(1)第1の実施形態
(コレステリック液晶について)
 まず、コレステリック液晶について簡単に� ��明する。図1は、コレステリック液晶層の構 造を概念的に示す概念図であり、図2は、コ� �ステリック液晶層が有する光学的な性質を� �明する概念図である。図2には、自然光を入� ��させると、特定波長の右回り円偏光が反射� ��れ、左回り円偏光および直線偏光、さらに� ��の他の波長の右回り円偏光がコレステリッ� ��液晶層201を透過する様子が示されている。

 コレステリック液晶層は、層状構造を有� ��ている。そして、一つの層に着目した場合� ��層中において液晶分子の分子長軸はその向� ��が揃っており、かつ層の面に平行に配向し� ��いる。そして配向の方向は、隣接する層に� ��いて少しずつずれており、全体としては立� ��的なスパイラル状に配向が回転しつつ各層� ��積み重なった構造を有している。

 この構造において、層に垂直な方向で考� ��て、分子長軸が360°回転して元に戻るまで� �距離をピッチP、各層内の平均屈折率をnとす る。この場合、コレステリック液晶層は、λs =n×Pを満たす、中心波長λsの円偏光を選択的� ��反射する性質を示す。すなわち、白色光を� ��レステリック液晶層に入射させると、特定� ��波長を中心波長とする右回りまたは左回り� ��偏光を選択的に反射する。この場合、反射� ��た円偏光と同じ旋回方向を有するが波長が� �sでない円偏光、反射した円偏光と逆旋回方� ��の円偏光、さらに直線偏光の成分は、コレ� ��テリック液晶層を透過する。

 反射する円偏光の旋回方向(回転方向)は� �コレステリック液晶層のスパイラル方向を� �択することで決めることができる。つまり� �光の入射方向から見て、右ネジの向きに螺� �を描いて各層における分子長軸が配向して� �るか、左ネジの向きに螺旋を描いて各層に� �ける分子長軸が配向しているか、を選択す� �ことで、反射する円偏光の旋回方向(回転方� ��)を決めることができる。

 またコレステリック液晶層は、カラーシ� ��トと呼ばれる現象を示す。以下、カラーシ� ��トの原理を説明する。隣接する層で屈折率� ��異なる光透過性の多層薄膜に斜めから光が� ��射すると、その光は、多層構造の各界面に� ��いて反射される。この反射は、上下に隣接� ��る光透過性の層の屈折率が異なることに起� ��する。また、1層の界面を見た場合、反射さ れるのは、入射光の一部であり、入射光の大 部分は透過する。つまり、多層に積層された 界面に入射した入射光は、各界面において少 しずつ反射されてゆく。この各界面で発生し た反射光は、基本的に同じ方向に反射するの で、それらは光路差に起因する干渉を起こす 。

 入射光がより面に平行に近い方向から入� ��する程、光路差は小さくなるので、より短� ��長の光が干渉し、強め合うことになる。こ� ��原理から、視野角を大きくしていった場合� ��、より短波長の反射光同士が干渉し、強め� ��うことになる。この結果、白色光下で多層� ��膜を見た場合に、視野角0°で多層薄膜が所� ��の色合いに見えたものが、視野角を大きく� ��てゆくに従い、徐々に青みがかった色に見� ��目の色彩が変化する現象が観察される。こ� ��現象をカラーシフトという。なお、視野角� ��、層への垂線と視線とのなす角度として定� ��される。

(識別媒体の製造方法および構成)
 まず、本発明を利用した識別媒体の製造方� ��の一例を説明する。図3は、本発明を利用し た識別媒体の製造工程の一例を示す工程断面 図である。まず表面保護層として機能する光 透過性の第1の基板301を用意する(図3(A))。こ� �では、光透過性の基板として厚さ40μmのTAC(� �方性トリアセチルセルロース)をフィルム状� ��したものを利用する。第1の基板301は、透過 する光の円偏光状態を乱さないようにするた めに、屈折率が等方性のものが利用される。 この条件を満たす光透過性を有する材料とし て、ポリカーボネイトやポリスチレンを用い ることができる。

 第1の基板301を用意したら、その上にコレ ステリック液晶層302を2μmの厚さに形成する� �こうして図3(A)に示す状態を得る。この層と� ��ては、光学的に選択反射性および円偏光選� ��性を示すものを用いることが可能であるが� ��特にコレステリック液晶配向を固定化した� ��分子フィルムが好適である。またコレステ� ��ック液晶粒子を担体中に分散したフィルム� ��どを用いることもできる。

 コレステリック液晶配向を固定化した高� ��子フィルムの例としては、低分子液晶をコ� ��ステリック配向させた後、光反応または熱� ��応などで低分子液晶を架橋して配向を固定� ��した高分子フィルムを挙げることができる� ��また、他の例としては、側鎖型または主鎖� ��のサーモトロピック高分子液晶を液晶状態� ��コレステリック配向させた後、液晶転移点� ��下の温度に冷却して、配向状態を固定化し� ��作製した高分子フィルムを挙げることがで� ��る。さらに側鎖型または主鎖型のリオトロ� ��ック高分子液晶を溶液中でコレステリック� ��向させた後、溶媒を徐々に除去することに� ��って配向状態を固定化した高分子フィルム� ��用いることもできる。

 これら高分子フィルムの作製に用いるこ� ��ができる高分子液晶の例としては、側鎖に� ��晶形成基を有するポリアクリレート、ポリ� ��タクリレート、ポリシロキサン、ポリマロ� ��ートなどの側鎖型ポリマー、主鎖に液晶形� ��基をもつポリエステル、ポリエステルアミ� ��、ポリカーボネイト、ポリアミド、ポリイ� ��ドなどの主鎖型ポリマーを挙げることがで� ��る。

 図3(A)に示す状態を得たら、コレステリッ ク液晶層302にホログラムを形成するための版 (型)を押し付け、ホログラム像を構成する凹� ��(エンボス)303を形成する(図3(B))。こうして� �第1の基板側部材31を得る。図示するように� �1の基板側部材31は、第1の基板301を基材とし� ��その表面にホログラム像を構成する凹凸が� ��成されたコレステリック液晶層302が設けら� ��た積層構造を備えている。

 上述した第1の基板側部材31とは別に、図3 (C)に示す部材を作製する。この部材は、光透 過性の第2の基板304とその表面に印刷された� �定の図柄を構成するパターンを有する印刷� �305、印刷層305を覆った粘着層306を有する第2� ��基板側部材32である。第2の基板304は、光透� ��性のプラスチック基板であり、例えば厚さ1 5μmのPET基板が用いられる。印刷層305は、黒� �インクを第2の基板304の表面に印刷すること� ��設けられる。粘着層306は、識別対象となる� ��象物に識別媒体を貼り付ける機能を有する� ��ので、粘着性が安定して得られる樹脂系の� ��着剤を利用して構成される。また粘着層306� ��、光透過性であっても光吸収性であっても� ��また光反射性であってもよい。なお、粘着� ��306が光反射性もしくは光吸収性である場合� ��印刷層305と異なる色や見え方になるように� ��る必要がある。また、図示する例では、粘� ��層306の露出した表面に離型紙307が貼り付け� ��れている。

 以上のようにして図3(B)に示す第1の基板� �部材31と図3(C)に示す第2の基板側部材32を得� �。次ぎに、第2の基板側部材32の表裏を変え� �、第2の基板側部材32’とする(図3(D))。そし� �、第2の基板302側の表面に透明な接着剤もし� ��は粘着剤を塗布し、光透過性の接着層308を� ��成する。接着層308を構成する接着剤もしく� ��粘着剤としては、市販の樹脂系の透明の接� ��剤や粘着剤を用いることができる。なお、� ��着剤というのは、硬化して接着力を発揮す� ��ものをいい、粘着剤は、粘着力が失われず� ��維持されるものをいう。

 他方で、第1の基板側部材31の表裏を変え� ��、第1の基板側部材31’とし、コレステリッ� ��液晶層302のホログラム表示用の凹凸303の面� ��第2の基板部材32’の接着層308に対向させる� ��こうして図3(D)に示す状態を得る。次ぎに接 着層308とコレステリック液晶層302とを接触さ せ、第1の基板301と第2の基板304とを接着する� ��こうして図3(E)に示す識別媒体310が得られる 。

 図3(E)に示す識別媒体310は、識別時に視認 する側から見て、保護層としても機能する光 透過性の第1の基板301、ホログラムが形成さ� �たコレステリック液晶層302、光透過性の接� �層308、光透過性の第2の304基板、所定のパタ� ��ンを有する黒色の印刷層305、粘着層306と積� ��された構造を有する。識別媒体310を対象物� ��固定するには、離型紙307を剥がし、粘着層3 06を対象物の表面に接触させ、その粘着力に� ��って、識別媒体310を対象物に貼り付ける。� ��お、図3(E)では、視認する側から見て、基板 304、印刷層305の順になっているが、印刷層305 、基板304の順であってもよい。

(実施形態の識別機能の例1)
 図4は、図3に示す識別媒体310の識別機能の� �要を示す概念図である。この例では、図3の� ��レステリック液晶層302が、緑の右回り円偏� ��を選択的に反射するように設定され、図3の ホログラム表示用の凹凸303によって、「ABCDEF G・・・」の文字列がホログラム表示され、� �色の印刷層305の印刷パターンによって▲と� �の模様が表示されている。また図4に示す例� ��は、図3の粘着層306は透明で、貼り付けた対 象物の表面は白っぽい色であるとする。

 図4(A)には、直接目視で識別媒体310を第1� �基板301側から観察した状態が示されている� �この場合、図3のコレステリック液晶層302か� ��の反射光とコレステリック液晶層302より下� ��層からの反射光とが視認される。すなわち� ��コレステリック液晶層302からの反射光が見� ��るため、コレステリック液晶層302に形成さ� ��たホログラムの表示(「ABCDEFG・・・」の文� �列)が見える。また、コレステリック液晶層3 02を透過した光の成分の内、一部は黒色の印� ��層305によって吸収され、その他は、透明な� ��着層306を透過し、白っぽい対象物の表面で� ��射され、逆の経路を辿って識別媒体310から� ��る。このため、「ABCDEFG・・・」の文字列に 加えて、黒っぽい▲と●の表示も視認できる 。なお、印刷層305の上にあるコレステリック 液晶層302からの反射も存在するので、▲と● の黒い表示の中に「ABCDEFG・・・」の文字列� �一部が見える。

 図4(A)の状態で視野角を変化させると、カ ラーシフトが発生し、より短波長側の色に変 色する。この際、▲と●の部分は、可視光を 吸収する黒い印刷層で構成されているので、 その部分では、コレステリック液晶層302から の反射光が相対的に目立ち、カラーシフトを より鮮明に認識することができる。

 図4(A)の状態で、識別媒体310の上(第1の基� ��301の上)に右回り円偏光を選択的に透過し、 左回り円偏光および直線偏光を遮断する光学 フィルタを配置すると、図4(B)に示す状態が� �察される。この場合、この光学フィルタの� �用により、識別媒体310には、右回り円偏光� �みが入射し、その入射光の内、緑の成分が� �レステリック液晶層302において反射され、� �の波長の右回り円偏光は、コレステリック� �晶層302を透過する。この場合、コレステリ� �ク液晶層302からの反射光を主に視認するこ� �になるので、全体が緑色の背景の中に「ABCDE FG・・・」の文字列のホログラム表示が浮か� ��上がって見える。なお、この見え方は、光� ��フィルタを識別媒体310から離した位置に配� ��した場合でも同じである。

 次ぎに図4(A)の状態で、識別媒体310の上(� �1の基板301の上)に左回り円偏光を選択的に透 過し、右回り円偏光および直線偏光を遮断す る光学フィルタを配置すると、図4(C)に示す� �態が観察される。この場合、この光学フィ� �タの作用により、識別媒体310には、左回り� �偏光のみが入射し、その入射光は、全てコ� �ステリック液晶層302を透過し、そこで反射� �れない。したがって、コレステリック液晶� �302からの反射光はない(あるいは非常に弱い) 。そして入射光は、印刷層305に到達し、印刷 層305のパターンを優先的に認識することがで きる。このため図3(C)に示すように黒い▲と� �の表示を白っぽい背景(この白っぽい背景は� ��識別媒体310を貼り付けた対象物の表面の色� ��起因する)の中で認識することができる。こ の場合、コレステリック液晶層302からの反射 光はない(あるいは非常に弱い)ので、▲と●� ��表示は、より黒く鮮明に見える。なお、こ� ��見え方は、光学フィルタを識別媒体310から� ��した位置に配置した場合でも同じである。� ��4(A)~(C)の見え方の違いにより、識別媒体310� �真贋判定を行うことができる。

(実施形態の識別機能の例2)
 図5は、図3に示す識別媒体310の識別機能の� �要を示す概念図である。ここでは、図4の場� ��と同様な識別媒体310を、識別用ビューアー� ��用いて観察した場合の例を説明する。図5(A) には、直接目視で識別媒体310を第1の基板301� �から観察した状態が示されている。この場� �、図4(A)と同じ状態が観察される。

 図5(B)には、識別用ビューアー321が示され ている。識別用ビューアー321は、可視光を遮 蔽するプラスチック板に四角形状の2箇所の� �口322と323が設けられた構造を有している。� �別用ビューアー321の開口322の部分には、右� �り円偏光を選択的に透過し、左回り円偏光� �直線偏光を遮断する光学フィルタが嵌め込� �れている。また、識別用ビューアー321の開� �323の部分には、左回り円偏光を選択的に透� �し、右回り円偏光と直線偏光を遮断する光� �フィルタが嵌め込まれている。

 図5(C)には、識別用ビューアー321を識別媒 体310の第1の基板301(図3参照)上に置き、識別� �ビューアー321を介して識別媒体310を観察し� �状態が示されている。この場合、開口322の� �分では、右回り円偏光の反射光のみが透過� �るので、コレステリック液晶層302に形成さ� �たホログラム表示(「ABCDEFG・・・」の文字列 の表示)がより鮮明に見える。一方、開口323� �部分では、右回り円偏光の反射光は遮断さ� �、左回り円偏光のみが透過するので、コレ� �テリック液晶層302に形成されたホログラム� �示(「ABCDEFG・・・」の文字列の表示)は見え� �、印刷層305の●と▲のパターンがより鮮明� �黒く見える。この開口322と323の部分での見� �方の違いを利用して識別媒体310の真贋判定� �行うことができる。

(実施形態の優位性)
 印刷層305のパターンがコレステリック液晶� ��のホログラム表示に付加されることで、よ� ��複雑な見え方を実現できるので、より偽造� ��困難な識別媒体を提供することができる。� ��た、コレステリック液晶層302に形成された� ��ログラム表示と、印刷層305により構成され� ��図柄の組み合わせで、識別のための表示が� ��成されるので、識別媒体に複数の情報を入� ��ることが可能となる。

 図3~5に示す識別媒体310の表示において、� ��レステリック液晶層302に形成されたホログ� ��ム表示(図4よび5の例では、「ABCDEFG・・・」 の文字列の表示)は、高価なホログラムの版� �用いなければならないので、表示内容の変� �には、相対的にコストが掛かる。一方、印� �層305は、通常の印刷により形成されるので� �変更に要するコストは相対的に非常に低い� �つまり本実施形態によれば、第2の基板側部� ��32における印刷層305のパターンの変更は、� �コストで行うことができる。したがって、� �4や図5における▲や●の表示を変更すること は低コストで行える。このため、識別媒体の デザインの変更を低コストで行うことができ る。これは、少量多品種の生産にも有利とな る。

 識別媒体310を直視した状態で、識別媒体3 10を傾けた場合、カラーシフトを示すので、� ��れを利用した真贋判定機能も得ることがで� ��る。

(2)第2の実施形態
 第1の実施形態において、コレステリック液 晶層302に直接印刷層305を形成し、光透過性の 第2の基板304を省くこともできる。以下、こ� �例を説明する。図6は、本発明を利用した識� ��媒体の製造工程の他の一例を示す工程断面� ��である。図6において、図3と同じ符号が付� �てある部分は、図3に関して説明した内容と� ��じである。

 まず第1の光透過性の基板301上にコレステ リック液晶層302を形成する(図6(A)。次いでホ� ��グラム版を用いて、コレステリック液晶層3 02にホログラム表示を行うための凹凸加工303� ��施す(図6(B))。次ぎに、ホログラム加工を施� ��たコレステリック液晶層302の表面に黒色イ� ��クによる印刷を行い、所定パターンの印刷� ��305を形成する(図6(C))。次ぎに印刷層305を覆� ��て、透明な粘着層306を形成し、その露出面� ��離型紙307を貼り付ける。こうして、図6(D)に 示す状態の識別媒体330を得る。

 この識別媒体330を対象物に貼り付ける際� ��は、図6(E)に示すように、離型紙307を剥がし 、粘着層306を対象物331に接触させ、粘着層306 の機能により、識別媒体330を対象物331に固定 する。

 この例によれば、識別媒体をより薄くす� ��ことができる。また、印刷条件の設定等が� ��妙になるので、細かい製造条件を知らない� ��三者による再現が困難であり、偽造がより� ��難となる。また、図3に示す場合に比較して 製造工程がより単純化されるので、製造コス トをより低くすることができる。

(3)第3の実施形態
 第1または第2の実施形態において、印刷層30 5を、可視光を吸収する黒色ではなく、特定� �波長を選択的に反射する赤や青等の他の色� �にすることもできる。この場合、コレステ� �ック液晶層302のホログラム表示との組み合� �せをより、識別に利用される表示の内容を� �彩に展開することができる。

(4)他の実施形態
 識別媒体330に切れ込みを入れ、対象物から� ��がそうとした場合に、その切れ込みから識� ��媒体330が破れ、再利用ができなくなるよう� ��してもよい。こうすることで、識別媒体の� ��正な再利用を防ぐことができる。この原理� ��利用することで、パッケージの開封の有無� ��識別する開封識別シールを得ることができ� ��。

 また、識別媒体330を構成する一部の層に� ��別媒体330を対象物から剥がそうとした際に� ��層間破壊が生じる構成を付与することもで� ��る。この構成の具体例としては、粘着層306� ��接着層308が剥離を起こす前に、コレステリ� ��ク液晶層302の層構造が物理的に破壊され、� ��方向で分離するように調整する例を挙げる� ��とができる。この調整は、コレステリック� ��晶層302の製造時における温度条件を調整す� ��ことで実現することができる。