図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2002年11月15日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

表面の微細凹凸により形成される光散乱パターンにおいて、精巧で多彩表現を可能とし、偽造防止効果アイキャッチ効果の双方を向上させる。特に、前記パターンを構成する光散乱による光散乱性を任意に設定可能とする。

解決手段

基材表面に形成する微細な凹部または凸部を、光散乱体を構成する最小単位となる光散乱要素とする。前記光散乱要素として、基材表面では、扁平形状の要素を採用し、前記形状に応じて光散乱性を制御する。前記要素を配列して光散乱体を構成し、また、前記光散乱体を画素として、画素毎に光散乱性を適宜に設定しながら、基材表面に複数配置して、光散乱パターンを構成する。

概要

背景

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、基材の表面を凹凸形状に加工することで実現される。その加工方法として、エッチングによる方法や表面部を薬品等で荒らす方法、EB描画装置により凹凸を形成する方法等がある。

前述のエッチングや薬品による方法では、表面部の各微小領域において形成する各々の凹凸の比率を変えることにより散乱度合いを変えることは困難である。一方、EB描画装置を用いれば、微小領域に形成する各々の凹凸の比率,凹部や凸部の形状などを任意に制御し、基材表面にパターニングすることが可能である。

また、凹凸で形成された回折格子パターンと、凹凸で形成されて光を散乱する光散乱パターンとの組み合わせにより構成されるディスプレイに関しては、特開平5−273500号公報(特許2751721号)に記載されている。前記特許は、回折格子パターンに上記光散乱パターンを組み合わせることにより、
(a)回折光のみによる表示でないため、観察条件制約が少ない。
(b)きらきらとした印象を与える画像表現だけではない。
(c)双方のパターンが凹凸で形成されるため、作製工程が増えない(エンボス成形のみで良い)と共に、双方のパターンの位置合わせが容易となるなどの効果を奏することが記載されている。

概要

表面の微細な凹凸により形成される光散乱パターンにおいて、精巧で多彩表現を可能とし、偽造防止効果アイキャッチ効果の双方を向上させる。特に、前記パターンを構成する光散乱による光散乱性を任意に設定可能とする。

基材表面に形成する微細な凹部または凸部を、光散乱体を構成する最小単位となる光散乱要素とする。前記光散乱要素として、基材表面では、扁平形状の要素を採用し、前記形状に応じて光散乱性を制御する。前記要素を配列して光散乱体を構成し、また、前記光散乱体を画素として、画素毎に光散乱性を適宜に設定しながら、基材表面に複数配置して、光散乱パターンを構成する。

目的

本発明の目的は、前述の特許の凹凸により形成される光散乱パターンを改良し、精巧で多彩な表現を可能とし、一層高度な偽造防止効果を向上させると共に、デザインの自由度を向上させることにある。特に、光散乱パターンの視域(表示像観察可能な範囲)を任意に設定可能とすることが可能な光散乱パターン(光散乱体)を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
4件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

表面に形成した凹部または凸部を光散乱要素として、入射光について光散乱を生じせしめる光散乱体において、前記光散乱要素が、凹凸を形成する基材表面形状が扁平形状であることを特徴とする光散乱体。

請求項2

前記光散乱要素が、凹凸を形成する基材表面形状が長方形であることを特徴とする請求項1記載の光散乱体。

請求項3

光散乱要素が、凹凸を形成する基材表面形状が楕円形であることを特徴とする請求項1記載の光散乱体。

請求項4

光散乱要素が、長軸の長さと短軸の長さとの比率が一定、または何れかの長さが一定である扁平形状としたことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の光散乱体。

請求項5

請求項1〜4の何れかに記載の光散乱体と同一表面に、光散乱要素の長軸方向もしくは短軸方向と一致した格子ベクトルを有する凹凸による回折格子が形成されていることを特徴とする光散乱体。

請求項6

請求項1,2,4の何れかに記載の光散乱体と同一表面に、光散乱要素の形状を規定する線分とは直交しない格子ベクトルを有する凹凸による回折格子が形成されていることを特徴とする光散乱体。

請求項7

請求項1〜6の何れかに記載の光散乱要素を画素として、画素毎に前記光散乱要素の形状もしくは深さ(高さ)を変えることにより、それぞれの光散乱性を任意に変化させ、前記画素を基材表面に複数配置することにより構成されることを特徴とする光散乱パターンを有する表示体

請求項8

請求項1〜6の何れかに記載の光散乱要素を画素として用い、 画素毎に前記光散乱要素の配置される密度を変えることにより、それぞれの光散乱性を任意に変化させ、 前記画素を基材表面に複数配置することにより構成されることを特徴とする光散乱パターンを有する表示体。

請求項9

前記光散乱体の配置されない基材表面に凹凸による回折格子が形成されていることを特徴とする表示体。

技術分野

0001

本発明は、光散乱による特定の装飾画像を表示する散乱体およびこの散乱体を用いた表示体に関する。特に、一層高度な偽造防止効果と共に、デザインの自由度の向上した光散乱体とそれを有する表示体に関する。

背景技術

0002

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、基材の表面を凹凸形状に加工することで実現される。その加工方法として、エッチングによる方法や表面部を薬品等で荒らす方法、EB描画装置により凹凸を形成する方法等がある。

0003

前述のエッチングや薬品による方法では、表面部の各微小領域において形成する各々の凹凸の比率を変えることにより散乱度合いを変えることは困難である。一方、EB描画装置を用いれば、微小領域に形成する各々の凹凸の比率,凹部や凸部の形状などを任意に制御し、基材表面にパターニングすることが可能である。

0004

また、凹凸で形成された回折格子パターンと、凹凸で形成されて光を散乱する光散乱パターンとの組み合わせにより構成されるディスプレイに関しては、特開平5−273500号公報(特許2751721号)に記載されている。前記特許は、回折格子パターンに上記光散乱パターンを組み合わせることにより、
(a)回折光のみによる表示でないため、観察条件制約が少ない。
(b)きらきらとした印象を与える画像表現だけではない。
(c)双方のパターンが凹凸で形成されるため、作製工程が増えない(エンボス成形のみで良い)と共に、双方のパターンの位置合わせが容易となるなどの効果を奏することが記載されている。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の目的は、前述の特許の凹凸により形成される光散乱パターンを改良し、精巧で多彩表現を可能とし、一層高度な偽造防止効果を向上させると共に、デザインの自由度を向上させることにある。特に、光散乱パターンの視域(表示像観察可能な範囲)を任意に設定可能とすることが可能な光散乱パターン(光散乱体)を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

すなわち、本発明は、表面に形成した凹部または凸部を光散乱要素として、入射光について光散乱を生じせしめる光散乱体において、前記光散乱要素を構成する、凹凸を形成する基材表面形状が扁平形状であることを特徴とする。

0007

上記の「扁平」とは、短軸長軸を持つような偏心した形状であり、光散乱要素を構成する、凹凸を形成する具体的な表面形状が長方形でも楕円形でも良い。

0008

その場合、光散乱要素の形状が、長軸の長さと短軸の長さとの比率が一定、または何れかの長さが一定である扁平形状であることが好ましい。

0009

また、前記光散乱要素の集まりからなる光散乱体(あるいは、光散乱パターン)だけでなく、光散乱体と同一表面に、回折格子からなるパターンが共存した表示体とすることで、ディスプレイとしての視覚効果を向上することも可能である。

0010

その場合、光散乱要素の長軸方向もしくは短軸方向と一致した格子ベクトルを有する凹凸による回折格子を形成したり、光散乱要素の形状を規定する線分とは直交しない格子ベクトルを有する凹凸による回折格子を形成しても良い。

0011

また、前記光散乱要素を画素として用い、画素毎に光散乱要素の形状もしくは深さ(高さ)を変えることにより散乱性を変化させ、階調を有する装飾画像を表示することや、 画素毎に光散乱要素の配置される密度を変えることにより散乱性を変化させ、階調を有する装飾画像を表示するような表示体とすることも可能である。

0012

前記表示体では、光散乱体の配置されない基材表面に凹凸による回折格子を形成する変更も可能である。

0013

<作用>光の散乱を利用した文字や画像などのパターン(光散乱パターン)において、前記パターン内の各画素は光散乱体であり、光散乱体は光散乱要素から成る。

0014

光散乱要素は、表面形状が、微小な長方形,楕円形などの形をしており、平面状の基材に対して凹部または凸部として形成されている。光散乱要素の各辺の長さを変えることにより、その辺と直交する方向に対する光の散乱性を制御できる。

発明を実施するための最良の形態

0015

光散乱体を構成する光散乱要素により散乱される光の広がりは、光散乱要素を開口として回折現象を扱うことにより得られる回折光の分布と等しいと見なせる。従って、光散乱要素の大きさが大きければ散乱光は広がらず、大きさが小さければ散乱光は大きく広がる。

0016

更に、光散乱要素の外形が扁平である場合、長軸の方向には散乱光があまり広がらず、短軸の方向には散乱光がより広がることになる。従って、長軸の長さ、短軸の長さを変えることにより、任意に散乱光の分布を変えることができる。

0017

特に、光散乱要素が長方形や楕円形の場合、形状が単純であるため散乱光の分布を容易に設計することができると共に、一般的に重要な特性となる水平方向・垂直方向に対して十分な光強度分布の制御が可能である。

0018

長方形は、辺が直交する2種類の線分から成るため、2種類の辺と直交する方向には散乱光が強く観測されるが、それ以外の方向では極端に弱くなる。(更に、長方形の場合には、電子線描画装置のような精密なパターン形成装置を用いる際に、少ないデータ量で高速に形成できるというメリットもある。)
図3は、光散乱要素11が、長方形の場合の光散乱体10を示す説明図である。

0019

一方、光散乱要素が楕円形の場合は、辺を構成する線分が連続的に変化しているため、長軸と短軸の比により偏りが生じるものの、長軸方向、短軸方向以外の全方向に散乱光が分布することになる。図4は、光散乱要素12が、楕円形の場合の光散乱体10を示す説明図である。

0020

図2は、本発明の光散乱体を用いた表示体20の一例を示す説明図である。同図で、光散乱体の集まりにより構成される装飾絵柄である光散乱パターン10は、山の背景であり、図中に光散乱体の構成を拡大して示す。なお、「山」を表わす装飾絵柄は、同様に光散乱要素の集まりにより構成されても、回折格子(あるいは、ホログラム)や印刷などの他の手段により形成しても良い。

0021

尚、光散乱体内での光散乱要素のランダムな配置は、特定の波長が特定方向で強め合うことを回避するため、散乱光の分布を連続的にすることができ、 特に白色光照明されている場合、散乱光を白色にできることになる。

0022

光散乱体による散乱光の強度は、光散乱体内にある光散乱要素の密度、もしくは光散乱体の凹凸の深さ(高さ)により変化させることができる。

0023

前者は密度が50%程度のときが最大の散乱光強度を得ることができ、密度がこの値を離れるほど散乱光強度が弱くなる。従って、密度により正確な階調表現等が可能となる。

0024

後者は光散乱体内の光散乱要素の構成を全く変えずに、その深さや高さを変更するだけで良いため、光散乱体がただ一種類定義されていればよく、工程が簡略化され、作製が容易である。

0025

また、図5に示すように、光散乱体と同一表面に、光散乱要素の短軸方向と一致した格子ベクトルを有する回折格子が形成された表示体の場合、光散乱体の散乱光が広く分布する方向に回折格子からの強い回折光が射出し、光散乱要素の短軸方向へより多くの光を分布させることができる。

0026

特に回折格子が光散乱要素と重なって形成されている場合、回折格子からの強い回折光自身も散乱し、より広い散乱光分布を得ることができる。

0027

光散乱体上で光散乱要素の長軸方向と一致した格子ベクトルを有する回折格子が形成されている場合、光散乱体による散乱光分布の外側に回折格子による強い回折光を配置することが容易になり、両者による光の挙動の違い(回折光は、波長による分散が顕著である)を利用しやすくなる。

0028

一方、図6に示すように、光散乱体と同一表面に、光散乱要素を構成する線分と格子ベクトルの方向とが直交しない回折格子が形成された表示体の場合、散乱光が分布しない方向に回折格子による回折光を配置することができ、容易に両者の空間的配置を分けることが可能である。例えば、予め設定された視域からの観察においては、任意の情報を散乱光によって表示し、予め設定された視域をはずれた場合に回折格子による強い回折光で観察者にそれを認識させることなどが実現できる。

0029

このような光散乱体を画素として表示された画像表示体は、散乱光の分布範囲が表示体の視域となるため、任意に視域を設定した散乱光による表示像を実現できる。特に、視域を必要な範囲に絞ることにより、視域内での明るさを向上させることができる。また、水平方向もしくは垂直方向にのみ視域を広げるなど、用途に合わせた視域の設定が可能である。

0030

例として、図1に示すグラフは、1.0μm(Horizontal)×0.67μm(Vertical)の長方形の矩形開口の回折光の広がりに関する理論計算結果を、各方向における射出角度に対する光強度として表わしている。従って、1.0×0.67μmの長方形の光散乱要素をランダムに配置すると、このグラフと同様の傾向を示す散乱光分布が得られる。このとき、角度=0#は正反射光透過光の射出角度に相当する。

0031

なお、十分な散乱性を得るためには、その方向における光散乱要素の長さが5μm以下であることが望ましい。例えば、光散乱要素の長軸方向において散乱性を抑えたい場合には長軸を数十μm以上とし、十分な散乱性が望まれる短軸側は5μm以下に抑えるという設計も可能である。このようにすると、短軸方向にのみ散乱するので、特定方向にのみ広い視域を得る場合に適している。

0032

以上説明したように、本発明によれば、光散乱要素の各辺の長さをそれぞれ設定することにより横方向の視域と縦方向の視域が独立に制御できるなどの特性があり、視域を任意に設定可能であるため、
視認性を向上する(視域を広く設定する)
・特定の観察条件で明るく表示する
・特定の観察条件でないと、表示像が見えないようにする
などが可能である。従って、光散乱体から生じる散乱光の視域(あるいは、光散乱パターンによる表示像の観察可能な範囲)を任意に設定することが可能である。

0034

0035

図1長方形の矩形開口(本発明での光拡散要素に対応)の回折光の広がりに関する理論計算結果を、各方向における射出角度に対する光強度として表わすグラフ。
図2本発明の光散乱体を用いた表示体20の一例を示す説明図。
図3光散乱要素11が長方形の場合の光散乱体10を示す説明図。
図4光散乱要素12が楕円形の場合の光散乱体10を示す説明図。
図5光散乱体と同一表面に、光散乱要素の短軸方向と一致した格子ベクトルを有する回折格子が形成された表示体を示す説明図。
図6光散乱体と同一表面に、光散乱要素を構成する線分と格子ベクトルの方向とが直交しない回折格子が形成された表示体を示す説明図。

図面の簡単な説明

0036

10…光散乱体
11,12…光散乱要素
20…表示体

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ