表示体及びラベル付き物品
【課題】従来に比較してより高い偽造防止効果を達成できる表示体と、この表示体をラベルとして貼り付けた物品を提供すること。
【解決手段】一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、そのうち一部の領域（第１界面部）は法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されている。このため、主面の法線方向から観察した場合、低反射・低散乱の第１界面部と高散乱の第２界面部とで明るさが異なり、可視画像が観察できる。また、斜め方向から観察した場合、別の画像が観察できる。
【解決手段】一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、そのうち一部の領域（第１界面部）は法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されている。このため、主面の法線方向から観察した場合、低反射・低散乱の第１界面部と高散乱の第２界面部とで明るさが異なり、可視画像が観察できる。また、斜め方向から観察した場合、別の画像が観察できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば偽造防止効果を提供する表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、商品券及び小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカード及びＩＤカードなどのカード類、並びにパスポート及び免許証などの証明書類には、それらの偽造を防止するために、通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体が貼り付けられている。また、近年、これら以外の物品についても、偽造品の流通が社会問題化している。そのため、そのような物品に対しても、同様の偽造防止技術を適用する機会が増えてきている。
【０００３】
通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体としては、複数の溝を並べてなる回折格子を含んだ表示体が知られている。この表示体には、例えば、観察条件に応じて変化する像を表示させることや、立体像を表示させることができ、さらには、フルカラーの写真のような表示像を得ることも可能である。また、回折格子が表示する虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術では表現することができない。そのため、回折格子を含んだ表示体は、偽造防止対策が必要な物品に広く用いられている。
【０００４】
この表示体では、レリーフ型の回折格子を使用することが一般的である。レリーフ型回折格子は、通常、フォトリソグラフィを利用して製造した原版から複製することにより得られる。例えば、特許文献１及び２には、回折格子を形成するために、一方の主面に感光性レジストを塗布した平板状の基板をＸＹステージ上に載置し、コンピュータ制御のもとでステージを移動させながら感光性レジストに電子ビームを照射することにより、感光性レジストをパターン露光することが記載されている。また、非特許文献１には、二光束干渉を利用して回折格子を形成することが記載されている。これから分かるように、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造に使用する原版は、それ自体の製造が困難であり、それゆえ、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造も困難であった。
【０００５】
しかしながら、偽造防止対策が必要な物品の多くでレリーフ型回折格子を含んだ表示体が用いられるようになった結果、この技術が広く認知され、これに伴い、偽造品の発生も増加する傾向にある。そのため、レリーフ型回折格子を含んだ表示体を用いて十分な偽造防止効果を達成することが難しくなってきている。
【０００６】
また、微細な凹凸構造により光の散乱性を制御することで画像を表示する表示体が知られている（例えば特許文献３）。光散乱に基づいて表示されるパターン（以下、「光散乱パターン」と称する）は、通常、表示体の基材上に凹凸構造を加工することで形成される。その加工方法として、（１）エッチングによる方法や、（２）表面を薬品等で荒らす方法、（３）微細な砂状の粒を加工面に吹き付けるサンドブラストによる方法、（４）先端に鋭利な構造を有する装置で加工面をブラッシングするヘアライン加工、あるいは（５）電子ビーム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ、以下、ＥＢという）描画装置により表面全体に亘って連続的に凹凸を形成する方法等がある。このような方法により加工された光散乱パターンの表面では、光が散乱することで、白色や灰色の表示が可能となる。
【０００７】
ＥＢ描画装置を用いれば、微小な凹凸構造を精密に加工することができる。そのため、基材上に形成する凹凸構造の配置密度や形状、個数等を任意に制御し、基材表面にパターニングすることができ、散乱の度合い、すなわち散乱光の光量を制御することが可能である。
【０００８】
例えば特許文献３には、微小な凹凸構造を多数表面に配置した光学シートに関する発明がなされ、凹凸構造の配置密度や形状、個数等を調整することにより、
（１）光散乱パターンによる文字や絵柄の表示
（２）精巧で多彩な表現
（３）デザインの自由度のより一層の向上化
を実現している。
【０００９】
また、特許文献４では、凹凸構造の形状を規定することによって、散乱光の方向性を制御することが可能な異方性散乱構造の提案がなされている。
【００１０】
これらの光散乱構造は単独で用いられたり、レリーフ型の回折格子パターンが形成された表示体に組み合わされて用いられることで、偽造防止効果を発揮するものとして利用されているが、光散乱構造は上述のように複数の方法によって実現することが可能であるので、十分な偽造防止効果を発揮しているとは言えなかった。
【００１１】
また、虹色の光を分光する回折格子を利用した表示体及び、白色の光を呈する散乱光を利用した表示体では、所謂「黒色」の表現が不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平２−７２３２０号公報
【特許文献２】米国特許第５０５８９９２号明細書
【特許文献３】特開２００２−３３３８５４号公報
【特許文献４】特開２００８−１０７４７２号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】辻内順平著、「ホログラフィー」、丸善株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、より高い偽造防止効果を達成可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、請求項１に係る発明は、一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、
これら複数種類の領域のうち一部の領域（第１界面部）は前記一方の主面の法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、少なくとも一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、
前記第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、
前記第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されており、
これら第１界面部と第２界面部の配列によって可視画像を構成していることを特徴とする表示体である。
【００１６】
本発明に係る第１界面部は、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された領域である。後述するように微小の中心間距離で複数の凸部または凹部が
配置された場合には、前記主面の法線方向に可視光の回折光が発生することがない。このため、この領域においては反射が低減され、また、光散乱も低減される。そして、その結果、黒色を表示する。他方、第２界面部は、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置された領域である。そして、この領域に入射した可視光は、直線状の前記凸部または前記凹部によって散乱されるため、第２界面部は第１界面部に比較して高散乱性を示し、その散乱光は前記主面の法線方向から観察することが可能である。そして、これら第１界面部と第２界面部とが配列されているため、前記主面の法線方向から観察した場合、低反射・低散乱の第１界面部と高散乱の第２界面部とで明るさが異なり、全体として可視画像を構成するのである。また、これら第１界面部及び第２界面部の存在しない領域との対比によって可視画像を構成することもできる。
【００１７】
他方、第１界面部は前記主面の斜め方向に回折光を発生する。このため、斜め方向から観察した場合には、主面の法線方向から観察した場合の可視画像とは異なる画像状態が観察できる。そして、このため、より高い偽造防止効果を達成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によると、より高い偽造防止効果を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図
【図２】図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図
【図３】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図４】図３に示す構造の平面図
【図５】回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図
【図６】他の回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図
【図７】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図８】図７に示す構造の平面図
【図９】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な凸部及び凹部の一例を示す斜視図
【図１０】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図１１】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な凸部の一例を示す斜視図
【図１２】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図１３】第１界面部が形成された画素の面積を変化させた様子を示す平面図
【図１４】第２界面部が形成された画素の面積を変化させた様子を示す平面図
【図１５】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１６】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１７】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１８】偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図
【図１９】図１８に示すラベル付き物品のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図である。この表示体１０は、光透過層１１と反射層１３との積層体を含んでいる。この例においては、光透過層１１がレリーフ構造形成層である。図２に示す例では、光透過層１１側を前面側（観察者側）とし且つ反射層１３側を背面側としている。
【００２２】
そして、光透過層１１の主面、すなわち、光透過層１１と反射層１３との界面は、複数の領域に区分されており、その一部の領域は第１界面部ＩＦ１、他の一部の領域は第２界面部ＩＦ２である。これら第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２は、いずれも微小な凹凸が形成された領域であり、後述するように、第１界面部ＩＦ１の凹凸と第２界面部ＩＦ２の凹凸とは、その構造や性質が異なる。
【００２３】
光透過層１１の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂などの光透過性を有する樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、例えば、表示体の凸構造及び／又は凹構造が形成された金属製のスタンパから、一方の主面に凸構造及び／又は凹構造が設けられた光透過層１１を転写成形することができる。
【００２４】
図２には、一例として、光透過性基材１１１と光透過性樹脂層１１２との積層体で構成された光透過層１１を描いている。光透過性基材１１１は、それ自体を単独で取り扱うことが可能なフィルム又はシートである。光透過性樹脂層１１２は、光透過性基材１１１上に形成された層である。図２に示す光透過層１１は、例えば、光透過性基材１１１上に熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布し、この塗膜にスタンパを押し当てながら樹脂を硬化させることにより得られる。
【００２５】
反射層１３としては、例えば、アルミニウム、銀、金、及びそれらの合金などの金属材料からなる金属層を使用することができる。或いは、反射層１３として、光透過層１１とは屈折率が異なる誘電体層を使用してもよい。或いは、反射層１３として、隣り合うもの同士の屈折率が異なる誘電体層の積層体、即ち、誘電体多層膜を使用してもよい。なお、誘電体多層膜が含む誘電体層のうち光透過層１１と接触しているものの屈折率は、光透過層１１の屈折率とは異なっていることが望ましい。反射層１３は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００２６】
この表示体１０は、接着剤層、樹脂層などの他の層を更に含むことができる。接着剤層は、例えば、反射層１３を被覆するように設ける。表示体１０が光透過層１１及び反射層１３の双方を含んでいる場合、通常、反射層１３の表面の形状は、光透過層１１と反射層１３との界面の形状とほぼ等しい。接着剤層を設けると、反射層１３の表面が露出するのを防止できるため、先の界面の凸構造及び／又は凹構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００２７】
光透過層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、接着層は、光透過層１１上に形成する。この場合、光透過層１１と反射層１３との界面ではなく、反射層１３と外界との界面が界面部ＩＦ１乃至ＩＦ２を含む。
【００２８】
樹脂層は、光透過層１１及び反射層１３の積層体に対して前面側に設ける。例えば、光透過層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、反射層１３を樹脂層によって被覆することで、反射層１３の損傷を抑制できるのに加え、その表面の凸構造及び／又は凹構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００２９】
（第１界面部の説明）
本発明に係る第１界面部ＩＦ１について説明するにあたり、まず、回折格子の中心間距離及び波長と、回折光の発生の有無との関係について説明する。
【００３０】
回折格子に照明光源を用いて照明光を照射すると、回折格子は、入射光である照明光の進行方向に対して特定の方向に強い回折光を射出する。
【００３１】
ｍ次回折光（ｍ＝０、±１、±２、・・・）ＤＬの射出角βは、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、下記等式から算出することができる。
【００３２】
ｄ＝ｍλ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）
この等式において、ｄは回折格子の格子定数を表し、ｍは回折次数を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは、０次回折光ＲＬ、即ち、透過光又は正反射光ＲＬの射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は照明光の入射角と等しく、反射型回折格子の場合には、照明光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子が設けられた界面の法線に関して対称である。
【００３３】
なお、回折格子が反射型である場合、角度αは、０°以上であり且つ９０°未満である。また、回折格子が設けられた界面に対して斜め方向から照明光を照射し、法線方向の角度、即ち０°を境界値とする２つの角度範囲を考えると、角度βは、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが同じ角度範囲内にあるときには正の値であり、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが同じ角度範囲内にあるときには負の値である。以下、正反射光の射出方向を含む角度範囲を「正の角度範囲」と呼び、照明光の入射方向を含む角度範囲を「負の角度範囲」と呼ぶ。
【００３４】
法線方向から回折格子を観察する場合、表示に寄与する回折光は射出角βが０°の回折光のみである。
【００３５】
従って、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、上記等式を満足する波長λ及び入射角αが存在する。即ち、この場合、観察者は、上記等式を満足する波長λを有する回折光を観察することができる。
【００３６】
これに対し、格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、上記等式を満足する入射角αは存在しない。従って、この場合、法線方向から観察する観察者は、回折光を観察することができない。
【００３７】
また、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合と、より小さい場合とで、１次回折光ＤＬについて次のような相違が存在する。
【００３８】
すなわち、図５は、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す原理図である。図６は、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す原理図である。図５及び図６において、ＧＲは回折格子が形成された界面を示し、ＮＬは界面ＧＲの法線を示し、ＩＬは照明光を示し、ＲＬは正反射光又は０次回折光を示し、ＤＬは１次回折光を示している。
【００３９】
上記等式から明らかなように、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、界面ＩＦに対して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図５に示すように正の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。
【００４０】
これに対し、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、界面ＧＲに対
して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図６に示すように負の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。例えば、角度αが５０°であり、格子定数ｄが３３０ｎｍである場合を考えると、回折格子は、波長λが５４０ｎｍの１次回折光を約６０°の射出角βで射出する。
【００４１】
以上の説明を整理すると、まず、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、この回折格子は法線方向に回折光を発生する。これに対し、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、この回折格子は法線方向に回折光を生じることがなく、負の角度範囲に１次回折光ＤＬを射出する。
【００４２】
次に、第１界面部ＩＦ１の構造と光学的性質について説明する。
【００４３】
第１界面部ＩＦ１には、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数のドット状の凸部ＰＲが設けられている。
【００４４】
このため、第１界面部ＩＦ１は法線方向に可視光の回折光を生じることがなく、負の角度範囲に１次回折光ＤＬを射出する。それゆえ、法線方向から観察した場合、第１界面部ＩＦ１は回折による分光色を表示しない。つまり、第１界面部ＩＦ１は暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００４５】
従って、例えば、表示体１０をその法線方向から観察した場合、第１界面部ＩＦ１は暗く見える。典型的には、第１界面部ＩＦ１は暗灰色又は黒色に見える。なお、ここで、「暗灰色」とは、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が約２５％以下であることを意味する。また、「黒色」は、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が１０％以下であることを意味する。それゆえ、第１界面部ＩＦ１は、例えば暗灰色又は黒色印刷層の如く見える。
【００４６】
第１界面部では、複数の凸部又は凹部の中心間距離が小さくなるのに伴って明度及び彩度が低下し、より黒い表示が可能となり、中心間距離が大きくなるのに伴って、やや輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるような構造となる。
【００４７】
一般に、物品を観察する場合、特には光反射能及び光散乱能が小さい光吸収性の物品を観察する場合、正反射光を知覚できるように物品と光源とを観察者の目に対して相対的に位置合わせする。そのため、図５を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのこと自体を観察者が知らないとしても、観察者は比較的高い確率で回折光を知覚する。これに対し、図６を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのことを知らない観察者は、多くの場合、回折光を知覚できない。それゆえ、この表示体１０は、第１界面部ＩＦ１が回折光を表示し得ることを悟られ難い。
【００４８】
なお、第１界面部ＩＦ１に設けられる凸部または凹部は、前記法線方向に向かってその断面積が漸増または漸減する形状であることが望ましい。
【００４９】
このような構造を採用した場合、凸部ＰＲの中心間距離は可視光の最短波長と比較してより短いから、光学的には、第１界面部ＩＦ１は、表示体１０の厚さ方向に連続的に変化した屈折率を有している場合と等価である。そのため、第１界面部ＩＦ１の反射率は小さい。そして、このため、法線方向から観察した場合の色彩は、一層黒色に近づく。また、負の角度範囲に射出する前記１次回折光の輝度も低下するから、この角度から観察した場合にも、その色彩は暗灰色又は黒色印刷層の如く見える。
【００５０】
凸部または凹部が前記法線方向に向かってその断面積が漸増または漸減する形状である場合、これら凸部又は凹部の高さや深さが大きい方がその反射率が小さくなり、より黒い表示が可能となり、高さや深さが小さくなるのに伴って輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるようになる。典型的には高さや深さは中心間距離の１／２以上とすることが望ましい。具体的には、例えば中心間距離が４００ｎｍであった場合、高さ又は深さを２００ｎｍ以上とすることで暗灰色の表示が可能となり、４００ｎｍ以上の高さ又は深さとすることでより黒い表示が可能となる。中心間距離と比較してはるかに高い構造や深い構造にすると十分な黒さが得られ、且つ高精度な製造技術が必要となることから、より一層偽造防止効果を向上させることができる。もっとも、せいぜい１μｍ以下である。ここで、本発明における凸部の高さ又は凹部の深さとは、凸部又は凹部の頂部から底部までの高低差を意味する。
【００５１】
図３は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示す構造の平面図である。なお、図３には、透明層１１側から見た界面部ＩＦ１を描いている。
【００５２】
第１界面部ＩＦ１には、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数の凸部ＰＲが設けられている。図３に示す例では、凸部ＰＲは、互いに略直交するｘ方向とｙ方向とに格子状に配列しているが、凸部ＰＲはそれとは異なる方向に交差するような格子状配列であっても良い。いずれの場合も、凸部ＰＲはドット状である。
【００５３】
また、第１界面部ＩＦ１において、各凸部ＰＲはその側面がテーパを有する形状（テーパ形状）を有しており、したがって、その断面積が漸増または漸減する構造を有しているが、それら凸部ＰＲの一部は、テーパ形状を有していなくてもよい。
【００５４】
テーパ形状は、例えば、半紡錘形状、円錐及び角錐などの錐体形状、又は切頭円錐及び切頭角錐などの切頭錐体形状である。凸部ＰＲの側面は、傾斜面のみで構成されていてもよく、階段状であってもよい。テーパ形状は、第１界面部ＩＦ１の光反射率を小さくするのに役立つ。加えて、テーパ形状は、原版からの光透過層１１の取り外しを容易にし、生産性の向上に寄与する。
【００５５】
第１界面部ＩＦ１において、複数の凸部ＰＲは、その配置に対応して溝（即ち、格子線）を格子状に配置してなる回折格子とほぼ同様に機能する。
【００５６】
次に、図７は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造であって、図３の構造とは異なり非格子状に配置されている非格子状第１界面部を表す斜視図である。ここで、非格子状に配置とは、周期的な配列規則を伴わずに不規則に配置された状態を意味する。図８は図７に示す構造の平面図である。なお、図７には、レリーフ構造形成層１１側から見た第１界面部ＩＦ１を描いている。
【００５７】
図７に示すように、第１界面部ＩＦ１には、非格子状に配置された複数の凸部ＰＲが設けられており、凸部ＰＲの中心間距離が可視光の最短波長未満となるように配置される。ここでの中心間距離とは、第１界面部ＩＦ１内において隣接して配置されている凸部ＰＲ間の距離の平均値を意味するものである。このように不規則に配置された凸部ＰＲから構成される第１界面部ＩＦ１は、図３で示した第１界面部ＩＦ１とは異なり、１次回折光ＤＬは観察されにくく、例えば、表示体１０を法線方向から観察した場合、暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００５８】
なお、前記凸部や凹部の中心間距離としては、１００ｎｍ以上であることが望ましい。
１００ｎｍよりも短いと、原版の作製やスタンパからの複製が技術的により高度なものとなる。
【００５９】
（第２界面部の説明）
次に、第２界面部ＩＦ２について説明する。
【００６０】
第２界面部ＩＦ２は界面部ＩＦ１と同様に断面が凹凸形状であるレリーフ構造体であるが、その凸部や凹部の中心間距離は典型的には可視波長よりきわめて大きく、少なくとも最大可視波長（７００ｎｍ）の１０倍以上である。このような中心間距離の大きい凸部や凹部によっては光の回折による回折光は生じにくく、主に光散乱特性のみが光学特性として発揮される。
【００６１】
そして、第２界面部ＩＦ２の凸部や凹部は、各々方向（方位角）がほぼ揃っている直線状の構造を呈している。第２界面部ＩＦ２に設けられる個々の構造は典型的には、図９のような長辺及び短辺を有する矩形状の凸部もしくは凹部であり、第２界面部ＩＦ２には図１０のように、このような構造が複数形成されている。このため、界面部ＩＦ１における凸部や凹部の中心間距離と区別して、隣接して配置されている矩形状の凸部もしくは凹部の間の距離を配置間隔と呼び、その平均を平均配置間隔と呼ぶ。
【００６２】
第２界面部ＩＦ２に対し法線方向より光を照射した場合、第２界面部ＩＦ２は複数設けられた直線状の凸部や凹部の長辺方向に対して垂直な面内には広い射出角範囲で散乱光を射出する。一方、直線状の凸部や凹部の長辺方向に並行であり、且つ、界面部ＩＦ２の主面に垂直な面内には狭い射出角範囲で散乱光を射出する。以下、光散乱領域が一定の光強度以上の散乱光を射出する角度範囲の大きさを、用語「光散乱能」で表現する。例えば、用語「光散乱能」を用いた場合、先の説明は、「直線状の凸部及び／又は凹部の長辺方向の光分解能は低く、これに垂直な方向では高い光散乱能を示す」と換言することができる。また、観察する方向に応じて十分に異なる光散乱能が得られる構造を「異方性光散乱構造」と呼ぶこととする。
【００６３】
一般的な白色照明光の照明下において光散乱能が高くなる観察条件で第２界面部ＩＦ２を目視観察すると、第２界面部ＩＦ２は白色もしくは白色よりやや明度の低い灰白色に知覚され、光散乱能が低くなる観察条件下においては散乱光が届かず、第２界面部ＩＦ２は素材に応じた色がそのまま知覚される。例えば、第２界面部ＩＦ２に設けられた構造に、銀やアルミニウムなどの銀色の反射層が被覆されている場合、銀色の金属光沢がそのまま知覚される。いいかえると、反射層から反射される色よりも明度が低い色は表現することができない。
【００６４】
なお、ここで「白色」は表示体１０に法線方向から光を照射し、観察者に到達する散乱光の明度が９０％以上となるような状態を指し、「灰白色」は明度が７５％以上となるような状態を意味する。
【００６５】
ここで、直線状の凸部や凹部の長辺の長さは、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下が望ましい。また、直線状の凸部や凹部の短辺の長さは、１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満が望ましい。照明条件や観察位置に応じて光散乱能を変化させるためには長辺の長さと短辺の長さの差が大きいほうが望ましく、長辺と短辺の長さの差は１０倍以上あるとなお良い。
【００６６】
また、第２界面部の凸部又は凹部と第１界面部に設けられる凸部又は凹部とは、同一の工程でスタンパ等の押圧によって形成することが簡便であることから、これら両界面部の凸部の高さや凹部の深さは同程度であることが望ましい。前述のように、第１界面部凸部
の高さや凹部の深さはせいぜい１μｍであることから、第２界面部の凸部の高さや凹部の深さも１μｍ以下でよい。
【００６７】
また、界面部ＩＦ２に設けられる構造としては、図１１のように断面形状が矩形ではないもの、図１２のように、複数の形状が組み合わされたような構造であっても光散乱特性を発揮することができる。
【００６８】
また、これら凸部や凹部は、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の平均間隔で形成されていることが望ましい。１０μｍより小さいと、複数の凸部又は凹部が回折格子のように機能し、散乱光だけでなく、回折光を射出するようになる。それによって十分な光散乱能が得られず、且つ、虹色に光ってしまい従来の回折格子パターンと類似した視覚効果となってしまう。一方で、１００μｍを超える平均間隔であると、十分な光散乱能を得るためには例えば１００μｍを超えるような高い凸部または深い凹部を作製する必要があり、ＥＢ描画装置では作製が困難となる。
【００６９】
また、第２界面部ＩＦ２に設けられる構造としては、長辺や短辺の長さ、構造の高さや深さが各々異なる構造が、様々な配置間隔で配置されていることがより望ましい。設けられる構造の長辺や短辺の長さや構造の高さや深さ、配置間隔に統一性，規則性がみられないほうが、第２界面部ＩＦ２を巨視的に観察した際に粗面となり、より光を散乱させる効果が高くなる。
【００７０】
ここで、第２界面部ＩＦ２の異方性光散乱構造が、偽造防止が必要な媒体に貼付されるなどして使用された場合、光散乱能が高い観察条件で見られる色と、光散乱能が低い観察条件において見られる色とに差があることから、通常の印刷物に用いられるインキでは実現が困難な視覚効果を実現し、偽造防止機能を発揮する。
【００７１】
しかし、このような散乱構造だけでは観察条件の変化に伴う視覚効果（観察される色）の変化がさほど大きくなく、十分な偽造防止効果を発揮することは難しい。
【００７２】
なお、第２界面部に設けられる直線状の凸部や凹部は第２界面部の領域内の概ね４０％〜６０％程度の面積を占めるように作製すると良い。面内に凹凸構造が５０％存在する場合が定点に対する光散乱能がもっとも高くなる。占有比率が高くなる、もしくは低くなるのに伴って光散乱能は低下する傾向を示す。そのため照明条件や観察位置に応じて光散乱能を大きく変化させ、明暗の差を明確に表現するためには直線状の凸部又は凹部は第２界面部の面内の５０％の占有面積で形成されていることが望ましく、占有面積が４０％〜６０％程度であれば十分な効果が見込まれる。
【００７３】
（微小な領域に形成された第１界面部と第２界面部とによって実現される視覚効果）
ここで、図１の本発明の一態様に係る表示体に示した第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２によって実現される視覚効果について説明する。
【００７４】
第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２はそれぞれ微小な領域に形成されており、肉眼で巨視的に観察した際にはそれぞれの領域の区別は困難である。この表示体１０に対し主面の法線方向より光を照射し、地点Ａから表示体１０を観察した場合、第１界面部ＩＦ１は反射防止効果を呈するので第１界面部ＩＦ１から観察者の方向に対して到達する光はまったくないかあってもごくわずかである。一方、第２界面部ＩＦ２にはＸ方向に長い矩形の凹凸構造が多数設けられているので、地点Ａにいる観察者に対しては高い光散乱能によって、観察者は白色もしくは灰白色の光を知覚することができる。表示体１０の表面が第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２に領域分割されているため、第２界面部から観察者に到達する散乱光の光量は第２界面部のみが表示体上に設けられている場合と比較してやや低下するが、それでも観察者は白色もしくは白色に近い灰白色を知覚することができる。
【００７５】
また、この表示体１０に対し主面の法線方向より光を照射し、地点Ａと９０°方位が変わった地点Ｂから表示体１０を観察した場合は、第１界面部ＩＦ１は地点Ａで観察した時と同様に反射防止効果を呈するので観察者の方向に対して射出される光はないかごくわずかであり、黒色もしくは暗灰色に見える。そして、第２界面部ＩＦ２は光散乱能が低くなる観察条件となるので、散乱光はほとんど到達しない。よって、地点Ｂで観察者が知覚する色は黒色と反射層の色が混ざった暗灰色となる。この効果は観察者が地点Ａと地点Ｂの異なる位置から表示体１０を観察した場合にも、照明光の位置が９０°変わった場合にも見ることができる。
【００７６】
このように表示体１０は、複数の第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２によって観察条件に応じて白色（もしくは灰白色）と黒色（もしくは暗灰色）の色変化を呈する。照明光、もしくは観察者の位置が９０°変化することで白色（もしくは灰白色）と黒色（もしくは暗灰色）に色変化する構造はこれまでになく、高い偽造防止効果を発揮する。
【００７７】
（各界面部の配列）
ところで、これら第１界面部と第２界面部とは、表示体の一方の主面に次のように配列することが望ましい。
【００７８】
すなわち、前記一方の主面を二次元的に配列された多数の画素に区分し、これら多数の画素のうち複数の画素を前記第１界面部に対応させ、他の複数の画素を前記第２界面部に対応してさせる。前述のように、第１界面部の視覚効果と第２界面部の視覚効果とは異なるから、これら視覚効果の相違に基づいて、全体として可視画像を表現することができる。
【００７９】
なお、表示体上の第１界面部及び第２界面部のいずれもが形成されていない領域は、例えば平坦面、回折格子形成層、ホログラム形成層、印刷形成面等とすることができる。また、それらは省略することができる。
【００８０】
図１３及び図１４のように、第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２をそれぞれ画素として表示体上に設け、各々の画素の大きさを変化させると、第１界面部ＩＦ１による反射防止効果の度合いと、第２界面部ＩＦ２による光散乱効果の度合いをそれぞれ任意に制御することができる。第１界面部ＩＦ１は、画素の面積を大きくすることでその部分の反射防止効果を高くすることができ、より暗い黒色を表示できる。画素の面積を小さくすることでその部分の反射防止効果は低くなる。第２界面部ＩＦ２は、画素の面積を大きくすることでその部分の光散乱能が高くなり、より明るい白色を表示できる。画素の面積を小さくすることでその部分の光散乱能は低くなる。
【００８１】
また、画素構造にすることで容易に絵柄，文字，記号等の画像を表示させることができる。
【００８２】
微細な画素構造によって、第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２とで別々の画像を形成し、各画素を周期性を伴って整然配置することで、地点Ａ及び地点Ｂから表示体を観察した際にそれぞれ別々の画像を観察することも可能となる。
【００８３】
図１５のように、市松模様状に第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２を交互に隣接配置し、表示体の主面の法線方向より光を照射した場合、地点Ａでは表示体上に設けられた第２界面部ＩＦ２によって観察者に散乱光が到達し、表示体表面が白く光って見える。一方
、地点Ｂから表示体を観察した際には、第２界面部ＩＦ２からの散乱光はほとんど到達せず第１界面部ＩＦ１によって構成された画像（ここではアルファベットの「Ｓ」）が黒色で表示される。第１界面部ＩＦ１の画素群と第２界面部ＩＦ２の画素群の配置規則としては、交互に隣接配置された市松模様にとどまらず、図１６のようなストライプ状の配置によるもの、図１７のような第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２とで出現規則が異なるような配置であっても良い。なお、図１５においては、第１界面部ＩＦ１の画素を黒色の矩形で示し、第２界面部ＩＦ２の画素を灰色の矩形で示し、内部に構成された個々の凸部又は凹部は省略した。なお、第２界面部ＩＦ２の内部にはＸ方向に長い矩形の構造が複数形成されているものとする。また、これら画素の大きさをさらに小さくすることでより解像度の高い画像を表示することが可能となる。
【００８４】
第１界面部の画素形状としては、一辺１μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形の内部に包含されるような形状であることが望ましい。第１界面部に構成される凸部や凹部から成る構造の中心間距離は可視光の最短波長より小さく、概ね０．１〜０．５μｍ程度である。このような中心間距離で凸部または凹部が複数個連続的に配置されることで十分な反射防止効果を発揮するためには、一方向に対し少なくとも１０個程度の凸部又は凹部が並ぶことが望ましい。そのため、第１界面部の面積としては一辺１μｍ以上の矩形を内包する程度の大きさがあったほうが良い。また、第１界面部が一辺３００μｍの矩形を超えるような面積である場合、画素形状が知覚されてしまい、品質の悪い画像表示となってしまう。高精細な画像を表示するには一般的な人間の眼の分解能よりも小さくなる、一辺が３００μｍ以下の矩形に収まるような画素によって画像を構成するのが良い。
【００８５】
第２界面部の画素形状としては、一辺３０μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形の内部に内包されるような形状であることが望ましい。第２界面部に形成される複数の直線状の凸部や凹部によって十分な光散乱能が得るためには、直線状の凸部や凹部の長辺の長さは、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下とすると良い。また、短辺の長さは、例えば、１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満とすると良い。また、これらの構造の平均配置間隔は、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の範囲内とすると良い。よって、画素形状としては一辺３０μｍ以上の矩形の内部に内包されるような形状であることが望ましい。
【００８６】
（表示体の使用方法）
上述した表示体１０は、例えば、偽造防止用ラベルとして粘着材等を介して印刷物やその外の物品に貼り付けて使用することができる。表示体１０は微細な凹凸構造により光反射防止機能を備えた画像を有することから偽造又は模造が困難であり、このラベルを物品に支持させた場合、真正品であるこのラベル付き物品の偽造又は模造も困難である。
【００８７】
図１８は、偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。図１９は、図１８に示すラベル付き物品のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。
【００８８】
図１８及び図１９には、ラベル付き物品の一例として、印刷物１００を描いている。この印刷物１００は、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）カードであって、基材２０を含んでいる。基材２０は、例えば、プラスチックからなる。基材２０の一方の主面には凹部が設けられており、この凹部にＩＣチップ３０が嵌め込まれている。ＩＣチップ３０の表面には電極が設けられており、これら電極を介してＩＣへの情報の書き込みやＩＣに記録された情報の読出しが可能である。基材２０上には、印刷層４０が形成されている。基材２０の印刷層４０が形成された面には、上述した表示体１０が例えば粘着層を介して固定されている。表示体１０は、例えば、粘着ステッカとして又は転写箔として準備しておき、これを印刷層４０に貼りつけることにより、基材２０に固定する。
【００８９】
この印刷物１００は、微細な凹凸構造から成る表示体１０を含んでいる。それゆえ、この印刷物１００の同一品を偽造又は模造することは困難である。しかも、この印刷物１００は、表示体１０に加えて、ＩＣチップ３０及び印刷層４０を更に含んでいるため、それらを利用した偽造防止対策を採用することができる。
【００９０】
なお、図１８及び図１９には、表示体１０を含んだ印刷物としてＩＣカードを例示しているが、表示体１０を含んだ印刷物は、これに限られない。例えば、表示体１０を含んだ印刷物は、磁気カード、無線カード及びＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）カードなどの他のカードであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部であってもよい。
【００９１】
また、図１８及び図１９に示す印刷物１００では、表示体１０を基材２０に貼り付けているが、表示体１０は、他の方法で基材に支持させることができる。例えば、基材として紙を使用した場合、表示体１０を紙に漉き込み、表示体１０に対応した位置で紙を開口させてもよい。或いは、基材として光透過性の材料を使用する場合、その内部に表示体１０を埋め込んでもよく、基材の裏面、即ち表示面とは反対側の面に表示体１０を固定してもよい。
【００９２】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。すなわち、印刷層を含んでいない物品に表示体１０を支持させてもよい。例えば、表示体１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【００９３】
表示体１０は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、表示体１０は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…表示体、１１…光透過層、１１１…光透過性基材、１１２…光透過性樹脂層、１３…反射層、２０…基材、３０…ＩＣチップ、４０…印刷層、１００…印刷物
ＧＲ…回折格子、ＩＦ１…第１界面部、ＩＦ２…第２界面部、ＰＲ…凸部、ＱＲ…凸部、ＳＲ…凹部、ＤＬ…１次回折光、ＩＬ…照明光、ＮＬ…法線、ＲＬ…正反射光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば偽造防止効果を提供する表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、商品券及び小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカード及びＩＤカードなどのカード類、並びにパスポート及び免許証などの証明書類には、それらの偽造を防止するために、通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体が貼り付けられている。また、近年、これら以外の物品についても、偽造品の流通が社会問題化している。そのため、そのような物品に対しても、同様の偽造防止技術を適用する機会が増えてきている。
【０００３】
通常の印刷物とは異なる光学的作用を発揮する表示体としては、複数の溝を並べてなる回折格子を含んだ表示体が知られている。この表示体には、例えば、観察条件に応じて変化する像を表示させることや、立体像を表示させることができ、さらには、フルカラーの写真のような表示像を得ることも可能である。また、回折格子が表示する虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術では表現することができない。そのため、回折格子を含んだ表示体は、偽造防止対策が必要な物品に広く用いられている。
【０００４】
この表示体では、レリーフ型の回折格子を使用することが一般的である。レリーフ型回折格子は、通常、フォトリソグラフィを利用して製造した原版から複製することにより得られる。例えば、特許文献１及び２には、回折格子を形成するために、一方の主面に感光性レジストを塗布した平板状の基板をＸＹステージ上に載置し、コンピュータ制御のもとでステージを移動させながら感光性レジストに電子ビームを照射することにより、感光性レジストをパターン露光することが記載されている。また、非特許文献１には、二光束干渉を利用して回折格子を形成することが記載されている。これから分かるように、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造に使用する原版は、それ自体の製造が困難であり、それゆえ、レリーフ型回折格子を含んだ表示体の製造も困難であった。
【０００５】
しかしながら、偽造防止対策が必要な物品の多くでレリーフ型回折格子を含んだ表示体が用いられるようになった結果、この技術が広く認知され、これに伴い、偽造品の発生も増加する傾向にある。そのため、レリーフ型回折格子を含んだ表示体を用いて十分な偽造防止効果を達成することが難しくなってきている。
【０００６】
また、微細な凹凸構造により光の散乱性を制御することで画像を表示する表示体が知られている（例えば特許文献３）。光散乱に基づいて表示されるパターン（以下、「光散乱パターン」と称する）は、通常、表示体の基材上に凹凸構造を加工することで形成される。その加工方法として、（１）エッチングによる方法や、（２）表面を薬品等で荒らす方法、（３）微細な砂状の粒を加工面に吹き付けるサンドブラストによる方法、（４）先端に鋭利な構造を有する装置で加工面をブラッシングするヘアライン加工、あるいは（５）電子ビーム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ、以下、ＥＢという）描画装置により表面全体に亘って連続的に凹凸を形成する方法等がある。このような方法により加工された光散乱パターンの表面では、光が散乱することで、白色や灰色の表示が可能となる。
【０００７】
ＥＢ描画装置を用いれば、微小な凹凸構造を精密に加工することができる。そのため、基材上に形成する凹凸構造の配置密度や形状、個数等を任意に制御し、基材表面にパターニングすることができ、散乱の度合い、すなわち散乱光の光量を制御することが可能である。
【０００８】
例えば特許文献３には、微小な凹凸構造を多数表面に配置した光学シートに関する発明がなされ、凹凸構造の配置密度や形状、個数等を調整することにより、
（１）光散乱パターンによる文字や絵柄の表示
（２）精巧で多彩な表現
（３）デザインの自由度のより一層の向上化
を実現している。
【０００９】
また、特許文献４では、凹凸構造の形状を規定することによって、散乱光の方向性を制御することが可能な異方性散乱構造の提案がなされている。
【００１０】
これらの光散乱構造は単独で用いられたり、レリーフ型の回折格子パターンが形成された表示体に組み合わされて用いられることで、偽造防止効果を発揮するものとして利用されているが、光散乱構造は上述のように複数の方法によって実現することが可能であるので、十分な偽造防止効果を発揮しているとは言えなかった。
【００１１】
また、虹色の光を分光する回折格子を利用した表示体及び、白色の光を呈する散乱光を利用した表示体では、所謂「黒色」の表現が不可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平２−７２３２０号公報
【特許文献２】米国特許第５０５８９９２号明細書
【特許文献３】特開２００２−３３３８５４号公報
【特許文献４】特開２００８−１０７４７２号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】辻内順平著、「ホログラフィー」、丸善株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、より高い偽造防止効果を達成可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、請求項１に係る発明は、一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、
これら複数種類の領域のうち一部の領域（第１界面部）は前記一方の主面の法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、少なくとも一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、
前記第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、
前記第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されており、
これら第１界面部と第２界面部の配列によって可視画像を構成していることを特徴とする表示体である。
【００１６】
本発明に係る第１界面部は、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された領域である。後述するように微小の中心間距離で複数の凸部または凹部が
配置された場合には、前記主面の法線方向に可視光の回折光が発生することがない。このため、この領域においては反射が低減され、また、光散乱も低減される。そして、その結果、黒色を表示する。他方、第２界面部は、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置された領域である。そして、この領域に入射した可視光は、直線状の前記凸部または前記凹部によって散乱されるため、第２界面部は第１界面部に比較して高散乱性を示し、その散乱光は前記主面の法線方向から観察することが可能である。そして、これら第１界面部と第２界面部とが配列されているため、前記主面の法線方向から観察した場合、低反射・低散乱の第１界面部と高散乱の第２界面部とで明るさが異なり、全体として可視画像を構成するのである。また、これら第１界面部及び第２界面部の存在しない領域との対比によって可視画像を構成することもできる。
【００１７】
他方、第１界面部は前記主面の斜め方向に回折光を発生する。このため、斜め方向から観察した場合には、主面の法線方向から観察した場合の可視画像とは異なる画像状態が観察できる。そして、このため、より高い偽造防止効果を達成することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように、本発明によると、より高い偽造防止効果を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図
【図２】図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図
【図３】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図４】図３に示す構造の平面図
【図５】回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図
【図６】他の回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図
【図７】図１及び図２に示す表示体の第１界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図８】図７に示す構造の平面図
【図９】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な凸部及び凹部の一例を示す斜視図
【図１０】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図１１】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な凸部の一例を示す斜視図
【図１２】図１及び図２に示す表示体の第２界面部に採用可能な構造の一例を示す斜視図
【図１３】第１界面部が形成された画素の面積を変化させた様子を示す平面図
【図１４】第２界面部が形成された画素の面積を変化させた様子を示す平面図
【図１５】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１６】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１７】第１界面部及び第２界面部の配置例を示す説明図
【図１８】偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図
【図１９】図１８に示すラベル付き物品のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一態様に係る表示体を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す表示体のＩＩ−ＩＩ’線に沿った断面図である。この表示体１０は、光透過層１１と反射層１３との積層体を含んでいる。この例においては、光透過層１１がレリーフ構造形成層である。図２に示す例では、光透過層１１側を前面側（観察者側）とし且つ反射層１３側を背面側としている。
【００２２】
そして、光透過層１１の主面、すなわち、光透過層１１と反射層１３との界面は、複数の領域に区分されており、その一部の領域は第１界面部ＩＦ１、他の一部の領域は第２界面部ＩＦ２である。これら第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２は、いずれも微小な凹凸が形成された領域であり、後述するように、第１界面部ＩＦ１の凹凸と第２界面部ＩＦ２の凹凸とは、その構造や性質が異なる。
【００２３】
光透過層１１の材料としては、例えば、熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂などの光透過性を有する樹脂を使用することができる。熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を使用すると、例えば、表示体の凸構造及び／又は凹構造が形成された金属製のスタンパから、一方の主面に凸構造及び／又は凹構造が設けられた光透過層１１を転写成形することができる。
【００２４】
図２には、一例として、光透過性基材１１１と光透過性樹脂層１１２との積層体で構成された光透過層１１を描いている。光透過性基材１１１は、それ自体を単独で取り扱うことが可能なフィルム又はシートである。光透過性樹脂層１１２は、光透過性基材１１１上に形成された層である。図２に示す光透過層１１は、例えば、光透過性基材１１１上に熱可塑性樹脂又は光硬化性樹脂を塗布し、この塗膜にスタンパを押し当てながら樹脂を硬化させることにより得られる。
【００２５】
反射層１３としては、例えば、アルミニウム、銀、金、及びそれらの合金などの金属材料からなる金属層を使用することができる。或いは、反射層１３として、光透過層１１とは屈折率が異なる誘電体層を使用してもよい。或いは、反射層１３として、隣り合うもの同士の屈折率が異なる誘電体層の積層体、即ち、誘電体多層膜を使用してもよい。なお、誘電体多層膜が含む誘電体層のうち光透過層１１と接触しているものの屈折率は、光透過層１１の屈折率とは異なっていることが望ましい。反射層１３は、例えば、真空蒸着法及びスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００２６】
この表示体１０は、接着剤層、樹脂層などの他の層を更に含むことができる。接着剤層は、例えば、反射層１３を被覆するように設ける。表示体１０が光透過層１１及び反射層１３の双方を含んでいる場合、通常、反射層１３の表面の形状は、光透過層１１と反射層１３との界面の形状とほぼ等しい。接着剤層を設けると、反射層１３の表面が露出するのを防止できるため、先の界面の凸構造及び／又は凹構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００２７】
光透過層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、接着層は、光透過層１１上に形成する。この場合、光透過層１１と反射層１３との界面ではなく、反射層１３と外界との界面が界面部ＩＦ１乃至ＩＦ２を含む。
【００２８】
樹脂層は、光透過層１１及び反射層１３の積層体に対して前面側に設ける。例えば、光透過層１１側を背面側とし且つ反射層１３側を前面側とする場合、反射層１３を樹脂層によって被覆することで、反射層１３の損傷を抑制できるのに加え、その表面の凸構造及び／又は凹構造の、偽造を目的とした複製を困難とすることができる。
【００２９】
（第１界面部の説明）
本発明に係る第１界面部ＩＦ１について説明するにあたり、まず、回折格子の中心間距離及び波長と、回折光の発生の有無との関係について説明する。
【００３０】
回折格子に照明光源を用いて照明光を照射すると、回折格子は、入射光である照明光の進行方向に対して特定の方向に強い回折光を射出する。
【００３１】
ｍ次回折光（ｍ＝０、±１、±２、・・・）ＤＬの射出角βは、回折格子の格子線に垂直な面内で光が進行する場合、下記等式から算出することができる。
【００３２】
ｄ＝ｍλ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）
この等式において、ｄは回折格子の格子定数を表し、ｍは回折次数を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは、０次回折光ＲＬ、即ち、透過光又は正反射光ＲＬの射出角を表している。換言すれば、αの絶対値は照明光の入射角と等しく、反射型回折格子の場合には、照明光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子が設けられた界面の法線に関して対称である。
【００３３】
なお、回折格子が反射型である場合、角度αは、０°以上であり且つ９０°未満である。また、回折格子が設けられた界面に対して斜め方向から照明光を照射し、法線方向の角度、即ち０°を境界値とする２つの角度範囲を考えると、角度βは、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが同じ角度範囲内にあるときには正の値であり、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが同じ角度範囲内にあるときには負の値である。以下、正反射光の射出方向を含む角度範囲を「正の角度範囲」と呼び、照明光の入射方向を含む角度範囲を「負の角度範囲」と呼ぶ。
【００３４】
法線方向から回折格子を観察する場合、表示に寄与する回折光は射出角βが０°の回折光のみである。
【００３５】
従って、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、上記等式を満足する波長λ及び入射角αが存在する。即ち、この場合、観察者は、上記等式を満足する波長λを有する回折光を観察することができる。
【００３６】
これに対し、格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、上記等式を満足する入射角αは存在しない。従って、この場合、法線方向から観察する観察者は、回折光を観察することができない。
【００３７】
また、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合と、より小さい場合とで、１次回折光ＤＬについて次のような相違が存在する。
【００３８】
すなわち、図５は、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す原理図である。図６は、格子定数ｄが波長λと比較してより大きい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す原理図である。図５及び図６において、ＧＲは回折格子が形成された界面を示し、ＮＬは界面ＧＲの法線を示し、ＩＬは照明光を示し、ＲＬは正反射光又は０次回折光を示し、ＤＬは１次回折光を示している。
【００３９】
上記等式から明らかなように、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、界面ＩＦに対して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図５に示すように正の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。
【００４０】
これに対し、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、界面ＧＲに対
して斜め方向から照明光ＩＬを照射すると、回折格子は、図６に示すように負の角度範囲内の射出角βで１次回折光ＤＬを射出する。例えば、角度αが５０°であり、格子定数ｄが３３０ｎｍである場合を考えると、回折格子は、波長λが５４０ｎｍの１次回折光を約６０°の射出角βで射出する。
【００４１】
以上の説明を整理すると、まず、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより大きい場合、この回折格子は法線方向に回折光を発生する。これに対し、回折格子の格子定数ｄが波長λと比較してより小さい場合、この回折格子は法線方向に回折光を生じることがなく、負の角度範囲に１次回折光ＤＬを射出する。
【００４２】
次に、第１界面部ＩＦ１の構造と光学的性質について説明する。
【００４３】
第１界面部ＩＦ１には、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数のドット状の凸部ＰＲが設けられている。
【００４４】
このため、第１界面部ＩＦ１は法線方向に可視光の回折光を生じることがなく、負の角度範囲に１次回折光ＤＬを射出する。それゆえ、法線方向から観察した場合、第１界面部ＩＦ１は回折による分光色を表示しない。つまり、第１界面部ＩＦ１は暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００４５】
従って、例えば、表示体１０をその法線方向から観察した場合、第１界面部ＩＦ１は暗く見える。典型的には、第１界面部ＩＦ１は暗灰色又は黒色に見える。なお、ここで、「暗灰色」とは、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が約２５％以下であることを意味する。また、「黒色」は、例えば、表示体１０に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ乃至７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が１０％以下であることを意味する。それゆえ、第１界面部ＩＦ１は、例えば暗灰色又は黒色印刷層の如く見える。
【００４６】
第１界面部では、複数の凸部又は凹部の中心間距離が小さくなるのに伴って明度及び彩度が低下し、より黒い表示が可能となり、中心間距離が大きくなるのに伴って、やや輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるような構造となる。
【００４７】
一般に、物品を観察する場合、特には光反射能及び光散乱能が小さい光吸収性の物品を観察する場合、正反射光を知覚できるように物品と光源とを観察者の目に対して相対的に位置合わせする。そのため、図５を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのこと自体を観察者が知らないとしても、観察者は比較的高い確率で回折光を知覚する。これに対し、図６を参照しながら説明した構成を用いた場合、そのことを知らない観察者は、多くの場合、回折光を知覚できない。それゆえ、この表示体１０は、第１界面部ＩＦ１が回折光を表示し得ることを悟られ難い。
【００４８】
なお、第１界面部ＩＦ１に設けられる凸部または凹部は、前記法線方向に向かってその断面積が漸増または漸減する形状であることが望ましい。
【００４９】
このような構造を採用した場合、凸部ＰＲの中心間距離は可視光の最短波長と比較してより短いから、光学的には、第１界面部ＩＦ１は、表示体１０の厚さ方向に連続的に変化した屈折率を有している場合と等価である。そのため、第１界面部ＩＦ１の反射率は小さい。そして、このため、法線方向から観察した場合の色彩は、一層黒色に近づく。また、負の角度範囲に射出する前記１次回折光の輝度も低下するから、この角度から観察した場合にも、その色彩は暗灰色又は黒色印刷層の如く見える。
【００５０】
凸部または凹部が前記法線方向に向かってその断面積が漸増または漸減する形状である場合、これら凸部又は凹部の高さや深さが大きい方がその反射率が小さくなり、より黒い表示が可能となり、高さや深さが小さくなるのに伴って輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるようになる。典型的には高さや深さは中心間距離の１／２以上とすることが望ましい。具体的には、例えば中心間距離が４００ｎｍであった場合、高さ又は深さを２００ｎｍ以上とすることで暗灰色の表示が可能となり、４００ｎｍ以上の高さ又は深さとすることでより黒い表示が可能となる。中心間距離と比較してはるかに高い構造や深い構造にすると十分な黒さが得られ、且つ高精度な製造技術が必要となることから、より一層偽造防止効果を向上させることができる。もっとも、せいぜい１μｍ以下である。ここで、本発明における凸部の高さ又は凹部の深さとは、凸部又は凹部の頂部から底部までの高低差を意味する。
【００５１】
図３は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造の一例を示す斜視図である。図４は、図３に示す構造の平面図である。なお、図３には、透明層１１側から見た界面部ＩＦ１を描いている。
【００５２】
第１界面部ＩＦ１には、可視光の最短波長未満の中心間距離で配置された複数の凸部ＰＲが設けられている。図３に示す例では、凸部ＰＲは、互いに略直交するｘ方向とｙ方向とに格子状に配列しているが、凸部ＰＲはそれとは異なる方向に交差するような格子状配列であっても良い。いずれの場合も、凸部ＰＲはドット状である。
【００５３】
また、第１界面部ＩＦ１において、各凸部ＰＲはその側面がテーパを有する形状（テーパ形状）を有しており、したがって、その断面積が漸増または漸減する構造を有しているが、それら凸部ＰＲの一部は、テーパ形状を有していなくてもよい。
【００５４】
テーパ形状は、例えば、半紡錘形状、円錐及び角錐などの錐体形状、又は切頭円錐及び切頭角錐などの切頭錐体形状である。凸部ＰＲの側面は、傾斜面のみで構成されていてもよく、階段状であってもよい。テーパ形状は、第１界面部ＩＦ１の光反射率を小さくするのに役立つ。加えて、テーパ形状は、原版からの光透過層１１の取り外しを容易にし、生産性の向上に寄与する。
【００５５】
第１界面部ＩＦ１において、複数の凸部ＰＲは、その配置に対応して溝（即ち、格子線）を格子状に配置してなる回折格子とほぼ同様に機能する。
【００５６】
次に、図７は、図１及び図２に示す表示体の第１界面部ＩＦ１に採用可能な構造であって、図３の構造とは異なり非格子状に配置されている非格子状第１界面部を表す斜視図である。ここで、非格子状に配置とは、周期的な配列規則を伴わずに不規則に配置された状態を意味する。図８は図７に示す構造の平面図である。なお、図７には、レリーフ構造形成層１１側から見た第１界面部ＩＦ１を描いている。
【００５７】
図７に示すように、第１界面部ＩＦ１には、非格子状に配置された複数の凸部ＰＲが設けられており、凸部ＰＲの中心間距離が可視光の最短波長未満となるように配置される。ここでの中心間距離とは、第１界面部ＩＦ１内において隣接して配置されている凸部ＰＲ間の距離の平均値を意味するものである。このように不規則に配置された凸部ＰＲから構成される第１界面部ＩＦ１は、図３で示した第１界面部ＩＦ１とは異なり、１次回折光ＤＬは観察されにくく、例えば、表示体１０を法線方向から観察した場合、暗灰色又は黒色印刷層の如く視認される。
【００５８】
なお、前記凸部や凹部の中心間距離としては、１００ｎｍ以上であることが望ましい。
１００ｎｍよりも短いと、原版の作製やスタンパからの複製が技術的により高度なものとなる。
【００５９】
（第２界面部の説明）
次に、第２界面部ＩＦ２について説明する。
【００６０】
第２界面部ＩＦ２は界面部ＩＦ１と同様に断面が凹凸形状であるレリーフ構造体であるが、その凸部や凹部の中心間距離は典型的には可視波長よりきわめて大きく、少なくとも最大可視波長（７００ｎｍ）の１０倍以上である。このような中心間距離の大きい凸部や凹部によっては光の回折による回折光は生じにくく、主に光散乱特性のみが光学特性として発揮される。
【００６１】
そして、第２界面部ＩＦ２の凸部や凹部は、各々方向（方位角）がほぼ揃っている直線状の構造を呈している。第２界面部ＩＦ２に設けられる個々の構造は典型的には、図９のような長辺及び短辺を有する矩形状の凸部もしくは凹部であり、第２界面部ＩＦ２には図１０のように、このような構造が複数形成されている。このため、界面部ＩＦ１における凸部や凹部の中心間距離と区別して、隣接して配置されている矩形状の凸部もしくは凹部の間の距離を配置間隔と呼び、その平均を平均配置間隔と呼ぶ。
【００６２】
第２界面部ＩＦ２に対し法線方向より光を照射した場合、第２界面部ＩＦ２は複数設けられた直線状の凸部や凹部の長辺方向に対して垂直な面内には広い射出角範囲で散乱光を射出する。一方、直線状の凸部や凹部の長辺方向に並行であり、且つ、界面部ＩＦ２の主面に垂直な面内には狭い射出角範囲で散乱光を射出する。以下、光散乱領域が一定の光強度以上の散乱光を射出する角度範囲の大きさを、用語「光散乱能」で表現する。例えば、用語「光散乱能」を用いた場合、先の説明は、「直線状の凸部及び／又は凹部の長辺方向の光分解能は低く、これに垂直な方向では高い光散乱能を示す」と換言することができる。また、観察する方向に応じて十分に異なる光散乱能が得られる構造を「異方性光散乱構造」と呼ぶこととする。
【００６３】
一般的な白色照明光の照明下において光散乱能が高くなる観察条件で第２界面部ＩＦ２を目視観察すると、第２界面部ＩＦ２は白色もしくは白色よりやや明度の低い灰白色に知覚され、光散乱能が低くなる観察条件下においては散乱光が届かず、第２界面部ＩＦ２は素材に応じた色がそのまま知覚される。例えば、第２界面部ＩＦ２に設けられた構造に、銀やアルミニウムなどの銀色の反射層が被覆されている場合、銀色の金属光沢がそのまま知覚される。いいかえると、反射層から反射される色よりも明度が低い色は表現することができない。
【００６４】
なお、ここで「白色」は表示体１０に法線方向から光を照射し、観察者に到達する散乱光の明度が９０％以上となるような状態を指し、「灰白色」は明度が７５％以上となるような状態を意味する。
【００６５】
ここで、直線状の凸部や凹部の長辺の長さは、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下が望ましい。また、直線状の凸部や凹部の短辺の長さは、１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満が望ましい。照明条件や観察位置に応じて光散乱能を変化させるためには長辺の長さと短辺の長さの差が大きいほうが望ましく、長辺と短辺の長さの差は１０倍以上あるとなお良い。
【００６６】
また、第２界面部の凸部又は凹部と第１界面部に設けられる凸部又は凹部とは、同一の工程でスタンパ等の押圧によって形成することが簡便であることから、これら両界面部の凸部の高さや凹部の深さは同程度であることが望ましい。前述のように、第１界面部凸部
の高さや凹部の深さはせいぜい１μｍであることから、第２界面部の凸部の高さや凹部の深さも１μｍ以下でよい。
【００６７】
また、界面部ＩＦ２に設けられる構造としては、図１１のように断面形状が矩形ではないもの、図１２のように、複数の形状が組み合わされたような構造であっても光散乱特性を発揮することができる。
【００６８】
また、これら凸部や凹部は、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の平均間隔で形成されていることが望ましい。１０μｍより小さいと、複数の凸部又は凹部が回折格子のように機能し、散乱光だけでなく、回折光を射出するようになる。それによって十分な光散乱能が得られず、且つ、虹色に光ってしまい従来の回折格子パターンと類似した視覚効果となってしまう。一方で、１００μｍを超える平均間隔であると、十分な光散乱能を得るためには例えば１００μｍを超えるような高い凸部または深い凹部を作製する必要があり、ＥＢ描画装置では作製が困難となる。
【００６９】
また、第２界面部ＩＦ２に設けられる構造としては、長辺や短辺の長さ、構造の高さや深さが各々異なる構造が、様々な配置間隔で配置されていることがより望ましい。設けられる構造の長辺や短辺の長さや構造の高さや深さ、配置間隔に統一性，規則性がみられないほうが、第２界面部ＩＦ２を巨視的に観察した際に粗面となり、より光を散乱させる効果が高くなる。
【００７０】
ここで、第２界面部ＩＦ２の異方性光散乱構造が、偽造防止が必要な媒体に貼付されるなどして使用された場合、光散乱能が高い観察条件で見られる色と、光散乱能が低い観察条件において見られる色とに差があることから、通常の印刷物に用いられるインキでは実現が困難な視覚効果を実現し、偽造防止機能を発揮する。
【００７１】
しかし、このような散乱構造だけでは観察条件の変化に伴う視覚効果（観察される色）の変化がさほど大きくなく、十分な偽造防止効果を発揮することは難しい。
【００７２】
なお、第２界面部に設けられる直線状の凸部や凹部は第２界面部の領域内の概ね４０％〜６０％程度の面積を占めるように作製すると良い。面内に凹凸構造が５０％存在する場合が定点に対する光散乱能がもっとも高くなる。占有比率が高くなる、もしくは低くなるのに伴って光散乱能は低下する傾向を示す。そのため照明条件や観察位置に応じて光散乱能を大きく変化させ、明暗の差を明確に表現するためには直線状の凸部又は凹部は第２界面部の面内の５０％の占有面積で形成されていることが望ましく、占有面積が４０％〜６０％程度であれば十分な効果が見込まれる。
【００７３】
（微小な領域に形成された第１界面部と第２界面部とによって実現される視覚効果）
ここで、図１の本発明の一態様に係る表示体に示した第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２によって実現される視覚効果について説明する。
【００７４】
第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２はそれぞれ微小な領域に形成されており、肉眼で巨視的に観察した際にはそれぞれの領域の区別は困難である。この表示体１０に対し主面の法線方向より光を照射し、地点Ａから表示体１０を観察した場合、第１界面部ＩＦ１は反射防止効果を呈するので第１界面部ＩＦ１から観察者の方向に対して到達する光はまったくないかあってもごくわずかである。一方、第２界面部ＩＦ２にはＸ方向に長い矩形の凹凸構造が多数設けられているので、地点Ａにいる観察者に対しては高い光散乱能によって、観察者は白色もしくは灰白色の光を知覚することができる。表示体１０の表面が第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２に領域分割されているため、第２界面部から観察者に到達する散乱光の光量は第２界面部のみが表示体上に設けられている場合と比較してやや低下するが、それでも観察者は白色もしくは白色に近い灰白色を知覚することができる。
【００７５】
また、この表示体１０に対し主面の法線方向より光を照射し、地点Ａと９０°方位が変わった地点Ｂから表示体１０を観察した場合は、第１界面部ＩＦ１は地点Ａで観察した時と同様に反射防止効果を呈するので観察者の方向に対して射出される光はないかごくわずかであり、黒色もしくは暗灰色に見える。そして、第２界面部ＩＦ２は光散乱能が低くなる観察条件となるので、散乱光はほとんど到達しない。よって、地点Ｂで観察者が知覚する色は黒色と反射層の色が混ざった暗灰色となる。この効果は観察者が地点Ａと地点Ｂの異なる位置から表示体１０を観察した場合にも、照明光の位置が９０°変わった場合にも見ることができる。
【００７６】
このように表示体１０は、複数の第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２によって観察条件に応じて白色（もしくは灰白色）と黒色（もしくは暗灰色）の色変化を呈する。照明光、もしくは観察者の位置が９０°変化することで白色（もしくは灰白色）と黒色（もしくは暗灰色）に色変化する構造はこれまでになく、高い偽造防止効果を発揮する。
【００７７】
（各界面部の配列）
ところで、これら第１界面部と第２界面部とは、表示体の一方の主面に次のように配列することが望ましい。
【００７８】
すなわち、前記一方の主面を二次元的に配列された多数の画素に区分し、これら多数の画素のうち複数の画素を前記第１界面部に対応させ、他の複数の画素を前記第２界面部に対応してさせる。前述のように、第１界面部の視覚効果と第２界面部の視覚効果とは異なるから、これら視覚効果の相違に基づいて、全体として可視画像を表現することができる。
【００７９】
なお、表示体上の第１界面部及び第２界面部のいずれもが形成されていない領域は、例えば平坦面、回折格子形成層、ホログラム形成層、印刷形成面等とすることができる。また、それらは省略することができる。
【００８０】
図１３及び図１４のように、第１界面部ＩＦ１及び第２界面部ＩＦ２をそれぞれ画素として表示体上に設け、各々の画素の大きさを変化させると、第１界面部ＩＦ１による反射防止効果の度合いと、第２界面部ＩＦ２による光散乱効果の度合いをそれぞれ任意に制御することができる。第１界面部ＩＦ１は、画素の面積を大きくすることでその部分の反射防止効果を高くすることができ、より暗い黒色を表示できる。画素の面積を小さくすることでその部分の反射防止効果は低くなる。第２界面部ＩＦ２は、画素の面積を大きくすることでその部分の光散乱能が高くなり、より明るい白色を表示できる。画素の面積を小さくすることでその部分の光散乱能は低くなる。
【００８１】
また、画素構造にすることで容易に絵柄，文字，記号等の画像を表示させることができる。
【００８２】
微細な画素構造によって、第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２とで別々の画像を形成し、各画素を周期性を伴って整然配置することで、地点Ａ及び地点Ｂから表示体を観察した際にそれぞれ別々の画像を観察することも可能となる。
【００８３】
図１５のように、市松模様状に第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２を交互に隣接配置し、表示体の主面の法線方向より光を照射した場合、地点Ａでは表示体上に設けられた第２界面部ＩＦ２によって観察者に散乱光が到達し、表示体表面が白く光って見える。一方
、地点Ｂから表示体を観察した際には、第２界面部ＩＦ２からの散乱光はほとんど到達せず第１界面部ＩＦ１によって構成された画像（ここではアルファベットの「Ｓ」）が黒色で表示される。第１界面部ＩＦ１の画素群と第２界面部ＩＦ２の画素群の配置規則としては、交互に隣接配置された市松模様にとどまらず、図１６のようなストライプ状の配置によるもの、図１７のような第１界面部ＩＦ１と第２界面部ＩＦ２とで出現規則が異なるような配置であっても良い。なお、図１５においては、第１界面部ＩＦ１の画素を黒色の矩形で示し、第２界面部ＩＦ２の画素を灰色の矩形で示し、内部に構成された個々の凸部又は凹部は省略した。なお、第２界面部ＩＦ２の内部にはＸ方向に長い矩形の構造が複数形成されているものとする。また、これら画素の大きさをさらに小さくすることでより解像度の高い画像を表示することが可能となる。
【００８４】
第１界面部の画素形状としては、一辺１μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形の内部に包含されるような形状であることが望ましい。第１界面部に構成される凸部や凹部から成る構造の中心間距離は可視光の最短波長より小さく、概ね０．１〜０．５μｍ程度である。このような中心間距離で凸部または凹部が複数個連続的に配置されることで十分な反射防止効果を発揮するためには、一方向に対し少なくとも１０個程度の凸部又は凹部が並ぶことが望ましい。そのため、第１界面部の面積としては一辺１μｍ以上の矩形を内包する程度の大きさがあったほうが良い。また、第１界面部が一辺３００μｍの矩形を超えるような面積である場合、画素形状が知覚されてしまい、品質の悪い画像表示となってしまう。高精細な画像を表示するには一般的な人間の眼の分解能よりも小さくなる、一辺が３００μｍ以下の矩形に収まるような画素によって画像を構成するのが良い。
【００８５】
第２界面部の画素形状としては、一辺３０μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形の内部に内包されるような形状であることが望ましい。第２界面部に形成される複数の直線状の凸部や凹部によって十分な光散乱能が得るためには、直線状の凸部や凹部の長辺の長さは、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下とすると良い。また、短辺の長さは、例えば、１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満とすると良い。また、これらの構造の平均配置間隔は、例えば、１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の範囲内とすると良い。よって、画素形状としては一辺３０μｍ以上の矩形の内部に内包されるような形状であることが望ましい。
【００８６】
（表示体の使用方法）
上述した表示体１０は、例えば、偽造防止用ラベルとして粘着材等を介して印刷物やその外の物品に貼り付けて使用することができる。表示体１０は微細な凹凸構造により光反射防止機能を備えた画像を有することから偽造又は模造が困難であり、このラベルを物品に支持させた場合、真正品であるこのラベル付き物品の偽造又は模造も困難である。
【００８７】
図１８は、偽造防止用ラベルを物品に支持させてなるラベル付き物品の一例を概略的に示す平面図である。図１９は、図１８に示すラベル付き物品のＩＩＩ−ＩＩＩ’線に沿った断面図である。
【００８８】
図１８及び図１９には、ラベル付き物品の一例として、印刷物１００を描いている。この印刷物１００は、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）カードであって、基材２０を含んでいる。基材２０は、例えば、プラスチックからなる。基材２０の一方の主面には凹部が設けられており、この凹部にＩＣチップ３０が嵌め込まれている。ＩＣチップ３０の表面には電極が設けられており、これら電極を介してＩＣへの情報の書き込みやＩＣに記録された情報の読出しが可能である。基材２０上には、印刷層４０が形成されている。基材２０の印刷層４０が形成された面には、上述した表示体１０が例えば粘着層を介して固定されている。表示体１０は、例えば、粘着ステッカとして又は転写箔として準備しておき、これを印刷層４０に貼りつけることにより、基材２０に固定する。
【００８９】
この印刷物１００は、微細な凹凸構造から成る表示体１０を含んでいる。それゆえ、この印刷物１００の同一品を偽造又は模造することは困難である。しかも、この印刷物１００は、表示体１０に加えて、ＩＣチップ３０及び印刷層４０を更に含んでいるため、それらを利用した偽造防止対策を採用することができる。
【００９０】
なお、図１８及び図１９には、表示体１０を含んだ印刷物としてＩＣカードを例示しているが、表示体１０を含んだ印刷物は、これに限られない。例えば、表示体１０を含んだ印刷物は、磁気カード、無線カード及びＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）カードなどの他のカードであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、商品券及び株券などの有価証券であってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品に取り付けられるべきタグであってもよい。或いは、表示体１０を含んだ印刷物は、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体又はその一部であってもよい。
【００９１】
また、図１８及び図１９に示す印刷物１００では、表示体１０を基材２０に貼り付けているが、表示体１０は、他の方法で基材に支持させることができる。例えば、基材として紙を使用した場合、表示体１０を紙に漉き込み、表示体１０に対応した位置で紙を開口させてもよい。或いは、基材として光透過性の材料を使用する場合、その内部に表示体１０を埋め込んでもよく、基材の裏面、即ち表示面とは反対側の面に表示体１０を固定してもよい。
【００９２】
また、ラベル付き物品は、印刷物でなくてもよい。すなわち、印刷層を含んでいない物品に表示体１０を支持させてもよい。例えば、表示体１０は、美術品などの高級品に支持させてもよい。
【００９３】
表示体１０は、偽造防止以外の目的で使用してもよい。例えば、表示体１０は、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…表示体、１１…光透過層、１１１…光透過性基材、１１２…光透過性樹脂層、１３…反射層、２０…基材、３０…ＩＣチップ、４０…印刷層、１００…印刷物
ＧＲ…回折格子、ＩＦ１…第１界面部、ＩＦ２…第２界面部、ＰＲ…凸部、ＱＲ…凸部、ＳＲ…凹部、ＤＬ…１次回折光、ＩＬ…照明光、ＮＬ…法線、ＲＬ…正反射光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、
これら複数種類の領域のうち一部の領域（第１界面部）は前記一方の主面の法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、少なくとも一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、
前記第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、
前記第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されており、
これら第１界面部と第２界面部の配列によって可視画像を構成していることを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記一方の主面が二次元的に配列された多数の画素に区分されており、
これら多数の画素のうち複数の画素が前記第１界面部に対応しており、他の複数の画素が前記第２界面部に対応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】
前記第１界面部に対応する複数の画素（第１画素群）と、前記第２界面部に対応する複数の画素（第２画素群）が周期性を伴って整然配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示体。
【請求項４】
前記第１画素がそれぞれ一辺１μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形に包含される領域に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示体。
【請求項５】
前記第２画素がそれぞれ一辺３０μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形に包含される領域に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の表示体。
【請求項６】
前記第１界面部に設けられた複数の凸部または凹部の中心間距離が１００ｎｍ以上、且つ、可視光の最短波長未満であり、凸部の高さまたは凹部の深さが中心間距離の１／２以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示体。
【請求項７】
前記第２界面部に設けられた凸部または凹部が１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の平均間隔で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示体。
【請求項８】
前記第２界面部に設けられた直線状の凸部または凹部が矩形であり、長辺の長さが１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下であり、短辺の長さが１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の表示体。
【請求項９】
前記第２界面部に設けられた直線状の凸部又は凹部が矩形であり、長辺が短辺の１０倍以上の平均長さを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示体。
【請求項１０】
前記第２界面部の領域内に４０％以上、且つ、６０％以下の面積比で直線状の凸部又は凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の表示体。
【請求項１１】
前記凸部または凹部の少なくとも一部が反射層により被覆されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の表示体。
【請求項１２】
前記凸部又は凹部の少なくとも一部を被膜した反射層と、前記凸部又は凹部を被覆する樹脂層とを順次具備することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の表示体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の表示体と、この表示体をラベルとして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】
一方の主面に凹凸を備えるレリーフ構造形成層からなる表示体であって、
前記一方の主面が複数種類の領域に区分されており、
これら複数種類の領域のうち一部の領域（第１界面部）は前記一方の主面の法線方向に回折光を発生しない領域であるのに対し、少なくとも一部の他の領域（第２界面部）は可視光を散乱する領域であり、
前記第１界面部には、複数の凸部または凹部が可視光の最短波長未満の中心間距離で配置されており、
前記第２界面部には、方向がほぼ揃った直線状の凸部または凹部が複数配置されており、
これら第１界面部と第２界面部の配列によって可視画像を構成していることを特徴とする表示体。
【請求項２】
前記一方の主面が二次元的に配列された多数の画素に区分されており、
これら多数の画素のうち複数の画素が前記第１界面部に対応しており、他の複数の画素が前記第２界面部に対応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】
前記第１界面部に対応する複数の画素（第１画素群）と、前記第２界面部に対応する複数の画素（第２画素群）が周期性を伴って整然配置されていることを特徴とする請求項２に記載の表示体。
【請求項４】
前記第１画素がそれぞれ一辺１μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形に包含される領域に形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載の表示体。
【請求項５】
前記第２画素がそれぞれ一辺３０μｍ以上、且つ、３００μｍ以下の矩形に包含される領域に形成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の表示体。
【請求項６】
前記第１界面部に設けられた複数の凸部または凹部の中心間距離が１００ｎｍ以上、且つ、可視光の最短波長未満であり、凸部の高さまたは凹部の深さが中心間距離の１／２以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の表示体。
【請求項７】
前記第２界面部に設けられた凸部または凹部が１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下の平均間隔で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示体。
【請求項８】
前記第２界面部に設けられた直線状の凸部または凹部が矩形であり、長辺の長さが１０μｍ以上、且つ、１００μｍ以下であり、短辺の長さが１μｍ以上、且つ、１０μｍ未満であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の表示体。
【請求項９】
前記第２界面部に設けられた直線状の凸部又は凹部が矩形であり、長辺が短辺の１０倍以上の平均長さを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の表示体。
【請求項１０】
前記第２界面部の領域内に４０％以上、且つ、６０％以下の面積比で直線状の凸部又は凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の表示体。
【請求項１１】
前記凸部または凹部の少なくとも一部が反射層により被覆されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の表示体。
【請求項１２】
前記凸部又は凹部の少なくとも一部を被膜した反射層と、前記凸部又は凹部を被覆する樹脂層とを順次具備することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の表示体。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の表示体と、この表示体をラベルとして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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２０４３４８（Ｐ２０１０−２０４３４８Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４９１２９（Ｐ２００９−４９１２９）
【出願日】平成２１年３月３日（２００９．３．３）
【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９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３日（２００９．３．３）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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