を有する樹脂からなるフィルムまたはシートなどが好適である。透明性基材２の材料は、ガラスなどの無機材料を使用することができる。
【００２６】
透明性基材２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。さらに、透明性基材２は反射防止処理、低反射防止処理、ハードコート処理、帯電防止処理および防汚処理などの処理を施してもよい。
【００２７】
レリーフ構造形成層３の材料は、例えば光透過性を有する樹脂を使用することができる。樹脂の例は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含む。このような樹脂の使用によって、原版を用いた転写により一方の面（表面）上に複数の直線状の凹部または凸部からなる指向性散乱領域５を備えるレリーフ構造形成層３を容易に形成することができる。透明性基材２とレリーフ構造形成層３の材料は、同一であっても、異なっていてもよい。
【００２８】
光反射層４は、レリーフ構造形成層３の凹凸構造との界面において反射率を高める役割を果たす。光反射層４の材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの金属材料を用いることができる。光反射層４の材料は、金属材料の他に、誘電体材料のようにレリーフ構造成形層３と異なる屈折率を有する透明材料であってもよい。光反射層は、単層に限られず、多層膜であってもよい。
【００２９】
金属または誘電体からなる光反射層４は、例えば蒸着やスパッタリング等の薄膜形成技術により形成することができる。さらに、光反射層４の存在する領域を空間的に分布させ、この分布状態から図柄を表現することもできる。
【００３０】
このような図１および図３に示す複数の指向性散乱構造６を含む指向性散乱領域５を備える表示体１の観察については、後に詳述する。
【００３１】
次に、指向性散乱領域５をなす複数の直線状の凸部および／または凹部に関して図面を参照して詳述する。
【００３２】
図４は、表示体１と観察者８の位置関係を示す図である。図４のように表示体１を観察する場合、照明光７の角度や観察位置などの観察条件が異なっても、広い視域で安定した白色の表示が可能であることが要求される。
【００３３】
しかしながら、実際には照明光７付近に射出される光は極端に傾いた観察条件においてのみ観察されることがなく、正反射光付近に射出される光の成分は正反射光の強い光で、観察者８がまぶしいために観察には適していない。
【００３４】
実施形態に係る表示体は、複数の直線状の凸部および／または凹部の持つ、空間周波数成分を最適化することによって、前述の観察に適さない光を制限し、通常の観察に適した範囲に観察光を集中的に射出させることが可能となる。
【００３５】
複数の直線状の凸部および／または凹部は複数の異なる空間周波数成分を持ち、各々の空間周波数成分によって、射出される光の波長、回折光の射出角度を制御することができる。表示体１が白色を表現するためにはＲ、Ｇ、Ｂの３つの波長に対応する、少なくとも３種類以上の空間周波数成分を持つ、指向性散乱領域５が必要となる。
【００３６】
複数の直線状の凸部および／または凹部に、白色光を図４に示すように法線１１に対し入射角度αで入射させたとき、波長λの光を角度βの方向には射出させるための、空間周波数ｄは次式により計算できる。
【００３７】
ｄ＝（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）／λ
例えば、表示体１に入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光が射出角度β＝８０度の方向に射出させるための、空間周波数ｄを計算する。Ｒを射出させる空間周波数ｄは、１５１５本／ｍｍ、Ｇを射出させる空間周波数ｄは１７９２本／ｍｍ、Ｂを射出させる空間周波数ｄは２１９２本／ｍｍとなり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの波長を射出させ、白色を表現するためには異なる空間周波数成分が必要になることが分かる。
【００３８】
前記考察によれば、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分では入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光は法線から±８０度以上の急な角度範囲に射出することになる。そのような光を観察しようとすると、表示体１を極端に傾けることになり、像が見えにくくなる。
【００３９】
また、２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分では入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光は法線から±１０度以内の範囲に射出することになる。その結果、表示体１を観察した際に、正反射光成分の明るさが強いため、像が判別し難くなり観察に適さない。
【００４０】
実施形態に係る表示体に形成される指向性散乱領域は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある異なる空間周波数成分を含むことによって、入射角度α＝０度（表示体の法線方向）で白色光を入射させた際に法線から±８０度の範囲でＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの波長の光を同時に観察することができる。
【００４１】
入射光の強さが一定であれば、観察に適した角度範囲で光を射出することにより、観察者はより明るい像を観察することが可能となる。
【００４２】
前述したように２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分は表示体を観察した際に、像が見え難くなってしまい、観察に支障となる成分である。このため、指向性散乱領域においてそのような空間周波数成分を少なくすることが適切である。
【００４３】
実施形態に係る表示体において、２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分の１０％以下にし、さらに２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分の範囲内での、成分分布を均等にすることによって、観察者は常にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの波長の光を安定して観察することが可能になり、観察条件の若干の変化に対しても安定した白色表現を実現することが可能となる。
【００４４】
例えば、図５の（ａ）の例に示すような分布であれば、観察者は前述した図４に示すように射出光範囲γの範囲において、色変化の少ない安定した白色光の観察が可能となる。
【００４５】
また、図５の（ｂ）に示したような分布であれば、観察者は前述した図４に示す射出光範囲γ内で、十分に安定した白色光の観察が可能となる。
【００４６】
前述の図５の（ａ）の例に示すような分布について詳述する。図５（ａ）において、ｆ（ｘ）を空間周波数の分布としたとき、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分とは、その範囲の空間周波数成分の積分値を意味し、次式（１）で表わすことができる。
【数１】
【００４７】
同様に０本〜＜２６０本／ｍｍの空間周波数成分は次式（２）、＞２２００本／ｍｍの空間周波数成分は次式（３）、で表わされる。
【数２】
【００４８】
【数３】
【００４９】
実施形態において、「２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分の１０％以下である」とは［Ｆβ（ｘ）＋Ｆγ（ｘ）］／Ｆα（ｘ）の値が０．１以下（パーセント表示で１０％以下）であることを意味する。
【００５０】
［Ｆβ（ｘ）＋Ｆγ（ｘ）］／Ｆα（ｘ）の値が増加していくと、正反射光付近または法線から８０度以上の観察に支障となる角度に射出する光が増加し、通常の観察範囲に射出される光が減少し、暗い像になる。
【００５１】
図６は、６０本／ｍｍ未満、２２２０本／ｍｍを超える範囲の空間周波数成分の比率が異なる、例えば２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が１０％のサンプル（図６中の特性線Ａ）および同総量が１５％のサンプル（図６中の特性線Ｂ）の散乱光強度を比較した結果を示す。散乱光強度は、前述した図４に示す配置で、照明光７には白色面光源を使用し、サンプルの法線方向から入射角度αを変化させたときの観察者８の位置での散乱光強度を標準白色板との相対比である、相対散乱光強度で示した。
【００５２】
図６から明らかなように前記空間周波数成分の総量が１５％の場合には、入射角度が０度〜２０度の正反射光成分に近い場所での散乱光強度が前記空間周波数成分の総量が１０％の場合に比較して増加していることが分かる。また、前記空間周波数成分の総量が１５％の場合には、前記空間周波数成分の総量が１０％の場合に比較して８０度以上の急な角度に射出する散乱光も増加していることが分かる。
【００５３】
このような事実から、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が１０％を超えて増加すると、通常観察するような角度（２０度〜７０度程度）に射出される散乱光が減少し、観察される像が暗くなる。
【００５４】
実際には、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数範囲での、成分分布がピーク値の１／２以上の範囲にあれば、十分にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの波長の光を安定して射出させることが可能であり、観察者は安定した白色を視覚することが可能となる。
【００５５】
次に、前述した図１および図３に示す複数の指向性散乱構造６を含む指向性散乱領域５を備える表示体１の観察について、詳述する。指向性散乱領域５において、指向性散乱構造６は完全に平行に配列していなくてもよい。指向性散乱領域５が十分な光散乱能異方性を有している限り、その指向性散乱領域５において、例えば一部の指向性散乱構造６の長手方向と他の一部の指向性散乱構造６の長手方向とが交差していてもよい。以下、指向性散乱領域５の主面に平行な方向のうち、指向性散乱領域５が最小の光散乱能を示す方向を「配向方向」と呼び、指向性散乱領域５が最大の光散乱能を示す方向を「光散乱軸」と呼ぶ。
【００５６】
図３に示す指向性散乱領域５では、矢印１０で示す方向は配向方向であり、矢印９で示す方向が光散乱軸である。例えば、配向方向１０に垂直な斜め方向から指向性散乱領域５を照明して、指向性散乱領域５を正面から観察すると、指向性散乱領域５はその高い光散乱能に起因して比較的明るく見える。一方、光散乱軸９に垂直な斜め方向から指向性散乱領域５を照明して指向性散乱領域５を正面から観察すると、指向性散乱領域５はその低い光散乱能に起因して比較的暗く見える。
【００５７】
このようなことから、例えば指向性散乱領域５を斜め方向から照明して、これを正面から観察した場合、指向性散乱領域５をその法線方向の周りで回転させると、その明るさが変化する。したがって、例えば図１に示す指向性散乱領域１ａと指向性散乱領域１ｂとに同一の構造を採用し、それら領域１ａおよび１ｂ間で光散乱軸の方向のみを異ならせた場合、領域１ａが最も明るく見えるときには領域１ｂは暗く見え、領域１ａが最も暗く見えるときには１ｂは明るく見える。また、領域１ｂが最も明るく見えるときには領域１ａは暗く見え、領域１ｂが最も暗く見えるときには領域１ａは明るく見える。
【００５８】
すなわち、領域１ａと領域１ｂとで光散乱軸９を異ならせることにより、それらの間に明るさの差を生じさせることができる。これにより、像を表示することができる。特に、領域１ａと領域１ｂの光散乱軸９を直交させる、またはそれぞれの光散乱異方性を十分大きくする、ことによりそれぞれの領域で表示された像をそれぞれ別の観察条件で観察できる。
【００５９】
図１に示す表示体１は、「ＴＯＰ」の文字部分が図３の（ａ）に示す領域１ａ、文字部分の外側が図３の（ｂ）に示す領域１ｂ、で構成され、光散乱軸９がほぼ直交している。その結果、ある観察位置では「ＴＯＰ」の文字が明るく見え、文字の外側部分は暗く見える。
【００６０】
さらに表示体１を９０度回転させると、「ＴＯＰ」の文字は暗く見え、文字の外側部分が明るく見えるため、観察者は表示体１を回転させることでネガポジ画像が反転した画像を観察することができる。
【００６１】
実施形態に係る表示体１は、指向性散乱領域５の指向性散乱構造（複数の直線状の凸部および／または凹部からなる）が２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を多く含む（９０％を超える）ため、通常の観察角度範囲においては明るい像を観察できるため、ネガポジ画像のコントラスト高く、表示体１をセキュリティ媒体として用いた際の、真贋判定の確実さを向上できる。
【００６２】
実施形態に係る表示体１は、指向性散乱領域５をなす複数の直線状の凸部および／または凹部が適切な異なる複数の空間周波数成分を有することから、入射する白色光を複数の可視波長が同時に観察されるように、白色光を回折させる機能により、指向性を持った散乱光を実現している。実施形態に係る表示体１において、指向性散乱領域５を有するレリーフ構造成形層３の散乱強度を図７を参照して具体的に説明する。
【００６３】
図７は、異なる範囲の空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層への入射角度（α）と観察された相対散乱光強度との関係を示す。図７において、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層から観察された相対散乱光強度の変化を特性線Ａとして示す。比較のために、０本/ｍｍ〜５０００本/ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層から観察された相対散乱光強度の変化を特性線Ｂとして示す。
【００６４】
相対散乱光強度は、図４に示す配置で、照明光７には白色面光源を使用し、表示体１の法線方向から入射角度αを変化させたときの観察者８の位置での散乱光強度を標準白色板との相対比である。
【００６５】
すなわち、図４に示す表示体１に入射角度αで照明光７を照射した時のレリーフ構造成形層３の散乱光強度をＩＡα、標準白色板からの散乱光強度をＩＲαとした時、入射角度αにおけるレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度ＲＡαは次式から求めることができる。
【００６６】
ＲＡα＝ＩＡα／ＩＲα
図７に示す実施形態に係る表示体のように２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度（特性線Ａ）によると、入射角度αが急になるに従って相対散乱光強度が低下していくものの、入射角度８０度の急な角度においても、相対散乱光強度は高い値を示す。すなわち、レリーフ構造成形層３の相対散乱光強度は、入射角度αが１０度以上８０度以下の範囲において０本/ｍｍ〜５０００本/ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層の相対散乱光強度（特性線Ｂ）に比較して相対散乱光強度が２．５以上の高い値を示すことが分かる。標準白色板は可視波長域全域で９０％以上の輝度率を有することから、実施形態に係る表示体のようにレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度が２．５以上あれば、観察者は十分に輝度の高い明るい散乱光を観察できるため、明るい表示体を得ることができる。
【００６７】
なお、前述した図１では光散乱軸が直交する２つの指向性散乱領域１ａおよび１ｂを配置しているが、光散乱軸が異なる３つ以上の指向性散乱領域を配置してもよい。
【００６８】
このように光散乱軸が異なる３つ以上の光散乱領域を配置すると、例えば階調表示を行うこと、または表示体１の方位を変化させることに伴って像の変化をより複雑にすることが可能になる。例えば、表示体１の方位を変化させることによりアニメーション的に像を変化させることも可能である。
【００６９】
指向性散乱構造６の幅は大きいほど、光散乱軸９の方向についての光散乱能が小さくなる。一方、指向性散乱構造６を長くすると、配向方向１０についての光散乱能が小さくなる。
【００７０】
指向性散乱構造６の形状は、１つの指向性散乱領域５において全て同じであってもよい。また、１つの指向性散乱領域５は形状の異なる複数の凸部および／または凹部を含んでいてもよい。
【００７１】
同一形状の指向性散乱構造６のみを含んだ指向性散乱領域５は、光散乱能の設計が容易である。このような指向性散乱領域５は、電子線描画装置やステッパなどの微細加工装置を用いて、高精度かつ容易に形成することができる。
【００７２】
一方、形状の異なる指向性散乱構造６を含んだ指向性散乱領域５によると、広い角度範囲に亘ってなだらかな光強度分布をもった散乱光が得られる。したがって、観察位置による明暗の変化が小さく、安定した白色を表示させることが可能となる。
【００７３】
また、指向性散乱構造６の配向秩序度が高いほど、指向性散乱領域５の光散乱能異方性は大きくなる。
【００７４】
指向性散乱領域５において、複数の直線状の凸部および／または凹部の間隔はある程度規則的に配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。例えば、複数の直線状の凸部および／または凹部において光散乱軸９に平行な方向の間隔（空間周波数ｄ）をランダムにすると、配向方向１０に垂直な方向について関する散乱光の光強度分布がなだらかになる。したがって、観察角度に応じた白さや明るさの変化が抑制される。
【００７５】
空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にすると、指向性散乱領域５を複数のセルで構成する場合、ひとつのセルの大きさを１４５μｍ程度にすることが可能である。
【００７６】
このようにセルのサイズを１４５μｍ以下にすることによって、視力１．０の観察者が５０ｃｍ離れた距離から表示体１を観察した場合、そのサイズを見分けることができない、すなわち人間の目の分解能以下の細かさで、像を表示することができる。その結果、十分高精細な像を表示できる
前述した実施形態に係る表示体１は、印刷物等の物品に取り付けて、偽造防止媒体として使用することもできる。図８は、表示体を支持した物品の一例を概略的に示す平面図である。
【００７７】
図８に示す物品２１は、磁気カードである。この物品２１は、印刷が施された基材２２と、基材２２に支持された表示体１とを備える。この物品２１を構成する表示体１は、先に説明した表示体である。
【００７８】
図８に示す物品２１は、回折格子領域による視覚効果と、複数の光散乱領域による視覚効果とをもつ表示体１の像、およびカードに施された印刷による像という、光学特性の異なる複数の要素からなる表示像が目視確認できるため、非真正品との区別が容易である。表示体１の偽造および模造は、上で説明したように困難であるため、物品に対する偽造防止効果が期待できる。
【００７９】
図８に示す物品２１は、実施形態に係る表示体１の適用例の１つの形態であって、表示体１の適用形態は図８の形態に限定されない。例えば、実施形態に係る表示体を印刷物のような物品に適用する場合、スレッド（ストリップ、フィラメント、糸状物、安全帯片などとも称される）と呼ばれる形態で、紙にすき込んでもよい。また、実施形態に係る表示体１は、粘着層を含むことができるので、様々な物品に容易に貼り付けて適用することができる
【符号の説明】
【００８０】
１…表示体、２…透明性基材、３…レリーフ構造成形層、４…光反射層、５…指向性散乱領域、６…指向性散乱構造、７…照明光、８…観察者、９…光散乱軸、１０…配向軸、１１…法線、１２…正反射光成分、２１…物品、２２…基材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示体および印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
キャッシュカード、クレジットカードおよびパスポートなどの認証物品、商品券および株券などの有価証券は、偽造が困難であることが望まれる。このような物品には、従来から偽造または模造を困難にすると共に、偽造品や模造品との区別が容易なラベルが貼り付けられている。
【０００３】
また、近年では認証物品および有価証券以外の物品についても、偽造品の流通が問題視されている。そのため、このような物品についても認証物品および有価証券と同様に上述した偽造防止技術を適用する機会が増えている。
【０００４】
特許文献１には、光散乱パターンおよび回折格子パターンを備えるディスプレイが記載されている。このディスプレイは、表面の微細な凹凸により形成される光散乱パターンと回折格子パターンを画素毎に分割し、双方のパターンが白色に光って視覚されるようになっている。
【０００５】
前記表示体は、回折光を利用して画像を表示するため、印刷技術や電子写真技術を利用した偽造は不可能である。したがって、この表示体を真偽判定用のラベルとして物品に取り付ければ、このラベルが表示する画像を見てその物品が真正品であることを確認することができる。その結果、このラベルを取り付けた物品は、このラベルを取り付けていない物品と比較して偽造され難い。
【０００６】
しかしながら、特許文献１のディスプレイは回折格子特有の虹色の光が観察され、従来技術との差別化が困難となってきている。その上、近年の偽造技術の高度化などにより、微細な凹凸構造すらも複製されてしまう可能性がある。したがって、このような表示体の偽造防止効果は低下しつつある。
【０００７】
なお、『偽造防止効果』とは偽造または模造が困難であること、偽造品や模造品との区別が容易であること意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２１９５５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、通常観察するような範囲で明るい白色表現を可能とした表示体およびこの表示体を備えた印刷物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の第１側面によると透明性基材と、この透明性基材の少なくとも一方の面上に設けられ、前記基材と接する面と反対側の面に複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域を有するレリーフ構造成形層と、このレリーフ構造成形層の指向性散乱領域を有する面上に設けられた光反射層とを具備する表示体であって、
前記指向性散乱領域をなす複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある複数の異なる空間周波数成分を有し、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体が提供される。
【００１１】
本発明の第２側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分が均等に分布していることを特徴とする第１側面記載の表示体が提供される。
【００１２】
本発明の第３側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分にピーク値を有し、かつ前記空間周波数成分が前記ピーク値の１／２以上に分布していることを特徴とする第１側面または第２側面記載の表示体が提供される。
【００１３】
本発明の第４側面によると、前記指向性散乱領域は複数のセルで構成され、各セルの一辺の長さが１４５μｍ以下であることを特徴とする第１側面から第３側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１４】
本発明の第５側面によると、前記複数のセルを画素とした像を表示することを特徴とする第４側面記載の表示体が提供される。
【００１５】
本発明の第６側面によると、前記指向性散乱領域は前記複数の直線状の凸部および／または凹部が互いに直交する２つの指向性散乱領域を含むことを特徴とする第１側面から第５側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１６】
本発明の第７側面によると、前記複数の直線状の凸部および／または凹部は凸部および／または凹部の間隔がランダムになるように配置されていることを特徴とする第１側面から第６側面いずれか記載の表示体が提供される。
【００１７】
本発明の第８側面によると、第１側面から第７側面いずれか項記載の表示体と、前記表示体を支持し、印刷を施された基材とを備えたことを特徴とする印刷物が提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、複数の直線状の凸部および／または凹部が異なる空間周波数成分を持ち、その空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲に集中して分布させ、２６０本／ｍｍ未満、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分を少なく制限することによって、通常観察するような範囲で明るい白色表現を可能とし、偽造防止効果が高く、目視での分かりやすい真贋判定が可能な表示体を提供することができる。
【００１９】
また、本発明によれば偽造防止効果が高く、目視での分かりやすい真贋判定が可能な表示体を備えた印刷物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る表示体の一例を示す図である。
【図２】図１の表示体のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。
【図３】図1の表示体における指向性散乱領域を示す模式図である。
【図４】表示体と観察者の位置関係を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る表示体における空間周波数分布の例を示す図である。
【図６】２６０本／ｍｍ未満、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の比率の違いによる入射角度αに対する相対散乱光強度を比較した図である。
【図７】２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を持つ指向性散乱領域を成形したレリーフ構造成形層を有する実施形態に係る表示体、０本／ｍｍ〜５０００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を持つ指向性散乱領域を成形したレリーフ構造成形層を有する表示体の入射角度αに対する相対散乱光強度を比較した図である。
【図８】本発明の実施形態に係る表示体を備えた情報印刷物の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下に述べる実施形態は本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。
【００２２】
図１は、実施形態に係る表示体の一例を示す図である。図２は、図１に示す表示体のＸ−Ｘ’線に沿う断面図である。図３の（ａ）は、指向性散乱領域５の一例を概略的に示す平面図、図３の（ｂ）は図３の（ａ）に対して９０度回転して配置した指向性散乱領域５を概略的に示す平面図である。
【００２３】
表示体１は、透明性基材２を備えている。レリーフ構造成形層３は、透明性基材２の一方の面上に設けられている。レリーフ構造成形層３は、透明性基材２と接する面と反対側の面上に方向の揃った複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域５を有する。光反射層４は、レリーフ構造成形層３の指向性散乱領域５を有する面上に設けられている。図２に示す例では光反射層４を背面側としている。
【００２４】
図３に示す指向性散乱領域５は、複数の指向性散乱構造６を含んでいる。これら指向性散乱構造６は、各々が直線状であり、指向性散乱領域５内で方向が揃った複数の直線状の凸部および／または凹部である。すなわち、指向性散乱領域５において、指向性散乱構造６はほぼ平行に配列している。
【００２５】
透明性基材２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）などの光透過性を有する樹脂からなるフィルムまたはシートなどが好適である。透明性基材２の材料は、ガラスなどの無機材料を使用することができる。
【００２６】
透明性基材２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。さらに、透明性基材２は反射防止処理、低反射防止処理、ハードコート処理、帯電防止処理および防汚処理などの処理を施してもよい。
【００２７】
レリーフ構造形成層３の材料は、例えば光透過性を有する樹脂を使用することができる。樹脂の例は、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂を含む。このような樹脂の使用によって、原版を用いた転写により一方の面（表面）上に複数の直線状の凹部または凸部からなる指向性散乱領域５を備えるレリーフ構造形成層３を容易に形成することができる。透明性基材２とレリーフ構造形成層３の材料は、同一であっても、異なっていてもよい。
【００２８】
光反射層４は、レリーフ構造形成層３の凹凸構造との界面において反射率を高める役割を果たす。光反射層４の材料は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの金属材料を用いることができる。光反射層４の材料は、金属材料の他に、誘電体材料のようにレリーフ構造成形層３と異なる屈折率を有する透明材料であってもよい。光反射層は、単層に限られず、多層膜であってもよい。
【００２９】
金属または誘電体からなる光反射層４は、例えば蒸着やスパッタリング等の薄膜形成技術により形成することができる。さらに、光反射層４の存在する領域を空間的に分布させ、この分布状態から図柄を表現することもできる。
【００３０】
このような図１および図３に示す複数の指向性散乱構造６を含む指向性散乱領域５を備える表示体１の観察については、後に詳述する。
【００３１】
次に、指向性散乱領域５をなす複数の直線状の凸部および／または凹部に関して図面を参照して詳述する。
【００３２】
図４は、表示体１と観察者８の位置関係を示す図である。図４のように表示体１を観察する場合、照明光７の角度や観察位置などの観察条件が異なっても、広い視域で安定した白色の表示が可能であることが要求される。
【００３３】
しかしながら、実際には照明光７付近に射出される光は極端に傾いた観察条件においてのみ観察されることがなく、正反射光付近に射出される光の成分は正反射光の強い光で、観察者８がまぶしいために観察には適していない。
【００３４】
実施形態に係る表示体は、複数の直線状の凸部および／または凹部の持つ、空間周波数成分を最適化することによって、前述の観察に適さない光を制限し、通常の観察に適した範囲に観察光を集中的に射出させることが可能となる。
【００３５】
複数の直線状の凸部および／または凹部は複数の異なる空間周波数成分を持ち、各々の空間周波数成分によって、射出される光の波長、回折光の射出角度を制御することができる。表示体１が白色を表現するためにはＲ、Ｇ、Ｂの３つの波長に対応する、少なくとも３種類以上の空間周波数成分を持つ、指向性散乱領域５が必要となる。
【００３６】
複数の直線状の凸部および／または凹部に、白色光を図４に示すように法線１１に対し入射角度αで入射させたとき、波長λの光を角度βの方向には射出させるための、空間周波数ｄは次式により計算できる。
【００３７】
ｄ＝（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）／λ
例えば、表示体１に入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光が射出角度β＝８０度の方向に射出させるための、空間周波数ｄを計算する。Ｒを射出させる空間周波数ｄは、１５１５本／ｍｍ、Ｇを射出させる空間周波数ｄは１７９２本／ｍｍ、Ｂを射出させる空間周波数ｄは２１９２本／ｍｍとなり、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの波長を射出させ、白色を表現するためには異なる空間周波数成分が必要になることが分かる。
【００３８】
前記考察によれば、２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分では入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光は法線から±８０度以上の急な角度範囲に射出することになる。そのような光を観察しようとすると、表示体１を極端に傾けることになり、像が見えにくくなる。
【００３９】
また、２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分では入射角度α＝０度で白色光を入射させたとき、Ｒ（λ＝６５０ｎｍ）、Ｇ（λ＝５５０ｎｍ）、Ｂ（λ＝４５０ｎｍ）それぞれの波長の光は法線から±１０度以内の範囲に射出することになる。その結果、表示体１を観察した際に、正反射光成分の明るさが強いため、像が判別し難くなり観察に適さない。
【００４０】
実施形態に係る表示体に形成される指向性散乱領域は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある異なる空間周波数成分を含むことによって、入射角度α＝０度（表示体の法線方向）で白色光を入射させた際に法線から±８０度の範囲でＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの波長の光を同時に観察することができる。
【００４１】
入射光の強さが一定であれば、観察に適した角度範囲で光を射出することにより、観察者はより明るい像を観察することが可能となる。
【００４２】
前述したように２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分は表示体を観察した際に、像が見え難くなってしまい、観察に支障となる成分である。このため、指向性散乱領域においてそのような空間周波数成分を少なくすることが適切である。
【００４３】
実施形態に係る表示体において、２６０本／ｍｍ未満の空間周波数成分および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分の１０％以下にし、さらに２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分の範囲内での、成分分布を均等にすることによって、観察者は常にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの波長の光を安定して観察することが可能になり、観察条件の若干の変化に対しても安定した白色表現を実現することが可能となる。
【００４４】
例えば、図５の（ａ）の例に示すような分布であれば、観察者は前述した図４に示すように射出光範囲γの範囲において、色変化の少ない安定した白色光の観察が可能となる。
【００４５】
また、図５の（ｂ）に示したような分布であれば、観察者は前述した図４に示す射出光範囲γ内で、十分に安定した白色光の観察が可能となる。
【００４６】
前述の図５の（ａ）の例に示すような分布について詳述する。図５（ａ）において、ｆ（ｘ）を空間周波数の分布としたとき、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分とは、その範囲の空間周波数成分の積分値を意味し、次式（１）で表わすことができる。
【数１】
【００４７】
同様に０本〜＜２６０本／ｍｍの空間周波数成分は次式（２）、＞２２００本／ｍｍの空間周波数成分は次式（３）、で表わされる。
【数２】
【００４８】
【数３】
【００４９】
実施形態において、「２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分の１０％以下である」とは［Ｆβ（ｘ）＋Ｆγ（ｘ）］／Ｆα（ｘ）の値が０．１以下（パーセント表示で１０％以下）であることを意味する。
【００５０】
［Ｆβ（ｘ）＋Ｆγ（ｘ）］／Ｆα（ｘ）の値が増加していくと、正反射光付近または法線から８０度以上の観察に支障となる角度に射出する光が増加し、通常の観察範囲に射出される光が減少し、暗い像になる。
【００５１】
図６は、６０本／ｍｍ未満、２２２０本／ｍｍを超える範囲の空間周波数成分の比率が異なる、例えば２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が１０％のサンプル（図６中の特性線Ａ）および同総量が１５％のサンプル（図６中の特性線Ｂ）の散乱光強度を比較した結果を示す。散乱光強度は、前述した図４に示す配置で、照明光７には白色面光源を使用し、サンプルの法線方向から入射角度αを変化させたときの観察者８の位置での散乱光強度を標準白色板との相対比である、相対散乱光強度で示した。
【００５２】
図６から明らかなように前記空間周波数成分の総量が１５％の場合には、入射角度が０度〜２０度の正反射光成分に近い場所での散乱光強度が前記空間周波数成分の総量が１０％の場合に比較して増加していることが分かる。また、前記空間周波数成分の総量が１５％の場合には、前記空間周波数成分の総量が１０％の場合に比較して８０度以上の急な角度に射出する散乱光も増加していることが分かる。
【００５３】
このような事実から、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量が１０％を超えて増加すると、通常観察するような角度（２０度〜７０度程度）に射出される散乱光が減少し、観察される像が暗くなる。
【００５４】
実際には、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数範囲での、成分分布がピーク値の１／２以上の範囲にあれば、十分にＲ、Ｇ、Ｂのそれぞれの波長の光を安定して射出させることが可能であり、観察者は安定した白色を視覚することが可能となる。
【００５５】
次に、前述した図１および図３に示す複数の指向性散乱構造６を含む指向性散乱領域５を備える表示体１の観察について、詳述する。指向性散乱領域５において、指向性散乱構造６は完全に平行に配列していなくてもよい。指向性散乱領域５が十分な光散乱能異方性を有している限り、その指向性散乱領域５において、例えば一部の指向性散乱構造６の長手方向と他の一部の指向性散乱構造６の長手方向とが交差していてもよい。以下、指向性散乱領域５の主面に平行な方向のうち、指向性散乱領域５が最小の光散乱能を示す方向を「配向方向」と呼び、指向性散乱領域５が最大の光散乱能を示す方向を「光散乱軸」と呼ぶ。
【００５６】
図３に示す指向性散乱領域５では、矢印１０で示す方向は配向方向であり、矢印９で示す方向が光散乱軸である。例えば、配向方向１０に垂直な斜め方向から指向性散乱領域５を照明して、指向性散乱領域５を正面から観察すると、指向性散乱領域５はその高い光散乱能に起因して比較的明るく見える。一方、光散乱軸９に垂直な斜め方向から指向性散乱領域５を照明して指向性散乱領域５を正面から観察すると、指向性散乱領域５はその低い光散乱能に起因して比較的暗く見える。
【００５７】
このようなことから、例えば指向性散乱領域５を斜め方向から照明して、これを正面から観察した場合、指向性散乱領域５をその法線方向の周りで回転させると、その明るさが変化する。したがって、例えば図１に示す指向性散乱領域１ａと指向性散乱領域１ｂとに同一の構造を採用し、それら領域１ａおよび１ｂ間で光散乱軸の方向のみを異ならせた場合、領域１ａが最も明るく見えるときには領域１ｂは暗く見え、領域１ａが最も暗く見えるときには１ｂは明るく見える。また、領域１ｂが最も明るく見えるときには領域１ａは暗く見え、領域１ｂが最も暗く見えるときには領域１ａは明るく見える。
【００５８】
すなわち、領域１ａと領域１ｂとで光散乱軸９を異ならせることにより、それらの間に明るさの差を生じさせることができる。これにより、像を表示することができる。特に、領域１ａと領域１ｂの光散乱軸９を直交させる、またはそれぞれの光散乱異方性を十分大きくする、ことによりそれぞれの領域で表示された像をそれぞれ別の観察条件で観察できる。
【００５９】
図１に示す表示体１は、「ＴＯＰ」の文字部分が図３の（ａ）に示す領域１ａ、文字部分の外側が図３の（ｂ）に示す領域１ｂ、で構成され、光散乱軸９がほぼ直交している。その結果、ある観察位置では「ＴＯＰ」の文字が明るく見え、文字の外側部分は暗く見える。
【００６０】
さらに表示体１を９０度回転させると、「ＴＯＰ」の文字は暗く見え、文字の外側部分が明るく見えるため、観察者は表示体１を回転させることでネガポジ画像が反転した画像を観察することができる。
【００６１】
実施形態に係る表示体１は、指向性散乱領域５の指向性散乱構造（複数の直線状の凸部および／または凹部からなる）が２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の空間周波数成分を多く含む（９０％を超える）ため、通常の観察角度範囲においては明るい像を観察できるため、ネガポジ画像のコントラスト高く、表示体１をセキュリティ媒体として用いた際の、真贋判定の確実さを向上できる。
【００６２】
実施形態に係る表示体１は、指向性散乱領域５をなす複数の直線状の凸部および／または凹部が適切な異なる複数の空間周波数成分を有することから、入射する白色光を複数の可視波長が同時に観察されるように、白色光を回折させる機能により、指向性を持った散乱光を実現している。実施形態に係る表示体１において、指向性散乱領域５を有するレリーフ構造成形層３の散乱強度を図７を参照して具体的に説明する。
【００６３】
図７は、異なる範囲の空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層への入射角度（α）と観察された相対散乱光強度との関係を示す。図７において、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層から観察された相対散乱光強度の変化を特性線Ａとして示す。比較のために、０本/ｍｍ〜５０００本/ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層から観察された相対散乱光強度の変化を特性線Ｂとして示す。
【００６４】
相対散乱光強度は、図４に示す配置で、照明光７には白色面光源を使用し、表示体１の法線方向から入射角度αを変化させたときの観察者８の位置での散乱光強度を標準白色板との相対比である。
【００６５】
すなわち、図４に示す表示体１に入射角度αで照明光７を照射した時のレリーフ構造成形層３の散乱光強度をＩＡα、標準白色板からの散乱光強度をＩＲαとした時、入射角度αにおけるレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度ＲＡαは次式から求めることができる。
【００６６】
ＲＡα＝ＩＡα／ＩＲα
図７に示す実施形態に係る表示体のように２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度（特性線Ａ）によると、入射角度αが急になるに従って相対散乱光強度が低下していくものの、入射角度８０度の急な角度においても、相対散乱光強度は高い値を示す。すなわち、レリーフ構造成形層３の相対散乱光強度は、入射角度αが１０度以上８０度以下の範囲において０本/ｍｍ〜５０００本/ｍｍの空間周波数成分を含む指向性散乱領域が成形されたレリーフ構造成形層の相対散乱光強度（特性線Ｂ）に比較して相対散乱光強度が２．５以上の高い値を示すことが分かる。標準白色板は可視波長域全域で９０％以上の輝度率を有することから、実施形態に係る表示体のようにレリーフ構造成形層３の相対散乱光強度が２．５以上あれば、観察者は十分に輝度の高い明るい散乱光を観察できるため、明るい表示体を得ることができる。
【００６７】
なお、前述した図１では光散乱軸が直交する２つの指向性散乱領域１ａおよび１ｂを配置しているが、光散乱軸が異なる３つ以上の指向性散乱領域を配置してもよい。
【００６８】
このように光散乱軸が異なる３つ以上の光散乱領域を配置すると、例えば階調表示を行うこと、または表示体１の方位を変化させることに伴って像の変化をより複雑にすることが可能になる。例えば、表示体１の方位を変化させることによりアニメーション的に像を変化させることも可能である。
【００６９】
指向性散乱構造６の幅は大きいほど、光散乱軸９の方向についての光散乱能が小さくなる。一方、指向性散乱構造６を長くすると、配向方向１０についての光散乱能が小さくなる。
【００７０】
指向性散乱構造６の形状は、１つの指向性散乱領域５において全て同じであってもよい。また、１つの指向性散乱領域５は形状の異なる複数の凸部および／または凹部を含んでいてもよい。
【００７１】
同一形状の指向性散乱構造６のみを含んだ指向性散乱領域５は、光散乱能の設計が容易である。このような指向性散乱領域５は、電子線描画装置やステッパなどの微細加工装置を用いて、高精度かつ容易に形成することができる。
【００７２】
一方、形状の異なる指向性散乱構造６を含んだ指向性散乱領域５によると、広い角度範囲に亘ってなだらかな光強度分布をもった散乱光が得られる。したがって、観察位置による明暗の変化が小さく、安定した白色を表示させることが可能となる。
【００７３】
また、指向性散乱構造６の配向秩序度が高いほど、指向性散乱領域５の光散乱能異方性は大きくなる。
【００７４】
指向性散乱領域５において、複数の直線状の凸部および／または凹部の間隔はある程度規則的に配置されていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。例えば、複数の直線状の凸部および／または凹部において光散乱軸９に平行な方向の間隔（空間周波数ｄ）をランダムにすると、配向方向１０に垂直な方向について関する散乱光の光強度分布がなだらかになる。したがって、観察角度に応じた白さや明るさの変化が抑制される。
【００７５】
空間周波数を２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にすると、指向性散乱領域５を複数のセルで構成する場合、ひとつのセルの大きさを１４５μｍ程度にすることが可能である。
【００７６】
このようにセルのサイズを１４５μｍ以下にすることによって、視力１．０の観察者が５０ｃｍ離れた距離から表示体１を観察した場合、そのサイズを見分けることができない、すなわち人間の目の分解能以下の細かさで、像を表示することができる。その結果、十分高精細な像を表示できる
前述した実施形態に係る表示体１は、印刷物等の物品に取り付けて、偽造防止媒体として使用することもできる。図８は、表示体を支持した物品の一例を概略的に示す平面図である。
【００７７】
図８に示す物品２１は、磁気カードである。この物品２１は、印刷が施された基材２２と、基材２２に支持された表示体１とを備える。この物品２１を構成する表示体１は、先に説明した表示体である。
【００７８】
図８に示す物品２１は、回折格子領域による視覚効果と、複数の光散乱領域による視覚効果とをもつ表示体１の像、およびカードに施された印刷による像という、光学特性の異なる複数の要素からなる表示像が目視確認できるため、非真正品との区別が容易である。表示体１の偽造および模造は、上で説明したように困難であるため、物品に対する偽造防止効果が期待できる。
【００７９】
図８に示す物品２１は、実施形態に係る表示体１の適用例の１つの形態であって、表示体１の適用形態は図８の形態に限定されない。例えば、実施形態に係る表示体を印刷物のような物品に適用する場合、スレッド（ストリップ、フィラメント、糸状物、安全帯片などとも称される）と呼ばれる形態で、紙にすき込んでもよい。また、実施形態に係る表示体１は、粘着層を含むことができるので、様々な物品に容易に貼り付けて適用することができる
【符号の説明】
【００８０】
１…表示体、２…透明性基材、３…レリーフ構造成形層、４…光反射層、５…指向性散乱領域、６…指向性散乱構造、７…照明光、８…観察者、９…光散乱軸、１０…配向軸、１１…法線、１２…正反射光成分、２１…物品、２２…基材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明性基材と、この透明性基材の少なくとも一方の面上に設けられ、前記基材と接する面と反対側の面に複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域を有するレリーフ構造成形層と、このレリーフ構造成形層の指向性散乱領域を有する面上に設けられた光反射層とを具備する表示体であって、
前記指向性散乱領域をなす複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある複数の異なる空間周波数成分を有し、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分が均等に分布していることを特徴とする請求項1記載の表示体。
【請求項３】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分にピーク値を有し、かつ前記空間周波数成分が前記ピーク値の１／２以上に分布していることを特徴とする請求項1または２記載の表示体。
【請求項４】
前記指向性散乱領域は複数のセルで構成されて、各セルの一辺の長さが１４５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３いずれか1項記載の表示体。
【請求項５】
前記複数のセルを画素とした像を表示することを特徴とする請求項４記載の表示体。
【請求項６】
前記指向性散乱領域は、前記複数の直線状の凸部および／または凹部が互いに直交する２つの指向性散乱領域を含むことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の表示体。
【請求項７】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、凸部および／または凹部の間隔がランダムになるように配置されていることを特徴とする請求項1から６いずれか１項記載の表示体。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１項記載の表示体と、前記表示体を支持し、印刷を施された基材とを備えたことを特徴とする印刷物。
【請求項１】
透明性基材と、この透明性基材の少なくとも一方の面上に設けられ、前記基材と接する面と反対側の面に複数の直線状の凸部および／または凹部からなる指向性散乱領域を有するレリーフ構造成形層と、このレリーフ構造成形層の指向性散乱領域を有する面上に設けられた光反射層とを具備する表示体であって、
前記指向性散乱領域をなす複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲にある複数の異なる空間周波数成分を有し、２６０本／ｍｍ未満および２２００本／ｍｍを超える空間周波数成分の総量は２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲の前記空間周波数成分の１０％以下であることを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分が均等に分布していることを特徴とする請求項1記載の表示体。
【請求項３】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、２６０本／ｍｍ〜２２００本／ｍｍの範囲で、空間周波数成分にピーク値を有し、かつ前記空間周波数成分が前記ピーク値の１／２以上に分布していることを特徴とする請求項1または２記載の表示体。
【請求項４】
前記指向性散乱領域は複数のセルで構成されて、各セルの一辺の長さが１４５μｍ以下であることを特徴とする請求項１から３いずれか1項記載の表示体。
【請求項５】
前記複数のセルを画素とした像を表示することを特徴とする請求項４記載の表示体。
【請求項６】
前記指向性散乱領域は、前記複数の直線状の凸部および／または凹部が互いに直交する２つの指向性散乱領域を含むことを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載の表示体。
【請求項７】
前記複数の直線状の凸部および／または凹部は、凸部および／または凹部の間隔がランダムになるように配置されていることを特徴とする請求項1から６いずれか１項記載の表示体。
【請求項８】
請求項１から７いずれか１項記載の表示体と、前記表示体を支持し、印刷を施された基材とを備えたことを特徴とする印刷物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８５３６８（Ｐ２０１２−１８５３６８Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９０９２（Ｐ２０１１−４９０９２）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【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２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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