具有潜像的产品和拍摄所述潜像的装置制造方法

具有潜像的产品和拍摄所述潜像的装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种潜像拍摄装置作为或者清晰识别或拍摄产品所具有的用偏振片可见的潜像的手段，所述潜像拍摄装置用于拍摄包含具有两个以上双折射性不同的区域的图案化光学各向异性层和具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层（例如逆向反射层）的产品，并且所述产品具有通过偏振片观察所述产品可见的潜像。所述潜像拍摄装置包含用于入射光的光路系统、用于反射光的光路系统和成像元件。所述成像元件配置在反射光的光路上，其中入射光在特定方向上选择性地反射。
【专利说明】具有潜像的产品和拍摄所述潜像的装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有潜像的产品。更具体地说，本发明涉及这样一种产品，由所述产品可以看到在普通非偏振光源下几乎不可见的、当置于偏振片下时变得可见的、并且当从特定方向观察时清晰可见的潜像。本发明还涉及一种识别这种产品的潜像的装置。
【背景技术】
[0002]图案化双折射产品具有这样的潜像，其在普通非偏振光源下几乎不可见但当置于偏振片下的变得可见。PTLl和PTL2公开了制备图案化双折射产品的方法的实例并且提出了这些产品用于防伪的应用。
[0003]如果可清晰识别和拍摄图案化双折射产品的潜像的话，可将所述产品容易地应用于防伪装置。然而，偏振光与非偏振光相比强度较低。来自穿过偏振片观察到的潜像的光因此变弱，从而使得潜像对环境光敏感并变得模糊。当使用具有可镜面反射光的反射层的产品时，光照需要与观察位置对应，这样限制了配置。由于光因反射光的散射而变得较弱，因此潜像在如PTL3中所述的具有散射反射层(diffuse reflective layer)的图案化双折射产品中容易变得模糊。
[0004]引证列表
[0005]专利文献
[0006]PTLl:日本未审专利公报(特开)N0.2009-69793
[0007]PTL2:日本未审专利公报(特开)N0.2010-113249
[0008]PTL3:日本未审专利公报(特开)N0.2010-211063

【发明内容】

[0009]本发明的一个目的是提供一种具有当通过偏振片观察时变得可见的潜像的产品，其中可对所述潜像进行清晰识别或拍摄。本发明的另一个目的是提供一种识别这种产品的潜像的装置。
[0010]本发明的发明人经过深入研究实现了上述目的并发现上述目的可以通过使用其中仅在特定方向上识别所述潜像的结构实现。
[0011]本发明因此提供了下面[1]-[16]:
[0012][I]产品，包含具有两个以上双折射性不同的区域的图案化光学各向异性层和具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层。
[0013][2]如[I]所述的产品，其中所述反射层是逆向反射层。
[0014][3]如[2]所述的产品，其中所述逆向反射层包括隅角棱镜或微球。
[0015][4]如[I]或[2]所述的产品，其中所述图案化光学各向异性层由依次包括以下步骤(1)-(3)的方法形成:
[0016](I)加热或光照由包含液晶化合物的组合物形成的层；
[0017](2)对所述层进行图案化曝光；和[0018](3)将所得层加热至50°C以上但不高于400°C。
[0019][5]如[1]_[4]任一项所述的产品，其包含印刷层。
[0020][6]如[I]_[5]任一项所述的产品，其包含支撑体。
[0021][7]如[1]_[6]任一项所述的产品，其依次包含所述图案化光学各向异性层、支撑体和所述反射层。
[0022][8]如[1]_[7]任一项所述的产品，其依次包含所述图案化光学各向异性层、所述反射层和支撑体。
[0023][9]如[1]_[8]任一项所述的产品，其中所述图案化光学各向异性层呈现曲线。
[0024][10]拍摄潜像的装置，所述潜像在通过偏振片观察如[1]_[9]任一项所述的产品时变得可见，所述装置包含用于光照射所述产品的光路系统、用于反射光的光路系统、和成像元件，其中所述成像元件配置在用于反射光的光路上，所述反射光是入射光在特定方向上选择性地反射的反射光。
[0025][11]如[10]所述的拍摄潜像的装置，其提供有用于朝所述成像元件的方向反射所述反射光的半透明反射镜(half mirror)。
[0026][12]如[10]或[11]所述的拍摄潜像的装置，其包含在照射光经过的位置与照射光的光路大致垂直配置的第一偏振片、和在反射光经过的位置与反射光的光路大致垂直配置的第二偏振片。
[0027][13]如[12]所述的拍摄潜像的装置，其具有彼此独立地旋转偏振片的部件。
[0028][14]如[10]或[11]所述的拍摄潜像的装置，其中所述反射层是逆向反射层，并且偏振层配置在入射光和反射光经过的位置与照射光的光路和反射光的光路大致垂直。
[0029][15]如[14]所述的拍摄潜像的装置，其具有旋转所述偏振片的部件。
[0030][16]如[10]-[15]任一项所述的拍摄潜像的装置，具有光源。
[0031]发明效果
[0032]本发明提供了一种图案化双折射产品，由所述产品在从特定方向观察时可以看到清晰潜像。利用上述特性，可以从特定方向识别或拍摄所述潜像，而不受镜面反射的影响，即使当观察在弯曲表面上具有双折射性图案的产品时亦如此。不需要邻近地安置双折射性图案和偏振膜。因此，通过使用远距离地配置的偏振膜或者通过使用具有内部偏振片(internal polarizing plate)的拍摄潜像的装置,可以远距离地识别或拍摄清晰的潜像。
【专利附图】

【附图说明】
[0033]图1是图示本发明产品的基本结构的图。
[0034]图2是图示各自具有支撑体的本发明的产品的结构的图。
[0035]图3是图示具有取向层的本发明的产品的结构的图。
[0036]图4是图示各自具有粘合层的本发明的产品的结构的图。
[0037]图5是图示各自具有印刷层的本发明的产品的结构的图。
[0038]图6是图示各自具有动力性质(dynamic property)控制层和转印层的本发明的转印型产品的结构的图。
[0039]图7是图示各自具有表面层的本发明的产品的结构的图。
[0040]图8是图示各自具有多个图案化光学各向异性层的本发明的产品的结构的图。[0041]图9是图示用于拍摄本发明的产品的潜像的装置的图。
[0042]图10是图示用于拍摄具有逆向反射层的本发明的产品的潜像的装置的图。
[0043]图11是图示具有一个偏振片的、用于拍摄本发明的产品的潜像的装置的图。
[0044]图12是图示具有两个偏振片的、用于拍摄本发明的产品的潜像的装置的图。
[0045]图13是显示实施例中进行的图案化曝光的图案的图。
[0046]图14是显示转印到逆向反射带(a)或散射反射带(b)上的实施例中制备的薄膜在室内灯开着的条件下的测定结果的图。
[0047]图15是显示转印到逆向反射带(a)或散射反射带(b)上的实施例中制备的薄膜在暗室内的测定结果的图。
【具体实施方式】
[0048]下面详细描述本发明。
[0049]在本说明书中，用于指包含在之前和之后所示的数值作为上限值和上限值。
[0050]在本说明书中，Re代表延迟。Re可以通过the Journal of the Optical Societyof America, Vol.39, p.791-794(1949)或日本未审专利公报(特开)N0.2008-256590 中所述的方法将透射光谱或反射光谱转换成相差而经光谱相差法测定。上面的文献是使用透射光谱的测定法。由于光通过光学各向异性层两次，特别是在反射的情况下，由反射光谱转换的相差的一半可用作光学各向异性层的相差。Re代表正面延迟，除非另有说明。Re(A)是使用波长Anm的光测定的延迟。本说明书中的Re是指在波长611±5nm、545±5nm和435±5nm下针对R、G和B测定的延迟，并且是指在波长545±5nm下没有提及颜色时测定的延迟。
[0051]在本说明书中，术语“基本上”是指相对于精确角度可以允许公差小于±5°。与精确角度之差优选小于4°，更优选小于3°。同样，涉及延迟或双折射所使用的词语“基本上”是指延迟之差在±5° (包括5° )之内。“基本上O的延迟”是指延迟在5nm以下。除非另有特别说明，测定折射率时的波长是指在可见光区内的任意波长。在本说明书中，术语“可见光”是指波长为400-700nm的光。
[0052][具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层]
[0053]本发明的产品包含具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层。包含这样的层的话，可以在特定方向上清晰地观察到本发明的潜像。反射光的特定方向可以是任意方向。一个优选实例包括与入射光的方向相同的方向。具有将入射光选择性反射到与入射光相同的方向的功能的反射称之为逆向反射，并且具有这种反射功能的反射层称之为逆向反射层。下面详细描述逆向反射层。
[0054][潜像]
[0055]在本说明书中，术语“潜像”是指在非偏振光源下不可见但是在偏振片下变得可见的图像。在本发明中，在偏振片下变得可见的图像可以由双折射性图案获得。
[0056][双折射性图案的定义]
[0057]双折射性图案是指其中配置两个以上双折射性不同的域并在二维面内地或三维地构图的图案。具体地说，在面内二维地，双折射性射率达到最大的慢轴方向与该域内的延迟的大小这两个参数所定义。例如，基于具有液晶性的化合物的相位差膜中的面内取向缺陷和厚度方向上的液晶的倾斜分布也可称为构成广义上的折射性图案。然而，较期待将基于预先决定的设计而通过有意控制双折射实现的图案化定义为双折射性图案。除非另有特别说明，双折射性图案可由多个层组成，并且这些多个层的案之间的边界可对齐亦可不同。
[0058][产品]
[0059]本发明的产品包含图案化光学各向异性层。除了图案化光学各向异性层之外，本发明的产品还可以包含下面将要描述的其它功能层。本发明的产品可以是通过直接施用或者经其它层施用下面将要描述的光学各向异性层、并实施干燥和图案化曝光步骤而制得的产品，或者可以是通过预定工艺由具有临时支撑体、粘合层等的双折射性转印箔转印图案化光学各向异性层的产品。就其中使用双折射性转印箔的实施方案而言，可以援引日本未审专利公报(特开)N0.2010-113249中的记载。在本说明书中，术语“图案化光学各向异性层”是指具有双折射性图案的光学各向异性层。换言之，它是指具有两个以上双折射性不同的区域的光学各向异性层。图案化光学各向异性层优选具有三个以上双折射性不同的区域。双折射性相同的各个区域可为连续形状，亦可为非连续形状。图案化光学异向性层可通过使用由含有液晶化合物的组合物形成的层和通过包括图案化曝光的方法形成双折射性图案而制备。然而，只要可以形成具有不同双折射性的层，则制备方法并无特别限定。
[0060]本发明的产品中向其上提供图案化光学各向异性层的基材，经常对应于没有施用双折射性图案的潜像的产品，并且下面将要描述的支撑体可以对应于基材。基材的实例包括由纸、塑料、金属等制成的产品。该基料产品的具体实例没有特别的限制并包括作为预付卡、ID卡等所使用的塑料卡；各种证明书；有价证券；礼品券；和诸如奢侈品牌商品、化妆品、药品、香烟的商品的包装。优选使用具有金属反射表面的产品。这种基材的实例包括数码相机表面、腕表内表面、怀表内表面、个人电脑壳体表面、移动电话内外表面、便携式音乐播放器内外表面、化妆品和饮料的盖子、糖果和医药品所使用的PTP包装的内外表面、药品包装用的金属罐的外表面、贵金属的外表面、珠宝饰品外表面、和含有上文通过举例方式列出的具有金属反射表面的产品之一的透明包装。
[0061 ][图案化双折射产品的应用]
[0062]本发明的产品的双折射性图案通常是几乎无色或透明的，并且是几乎不可见的或仅可识别基于印刷层等的图像。然而，当这种产品经由偏振片观察时，附加的特征性对比或颜色会显示出来并可容易通过目测识别。利用该性质，本发明的产品例如可用作防伪手段。即，使用偏振片，在本发明的图案化双折射性产品中可看出通常肉眼几乎不可见的具有多个颜色的图像。当双折射性图案在没有偏振片干涉下进行复制时复制不到任何图像。相反，当经由偏振片进行复制时，保留永久图案，即无偏振片亦可见的图案。因此，双折射性图案难以复制。此种双折射性图案的制备方法并未普及，且材料亦十分独特。因此，认为这种产品适合用作防伪手段。
[0063]在本发明的产品的表面上的双折射性图案不仅具有基于潜像的安全功能。当通过条码、QR码等进行编码时，它们可以携带数字信息。亦可进行数字加密。通过形成高分辨率潜像，可印刷即使经由偏振片亦无法用肉眼看出的微潜像，由此可进一步提高安全性。此夕卜，通过将这种装置与诸如UV荧光油墨或IR油墨的不可见油墨的印刷的组合，亦可提高安全性。[0064]转印有双折射性图案的产品可附加有除了安全功能之外的功能。它们可与有产品信息显示功能(如价格标签和“最佳使用”日期)和通过印刷当暴露于水时会变色的油墨而实现的浸水功能组合。
[0065][本发明的产品的结构]
[0066]本发明的产品包含至少一个图案化光学各向异性层和具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层。在本说明书中，术语“图案化光学各向异性层”是指其中以图案形式存在双折射性不同的区域的光学各向异性层。图案化光学各向异性层例如可以使用日本未审专利公报(特开)N0.2009-69793的第[0053]-[0146]段中所述的双折射性图案制作材料容易地制得，但是制备方法没有特别的限制，只要它产生包含以图案形式存在的双折射性不同的区域的层即可。在附图中，双折射性不同的区域示为101AU01B和101C。
[0067]图1显示具有图案化光学各向异性层101和反射层13的本发明的产品的最基本结构的结构。
[0068]在观察本发明的产品的潜像时，光源和观测点均位于从图案化光学各向异性层观测的同一侧，并且反射层存在于从观测点看的本发明的产品的图案化光学各向异性层的相反侧。在该情况下，自使用偏振片等所制作的偏振光源发出的光通过本发明的产品，在反射表面上反射，返回通过具有双折射性图案的广品，在面内输出不冋的捕圆偏振状态。最后，其通过在观测点侧的偏振片，从而使信息可见。此处，偏振片可为线性偏振片、圆偏振片或椭圆偏振片，并且偏振片本身可具有双折射性图案或二色性图案。光源侧(入射光)与观测侦仪反射光)可使用同一偏振片。反射层13可同时用作高反射全息层、电极层等。
[0069]图2(a)和(b)是具有支撑体11的实例。反射层可以位于光学各向异性层侧或者位于支撑体的相对侧，但是优选位于光学各向异性层侧，这是由于这样对支撑体几乎没有限制。
[0070]图2(a)显示了具有在支撑体(11)上提供的反射层和在所述反射层上的图案化光学各向异性层的实例。为了制备图2(a)所示的结构，可以使用可商购获得的反射片，特别是逆向反射片。逆向反射片通常对应于具有在支撑体上形成的逆向反射层的物体。可以制得图中不含反射层13的结构的产品，然后可以将可商购获得的逆向反射片粘附到该产品上。这种制备方法为优选的，这是由于该方法在形成双折射性图案的过程中可以不受温度的影响，即使当使用具有低耐热性的逆向反射片时也如此。尽管没有特别的限制，但是可以通过压力粘合而粘附逆向反射片。所用逆向反射片优选具有平直表面。
[0071]图2(b)显示了具有就支撑体(11)而言与图案化光学各向异性层相对的反射层的实例。在该结构中，优选使用透明支撑体作为支撑体。具有图2(b)结构的产品可以通过在具有反射层的支撑体的表面上形成图案化光学各向异性层制得，所述表面与所述反射层相对。另外，可以制得图中不含反射层13的结构的产品，然后可将逆向反射层粘合到与其上提供图案化光学各向异性层的表面相对的支撑体的表面上。尽管图中没有显示，但是在支撑体和反射层之间可以提供粘合层。这种制备方法为优选的，这是由于该方法在形成双折射性图案时不受温度的影响，即使当使用具有低耐热性的逆向反射片时也如此。在图案化光学各向异性层和反射层之间具有支撑体的图2(b)的结构中，当支撑体厚时潜像的图案可能受到限制。因此，就图2(b)的结构而言，支撑体优选是厚度为20微米-100微米、优选25微米-50微米的膜状支撑体。当将这种结构用于以密封型使用的产品中时逆向反射层(也可以使用逆向反射片)的结构要求平直，这是由于需要将两个表面粘合。为了实现平直，可以包含空气层，或者可以提供通过使用镜面的反射结构。下面描述逆向反射层。
[0072]支撑体本身可具有在特定方向上反射光的功能以获得图1的结构。这种情况下，也作为反射层的支撑体优选耐热并适合通过使用辊制备。这种情况下的支撑体优选足够平直以便在一侧施用涂布液，并且足够平直以便在另一侧粘合。
[0073]图3所示的产品是具有取向层14的实例。当使用由在施用并干燥含液晶化合物的溶液以形成液晶相后通过加热或光照使其聚合而固定的光学各向异性层形成的层作为图案化光学各向异性层101时，取向层14的作用是促进液晶化合物的取向。
[0074]图4(a)和(b)是各自具有粘合层15的本发明的产品的实例。当制备诸如密封标签的图案化双折射产品时粘合层变得是必需的。通常，将脱模纸或脱模膜粘合到粘合层，这从实用的观点来看是优选的。此外，它可以是这样的特殊粘合层:一旦粘合到目标材料，任何将其剥离的尝试都会导致粘合剂以特定的图案保留在所述目标材料上。
[0075]图5(a)_(c)是含有印刷层16的本发明产品的实例。印刷层通常是产生被叠置在不可见双折射性图案上的可见图像的层。该不可见双折射性图案也可以与借助于UV荧光染料或IR染料的不可见安全印刷相结合。印刷层可以在光学各向异性层上方或下方，或可以处于支撑体的与光学各向异性层相反的那侧。如果印刷层透射光，则当使用滤光片使基于双折射性图案的潜像可见时，印刷物和潜像相组合变得可见。
[0076]图6(a)和(b)是各自具有动力性质控制层17和转印层18的本发明的转印型产品的实例。动力性质控制层是这样的层，其控制分离性质，使得当在转印层与目标材料接触的情况下满足规定条件时，光学各向异性层被转印到目标材料。向邻接层赋予分离性质的分离层和在转印过程中通过施加均匀应力而增加可转印性的缓冲层是动力性质控制层的实例。除普通粘合剂和接触粘合剂以外，转印层的实例包括:当加热时显示出粘合性的热熔接触型粘合剂，当暴露于UV辐射时显示出粘合性的UV接触型粘合剂，和在其上以接触型粘合剂的形式印刷待转印的图案的层。尽管在附图中没有显示，但是这样的层还可以同时起到取向层和动力性质控制层的作用。本发明的产品可以如下制备:使用不含反射层13的转印材料，以及将其粘附到表面具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的基底上。
[0077]图7(a)_(c)显不具有表面层19的实例。表面层的实例包括:用于表面保护的硬涂层；用于防止指纹粘附并且用于防止用记号笔(magic markers)乱写乱画的防水层；赋予触摸式面板性质的导电层；由于不透射IR辐射而使得产品对IR照相机不可见的阻挡层；其中由于使左或右圆偏振光不能通过而采用圆偏振光滤光片使得图像消失的圆偏振光选择性反射层；向光学各向异性层赋予感光性的感光层；起到RFID天线作用的天线层；当浸入水中时，通过改变颜色等而检测浸水的浸水检测层；基于温度改变颜色的热致层；控制潜像的颜色的着色过滤层；其中当在透射型产品的光源侧偏振光/非偏振光之间进行切换时潜像变得可见的偏振层；赋予磁性记录性质的磁性层；以及消光层、散射层、润滑层、感光层、抗静电层和抗蚀层。表面层也可以对应于用于随后添加增塑剂或光聚合弓I发剂到图案化光学各向异性层(或者用于形成图案化光学各向异性层的层)中的添加剂层。
[0078]图8(a)和(b)中所示的本发明产品具有多个图案化光学各向异性层。所述多个光学各向异性层的面内慢轴可以相同或不同。尽管未显示，但是可以存在3个以上的图案化光学各向异性层。通过提供具有相互不同的延迟或慢轴的两个以上的光学各向异性层并且对每一个光学各向异性层赋予独立的图案，可以形成具有各种功能的潜像。
[0079][反射层]
[0080]本发明的产品包含具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层。与入射光相同方向反射的光的量与入射光的量之比(选择性)可以是70%以上、80%以上、90%以上、或95%以上等，优选99%以上，更优选100%。
[0081][逆向反射层]
[0082]具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层的一个优选实例包括逆向反射层。逆向反射层具有将进入到该层的光反射到入射方向的功能。逆向反射层可以将照射光反射到光源的方向。因此即使在远离逆向反射层的光源附近观察该光时也能够观察到强的反射光。在光源附近观察或者用其中同心安装有光源和观察照相机的半透明反射镜观察时，在几乎没有环境光的影响的条件下可以再次接收来自光源的照射光的反射光。因此，当照射特定光如调制光或偏振光(线性偏振光、椭圆偏振光、圆形偏振光)时，在没有环境光掩盖下在远距离位置也能接收到甚至受该特定光影响的光。
[0083]在使用没有逆向反射性能的反射层的图案化双折射产品中，当照射偏振光时其潜像因反射光而埋没在环境光中。因此潜像的远距离可见性变低。在具有逆向反射层的产品中，通过逆向反射在光源方向上反射光。因此，即使在照射光比环境光弱时，也可以远距离地识别潜像。当双折射性图案位于弯曲表面上时，例如密封型的图案化双折射产品粘附至弯曲物上时，来自于照射方向的视角变化并且照射光镜面反射，因此从某个方向识别潜像变得困难。然而，通过使用逆向反射层，在弯曲物上反射的光也返回到入射光的方向，并且不受弯曲物的影响。
[0084]潜像的识别距离没有特别限制，例如约IOmm宽的潜像可以在距呈现潜像的产品的表面0.lm-5m、优选0.2m-2m的位置观察到。当使用拍摄装置进行识别时，可以在距离所述表面O-lOm、优选0-5m的位置识别图像，包括用目力观察和望远镜观察。
[0085]在本说明书中，“远距离”是指较远的位置，该距离没有特别限制。短语如“可以远距离识别”是指，例如，就约IOmm宽的潜像而言，在距离呈现潜像的产品的表面2m-5m处识另O，或者当使用拍摄装置进行识别时，在距离该表面2m-10m、或5m_10m处识别，包括望远镜观察。
[0086]逆向反射层的典型实例包括日本未审专利公报(特开)N0.2006-18040或W02005/01527的日文同族(即日本未审专利公报(特开)N0.2006-524346)中所述的隅角棱镜型反射层，和日本未审专利公报(特开)N0.2008-15363中所述的使用透明球的反射层。隅角棱镜具有由三棱锥的凸凹结构组成的表面，并且可以通过将从基底侧进入的光在空气界面处完全反射而逆向反射光。当对隅角棱镜的三棱锥的凸凹表面通过气相沉积等进行镜面处理时，从空气侧进入的光可以被逆向反射。在使用透明球的反射结构中，在球内发生反射，并且在与入射光方向相同的方向上反射光，获得逆向反射效果。可以使用可商购获得的逆向反射层作为逆向反射层。可商购获得的逆向反射层或逆向反射片的实例包括封闭的透镜型逆向反射片 FMG-H8512 (Nippon carbide industries c0.，Inc.)、封闭型反射片 4600系列(Unitika sparklite Ltd.)、封闭的透镜型 3200 系列(Sumitomo3M Limited)等。
[0087][图案化光学各向异性层]
[0088]对于图案化光学各向异性层没有特别的限制，只要该图案化光学各向异性层是具有两个以上双折射性不同的区域的光学各向异性层即可。实例包括如上所述由日本未审专利公报(特开)N0.2009-69793中公开的光学各向异性层通过预定步骤制得的层。光学各向异性层优选是由含有液晶化合物的组合物形成的层。由于可以减少温度变化和湿度变化，液晶化合物优选是具有反应性基团的盘状液晶化合物或棒状液晶化合物。甚至更优选上述组合物含有每个液晶分子带两个以上反应性基团的液晶化合物。当为两种以上液晶化合物的混合物时，所述液晶化合物中的至少一种优选具有两个以上反应性基团。
[0089]优选使用具有两个以上带有不同交联机理的反应性基团的液晶化合物。然后可以通过选择条件仅使两个以上反应性基团中的一部分聚合而制得含有具有未反应的反应性基团的聚合物的光学各向异性层。该交联机理没有特别的限制，并且可以由缩合反应、氢键合、聚合等组成。以上这两个机理中，至少一个优选是聚合，并且优选使用两个以上不同形式的聚合。通常，不仅用于聚合的乙烯基、(甲基)丙烯酸基、环氧基、氧杂环丁烷基和乙烯基醚基可用于该交联反应中，而且羟基、羧酸基、氨基等也可用于该交联反应中。优选的棒状液晶化合物的具体实例包括日本未审专利公报(特开)N0.2009-69793中公开的化合物。
[0090]本发明的产品可以通过如下制得:通过预定步骤由包含光学各向异性层的双折射性图案制作材料制成图案化光学各向异性层并如果需要形成其它层。用于制备图案化光学各向异性层所实施的步骤没有特别的限制并且实例包括图案化的曝光、加热、和热书写(thermaI wri t ing )。优选通过依次对双折射性图案制作材料进行图案化曝光和加热而有效地制得图案化光学各向异性层。
[0091][图案化曝光]
[0092]在本说明书中，术语“图案化曝光”是指以这样的方式进行曝光:双折射性图案制作材料的一些区域进行曝光或者在两个以上区域中在不同曝光条件下进行曝光。在各自不同曝光条件下进行的曝光中，可包括不曝光(未曝光区域)。所用的图案化曝光技术可以是使用掩模的接触曝光、接近式曝光、投影曝光等。亦可采用使激光或电子束等聚焦于确定的位置上而不使用掩模以直接绘出图像的扫描曝光。当双折射性图案制作材料的形状为片状时可采用间歇式曝光，当双折射性图案制作材料的形状为卷状时可采用卷对卷(Roll toRoll)式曝光。曝光中所用的光源的照射波长优选在250nm?450nm处具有峰值,更优选在300nm?410nm处具有峰值。具体实例包括超高压水银灯、高压水银灯、金属卤化物灯和蓝光激光器。优选的曝光量通常为约3-2000mJ/cm2，更优选为约5-lOOOmJ/cm2，最佳为约10-500mJ/cm2。图案化曝光中的分辨率优选是1200dpi以上，从而可形成微缩印刷潜像。为了提高分辨率，优选且必需在图案化曝光时图案化光学异向性层为固体，且厚度为IOym以下。为了实现厚度为10 μ m以下，图案化光学异向性层优选由含有取向已固定的聚合性液晶化合物的层形成。更优选，聚合性液晶化合物含有交联机理不同的2种以上的反应性基团。卷对卷式曝光中所用的芯部并无特别限制，芯部外径优选为约10-3000_，更优选约20-2000mm，再次更优选约30-1000mm。卷绕至卷芯时的张力并无特别限制，优选为约IN?2000N,更优选约3N?1500N，再次优选约5N?1000N。
[0093][图案化曝光时的曝光条件]
[0094]在对双折射性图案制作材料的两个以上区域进行曝光条件彼此不同的曝光时，“两个以上区域”可具有相互重叠的部分，亦可不具有相互重叠的部分。然而，所述区域优选不具有相互重叠的部分。图案化曝光可在多次曝光循环中而进行；或者亦可例如在单次曝光循环中使用具有根据区域而显示不同透射光谱的两个以上区域的掩模等进行；或亦可组合两者。即，在图案化曝光时，可进行曝光，从而使得产生在不同曝光条件下曝光的两个以上区域。扫描曝光是优选的，因为在扫描曝光中，可通过根据曝光区域而改变光源强度、改变曝光区域的照射点、改变扫描速度等技术，针对每个区域改变曝光条件。
[0095]对曝光条件并无特别限定。实例包括:曝光峰值波长、曝光照度、曝光时间、曝光量、曝光时的温度、曝光时的环境等。其中，从调节曝光条件的容易性的角度而言，优选曝光峰值波长、曝光照度、曝光时间、及曝光量，更优选曝光照度、曝光时间及曝光量。将图案化曝光时在互不相同的曝光条件下曝光的区域随后经过烘烤，显示出根据曝光条件控制的彼此不同的双折射性。具体地说，赋予区域不同的延迟值。即，通过在图案化曝光时针对每个区域调节曝光条件，经过烘烤步骤后可获得每个区域不同的且具有所需延迟的双折射性图案。曝光条件可在不同曝光条件下曝光的两个以上曝光区域之间连续地或不连续地变化。
[0096][掩模曝光]
[0097]使用曝光掩模的曝光可用作产生处于不同曝光条件下的曝光区域的手段之一。例如，可以使用曝光掩模进行曝光，从而仅曝光I个区域。然后可通过改变温度、环境、曝光照度、曝光时间和曝光波长，进行使用单独掩模的曝光或全面曝光。以这种方式，可容易地改变首先曝光的区域与后曝光的区域的曝光条件。具有显示出不同的透射光谱的两个以上区域的掩模尤其可用作用于改变曝光照度或者曝光波长的掩模。在该情况下，可在单次曝光循环中实现在多个区域中的不同曝光照度和曝光波长。也可在不同曝光照度下在同一段曝光时间中赋予不同的曝光量。
[0098][扫描曝光]
[0099]可通过应用绘图装置而进行扫描曝光以例如用光在绘图表面上形成所需的二维图案。
[0100]此种绘图装置的一个代表性实例是构造以使用激光束偏转扫描装置以扫描物体的图像记录装置，其中所述物体使用自激光束发生装置发出的激光束进行扫描以记录规定的图像等。在记录图像等期间，此种图像记录装置根据图像信号调节自激光束发生装置发出的激光束(日本未审专利公报(特开)平成N0.7-52453)。
[0101]可使用其中通过对沿着主扫描方向旋转的转鼓的外圆周表面上所附着的被扫描的物体沿着副扫描方向扫描激光束而进行记录的装置；并且可使用其中通过对转鼓的圆筒内圆周表面上所附着的被扫描的物体上旋转扫描激光束而进行记录的装置(日本专利2783481 号)。
[0102]亦可使用利用绘图头在绘图表面上形成二维图案的绘图装置。例如，可使用利用曝光头在感光材料等的曝光表面上形成所需二维图案的曝光装置，其用于制作半导体基板和印刷板。此种曝光头的一个典型实例装配有产生构成所需二维图案的光点群的具有多个像素的像素阵列。通过运行该曝光头，同时使其相对于曝光表面移动，可在曝光表面上形成所需二维图案。
[0103]作为曝光装置(例如以上所述的那些曝光装置)，例如提出这样一种光学装置，其通过以下方式而在曝光表面上形成所需图像:使数字微镜装置(DMD)在曝光表面上沿着规定的扫描方向相对移动，将由对应于多个微镜的多个绘制点数据构成的巾贞数据根据扫描方向上的位移输入DMD的存储芯片，并依次以时间序列形成对应于DMD微镜的绘制点的组(日本未审专利公报(特开)N0.2006-327084)。
[0104]除了以上的DMD之外，可采用透射型空间光调节元件作为设置在曝光头上的空间光调节元件。空间光调节元件可以是反射型或透射型。空间光调节元件的其他实例包括微电机械系统(MEMS)类型的空间光调节元件(空间光调节器(SLM))、通过光电效应调节透射光的光学元件(PLZT元件)、液晶光闸(light shutter) (FLC)和其他液晶光栅阵列。术语"MEMS"是用于微系统集成的微观传感器、激励器和基于IC制造工艺的微机械技术的控制电路的通用术语。术语“MEMS型空间光调节元件”是指通过使用静电力的电机械操作驱动的空间光调节元件。
[0105]还可使用多个栅状式光阀(GLV)以二维构造设置的装置。
[0106]除了以上的激光束源之外，可使用灯等作为曝光头的光源。
[0107][两个以上光学各向异性层的图案化曝光]
[0108]用于制造双折射性图案的新转印材料也可转印至通过在双折射性图案制作材料上图案化曝光而得到的层合体上，然后再次进行图案化曝光。在该情况中，可有效改变第一次和第二次均保持未曝光的区域中烘烤后剩余的延迟值(其通常具有最低的延迟值)、第一次曝光但第二次未曝光的区域中烘烤后的剩余的延迟值和第一次和第二次都曝光的区域中烘烤后的剩余的延迟值(其通常具有最高的延迟值)。第一次未曝光但第二次曝光的区域可认为是在第二次曝光后与第一次和第二次均已曝光的区域相同。相似地，通过交替进行三次或四次转印和图案化曝光，可容易地制备四个或更多个区域。当希望对不同区域赋予差异(光轴方向的差异、延迟的极大差异等)而这不能仅通过曝光条件赋予时，该方法是有用的。
[0109][加热(烘烤)]
[0110]双折射性图案可通过将已进行图案化曝光的双折射性图案制作材料在50°C或更高但不高于40(TC，优选在80°C或更高但不高于40(TC下加热而进行制备。作为加热单元，可使用热空气烘箱、马弗炉、IR加热器、陶瓷加热器、电加热器等。当双折射性图案制作材料的形式是片状时，可采用间歇式加热，而当双折射性图案制作材料的形式是卷状时，可采用卷对卷式加热。卷对卷加热中采用的芯部没有特别限制，芯部的外直径优选为约10-3000mm，更优选为约20-2000mm，并且进一步优选为约30-1000mm。卷绕至卷芯时的张力没有特别限制，并优选为约1N-2000N，更优选为约3N-1500N，并且进一步优选为约5N-1000N。
[0111]双折射性图案可包括延迟基本为O的区域。例如，当光学各向异性层采用具有两个或更多个反应性基团的液晶化合物形成时，图案化曝光后仍未曝光的部分在烘烤过程中失去它们的延迟，造成延迟基本为O。
[0112]另外，用于制造双折射性图案的新转印材料可转印至已烘烤的双折射性图案制作材料上，然后可重新进行图案化曝光和烘烤。在该情况中，结合第一和第二曝光条件，可有效改变第二次烘烤之后剩余的延迟值。当希望形成在慢轴方向上具有相互不同的双折射性质的形状不重叠的两个区域时，该方法是有用的。
[0113][热书写]
[0114]如上所述，通过烘烤未曝光区域可实现基本上为O的延迟。由此，除了基于图案化曝光的潜像之外，图案化双折射产品中可包括基于热书写的潜像。热书写可使用热头或通过使用IR或YAG激光器等绘制而进行。例如，可方便地使需保密的信息(个人信息、密码、会不利于设计的产品的管理编码等)作为与具有热头的小型印刷机组合的潜像。可使用通常用于波纹状纤维板容器的热书写IR和YAG激光器而无任何改变。
[0115][功能层]
[0116]功能层的实例除了包括图案化光学各向异性层之外，还包括支撑体、取向层、印刷层、粘合层和按需的脱模层、印刷层。还可列举通过使用双折射转印箔制备的产品中的粘合层。这些功能层可预先结合入双折射性图案制作材料中，或可在制备图案化光学各向异性层之后形成。
[0117]功能层可通过浸涂、气刀涂布、旋涂、狭缝涂布、帘涂、辊涂、钢丝棒涂布、凹版涂布和挤出涂布的方法(美国专利2，681，294)形成。在该情形中，可同时施加两个或更多个层。同时涂布的方法描述于美国专利号2，761，791,2, 941，898,3, 508，947,3, 526，528和Harasaki, Y., Coating Engineering, p.253, Asakura Shoten(1973)中。根据功能层的性质可采用除了以上之外的形成方法。
[0118][支撑体]
[0119]构成本发明产品的支撑体没有特别限制，并且可以是刚性或柔性的，并且柔性支撑体是优选的。作为刚性支撑体，尽管没有特别限制，但实例包括已知的玻璃，例如在其表面上形成的具有氧化硅膜的钠玻璃片、低膨胀玻璃、无碱玻璃和石英玻璃片；金属板，例如铝板、铁板和SUS板；树脂板、陶瓷板和石条。柔性支撑体的实例包括塑料膜，例如纤维素酯(例如乙酸纤维素、丙酸纤维素和丁酸纤维素)、聚烯烃(例如降冰片烯聚合物)、聚(甲基)丙烯酸酯(例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚碳酸酯、聚酯、聚砜和降冰片烯聚合物，纸张、铝箔和布。由于易于处置，刚性支撑体的厚度优选为100-3000微米，并且更优选为300-1500微米。柔性支撑体的厚度优选为3-500微米，并且更优选为10-200微米。
[0120]如上所述，支撑体可以是形成双折射性图案的基材。
[0121][取向层]
[0122]本发明的产品可以具有取向层，例如，当使用由光学各向异性层通过施用和干燥含有液晶化合物的溶液形成液晶相并使该液晶相经过加热和光照实现聚合和固定而制得的层时。取向层通常安置在支撑体或临时支撑体上，或安置在施用在支撑体或临时支撑体上的底涂层上。取向层起到确定安置在取向层上的液晶化合物的取向的功能。取向层可以为任何层，只要它可向光学各向异性层赋予取向即可。取向层的优选实例包括:有机化合物(优选聚合物)的摩擦层；通过用偏振光照射而表现出液晶取向性质的光学取向层，例如偶氮苯聚合物和聚肉桂酸乙烯酯；无机化合物的倾斜气相沉积层；带微槽的层(microgrooved layers);通过 Langmuir-Blodgett 方法(LB 方法)形成的 ω-二十三酸、氯化双十八烷基甲基铵、硬脂酸甲酯等的累积膜；和其中通过赋予电场或磁场而将电介质取向的膜。在取向膜的摩擦形式中，优选含有聚乙烯醇，并且特别优选与在取向层上方或下方的至少一层交联的能力。光学取向层和微槽优选作为控制取向方向的方法。基于二聚体表现出取向的化合物，例如聚肉桂酸乙烯酯，特别优选作为光学取向层。使用预先通过机械或激光加工而制造的触轮(master roll)的压花特别优选用于微槽。
[0123][粘合层]
[0124]本发明的产品可以包含粘合层，例如当产品使用双折射性转印箔制成时。作为粘合层，可以使用压敏性树脂层、感光性树脂层及热敏性树脂层等。
[0125][印刷层]
[0126]本发明的产品可以根据需要包含印刷层以达到视觉效果。印刷层的实例包括形成有可见图案、或者可利用紫外线或红外线辐照而可见的图案的层。由于UV荧光油墨和IR油墨本身亦为安全印刷，故而它们在提升安全性方面是想要的。形成印刷层的方法并无特另IJ限定。可使用一般已知的凸版印刷、柔版印刷、凹版印刷、胶版印刷、丝网印刷、喷墨印刷、静电印刷等。可使用各种油墨。从耐久性角度而言，优选使用UV油墨。分辨率为1，200dpi以上的微缩印刷对于提高安全性而言是理想的。
[0127][潜像的识别]
[0128]如上制得的本发明的产品的潜像的识别可以通过偏振片实现。作为偏振片，可以使用透射入射光用的偏振片(光源侧)和透射反射光用的偏振片(观察侧)，并且二者可以相同。由于本发明的产品具有有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层，因此观察侧的偏振片可以在以特定方向反射的光的光路上与反射光方向几乎垂直地排列。为了识别清晰潜像可以通过旋转偏振片或产品进行调节。
[0129]当反射层是逆向反射层时，仅需要一个偏振片，这是由于反射光在与入射光方向相同的方向返回。即使偏振片与本发明的产品(即图案化光学各向异性层)以远距离布置，也能清楚地识别潜像。
[0130]本发明的产品的潜像可以用例如如图9所示的装置识别，在该装置中布置成像元件以在产品中的反射层反射入射光的特定方向上对齐。这种装置可以如下方式使用:使装置与本发明的产品的具有潜像的表面接触。
[0131]具有逆向反射层的本发明的产品的潜像可以用例如如图10所示的其中照射用的光路(入射光的光路)和成像用的光路(反射光的光路)平行的用于拍摄潜像的装置识别。入射光的光路和反射光的光路可以基本上相同。正如该图中所示，可以通过半透明反射镜将反射光引入到成像元件以成像。
[0132]拍摄潜像的装置本身可以提供有偏振片，如图11所示。偏振片可以提供在入射光和反射光可以通过并且优选与入射光的光路和反射光的光路几乎垂直的位置，如图11所示。在光源和成像元件附近可以分别提供两个偏振片，如图12所示。图12所示的结构也可以应用于具有反射层的结构的产品的潜像的成像，其中所述反射层具有在特定方向上选择性地反射入射光的功能，不是逆向反射层。
[0133]拍摄潜像的装置中的偏振片优选以偏振片可以旋转的方式提供。因此可以调节偏振片的方向以便更清楚地拍摄本发明的产品的潜像。例如，图11所示的一个偏振片可以提供为可旋转的，或者这两个偏振片中一个或者两个都可以提供为可旋转的。为此，可以使用使一个或多个偏振片可旋转的可商购获得的夹具或者一个或多个连接有旋转环的偏振片以制备拍摄潜像的装置。
[0134]在图9-12中，显示了独立于拍摄潜像的装置使用光源的结构。然而，在拍摄潜像的装置中可以提供光源。
[0135]实施例
[0136]以下通过实施例更详细地描述本发明。在不背离本发明的目的或精神的情况下，可以适当地更改在以下实施例中所示的材料、试齐U、物质量和它们的比率、操作等。因此，本发明的范围不限于以下给出的具体实施例。
[0137](剥离层涂布液FL-1的制备)
[0138]制备下述组合物，利用孔径为0.45 μ m的聚丙烯过滤器对其进行过滤，而用作剥离层涂布液FL-1。
【权利要求】
1.产品，包含具有两个以上双折射性不同的区域的图案化光学各向异性层和具有将入射光选择性地反射到特定方向的功能的反射层。
2.如权利要求1所述的产品，其中所述反射层是逆向反射层。
3.如权利要求2所述的产品，其中所述逆向反射层包括隅角棱镜或微球。
4.如权利要求1或2所述的产品，其中所述图案化光学各向异性层由依次包括以下步骤(1)-(3)的方法形成: (1)加热或光照由包含液晶化合物的组合物形成的层； (2)对所述层进行图案化曝光；和 (3)将所得层加热至50°C以上但不高于400°C。
5.如权利要求1-4任一项所述的产品，其包含印刷层。
6.如权利要求1-5任一项所述的产品，其包含支撑体。
7.如权利要求1-6任一项所述的产品，其依次包含所述图案化光学各向异性层、支撑体和所述反射层。
8.如权利要求1-7任一项所述的产品，其依次包含所述图案化光学各向异性层、所述反射层和支撑体。
9.如权利要求1-8任一项所述的产品，其中所述图案化光学各向异性层呈现曲线。
10.拍摄潜像的装置，所述潜像在通过偏振片观察如权利要求1-9任一项所述的产品时变得可见，所述装置包含用于光照射所述产品的光路系统、用于反射光的光路系统和成像元件，其中所述成像元件配置在用于反射光的光路上，所述反射光是入射光在特定方向上选择性地反射的反射光。
11.如权利要求10所述的拍摄潜像的装置，其提供有用于朝所述成像元件的方向反射所述反射光的半透明反射镜。
12.如权利要求10或11所述的拍摄潜像的装置，其包含在照射光经过的位置与照射光的光路大致垂直配置的第一偏振片、和在反射光经过的位置与反射光的光路大致垂直配置的第二偏振片。
13.如权利要求12所述的拍摄潜像的装置，其具有彼此独立地旋转偏振片的部件。
14.如权利要求10或11所述的拍摄潜像的装置，其中所述反射层是逆向反射层，并且偏振层配置在入射光和反射光经过的位置与照射光的光路和反射光的光路大致垂直。
15.如权利要求14所述的拍摄潜像的装置，其具有旋转所述偏振片的部件。
16.如权利要求10-15任一项所述的拍摄潜像的装置，具有光源。
【文档编号】G03B11/00GK103858029SQ201280048015
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年9月27日 优先权日:2011年9月28日
【发明者】长谷川一英 申请人:富士胶片株式会社