JP5245521B2 - Display body and printed information using the same - Google Patents

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Description

本発明は、凹凸構造からなる偽造防止機能を備えた表示体及びこれを用いた情報印刷物に関するものである。   The present invention relates to a display body having an anti-counterfeit function having a concavo-convex structure and an information printed matter using the display body.

パスポートや商品券、キャッシュカード等は、偽造が困難であることが重要である。そのため、そのような物品には偽造または模造が困難であるとともに、偽造品や模造品と容易に区別できるように、シールやラベルなどが添付されている。
また最近では、上記のような物品以外にもブランド品などについての偽造品が流通するようになっているため、そのセキュリティの需要は増えている。
It is important that passports, gift certificates, cash cards, etc. are difficult to counterfeit. For this reason, forgery or imitation is difficult for such articles, and seals, labels, and the like are attached so that they can be easily distinguished from counterfeits and imitations.
In addition, recently, counterfeit products such as brand products have been distributed in addition to the above-mentioned products, and the demand for security has increased.

偽造対策としては、マイクロ文字、特殊発光インキ、すかし、回折格子、ホログラムなどがある。この偽造対策は大きく二つに分けることができる。一つは、簡易な機器や測定装置などを使用して真偽を判別する偽造対策である(例えば、特許文献1参照)。もう一つは、肉眼で容易に真偽判定が可能な偽造対策である。後者の偽造対策は器具などを必要としないため、どこでも、誰でも真偽判定が可能であり、特に多く用いられている。
特開2007−223100号公報
Counterfeiting measures include micro letters, special luminescent ink, watermarks, diffraction gratings and holograms. This counterfeiting measure can be roughly divided into two. One is forgery countermeasures that determine authenticity using a simple device, a measuring device, or the like (see, for example, Patent Document 1). The other is anti-counterfeiting that can be easily determined by the naked eye. The latter anti-counterfeiting does not require any appliances, so anyone can make a true / false determination anywhere and is used especially frequently.
JP 2007-223100 A

ホログラムや回折格子は、微細な凹凸構造により、回折光を制御することによって光沢やカラーシフト、立体的な像を形成している。これらの物品を作製するには、高度な技術と装置が必要となるため、偽造や模造が困難であった。
しかし、近年ではブランド品などの偽造品対策で使われるホログラムは、ホログラム自体を偽造する技術が高度化し、従来から使用されていた技術によるホログラムは、比較的容易に偽造や模造が可能となり、偽造防止効果としての機能が弱まってきている。そこで、従来の技術とは、明確に差別化でき偽造・模造が困難である表示体及びこれを用いた情報印刷物が開発されている。
Holograms and diffraction gratings form gloss, color shift, and three-dimensional images by controlling the diffracted light with a fine concavo-convex structure. In order to produce these articles, since advanced technology and equipment are required, forgery and imitation are difficult.
However, in recent years, holograms used as a countermeasure against counterfeit products such as brand-name products have become more sophisticated in technology for forging the hologram itself, and holograms based on technologies that have been used in the past can be forged or imitated relatively easily. The function as a prevention effect is weakening. Therefore, a display body that can be clearly differentiated from the conventional technology and is difficult to forge or imitate, and an information printed matter using the display body have been developed.

本発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、情報記録体を見易い正面から観察したときに、従来のホログラムや回折格子には見られない黒さを表現するとともに、情報記録体を大きく傾けて所定の方向から観察したときのみに絵柄や文字などを表示できるようにした表示体及びこれを用いた情報印刷物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points. When the information recording body is observed from the front, the blackness that cannot be seen in the conventional hologram or diffraction grating is expressed. It is an object of the present invention to provide a display body that can display a pattern, characters, and the like only when observed from a predetermined direction with a large tilt, and an information printed matter using the display body.

上記の目的を達成するために請求項1の発明は、表示体であって、一方の面を光入射面とする光透過性の基材と、前記基材の前記光入射面と反対の面の一部に複数の凸部及び凹部の何れか一方または両方によりレリーフ構造を形成したレリーフ構造領域と前記レリーフ構造が形成されない非レリーフ構造領域とからなるレリーフ構造形成層と、前記レリーフ構造形成層に積層された光反射層とを備え、前記レリーフ構造は、照明光に対し低反射性と低散乱性を有するとともに前記光入射面に対し斜め方向から入射される照明光を回折して前記光入射面側へ出射する回折光射出機能を有し、前記複数の凸部または凹部は、該凸部または凹部の前記基材の前記反対の面と平行な方向の断面積を前記面から当該凸部の先端または凹部の深さ方向に行くに従い減少させる傾斜面を含んで構成され、前記凸部または凹部の前記基材の前記反対の面と一致する面を底辺とし、かつ前記凸部の先端または前記凹部の深さ方向の先端を頂点とし、前記底辺の中心と前記頂点とを結ぶ線が前記底辺の中心を通って前記反対の面に鉛直な垂線に対する角度を調節することにより前記傾斜面の傾斜角度が変更されるように構成され、前記垂線に対する角度が3度以上30度以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a display body, a light-transmitting substrate having one surface as a light incident surface, and a surface opposite to the light incident surface of the substrate. A relief structure forming layer comprising a relief structure region in which a relief structure is formed by any one or both of a plurality of convex portions and concave portions, and a non-relief structure region in which the relief structure is not formed, and the relief structure forming layer The relief structure has low reflectivity and low scattering for illumination light, and diffracts illumination light incident from an oblique direction with respect to the light incident surface. A diffracted light emitting function for emitting light to the incident surface side, wherein the plurality of convex portions or concave portions has a cross-sectional area in a direction parallel to the opposite surface of the base material of the convex portions or concave portions from the surface. In the depth direction of the tip or recess Is configured to include a sloped surface decreasing in accordance with the said opposite faces and matching surfaces of the base material of the projections or recesses and bottom, and the vertex the depth direction of the distal end of the tip or the recess of the protrusion And an inclination angle of the inclined surface is changed by adjusting an angle of a line connecting the center of the base and the vertex to a perpendicular perpendicular to the opposite surface through the center of the base. The angle with respect to the perpendicular is 3 degrees or more and 30 degrees or less .

請求項2の発明は、請求項1記載の表示体において、前記複数の凸部または凹部のピッチが200nm以上350nm以下であり、前記凸部の前記基材の前記反対の面から高さまたは前記凹部の前記面からの深さが200nm以上400nm以下であることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の表示体において、前記複数の凸部または凹部は前記基材の前記反対の面に沿い所定のピッチでマトリクス状に配列されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the display body according to the first aspect, the pitch of the plurality of convex portions or concave portions is 200 nm or more and 350 nm or less, and the height of the convex portion from the opposite surface of the base material or the The depth of the recess from the surface is 200 nm or more and 400 nm or less.
According to a third aspect of the present invention, in the display body according to the first or second aspect, the plurality of convex portions or concave portions are arranged in a matrix at a predetermined pitch along the opposite surface of the base material. Features.

請求項の発明は、情報印刷物であって、印刷物基材と、前記印刷物基材の表面の少なくとも一部の領域に設けられた請求項1乃至の何れか1項に記載の表示体を備えることを特徴とする。 Invention of Claim 4 is information printed matter, Comprising: The display body in any one of Claims 1 thru | or 3 provided in the at least one part area | region of the surface of printed matter base material and the said printed matter base material. It is characterized by providing.

本発明の表示体によれば、レリーフ構造形成層に光を入射させた場合、回折光以外はほとんど反射、散乱せずに進むため、入射光はその下層の物質(反射層)に進入する。したがって、レリーフ構造の下層に金属などの複素屈折率の大きな物質(反射層)を設けると、入射光はその層に吸収されるため観察者である基材の光入射面側に光が戻ってくることはない。そのため、従来のホログラムや回折格子では表現することができなかった黒さを表現することができる。   According to the display body of the present invention, when light is incident on the relief structure forming layer, light other than the diffracted light travels without being reflected or scattered, so that the incident light enters the underlying material (reflective layer). Therefore, if a material having a large complex refractive index (reflection layer) such as a metal is provided in the lower layer of the relief structure, the incident light is absorbed by the layer, so that the light returns to the light incident surface side of the substrate as an observer. Never come. Therefore, it is possible to express blackness that cannot be expressed by a conventional hologram or diffraction grating.

また、本発明の表示体によれば、レリーフ構造を構成する凸部または凹部のピッチを200nm以上400nm以下にすることにより、凸部または凹部の周期構造による回折光は表示体の正面方向、すなわち基材の光入射面に鉛直な方向に発生せず、基材の光入射面に鉛直な方向に対して大きな角度に回折光が発生するので、基材の光入射面に鉛直な方向から大きく傾けて観察したときのみ、回折光による絵柄、文字、記号等を表示することが可能になる。また、凹凸構造のピッチが200nm乃至400nmの範囲にある場合には、可視光の赤は回折光として生じず、緑や青だけを表示することが可能になる。また、250nm乃至400nmの範囲にある場合では、赤、緑、青が回折される。よって、凸部または凹部のピッチが異なる領域を設けることによって、射出する回折光に変化による真偽判定ができる。   Further, according to the display body of the present invention, by setting the pitch of the convex portions or concave portions constituting the relief structure to 200 nm or more and 400 nm or less, the diffracted light due to the periodic structure of the convex portions or concave portions is the front direction of the display body, that is, Diffracted light is generated at a large angle with respect to the direction perpendicular to the light incident surface of the base material without being generated in a direction perpendicular to the light incident surface of the base material. Only when observing at an angle, it is possible to display a pattern, characters, symbols, etc. by diffracted light. Further, when the pitch of the concavo-convex structure is in the range of 200 nm to 400 nm, red of visible light is not generated as diffracted light, and only green and blue can be displayed. Further, in the range of 250 nm to 400 nm, red, green, and blue are diffracted. Therefore, by providing regions where the pitches of the convex portions or the concave portions are different, it is possible to determine whether the emitted diffracted light is true or false.

また、本発明の表示体によれば、ホログラムや回折格子では表現することができなかった黒さを表現することが可能であるため、凸部及び凹部の何れか一方または両方からなるレリーフ構造形成層と所定の照明光に対し低反射性及び低散乱性を示すインキによる印刷層の双方を有することにより、表示体の正面からの観察において、二つの層による表示は同色で再現されるが、表示体をその光出射面に対して所定の斜め上方から観察した際には、レリーフ構造からは回折光が射出され、一方の印刷層からは回折光が射出されず、異なる構成が双方で作製されていることが分かり真偽判定を行うことができる。   In addition, according to the display body of the present invention, since it is possible to express blackness that could not be expressed by a hologram or a diffraction grating, a relief structure formed of one or both of a convex portion and a concave portion is formed. By having both the layer and the printing layer with ink showing low reflectivity and low scattering for predetermined illumination light, the display by the two layers is reproduced in the same color in the observation from the front of the display body, When the display body is observed from a predetermined oblique upper side with respect to the light emitting surface, diffracted light is emitted from the relief structure, and no diffracted light is emitted from one printed layer. Authenticity can be determined.

また、本発明の表示体によれば、凸部または凹部の底辺の中心と凸部または凹部の頂点とを結ぶ線が前記底辺の中心を通って表示体の光出射面と反対の面に鉛直な垂線に対する角度を調節することにより傾斜面の傾斜角度が変更されるように構成したので、回折効率を変化させることが可能であり、それぞれ違う傾斜角度を持つ凸部または凹部からなるレリーフ構造を一部の領域に配置することにより、濃淡画像を表示可能で表現の幅を広げることができる。
また、本発明の表示体によれば、凸部または凹部の底辺の中心と凸部または凹部の頂点とを結ぶ線が前記底辺の中心を通って表示体の光出射面と反対の面に鉛直な垂線に対する角度を調節することにより傾斜面の傾斜角度が変更されるように構成したので、所定の入射光に対して回折効率の高い回折光を生じさせることができ、所定の入射光に対して文字や絵柄を明るく表示することが可能となり、肉眼による真偽判定ができ、なおかつセキュリティ性が向上する。
Further, according to the display body of the present invention, a line connecting the center of the base of the convex portion or the concave portion and the vertex of the convex portion or the concave portion passes through the center of the base and is perpendicular to the surface opposite to the light emitting surface of the display body. Since the tilt angle of the inclined surface can be changed by adjusting the angle with respect to the vertical line, it is possible to change the diffraction efficiency, and a relief structure consisting of convex parts or concave parts each having a different tilt angle. By arranging in some areas, a grayscale image can be displayed and the range of expression can be expanded.
Further, according to the display body of the present invention, a line connecting the center of the base of the convex portion or the concave portion and the vertex of the convex portion or the concave portion passes through the center of the base and is perpendicular to the surface opposite to the light emitting surface of the display body. Since the inclination angle of the inclined surface is changed by adjusting the angle with respect to the normal, diffracted light with high diffraction efficiency can be generated for the predetermined incident light, and the predetermined incident light can be generated. Thus, it is possible to display characters and pictures brightly, authenticity can be determined with the naked eye, and security is improved.

また、本発明の表示体によれば、請求項1乃至の何れか1項に記載の表示体をステッカー、転写箔などの媒体とし、情報印刷物などに容易に添付することが可能で、添付した情報印刷物の偽造防止効果の向上、真偽判定の容易さを向上させることができる。
Moreover, according to the display body of the present invention, the display body according to any one of claims 1 to 3 can be used as a medium such as a sticker or transfer foil, and can be easily attached to printed information. The anti-counterfeiting effect of the printed information can be improved, and the ease of authenticity determination can be improved.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は本発明の実施の形態における表示体の一例を示す説明図であり、図2はず1のA−A線に沿う拡大断面図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a display body according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG.

表示体10は、図1及び図2に示すように、一方の面を光入射面12aとする光透過性の基材12と、この基材12の光入射面12aと反対の面12bに積層された光反射層14とを備えている。
基材12の光入射面12aと反対の面12bには、複数の凹部111からなるレリーフ構造11を有するレリーフ構造領域11a、11b、11c及びレリーフ構造を有しない非レリーフ構造領域13が形成され、これらレリーフ構造領域11a、11b、11c及び非レリーフ構造領域13を含む基材12はレリーフ構造形成層を構成する。
レリーフ構造領域11a、11b、11cは、基材12の光入射面12aから入射される照明光に対し低反射性と低散乱性を有するとともに光入射面12aに対し斜め方向から入射される照明光(図4に示す光16)を回折して光入射面12a側へ出射する回折光射出機能を有している。
また、光反射層14は、レリーフ構造領域11a、11b、11cの全部またはこれらの少なくとも一部及び非レリーフ構造領域13の全部を覆うようにしてレリーフ構造形成層に積層されるものである。特に、光反射層14は、非レリーフ構造領域13に入射した照明光を観察領域に反射して、レリーフ構造領域11a、11b、11cの黒ないしは暗灰色とは異なり、明るく光る領域として知覚させるものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the display body 10 is laminated on a light-transmitting base material 12 having one surface as a light incident surface 12a and a surface 12b of the base material 12 opposite to the light incident surface 12a. The light reflecting layer 14 is provided.
On the surface 12b opposite to the light incident surface 12a of the substrate 12, there are formed relief structure regions 11a, 11b, 11c having a relief structure 11 composed of a plurality of recesses 111 and a non-relief structure region 13 having no relief structure, The base material 12 including these relief structure regions 11a, 11b, 11c and the non-relief structure region 13 constitutes a relief structure forming layer.
The relief structure regions 11a, 11b, and 11c have low reflectivity and low scattering property with respect to illumination light incident from the light incident surface 12a of the base material 12, and are incident on the light incident surface 12a from an oblique direction. It has a diffracted light emission function for diffracting (light 16 shown in FIG. 4) and emitting it to the light incident surface 12a side.
The light reflecting layer 14 is laminated on the relief structure forming layer so as to cover all of the relief structure regions 11 a, 11 b, 11 c or at least a part of these and the non-relief structure region 13. In particular, the light reflection layer 14 reflects illumination light incident on the non-relief structure region 13 to the observation region, and perceives it as a bright shining region, unlike the black or dark gray of the relief structure regions 11a, 11b, 11c. It is.

レリーフ構造領域11aの凹部111は、図2に示すように、右方向へ傾斜する傾斜面11a’を有する鋸歯状を呈しており、レリーフ構造領域11bの凹部111は、図2に示すように、山形の傾斜面11b’を有する三角波状を呈しており、また、レリーフ構造領域11cの凹部111は、図2に示すように、左方向へ傾斜する傾斜面11c’を有する鋸歯状を呈している。   As shown in FIG. 2, the concave portion 111 of the relief structure region 11a has a sawtooth shape having an inclined surface 11a ′ inclined to the right, and the concave portion 111 of the relief structure region 11b is formed as shown in FIG. As shown in FIG. 2, the concave portion 111 of the relief structure region 11c has a sawtooth shape having an inclined surface 11c ′ inclined in the left direction. .

なお、レリーフ構造領域11a、11b、11cのレリーフ構造11は、凹部111から構成されるものに限らず、凹部及び凸部の一方または両方から構成されるものであっても良い。
この場合の凸部または凹部は、基材12の光入射面12aと反対の面12bと平行な方向の凸部または凹部の断面積を面12bから凸部の先端または凹部の深さ方向に行くに従い減少させる傾斜面を含んで構成されている。
また、レリーフ構造11を構成する凸部または凹部の形状は鋸歯状や三角波状のものに限らず、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状、円筒状、角柱状、角筒状などの凹部または凸部が基材12の光入射面と反対の面12bに沿いマトリックス状に配列して形成されたものでもよい。
In addition, the relief structure 11 of the relief structure regions 11a, 11b, and 11c is not limited to the one configured from the concave portion 111, and may be configured from one or both of the concave portion and the convex portion.
In this case, the convex portion or the concave portion has a cross-sectional area of the convex portion or the concave portion in a direction parallel to the surface 12b opposite to the light incident surface 12a of the base material 12 extending from the surface 12b in the depth direction of the convex portion or the concave portion. It is comprised including the inclined surface which decreases according to this.
Moreover, the shape of the convex part or recessed part which comprises the relief structure 11 is not restricted to a sawtooth shape or a triangular wave shape, but a conical shape, a pyramid shape, an elliptical cone shape, a columnar shape, a cylindrical shape, a prism shape, a rectangular tube shape, etc. The concave portions or the convex portions may be arranged in a matrix along the surface 12b opposite to the light incident surface of the substrate 12.

また、図3に示すように、レリーフ構造領域11aのレリーフ構造11を構成する凹部(または凸部)111の基材12の光入射面12aと反対の面12bと一致する面を底辺Aとし、凹部の深さ方向の先端(または凸部の先端)を頂点P1とし、底辺Aの中心P2と頂点P1とを結ぶ線L1が底辺Aの中心P2を通って基材12の反対の面12bに鉛直な垂線yに対する角度を調節することにより傾斜面の傾斜角度が変更されるように構成され、この垂線yに対する角度θは30度に設定されている。
なお、図3には示されていなが、レリーフ構造領域11cのレリーフ構造を構成する凹部の傾斜方向がレリーフ構造領域11aのレリーフ構造11を構成する凹部と逆の傾斜になるものの、その傾斜角度は同一である。また、凹部(または凸部)111のピッチH2は300nmであり、その高さH1は300nmである。また、レリーフ構造領域11bのレリーフ構造11を構成する凹部(または凸部)は、破線で示すように二等辺三角形を呈しており、そのピッチ及び高さはレリーフ構造領域11aの凹部(または凸部)111と同一であるが、垂線yに対する角度は0である。
Further, as shown in FIG. 3, a surface that coincides with the surface 12b opposite to the light incident surface 12a of the substrate 12 of the concave portion (or convex portion) 111 constituting the relief structure 11 of the relief structure region 11a is defined as a base A. The tip in the depth direction of the concave portion (or the tip of the convex portion) is defined as a vertex P1, and a line L1 connecting the center P2 of the base A and the vertex P1 passes through the center P2 of the base A to the opposite surface 12b of the substrate 12. The inclination angle of the inclined surface is changed by adjusting the angle with respect to the vertical perpendicular y, and the angle θ with respect to the perpendicular y is set to 30 degrees.
Although not shown in FIG. 3, the inclination direction of the concave portion constituting the relief structure of the relief structure region 11c is opposite to that of the concave portion constituting the relief structure 11 of the relief structure region 11a. Are the same. Further, the pitch H2 of the concave portions (or convex portions) 111 is 300 nm, and the height H1 thereof is 300 nm. Moreover, the recessed part (or convex part) which comprises the relief structure 11 of the relief structure area | region 11b is exhibiting the isosceles triangle as shown with a broken line, The pitch and height are the recessed parts (or convex part) of the relief structure area | region 11a. ) 111 but the angle with respect to the normal y is zero.

このような傾斜角度θを有する凹部(または凸部)からなるレリーフ構造を有するレリーフ構造領域に所定の角度でレリーフ構造の左側から照明光が入射されると、所定の位置にて凹部(または凸部)に傾斜角度θを持たないものより、強い回折光を観察することができる。
ここで「所定の角度」とは、照明光からの光が表示体12の光入射面12aに向け斜め上方から急な角度を持っていることを意味する。また「所定の位置」とは観察者が回折光を観察できる位置を意味する。
When illumination light is incident on the relief structure region having a relief structure composed of a recess (or projection) having such an inclination angle θ from the left side of the relief structure at a predetermined angle, the recess (or projection) is formed at a predetermined position. Diffracted light that is stronger than that having no inclination angle θ can be observed.
Here, the “predetermined angle” means that the light from the illumination light has a steep angle from obliquely upward toward the light incident surface 12 a of the display body 12. The “predetermined position” means a position where the observer can observe the diffracted light.

本実施の形態1における代表的な回折光は、1次回折光であり、1次回折光の射出角βは、下記等式(1)から算出することができる。
d=λ/(sinα−sinβ)・・・・・・・・・・・・・・(1)
この等式(1)において、dは凹部または凸部間の距離を表し、λは入射光及び回折光の波長を表している。また、αは入射角を表している。
等式(1)から明らかなように、1次回折光の射出角βは、波長λに応じて変化する。すなわち、凹部(または凸部)からなるレリーフ構造領域は、分光器としての機能を有している。したがって、照明光が白色光である場合、凹部(または凸部)からなるレリーフ構造領域の観察角度を変化させると、観察者が知覚する色が変化する。
The representative diffracted light in the first embodiment is first-order diffracted light, and the emission angle β of the first-order diffracted light can be calculated from the following equation (1).
d = λ / (sin α−sin β) (1)
In equation (1), d represents the distance between the concave or convex portions, and λ represents the wavelengths of incident light and diffracted light. Α represents an incident angle.
As is apparent from equation (1), the exit angle β of the first-order diffracted light changes according to the wavelength λ. In other words, the relief structure region composed of the concave portions (or convex portions) has a function as a spectroscope. Therefore, when the illumination light is white light, the color perceived by the observer changes when the observation angle of the relief structure region composed of the concave portions (or convex portions) is changed.

上記のような傾斜角度のある凹部(または凸部)からなるレリーフ構造は、電子線描画により傾斜角度のない凹部(または凸部)からなるレリーフ構造の原版を作り、電鋳により版を作製し、その版を樹脂に加圧し、離型の際に、離型方向を変えて剥離を行うことによって成形する。   The relief structure consisting of recesses (or projections) with an inclination angle as described above makes a master plate of a relief structure consisting of recesses (or projections) without an inclination angle by electron beam drawing, and a plate is produced by electroforming. The mold is formed by pressurizing the plate against the resin and releasing the mold while changing the mold release direction.

本実施の形態に示す表示体によれば、凸部及び凹部の何れか一方または両方のピッチが200nm乃至350nmの範囲である。可視波長範囲400〜700nmにおいて、少なくとも赤色成分の回折光が凹部(または凸部)からなるレリーフ構造領域において観察されることがなくなる。
上記(1)式において、350nmのピッチでは、基材12の光入射面12aに対して89°の照明光の場合、700nmの波長の光が89°方向へ回折することになるので、実質的に赤色光については、あらゆる照明条件下で十分な強度の回折光が凸部及び凹部の何れか一方または両方から表示体の正面方向に発生することがなくなる。
一方、200nmのピッチでは、基材12の光入射面12aに対して89°の照明光の場合、400nmの波長の光が89°方向へ回折することになるので、青色光が回折される下限であることが分かる。
According to the display body described in the present embodiment, the pitch of one or both of the convex portion and the concave portion is in the range of 200 nm to 350 nm. In the visible wavelength range of 400 to 700 nm, at least the diffracted light of the red component is not observed in the relief structure region composed of the concave portions (or convex portions).
In the above equation (1), at a pitch of 350 nm, in the case of 89 ° illumination light with respect to the light incident surface 12a of the substrate 12, light having a wavelength of 700 nm is diffracted in the 89 ° direction. In addition, with respect to red light, diffracted light having a sufficient intensity is not generated from one or both of the convex portion and the concave portion in the front direction of the display body under all illumination conditions.
On the other hand, at a pitch of 200 nm, in the case of 89 ° illumination light with respect to the light incident surface 12a of the substrate 12, light having a wavelength of 400 nm is diffracted in the 89 ° direction. It turns out that it is.

従って、凸部及び凹部の何れか一方または両方のピッチが200nm乃至350nmの範囲に設定することにより、深い角度の照明光に対して、同様に深い角度から赤色以外の回折光を観察することができる。また、それ以外の条件では、回折光が発生せず、一般的な観察条件下では回折光が認識されることはない。
凹部または凸部の最適な高低差においては、情報記録体を表面から見たときの黒さを表現するには少なくとも200nm以上で深いほど望ましいが、500nmを超えると樹脂の成形が難しく適さない。よって、凹部の深さまたは凸部の高さは200nm乃至400nm程度が望ましい。
また、凹部または凸部の垂線yに対する角度θは3度乃至30度でなければならない。3度以上の角度を設けないと、回折効率を角度θがない場合より3%以上高くできない。角度θを30度以上設けると、黒さの低下や構造のくずれを引き起こし易くなり、このため、好ましくない。
Therefore, by setting the pitch of either one or both of the convex part and the concave part in the range of 200 nm to 350 nm, it is possible to observe diffracted light other than red from a deep angle in the same manner for illumination light at a deep angle. it can. In addition, diffracted light is not generated under other conditions, and diffracted light is not recognized under general observation conditions.
In order to express the blackness when the information recording body is viewed from the surface, it is desirable that the optimum height difference of the concave portion or convex portion is as deep as at least 200 nm. However, if it exceeds 500 nm, it is difficult to mold the resin. Therefore, the depth of the concave portion or the height of the convex portion is preferably about 200 nm to 400 nm.
Further, the angle θ of the concave portion or the convex portion with respect to the perpendicular y must be 3 to 30 degrees. If an angle of 3 degrees or more is not provided, the diffraction efficiency cannot be increased by 3% or more compared to the case where there is no angle θ. If the angle θ is set to 30 degrees or more, it tends to cause a decrease in blackness and a structural failure, which is not preferable.

図4は凹部(又は凸部)111に傾斜角度を設けた凹凸構造のレリーフ構造形成層に、所定の角度で入射光16を照射したときの回折光17を示したものである。
この図4に示すように、観察者が回折光17を観察できる目20の位置が図4の左側に示す所定の位置にある時は、レリーフ構造領域11aの凹部(又は凸部)111で回折された回折光17を観察することが可能である。しかし、図4の右側に示すように、y軸に左右対称である入射光16をレリーフ構造領域11aの凹部(又は凸部)111の鉛直に等しい界面111aに照射しても、その回折光17aは破線に示すように回折効率の低いものとなり、所定の位置における回折光17のような回折効率の高い回折光を観察することはできない。
FIG. 4 shows diffracted light 17 when incident light 16 is irradiated to a relief structure forming layer having a concavo-convex structure in which a concave portion (or convex portion) 111 is inclined.
As shown in FIG. 4, when the position of the eye 20 where the observer can observe the diffracted light 17 is at a predetermined position shown on the left side of FIG. 4, diffraction is performed by the concave portion (or convex portion) 111 of the relief structure region 11a. The diffracted light 17 can be observed. However, as shown on the right side of FIG. 4, even when incident light 16 that is bilaterally symmetric about the y-axis is irradiated onto the interface 111a that is perpendicular to the concave portion (or convex portion) 111 of the relief structure region 11a, the diffracted light 17a As shown by the broken line, the diffraction efficiency is low, and diffracted light with high diffraction efficiency such as diffracted light 17 at a predetermined position cannot be observed.

図5は、凹部(又は凸部)111に図3に示すような垂線yに対する角度θを設けていない凹凸構造のレリーフ構造形成層のレリーフ構造領域11bに、所定の角度で入射光16を照射したときの回折光を示したものである。このレリーフ構造領域11bにおける凹部(又は凸部)111はy軸に対して左右対称であるため、入射光16に対する回折光もy軸に対して左右対称に生じる。   5 irradiates the relief structure region 11b of the relief structure forming layer of the concavo-convex structure in which the concave portion (or convex portion) 111 is not provided with the angle θ with respect to the perpendicular y as shown in FIG. The diffracted light is shown. Since the concave portion (or convex portion) 111 in the relief structure region 11b is symmetric with respect to the y axis, the diffracted light with respect to the incident light 16 is also symmetric with respect to the y axis.

図6は、凹部(又は凸部)111に図3に示すような傾斜角度θを設けたレリーフ構造領域11a,11cと、垂線yに対する角度θを設けていないレリーフ構造領域11bを有するレリーフ構造形成層を備えた表示体を斜め上方から照らす照明ランプ18、19と観察位置20、21を示している。
図6に示すように、表示体を照明ランプ18で斜め上方からを照らしたとき、観察位置20にて観察できる回折光は図7に示すように、レリーフ構造領域11a、11b、11cの順に弱くなる。また、表示体を照明ランプ19により所定の角度で照らし、所定の観察位置21にて観察される回折光は図8に示すように、レリーフ構造領域11c、11b、11aの順に弱くなる。この図7及び図8から明らかなように、凹部(又は凸部)111に図3に示すような垂線yに対する角度θを有する場合には、射出する回折光の回折効率が変化する。
FIG. 6 shows a relief structure having relief structure regions 11a and 11c in which a concave portion (or convex portion) 111 is provided with an inclination angle θ as shown in FIG. 3 and a relief structure region 11b in which an angle θ with respect to the normal y is not provided. Illumination lamps 18 and 19 and observation positions 20 and 21 for illuminating a display body including layers from obliquely above are shown.
As shown in FIG. 6, when the display body is illuminated obliquely from above with the illumination lamp 18, the diffracted light that can be observed at the observation position 20 is weak in the order of the relief structure regions 11a, 11b, and 11c as shown in FIG. Become. Further, the display body is illuminated by the illumination lamp 19 at a predetermined angle, and the diffracted light observed at the predetermined observation position 21 becomes weaker in the order of the relief structure regions 11c, 11b, and 11a as shown in FIG. As is apparent from FIGS. 7 and 8, when the concave portion (or convex portion) 111 has an angle θ with respect to the normal y as shown in FIG. 3, the diffraction efficiency of the emitted diffracted light changes.

上記のようにそれぞれ凹部(又は凸部)111に図3に示すような垂線yに対する角度θを持ったレリーフ構造領域を成形することよって、絵柄に濃淡の表示をすることが可能で真偽判定を容易にできる。
また、表示体10をステッカー、転写箔などの媒体とし、情報印刷物などに容易に添付することで、添付した情報印刷物の偽造防止効果の向上、真偽判定の容易さを向上させることができる。
By forming the relief structure area having an angle θ with respect to the normal y as shown in FIG. 3 in each of the concave portions (or convex portions) 111 as described above, it is possible to display shading on the pattern and determine the authenticity. Can be easily done.
In addition, by using the display body 10 as a medium such as a sticker or transfer foil and easily attaching it to an information printed matter or the like, it is possible to improve the forgery prevention effect of the attached information printed matter and the ease of authenticity determination.

(実施の形態2)
図9は本発明の実施の形態2における表示体の一例を示す説明図である。
図9に示す表示体10は、凹凸構造を有するレリーフ構造領域22、23、24、25、26と凹凸構造を有しない非レリーフ構造領域27で構成されている。
上記レリーフ構造領域22、23、24は、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状、円筒状、角柱状、角筒状などの凹部または凸部が平面方向にマトリックス状に配列してある。また、レリーフ構造領域25は、円錐状、角錐状、楕円錐状、円柱状、円筒状、角柱状、角筒状などの形状が図3に示すように垂線yに対して凹部又は凸部の底辺Aの中心P2と頂点P1とを結ぶ線L1が30度の角度を有している。レリーフ構造領域26はレリーフ構造領域25と反対側に30度の角度を有している。また、レリーフ構造領域22〜26のピッチH2は300nmであり、高さH1は300nmである。
(Embodiment 2)
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of a display body according to Embodiment 2 of the present invention.
The display body 10 shown in FIG. 9 includes relief structure regions 22, 23, 24, 25, and 26 having a concavo-convex structure and a non-relief structure region 27 having no concavo-convex structure.
In the relief structure regions 22, 23, and 24, concave portions or convex portions such as a conical shape, a pyramid shape, an elliptical pyramid shape, a columnar shape, a cylindrical shape, a prism shape, and a rectangular tube shape are arranged in a matrix in the plane direction. . Further, the relief structure region 25 has a conical shape, a pyramid shape, an elliptical pyramid shape, a columnar shape, a cylindrical shape, a prismatic shape, a rectangular tube shape, or the like, as shown in FIG. A line L1 connecting the center P2 of the base A and the vertex P1 has an angle of 30 degrees. The relief structure area 26 has an angle of 30 degrees on the opposite side to the relief structure area 25. The pitch H2 of the relief structure regions 22 to 26 is 300 nm, and the height H1 is 300 nm.

このような表示体10に垂直方向から照明光を照らし、表示体10正面から観察すると、レリーフ構造領域22〜26では低反射構造であるため黒くなり、非レリーフ構造領域27では低反射構造ではないため、反射層による反射が観察でき明るく見える。
また、所定の角度で表示体10をその左側から照明し、所定の位置で観察すると、レリーフ構造領域では回折光が見える。レリーフ構造領域22、25、26の中でも傾斜角度が異なるため回折光はレリーフ構造領域22、25、26の順に明るく観察される。非レリーフ構造領域27では回折光は観察できない。
また、所定の角度で表示体10をその右側から照明し、所定の位置から観察すると、レリーフ構造領域では、レリーフ構造領域26、23、25の順に明るく見える。
When the display body 10 is illuminated with illumination light from the vertical direction and observed from the front of the display body 10, the relief structure regions 22 to 26 are black because of the low reflection structure, and the non-relief structure region 27 is not a low reflection structure. Therefore, reflection by the reflection layer can be observed and it looks bright.
Further, when the display body 10 is illuminated from the left side at a predetermined angle and observed at a predetermined position, diffracted light can be seen in the relief structure region. Since the inclination angles are different among the relief structure regions 22, 25, and 26, the diffracted light is observed brightly in the order of the relief structure regions 22, 25, and 26. In the non-relief structure region 27, diffracted light cannot be observed.
In addition, when the display body 10 is illuminated from the right side at a predetermined angle and observed from a predetermined position, the relief structure areas appear brighter in the order of the relief structure areas 26, 23, and 25.

このような表示体をステッカー、転写箔などの媒体とし、情報印刷物などに容易に添付することが可能で、添付した情報印刷物の偽造防止効果の向上、真偽判定の容易さを向上させることが可能である。   Such a display body can be used as a medium such as a sticker or transfer foil, and can be easily attached to an information printed matter, etc., improving the forgery prevention effect of the attached information printed matter, and improving the ease of authenticity determination. Is possible.

本発明にかかる表示体の一例を示す概略平面図。The schematic plan view which shows an example of the display body concerning this invention. 図1に示す表示体のA−A線に沿う拡大断面図。The expanded sectional view which follows the AA line of the display body shown in FIG. 本実施の形態におけるレリーフ構造の凹部(又は凸部)の傾斜角度を示した説明図。Explanatory drawing which showed the inclination-angle of the recessed part (or convex part) of the relief structure in this Embodiment. 本実施の形態におけるレリーフ構造領域が回折光を射出する様子を示した説明用概略図。Schematic for description which showed a mode that the relief structure area | region in this Embodiment inject | emitted diffracted light. 本実施の形態における非レリーフ構造領域が回折光を射出する様子を示した説明用概略図。Schematic for description which showed a mode that the non-relief structure area | region in this Embodiment inject | emits diffracted light. 本実施の形態における表示体に異なる角度の入射光並びに観察位置を示した説明図。Explanatory drawing which showed the incident light and observation position of a different angle on the display body in this Embodiment. 図6に示した表示体を左側の照明ランプ18にて照明し、左側の位置20から観察した場合の回折光を示した説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing diffracted light when the display body shown in FIG. 6 is illuminated by a left illumination lamp 18 and observed from a position 20 on the left side. 図6に示した表示体を右側の照明ランプ19にて照明し、右側の位置21から観察した場合の回折光を示した説明図。Explanatory drawing which showed the diffracted light at the time of illuminating the display body shown in FIG. 6 with the illumination lamp 19 on the right side, and observing from the position 21 on the right side. 本発明の実施の形態におけるレリーフ構造形成層の構成の一例を示した説明図。Explanatory drawing which showed an example of the structure of the relief structure formation layer in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…表示体、11a,11b,11c…レリーフ構造領域、111…凹部(又は凸部)、12…光透過性基材、13…非レリーフ構造領域、14…光反射層、θ…傾斜角度、16…入射光、17…回折光、18,19,28…照明ランプ、20,21…眼、22,23,24,25,26…レリーフ構造領域、27…非レリーフ構造領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Display body, 11a, 11b, 11c ... Relief structure area | region, 111 ... Recessed part (or convex part), 12 ... Light transmissive base material, 13 ... Non-relief structure area | region, 14 ... Light reflection layer, (theta) ... Inclination angle, 16 ... incident light, 17 ... diffracted light, 18, 19, 28 ... illuminating lamp, 20,21 ... eye, 22,23,24,25,26 ... relief structure region, 27 ... non-relief structure region.

Claims (4)

一方の面を光入射面とする光透過性の基材と、
前記基材の前記光入射面と反対の面の一部に複数の凸部及び凹部の何れか一方または両方によりレリーフ構造を形成したレリーフ構造領域と前記レリーフ構造が形成されない非レリーフ構造領域とからなるレリーフ構造形成層と、
前記レリーフ構造形成層に積層された光反射層とを備え、
前記レリーフ構造は、照明光に対し低反射性と低散乱性を有するとともに前記光入射面に対し斜め方向から入射される照明光を回折して前記光入射面側へ出射する回折光射出機能を有し、
前記複数の凸部または凹部は、該凸部または凹部の前記基材の前記反対の面と平行な方向の断面積を前記面から当該凸部の先端または凹部の深さ方向に行くに従い減少させる傾斜面を含んで構成され
前記凸部または凹部の前記基材の前記反対の面と一致する面を底辺とし、かつ前記凸部の先端または前記凹部の深さ方向の先端を頂点とし、前記底辺の中心と前記頂点とを結ぶ線が前記底辺の中心を通って前記反対の面に鉛直な垂線に対する角度を調節することにより前記傾斜面の傾斜角度が変更されるように構成され、
前記垂線に対する角度が3度以上30度以下である、
ことを特徴とする表示体。
A light-transmitting substrate having one surface as a light incident surface;
From a relief structure region in which a relief structure is formed by one or both of a plurality of convex portions and concave portions on a part of a surface opposite to the light incident surface of the substrate, and a non-relief structure region in which the relief structure is not formed A relief structure forming layer,
A light reflecting layer laminated on the relief structure forming layer,
The relief structure has a low-reflectivity and low-scattering property for illumination light, and has a diffracted light emission function for diffracting illumination light incident from an oblique direction with respect to the light incident surface and emitting it to the light incident surface side. Have
The plurality of convex portions or concave portions reduce a cross-sectional area of the convex portion or concave portion in a direction parallel to the opposite surface of the base material from the surface toward the tip of the convex portion or the depth direction of the concave portion. Comprising an inclined surface ,
A surface that coincides with the opposite surface of the base of the convex portion or the concave portion is a base, and a tip of the convex portion or a tip in the depth direction of the concave portion is a vertex, and the center of the base and the vertex are The connecting line is configured to change the inclination angle of the inclined surface by adjusting the angle with respect to a perpendicular perpendicular to the opposite surface through the center of the base,
An angle with respect to the perpendicular is not less than 3 degrees and not more than 30 degrees,
A display body characterized by that.
前記複数の凸部または凹部のピッチが200nm以上350nm以下であり、前記凸部の前記基材の前記反対の面から高さまたは前記凹部の前記面からの深さが200nm以上400nm以下であることを特徴とする請求項1記載の表示体。   The pitch of the plurality of protrusions or recesses is 200 nm or more and 350 nm or less, and the height of the protrusions from the opposite surface of the base material or the depth of the recesses from the surface is 200 nm or more and 400 nm or less. 2. The display body according to claim 1, wherein: 前記複数の凸部または凹部は前記基材の前記反対の面に沿い所定のピッチでマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項1または2に記載の表示体。 Display body according to claim 1 or 2 wherein the plurality of projections or recesses is characterized in that it is arranged in a matrix at a predetermined pitch along the opposite surface of the substrate. 印刷物基材と、
前記印刷物基材の表面の少なくとも一部の領域に設けられた請求項1乃至の何れか1項に記載の表示体を備える、
ことを特徴とする情報印刷物。
A printed material base;
The display body according to any one of claims 1 to 3 , which is provided in at least a partial region of the surface of the printed material base,
Information printed matter characterized by that.
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