识别介质及其制造方法 技术领域 本发明涉及用于识别各种制品等的真实性 ( 真伪性 ) 的识别介质， 特别涉及能够 装入许多信息， 适于以低成本变更设计， 适于小规模生产的识别介质及其制造方法。
背景技术 作为护照、 各种卡、 证书类、 各种制品的防伪方法， 已知在其对象物的表面涂敷特 殊的墨水的技术、 贴附全息图的技术等。例如， 在日本特开平 11-042875 中示出了将胆甾型 液晶 (cholesteric liquid crystal) 组合到全息图的防伪技术。根据该技术， 组合全息图 和胆甾型液晶， 通过左右的圆偏振光滤波器观察其反射光， 从而判别真伪。具体地， 利用在 以右圆偏振光滤波器能够看见时， 以左圆偏振光滤波器不能看见这一现象， 进行真伪的判 别。
专利文献 1 ： 日本特开平 11-042875
发明内容 发明要解决的问题
可是， 在上述技术中， 由于能够输入标志 (logo)、 生产批次等的信息的仅是全息图 部分， 所以能够输入的信息量少。 此外， 由于全息图版高价， 所以存在 “不适于少量的生产” 、 “图样的变更耗费高成本” 的问题。因此， 本发明的目的在于提供一种识别介质及其制造方 法， 其能够以低成本进行少量生产， 进行设计的变更。
用于解决问题的方案
权利要求 1 所述的发明是一种识别介质， 其特征在于， 具有从进行视觉辨认的一 侧看， 依次配置了胆甾型液晶层和印刷层的层结构， 该胆甾型液晶层形成有用于显示全息 图的凹凸， 该印刷层具有反射或吸收规定波长的光的规定图案。
根据权利要求 1 所述的发明， 通过胆甾型液晶层的全息图的显示、 和由印刷层的 印刷图案构成的显示的组合， 能够显示多彩的信息。 此外， 通过变更能够廉价地制作的印刷 层的印刷图案， 能够以低成本变更在识别中利用的显示内容。在权利要求 1 所述的发明中， 在胆甾型液晶层和印刷层之间插入其它的层也可。 当然， 胆甾型液晶层与印刷层相接也可。 此外， 胆甾型液晶层的全息图的显示和利用印刷图案的显示的内容， 能够通过文字、 设计文 字、 图样、 模样、 其 2 个以上的组合来构成。
权利要求 2 所述的发明的特征在于， 在权利要求 1 所述的发明中， 具有如下结构， 即， 胆甾型液晶层在透光性的第一基板上形成， 印刷层在透光性的第二基板上形成， 将第一 基板和第二基板贴合。透光性指的是使在识别中利用的使可视光透过的性质。相对于可视 光的透过率越高越好， 但在不影响识别的范围内有损失也可。
根据权利要求 2 所述发明， 透过变更第二基板侧的印刷层的图案， 能够变更在识 别中利用的显示的内容。印刷层的图案的变更能够以低成本实现， 因此能够抑制显示内容 的变更所要的成本。
权利要求 3 所述发明的特征在于， 在权利要求 1 所述发明中， 印刷层在胆甾型液晶 的形成了凹凸的面上设置。根据权利要求 3 所述的发明， 通过不变更胆甾型液晶的部分而 变更在其上形成的印刷层， 能够变更在识别中利用的显示的内容。因为能够廉价地进行印 刷层的变更， 所以能够抑制获得不同显示内容时的成本。
权利要求 4 所述的发明是识别介质的制造方法， 其特征在于， 具有 ： 在透光性的第 一基板上形成胆甾型液晶层的工序 ； 在所述胆甾型液晶层的表面形成用于显示全息图的凹 凸的工序 ； 在透光性的第二基板上形成印刷层的工序， 该印刷层具有反射或吸收规定波长 的光的规定图案 ； 以及贴合所述第一基板和所述第二基板的工序。
根据权利要求 4 所述的发明， 通过变更第二基板侧， 能够变更识别介质的显示内 容。因为能够以低成本实现印刷层的图案变更， 所以第二基板侧的变更所要的成本低。因 此， 通过在第二基板侧准备多种变化 (variation)， 能够不招致成本增加而制造进行多样的 内容的显示的识别介质。再有， 该权利要求 4 中的规定波长是 700nm 的特定的波长也可， 是 具有宽度的波长带也可。当然， 是可视光全部区域的波长带也可。
权利要求 5 所述的发明是识别介质及的制造方法， 其特征在于， 具有 ： 在透光性的 第一基板上形成胆甾型液晶层的工序 ； 在所述胆甾型液晶层的表面形成用于显示全息图的 凹凸的工序 ； 以及在所述胆甾型液晶层的形成有所述凹凸的面上形成印刷层的工序， 该印 刷层具有反射或吸收规定波长的光的规定图案。根据权利要求 5 所述发明， 仅变更形成印 刷层的工序， 就能够变更在识别中利用的显示的内容。 发明的效果
根据本发明， 提供能够装入许多信息的、 能够以低成本进行少量的生产、 设计的变 更的识别介质及其制造方法。
附图说明
图 1 是表示胆甾型液晶的结构的概念图。
图 2 是说明胆甾型液晶的光学性质的概念图。
图 3 是表示利用了发明的识别介质的制造工序的一个例子的制造工序图。
图 4 是表示利用了发明的识别介质的识别功能的一个例子的概念图。
图 5 是表示利用了发明的识别介质的识别功能的一个例子的概念图。
图 6 是表示利用了发明的识别介质的制造工序的另一个例子的制造工序图。
附图标记说明
301 透光性的第一基板
302 胆甾型液晶层
303 全息图显示用的凹凸加工部分
304 透光性的第二基板
305 印刷层
306 粘附层
307 离型纸
308 透光性的粘结层
310 识别介质31 第一基板侧构件 32 第二基板侧构件具体实施方式
(1) 第一实施方式
( 关于胆甾型液晶 )
首先， 针对胆甾型液晶简单地进行说明。图 1 是概念地表示胆甾型液晶层的结构 的概念图， 图 2 是说明胆甾型液晶层具有的光学性质的概念图。在图 2 中， 表示了当使自然 光入射时， 特定波长的右旋圆偏振光被反射， 左旋圆偏振光和直线偏振光、 以及其它波长的 右旋圆偏振光透过胆甾型液晶层 201 的样子。
胆甾型液晶层具有层状结构。 而且， 在着眼于一个层的情况下， 在层中液晶分子的 分子长轴的朝向一致， 并且与层的面平行地取向。而且取向的方向在邻接的层中一点一点 地偏移， 作为整体具有取向以立体的螺旋状的方式旋转， 并且各层垒积的结构。
在该结构中， 在垂直于层的方向考虑， 将分子长轴旋转 360°而返回原处的距离作 为间距 P， 将各层内的平均折射率作为 n。 在该情况下， 胆甾型液晶层满足 λs ＝ n×P， 显示 出选择性地反射中心波长 λs 的圆偏振光的性质。即， 当使白色光入射到胆甾型液晶层时， 有选择地反射将特定的波长作为中心波长的右旋或左旋圆偏振光。在该情况下， 与反射的 圆偏振光具有相同回旋方向的波长不是 λs 的圆偏振光、 与反射的圆偏振光相反回旋方向 的圆偏振光、 以及直线偏振光的成分透过胆甾型液晶层。
反射的圆偏振光的回旋方向 ( 旋转方向 ) 能够通过选择胆甾型液晶层的螺旋方向 而决定。 也就是说， 从光的入射方向来看， 通过选择各层中的分子长轴在右旋螺丝的朝向描 画螺旋而取向、 还是各层中的分子长轴在左旋螺丝的朝向描画螺旋而取向， 能够决定反射 的圆偏振光的回旋方向 ( 旋转方向 )。
此外， 胆甾型液晶层显示出被称为色移 (color shift) 的现象。以下， 说明色移的 原理。当光从倾斜方向入射到折射率在邻接的层中相异的透光性的多层薄膜时， 该光在多 层结构的各界面被反射。该反射起因于上下邻接的透光性的层的折射率不同。此外， 在观 察 1 层的界面的情况下， 被反射的是入射光的一部分， 入射光的大部分透过。也就是说， 入 射到层叠为多层的界面的入射光在各界面中一点一点地被反射。 该在各界面中产生的反射 光基本上向相同方向反射， 因此其引起光路差导致的干涉。
入射光从越接近于与面平行的方向入射， 光路差变得越小， 因此更短波长的光进 行干涉， 相互增强。 根据该原理， 在增大了视野角的情况下， 更短波长的反射光彼此干涉， 相 互增强。结果， 在白色光下观察多层薄膜的情况下， 能够观察到如下现象， 即， 在视野角 0° 中能看到多层薄膜为规定的配色， 随着增大视野角， 看上去的色彩渐渐地变化为带有蓝色 的颜色。将该现象称为色移。再有， 视野角被定义为朝向层的垂线与视线所成的角度。
( 识别介质的制造方法和结构 )
首先， 说明利用了本发明的识别介质的制造方法的一个例子。图 3 是表示利用了 本发明的识别介质的制造工序的一个例子的工序剖面图。首先， 准备作为表面保护层而发 挥功能的透光性的第一基板 301( 图 3(A))。在这里， 作为透光性的基板利用将厚度 40μm 的 TAC( 各向同性三乙酰基纤维素 ) 形成为膜状的材料。第一基板 301 为了不使透过的光的圆偏振光状态紊乱， 利用折射率是各向同性的材料。作为满足该条件的具有透光性的材 料， 能够使用聚碳酸酯、 聚苯乙烯。
准备了第一基板 301 之后， 在其上将胆甾型液晶层 302 形成为 2μm 的厚度。这样 得到图 3(A) 表示的状态。作为该层， 能够使用光学地显示出选择反射性和圆偏振光选择性 的材料， 但特别优选将胆甾型液晶取向固定化了的高分子膜。 此外， 也能够使用将胆甾型液 晶粒子分散到载体中的膜等。
作为将胆甾型液晶取向固定化了的高分子膜的例子， 能够举出在使低分子液晶胆 甾型取向之后， 以光反应或热反应等对低分子液晶进行交联而使取向固定化了的高分子 膜。 此外， 作为其他例子， 能够举出在液晶状态下使侧链型或主链型的热致高分子液晶胆甾 型取向之后， 冷却到液晶转移点以下的温度， 使取向状态固定化而制作的高分子膜。 也能够 使用在将侧链型或主链型的溶致高分子液晶在溶液中胆甾型取向之后， 通过渐渐地除去溶 媒而使取向状态固定化了的高分子膜。
作为在这些高分子膜的制作中能够使用的高分子液晶的例子， 能够举出在侧链具 有液晶形成基的聚丙烯酸酯、 聚甲基丙烯酸酯、 聚硅氧烷、 聚丙二酸等的侧链型聚合物、 在 主链具有液晶形成基的聚酯、 聚酰胺酯、 聚碳酸酯、 聚酰胺、 聚酰亚胺等的主链型聚合物。 在获得图 3(A) 所示的状态之后， 将用于形成全息图的图版 ( 模具 ) 按压到胆甾型 液晶层 302， 对构成全息图像的凹凸 ( 浮雕 )303 进行形成 ( 图 3(B))。这样， 获得第一基板 侧构件 31。如图示那样， 第一基板侧构件 31 具备将第一基板 301 作为基材， 在其表面设置 了胆甾型液晶层 302 的层叠结构， 该胆甾型液晶层形成有构成全息图像的凹凸。
在上述的第一基板侧构件 31 之外， 制作图 3(C) 所示的构件。该构件是第二基板 侧构件 32， 其具有 ： 光透过性的第二基板 304 ； 印刷层 305， 具有图案， 该图案构成印刷到第 二基板 304 的规定的图样 ； 以及粘附层 306， 覆盖印刷层 305。第二基板 304 是透光性的塑 料基板， 例如使用厚度 15μm 的 PET 基板。印刷层 305 通过将黑色墨水印刷到第二基板 304 的表面而设置。粘附层 306 具有将识别介质贴附到成为识别对象的对象物的功能， 利用能 够稳定地获得粘附性的树脂类的粘附剂而构成。此外粘附层 306 是透光性也可， 是吸光性 也可， 是反光性也可。再有， 在粘附层 306 是反光性或吸光性的情况下， 需要使其成为与印 刷层 305 不同的颜色、 可见的样子。此外， 在图示的例子中， 在粘附层 306 的露出的表面贴 附有离型纸 307。
如上所述， 获得图 3(B) 所示的第一基板侧构件 31 和图 3(C) 所示的第二基板侧构 件 32。接着， 改变第二基板侧构件 32 的正反， 作为第二基板侧构件 32′ ( 图 3(D))。然后， 在第二基板 302 侧的表面涂覆透明的粘结剂或粘附剂， 形成透光性的粘结层 308。 作为构成 粘结层 308 的粘结剂或粘附剂， 能够使用市场销售的树脂类的透明的粘结剂或粘附剂。再 有， 作为粘结剂， 指的是固化而发挥粘结力的材料， 粘附剂指的是不失去粘附力而维持的材 料。
另一方面， 改变第一基板侧构件 31 的正反， 作为第一基板侧构件 31′， 使胆甾型 液晶层 302 的全息图显示用的凹凸 303 的面与第二基板构件 32′的粘结层 308 相向。这样 得到图 3(D) 表示的状态。接着使粘结层 308 与胆甾型液晶层 302 接触， 对第一基板 301 和 第二基板 304 进行粘结。这样获得图 3(E) 所示的识别介质 310。
图 3(E) 所示的识别介质 310 在识别时从进行视觉辨认的一侧来看， 具有如下结
构， 即， 层叠了作为保护层也发挥功能的透光性的第一基板 301、 形成了全息图的胆甾型液 晶层 302、 透光性的粘结层 308、 透光性的第二基板 304、 具有规定图案的黑色的印刷层 305、 以及粘附层 306。在将识别介质 310 固定到对象物时， 剥去离型纸 307， 使粘附层 306 与对 象物的表面接触， 通过其粘附力， 将识别介质 310 贴附到对象物。再有， 在图 3(E) 中， 从进 行视觉辨认的一侧来看， 是基板 304、 印刷层 305 的顺序， 但成为印刷层 305、 基板 304 的顺 序也可。
( 实施方式的识别功能的例 1)
图 4 是表示图 3 所示的识别介质 310 的识别功能的概要的概念图。在该例子中， 图 3 的胆甾型液晶层 302 以选择性地反射绿的右旋圆偏振光的方式设定， 通过图 3 的全息 图显示用的凹凸 303， 全息图显示有 “ABCDEFG…” 通过黑色的印刷层 305 的印刷图案， 显示 有▲和●的模样。此外在图 4 所示的例子中， 图 3 的粘附层 306 是透明的， 贴附的对象物的 表面是发白的颜色。
在图 4(A) 中， 表示以直接目视从第一基板 301 侧观察识别介质 310 的状态。在该 情况下， 来自图 3 的胆甾型液晶层 302 的反射光和来自比胆甾型液晶层 302 下方的层的反 射光被视觉辨认。即， 由于能够看到来自胆甾型液晶层 302 的反射光， 因此能够看到在胆甾 型液晶层 302 中形成的全息图的显示 (“ABCDEFG· · · ” 的文字串 )。此外， 在透过了胆甾型 液晶层 302 的光的成分内， 一部分被黑色的印刷层 305 吸收， 其它透过透明的粘附层 306， 在 发白的对象物的表面反射， 沿着相反的路径从识别介质 310 射出。因此， 在 “ABCDEFG· · ·” 的文字串之外， 也能够视觉辨认发黑的▲和●的显示。再有， 因为也存在来自印刷层 305 上 的胆甾型液晶层 302 的反射， 所以在▲和●的黑色显示中， 能够看到 “ABCDEFG···” 的文 字串的一部分。 当在图 4(A) 的状态下使视野角变化时， 发生色移， 变色为更短波长一侧的颜色。 这时， 因为▲和●的部分以吸收可视光的黑的印刷层构成， 所以在该部分中， 来自胆甾型液 晶层 302 的反射光相对地醒目， 能够更鲜明地识别色移。
在图 4(A) 的状态下， 当在识别介质 310 上 ( 第一基板 301 上 ) 配置选择性地使右 旋圆偏振光透过、 遮断左旋圆偏振光和直线偏振光的光学滤波器时， 观察到图 4(B) 所示的 状态。 在该情况下， 通过该光学滤波器的作用， 仅是右旋圆偏振光入射到识别介质 310， 在该 入射光内， 绿的成分在胆甾型液晶层 302 中被反射， 其它波长的右旋圆偏振光透过胆甾型 液晶层 302。在该情况下， 主要视觉辨认来自胆甾型液晶层 302 的反射光， 因此能看到在整 体为绿色的背景中 “ABCDEFG···” 的文字串的全息图显示浮起。再有， 该可见的样子在 将光学滤波器配置在从识别介质 310 离开的位置的情况下也是同样的。
接着在图 4(A) 的状态下， 当在识别介质 310 上 ( 第一基板 301 上 ) 配置选择性地 使左旋圆偏振光透过、 遮断右旋圆偏振光和直线偏振光的光学滤波器时， 观察到图 4(C) 所 示的状态。 在该情况下， 通过该光学滤波器的作用， 仅是左旋圆偏振光入射到识别介质 310， 该入射光全部透过胆甾型液晶层 302， 不在那里反射。因此， 没有来自胆甾型液晶层 302 的 反射光 ( 或非常弱 )。 然后， 入射光到达印刷层 305， 能够优先地识别印刷层 305 的图案。 因 此如图 3(C) 所示， 能够在发白的背景 ( 该发白的背景起因于粘附了识别介质 310 的对象物 的表面的颜色 ) 中识别黑的▲和●的显示。在该情况下， 因为没有来自胆甾型液晶层 302 的反射光 ( 或非常弱 )， 所以▲和●的显示能够更黑地鲜明地看到。再有， 该可见的样子在
将光学滤波器配置在从识别介质 310 离开的位置的情况下也是同样的。 通过图 4(A) ～ (C) 的可见的样子的不同， 能够进行识别介质 310 的真伪判定
( 实施方式的识别功能的例 2)
图 5 是表示图 3 所示的识别介质 310 的识别功能的概要的概念图。在这里， 以使 用识别用观察器来观察与图 4 的情况相同的识别介质 310 的情况为例进行说明。 在图 5(A) 中， 表示以直接目视从第一基板 301 侧观察的识别介质 310 的状态。在该情况下， 观察到与 图 4(A) 相同的状态。
图 5(B) 中表示有识别用观察器 321。 识别用观察器 321 具有如下结构， 即， 在遮蔽 可视光的塑料板设置了四角形状的 2 处开口 322 和 323。在识别用观察器 321 的开口 322 的部分， 嵌入有光学滤波器， 该光学滤波器选择性地使右旋圆偏振光透过， 遮断左旋圆偏振 光和直线偏振光。此外， 在识别用观察器 321 的开口 323 的部分， 嵌入有光学滤波器， 该光 学滤波器选择性地使左旋圆偏振光透过， 遮断右旋圆偏振光和直线偏振光。
在图 5(C) 中， 表示了将识别用观察器 321 置于识别介质 310 的第一基板 301( 参照 图 3) 上， 经由识别用观察器 321 观察识别介质 310 的状态。在该情况下， 在开口 322 的部 分中， 因为仅透过右旋圆偏振光的反射光， 所以能够更鲜明地看到在胆甾型液晶层 302 形 成的全息图显示 (“ABCDEFG···” 的文字串的显示 )。另一方面， 在开口 323 的部分中， 右旋圆偏振光的反射光被遮断， 仅透过左旋圆偏振光， 因此不能看到在胆甾型液晶层 302 形成的全息图显示 (“ABCDEFG···” 的文字串的显示 )， 能够更鲜明地较黑地看到印刷 层 305 的●和▲的图案。利用在该开口 322 和 323 的部分的可见的样子的不同， 能够进行 识别介质 310 的真伪判定。 ( 实施方式的优越性 )
通过在胆甾型液晶层的全息图显示中附加印刷层 305 的图案， 从而能够实现更复 杂的可见的样子， 能够提供更难以伪造的识别介质。此外， 因为以在胆甾型液晶层 302 形成 的全息图显示、 和通过印刷层 305 构成的图样的组合， 来构成用于识别的显示， 所以能够在 识别介质中输入多个信息。
在图 3 ～ 5 所示的识别介质 310 的显示中， 在胆甾型液晶层 302 中形成的全息图 显示 ( 在图 4 和 5 的例子中， 是 “ABCDEFG···” 的文字串的显示 ) 必须使用高价的全息 图的图版， 所以显示内容的变更相对地耗费成本。另一方面， 印刷层 305 通过通常的印刷而 形成， 因此进行变更所需要的成本相对地非常低。也就是说， 根据本实施方式， 能够以低成 本进行第二基板侧构件 32 中的印刷层 305 的图案的变更。 因此， 能够以低成本变更图 4、 图 5 的▲、 ●的显示。因此， 能够以低成本进行识别介质的设计的变更。这对于少量多品种的 生产也有利。
在直视识别介质 310 的状态下， 在倾斜识别介质 310 时， 显示出色移， 因此也能够 获得利用其的真伪判定功能。
(2) 第二实施方式
也能够在第一实施方式中， 在胆甾型液晶层 302 直接形成印刷层 305， 省略透光性 的第二基板 304。以下， 说明该例子。图 6 是表示利用了本发明的识别介质的制造工序的另 一个例子的工序剖面图。在图 6 中， 赋予了与图 3 相同附图标记的部分， 与关于图 3 说明过 的内容相同。
首先在第一透光性基板 301 上形成胆甾型液晶层 302( 图 6(A))。 接着使用全息图 版， 对胆甾型液晶层 302 实施用于进行全息图显示的凹凸加工 303( 图 6(B))。接着， 在实 施了全息图加工的胆甾型液晶层 302 的表面进行利用黑色墨水的印刷， 形成规定图案的印 刷层 305( 图 6(C))。接着覆盖印刷层 305， 形成透明的粘附层 306， 在其露出面贴附离型纸 307。这样得到图 6(D) 表示的状态的识别介质 330。
在将该识别介质 330 贴附到对象物时， 如图 6(E) 所示， 剥去离型纸 307， 使粘附层 306 与对象物 331 接触， 通过粘附层 306 的功能， 将识别介质 330 固定到对象物 331。
根据该例子， 能够进一步使识别介质变薄。此外， 因为印刷条件的设定等变得微 妙， 所以不知道详细的制造条件的第三者难以再现， 伪造变得更困难。此外， 与图 3 所示的 情况相比较， 制造工序进一步单纯化， 能够进一步降低制造成本。
(3) 第三实施方式
也能够在第一或第二实施方式中， 将印刷层 305 不作为吸收可视光的黑色， 而作 为选择性地反射特定的波长的红或蓝等其它色彩。在该情况下， 通过与胆甾型液晶层 302 的全息图显示的组合， 能够多彩地展开在识别中利用的显示的内容。
(4) 第四实施方式
也可以对识别介质 330 导入切口， 在要从对象物剥离的情况下， 识别介质 330 从该 切口破裂， 不能够再利用。通过这样， 能够防止识别介质的不正当的再利用。利用该原理， 也能够获得识别封装的开封的有无的开封识别封条。
此外， 也能够对构成识别介质 330 的一部分的层赋予在要从对象物将识别介质 330 剥离时， 产生层间破坏的结构。作为该结构的具体例子， 能够举出在粘附层 306、 粘结层 308 发生剥离之前， 以胆甾型液晶层 302 的层结构被物理地破坏， 在层方向中分离的方式进 行调整的例子。该调整能够通过调整在胆甾型液晶层 302 的制造时的温度条件来实现。
产业上的利用可能性
本发明能够在真伪判定中利用的识别介质中利用。