專利名稱：顯示體及信息印刷物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防偽技術(shù)。
背景技術(shù)：
對于銀行卡、信用卡及護照等認證物品及商品券及股票等有價證券，希望不易偽造。因此，目前在這種物品上粘貼標簽，其用于抑制物品偽造或使偽造或仿造困難，并且容易區(qū)分偽造品或仿造品。
另外，近年來，對于除了認證物品及有價證券之外的物品，偽造品的流通也成為問題。因此，在這種物品上，應(yīng)用與認證物品及有價證券相關(guān)的上述防偽技術(shù)的機會增加。
在專利文獻1中記載了使多個像素排列而成的顯示體。在該顯示體中，各像素包含配置多個槽而成的浮雕型衍射光柵。
這種顯示體，因為利用衍射光顯示圖像，所以不可能使用印刷技術(shù)或電子照相技術(shù)進行偽造等。因此，如果將該顯示體作為真?zhèn)闻袆e用標簽設(shè)置在物品上，則可以觀察該標簽所顯示的圖像而確認該物品為真品。因此，設(shè)置這種標簽的物品與未設(shè)置這種標簽的物品相比較，不易偽造。
但是，如果前述浮雕型衍射光柵是激光等的裝置，則可以比較容易形成。另外，通過改變照明光的入射角、觀察角度、或顯示體的方位，前述顯示體的顯示圖像發(fā)生變化，但該變化并不富有多樣性。因此，隨著技術(shù)發(fā)展，這種顯示體的防偽效果越來越低。此外，在這里，將偽造或仿造是否困難、以及偽造品或仿造品是否容易區(qū)別稱之為防偽效果。
專利文獻l:特開平2 — 72320號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，實現(xiàn)更高的防偽效果。
根據(jù)本發(fā)明的第l方案，提供一種顯示體，其特征在于，具有:透光性的基材；浮雕構(gòu)造形成層，其設(shè)置在基材的至少一個表面上，在與基材接觸的表面相反一側(cè)的表面設(shè)置凹凸構(gòu)造區(qū)域；光反射層，其設(shè)置在浮雕構(gòu)造形成層的具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的表面上；以及印刷層，其形成在與設(shè)有浮雕構(gòu)造形成層相反一側(cè)的基材表面上、及浮雕構(gòu)造形成層與光反射層之間、及與浮雕構(gòu)造形成層所接觸的表面相反一側(cè)的光反射層上的任意一處，凹凸構(gòu)造區(qū)域由二維排列的多個凹部或凸部構(gòu)成，而且，在通常的照明條件下具有低反射性和低散射性，并且在特定條件下具有衍射光射出功能。
根據(jù)本發(fā)明的第2方案可以提供一種信息印刷物，其具有第1方案涉及的顯示體和支撐該顯示體的印刷物基材。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以實現(xiàn)更高的防偽效果。


圖1是概略地表示本發(fā)明的第1方式涉及的顯示體的俯視圖。圖2是沿圖1所示的顯示體的X — X'線的剖面圖。圖3是放大表示圖1所示的顯示體可采用的構(gòu)造的一個例子的剖面圖。
圖4是放大表示圖1所示的顯示體可采用的構(gòu)造的一個例子的剖面圖。
圖5是放大表示本發(fā)明的凹凸構(gòu)造區(qū)域可采用的構(gòu)造的一個例子的剖面圖。
圖6是表示在通常的照明條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概念圖，前述顯示體可以以大致相同的顏色識別本發(fā)明的實施方式中的印刷層和浮雕構(gòu)造形成層。
圖7是表示在特定條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概念圖，前述顯示體可以以大致相同的顏色識別本發(fā)明的實施方式中的印刷層和浮雕構(gòu)造形成層。
圖8是表示在通常的照明條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概 念圖，前述顯示體具有本發(fā)明的實施方式中的由功能性油墨形成的印 刷層和浮雕構(gòu)造形成層。
圖9是表示在特定條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概念圖， 前述顯示體具有本發(fā)明的實施方式中的由功能性油墨形成的印刷層 和浮雕構(gòu)造形成層。
圖io是表示在通常的照明條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概
念圖，前述顯示體具有本發(fā)明的實施方式中的形成潛像圖案的印刷層 和浮雕構(gòu)造形成層。
圖11是表示在特定條件下觀察下述顯示體時的狀態(tài)的概念圖， 前述顯示體具有本發(fā)明的實施方式中的形成潛像圖案的印刷層和浮 雕構(gòu)造形成層。
圖12是凹部或凸部為截頭形狀的浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)
域)的放大剖面圖。
圖13是概略地表示浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域)可采用的
凹部或凸部或這兩部分的配置圖案的例子的俯視圖。
圖14是概略地表示浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域)可采用的 凹部或凸部或這兩部分的配置圖案的例子的俯視圖。
圖15是概略地表示具有本發(fā)明的實施方式的顯示體的信息印刷 物(IC卡)的一個例子的說明圖。
標號說明
l...顯示體、2...浮雕構(gòu)造形成層、3...光反射層、4...印刷層、5... 基材、6...凹凸構(gòu)造區(qū)域、7...粘接層、8...凸部、9...矩形區(qū)域、10... 隱蔽的圖像、ll...隱蔽的圖像的周邊部、12...平坦面、13...凹部或凸 部、20...IC、 30...第二印刷層、50...印刷物基材、IOO...信息印刷物
具體實施例方式
下面，對于本發(fā)明的實施方式，參照附圖詳細地說明。此外，
7在各圖中，對于發(fā)揮相同或類似功能的結(jié)構(gòu)要素標記相同的參照標 號，重復(fù)的說明省略。
圖1是概略地表示本發(fā)明的第1方式涉及的顯示體的俯視圖。 圖2是沿圖1所示的顯示體的X — X'線的剖面圖。
該顯示體1包含具有下述部分的層合體透光性的基材5;浮雕 構(gòu)造形成層2，其設(shè)置在基材5的一個表面上，在與基材5接觸的表
面相反一側(cè)的表面上設(shè)置凹凸構(gòu)造區(qū)域6，該凹凸構(gòu)造區(qū)域6由二維 排列的多個凹部或凸部構(gòu)成；光反射層3，其設(shè)置在浮雕構(gòu)造形成層 2的具有凹凸構(gòu)造區(qū)域6的表面上；以及印刷層4，其設(shè)置在基材5 的另一個表面上。在圖2所示的例子中，使印刷層4側(cè)為前面?zhèn)?觀 察側(cè))，且使光反射層3側(cè)為背面?zhèn)取?br> 作為透光性的基材5，是聚對苯二甲酸乙酯(PET)、聚碳酸酯 (PC)、三醋酸纖維素(TAC)等由具有透光性的樹脂構(gòu)成的薄膜 或薄板。作為基材5的材料，也可以使用玻璃等無機材料?；? 可以具有單層構(gòu)造，也可以具有多層構(gòu)造?？梢詫?實施防反射 處理、低防反射處理、表面硬化處理、防帶電處理及防污處理等處理。
作為浮雕構(gòu)造形成層2的材料，例如可以使用具有透光性的樹 脂。例如，如果使用熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂或光硬化性樹脂， 則可以通過使用原版的轉(zhuǎn)印，在基材5的一個表面上，形成具有由多 個凹部或凸部構(gòu)成的凹凸構(gòu)造區(qū)域6的浮雕構(gòu)造形成層2。另外，基 材5與浮雕構(gòu)造形成層2的材料可以相同，也可以不同。
作為光反射層3，例如可以使用由鋁、銀、及它們的合金等金屬 材料構(gòu)成的金屬層。或者，作為光反射層3，也可以使用折射率與浮 雕構(gòu)造形成層2不同的電介質(zhì)層?；蛘?，作為光反射層3，也可以使 用相鄰部分之間的折射率不同的電介質(zhì)層的層合體，即電介質(zhì)多層 膜。但是，包含電介質(zhì)多層膜的電介質(zhì)層中與浮雕構(gòu)造形成層2接觸 部分的折射率，優(yōu)選與浮雕構(gòu)造形成層2的折射率不同。
另外，這些金屬層、電介質(zhì)層、電介質(zhì)多層膜，可以通過蒸鍍 或噴鍍等薄膜形成技術(shù)形成。此外，通過使存在光反射層3的區(qū)域在 空間中分布，還可以利用該光反射層3的分布，例如利用存在該光反射層的區(qū)域的輪廓，表現(xiàn)圖案。
印刷層4顯示圖案、文字、符號等圖像，可以對應(yīng)于印刷層4 的印刷方式，使用膠印油墨、活版油墨、凹版油墨等各種油墨。用于 印刷的油墨，可以分為樹脂型油墨、油性油墨、水性油墨等按照組成 的分類，或氧化聚合型油墨、浸透干燥型油墨、蒸發(fā)干燥型油墨、紫 外線硬化型油墨等按照干燥方式的分類，可以對應(yīng)于基材的種類或印 刷方式而適當選擇。另外，通常使用下述技術(shù)利用靜電，將在具有 帶電性的塑膠粒子上附著石墨.顏料等顏色粒子的調(diào)色劑，轉(zhuǎn)印到紙 等基材上，通過加熱使其定影而形成印刷層。
在圖2中，印刷層4形成在與設(shè)有浮雕構(gòu)造形成層2的表面相 反一側(cè)的基材5的表面上，圖示為最靠近觀察者側(cè)的一層，但印刷層 4也可以形成在浮雕構(gòu)造形成層2與光反射層3之間，或與接觸浮雕 構(gòu)造形成層2的表面相反一側(cè)的光反射層3上。
圖3及圖4是將本發(fā)明中可采用的顯示體的構(gòu)造的一個例子放 大顯示的剖面圖。
如圖3所示的剖面圖所示，在浮雕構(gòu)造形成層2與光反射層3 之間設(shè)置印刷層4的情況下，優(yōu)選使用折射率與形成浮雕構(gòu)造形成層 2的材料接近的材料而形成印刷層4。由此，在形成印刷層4的位置， 凹凸構(gòu)造區(qū)域6中的多個凹部或凸部平滑化，而不會識別出存在凹部 或凸部。由此，如果制造在基材5的整個表面上具有凹凸構(gòu)造區(qū)域6 的測試版，對于少量制品等，也可以不利用原版制造顯示體1，而是 通過在浮雕構(gòu)造形成層2 (測試版)和光反射層3之間形成印刷層4， 從而容易地制成具有圖案的顯示體。
如圖4所示的剖面圖所示，在與浮雕構(gòu)造形成層2接觸的表面 的相反一側(cè)的光反射層3上設(shè)置印刷層4的情況下，需要并不是在整 個平面而是部分地設(shè)置光反射層3等，從而使其成為觀察者可觀察的 狀態(tài)。
另外，該顯示體1還可以在與浮雕構(gòu)造形成層2接觸的表面相 反一側(cè)的光反射層3上設(shè)置粘接層7。如果設(shè)置粘接層7，因為可以 使光反射層3的表面不露出，所以即使是光反射層3的表面形狀與浮雕構(gòu)造形成層2和光反射層3之間的分界面的形狀大致相同的情況 下，也很難復(fù)制多個凹部或凸部。在使浮雕構(gòu)造形成層2側(cè)為背面?zhèn)?br> 且使光反射層3側(cè)為前面?zhèn)?觀察)的情況下，粘接層形成在浮雕構(gòu) 造層2上。在這種情況下，并不是浮雕構(gòu)造層2與光反射層3之間的 分界面，而是光反射層3與外界之間的分界面包含凹凸構(gòu)造區(qū)域。
圖5是放大表示圖1及圖2所示的顯示體的凹凸構(gòu)造區(qū)域6可 采用的構(gòu)造的一個例子的斜視圖。
在圖5所示的凹凸構(gòu)造區(qū)域6中設(shè)置多個凸部8。在這里，僅由 多個凸部8形成凹凸構(gòu)造區(qū)域6，但這不過是一個例子，在本發(fā)明中 可以使用多個凹部形成凹凸構(gòu)造區(qū)域6。
下面，對于由浮雕構(gòu)造形成層2引起的顯示體1的特殊視覺效 果進行說明。
如圖5所示，在浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6)中，在相鄰 的凹部或凸部的中心間距離具有一定周期時，如果對浮雕構(gòu)造形成層 進行照明，則浮雕構(gòu)造形成層相對于作為入射光的照明光的行進方 向，向特定的方向射出衍射光。
最具有代表性的衍射光是l次衍射光。1次衍射光的出射角卩
可以根據(jù)下述等式(1)計算。 d二X/ (sina—sinp) ... (1)
在該等式(1)中，d表示凹部或凸部的中心間距離，X表示入 射光及衍射光的波長。另外，a表示O次衍射光，S卩，透射光或正反 射光的出射角。
根據(jù)等式(1)可知，1次衍射光的出射角(3對應(yīng)于波長^而變 化。即，浮雕構(gòu)造形成層具有作為分光器的功能。因此，在照明光為 白光的情況下，如果使浮雕構(gòu)造形成層的觀察角度變化，則觀察者識 別的顏色產(chǎn)生變化。
另外，在某種觀察條件下，觀察者識別的顏色對應(yīng)于中心間距 離d而變化。作為一個例子，浮雕構(gòu)造形成層向其法線方向射出1 次衍射光。即，1次衍射光的出射角(3是0°。并且，觀察者識別該l 次衍射光。如果使此時的0次衍射光的出射角為aN，則等式(1)可以簡化為下述等式(2)。
d = A7sinaN... (2)
根據(jù)等式(2)可知，為了使觀察者識別特定的顏色，只要設(shè)定 與該顏色相對應(yīng)的波長X和照明光的入射角log和中心間距離d，使 它們滿足等式(2)所示的關(guān)系即可。
本發(fā)明中的凹凸構(gòu)造區(qū)域，由二維配置的多個凹部或凸部構(gòu)成， 并且，在通常的照明條件下具有低反射性和低散射性，并且在特定條 件下具有衍射光射出功能。因為凹凸構(gòu)造區(qū)域在通常的照明條件下具
有低反射性和低散射性，所以在通常的照明條件下，可以識別為黑色 或暗灰色等亮度及色彩度較低的顏色。另外，因為在特定條件下具有 衍射光射出功能，所以在特定條件下進行觀察時，具有射出衍射光的 功能。
在這里，所謂"通常的照明條件"，表示在一般的室內(nèi)，在熒光 燈的照明光下，來自照明光的光大致垂直于顯示體而入射到顯示體的 表面上，觀察者通過肉眼觀察顯示體的條件，或在室外在太陽光等的 照明光下，來自太陽光的光大致垂直于顯示體而入射到顯示體的表面 上，觀察者通過肉眼觀察顯示體的條件。在這里，所謂"通常照明光" 是指該通常照明條件下的照明光。
另外，所謂"特定條件"，表示來自照明光的光大致平行于顯示 體的表面，即，以很大角度入射，而觀察者通過肉眼觀察該顯示體的 條件。
因此，在從顯示體的法線方向觀察顯示體的情況下，看到的浮 雕構(gòu)造形成層為黑色。此外，在這里，所謂"黑色"，表示例如在從 法線方向向顯示體1照射光而測量正反射光的強度時，對于波長 400nm至700nm范圍內(nèi)的全部光成分，反射率小于或等于25%。因 此，浮雕構(gòu)造形成層，看起來如同黑色印刷層。作為反射率，其隨觀 察的環(huán)境或個人差異而變化，但如果大致小于或等于25%，則可以 識別為暗灰色這樣的亮度、彩色度均較低的顏色，特別地，如果小于 或等于10%，則可以得到充分的反射防止效果，可以識別為黑色。
另外，如果來自浮雕構(gòu)造形成層的1次衍射光的出射角在一90。 90。的范圍內(nèi)，則通過適當設(shè)定顯示體的法線方向與觀察方向所
成的角度，觀察者可以識別來自浮雕構(gòu)造層的1次衍射光。因此，在 這種情況下，可以通過肉眼確認浮雕構(gòu)造形成層與黑色印刷層不同。 艮p，具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層，可以顯著降低相對 于入射光的正反射光的反射率，另外，由于多個排列的凹部或凸部的 周期性，可以根據(jù)入射光的入射角度使可見光的反射衍射光向特定方
向射出。與之相對，由油墨或調(diào)色劑形成的印刷層4，形成該油墨或 調(diào)色劑固有的色相、亮度、彩色度的顯色，不會因入射光的入射角度 而使其色調(diào)變化很大。因此，在很多觀察條件下，因為浮雕構(gòu)造形成 層看起來是黑色，而印刷層可以觀察到通常的反射光，所以可以顯示 對比度很大的圖像。
另一方面，因為可以在觀察到前述l次衍射光的條件下觀察衍 射光，所以可以具有下述特有的視覺效果，g卩，通常顯示為黑色的圖 像可以因改變觀察角度，使其突然發(fā)光而被觀察到。
因此，如果作為具有該顯示體和支撐該顯示體的印刷物基材的 防偽用信息印刷物使用，則可以實現(xiàn)很高的防偽效果。
通過在顯示體上混合存在凹凸構(gòu)造區(qū)域和形成有印刷層的區(qū) 域，并由這兩個區(qū)域顯示圖像，從而觀察者可以識別二者的圖像。在 通常的照明條件下，凹凸構(gòu)造區(qū)域是由黑色或暗灰色構(gòu)成的圖像，印 刷層的區(qū)域是由油墨或調(diào)色劑所固有的色相、亮度、色彩度的顏色構(gòu) 成的圖像。并且，在使顯示體傾斜等，使觀察條件變化的情況下，可 以通過從凹凸構(gòu)造區(qū)域識別衍射光，而印刷層同樣地識別為通常條件 下的顏色，從而鮮明地表現(xiàn)出二者的所觀察到的差異。
這種效果無法僅利用印刷層實現(xiàn)，另外，即使是印刷層與衍射 光柵圖案的組合也無法實現(xiàn)。因為通過具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造 形成層與印刷層的組合可以實現(xiàn)上述效果，而顯現(xiàn)出現(xiàn)有的顯示體無 法實現(xiàn)的視覺效果，所以可以發(fā)揮防偽效果。
作為形成印刷層的油墨或調(diào)色劑，優(yōu)選使用相對于規(guī)定的照明 光表現(xiàn)出低反射性及低散射性的物質(zhì)。即，優(yōu)選使得油墨或調(diào)色劑的 顏色為，與具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層的黑色或暗灰色大致
12相同的色相、亮度、色彩度的顏色。由此，在通常的照明條件下，二 者作為大致相同的顏色被識別，很難分辨構(gòu)成的不同。另外，在使顯 示體傾斜等使觀察條件變化的情況下，射出衍射光的浮雕構(gòu)造形成 層，因為表現(xiàn)出與印刷層不同的視覺效果，所以可以判別二者構(gòu)成的 不同。
例如，如圖6所示，在顯示體1的印刷層4中，其全面涂黑的
區(qū)域9在通常的照明條件下識別為簡單的矩形，與之相對，在使顯示 體1傾斜等條件下，該矩形區(qū)域9如圖7所示，分為由具有凹凸構(gòu)造 區(qū)域6的浮雕構(gòu)造形成層形成的文字部、和由印刷層4形成的文字部 的周邊部，可以實現(xiàn)下述效果，S卩，可以得到在通常的照明條件下無 法識別的信息。
另外，作為印刷用油墨，可以使用對應(yīng)于觀察角度的變化而顏 色發(fā)生變化的功能性油墨。作為對應(yīng)于觀察的角度而顏色發(fā)生變化的 功能性油墨，被稱為光學(xué)變色油墨(Optical Variable Ink)或色移油 墨、珍珠油墨等。
光學(xué)變色油墨或色移油墨，對應(yīng)于觀察的角度，例如具有產(chǎn)生 從紅色向綠色、或從藍色向紫色的顏色變化的功能，珍珠油墨具有對 應(yīng)于特定的角度而引起淡的珍珠色調(diào)的顯色的功能。通過使用這種功 能性油墨，可以在浮雕構(gòu)造形成層及印刷層這兩方面，實現(xiàn)對應(yīng)于觀 察角度的顏色變化。通過在顯示體的多個區(qū)域設(shè)置引起顏色變化的構(gòu) 造，即使是不習(xí)慣使顯示體傾斜而進行真?zhèn)闻袆e的動作的人，也可以 容易地識別顏色變化，更可靠地進行真?zhèn)闻卸?。特別是，通過使利用 功能性油墨產(chǎn)生顏色變化的角度，與利用浮雕構(gòu)造形成層使顏色變化 的角度大致相同，可以同時觀察二者的顏色變化，更可靠地進行真?zhèn)?判定。
本發(fā)明的具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層，因為具有對應(yīng) 于觀察的角度，切換黑色或暗灰色的顯示和由衍射光顯色引起的顯示 的功能，另外對于形成印刷層的油墨，也使用能夠表現(xiàn)出顏色變化的 功能性油墨，從而對于浮雕構(gòu)造形成層及印刷層這兩者都能夠?qū)崿F(xiàn)對 應(yīng)于觀察角度的顏色變化，可以獲得更高的防偽效果。特別地，通過使下述角度一致，g卩，使由具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的 浮雕構(gòu)造形成層引起的黑色或暗灰色的顯示和由衍射光的顯色引起 的顯示發(fā)生變化的角度、以及利用功能性油墨而使顏色發(fā)生變化的角 度一致，可以同時觀察二者的變化，與僅存在其中一種的顯示體相比， 可以進一步提高防偽效果，更可靠地進行真?zhèn)闻卸āＴ谶@種情況下， 在通常的照明條件下，如圖8所示，以不同的顏色識別由浮雕構(gòu)造形
成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6)形成的文字部、和由印刷層4形成的文字部 這兩部分，另外，在使顯示體1傾斜等特定條件下，如圖9所示，使 由浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6)形成的文字部、和由印刷層4 形成的文字部這兩部分，分別變化為不同的顏色。
另外，作為發(fā)揮防偽效果的印刷技術(shù)，已知潛像圖案。這種潛 像圖案在通常的照明條件下無法識別，在使顯示體以規(guī)定的角度傾斜 等情況下，可以識別隱蔽的顯示圖像。
作為潛像圖案的構(gòu)成，如圖10所示， 一般由正交的細線構(gòu)成隱 蔽圖像10和其周邊部11。細線間距是每lmm為3 10條的程度， 這種構(gòu)成的圖像，在通常的照明條件下，很難區(qū)分正交的豎線和橫線， 不易識別圖像(在圖10中，因為比實際寬而圖示細線的間隔，所以 可以進行圖像識別)。
如果以傾斜規(guī)定角度的狀態(tài)觀察這種潛像圖案，則因為隱蔽圖 像10的豎線與其周邊部11的橫線的間隔變化而可見，所以根據(jù)這種 差別，觀察者可以觀察隱蔽圖像10。
本發(fā)明的實施方式中的浮雕構(gòu)造形成層，因為具有對應(yīng)于觀察 的角度而切換黑色或暗灰色的顯示、和由衍射光的顯色引起的顯示的 功能，所以通過在印刷層設(shè)置潛像圖案，可以使由浮雕構(gòu)造形成層引 起的對應(yīng)于觀察角度的顏色變化，和由潛像圖案引起的對應(yīng)于觀察角 度的顯示圖像的變化并存，得到更高的防偽效果。
特別地，通過使由具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層形成的 黑色或暗灰色的顯示和由衍射光的顯色引起的顯示發(fā)生變化的角度 及方向，與利用潛像圖案表現(xiàn)隱蔽圖像的角度及方向一致，可以同時 觀察二者的變化，與僅存在其中一個的顯示體相比，可以進一步提高防偽效果，更可靠地進行真?zhèn)闻卸?。在這種情況下，在通常的照明條 件下，如圖IO所示，無法識別顯示體1的潛像圖案(隱蔽圖像10)， 通過改變觀察角度，如圖11所示，可以表現(xiàn)顯示體1的潛像圖案(隱 蔽圖像10)，并且可以觀察來自具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成 層2的衍射光。
設(shè)置在本發(fā)明的浮雕構(gòu)造形成層上的一個凹部或凸部的表面 積，優(yōu)選大于或等于將一個凹部或凸部向浮雕構(gòu)造形成層表面排列所 需的占有面積的1.5倍。如果一個凹部或凸部的表面積大于或等于占 有面積的1.5倍，則可以獲得良好的低反射性、低散射性。g卩，在肉
眼觀察時，可以識別黑色。另一方面，在一個凹部或凸部的表面積小
于占有面積的1.5倍的情況下，與平坦面的特性同樣地，因為反射率 高，所以不優(yōu)選。
作為在浮雕構(gòu)造形成層上形成的多個凹部或凸部的成型方法， 可以使用放射線硬化成型或擠壓成型、熱壓成型等多種方法。另外， 作為在浮雕構(gòu)造形成層上形成的多個凹部或凸部的形狀，例如可以列 舉圓錐狀、棱錐狀、橢圓錐狀、圓柱狀或圓筒狀、棱柱狀或多邊筒狀、 截頭圓錐狀、截頭棱錐狀、截頭橢圓錐狀、使圓錐與圓柱或圓筒接合 的形狀、使棱錐與棱柱或多邊筒接合的形狀、半球、半橢圓體、拋射 體形、碗形型的形狀等。
特別地，優(yōu)選在浮雕構(gòu)造形成層上形成的多個凹部或凸部的剖 面為錐形。如果多個凹部或凸部的剖面為錐形，則金屬性的壓模與樹 脂的離型性高、量產(chǎn)性優(yōu)良。此外，在多個凹部或凸部的剖面為錐形 的情況下，多個凹部或凸部的剖面可以獲得比矩形更好的低反射性、 低散射性。
這里所謂的錐形，是指平行于凹部或凸部的基材表面的剖面積， 隨著從凹部或凸部的基端朝向前端而逐漸減小。
圖12是凹部或凸部為截頭形狀的浮雕構(gòu)造形成層2 (凹凸構(gòu)造 區(qū)域6)的放大剖面圖。
通常，在凹部或凸部是截頭圓錐狀、截頭棱錐狀、截頭橢圓錐 狀的任意一種形狀的情況下，因配置于凹部或凸部的截頭頂部的基材
15表面平行的平坦面12，使得正反射率上升。但是，通過使平坦面12
的寬度dl小于或等于90nm，可以使平坦面的正反射成分充分地減 少，在浮雕構(gòu)造形成層中表現(xiàn)黑色。S卩，可以表現(xiàn)與平坦面12的寬 度dl為Onm的情況大致相同程度的黑色。另外，如果平坦面的寬度 12小于或等于90nm，即使是加工精度產(chǎn)生一定誤差的情況，也可以 獲得具有所期望的光學(xué)特性的凹凸構(gòu)造區(qū)域，所以可以容易地進行電 子線掃描或蝕刻等加工及量產(chǎn)。
圖13及圖14是概略地表示浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6) 可采用的凹部或凸部的配置圖案的例子的俯視圖。
在圖13所示的浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6)中，多個凹 部或凸部13以規(guī)定的中心間距離，以矩陣狀排列。該構(gòu)造比較容易 使用電子線掃描裝置或光刻裝置等微加工裝置進行制造，使得凹部或 凸部的中心間距離等的高精度控制也容易。
另外，在圖13的結(jié)構(gòu)中，凹部或凸部規(guī)則地排列。因此，在將 凹部或凸部13的中心間距離設(shè)定為大于或等于200nm的情況下，可 以從凹部構(gòu)造區(qū)域6射出衍射光。在這種情況下，可以通過目測確認 凹部構(gòu)造區(qū)域6與黑色印刷層不同。
另外，在將凹部或凸部13的中心間距離設(shè)定得小于200nm的情 況下，可以防止衍射光從凹凸構(gòu)造區(qū)域6射出。在這種情況下，對于 觀察到的顏色，很難區(qū)分凹凸構(gòu)造區(qū)域6與黑色印刷層不同。
在圖14所示的浮雕構(gòu)造形成層(凹凸構(gòu)造區(qū)域6)中，多個凹 部或凸部13以規(guī)定的中心間距離排列為蜂窩狀。該構(gòu)造與排列為矩 陣狀的情況比較，可以減小多個凹部或凸部13的占有面積，更高效 地防止光的反射。
此外，本發(fā)明的凹部或凸部的配置圖案不限于上述矩陣狀、蜂 窩狀，可以是矩形光柵等具有其他周期性的配置圖案。
另外，在具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層中，通過使相鄰 的凹部或凸部的中心間距離小于或等于400nm，對于可見光波長為 400nm至700nm的范圍內(nèi)的全部波長，與照明光的入射角無關(guān)地， 可以防止向法線方向射出衍射光。在(2)式中，因為即使是89°的照明光，400nm的光也大約朝向正面方向，所以實際上對于全部可見 光波長，在任何照明條件下，都不會有足夠強度的衍射光從凹部或凸 部向正面方向射出。S卩，因為使衍射光以與法線方向相差很大的角度 射出，所以僅在與法線方向傾斜很大進行觀察時，可以觀察到衍射光。
在這里，所謂中心間距離，如圖12所示，表示相鄰的凹部或凸 部中心軸間的距離d2。
此外，如果相鄰的凹部或凸部的中心間距離大于或等于250nm 且小于或等于300nm，則在可見光波長范圍400 700nm內(nèi)，至少紅 色成分的衍射光不會在浮雕構(gòu)造形成層中觀察到。即，與中心間距離 小于或等于400nm的情況相同地，由浮雕構(gòu)造形成層引起的衍射光 不會向顯示體的法線方向射出，而是以與法線方向相差很大的角度射 出衍射光，因為紅色的可見光波長不衍射，而只有藍色、綠色的可見 光波長衍射，所以不是如現(xiàn)有的全息圖那樣以彩虹色變化，而僅顯示 與藍色、綠色同色系的顏色。
另外，凹部或凸部的垂直于基材表面的方向的高度，優(yōu)選大于 或等于200nm且小于或等于600nm。在高度小于200nm的情況下， 與平坦面的特性相同地，因為反射率增高，所以無法獲得充分的低反 射性和低散射性，在高度大于600nm的情況下，很難進行浮雕構(gòu)造 形成層的復(fù)制。
在這里，凹部或凸部的垂直于基材表面的方向的高度，如圖12 所示，表示凹部或凸部的高度hl。
另外，具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的浮雕構(gòu)造形成層，利用多個凹部或 凸部，對于P偏光和S偏光產(chǎn)生不同的相位延遲量，從而可以表現(xiàn) 出偏光特性。如果通過偏光板觀察從具有偏光特性的浮雕構(gòu)造形成層 射出的衍射光，則對應(yīng)于偏光板的偏光方向，可以確認衍射光的可見、 不可見的狀態(tài)被切換。根據(jù)浮雕構(gòu)造形成層的偏光特性，使用偏光板 進行真?zhèn)闻卸?，從而進一步提高防偽效果。
另外，也可以在浮雕構(gòu)造形成層上，與凹凸構(gòu)造區(qū)域相鄰地， 設(shè)置衍射光柵圖案區(qū)域。通過設(shè)置衍射光柵圖案區(qū)域，可以得到更高 的防偽效果。粘貼在有價證券類上而使用的衍射光柵圖案顯示體，利用鋁等光反射層和衍射光柵構(gòu)造而射出衍射光，具有彩虹色發(fā)光的效 果。在衍射光不向觀察者側(cè)射出的觀察條件下，僅能識別光反射層的 金屬光澤(例如金色或銀色等)。在具有凹凸構(gòu)造區(qū)域和衍射光柵圖 案區(qū)域的顯示體中，因為可以顯示在現(xiàn)有的衍射光柵圖案顯示體上無 法表現(xiàn)的黑色或暗灰色，所以可以得到與現(xiàn)有的衍射光柵圖案顯示體 不同的視覺效果。
此外，凹凸構(gòu)造區(qū)域和衍射光柵圖案區(qū)域，因為剖面均為凹凸 狀的浮雕構(gòu)造，所以可以在一個原版上設(shè)置兩種構(gòu)造，可以利用一個 工序，在基材上形成具有凹凸構(gòu)造區(qū)域和衍射光柵圖案區(qū)域的浮雕構(gòu) 造形成層。
圖15是概略地表示具有本發(fā)明的顯示體1的信息印刷物100的 一個例子的說明圖。
在這里，作為信息印刷物，例示IC (integrated circuit)卡，但
包含顯示體1的信息印刷物不限于此。例如，含有顯示體1的信息印 刷物也可以是無線卡、磁卡、ID (identification)卡等其它卡。
在這里，在圖15所示的IC卡(信息印刷物100)中，可以通過 將由顯示體1實現(xiàn)的肉眼進行的真?zhèn)涡耘袆e功能、和通過對IC 20記 錄的信息本身進行加密處理而無法由肉眼進行的真?zhèn)涡耘袆e功能等 多個防偽方法搭載在信息印刷物100中，從而可以提高信息印刷物的 防偽性能。
此外，該信息印刷物100，因為在顯示體1的基礎(chǔ)上，還包含第 二印刷層30，所以容易對第二印刷層30的顯示內(nèi)容和顯示體1的顯 示內(nèi)容進行對比。因此，與信息印刷物100不包含第二印刷層30的 情況相比較，可以更加容易地在真品和贗品之間，判別不明物品是否
是真品o
艮口，第二印刷層30優(yōu)選具有與本發(fā)明的印刷層相同的功能，但 不一定要使顯示體1中使用的印刷層和第二印刷層30具有相同的功 能。
另外，包含顯示體1的信息印刷物，可以是商品券、股票、支 票等有價證券?；蛘?，包含顯示體1的信息印刷物100可以是為了確認其為真品而設(shè)置在物品上的標記。或者，包含顯示體1的信息印刷 物100，可以是為了確認其為真品的收容物品的包裝體或其一部分。
在圖15所示的信息印刷物100 (IC卡)中，將顯示體l粘貼在 印刷物基材50上，但顯示體1也可以利用其它方法支撐在基材上。 例如，在使用紙作為印刷物基材50的情況下，可以將顯示體l嵌入 紙中，在與顯示體1相對應(yīng)的位置使紙開口。另外，也可以以轉(zhuǎn)印箔 或標簽等方式經(jīng)由粘接層粘貼、壓固。此外，也可以使用透明的可視 性材料，在其內(nèi)部或背面設(shè)置顯示體1。
顯示體1也可以用于除了防偽之外的目的。例如，顯示體1也 可以作為玩具、學(xué)習(xí)教材、美術(shù)品、裝飾品等而使用。
權(quán)利要求
1.一種顯示體，其特征在于，具有透光性的基材；浮雕構(gòu)造形成層，其設(shè)置在前述基材的至少一個表面上，在與前述基材接觸的表面相反一側(cè)的表面設(shè)置凹凸構(gòu)造區(qū)域；光反射層，其設(shè)置在前述浮雕構(gòu)造形成層的具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的表面上；以及印刷層，其形成在與設(shè)有前述浮雕構(gòu)造形成層的表面相反一側(cè)的基材表面上、及前述浮雕構(gòu)造形成層與光反射層之間、及與前述浮雕構(gòu)造形成層所接觸的表面相反一側(cè)的光反射層上的任意一處，前述凹凸構(gòu)造區(qū)域由二維排列的多個凹部或凸部構(gòu)成，而且，在通常的照明條件下具有低反射性和低散射性，并且在特定條件下具有衍射光射出功能。
2. 如權(quán)利要求1所述的顯示體，其特征在于，前述印刷層的至少一部分，由相對于規(guī)定的入射光具有低反射性及低散射性的油墨或調(diào)色劑形成。
3. 如權(quán)利要求1所述的顯示體，其特征在于，前述印刷層的至少一部分，由對應(yīng)于觀察的角度而顯色不同的功能性油墨形成。
4. 如權(quán)利要求1所述的顯示體，其特征在于，在前述印刷層的至少一部分，設(shè)置對應(yīng)于觀察的角度而顯示圖像發(fā)生變化的潛像圖案。
5. 如權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，一個前述凹部或凸部的表面積，大于或等于將前述一個凹部或凸部向前述浮雕構(gòu)造形成層表面排列所需的占有面積的1.5倍。
6. 如權(quán)利要求1至5中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，前述凹部或凸部的剖面是錐形。
7. 如權(quán)利要求1至5中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，前述凹部或凸部是截頭圓錐狀、截頭棱錐狀、截頭橢圓錐狀中的任意一種形狀，前述凹部或凸部的截頭頂部具有與前述基材表面平行的平坦面，前述平坦面的寬度小于或等于90nm。
8. 如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，前述凹部或凸部以規(guī)定的中心間距離排列為矩陣狀。
9. 如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，前述凹部或凸部以規(guī)定的中心間距離排列為蜂窩狀。
10. 如權(quán)利要求l至9中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，相鄰的前述凹部或凸部的規(guī)定的中心間距離小于或等于400nm。
11. 如權(quán)利要求l至9中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，相鄰的前述凹部或凸部的中心間距離，大于或等于250nm且小于或等于300nm。
12. 如權(quán)利要求1至11中的任意一項所述的顯示體，其特征在于，前述凹部或凸部的垂直于前述基材表面方向的高度，大于或等于200nm且小于或等于600nm。
13. —種信息印刷物，其特征在于，具有權(quán)利要求1至12中的任意一項所述的顯示體、和支撐該顯示體的印刷物基材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種顯示體及信息印刷物，其可以實現(xiàn)更高的防偽效果。本發(fā)明的顯示體的特征在于，具有透光性的基材；浮雕構(gòu)造形成層，其設(shè)置在基材的至少一個表面上，在與基材接觸的表面相反一側(cè)的表面上設(shè)置凹凸構(gòu)造區(qū)域；光反射層，其設(shè)置在浮雕構(gòu)造形成層的具有凹凸構(gòu)造區(qū)域的表面上；以及印刷層，其形成在與設(shè)有浮雕構(gòu)造形成層相反一側(cè)的基材表面上、及浮雕構(gòu)造形成層與光反射層之間、及與浮雕構(gòu)造形成層接觸的表面相反一側(cè)的光反射層上的某一處，凹凸構(gòu)造區(qū)域由二維排列的多個凹部或凸部構(gòu)成，而且，在通常的照明條件下具有低反射性和低散射性，并且在特定條件下具有衍射光射出功能。
文檔編號B42D15/10GK101680978SQ20078005312
公開日2010年3月24日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者丸山伸吾, 戶田敏貴, 松野圣子, 永野彰 申請人:凸版印刷株式會社