專利名稱：識(shí)別介質(zhì)、識(shí)別方法及識(shí)別裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用了光學(xué)性質(zhì)的識(shí)別介質(zhì)，特別涉及組合了 1/2波 片和膽甾型液晶層的結(jié)構(gòu)，還涉及組合了 1/4波片和光反射層的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
使用膽甾型液晶的識(shí)別介質(zhì)是眾所周知的(例如，參照專利文獻(xiàn) 1:曰本特開2003 - 186377號(hào))。在該識(shí)別介質(zhì)中，利用將規(guī)定旋回 方向及選擇性反射波長(zhǎng)的圓偏振光的膽甾型液晶的光學(xué)性質(zhì)，來(lái)進(jìn)行 光學(xué)識(shí)別。

發(fā)明內(nèi)容
但是，令人擔(dān)心的是使用了膽甾型液晶的識(shí)別介質(zhì)，有可能通過(guò) 獲得膽甾型液晶的原料來(lái)被偽造的可能性。因此，要求即使使用膽甾 型液晶也更難偽造的識(shí)別介質(zhì)的結(jié)構(gòu)。于是，本發(fā)明以提供與以往上 市的識(shí)別介質(zhì)相比，其識(shí)別能力更高、更難以偽造的識(shí)別介質(zhì)為課題。
本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于包括膽甾型液晶層，以及在該 膽甾型液晶層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/2波片功能的液晶層。
膽甾型液晶層是具有在入射自然光時(shí)，選擇性反射規(guī)定波長(zhǎng)且右 旋或左旋的圓偏振光的性質(zhì)的液晶層。圖3是表示膽甾型液晶層的結(jié) 構(gòu)的模式圖，圖4是表示膽甾型液晶層所具有的光學(xué)性質(zhì)的模式圖。 在圖4中示出了當(dāng)自然光入射時(shí)，使特定波長(zhǎng)的右圓偏振光反射，而 使左圓偏振光以及其它波長(zhǎng)的自然光透射膽甾型液晶層401的樣子。
膽甾型液晶層具有層狀結(jié)構(gòu)。當(dāng)觀察一個(gè)層時(shí)，層中液晶分子的 分子長(zhǎng)軸的朝向一致，且與層面平行地取向。還有，取向方向在與鄰接層之間一點(diǎn)一點(diǎn)地錯(cuò)開，具有整體上取向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)各層層疊的立 體螺旋狀結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，在垂直于層的方向上使分子長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)
360。而返回到原來(lái)位置的距離設(shè)為節(jié)距P，將各層內(nèi)的平均折射率設(shè) 為n。這時(shí)，膽甾型液晶層顯示滿足？is-nxP的、在中心波長(zhǎng)Xs有選 擇性反射特定旋回方向的圓偏振光的性質(zhì)。即，若使不以特定的偏振 光分量偏振的白色光入射到膽甾型液晶層，則選擇性反射以特定波長(zhǎng) 為中心波長(zhǎng)的右旋或左旋圓偏振光。這時(shí)，以相同波長(zhǎng)Xs反射的圓偏 振光和反方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光以及其它波長(zhǎng)的自然光透射膽甾型液 晶層。
反射的圓偏振光的旋回方向(旋轉(zhuǎn)方向)可通過(guò)選擇膽甾型液晶 層的螺旋方向來(lái)確定。即，從光的入射方向來(lái)看，通過(guò)選擇各層中的 分子長(zhǎng)軸是以右螺紋朝向描繪螺旋地取向還是以左螺紋朝向描繪螺 旋地取向，能夠確定反射的圓偏振光的旋回方向(旋轉(zhuǎn)方向)。
另外，膽甾型液晶顯示隨視角改變顏色的稱為色偏移的光學(xué)性 質(zhì)。這是由于當(dāng)視角較大時(shí)，節(jié)距P在表觀上減少，因此中心波長(zhǎng)Xs 向短波長(zhǎng)側(cè)過(guò)渡而產(chǎn)生的。例如，從垂直方向觀察呈現(xiàn)紅色的膽甾型 液晶的反射色，隨著視角的增大，可觀察到按赤—橙—黃—綠—藍(lán)的 順序變化。還有，視角^f皮定義為視線與識(shí)別介質(zhì)表面的垂線所形成的 角度。
1/2波片也稱為1/2相位差片，是指在光通過(guò)時(shí)，通過(guò)雙折射效應(yīng)， 使正交的偏振光分量之間產(chǎn)生半波長(zhǎng)(相位差兀(180。))的相位差 的光學(xué)元件。若使圓偏振光或橢圓偏振光通過(guò)1/2波片，則能夠反轉(zhuǎn) 其^走回方向。
在本發(fā)明中，利用液晶層所具有的雙折射性，構(gòu)成l/2波片。若 要使液晶層具有1/2波片的功能，則調(diào)整使液晶分子一軸取向的液晶 層的厚度即可。理論上，根據(jù)設(shè)定一軸取向的液晶層中液晶分子的長(zhǎng) 軸方向的折射率和短軸方向的折射率之差(An)和液晶層厚度d的積 (And)(稱為延遲)值，能夠使該液晶層具有1/2波片的功能。通過(guò)用液晶層來(lái)構(gòu)成1/2波片，能夠容易形成任意圖案。另外， 能夠任意且簡(jiǎn)單地設(shè)定厚度，因此能夠正確地構(gòu)成1/2波片。另外， 由于能夠任意設(shè)定厚度，能夠有意識(shí)地作出從1/2波片錯(cuò)開相位差的 發(fā)生條件的設(shè)定。這不僅在根據(jù)看到或看不到反射光的光的通(ON) /斷(OFF)來(lái)識(shí)別時(shí)重要，而且在由灰度來(lái)發(fā)現(xiàn)識(shí)別功能的場(chǎng)合也很 重要。而且通過(guò)利用液晶層來(lái)構(gòu)成1/2波片，從而能夠追求薄型化、 輕量化及低成本。
在本發(fā)明中，在光吸收層上配置膽甾型液晶層，再在其上配置設(shè) 有規(guī)定圖案的具有1/2波片功能的液晶層也可。由此，能夠有效地發(fā) 揮上述的光學(xué)功能。還有，當(dāng)識(shí)別對(duì)象的物品表面具備光吸收性時(shí)(例 如具有黑色等深色表面時(shí))，可以不配置光吸收層。在這里，光吸收 層指的是吸收用于識(shí)別的波段的光的層。當(dāng)識(shí)別過(guò)程中利用了可見光 時(shí)，可利用黑色或深色層作為光吸收層。
以下，說(shuō)明本發(fā)明的識(shí)別原理。圖1是表示一例本發(fā)明的識(shí)別介 質(zhì)的剖視圖。圖1中示出識(shí)別介質(zhì)100。該識(shí)別介質(zhì)100具有在光吸 收層101上具備膽甾型液晶層102，再在其上層疊了具有1/2波片功 能的液晶層103的結(jié)構(gòu)。圖2是"i兌明識(shí)別功能的原理的才莫式圖。圖2 (A)示出在移開具有1/2波片功能的液晶層103的狀態(tài)下，通過(guò)選 擇性透射右圓偏振光的光學(xué)濾波器(右旋透射濾波器)104觀察的狀 態(tài)。圖2 (B )示出通過(guò)右旋透射濾波器104觀察設(shè)有具有1/2波片功 能的液晶層103的結(jié)構(gòu)(即圖1的結(jié)構(gòu))的狀態(tài)。還有，為了方便說(shuō) 明，記載了具有1/2波片功能的液晶層103,位于與膽甾型液晶層102 相離的位置的狀態(tài)，但是，實(shí)際上如圖l所示，兩者是緊貼著的。另 外，膽甾型液晶層102設(shè)定為選擇性反射右旋的圓偏振光。另外，圓 偏振光的旋回方向(旋轉(zhuǎn)方向)朝著光軸方向(光行進(jìn)方向)，將電 場(chǎng)矢量分量順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的定義為右旋，反之定義為左旋。
首先，就圖2 (A)的未設(shè)置具有1/2波片功能的液晶層103的場(chǎng) 合進(jìn)行說(shuō)明。這時(shí)，自然光105通過(guò)右旋透射濾波器104，成為右圓偏振光106。該右圓偏振光106在膽甾型液晶層102中以右圓偏振光 107反射。該右圓偏振光107透射右旋透射濾波器104，可辨認(rèn)出為 線偏振光109。因此，如圖2(A)所示，當(dāng)借助右旋透射濾波器104 來(lái)觀看膽甾型液晶層102時(shí)，能夠辨認(rèn)出反射光。
這時(shí)，若將右旋透射濾波器104置換成左旋透射濾波器(選擇性 透射左旋的圓偏振光的光學(xué)濾波器)，則相當(dāng)符號(hào)106的光線成為左 旋的圓偏振光。因此，該光線不會(huì)在膽甾型液晶層102中^^射，而 被光吸收層101吸收。因此，不能辨認(rèn)出反射光。這就是以往利用膽 甾型液晶層的識(shí)別介質(zhì)的基本原理。
圖2 (B)所示的利用本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)有具有1/2波片功能的液 晶層103，因此不僅操作與上述場(chǎng)合不同，而且觀察方式也不同。即， 首先，入射光即自然光110透射右旋透射濾波器104，成為右圓偏振 光111。當(dāng)該右圓偏振光111通過(guò)具有1/2波片功能的液晶層103時(shí) 成為左圓偏振光112，入射到膽甾型液晶層102。由于膽甾型液晶層 102設(shè)定為反射右圓偏振光，左圓偏振光112透射膽甾型液晶層102， 并#1光吸收層101吸收。因此，這時(shí)不能觀察到來(lái)自識(shí)別^h質(zhì)100的 反射光。即，即使通過(guò)右旋透射濾波器104來(lái)觀察識(shí)別介質(zhì)100,也 不能辨認(rèn)出反射光(或者難以辨認(rèn))。
接著，如圖2 (C)所示，就通過(guò)左旋透射濾波器(使左圓偏振光 透射的光學(xué)濾波器)113來(lái)觀察識(shí)別介質(zhì)100的場(chǎng)合進(jìn)行iJL明。這時(shí)， 首先入射光即自然光114透射左旋透射濾波器113，成為左圓偏振光 115，再透射具有1/2波片功能的液晶層103，成為右圓偏振光116。 膽甾型液晶層102反射右圓偏振光，因此右圓偏振光116從膽甾型液 晶層102以右圓偏振光117反射。當(dāng)右圓偏振光117透射具有1/2波 片功能的液晶層時(shí)，轉(zhuǎn)換為左圓偏振光118,再透射左旋透射濾波器 113,辨認(rèn)出為線偏振光119。即，當(dāng)通過(guò)左旋透射濾波器113來(lái)觀察 識(shí)別介質(zhì)100時(shí)，可辨認(rèn)出反射光。如此，利用本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)與 以往使用膽甾型液晶的識(shí)別介質(zhì)，其光學(xué)功能不同。本發(fā)明的液晶層的厚度可從具有1/2波片功能的厚度錯(cuò)開一些。 這時(shí)，雖然根據(jù)尺寸的偏移情況，上述的光學(xué)功能不明確的傾向會(huì)增 大，但能夠得到相應(yīng)的識(shí)別功能。與液晶層厚度相關(guān)的尺寸的偏移， 如果在具有1/2波片功能的厚度的±10%的范圍內(nèi)，是可以允許的。但 是，如果追求更明確的識(shí)別功能，就要在±5%以內(nèi)，最好收縮在±3% 以內(nèi)。
本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)中，可對(duì)膽甾型液晶層實(shí)施全息圖加工。通過(guò) 模型按壓對(duì)膽甾型液晶層的層結(jié)構(gòu)提供凹凸結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行全息圖加工。 另外，也可對(duì)釆用液晶層的1/2波片實(shí)施全息圖加工。用液晶層來(lái)構(gòu) 成發(fā)現(xiàn)光學(xué)功能的層時(shí)，可對(duì)該層容易實(shí)施全息圖加工。因此，利用 全息圖容易形成復(fù)雜花樣，能夠進(jìn)行設(shè)計(jì)性或識(shí)別性高的顯示。另夕卜， 在使用選擇性透射上述的規(guī)定旋回方向的光學(xué)濾波器的觀察過(guò)程中， 由于組合了由全息圖表現(xiàn)的顯示，因此能夠得到高的識(shí)別功能。
具有1/2波片功能的液晶層中，最好采用設(shè)有其厚度與具有1/2 波片功能的厚度不同的區(qū)域的結(jié)構(gòu)。依據(jù)該形態(tài)，除了根據(jù)能否確認(rèn) 來(lái)自識(shí)別介質(zhì)的反射光的識(shí)別以外，還可在識(shí)別介質(zhì)的顯示中導(dǎo)入灰 度顯示。另外，若利用該原理，則能夠進(jìn)行灰度隨場(chǎng)所而階梯式或連 續(xù)變化的顯示。為了實(shí)現(xiàn)所顯示的灰度隨該場(chǎng)所而變化的顯示方式， 具有1/2波片功能的液晶層的厚度，可在具有1/2波片功能的厚度中 設(shè)置階梯式或連續(xù)變化的區(qū)域。
在本發(fā)明中，釆用液晶層的1/2波片，通過(guò)調(diào)整其厚度來(lái)體現(xiàn)1/2 波片的功能。因此，能夠通過(guò)從具有1/2波片功能的厚度微妙錯(cuò)開液 晶層的厚度，來(lái)從兀微妙錯(cuò)開所產(chǎn)生的相位差。即，通過(guò)調(diào)整液晶層 的厚度，能夠?qū)崿F(xiàn)(1/2UAX)波片?？紤]入射的是圓偏振光，則作為 波片的功能隨著從相位差的條件開始偏離，透射光逐漸成為縱4黃 比大的反向旋轉(zhuǎn)的橢圓偏振光。因此，通過(guò)選擇性透射規(guī)定旋回方向 的圓偏振光的光學(xué)濾波器來(lái)^C察該透射光時(shí)，隨著上述AX的增大， 光學(xué)濾波器中的透射損耗增大。因此，如果將具有1/2波片功能的液晶層的厚度局部地改變?yōu)閺木哂?/2波片功能的厚度錯(cuò)開的厚度，則 在通過(guò)選擇性透射規(guī)定旋回方向的圓偏振光的光學(xué)濾波器來(lái)觀察時(shí)， 可使來(lái)自該部分的反射光帶有濃淡。該濃淡只要調(diào)整液晶層的厚度即 可，因此可連續(xù)或階梯式地自由設(shè)定。因此，能夠?qū)⒂糜谧R(shí)別的顯示 內(nèi)容作成復(fù)雜或微妙的模樣，可提高識(shí)別功能。另外，能夠作成難以 偽造的識(shí)別介質(zhì)。
本發(fā)明也可以是上述的識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別方法。即，本發(fā)明是一種 識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別方法，該識(shí)別介質(zhì)具備光吸收層、在該光吸收層上設(shè) 置的膽甾型液晶層、以及在該膽甾型液晶層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有 1/2波片功能的液晶層，所述識(shí)別方法包括第一圖像辨認(rèn)步驟，通 過(guò)選擇性透射規(guī)定旋回方向的圓偏振光的光學(xué)濾波器，圖像辨認(rèn)所述 識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)步驟，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器，而圖像 辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。依據(jù)該識(shí)別方法，可通過(guò)比較第一圖像辨認(rèn)步驟 中辨認(rèn)的圖像和第二圖像辨認(rèn)步驟中辨認(rèn)的圖像，來(lái)進(jìn)行真正判定。 作為辨認(rèn)圖像的方法，可列出對(duì)用攝像裝置來(lái)拍攝的圖像進(jìn)行圖像處 理的方法、用光檢測(cè)傳感器檢測(cè)從規(guī)定檢測(cè)點(diǎn)反射的規(guī)定波長(zhǎng)光的方 法、判定人用監(jiān)視器觀察由攝像裝置拍攝的圖像或?qū)λM(jìn)行圖像處理 的圖像的方法等。
本發(fā)明中，由于利用選擇性反射規(guī)定旋回方向的圓偏振光的膽甾 型液晶的性質(zhì)，所選擇的光學(xué)濾波器要選擇性透射右圓偏振光或左圓 偏振光。還有，作為第二圖像辨認(rèn)步驟，可列出不用光學(xué)濾波器而直 接進(jìn)行識(shí)別介質(zhì)的圖像辨認(rèn)的場(chǎng)合；以及采用選擇性透射與第 一圖像 辨認(rèn)步驟中使用的光學(xué)濾波器相反方向旋轉(zhuǎn)的圓偏振光的光學(xué)濾波 器進(jìn)行圖像辨認(rèn)的場(chǎng)合。
本發(fā)明可為識(shí)別上述的識(shí)別介質(zhì)時(shí)使用的識(shí)別裝置。即，本發(fā)明 是一種對(duì)識(shí)別介質(zhì)進(jìn)行識(shí)別的識(shí)別裝置，該識(shí)別介質(zhì)包括光吸收層、 在該光吸收層上設(shè)置的膽甾型液晶層、以及在該膽甾型液晶層上以規(guī) 定圖案設(shè)置的具有1/2波片功能的液晶層，所述識(shí)別裝置的特征在于具備第一圖像辨認(rèn)裝置，通過(guò)選擇性透射規(guī)定旋回方向的圓偏振光 的光學(xué)濾波器，圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)裝置，不 經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。還有，第一圖像辨認(rèn) 裝置和第二圖像辨認(rèn)裝置，可在局部共有結(jié)構(gòu)。例如，圖像辨認(rèn)裝置 釆用攝像裝置(相機(jī))時(shí)，可在兩圖像辨認(rèn)裝置中，共有攝像裝置。
本發(fā)明的識(shí)別^h質(zhì)的第二結(jié)構(gòu)，其特征在于具備光反射層、以 及在該光反射層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/4波片功能的液晶層。
1/4波片指的是在正交的偏振光分量之間產(chǎn)生兀/2(90。)的相位差 的波片。若采用1/4波片，則能將線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光，或?qū)A 偏振光轉(zhuǎn)換為線偏振光。本發(fā)明的1/4波片也通過(guò)液晶層來(lái)構(gòu)成。用 液晶層來(lái)構(gòu)成1/4波片的優(yōu)越性，與1/2波片的場(chǎng)合相同。
以下，就上述發(fā)明中識(shí)別功能的原理進(jìn)行說(shuō)明。圖5 (A)是表 示一例利用上述發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)的剖視圖。該識(shí)別介質(zhì)200具備在光 反射層201上層疊了具有1/4波片功能的液晶層202的結(jié)構(gòu)。圖5(B) 是說(shuō)明識(shí)別原理的模式圖。另外，在圖5 (B)中，為了方便說(shuō)明，記 載了具有1/4波片功能的液晶層202與光反射層201相離的狀態(tài)。
以下，考慮通過(guò)選擇性透射向圖5的X軸方向偏振的線偏振光的 線偏振光透射濾波器203,觀看識(shí)別介質(zhì)200的情況。這時(shí)，自然光 204中的規(guī)定線偏振光分量(這時(shí)具有圖中的X軸方向的電場(chǎng)分量的 線偏振光)通過(guò)線偏振光透射濾波器203，成為X軸線偏振光205。 X 軸線偏振光205透射具有1/4波片功能的液晶層202，從而轉(zhuǎn)換為圓 偏振光(這時(shí)為右圓偏振光)206。該右圓偏振光206在光反射層201 中坤皮反射，成為左圓偏振光207。
左圓偏振光207透射具有1/4波片功能的液晶層202,從而成為 具有與X軸方向正交的方向的電場(chǎng)分量的Y軸線偏振光208。即，液 晶層202具有使向X軸偏振的線偏振光成為右圓偏振光的1/4波片功 能，因此當(dāng)入射了與X軸正交的Y軸線偏振光時(shí)，將它轉(zhuǎn)換為反向旋 轉(zhuǎn)的左圓偏振光。因此，向液晶層202入射了左圓偏振光207時(shí)，轉(zhuǎn)換為Y軸線偏振光208。在這里，Y軸定義為沿與圖5的紙面垂直的 方向延伸的軸。
線偏振光透射濾波器203是選擇性透射X軸線偏振光的偏振光濾 波器，因此Y軸線偏振光208不能透射而被截?cái)?。即，通過(guò)線偏振光 透射濾波器203來(lái)觀察識(shí)別介質(zhì)200時(shí)，不能辨認(rèn)反射光(或難以辨 認(rèn))。另一方面，如果移開線偏振光濾波器203，由于沒(méi)有了因偏振 光而異的濾波器作用，能夠觀察到來(lái)自識(shí)別介質(zhì)200的反射光。能夠 通過(guò)利用該反射光的有無(wú)來(lái)得到識(shí)別功能。
液晶層的厚度可從具有1/4波片功能的厚度錯(cuò)開一些。這時(shí)，根 據(jù)尺寸偏移的情況，上述的光學(xué)功能變得不明確的傾向增大，但能夠 得到相應(yīng)的識(shí)別功能。與液晶層厚度相關(guān)的尺寸偏移，如果在具有1/4 波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)，是可以允許的。但是，要追求更明 確的識(shí)別功能，則在±5%以內(nèi)，最好收在士3%以內(nèi)。
將該液晶層以1/4波片的方式利用的發(fā)明中，最好對(duì)該液晶層實(shí) 施全息圖加工。通過(guò)對(duì)液晶層實(shí)施全息圖加工，給上述的光學(xué)性質(zhì)上 組合了全息圖顯示，可觀察到更復(fù)雜的花樣。
另外，最好在液晶層中設(shè)置其厚度偏移具有1/4波片功能的厚度 的區(qū)域。這時(shí)也與1/2波片的場(chǎng)合同樣地、能夠使偏移1/4相位差條 件的厚度的液晶層部分的顯示變淡。另外，能夠通過(guò)i殳定液晶層的厚 度來(lái)調(diào)整濃淡度的增減。從而，能夠得到利用了具有濃淡的花樣顯示 的識(shí)別功能，并能夠得到高識(shí)別功能和高防偽效果。
另外，本發(fā)明可為將上述的液晶層用作1/4波片的識(shí)別介質(zhì)的識(shí) 別方法。即， 一種識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別方法，該識(shí)別介質(zhì)具備光反射層和 在該光反射層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/4波片功能的液晶層，所述 識(shí)別方法包括第一圖像辨認(rèn)步驟，通過(guò)選擇性透射線偏振光的光學(xué) 濾波器，圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)步驟，不經(jīng)由所 述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。
另外，本發(fā)明還可為將上述的液晶層用作1/4波片的識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別裝置。即， 一種對(duì)識(shí)別^h質(zhì)進(jìn)行識(shí)別的識(shí)別裝置，該識(shí)別介質(zhì)具 備光反射層和在該光反射層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/4波片功能的 液晶層，所述識(shí)別裝置可通過(guò)具備第一圖像辨認(rèn)裝置，通過(guò)選擇性 透射線偏振光的光學(xué)濾波器來(lái)圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像 辨認(rèn)裝置，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。
^a居本發(fā)明，能夠獲得結(jié)構(gòu)筒單且識(shí)別能力高、難以偽造的識(shí)別 介質(zhì)。


圖1是表示利用本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)的結(jié)構(gòu)的剖視圖。 圖2是表示圖1的識(shí)別介質(zhì)的動(dòng)作原理的模式圖。 圖3是表示膽甾型液晶層的結(jié)構(gòu)的模式圖。 圖4是表示膽甾型液晶層的光學(xué)特性的模式圖。 圖5是表示利用本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理的剖視圖。 圖6是表示實(shí)施例的識(shí)別介質(zhì)的制造工序的剖視圖。 圖7是表示圖6的識(shí)別介質(zhì)的可看到情形的才莫式圖。 圖8是表示實(shí)施例的識(shí)別介質(zhì)的制造工序的剖視圖。 圖9是表示圖8的識(shí)別介質(zhì)的可看到情形的模式圖。 圖IO是表示實(shí)施例的辨認(rèn)裝置的概要的框圖。 (符號(hào)說(shuō)明)
100...識(shí)別介質(zhì)、101...光吸收層、102...膽甾型液晶層、103...具 有1/2波片功能的液晶層、104...右旋透射濾波器、113...左旋透射濾 波器、200...識(shí)別介質(zhì)、201...光反射層、202...具有1/4波片功能的液 晶層、203...線偏振光透射濾波器、607...識(shí)別介質(zhì)、卯l...識(shí)別裝置、 902...第一圖像辨認(rèn)裝置、902c.,.右旋透射濾波器、903...第二圖像辨 認(rèn)裝置。
具體實(shí)施方式
l.第一實(shí)施例
(1 - 1 )第一實(shí)施例的制造工序
以下，就一例使用了膽甾型液晶層和具有1/2波片功能的液晶層 的識(shí)別介質(zhì)進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示一例本實(shí)施例的識(shí)別介質(zhì)的制造工 序的工序剖視圖。
首先，如圖6 (A)所示，作為透明保護(hù)層601,準(zhǔn)備TAC (甘 油三醋酸酯纖維素(卜卩7七fvl^七^(guò)口一只))薄膜。透明保護(hù)層 601最好是不影響透射光的偏振光狀態(tài)或者對(duì)透射光的偏振光狀態(tài)的 影響少的材質(zhì)。對(duì)透明保護(hù)層601先實(shí)施用于預(yù)先使后述的液晶取向 的預(yù)處理(摩擦處理)。取向處理可采用液晶面板的制造技術(shù)中使用 的技術(shù)來(lái)進(jìn)行。
如果準(zhǔn)備了透明保護(hù)層601，則在實(shí)施了上述的取向處理的表面 上印刷液晶材料，形成具有規(guī)定圖案的液晶層602。液晶層602設(shè)定 為具有1/2波片功能的厚度。另外，印刷圖案設(shè)為規(guī)定花樣(文字或 圖形)。另外，液晶材料采用根據(jù)照射諸如紫外線或電子束的能量線 而取向狀態(tài)被固定或具有比使用環(huán)境溫度充分高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的 液晶高分子。具體的玻璃轉(zhuǎn)變溫度，在假設(shè)日常的使用環(huán)境時(shí)最好在 60度以上。當(dāng)比它低時(shí)，例如放置在凈皮直射日光照射的車內(nèi)時(shí)，使用 過(guò)程的環(huán)境溫度比玻璃轉(zhuǎn)變溫度高，液晶的取向狀態(tài)有可能會(huì)變化而 并不理想。如果形成了液晶層602，就加熱并進(jìn)4亍取向處理，進(jìn)一步 照射紫外線，固定取向狀態(tài)。液晶的取向狀態(tài)是液晶分子與層平行， 而且其分子長(zhǎng)軸的朝向一致的狀態(tài)。如此得到圖6(A)所示的狀態(tài)。 用于形成液晶層602的印刷方法，可采用噴墨法、網(wǎng)版印刷法、膠版 印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法等。
另一方面，如圖6 (B)所示，作為透明基體材料層603,準(zhǔn)備 TAC (甘油三醋酸酯纖維素)薄膜。對(duì)透明基體材料層603的表面也 先實(shí)施用于確定膽甾型液晶層的取向狀態(tài)的預(yù)處理。然后，在透明基 體材料層603的整個(gè)面上涂敷用于構(gòu)成膽甾型液晶層的液晶材料，進(jìn)一步通過(guò)實(shí)施取向處理來(lái)形成膽甾型液晶層604。
如果得到圖6 (A)所示的狀態(tài)和圖6 (B)所示的狀態(tài)，使液晶 層602和膽甾型液晶層604相對(duì)，用粘接劑來(lái)粘接兩者。如此得到圖 6(C)所示的狀態(tài)。即，得到與透明保護(hù)層601、形成圖案并具有1/2 波片功能的液晶層602、膽甾型液晶層604、透明基體材料層603層 疊的狀態(tài)。粘接液晶層602和膽甾型液晶層604的粘接劑，最好選擇 折射率值接近構(gòu)成液晶層602的液晶分子的長(zhǎng)軸方向的折射率值或短 軸方向的折射率值的粘接劑。若粘接劑的折射率與液晶層602的長(zhǎng)軸 方向或短軸方向的折射率相差很大，則因折射率的差異而增大直接目 視時(shí)液晶層602的圖案可辨認(rèn)為較薄的可能性。通過(guò)進(jìn)行上述的粘接 劑的折射選擇，防止直接目視時(shí)看到的液晶層602的圖案較薄的情況。 從而，能夠有效發(fā)揮直接觀看時(shí)看不到液晶層602的圖案的光學(xué)功能， 可獲得高識(shí)別功能。
如果得到圖6 (C)所示的狀態(tài)，如圖6 (D)所示，將加入了黑 色顏料的粘接材料涂敷在透明基體材料層603的曝露的表面上，形成 粘接層兼光吸收層605。然后，在粘接層兼光吸收層605上粘貼脫沖莫 紙606。如此得到識(shí)別介質(zhì)607。圖6 (E)是使圖6(D)所示的狀態(tài) 上下相反的示圖。在圖6(E)中，示出了與脫才莫紙606、粘接層兼光 吸收層605、透明基體材料層603、膽甾型液晶層604、形成圖案并具 有1/2波片功能的液晶層602、以及透明保護(hù)層601層疊的結(jié)構(gòu)的識(shí) 別介質(zhì)607。將識(shí)別介質(zhì)607固定于識(shí)別對(duì)象的物品上時(shí)，從粘接層 兼光吸收層605剝離脫沖臭紙606,將粘接層兼光吸收層605粘貼在識(shí) 別對(duì)象的物品上。然后在進(jìn)行識(shí)別時(shí)，從透明保護(hù)層601側(cè)進(jìn)行)f見察。
上述的結(jié)構(gòu)中，也可對(duì)膽甾型液晶層604實(shí)施全息圖加工。如果 對(duì)膽甾型液晶層604實(shí)施了全息圖加工，則除了可以利用由液晶層602 的圖案構(gòu)成的花樣作為識(shí)別對(duì)象外，還可利用由該全息圖加工構(gòu)成的 花樣作為識(shí)別對(duì)象。對(duì)膽甾型液晶層604實(shí)施全息圖加工時(shí)，可在圖 6 (B)的狀態(tài)下，壓上模型，給膽甾型液晶層604提供凹凸結(jié)構(gòu)。另外，也可對(duì)具有1/2波片功能的液晶層602實(shí)施全息圖加工。 如果對(duì)液晶層602實(shí)施了全息圖加工，則除了可以利用由液晶層602 的圖案構(gòu)成的花樣作為識(shí)別對(duì)象外，還可利用由該全息圖加工構(gòu)成的 花樣作為識(shí)別對(duì)象。對(duì)液晶層602實(shí)施全息圖加工時(shí)，可在圖6(A) 的狀態(tài)下，壓上模型，給液晶層602提供凹凸結(jié)構(gòu)。
以規(guī)定圖案形成具有1/2波片功能的液晶層602的方法，可釆用 首先在整個(gè)面上形成具有1/2波片功能的液晶層，用諸如熱敏式打印 機(jī)來(lái)進(jìn)行局部加熱的方法。這時(shí)，進(jìn)行了選擇性加熱的部分的取向性 變化，該部分不具有1/2波片的功能。然后，沒(méi)有進(jìn)行選擇性加熱的 部分成為具有1/2波片功能的液晶圖案。另外，也可采用未配置透明 保護(hù)層601的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，可采用適當(dāng)?shù)幕w材料層，以取代透明保 護(hù)層601,并在圖6 (C)之后的階段去除。 (1-2)第一實(shí)施例的動(dòng)作
以下，就圖6所示的識(shí)別介質(zhì)607的識(shí)別動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。該例中， 通過(guò)具有1/2波片功能的液晶層602來(lái)形成ABC花樣顯示。另外，膽 甾型液晶層604設(shè)定為選擇性反射紅色的右旋圓偏振光。 (直接觀察的場(chǎng)合)
圖7是說(shuō)明圖6的識(shí)別介質(zhì)607的可看到情形的才莫式圖。圖7(A) 是不經(jīng)由偏振光濾波器而原樣直接觀察識(shí)別介質(zhì)607時(shí)的可看到情 形。這時(shí)，可看到整個(gè)面為紅色。即，由于對(duì)具有1/2波片功能的液 晶層602入射了包含各式各樣的偏振光狀態(tài)的自然光，與不存在液晶 層602的區(qū)域相比，不能區(qū)別(或難以區(qū)別)1/2波片的光學(xué)作用。 因此，觀察到由膽甾型液晶層604反射的紅色的右圓偏振光，看到整 個(gè)面為紅色。
還有，若傾斜識(shí)別介質(zhì)607，逐漸增大視角，則可觀察到如赤— 橙—黃—綠—藍(lán)向短波長(zhǎng)側(cè)轉(zhuǎn)移的色偏移。因此，如果對(duì)膽甾型液晶
層604實(shí)施了全息圖加工，則在改變視角時(shí)，可觀察到伴隨色偏移的 全息像。(借助右旋透射濾波器的觀察) 接著將選擇性透射右旋圓偏振光的光學(xué)濾波器即右旋透射濾波
器，疊加在圖6(E)所示的識(shí)別介質(zhì)607的透明保護(hù)層601上，觀察 識(shí)別介質(zhì)607的場(chǎng)合進(jìn)行說(shuō)明。該場(chǎng)合，根據(jù)圖2 (B)所示的原理， 在紅色背景中浮現(xiàn)黑色的由液晶層602構(gòu)成的花樣ABC(圖7(B))。
即，如圖2(B)所示，當(dāng)在識(shí)別^h質(zhì)IOO上疊加了右旋透射濾波 器104時(shí)，透射具有1/2波片功能的液晶層103的光，沒(méi)有在膽甾型 液晶層102反射。即，當(dāng)在圖6 (E)的識(shí)別介質(zhì)607的透明保護(hù)層 601上疊加了右旋透射濾波器時(shí)，透射具有1/2波片功能的液晶層602 的入射光成為左圓偏振光，不在膽甾型液晶層604中反射而透射，#皮 粘接層兼光吸收層605吸收。因而，可看到黑色的液晶層602的圖案。
與之相比，不存在液晶層602的區(qū)域中，可觀察到來(lái)自膽甾型液 晶層604的紅色的反射光，因此可看到不存在液晶層602的區(qū)域?yàn)榧t 色。因此，如圖7 (B)所示，在紅色背景中浮現(xiàn)黑色花樣ABC。另 外，當(dāng)疊加了該右旋透射濾波器104時(shí)，若增大視角，則因色偏移而
紅色背景的顯示顏色逐漸轉(zhuǎn)移到短波長(zhǎng)側(cè)的顏色。即，觀察到在按赤 —橙—黃—綠—藍(lán)向短波長(zhǎng)側(cè)轉(zhuǎn)移的背景色中顯示黑色花樣ABC的 狀態(tài)。
(借助左旋透射濾波器的觀察)
接著將選擇性透射左旋圓偏振光的光學(xué)濾波器即左旋透射濾波 器，疊加在圖6(E)所示的識(shí)別介質(zhì)607的透明保護(hù)層601上，觀察 識(shí)別介質(zhì)607的場(chǎng)合進(jìn)行說(shuō)明。該場(chǎng)合，根據(jù)圖2(C)所示的原理， 在黑色背景中浮現(xiàn)紅色的由液晶層602構(gòu)成的花樣ABC(圖7(C))。
即，如圖2(C)所示，當(dāng)疊加了左旋透射濾波器113時(shí)，對(duì)具有 1/2波片功能的液晶層103入射左圓偏振光115。然后，在透射液晶層 103后，成為右圓偏振光116，在膽甾型液晶層102反射。被該膽甾 型液晶層102反射的右圓偏振光117再次入射液晶層103,根據(jù)液晶 層103的1/2波片的功能，轉(zhuǎn)換左圓偏振光118。該左圓偏振光118透射左旋透射濾波器113，因此能夠觀察到。即，當(dāng)在圖6(E)的識(shí) 別介質(zhì)607的透明保護(hù)層601上疊加了左旋透射濾波器時(shí)，透射了具 有1/2波片功能的液晶層602的入射光，在膽甾型液晶層604反射。 在該膽甾型液晶層604反射的紅色的右圓偏振光，再次入射液晶層 602，成為左圓偏振光，透射疊加在透明保護(hù)層601上的左旋透射濾 波器。因此，可看到紅色的液晶層602的圖案。
與之相比，不存在液晶層602的區(qū)域中，左圓偏振光入射膽甾型 液晶層604，因此沒(méi)有來(lái)自膽甾型液晶層604的反射光(或弱)，觀 察不到(或觀察到弱的)反射光。因此，不存在液晶層602的區(qū)域被 看成黑色(或深色)。因此，如圖7(C)所示，可看到在黑色背景中 浮現(xiàn)紅色的由液晶層602構(gòu)成的花樣ABC的圖案。另外，在該狀態(tài) 下，如果傾斜識(shí)別介質(zhì)607,則由液晶層602構(gòu)成的花樣ABC顯示色 偏移，其發(fā)光顏色按赤—橙—黃—綠—藍(lán)向短波長(zhǎng)側(cè)轉(zhuǎn)移。 (第一實(shí)施例的光學(xué)特性)
如此，圖6的識(shí)別介質(zhì)607在視角0。上(即垂直)直視時(shí)看到整 個(gè)為紅色，并且若增大視角，則整體顯示色偏移。然后，在識(shí)別介質(zhì) 607上疊加右旋透射濾波器，在視角0。上觀看，則可看到在紅色的背 景中浮現(xiàn)黑色的由液晶層602構(gòu)成的花樣ABC。另夕卜，如果增大視角， 則只有背景才顯示色偏移。而且，如果在識(shí)別介質(zhì)607上疊加左旋透 射濾波器，在視角0。上觀看，則看到在黑色的背景中浮現(xiàn)紅色的由液 晶層602構(gòu)成的花樣ABC。另外，如果增大視角，只有花樣ABC才 在黑色背景中顯示色偏移。通過(guò)利用這種特殊的外觀形狀，能夠使其 具有識(shí)別介質(zhì)的功能。另外，如果對(duì)膽甾型液晶層604實(shí)施全息圖加 工，上述的色偏移現(xiàn)象起到使全息圖的花樣浮現(xiàn)的作用，因此可觀察 到更加復(fù)雜的外觀形狀。
2.第二實(shí)施例
圖6所示的識(shí)別介質(zhì)607中，可按每個(gè)圖案使具有1/2波片功能 的液晶層602的厚度有微妙的差異。這樣，能夠給例如圖7的花樣ABC的各文字看上去濃度上帶有濃淡差異。
例如，將構(gòu)成花樣A和C的液晶層602的厚度設(shè)定為具有1/2波 片功能的厚度，并將構(gòu)成花樣B的液晶層602的厚度設(shè)定為稍薄(或 稍厚)于具有1/2波片功能的厚度。這樣，在花樣B上的液晶層602 的1/2波片功能稍微不完整。其結(jié)果，在圖7 (C)所示的借助左旋透 射濾波器的觀察過(guò)程中，因偏移上述條件而透射花樣B并^支觀察到的 光透射左旋透射濾波器時(shí)的損耗增大。其結(jié)果，與花樣A和C相比， 看上去花樣B的顯示較弱。其結(jié)果，觀察到的花樣B比花樣A和C 稍淡(稍弱的光強(qiáng)度)。
若應(yīng)用該原理，也能在一個(gè)文字(或適當(dāng)?shù)幕?中進(jìn)行帶有濃 淡(層次)的顯示。例如，考慮如圖7所示的通過(guò)圖6的液晶層602 形成花樣ABC圖案的場(chǎng)合。這時(shí)，將構(gòu)成各文字的液晶層602的厚 度設(shè)定為從正面左側(cè)開始以縱條紋狀逐漸減少。例如，在各文字圖案 中，將最左側(cè)的液晶層602的厚度設(shè)定為具有1/2波片功能的厚度， 然后設(shè)定從該液晶層602開始厚度以縱條紋狀階梯式地逐漸變薄。這 樣，在圖7 (C)所示的借助左旋透射濾波器的觀察過(guò)程中，能夠觀察 到花樣ABC的各文字從左邊開始以縱條紋狀階梯式變淡的狀態(tài)。另 外，根據(jù)同樣的原理，如果使液晶層602的厚度連續(xù)變化，還可觀察 到顯示的濃淡連續(xù)變化。液晶層602的厚度，可通過(guò)調(diào)整印刷時(shí)的液 晶材料對(duì)基體材料的附著量或涂敷量來(lái)簡(jiǎn)單控制。因此，能夠簡(jiǎn)單地 實(shí)現(xiàn)上述的灰度識(shí)別顯示的功能。
如果利用該灰度識(shí)別顯示的功能，由于能夠進(jìn)行具有濃淡的顯 示，能夠?qū)⒗绾?jiǎn)單風(fēng)景的顯示等利用到用于識(shí)別的圖像上。另外， 通過(guò)改變視角，可一并觀察到膽甾型液晶層所顯示的色偏移功能，因 此可觀察到伴有色彩變化的具有濃淡的花樣。因此，使用光學(xué)濾波器 觀察到非常特殊的樣子。另外，如果不清楚選擇的液晶材料或設(shè)定的 厚度這些制造條件，就難以再現(xiàn)該特殊的樣子。因此，能夠得到難以 偽造的識(shí)別介質(zhì)。3.第三實(shí)施例 (3-1)第三實(shí)施例的制造工序
以下，說(shuō)明一例采用光反射層和具有1/4波片功能的液晶層的識(shí) 別介質(zhì)。圖8是表示一例本實(shí)施例的識(shí)別介質(zhì)的制造工序的工序剖視 圖。首先，準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)臉渲∧?01。樹脂薄膜801是具有基體材料 功能的薄膜，例如使用諸如PET薄膜即可。如果已準(zhǔn)備了樹脂薄膜 801，在其一個(gè)表面上附著鋁蒸鍍層作為光反射層802。另外，在其另 一表面設(shè)置粘接層803,而且在粘接層803曝露的表面上粘貼脫才莫紙 804。如此得到圖8(A)所示的狀態(tài)。
接著，如圖8(B)所示，準(zhǔn)備TAC (甘油三醋酸酯纖維素)薄 膜作為透明保護(hù)層805。透明保護(hù)層805的材質(zhì)最好是不影響透射光 的偏振光狀態(tài)，或?qū)ν干涔獾钠窆鉅顟B(tài)的影響少的材質(zhì)。對(duì)于透明 保護(hù)層805，先實(shí)施用于使液晶預(yù)先取向的預(yù)處理(摩擦處理)。取 向處理采用液晶面板的制造技術(shù)中利用的技術(shù)即可。接著，用印刷法， 在規(guī)定圖案上形成液晶層806。液晶層806厚度設(shè)定為具有1/4波片 功能的厚度。 一旦形成液晶層806，就進(jìn)行取向處理，使液晶分子取 向。液晶材料釆用通過(guò)諸如紫外線或電子束那樣的能量線的照射來(lái)固 定取向狀態(tài)的材料，或具有比使用環(huán)境溫度充分高的玻璃轉(zhuǎn)變溫度的 液晶高分子。在假定日常的使用環(huán)境時(shí)，具體的玻璃轉(zhuǎn)變溫度最好在 60度以上。當(dāng)比它低時(shí)，例如放置在被直射日光照射的車內(nèi)那樣的場(chǎng) 合，使用中的環(huán)境溫度有可能高于玻璃轉(zhuǎn)變溫度而液晶的取向狀態(tài)變 化，因此并不理想。在取向處理中，在形成液晶層806后，通過(guò)加熱 來(lái)使液晶分子取向，然后照射紫外線來(lái)固定取向狀態(tài)，或者急速冷卻 至玻璃轉(zhuǎn)變溫度以下來(lái)玻璃固定化取向狀態(tài)。液晶的取向狀態(tài)成為使 液晶分子與層平行，而且使分子長(zhǎng)軸朝向一致的狀態(tài)。這樣，得到圖
8(B)所示的狀態(tài)。
接著，將圖8 (A)所示的構(gòu)件和圖8(B)所示的構(gòu)件，以使光 反射層802和液晶層806相對(duì)的狀態(tài)粘貼。如此，得到圖8(C)所示的識(shí)別介質(zhì)807。識(shí)別介質(zhì)807在成為基體材料的樹脂薄膜801上設(shè) 置光反射層802，其上形成液晶層806的規(guī)定花樣圖案，進(jìn)而在其上 設(shè)置透明保護(hù)層805。另夕卜，在樹脂薄膜801的背面?zhèn)染邆湔辰訉?03 和脫;f莫紙804。將識(shí)別介質(zhì)807固定于成為識(shí)別對(duì)象的物品上時(shí)，剝 離脫^^紙804,將粘4妄層803粘貼在該物品上即可。
以規(guī)定圖案形成具有1/4波片功能的液晶層806的方法，可釆用 先在整個(gè)面上形成具有1/4波片功能的液晶層后，用諸如熱敏式打印 機(jī)來(lái)進(jìn)行局部加熱的方法。這時(shí)，選擇性加熱的部分的取向性變化， 且該部分不具有1/4波片功能。然后，能夠?qū)⑽催M(jìn)行選擇性加熱的部 分作成具有1/4波片功能的液晶圖案。還有，可為不配置透明保護(hù)層 805的結(jié)構(gòu)。這時(shí)，可采用適當(dāng)?shù)幕w材料層來(lái)取代透明保護(hù)層805， 并在圖8 (C)的階段除去該基體材料層。 (3-2)第三實(shí)施例的動(dòng)作
以下，就圖8所示的識(shí)別介質(zhì)807的識(shí)別動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。該例中， 通過(guò)具有1/4波片功能的液晶層806來(lái)形成ABC的花樣顯示。圖9是 表示本實(shí)施例的可看到情形的模式圖。 (直接觀察)
原樣直接觀察圖8的識(shí)別介質(zhì)807時(shí)，來(lái)自光反射層802的反射 光整體上神皮觀察為一樣。這是因?yàn)闆](méi)有特定偏振光狀態(tài)的自然光入射 到識(shí)別介質(zhì)807中，所以不會(huì)馬上體現(xiàn)具有1/4波片功能的液晶層806 的存在，難以辨認(rèn)液晶層806的圖案。因此，如圖9 (A)所示，看
到整個(gè)是一樣的金屬光澤。
(借助線偏振光透射濾波器觀察)
考慮在識(shí)別介質(zhì)807的透明保護(hù)層805上重疊選擇性透射線偏振 光的光學(xué)濾波器(線偏振光透射濾波器)，觀察識(shí)別介質(zhì)的場(chǎng)合。該 場(chǎng)合，觀察不到來(lái)自液晶層806部分的反射光，所看到的該部分是黑 色的。即，如圖9(B)所示，在具有金屬光澤的背景中浮現(xiàn)黑色花樣 ABC。即，如圖5所示，當(dāng)識(shí)別介質(zhì)200上重疊了透射X軸線偏振光的 線偏振光透射濾波器203時(shí)，透射線偏振光透射濾波器203的X軸線 偏振光205透射構(gòu)成1/4波片的液晶層202，從而成為右圓偏振光206， 在光反射層201中反射，從而成為左圓偏振光207。該左圓偏振光207 透射液晶層202，從而成為偏波方向與X軸線偏振光205正交的Y軸 線偏振光208 (Y軸是圖5的沿著垂直于紙面的方向延長(zhǎng)的軸)。因 而，Y軸線偏振光208 ;波線偏振光透射濾波器203截?cái)?。通過(guò)該原理， 觀察不到來(lái)自存在圖8的液晶層806部分的反射光，所看到的液晶層 806部分是黑色的。另一方面，不存在液晶層806原部分中，照樣觀 察到來(lái)自光反射層802的反射光，因此看到金屬光澤。因此，如圖9 (B)所示，可在金屬光澤的背景中看到以黑色浮現(xiàn)的由圖8的液晶 層806來(lái)構(gòu)成的花樣ABC。
(借助圓偏振光透射濾波器觀察)
借助選擇性透射圓偏振光的光學(xué)濾波器(圓偏振光透射濾波器) 來(lái)觀察識(shí)別介質(zhì)807時(shí)也能辨認(rèn)出花樣ABC。這時(shí)，在圖5所示的原 理圖中，符號(hào)203的光學(xué)濾波器變更為圓偏振光透射濾波器。例如， 考慮利用選擇性透射右旋的圓偏振光的右旋透射濾波器來(lái)代替符號(hào) 203的線偏振光透射濾波器的場(chǎng)合。該場(chǎng)合，符號(hào)205的光線成為右 圓偏振光，符號(hào)206及207的光線成為X軸線偏振光。然后，符號(hào) 208的光線成為右圓偏振光，它會(huì)透射置于符號(hào)203位置的右旋透射 濾波器。另外，不存在構(gòu)成1/4波片的液晶層202的部位上，來(lái)自光 反射層201的反射光的旋回方向反轉(zhuǎn)，成為左圓偏振光，它不透射右 旋透射濾波器，所以不會(huì)被觀察到。因此，看到該部分是黑色的。通 過(guò)該原理，能夠觀察到來(lái)自圖8所示的液晶層806部分的反射光。即， 通過(guò)利用圓偏振光透射濾波器的觀察，能夠觀察到在黑色背景中浮現(xiàn) 出具有金屬光澤的花樣ABC。 (第三實(shí)施例的光學(xué)特性)
如此，圖8的識(shí)別介質(zhì)807具有在直視時(shí)看到整個(gè)面是金屬光澤，而借助選擇性透射線偏振光的光學(xué)濾波器進(jìn)行觀察，則在金屬光澤的 背景中浮現(xiàn)出黑色花樣的光學(xué)特性。另外，具有當(dāng)借助選擇性透射圓 偏振光的光學(xué)濾波器進(jìn)行觀察時(shí)，在黑色背景中浮現(xiàn)金屬光澤的花樣
的光學(xué)特性。在本實(shí)施例中，可對(duì)光反射層802實(shí)施全息圖加工。通 過(guò)對(duì)光反射層802實(shí)施全息圖加工，在觀察來(lái)自光反射層802的反射 光時(shí)，能夠辨認(rèn)出全息像，可提高識(shí)別性。 4.第四實(shí)施例
在圖8所示的識(shí)別介質(zhì)807中，可使具有1/4波片功能的液晶層 806的厚度按每個(gè)圖案有微妙差異。這樣，可給例如圖9的花樣ABC 的各文字看上去濃度上帶有濃淡。
例如，將構(gòu)成花樣A和C的液晶層806的厚度設(shè)定為具有1/4波 片功能的厚度，將構(gòu)成花樣B的液晶層806的厚度設(shè)定成比具有1/4 波片功能的厚度稍薄(或稍厚)。這樣，花樣B上的液晶層806的1/4 波片功能也稍微不完整，來(lái)自花樣B部分的反射光成為長(zhǎng)寬(aspect) 比大的橢圓偏振光。因此，在借助圖9 (B)所示的線偏振光濾波器的 觀察中，來(lái)自花樣B部分的反射光中包含沒(méi)有^L線偏振光濾波器截?cái)?的線偏振光分量，與花樣A和C相比，可看到的花樣B的黑顯示較 薄。即，看到花樣A和C為濃的黑色，花樣B為薄的(淡)黑色。
如果應(yīng)用該原理，也能在一個(gè)文字(或適當(dāng)?shù)幕?中進(jìn)行帶有 濃淡(層次)的顯示。例如，考慮由圖8的液晶層806形成如圖9所 示的花樣ABC的圖案的場(chǎng)合。這時(shí)，構(gòu)成各文字的液晶層806的厚 度設(shè)定為從正面左側(cè)開始以縱條紋狀逐漸減少。例如，在各文字圖案 中，將最左側(cè)液晶層806設(shè)定為具有1/4波片功能的厚度，從此處開 始設(shè)定厚度以縱條紋狀階梯式逐漸變薄。這樣，在借助圖9(B)所示 的線偏振光透射濾波器的觀察中，可觀察到花樣ABC的各文字以縱 條紋狀從左側(cè)開始階梯式變淡的狀態(tài)。另外，根據(jù)同樣的原理，若使 液晶層806的厚度連續(xù)變化，則可觀察到濃淡連續(xù)變化的狀態(tài)。液晶 層806的厚度可通過(guò)調(diào)整印刷時(shí)液晶材料對(duì)基體材料的附著量或涂敷量來(lái)筒單控制。因此，可簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)上述的灰度識(shí)別顯示功能。如果 利用該灰度識(shí)別顯示功能，可觀察到濃淡，因此也能夠?qū)⒗缤矄物L(fēng) 景的顯示等利用到用于進(jìn)行識(shí)別的圖像上。如果不清楚選擇的液晶材 料或設(shè)定的厚度這些制造條件，就難以再現(xiàn)所表現(xiàn)出來(lái)的該濃淡的微 妙差異。因此，能夠得到難以偽造的識(shí)別介質(zhì)。
5.第五實(shí)施例
以下，_沈明一例用于識(shí)別圖6所示的識(shí)別介質(zhì)607的識(shí)別裝置。 (結(jié)構(gòu))
圖IO是表示識(shí)別裝置的概要的框圖。在圖IO中示出用于識(shí)別圖 6所示的識(shí)別介質(zhì)607的識(shí)別裝置901。識(shí)別裝置901具備第一圖像 辨認(rèn)裝置902和第二圖像辨認(rèn)裝置903。第一圖像辨認(rèn)裝置902具備 第一攝像裝置(CCD相機(jī))902a、照明裝置902b及選擇性透射右圓 偏振光的右旋透射濾波器902c。第二圖像辨認(rèn)裝置903具備第二攝像 裝置(CCD相機(jī))903a和照明裝置903b。兩個(gè)圖像辨認(rèn)裝置的區(qū)別 在于有沒(méi)有右旋透射濾波器902c。另外，識(shí)別裝置901具備載物臺(tái)904。 在該載物臺(tái)904上載^:貼有識(shí)別^h質(zhì)607 (參照?qǐng)D6 )的物品905。載 物臺(tái)904可在第一圖像辨認(rèn)裝置卯2和第二圖像辨認(rèn)裝置903之間自 由移動(dòng)。在圖10中示出載物臺(tái)904位于第一圖像辨認(rèn)裝置902之下 的狀態(tài)。
第一攝像裝置902a借助右旋透射濾波器902c拍攝識(shí)別介質(zhì)607。 照明裝置902b在拍攝時(shí)發(fā)光，將光照射在識(shí)別介質(zhì)607上，確保拍 攝所需的亮度。第二攝像裝置903a不經(jīng)光學(xué)濾波器而直接拍攝識(shí)別介 質(zhì)607。照明裝置903b在拍攝時(shí)發(fā)光，將光照射在識(shí)別介質(zhì)607上， 確保拍攝所需的亮度。
另外，識(shí)別裝置901具備圖像比較裝置906、存儲(chǔ)裝置907及比 較結(jié)果輸出裝置卯8。圖像比較裝置906取得第一攝像裝置902a的圖 像輸出和第二攝像裝置903a的圖像輸出，將兩個(gè)圖像與存儲(chǔ)裝置907 內(nèi)存儲(chǔ)的基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較。存儲(chǔ)裝置907存儲(chǔ)成為識(shí)別裝置607判斷真正時(shí)的基準(zhǔn)的圖像的數(shù)據(jù)。另外，在存儲(chǔ)裝置907中存儲(chǔ)了決定 后述識(shí)別裝置的動(dòng)作順序的動(dòng)作程序。存儲(chǔ)裝置907可采用半導(dǎo)體存 儲(chǔ)器或硬盤裝置。比較結(jié)果輸出裝置908是輸出圖像比較裝置906的 比較結(jié)果(真正判斷的結(jié)果)的顯示器。比較結(jié)果輸出裝置908也可 為聲音的輸出裝置(例如，真正判斷為假時(shí)，發(fā)出警報(bào)音的蜂鳴器)。 另外，比較結(jié)果輸出裝置908也可以是真正判斷為認(rèn)可(OK)則點(diǎn)亮 綠燈，而真正判斷為否(NO)則點(diǎn)亮紅燈的結(jié)構(gòu)。 (動(dòng)作)
在識(shí)別動(dòng)作之前，預(yù)先在存儲(chǔ)裝置907存儲(chǔ)保證了真正的基準(zhǔn)識(shí) 別介質(zhì)的圖像作為基準(zhǔn)圖像。本例中，作為基準(zhǔn)圖像，先在存儲(chǔ)裝置 907中存儲(chǔ)借助右旋透射濾波器拍攝基準(zhǔn)識(shí)別介質(zhì)時(shí)的圖像數(shù)據(jù)和不 經(jīng)由右旋透射濾波器而直接拍攝基準(zhǔn)識(shí)別介質(zhì)時(shí)的圖像數(shù)據(jù)。
識(shí)別時(shí)，首先將成為識(shí)別對(duì)象的物品905載放在栽物臺(tái)904上。 如果物品905載放在載物臺(tái)904上，則操作未圖示的起動(dòng)開關(guān)，自動(dòng) 執(zhí)行以下的程度，進(jìn)行識(shí)別介質(zhì)607的真正判斷。即，在物品905坤皮 載放在載物臺(tái)904上的狀態(tài)下，載物臺(tái)904移動(dòng)到第一圖像辨認(rèn)裝置 902之下。然后，點(diǎn)亮照明裝置902b，由第一攝像裝置902a進(jìn)行隔著 右旋透射濾波器902c的識(shí)別介質(zhì)607的拍攝。該拍攝圖像輸出到圖像 比較裝置906。圖像比較裝置906讀出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置907的基準(zhǔn)圖 像(借助右旋透射濾波器的拍攝圖像)，將該基準(zhǔn)圖像與第一攝像裝 置902a輸出的拍攝圖像進(jìn)行比較。圖像比較裝置906生成第一判斷信 號(hào)，該第一判斷信號(hào)表示在比較的圖像一致，或雖然存在少許差異但 在允許的范圍內(nèi)時(shí)，判斷為真正，反之判斷為假物。
接著，載物臺(tái)904移動(dòng)到第二圖像辨認(rèn)裝置903之下。然后，點(diǎn) 亮照明裝置903b，由第二攝像裝置903a來(lái)進(jìn)行識(shí)別介質(zhì)607的拍攝， 該拍攝圖像輸出到圖像比較裝置906。圖像比較裝置906讀出存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)裝置907中的基準(zhǔn)圖像(不經(jīng)由右旋透射濾波器的拍攝圖像)， 將該基準(zhǔn)圖像與第二攝像裝置903a輸出的拍攝圖像進(jìn)行比較。圖像比較裝置906生成第二判斷信號(hào)，該第二判斷信號(hào)表示在比較的圖像一 致，或雖然存在少許差異但在允許的范圍內(nèi)時(shí)，判斷為真正，反之判 斷為,i物。
然后，如果第一判斷信號(hào)和第二判斷信號(hào)都表示真正，比較結(jié)果 輸出裝置908進(jìn)行表示判斷結(jié)果為真正的輸出，反之，進(jìn)行判斷結(jié)果 為假物的輸出。
6. 第六實(shí)施例
以下，說(shuō)明一例用于識(shí)別圖8所示的識(shí)別介質(zhì)807的識(shí)別裝置。 該場(chǎng)合，將圖10所示的識(shí)別裝置901所具備的光學(xué)濾波器，從右旋 透射濾波器卯2c置換為線偏振光透射濾波器。另外，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置 907中的基準(zhǔn)圖像也對(duì)應(yīng)地進(jìn)行變更。真正判斷中的動(dòng)作順序與第五 實(shí)施例的場(chǎng)合相同。
7. 第七實(shí)施例
可為具備第五實(shí)施例和第六實(shí)施例這兩個(gè)的功能的識(shí)別裝置。該 場(chǎng)合，作為符號(hào)902c的光學(xué)濾波器，準(zhǔn)備右旋透射濾波器和線偏振光 透射濾波器，只要能夠?qū)⑷魏我粋€(gè)配置在適宜光路上即可。例如，通 過(guò)適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，移動(dòng)右旋透射濾波器或線偏振光透射濾波器，可 在符號(hào)902c的部分上適當(dāng)配置。另外，在存儲(chǔ)裝置907中，先存儲(chǔ)對(duì) 應(yīng)于各識(shí)別介質(zhì)的基準(zhǔn)圖像。依據(jù)該形態(tài)，可應(yīng)對(duì)圖6的識(shí)別介質(zhì)607 和圖8的識(shí)別介質(zhì)807這兩方。在進(jìn)行識(shí)別動(dòng)作時(shí)，按照識(shí)別介質(zhì)的 種類，在光路上插入右旋透射濾波器或線偏振光透射濾波器，執(zhí)行第 五實(shí)施例中說(shuō)明的動(dòng)作程序。這時(shí)，基準(zhǔn)圖像選擇對(duì)應(yīng)的識(shí)別介質(zhì)。
8. 第八實(shí)施例
在第五實(shí)施例中，可在第二圖像辨認(rèn)裝置903上配置選擇性透射 左圓偏振光的左旋透射濾波器，并借助該左旋透射濾波器，拍攝識(shí)別 介質(zhì)607。這時(shí)，第一圖像辨認(rèn)裝置902中的借助右旋透射濾波器卯2c 的識(shí)別介質(zhì)的拍攝圖像和第二圖像辨認(rèn)裝置903中的借助左旋透射濾 波器的識(shí)別介質(zhì)的攝像圖像在圖像比較裝置906中，分別與基準(zhǔn)圖像做比較。如在圖2 (B)和圖2 (C)中的原理說(shuō)明，還有如在圖7中 可看到情形的說(shuō)明，用1/2波片的識(shí)別介質(zhì)607，在使用右旋透射濾 波器時(shí)的圖像和使用左旋透射濾波器時(shí)的圖像中，反射〃一反射的區(qū)域 相反。這種差異當(dāng)然反映為所拍攝的圖像的差異，因此在第一圖像辨 認(rèn)裝置902和第二圖像辨認(rèn)裝置903中，取得不同的圖像。這時(shí)，將 兩種取得攝像與基準(zhǔn)圖像進(jìn)行比較，進(jìn)行真正的判斷。 產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明能夠利用真正判斷用識(shí)別介質(zhì)。另外，本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì) 可直接組裝到成為識(shí)別對(duì)象的物品上。這時(shí)，能夠得到具有識(shí)別介質(zhì) 功能的物品。
權(quán)利要求
1. 一種識(shí)別介質(zhì)，其特征在于包括膽甾型液晶層；以及具有1/2波片功能的液晶層，在該膽甾型液晶層上以規(guī)定圖案設(shè)置。
2. 如權(quán)利要求1所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 對(duì)所述膽甾型液晶層或所述具有1/2波片功能的液晶層實(shí)施了全息圖加工。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 所述具有1/2波片功能的液晶層設(shè)有厚度與具有1/2波片功能的厚度不同的區(qū)域。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/2波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
5. —種識(shí)別方法，是具備膽甾型液晶層和在該膽甾型液晶層上 以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/2波片功能的液晶層的識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別方法， 其特征在于包括第一圖像辨認(rèn)步驟，借助選擇性透射規(guī)定旋回方向的圓偏振光的 光學(xué)濾波器來(lái)圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)步驟，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。
6. 如權(quán)利要求5所述的識(shí)別方法，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/2波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
7. —種識(shí)別裝置，對(duì)具備膽甾型液晶層和在該膽甾型液晶層上 以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/2波片功能的液晶層的識(shí)別介質(zhì)進(jìn)行識(shí)別， 其特征在于包括第 一 圖像辨認(rèn)裝置，借助選擇性透射規(guī)定旋回方向的圓偏振光的 光學(xué)濾波器來(lái)圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)，以及第二圖像辨認(rèn)裝置，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別 介質(zhì)。
8. 如權(quán)利要求7所述的識(shí)別裝置，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/2波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
9. 一種識(shí)別^h質(zhì)，其特征在于包括 光反射層；以及在該光反射層上以規(guī)定圖案設(shè)置的具有1/4波片功能的液晶層。
10. 如權(quán)利要求9所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/4波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 對(duì)所述具有1/4波片功能的液晶層實(shí)施全息圖加工。
12. 如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的識(shí)別介質(zhì)，其特征在于 所述具有1/4波片功能的液晶層設(shè)有厚度與具有1/4波片功能的厚度不同的區(qū)域。
13. —種識(shí)別方法，是具備光反射層和在該光反射層上以規(guī)定圖 案設(shè)置的具有1/4波片功能的液晶層的識(shí)別介質(zhì)的識(shí)別方法，其特征 在于包括第一圖像辨認(rèn)步驟，借助選擇性透射線偏振光的光學(xué)濾波器來(lái)圖 4象辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)步驟，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)。
14. 如權(quán)利要求13所述的識(shí)別方法，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/4波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
15. —種識(shí)別裝置，對(duì)具備光反射層和在該光反射層上以規(guī)定圖 案設(shè)置的具有1/4波片功能的液晶層的識(shí)別介質(zhì)進(jìn)行識(shí)別，其特征在 于包括第一圖像辨認(rèn)裝置，借助選擇性透射線偏振光的光學(xué)濾波器來(lái)圖 像辨認(rèn)所述識(shí)別介質(zhì)；以及第二圖像辨認(rèn)裝置，不經(jīng)由所述光學(xué)濾波器而圖像辨認(rèn)所述識(shí)別 介t
16.如權(quán)利要求15所述的識(shí)別裝置，其特征在于 所述液晶層的厚度在具有1/4波片功能的厚度的±10%范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種識(shí)別功能高的識(shí)別介質(zhì)。本發(fā)明的識(shí)別介質(zhì)(100)是光吸收層(101)、膽甾型液晶層(102)及具有1/2波片功能的液晶層(103)的層疊結(jié)構(gòu)。將膽甾型液晶層(102)設(shè)定為選擇性反射右圓偏振光時(shí)，借助選擇性透射右旋圓偏振光的右旋透射濾波器(104)來(lái)進(jìn)行觀察時(shí)，右圓偏振光(111)在液晶層(103)中變換為左圓偏振光(112)，因此觀察不到來(lái)自膽甾型液晶層(102)的反射光。另一方面，在移開右旋透射濾波器(104)進(jìn)行觀察時(shí)，能夠觀察到來(lái)自膽甾型液晶層(102)的反射光。利用這種差異可進(jìn)行識(shí)別。
文檔編號(hào)G03H1/18GK101416123SQ200780012240
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月3日
發(fā)明者星野秀一, 竹內(nèi)逸雄, 西村涼, 須崎吾郎 申請(qǐng)人:日本發(fā)條株式會(huì)社;新日本石油公司