CN107835949B - 显示体、物品、原版以及原版的制造方法 - Google Patents
显示体、物品、原版以及原版的制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107835949B CN107835949B CN201680024342.4A CN201680024342A CN107835949B CN 107835949 B CN107835949 B CN 107835949B CN 201680024342 A CN201680024342 A CN 201680024342A CN 107835949 B CN107835949 B CN 107835949B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- display
- reflection
- light
- transfer
- virtual lines
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 38
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 107
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 7
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 195
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 32
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 25
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 description 14
- 239000000976 ink Substances 0.000 description 13
- 230000009471 action Effects 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 12
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 3
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 2
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005323 electroforming Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
- G02B5/1857—Manufacturing methods using exposure or etching means, e.g. holography, photolithography, exposure to electron or ion beams
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/324—Reliefs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
- B42D25/36—Identification or security features, e.g. for preventing forgery comprising special materials
- B42D25/373—Metallic materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
- B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
- B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
- B42D25/40—Manufacture
- B42D25/405—Marking
- B42D25/425—Marking by deformation, e.g. embossing
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1842—Gratings for image generation
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1861—Reflection gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133504—Diffusing, scattering, diffracting elements
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
- G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
- G09F19/14—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects displaying different signs depending upon the view-point of the observer
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Credit Cards Or The Like (AREA)
Abstract
在显示体中,在与反射层的表面相对的俯视下,各第1反射面具有大致正方形状,彼此相邻的第1反射面的间隙被第2反射面填埋,并且,在基材的厚度方向,第1反射面与第2反射面之间的距离是通过在第1反射面中被反射的光与在第2反射面中被反射的光的干涉从而反射层的表面射出彩色的光的大小,并且,在与反射层的表面相对的俯视下,多个第1反射面在多条虚拟线上分别存在多个,在与多条虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的虚拟线之间的距离包括相互不同的大小。
Description
技术领域
本发明涉及能够作为防止伪造的构造体而使用的显示体、具备显示体的物品、显示体的制造所使用的原版(ORIGINAL PLATE)以及原版的制造方法。
背景技术
对于纸币、商品券以及支票等有价证券类、信用卡、现金卡以及ID卡等卡类、护照以及许可证等证明文件,为了防止它们的伪造而粘贴有与基于染料、颜料等的打印物具有不同的视觉效果的显示体。
作为与打印物具有不同的视觉效果的显示体,公知有具备多个浮雕型衍射光栅的显示体。在多个浮雕型衍射光栅之间,槽延伸的方向、或者栅格常数相互不同,由此,显示体能够显示变化为虹色的像(例如,参照专利文献1)。
由于这样的显示体在防止物品的伪造的目的下被广泛使用,所以显示体所使用的技术也广为人知。结果,显示体被伪造的可能性增高,因此相比于显示变化为虹色的像的显示体,要求防伪的效果高的显示体。
近年来,出于提高防伪效果的目的,提出了一种与具备浮雕型衍射光栅的显示体具有不同的视觉效果的显示体。该显示体具有反射面,射出具有由多个波长的光构成的混色即彩色的光,其中,上述反射面具有由多个第1面和第2面构成的凹凸构造(例如,参照专利文献2)。
专利文献1:美国专利第5058992号说明书
专利文献2:日本专利第4983899号
然而,在对专利文献2所记载的显示体照射光时,上述的显示体朝向反射面上的空间以很大的范围射出具有固有色的光。因此,即使照明光源相对于显示体的位置、观察者相对于显示体的位置等观察条件改变,显示体也射出具有几乎相同的颜色的光。结果,由于即使观察条件改变,显示体也显示几乎相同的像,所以在提高显示体的视觉效果上,希望显示体所显示的像根据观察条件改变而改变。
此外,这样的要求并不限于上述的因防伪目的而使用的显示体,在因装饰物品的目的而使用的显示体、显示体本身是观察的对象的显示体中也同样要求。
发明内容
本发明的目的在于,提供能够通过具有色彩的光显示动态变化的像的显示体、物品、显示体的制造所使用的原版以及原版的制造方法。
用于解决上述课题的显示体包括:具备覆盖面的基材、和覆盖上述覆盖面的至少一部分的反射层。上述反射层的表面包括多个第1反射面、和第2反射面,在与上述反射层的表面相对的俯视下,各第1反射面具有大致正方形,彼此相邻的上述第1反射面的间隙被上述第2反射面填埋,并且,在上述基材的厚度方向,上述第1反射面与上述第2反射面之间的距离是通过在上述第1反射面中被反射的光与在上述第2反射面中被反射的光的干涉从而由上述反射层的表面射出彩色的光的大小,并且,在与上述反射层的表面相对的俯视下,上述多个第1反射面在多条虚拟线上分别存在多个,在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小。
用于解决上述课题的物品具备显示体、和对上述显示体进行支承的支承部,所述显示体是上述显示体。
用于解决上述课题的原版,是在具有包括第1覆盖面以及第2覆盖面的覆盖面和覆盖上述覆盖面的反射层的显示体的制造中使用的原版,其中,具备:具有一个面的基板;和形成在上述基板的上述一个面,且具有转印面的抗蚀层,上述转印面是和与上述基板相接的面相反侧的面。上述转印面包括用于形成上述第1覆盖面的多个第1转印面、和用于形成上述第2覆盖面的第2转印面。在与上述转印面相对的俯视下,上述各第1转印面具有大致正方形,彼此相邻的上述第1转印面的间隙被上述第2转印面填埋,并且,在上述基板的厚度方向,上述第1转印面与上述第2转印面之间的距离被设定为通过在上述反射层的表面中的、形成于上述第1覆盖面上的部分中被反射的光、与在形成于上述第2覆盖面上的部分中被反射的光的干涉从而由上述反射层的表面能够射出彩色的光的大小,并且,在与上述转印面相对的俯视下,上述多个第1转印面在多条虚拟线上分别存在多个,在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小。
用于解决上述课题的原版的制造方法,是在具有包括第1覆盖面以及第2覆盖面的覆盖面和覆盖上述覆盖面的反射层的显示体的制造中使用的原版的制造方法,其中,包括:在基板的一个面形成抗蚀层的工序;对上述抗蚀层进行曝光的工序;以及对被曝光了的上述抗蚀层进行显影,在上述抗蚀层形成转印面的工序。上述进行曝光的工序包括下述处理:对上述抗蚀层进行曝光,以使得显影后的上述转印面包括用于形成上述第1覆盖面的多个第1转印面、和用于形成上述第2覆盖面的第2转印面,在与上述转印面相对的俯视下,上述各第1转印面具有大致正方形状,彼此相邻的上述第1转印面的间隙被上述第2转印面填埋,并且,使得在上述基板的厚度方向,上述第1转印面与上述第2转印面之间的距离被设定为通过在覆盖上述覆盖面的反射层的表面中的、形成于上述第1覆盖面上的部分中被反射的光、与在形成于上述第2覆盖面上的部分中被反射的光的干涉从而由上述反射层的表面能够射出彩色的光的大小,并且,使得在与上述转印面相对的俯视下,上述多个第1转印面在多条虚拟线上分别存在多个,在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小。
根据上述构成,显示体能够射出具有由第1反射面与第2反射面之间的距离规定的色彩的光。另外,由于在各虚拟线上排列有多个第1反射面,所以能够视为位于各虚拟线上的多个第1反射面与第1反射面之间的第2面形成一个伪面。由此,通过排列在虚拟线上的多个第1反射面与位于虚拟线间的第2反射面之间的反射光的干涉,能够生成彩色的光,对彩色的光被射出的方向赋予在与反射层的表面相对的俯视下向与虚拟线延伸的方向大致正交的方向的指向性。因此,显示体射出具有色彩的光,并且与将光以各向同性的方式射出的构成相比,能够显示动态变化的像。
根据本发明,能够通过具有色彩的光显示动态变化的像。
附图说明
图1是表示将本发明的显示体具体化的一个实施方式中的显示体的平面构造的俯视图。
图2是表示沿着图1的I-I线的显示体的局部剖面构造的局部剖视图。
图3是将显示体的局部剖面构造放大表示的局部放大剖视图。
图4是表示从与反射面相对的方向观察到的一个显示部的平面构造的俯视图。
图5是表示使用拉丝加工而形成的构造体的一个例子的俯视图。
图6是表示从与反射面相对的方向观察到的多个显示部的平面构造的俯视图。
图7是将第1显示区域的显示部、第2显示区域的显示部以及第3显示区域的显示部各自的平面构造排列表示的俯视图。
图8是将第1显示区域的显示部、第2显示区域的显示部以及第3显示区域的显示部各自的剖面构造排列表示的剖视图。
图9是示意性表示栅格常数相对小的衍射光栅射出+1次衍射光的状态的示意图。
图10是示意性表示栅格常数相对大的衍射光栅射出+1次衍射光的状态的示意图。
图11是表示显示部的一个例子中的立体构造的立体图。
图12是用于对显示部的作用进行说明的作用图。
图13是用于对衍射光栅的作用进行说明的作用图。
图14是表示将本发明的物品具体化为IC卡的一个实施方式中的IC卡的平面构造的俯视图。
图15是表示沿着图14中的II-II线的IC卡的剖面构造的剖视图。
图16是用于对原版的制造方法中的步骤进行说明的流程图。
图17是表示原版的立体构造的立体图。
图18是表示变形例的显示体所具备的反射防止部的一个例子中的立体构造的立体图。
图19是表示变形例的显示体所具备的光散射部的一个例子中的立体构造的立体图。
图20是用于对变形例的显示体中的虚拟线的状态进行说明的俯视图。
图21是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
图22是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
图23是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
图24是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
图25是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
图26是用于对变形例的显示体中的作用进行说明的作用图。
具体实施方式
参照图1~图17,对将本发明的显示体、物品、原版以及原版的制造方法具体化的一个实施方式进行说明。以下,按顺序对显示体的构成、显示体的作用、物品的构成、显示体的制造方法以及原版的制造方法进行说明。
[显示体的构成]
参照图1~图8,对显示体的构成进行说明。此外,在图1中,为了便于图示,省略了显示体所具备的反射层的图示。
如图1所示,显示体10具备具有板形状的基材11,在显示体10中划分有第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14。各显示区域包括多个显示部。第1显示区域12显示字母“A”,第2显示区域13显示字母“B”,第3显示区域14显示字母“C”。显示体10通过第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14来显示字符串“ABC”。
此外,显示体10也可以具备两个以下的显示区域,还可以具备4个以上的显示区域。另外,各显示区域也可以显示字符以外的图像,例如数字、符号以及图案等的像。
图2表示了沿着图1所示的I-I线的剖面构造。如图2所示,显示体10具备具有透光性的基材11、和反射层21。基材11由支承层22和凹凸层23构成,凹凸层23中的与支承层22相反侧的面是作为凹凸面的覆盖面23s。基材11由支承层22和凹凸层23构成,但也可以仅由具有覆盖面23s的一个层构成。
覆盖面23s包括多个第1覆盖面23a和第2覆盖面23b,在基材11的厚度方向上,第1覆盖面23a的位置与第2覆盖面23b的位置相互不同。
反射层21覆盖覆盖面23s的整体,但只要覆盖作为覆盖面23s的至少一部分的第1覆盖面23a和第2覆盖面23b即可。反射层21中的与凹凸层23的覆盖面23s相接的面是作为反射层21的表面的一个例子的反射面21s。在本实施方式中,由于从显示体10中的支承层22入射光,所以反射层21中的与基材11的覆盖面23s相接的面是对入射至显示体10的光进行反射的反射面21s。
由于反射层21提高入射至显示体10的光进行反射的效率,所以与不具备反射层的构成相比,从显示体10射出的光的光量变大。因此,根据反射层21,显示体10的视觉辨认性提高。
此外,也可以针对反射层21从与基材11相反侧向反射层21入射光。该情况下,反射层21中的与覆盖面23s相接的面的相反侧的面作为反射面发挥功能。
反射面21s包括多个第1反射面21a和第2反射面21b。在基材11的厚度方向,第1反射面21a的位置与第2反射面21b的位置相互不同,另一方面,各第1反射面21a的位置与其余的第1反射面21a的位置相等。各第1反射面21a以及第2反射面21b分别为平坦面,各第1反射面21a与第2反射面21b大致平行。
即,反射面21s中的与凹凸层23中的第1覆盖面23a相接的部分是第1反射面21a,与凹凸层23中的第2覆盖面23b相接的部分是第2反射面21b。
沿着基材11的厚度方向的反射层21的厚度例如为30nm以上150nm以下,反射层21中的第1反射面21a的厚度与第2反射面21b的厚度相等。
如图3所示,在基材11的厚度方向,第1反射面21a与第2反射面21b之间的距离是反射面间距离D1。反射面间距离D1是通过在第1反射面21a中被反射的光即第1反射光RL1与在第2反射面21b中被反射的光即第2反射光RL2的干涉,从而反射面21s射出彩色的光的大小。
如果白色光入射至反射面21s,则在多个第1反射面21a的各个中被反射的第1反射光RL1与在第2反射面21b中被反射的第2反射光RL2之间,光路长、即对几何学距离乘以折射率而得到的值会产生差。而且,通过与这样的光路长之差对应的光的干涉,可抑制反射面21s中的具有特定波长的衍射光的衍射效率降低,并且具有其他波长的光的衍射效率降低的情况。由此,反射面21s射出具有所决定的色彩、即反射面间距离D1所固有的色彩的光。
与第1反射面21a相接的第1覆盖面23a和与第2反射面21b相接的第2覆盖面23b之间的距离是覆盖面间距离D2,覆盖面间距离D2例如优选包含在0.05μm以上0.5μm以下的范围,更优选包含在0.15μm以上0.4μm以下的范围。
在覆盖面间距离D2为0.05μm以上时,能够减弱可见光的波长的范围所包含的光,所以反射面21s射出的光的颜色具有彩度比白色高的颜色。另外,在覆盖面间距离D2为0.05μm以上时,制造显示体10时的外在因素,例如制造装置的状态、制造显示体10的环境的变动以及显示体10的形成材料中的组成的变化等难以对显示体10的光学性质造成影响。而且,在覆盖面间距离D2为0.5μm以下时,与覆盖面间距离D2更大的构成相比,能够以更高的形状精度以及尺寸精度形成。
此外,在针对反射层21从与基材11相反侧向反射层21入射光的构成中,反射层21中的与凹凸层23相接的面的相反侧的面作为反射层发挥功能。因此,在反射层21中的第1反射面21a的厚度与第2反射面的厚度彼此相等的前提下,通过覆盖面间距离D2满足上述的范围,反射面间距离D1成为反射面能够射出固有的色彩的光的大小。
另外,即便是反射层21中的第1反射面21a的厚度与第2反射面21b的厚度相互不同的构成,只要第1反射面21a与第2反射面21b之间的距离即反射面间距离D1满足覆盖面间距离D2中的上述的范围即可。
将第1覆盖面23a与第2覆盖面23b之间连接的侧面23c相对于第2覆盖面23b大致垂直,但侧面23c也可以相对于第2覆盖面23b的法线方向具有斜率。不过,侧面23c与第2覆盖面23b形成的角度越接近垂直越好,侧面23c与第2覆盖面23b形成的角度越接近垂直,反射面21s射出的光的颜色中的彩度越高。
此外,在反射层21中的覆盖侧面23c的部分,与基材11的厚度方向正交的方向的厚度,小于反射层21中的、第1反射面21a以及第2反射面21b各自中的部分处的沿着基材11的厚度方向的厚度。
图4将第1显示区域12的一部分且构成第1显示区域12的多个显示部中的一个放大表示。图4表示了从与反射面21s相对的方向观察到的平面构造。
此外,在图4中,显示部具有正方形形状,但显示部也可以具有正方形形状以外的矩形形状、三角形形状、圆形状以及椭圆形状等。在显示部具有多边形形状时,优选显示部的外缘中的一边的长度为300μm以下。各显示部作为用于使第1显示区域12显示一个图像的一个像素发挥功能。
如图4所示,在与反射面21s相对的俯视下,在第1显示区域12所具备的一个显示部12p中,各第1反射面21a具有大致正方形状,彼此相邻的第1反射面21a的间隙被第2反射面21b填埋。
在与反射面21s相对的俯视下,多个第1反射面21a,在各虚拟线Lv上分别存在多个。即,在各虚拟线Lv上排列有多个第1反射面21a。多条虚拟线Lv分别沿着作为一个方向的X方向延伸,并且,多条虚拟线Lv沿着与X方向正交的方向即Y方向排列。多条虚拟线Lv沿Y方向配置成抑制能够由肉眼感知的衍射光的射出。
在Y方向彼此相邻的两条虚拟线Lv的距离是虚拟线间距离D3,虚拟线间距离D3相对于虚拟线Lv排列的顺序不规则地改变。换言之,多条虚拟线Lv在Y方向随机配置,各虚拟线Lv与其余的虚拟线Lv相互平行。即,在与反射面21s相对的俯视下,在与多条虚拟线Lv交叉的直线上,例如沿Y方向延伸的直线上,虚拟线间距离D3包括相互不同的大小,且相对于虚拟线Lv排列的顺序不规则地改变。
在多条虚拟线Lv中,优选虚拟线间距离D3例如为0.3μm以上2μm以下。虚拟线间距离D3越小,在与虚拟线Lv延伸的方向正交的方向上光射出的角度的范围越大。因此,显示体10的观察者能够观察射出的光的区域扩大。另一方面,虚拟线间距离D3越大,在与虚拟线Lv延伸的方向正交的方向上光射出的角度的范围越小。因此,显示体10的观察者能够观察射出的光的区域变窄。
在各虚拟线Lv上,多个第1反射面21a随机排列。即,在沿着一条虚拟线Lv配置的多个第1反射面21a中,彼此相邻的第1反射面21a之间的距离不是恒定的值,相对于第1反射面21a排列的顺序不规则地改变。多个第1反射面21a在各虚拟线Lv上随机排列的构成在根据多个第1反射面21a排列的周期来抑制衍射光沿着虚拟线Lv延伸的方向射出的方面是优选的。
此外,在本实施方式中,在各虚拟线Lv与其余的虚拟线Lv之间,多个第1反射面21a相对于虚拟线Lv的位置也相互不同。但是,如果在各虚拟线Lv上多个第1反射面21a随机排列,则在各虚拟线Lv与其余的虚拟线Lv之间,多个第1反射面21a相对于虚拟线Lv的位置也可以相互相同。
另外,在各虚拟线Lv上,多个第1反射面21a也可以规则地排列。即,多个第1反射面21a可以以所决定的周期排列。即便是这样的构成,显示部12p也能够通过在第1反射面21a中被反射的光与在第2反射面21b中被反射的光的干涉从而射出具有色彩的光。
由于在各虚拟线Lv上配置有多个第1反射面21a,所以沿着一条虚拟线Lv配置的多个第1反射面21a如使用拉丝加工而在金属层等的表面形成的构造体那样发挥作用。因此,显示部12p向与虚拟线Lv延伸的方向正交的方向射出光,另一方面,在虚拟线Lv延伸的方向上几乎不射出具有色彩的光。
即,沿着一条虚拟线Lv排列的第1反射面21a、和在虚拟线Lv上将彼此相邻的第1反射面21a之间填埋的第2反射面21b,体现与作为沿着虚拟线Lv延伸的一个面的伪面21d相同的功能。因此,由伪面21d和彼此相邻的伪面21d间的第2反射面21b生成的彩色的光向与虚拟线Lv正交的方向射出。
换言之,在显示部12p中,从显示部12p射出光的方向中的、与射出光的光量最大的方向正交的方向是虚拟线Lv延伸的方向。因此,在显示部12p中虚拟线Lv延伸的方向能够根据从显示部12p射出的光的方向来确定。
对此,图5表示了使用一般的拉丝加工而在金属层的表面形成的构造体HL。如图5所示,在拉丝加工后的金属层上,形成具有沿着Y方向延伸的多个直线形状的构造体,多个构造体沿着与Y方向交叉的方向以不规则的间隔配置。另外,多个构造体的高度包括相互不同的大小。因此,通过拉丝加工形成的构造体不具有使特定波长的光的衍射效率降低的作用。因此,如果白色光入射至拉丝加工后的金属层,则金属层沿着作为与Y方向正交的方向的X方向射出白色的散射光。
从与反射面21s相对的方向观察,优选各第1反射面21a的一边的长度为0.3μm以上2μm以下。当具有这样的大小的第1反射面21a被配置在显示部12p的内部时,彼此相邻的第1反射面21a间的距离例如能够为0.3μm以上2μm以下。
由于第1反射面21a的一边的长度以及第1反射面21a间的距离为0.3μm以上2μm以下,所以与第1反射面21a的一边的长度以及第1反射面21a间的距离更大的构成相比,衍射光的射出角变大。因此,能够观察由多个光构成的具有色彩的光的区域扩大。
在显示部12p中,优选在与反射面21s相对的俯视下,各第1反射面21a的一边的长度与其余的第1反射面21a的一边的长度相互大致相等。即,优选各第1反射面21a呈具有相互大致相等的面积的大致正方形状。
当第1反射面21a的一边的长度包含在上述的0.3μm以上2μm以下的范围时,由于第1反射面21a是非常微小的构造,所以与第1反射面21a的一边的长度更大的构成相比,第1反射面21a的加工较难。因此,在以高精度加工多个第1反射面21a的各个第1反射面21a的方面,优选第1反射面21a的形状以及第1反射面21a的面积大致相等。
如果各第1反射面21a具有相互大致相等的形状以及相互大致相等的面积,则在多个第1反射面21a之间,与形状相互不同的构成相比,能够抑制第1反射面21a的平坦性按每个第1反射面21a改变、反射面间距离D1按每个第1反射面21a改变等加工不良。因此,能够抑制从显示部12p射出的光的颜色因显示部12p中的加工不良而从设计上的光的颜色变为不希望的颜色。
在显示部12p中,在与反射面21s相对的俯视下,第2反射面21b的面积与全部的第1反射面21a的面积之和是显示部12p的面积S,全部的第1反射面21a的面积之和是面积S1。而且,面积S1相对于面积S之比(S1/S)的百分率是第1反射面21a在显示部12p中的占有度。
在多个显示部12p之间,在与反射面21s相对的俯视下,第1反射面21a的占有度相互大致相等是优选的。换言之,优选在各显示部12p与其余的显示部12p之间,显示部12p中的全部的第1反射面21a专有的面积相互大致相等。在显示部12p中,从显示部12p射出的彩色的光的光量根据第1反射面21a的占有度而改变。
因此,如果在各显示部12p与其余的显示部12p之间,第1反射面21a的占有度彼此相互大致相等,则在多个显示部12p之间,能够抑制从各显示部12p射出的光量的差。结果,由于在第1显示区域12中,可抑制射出的光的光量形成分布的情况,所以显示体10所显示的像的品质提高。
在显示部12p中,优选第1反射面21a的占有度例如为15%以上50%以下。即,在显示部12p中,全部的第1反射面21a所占有的面积相对于显示部12p的整体所具有的面积为15%以上50%以下是优选的。
此外,由于配置于显示部12p的各第1反射面21a具有大致正方形状、并且各第1反射面21a远离其他的第1反射面21a配置,所以占有度中的最大值是50%。由于显示部12p中的占有度是越高的值,则从显示部12p射出的光的光量越大,所以在使第1显示区域12所显示的像明亮的方面优选。另外,在占有度为15%以上时,从显示部12p射出的光的光量成为观察者能够观察第1显示区域12所显示的像的程度的大小。
即,在显示部12p射出具有反射面间距离D1所固有的色彩的光、并且充分增大射出光的光量的方面,第1反射面21a的占有度是15%以上50%以下是优选的。
从与第1反射面21a相对的方向观察,划分各第1反射面21a的边由沿着X方向延伸的边、和沿着Y方向延伸的边构成,但划分各第1反射面21a的边也可以由相对于X方向具有斜率的边和相对于Y方向具有斜率的边构成。另外,配置在一条虚拟线Lv上的多个第1反射面21a也可以包括由沿着X方向延伸的边和沿着Y方向延伸的边划分的第1反射面21a、以及由相对于X方向具有斜率的边和相对于Y方向具有斜率的边划分的第1反射面21a。
如图6所示,在构成第1显示区域12的各显示部12p中,全部的第1反射面21a远离显示部12p的外缘设置。而且,在多个显示部12p之间的边界,在构成一个显示部12p的第1反射面21a与构成另一个显示部12p的第1反射面21a之间形成有间隙。一个显示部12p是第1显示部的一个例子,另一个显示部12p是第2显示部的一个例子。
此外,如果在多个显示部12p之间的边界,在构成一个显示部12p的第1反射面21a与构成另一个显示部12p的第1反射面21a之间形成间隙,则各显示部12p也可以包括与显示部12p的外缘相接的第1反射面21a。
图7将第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14各自的一部分且包含于各显示区域的一个显示部放大表示。在图7中,为了便于说明,各显示区域的显示部沿一个方向排列表示。另外,在图7中,示出了从与反射面21s相对的方向观察到的平面构造。
如图7所示,在与反射面21s相对的俯视下,第2显示区域13的显示部13p与第1显示区域12的显示部12p同样,包括多条虚拟线Lv。多条虚拟线Lv分别沿着作为与X方向交叉的方向的第2延伸方向延伸,在显示部13p中,作为虚拟线Lv延伸的方向的方位角方向与第1显示区域12的显示部12p不同。多条虚拟线Lv沿着与第2延伸方向正交的方向随机排列。
在各虚拟线Lv上排列有多个第1反射面21a,在各虚拟线Lv上,多个第1反射面21a随机排列。此外,在各虚拟线Lv中,多个第1反射面21a也可以以所决定的周期排列。
在与反射面21s相对的俯视下,第3显示区域14的显示部14p与第1显示区域12的显示部12p同样,包括多条虚拟线Lv。多条虚拟线Lv分别沿着作为与X方向交叉的方向的第3延伸方向延伸,X方向与第3延伸方向形成的角度比X方向与第2延伸方向形成的角度大。在显示部14p中,作为虚拟线Lv延伸的方向的方位角方向是与第1显示区域12中的方位角方向以及第2显示区域13中的方位角方向都不同的方向。此外,X方向与第3延伸方向形成的角度也可以比X方向与第2延伸方向形成的角度小。多条虚拟线Lv沿着与第3延伸方向正交的方向随机排列。
在各虚拟线Lv上排列有多个第1反射面21a,在各虚拟线Lv上,多个第1反射面21a随机排列。此外,在各虚拟线Lv上,多个第1反射面21a也可以以所决定的周期排列。
在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14之间,虚拟线Lv延伸的方向相互不同。因此,从第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14分别射出具有相互不同的指向性的光。
此外,虽然在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14之间,虚拟线Lv延伸的方向相互不同,但虚拟线Lv延伸的方向也可以在3个显示区域中的至少两个显示区域之间相互相同。
第1显示区域12中的反射面间距离D1、第2显示区域13中的反射面间距离D1以及第3显示区域14中的反射面间距离D1相互相等。因此,从第1显示区域12射出的光的颜色、从第2显示区域13射出的光的颜色以及从第3显示区域14射出的光的颜色是具有相互相同的色彩的光。
此外,也可以如图8所示,在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14之间,反射面间距离D1相互不同。例如,第1显示区域12中的反射面间距离D1最小,第2显示区域13中的反射面间距离D1第二小,并且,第3显示区域14中的反射面间距离D1最大。
在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14之间,由于反射面间距离D1相互不同,所以第1显示区域12射出的光的颜色、第2显示区域13射出的光的颜色以及第3显示区域14射出的光的颜色相互不同。
另外,在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14各自中,在多个显示部中,在各显示部与其余的显示部之间反射面间距离D1也可以相互不同。根据这样的构成,第1显示区域12、第2显示区域以及第3显示区域14分别能够显示混有多个颜色的混色。
[显示体的作用]
参照图9~图13对显示体10的作用进行说明。此外,在说明显示体10的作用之前,对衍射光栅的栅格常数、即衍射光栅中的槽的间距、照明光的波长、照明光的入射角以及衍射光的射出角的关系进行说明。
[衍射光栅]
如果从光源向衍射光栅照射照明光,则衍射光栅根据作为入射光的照明光的行进方向以及波长向特定的方向射出强的衍射光。
关于m次衍射光(m=0、±1、±2、……)的射出角β,当光在相对于衍射光栅所具有的槽延伸的方向垂直的面内行进的情况下,能够根据以下所示的式(1)计算。
[数式1]
在式(1)中,d是衍射光栅的栅格常数,m是衍射次数,λ是入射光以及衍射光的波长。另外,α是0次衍射光即正反射光的射出角,α的绝对值与照明光的入射角相等,在衍射光栅是反射型衍射光栅时,照明光的入射方向与正反射光的射出方向相对于与形成了衍射光栅的面正对的正对方向是对称的。
此外,在衍射光栅是反射型衍射光栅时,角度α为0°以上且小于90°。另外,当相对于形成了衍射光栅的面从倾斜方向照射照明光,并设定以正对方向的角度、即0°为边界值的两个角度范围时,角度β在衍射光的射出方向与正反射光的射出方向包含于相同的角度范围内时为正的值,在衍射光的射出方向与照明光的入射方向包含于相同的角度范围内时为负的值。
图9示意性地表示了具有相对小的栅格常数的衍射光栅射出1次衍射光的状态。另一方面,图10示意性地表示了具有相对大的栅格常数的衍射光栅射出1次衍射光的状态。
如图9以及图10分别所示,点光源LS放射具有白色的照明光IL,照明光IL包括:具有包含于红色的波长区域的波长的红色光成分、具有包含于绿色的波长区域的波长的绿色光成分、以及具有包含于蓝色的波长区域的波长的蓝色光成分。点光源LS放射出的绿色光成分、蓝色光成分以及红色光成分相对于正对方向CD以入射角α向衍射光栅GR入射。衍射光栅GR射出绿色光成分的一部分作为射出角为射出角βg的衍射光DLg,射出蓝色光成分的一部分作为射出角为射出角βb的衍射光DLb,射出红色光成分的一部分作为射出角为射出角βr的衍射光DLr。
另外,根据图9所示的射出角β与图10所示的射出角β的比较可知,衍射光栅GR中的栅格常数d越大,衍射光向越接近正反射光RL被射出的方向的方向射出。另外,衍射光栅GR中的栅格常数d越大,射出角βg、射出角βb以及射出角βr之间的角度之差越小。
此外,在图9以及图10中,为了便于图示,省略了衍射光栅GR射出的衍射光、而且是根据式(1)导出的其他次数的衍射光的图示。
这样,在特定的照明条件下,衍射光栅GR以与衍射光的波长对应的不同的射出角射出衍射光。衍射光栅GR例如在太阳以及荧光灯等白色光源下,将具有相互不同的波长的光以各自的射出角射出。因此,衍射光栅GR显示的像的颜色,随着观察衍射光栅GR的观察者的观察角度、即观察者的视线相对于形成了衍射光栅GR的面的方向改变而改变为虹色。
参照式(2),对衍射光栅的栅格常数、照明光的波长以及衍射光的射出角方向上的衍射光的强度、即衍射效率的关系进行说明。
根据上述的式(1),如果针对栅格常数d的衍射光栅GR以入射角α入射照明光,则衍射光栅以射出角β射出衍射光。此时,波长λ的光中的衍射效率根据衍射光栅的栅格常数以及槽的深度等而变化,能够根据以下所示的式(2)计算。
[数式2]
这里,η是衍射效率(η为0~1的值),r是衍射光栅的槽的深度,L是衍射光栅的槽的宽度,d是栅格常数,θ是照明光的入射角,λ是照明光以及衍射光的波长。此外,式(2)在与槽的长度方向垂直的剖面具有矩形波形状、并且槽的深度比较小的衍射光栅中成立。
根据式(2)可知,衍射效率η根据槽的深度r、栅格常数d、入射角θ以及波长λ而变化。另外,衍射效率η具有随着衍射次数m变为高次而缓缓减少的趋势。
[显示体]
参照图11~图13,对显示体10的光学性质进行说明。此外,在图11以及图12中,例示了显示体10所包含的显示部中的、在相对于X方向具有某一斜率的虚拟线Lv上排列第1反射面21a的构成。
另外,在图11以及图12中,为了便于图示,将构成显示部的反射层21表示为由具备第1反射面21a作为顶面的多个凸部、和具有第2反射面21b作为多个凸部所位于的一个面的层形成的构造体。
如图11所示,显示部中的反射层21具有与基材11的覆盖面23s相接的反射面21s。反射面21s包括多个第1反射面21a和第2反射面21b。多个第1反射面21a具有大致正方形状,各第1反射面21a沿着显示部所包括的多条虚拟线Lv的任意一条配置。多条虚拟线Lv相互平行,各虚拟线Lv沿着与X方向交叉的方向延伸。多条虚拟线Lv沿着与虚拟线Lv延伸的方向正交的方向随机排列。
如图12所示,如果从光源LS放射出的白色的照明光IL入射至反射面21s,则通过由反射面21s包括的多个第1反射面21a和第2反射面21b构成的凹凸构造,射出衍射光。并且,由于多个第1反射面21a沿着多条虚拟线Lv分别排列多个,所以反射面21s沿着与虚拟线Lv延伸的方向正交的方向射出衍射光。即,在与X方向和Y方向正交的方向且与基材11的厚度方向平行的方向是Z方向,且虚拟线Lv排列的方向为排列方向时,反射面21s针对由排列方向和Z方向规定的平面射出衍射光。
如上所述,由于配置虚拟线Lv的间隔是随机的,所以能够视为沿着一条虚拟线Lv排列的多个第1反射面21a、与位于在虚拟线Lv上相邻的第1反射面21a之间的第2反射面21b形成一个伪面。另外,能够视为多个第1反射面21a是多个伪面以相互不同的多个间隔排列的构成、即是具有相互不同的多个栅格常数d的构成。在这样的构成中,由于相互不同的多个栅格常数d的凹凸构造重叠在一个显示部内,所以从反射面21s射出的衍射光不对按每个衍射光的波长而不同的射出角射出,各波长的衍射光以在多个角度中相互重叠的状态射出。
此外,在图12中表示了向显示部中的一点入射照明光IL的状态,但由于光源LS实际上对某一面积放射照明光IL,所以以面状而不是点状向显示部入射照明光IL。因此,在定点观察者观察的光是具有包含于某一范围的波长的多个光、且是具有相互不同的波长的光合在一起而得到的光。结果,观察者可观察到具备基于具有相互不同的波长的多个光的色彩的光。
这里,如上述的式(2)所示,从衍射光栅射出的衍射光的光量、即衍射效率η,根据衍射光具有的波长而变化。特别是在假定为衍射光栅的栅格线宽度、即槽的宽度L以及栅格常数d恒定时,衍射效率η由衍射光栅的槽的深度r和照明光的波长λ决定。
因此,在显示部中,各波长的衍射光的衍射效率η,由显示部中的第1反射面21a与第2反射面21b的反射面间距离D1、和照明光的波长λ决定。而且,到达观察者的眼睛的光是入射至反射面21s的具有白色的照明光中的、具有特定的波长的光被削弱后的光即具有色彩的光。
例如,在上述的反射面间距离D1被设定为某一值的显示体中,具有460nm的波长的蓝色光的衍射效率变低,从而到达观察者的眼睛的衍射光所包含的光的绝大部分是具有630nm的波长的红色光以及具有540nm的波长的绿色光。由此,观察者观察到的光是具有黄色的光。
与此相对,在反射面间距离D1被设定为与上述的值不同的值的显示部中,例如红色光的衍射效率变低,从而到达观察者的眼睛的衍射光所包括的光的绝大部分是绿色光以及蓝色光。由此,观察者观察到的光是具有青色(cyan)、即淡蓝色的光。
此外,图12中表示了显示部的一个例子,在显示部中,来自放射白色光的光源LS的照明光IL中的具有红色的衍射光DLr被削弱,并且,具有绿色的衍射光DLg和具有蓝色的衍射光DLb以比具有红色的衍射光DLr强的状态射出。而且,由于各波长的光与在衍射光栅中被衍射的光相比,以各种射出角射出,所以可抑制在从显示部射出的光中,因观察点改变而被视觉确认的光的颜色变为虹色的情况,结果,基于具有特定波长的光的色彩的光被视觉确认。
当观察者位于显示部射出的衍射光不到达的位置时,作为显示部射出的光的颜色的显示色不会被观察者观察到。因此,与由染料、颜料形成的打印物不同,通过显示部,能够实现根据光源、观察者的位置,观察者能够视觉确认显示色的状态、和无法视觉确认显示色的状态这两个状态。
即,观察显示部的条件包括能够观察显示部射出的光的条件、和不能观察显示部射出的光的条件。
其中的能够观察的条件例如包括如下状态,即,在室内,来自荧光灯等光源LS的光从与显示体10的反射面21s大致垂直的方向入射,观察者通过肉眼观看能够观察从显示体10的显示部射出的光的状态。另外,能够观察的条件包括如下状态,即,在室外,太阳光等光从与反射面21s大致垂直的方向入射,观察者通过肉眼观看能够观察从显示部射出的光的状态。
另一方面,不能观察的条件例如包括如下状态,即,来自光源LS的光从与反射面21s大致水平的方向入射,光几乎不从显示部射出的状态。另外,不能观察的条件包括如下状态,即,观察者从与显示体10的虚拟线Lv延伸的方向正交的方向不同的方向观察显示体的状态,即虽然从反射面21s射出衍射光但观察者从衍射光不到达那样的角度肉眼观看显示体10的状态。
这样,在显示体10的显示部中,通过多个第1反射面21a沿着虚拟线Lv排列,来对显示部中的光的射出方向赋予指向性。因此,与显示部将光以各向同性的方式射出的构成相比,显示体10射出具有色彩的光,并且由显示体10显示的像动态变化。
另一方面,如图13所示那样、具备多个栅格线GL的衍射光栅GR且各栅格线GL沿着Y方向延伸、并且多个栅格线GL沿着X方向规则地配置的衍射光栅GR如以下那样射出衍射光。即,在对衍射光栅GR入射了光源LS放射出的照明光IL时,衍射光栅GR相对于XZ平面,沿着与栅格线GL延伸的方向即Y方向正交的X方向,以相互不同的射出角射出具有红色的衍射光DLr、具有绿色的衍射光DLg以及具有蓝色的衍射光DLb。
此外,入射至上述的显示体10以及衍射光栅GR的光向所决定的方向射出衍射光作为射出光,另一方面,相对于入射光的入射角方向向正反射的方向射出正反射光、即镜面反射光。正反射光是不对显示体10以及衍射光栅GR分别具有的微小构造的形状造成影响地从显示体10以及衍射光栅GR分别射出的光。另外,一般在观察者对具备反射层21的显示体10进行观察时,由于正反射光的光量大,所以观察者感到正反射光刺眼,因此观察者会以正反射光不到达自己的眼睛的方式观察显示体10。因此,在先前参照的图11~图13中,为了便于图示,省略了正反射光的图示。
[物品的构成]
参照图14以及图15,对具备上述的显示体10的物品的一个例子即IC卡的构成进行说明。在上述的显示体10中,显示部能够显示通过使用了墨水等的打印以及上述的反射面21s以外的构造无法显示的具有固有的颜色的像。因此,难以以高精度再现显示体10显示的像,所以显示体10的伪造困难。因而,如果物品具备显示体10,则由于包含显示体10的物品的伪造也困难,所以能够以抑制物品的伪造的目的而使用显示体10。
如图14所示,IC(integrated circuit:集成电路)卡30具备:具有板形状的卡基材31、且例如是由塑料形成的卡基材31;被打印了图像的打印层32;IC芯片33以及显示体10。
如图15所示,打印层32形成在卡基材31上,上述的显示体10例如使用粘接层被固定在打印层32所具有的面中的、作为和与卡基材31相接的面相反侧的面的显示面。显示体10例如粘贴在作为具有粘接层的标签或者转印箔而准备并作为支承部的一个例子的打印层32。
在打印层32形成有例如由文字、数字以及符号等至少一个构成的信息、以及具有设计性的图案等。此外,除了形成在卡基材31上以外,打印层32也可以形成在显示体10中作为和与打印层32相接的面相反侧的面的表面。
另外,显示体10也可以粘贴于卡基材31,在显示体10粘贴于卡基材31的构成中,打印层32可以形成在卡基材31中的未被显示体10覆盖的部分、和显示体10中的作为和与卡基材31相接的面相反侧的面的表面。在这样的构成中,卡基材31是支承部的一个例子。
打印层32的形成材料是包括颜料、染料等的墨水、或者调色剂等。打印层32所使用的墨水以及调色剂无法体现显示体10的显示部所具有的光学功能。即,在由墨水或调色剂形成的打印物中,即使观察打印物的条件改变,打印物的颜色、亮度也几乎不变。换言之,即使观察打印物的条件改变,打印物所显示的像也几乎不变。
因此,根据具备显示体10的IC卡30,在相互不同的多个观察条件下观察IC卡30时,打印层32显示的像在多个观察条件之间几乎不变,另一方面,显示体10显示的像在多个观察条件之间改变。因此,在相互不同的多个观察条件下观察IC卡30时,通过打印层32与显示体10对比,使得显示体10相对于打印层32的光学功能的差异变得明确。结果,能够更明确地进行使用了显示体10的IC卡30的真伪的判断。
特别优选打印层32显示的像的颜色、与在特定的观察条件下显示体10显示的像的亮度大致相等。在这样的构成中,当在相互不同的多个观察条件下观察IC卡30时,更容易视觉确认显示体10显示的像的亮度的变化与打印层32显示的像的亮度的变化之间的差异。因此,根据这样的打印层32和显示体10,防伪的效果更高。
打印层32的形成材料也可以是根据观察打印层32的条件改变而打印层32的视觉效果改变的功能性墨水、即可以是根据观察打印层32的条件改变而打印层32显示的像改变的功能性墨水。功能性墨水例如是蓄光墨水、液晶以及在被照射可见光的状态下不可视而通过被照射紫外线或红外线等而可视化的墨水等。根据通过被照射紫外线或红外线而可视化的墨水,在被照射可见光时,对于观察者隐藏由墨水形成的信息。另一方面,在对信息照射紫外线或红外线时,信息对观察者再现。
由这些功能性墨水形成的打印层32根据观察打印层32的条件改变而视觉效果改变,另一方面,具有与显示部不同的视觉效果。因此,通过将由功能性墨水形成的打印层32与显示体10组合,防伪的效果更高。
另外,打印层32也可以是通过被赋予激光光线或紫外线、热以及压力等能量,而改变为与被赋予能量前的颜色不同的颜色的层。
在卡基材31中的与打印层32相接的面上,形成有朝向和与打印层32相接的面相反侧的面凹陷的凹部31a,在打印层32中,在IC卡30的厚度方向上,在与凹部31a重叠的位置形成有贯通孔32a。IC芯片33被嵌入至凹部31a以及贯通孔32a,IC芯片33在IC芯片33中作为被打印层32包围的面的表面具备多个电极。在IC芯片33中,向IC芯片33的信息的写入以及记录于IC芯片33的信息的读出经由多个电极来进行。
由于IC卡30具备难以伪造的显示体10,所以IC卡30的伪造也困难。并且,由于IC卡30除了显示体10以外还具备IC芯片33以及打印层32,所以能够通过IC芯片33实现使用了电子数据的防伪,并且能够通过显示体10以及打印层32实现使用了视觉效果的防伪。
[显示体的制造方法]
对显示体10的制造方法进行说明。
在制造显示体10时,首先准备具有透光性的树脂制的片材或者膜作为支承层22。支承层22的形成材料例如只要是聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)以及聚碳酸酯(PC)等即可。在支承层22的一个面涂覆热塑性树脂、热固化性树脂以及光固化性树脂等具有透光性的合成树脂而形成涂膜,在使金属制的压模紧贴于所形成的涂膜的状态下,使树脂固化。此外,在涂膜的形成材料是热固化性树脂时,通过对涂膜赋予热来使树脂固化,在涂膜的形成材料是光固化性树脂时,通过照射光来使树脂固化。
通过从固化后的涂膜剥离金属制压模,由此获得具有覆盖面23s的凹凸层23。此外,由于支承层22与凹凸层23紧贴,所以在支承层22的形成材料与凹凸层23的形成材料相同时,不存在支承层22与凹凸层23的边界。因此,能够视为是由单一的层形成支承层22和凹凸层23的基材11。
接下来,以追随基材11的覆盖面23s的形状的方式在覆盖面23s上形成反射层21。反射层21的形成方法例如只要是真空蒸镀法以及溅射法等气相沉积法即可。
在反射层21中,在以下的情况下光因干涉而相互减弱的效果变低。即,是反射层21中的形成在第1覆盖面23a上的部分以及形成在第2覆盖面23b上的部分各自的平坦性低的情况、以及在第1覆盖面23a上形成的部分的厚度以及在第2覆盖面23b上形成的部分的厚度分别具有偏差的情况。
在这些情况下,由于衍射效率降低的光的波长的范围变大,所以显示体10射出的光中的波长的分布与已入射的白色光中的波长的分布之差变小。结果,显示体10射出的光的颜色中的彩度变低,射出的光的颜色接近白色。
因此,优选反射层21模仿第1覆盖面23a以及第2覆盖面23b各自的平坦性,形成为各第1反射面21a与第2反射面21b保持相互大致平行。
反射层21只要是金属层以及电介质层的任意一个即可。在反射层21是金属层时,反射层21的形成材料例如只要是铝、银、金以及这些金属的合金等即可。在反射层21是电介质层时,反射层21的形成材料只要是硫化锌(ZnS)以及氧化钛(TiO2)等即可。
此外,在反射层21是电介质层时,反射层21可以具有单层构造,也可以是多层构造且具有在彼此相邻的层之间折射率不同的多层构造。
优选反射层21的厚度为30nm以上150nm以下,更优选为30nm以上70nm以下,进而优选为50nm。反射层21能够通过气相沉积法形成为薄膜状。但是,在反射层21的形成材料是上述的金属时,容易在反射层21的表面形成具有粒状的构造体。由于反射层21的厚度越大则具有粒状的构造体的大小容易变得越大,所以在提高反射层21的平坦性的方面,优选反射层21的厚度小。另一方面,如果反射层21的厚度过小,则反射层21不会充分具有反射光的功能。
本申请的发明人们在对反射层21的厚度与反射层21的功能的关系进行专心研究的过程中发现了:在反射层21具有所希望的平坦性、并且充分具有反射光的功能的方面,优选反射层21的厚度为30nm以上150nm以下。
反射层21如上所述,可以覆盖基材11中的覆盖面23s的整体,也可以仅覆盖覆盖面23s的一部分。即,反射层21也可以对覆盖面23s局部覆盖。在反射层21对覆盖面23s局部覆盖的构成中,反射层21可以通过覆盖面23s中的形成了反射层21的部分、和未形成反射层21的部分来形成图案、文字以及符号等图像。
对覆盖面23s局部覆盖的反射层21例如能够通过在基于气相沉积法在覆盖面23s的整体形成了反射层21之后,使用药品等使反射层21的一部分溶解来形成。或者,对覆盖面23s局部覆盖的反射层21也能够通过在覆盖面23s的整体形成了反射层21之后,使用针对反射层21的紧贴力比凹凸层23高的粘合材料,并将反射层21的一部分从凹凸层23剥离来形成。或者,对覆盖面23s局部覆盖的反射层21也能够采用使用了掩模的气相沉积法以及剥离法等来形成。
此外,显示体10可以还包括其他功能层,例如还包括对显示体10的表面进行保护的保护层、以及覆盖显示体10的表面来抑制细菌在显示体10中增殖的抗菌涂层等。
[原版的制造方法]
参照图16以及图17,对显示体10的制造所使用的原版的制造方法进行说明。原版是在具有包括第1覆盖面23a以及第2覆盖面23b的覆盖面23s、和对覆盖面23s进行覆盖的反射层21的显示体10的制造中使用的原版。此外,原版被用作上述的金属制的压模的模子。
如图16所示,原版的制造方法包括在基板的一个面形成抗蚀层的工序(步骤S11)、对抗蚀层进行曝光的工序(步骤S12)以及对曝光后的抗蚀层进行显影而在抗蚀层形成转印面的工序(步骤S13)。即,原版的制造方法包括抗蚀层形成工序、曝光工序以及显影工序。
在抗蚀层形成工序中,例如准备具有板形状的玻璃基板,并在玻璃基板的一个面上涂覆抗蚀剂来形成抗蚀层。抗蚀剂可以是电子线抗蚀剂,也可以是光致抗蚀剂。抗蚀剂是正型的抗蚀剂,在抗蚀剂中的被曝光的部分,相比于未被曝光的部分,针对显影液的溶解性更高。因此,在显影工序中,将抗蚀剂中的被曝光的部分从未被曝光的部分除去。
曝光工序包括如以下那样对抗蚀层进行曝光的处理。即,曝光工序按照显影后的转印面包括用于形成第1覆盖面23a的多个第1转印面、和用于形成第2覆盖面23b的第2转印面的方式对抗蚀层进行曝光。另外,曝光工序按照在与转印面相对的俯视下,各第1转印面具有大致正方形状,且彼此相邻的第1转印面的间隙被第2转印面填埋的方式对抗蚀层进行曝光。
并且,曝光工序按照在玻璃基板的厚度方向,第1转印面与第2转印面之间的距离如以下那样设定的方式对抗蚀层进行曝光。即,按照被设定为通过在反射层21的反射面21s中的、形成于第1覆盖面23a上的部分中被反射的光、与在形成于第2覆盖面23b上的部分中被反射的光的干涉,从而反射层21的反射面21s能够射出彩色的光的大小的方式对抗蚀层进行曝光。
并且,曝光工序包括按照在与转印面相对的俯视下,多个第1转印面在多条虚拟线上分别存在多个,且在与多条虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的虚拟线之间的距离包括相互不同的大小的方式,对抗蚀层进行曝光的处理。
更详细而言,在曝光工序中,进行用于对原版中与显示体10的第1反射面21a对应的部分、和与第2反射面21b对应的部分进行划分的曝光。在抗蚀层的形成材料是电子线抗蚀剂时,对抗蚀层照射电子线来对抗蚀层进行曝光。另一方面,在抗蚀层的形成材料是光致抗蚀剂时,对抗蚀层照射具有紫外波长的激光光线来对抗蚀层进行曝光。
在曝光工序中,在XY工作台、即能够沿着作为一个方向的X方向、和与X方向正交的Y方向二维地改变位置的工作台上载置玻璃基板。然后,一边使用控制XY工作台的移动的控制装置使工作台移动,一边对抗蚀层照射电子线或者激光光线,由此对抗蚀层进行图案曝光。
此外,在抗蚀剂是电子线抗蚀剂时,针对电子线抗蚀剂的电子线的照射优选使用可变成形光束曝光方式,换言之优选使用矩形光束曝光方式。在可变成形光束曝光方式中,在使从电子枪照射的电子线通过从电子线的照射方向观察时为矩形的开口部即成形孔径,将与电子线的照射方向正交的电子线的剖面形状改变为矩形的状态下,向抗蚀层的表面照射电子线。
这里,根据不使电子线通过成形孔径地将电子线照射至抗蚀层的点光束曝光方式,与可变成形光束曝光方式相比,进行曝光的图案的自由度提高,但由于与可变成形光束曝光方式相比每一次的照射面积小,所以描绘花费的时间变长。另一方面,根据可变成形光束曝光方式,与点光束方式相比能够增大每一次的照射面积,并且,每一次的照射面积可变,所以能够缩短描绘花费的时间。
在可变成形光束曝光方式中,优选抗蚀层中的、与显示部中的一个第1覆盖面23a对应的部分分别通过1次曝光来描绘。由此,在与一个第1覆盖面23a对应的部分的整体中,曝光的条件相同,所以与一个第1覆盖面23a对应的部分与通过多次曝光描绘的情况相比,能够提高第1覆盖面23a的平坦性。
另外,与一个第1覆盖面23a对应的部分分别通过1次曝光来描绘,由此在与多个第1覆盖面23a分别对应的部分之间,曝光的条件大致相同。因此,在与多个第1覆盖面23a分别对应的部分之间,在抗蚀层的厚度方向,从电子线获得使抗蚀剂分解的能量的距离相互大致相等。
此外,在对抗蚀层进行曝光的工序中,电子线或者激光光线到达抗蚀层中的被照射了电子线或者激光光线的照射部分,并且在照射部分的附近的部分散射。因此,基于电子线或者激光光线的能量到达照射部分以及照射部分的附近。因此,如针对电子线或者激光光线的照射装置设定的条件那样,也存在无法描绘抗蚀层的情况。
在该方面,如果在一个显示区域所包含的多个显示部之间,第1覆盖面23a的占有度大致相等,则对抗蚀层中的与各显示部对应的部分照射的电子线或者激光光线的光量相互大致相等。因此,因电子线或者激光光线的散射引起的影响在多个显示部之间大致相等。由此,即使抗蚀层受到因电子线或者激光光线的散射引起的影响,在多个显示部之间,也能够抑制射出的光的颜色产生不均匀、错移。
另外,在基于电子线进行的抗蚀层的曝光中,即使由电子线赋予的能量量相同,被电子线照射的面积越大,则在抗蚀层的厚度方向,从电子线获得使抗蚀剂分解的能量的距离也变得越大。因此,在多个显示部中,减小多个第1覆盖面23a分别与第2覆盖面23b之间的距离中的偏差,并且在显示部所包含的第1覆盖面23a的全部中,与反射面21s相对的俯视下的第1反射面21a的一边的长度大致相等是优选的。
在显示体10所具备的各第1反射面21a与其他第1反射面21a相接的构成中,在抗蚀层的曝光工序中,对一个照射区域和与一个照射区域相接的其他照射区域进行电子线的照射。因此,照射至一个照射区域的电子线也向其他照射区域散射,由此在两个照射区域的边界,通过电子线的照射赋予的能量量过多。结果,在两个照射区域的边界,显影后的形状的精度变低。
因此,在显示体10中,优选各显示部所包含的各第1覆盖面23a远离其他第1覆盖面23a。另外,在多个显示部中,优选在各显示部所包含的第1覆盖面23a与和各显示部相邻的其他显示部所包含的第1覆盖面23a之间,形成有间隙。
在显影工序中,对被照射了电子线或者激光光线的抗蚀层进行显影。由此,抗蚀层中的被照射了电子线或者激光光线的部分从未被照射电子线或者激光光线的部分除去,由此在抗蚀层的表面形成作为凹凸面的转印面。
即,如图17所示,原版40具备玻璃基板41和抗蚀层42。抗蚀层42具有转印面42s,该转印面42s是和与玻璃基板41相接的面相反侧的面。转印面42s包括用于形成第1覆盖面23a的多个第1转印面42a、和用于形成第2覆盖面23b的第2转印面42b。从转印面42s的厚度方向观察,各第1转印面42a的位置与第2转印面42b的位置不同,从与转印面42s相对的方向观察时,第2转印面42b将彼此相邻的第1转印面42a之间填埋。
通过转印面42s中的第1转印面42a的转印,形成显示体10中的覆盖面23s的第1覆盖面23a,通过第2转印面42b的转印,形成覆盖面23s的第2覆盖面23b。
在原版40中,第1转印面42a与第2转印面42b之间的距离和覆盖面间距离D2相等。即,第1转印面42a与第2转印面42b之间的距离被设定为,通过在形成于显示体10的第1覆盖面23a上的第1反射面21a中被反射的光、与在形成于第2覆盖面23b上的第2反射面21b中被反射的光的干涉而能够射出彩色的光的大小。
在与抗蚀层42的转印面42s相对的俯视下,各第1转印面42a具有大致正方形状,并且,多个第1转印面42a在多条虚拟线Lv上分别排列有多个。在与多条虚拟线Lv交叉的直线上,彼此相邻的虚拟线Lv之间的距离包括相互不同的大小。
而且,通过对基于上述的方法而得到的原版40进行电铸以及镀覆等,能够获得具有转印了原版40的转印面42s的凹凸面的金属制的压模。
如以上说明那样,根据显示体、物品、原版以及原版的制造方法,能够获得以下列举的效果。
(1)显示体10能够射出具有由反射面间距离D1规定的色彩的光。另外,由于在各虚拟线Lv上排列有多个第1反射面21a,所以能够视为各虚拟线Lv上的多个第1反射面21a形成一个伪面21d。由此,通过排列在虚拟线Lv上的第1反射面21a与位于虚拟线Lv间的第2反射面21b之间的反射光的干涉来形成彩色的光,对彩色的光被射出的方向赋予从基材11的厚度方向观察时向与虚拟线Lv大致正交的方向的指向性。因此,显示体10射出具有彩色的光,并且与将光以各向同性的方式射出的构成相比,由显示体10显示的像动态变化。
(2)在各虚拟线Lv上,由于多个第1反射面21a不以恒定的周期排列,所以通过包括多个第1反射面21a的构造,能够抑制衍射光沿着虚拟线Lv延伸的方向射出。
(3)在曝光工序中,能够使原版40中的与各第1反射面21a对应的部分且作为被照射光的部分的照射部分的大小大致相等。因此,能够使由光对照射部分分别赋予的能量也大致相等,结果,能够抑制原版40的形状的精度因对照射部分赋予的能量的偏差而变低,进而能够抑制显示体10的形状的精度变低。
(4)在曝光工序中,可避免原版40中的作为与一个第1反射面21a对应的部分的照射部分、和作为与其他第1反射面21a对应的部分的其他照射部分相接的情况。因此,能够避免对两个照射部分的边界赋予的能量过多。结果,可抑制原版40的形状的精度变低,进而,能够抑制显示体10的形状的精度变低。
(5)若是在多个显示部之间,在各显示部中全部的第1反射面21a所占有的面积大致相等的构成,则能够使从各显示部射出的光的光量大致相等。
(6)若是在各显示部中第1反射面21a的占有度为15%以上50%以下的构成,则从显示部射出能够视觉确认的程度的光量的光。
[变形例]
此外,上述的实施方式也可以如以下那样适当地变更来实施。
·物品并不局限于IC卡,也可以是例如磁卡、无线卡以及ID(identification)卡等其他的卡。或者,物品也可以是纸币以及商品券等有价证券,还可以是美术品等高级品。或者,物品也可以是为了确认是真品而安装于商品的标签,也可以是为了确认是真品而收纳商品的包装体、或者包装体的一部分。
·在显示体中,除了上述的显示部以外,反射层21的反射面21s也可以包括作为具有与显示部不同的光学功能的区域的不同功能部。而且,只要在不同功能部形成使入射至反射面21s的光衍射的衍射部、防止入射至反射面21s的光的反射的反射防止部以及使入射至反射面21s的光散射的光散射部的至少一个即可。
其中,衍射部例如是参照图13而在前面说明的衍射光栅,通过入射至反射面21s的光的衍射,射出根据观察者观察显示体的条件而颜色变为虹色的光。
如图18所示,反射防止部50具备以可见光的波长以下的周期排列的多个微小的凸部51,多个凸部51使入射至多个凸部51的光基于反射的射出降低。由此,反射防止部50显示黑色。
如图19所示,光散射部60例如具备从与显示体的反射面21s相对的方向观察的大小以及显示体的厚度方向上的长度的至少一方相互不同的多个凸部61。对多个凸部61的各个而言,显示体的厚度方向上的长度例如为数μm以上。光散射部60通过入射至光散射部60的光的漫反射而射出具有白色的光。
根据这样的构成,可获得以下的效果。
(7)通过衍射部、反射防止部50以及光散射部60的至少一个形成在反射面21s的量,相应地对显示体附加射出具有色彩的光以外的光学功能。因此,与反射面21s仅包括显示部的构成相比,通过显示体获得的光学功能更复杂,结果,能够使显示体的伪造变得更难。
·在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14分别所包含的多个显示部的全部中,虚拟线Lv延伸的方向也可以不相互相等。即,虽然在先前参照图7说明的构成中,在第1显示区域12、第2显示区域13以及第3显示区域14之间,虚拟线Lv延伸的方向相互不同,但各显示区域也可以在显示部间,包括各显示部所包含的多条虚拟线Lv延伸的方向相互不同的多个显示部。
更详细而言,在各显示区域所包含的多个显示部中,各显示部所包含的多条虚拟线Lv相互平行。而且,优选在相邻的两个显示部之间,一方的显示部中的虚拟线Lv延伸的方向与另一方的显示部中的虚拟线Lv延伸的方向所形成的角度即虚拟线间角为10°以下。一方的显示部是第3显示部的一个例子,另一方的显示部是第4显示部的一个例子。
根据这样的构成,能够获得以下记载的效果。
(8)在彼此相邻的两个显示部之间,虚拟线间角被抑制为10°以下。因此,随着各虚拟线延伸的方向与观察者的视线的方向所形成的角度改变,在彼此相邻的两个显示部之间,亮度连续变化。
·在显示部中,第1反射面21a的占有度也可以小于15%。由于即便是这样的构成,显示部也能够射出很多具有反射面间距离D1所固有的色彩的光,所以能够获得遵照上述的(1)的效果。
·在多个显示部中的至少两个显示部中,只要第1反射面21a的占有度相互相等即可。即便是这样的构成,在第1反射面21a的占有度相互相等的显示部之间,也能够获得遵照上述的(5)的效果。
·在全部的显示部中,第1反射面21a的占有度也可以相互不同。由于即便是这样的构成,也从反射面21s射出具有反射面间距离D1所固有的色彩的光,所以能够获得遵照上述的(1)的效果。
·在多个显示部中的彼此相邻的至少两个显示部中,只要在构成一方的显示部的第1反射面21a与构成另一方的显示部的第1反射面21a之间形成间隙即可。即便是这样的构成,在第1反射面21a之间形成有缝隙的显示部之间,也能够获得遵照上述的(4)的效果。
·在彼此相邻的两个显示部中,也可以在构成一方的显示部的第1反射面21a与构成另一方的显示部的第1反射面21a之间不形成间隙。由于即便是这样的构成,从与第1反射面21a相对的方向观察,构成各显示部的各第1反射面21a也不与其余的第1反射面21a相互重叠,所以在显示部的内部,能够获得遵照上述的(4)的效果。
·各第1反射面21a的一边的长度也可以包括相互不同的大小。由于即便是这样的构成,也从反射面21s射出反射面间距离D1所固有的色彩的光,所以能够获得遵照上述的(1)的效果。
·也可以如图20所示,在显示体70中,多条虚拟线Lv从显示体70的反射面21s中的起点部St以放射状延伸。此外,图20表示了显示体70的从与反射面21s相对的方向观察到的平面构造。另外,在图20中,为了便于图示,省略了排列在各虚拟线Lv上的多个第1反射面21a的图示。
如图20所示,显示体70具有沿着X方向延伸的长方形形状,针对显示体70的外缘中的沿着X方向延伸的两条边的一方,在包括X方向上的中央的位置设定了起点部St。一个显示体70包括多条虚拟线Lv,多条虚拟线Lv分别从反射面21s中的一个起点部St以放射状延伸,多条虚拟线Lv形成扇形状。在多条虚拟线Lv中,各虚拟线Lv延伸的起点一致。在与多条虚拟线Lv交叉的直线Ls上,虚拟线间距离D3包括相互不同的多个大小。多条虚拟线Lv中的相邻的两条虚拟线Lv形成的角度被设定为例如10°以下,优选是几度。
此外,在反射面21s中,沿着各虚拟线Lv排列的多个第1反射面21a与第2反射面21b之间的距离在显示体70的整体中大致相等。因此,从显示体70射出的光的颜色是恒定的色彩、并且在显示体70的整体中是相同的颜色。
参照图21~图26,对显示体70的作用进行说明。此外,在图21~图26中,观察者的视线相对于显示体70的方向即视线方向是从显示体70的上方观察时沿着Y方向的方向。而且,表示了从显示体70的外缘中的起点部St所位于的边沿着X方向的状态即初始状态起,以通过起点部St并且与纸面正交的旋转轴为中心使显示体70按纸面的逆时针而缓缓旋转时,观察者视觉确认的像。另外,在图21~图26中,显示体70中的被观察者识别为是亮度较高的区域的部分用白色表示,另一方面,对被观察者识别为是亮度低的区域的部分标记了点。
如图21所示,显示体70中的比通过起点部St并且沿着Y方向延伸的中心线C靠左侧的部分是左部分70L,比中心线C靠右侧的部分是右部分70R。在初始状态下,左部分70L的整体与右部分70R的一部分是在显示体70中亮度高的部分即高亮度区域71,右部分70R中的与包含于高亮度区域71的部分不同的部分是低亮度区域72。
如图22所示,如果显示体70以旋转轴为中心逆时针旋转,则显示体70中的左部分70L的整体与初始状态相同,是高亮度区域71,另一方面,右部分70R中被包含于高亮度区域71的部分比初始状态扩大。
如图23以及图24所示,如果显示体70进一步逆时针旋转,则旋转角度越大,在左部分70L中,被低亮度区域72所包含的部分越扩大,另一方面,在右部分70R中,被低亮度区域72所包含的部分越窄。即,在左部分70L中,被高亮度区域71所包含的部分变窄,另一方面,在右部分70R中,被高亮度区域71所包含的部分扩大。
如图25以及图26所示,如果显示体70进一步逆时针旋转,则旋转角度越大,在左部分70L中,被低亮度区域72所包含的部分越扩大,另一方面,右部分70R的整体持续包含在高亮度区域71。
根据以上说明的显示体70,能够获得以下记载的效果。
(9)随着各虚拟线Lv延伸的方向与观察者的视线的方向所形成的角度改变,在显示体70中作为亮度相对高的部分即高亮度区域71而被识别的部分、与作为亮度相对低的部分即低亮度区域72而被识别的部分连续地变化。
·在多条虚拟线Lv从一个起点部St以放射状延伸的构成中,在一个显示体中,多条虚拟线Lv也可以形成圆形状。
·在多条虚拟线Lv从起点部St以放射状延伸的构成中,一个起点部St也可以是具有某一面积的区域,该情况下,多条虚拟线Lv共享起点部St,另一方面,多条虚拟线Lv中的起点也可以不一致。在这样的构成中,多条虚拟线Lv在一个显示体中可以形成圆环形状,也可以形成圆弧形状。
·在一个显示体包括多个显示部的构成中,除了虚拟线Lv延伸的方向相互相同的多个显示部以外,多个显示部也可以包括以下的显示部的至少一方。即,在多个显示部中,可以包括在彼此相邻的两个显示部中虚拟线间角为10°以下的显示部以及包括从一个起点部St以放射线状延伸的多条虚拟线Lv的显示部的至少一方。
·第1反射面21a中的一边的长度也可以包括相互不同的多个大小。即便是这样的构成,如果各第1反射面21a中的反射面间距离D1与其余的第1反射面21a中的反射面间距离D1大致相等,则反射面21s也能够射出具有反射面间距离D1所固有的色彩的光。
·除了上述的防伪目的以外,显示体也可以在装饰物品的目的下使用,显示体自身也可以是观察的对象。在显示体自身是观察的对象时,显示体例如能够作为玩具以及学习教材等而使用。
Claims (11)
1.一种显示体,具备:具备覆盖面的基材;以及覆盖上述覆盖面的至少一部分的反射层,上述反射层的表面包括多个第1反射面、和第2反射面,在与上述反射层的表面相对的俯视下,上述各第1反射面具有正方形状,彼此相邻的上述第1反射面的间隙被上述第2反射面填埋,并且,在上述基材的厚度方向,上述第1反射面与上述第2反射面之间的距离是通过在上述第1反射面中被反射的光与在上述第2反射面中被反射的光的干涉从而上述反射层的表面射出彩色的光的大小,并且,在与上述反射层的表面相对的俯视下,上述多个第1反射面在多条虚拟线上分别存在多个,多个上述第1反射面分别以多个上述第1反射面的任一个反射面都不位于多条上述虚拟线内的两条以上的虚拟线上的方式,位于多条上述虚拟线内的一条虚拟线上,在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小,在沿着一条上述虚拟线排列的多个上述第1反射面和将在上述虚拟线上彼此相邻的上述第1反射面之间填埋的上述第2反射面构成为,作为沿着上述虚拟线延伸的一个伪面发挥功能,从而向从上述基材的厚度方向观察时与上述虚拟线正交的方向反射光,上述反射层的表面包括多个第1显示部、和多个第2显示部,多个上述第1显示部的每一个第1显示部与多个上述第2显示部的每一个第2显示部具有实质上相同的形状及实质上相同的面积,上述第1显示部包括上述多个第1反射面中的第1多个第1反射面,上述第2显示部包括上述多个第1反射面中的第2多个第1反射面,上述第1多个第1反射面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿第1方向延伸,上述第2多个第1反射面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿与上述第1方向不同的第2方向延伸。
2.根据权利要求1所述的显示体,其中,在上述各虚拟线上,彼此相邻的上述第1反射面之间的距离相对于上述第1反射面排列的顺序不规则地改变。
3.根据权利要求1所述的显示体,其中,在与上述反射层的表面相对的俯视下,上述各第1反射面的一边的长度与其他的上述第1反射面的一边的长度相等。
4.根据权利要求1所述的显示体,其中,在上述第1显示部与和该第1显示部相邻的上述第2显示部的边界,在构成上述第1显示部的上述第1反射面与构成上述第2显示部的上述第1反射面之间形成有间隙。
5.根据权利要求4所述的显示体,其中,在与上述反射层的表面相对的俯视下,上述第1显示部中全部的上述第1反射面所占有的面积、与上述第2显示部中全部的上述第1反射面所占有的面积相互相等。
6.根据权利要求4或5所述的显示体,其中,在上述第1显示部中,全部的上述第1反射面所占有的面积相对于上述第1显示部的整体所具有的面积为15%以上50%以下。
7.根据权利要求1所述的显示体,其中,在上述反射层的表面,形成有使入射至上述反射层的表面的光衍射的衍射部、防止入射至上述反射层的表面的光反射的反射防止部以及使入射至上述反射层的表面的光散射的光散射部中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的显示体,其中,各第1反射面具有实质上相同的面积。
9.一种物品,具备显示体、和支承上述显示体的支承部,上述显示体是权利要求1至7中任意一项所述的显示体。
10.一种原版,是在具有包括第1覆盖面以及第2覆盖面在内的覆盖面和覆盖上述覆盖面的反射层的显示体的制造中使用的原版,上述反射层具备包括多个第1显示部和多个第2显示部在内的表面,上述原版具备:具有一个面的基板;以及形成在上述基板的上述一个面,并具有转印面的抗蚀层,上述转印面是与上述基板相接的面的相反侧的面,上述转印面包括用于形成上述第1覆盖面的多个第1转印面、和用于形成上述第2覆盖面的第2转印面,在与上述转印面相对的俯视下,上述各第1转印面具有正方形状,彼此相邻的上述第1转印面的间隙被上述第2转印面填埋,并且,在上述基板的厚度方向,上述第1转印面与上述第2转印面之间的距离被设定为,通过在上述反射层的表面中的、形成于上述第1覆盖面上的部分即第1反射面中被反射的光、与在形成于上述第2覆盖面上的部分即第2反射面中被反射的光的干涉从而上述反射层的表面能够射出彩色的光的大小,并且,在与上述转印面相对的俯视下,上述多个第1转印面在多条虚拟线上分别存在多个,多个上述第1转印面分别以多个上述第1转印面的任一个转印面都不位于多条上述虚拟线内的两条以上的虚拟线上的方式,位于多条上述虚拟线内的一条虚拟线上,在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小,在沿着一条上述虚拟线排列的多个上述第1反射面和将在上述虚拟线上彼此相邻的上述第1反射面之间填埋的上述第2反射面构成为,作为沿着上述虚拟线延伸的一个伪面发挥功能,从而向从基材的厚度方向观察时与上述虚拟线正交的方向反射光,上述转印面包括与上述显示体的多个上述第1显示部对应的多个第1部分、和与上述显示体的多个上述第2显示部对应的多个第2部分,多个上述第1部分的每一个第1部分与多个上述第2部分的每一个第2部分具有实质上相同的形状及实质上相同的面积,上述第1部分包括上述多个第1转印面中的第1多个第1转印面,上述第2部分包括上述多个第1转印面中的第2多个第1转印面,上述第1多个第1转印面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿第1方向延伸,上述第2多个第1转印面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿与上述第1方向不同的第2方向延伸。
11.一种原版的制造方法,是在具有包括第1覆盖面以及第2覆盖面在内的覆盖面和覆盖上述覆盖面的反射层的显示体的制造中使用的原版的制造方法,上述反射层具备包括多个第1显示部和多个第2显示部在内的表面,上述原版的制造方法包括:在基板的一个面上形成抗蚀层的工序;对上述抗蚀层进行曝光的工序;以及对被曝光了的上述抗蚀层进行显影,在上述抗蚀层形成转印面的工序,上述进行曝光的工序包括以下处理:对上述抗蚀层进行曝光,以使得显影后的上述转印面包括用于形成上述第1覆盖面的多个第1转印面、和用于形成上述第2覆盖面的第2转印面,在与上述转印面相对的俯视下,上述各第1转印面具有正方形状,彼此相邻的上述第1转印面的间隙被上述第2转印面填埋,并且,使得在上述基板的厚度方向,上述第1转印面与上述第2转印面之间的距离被设定为,通过在上述反射层的表面中的、形成于上述第1覆盖面上的部分即第1反射面中被反射的光、与在形成于上述第2覆盖面上的部分即第2反射面中被反射的光的干涉从而上述反射层的表面能够射出彩色的光的大小,并且,使得在与上述转印面相对的俯视下,上述多个第1转印面在多条虚拟线上分别存在多个,多个上述第1转印面分别以多个上述第1转印面的任一个转印面都不位于多条上述虚拟线内的两条以上的虚拟线上的方式,位于多条上述虚拟线内的一条虚拟线上,使得在与多条上述虚拟线交叉的直线上,彼此相邻的上述虚拟线之间的距离包括相互不同的大小,使得在沿着一条上述虚拟线排列的多个上述第1反射面和将在上述虚拟线上彼此相邻的上述第1反射面之间填埋的上述第2反射面构成为,作为沿着上述虚拟线延伸的一个伪面发挥功能,从而向从基材的厚度方向观察时与上述虚拟线正交的方向反射光,上述转印面包括与上述显示体的多个上述第1显示部对应的多个第1部分、和与上述显示体的多个上述第2显示部对应的多个第2部分,多个上述第1部分的每一个第1部分与多个上述第2部分的每一个第2部分具有实质上相同的形状及实质上相同的面积,上述第1部分包括上述多个第1转印面中的第1多个第1转印面,上述第2部分包括上述多个第1转印面中的第2多个第1转印面,上述第1多个第1转印面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿第1方向延伸,上述第2多个第1转印面所位于的上述虚拟线互相平行,并沿与上述第1方向不同的第2方向延伸。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015-093427 | 2015-04-30 | ||
JP2015093427A JP6520359B2 (ja) | 2015-04-30 | 2015-04-30 | 表示体、物品、原版、および、原版の製造方法 |
PCT/JP2016/063344 WO2016175282A1 (ja) | 2015-04-30 | 2016-04-28 | 表示体、物品、原版、および、原版の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107835949A CN107835949A (zh) | 2018-03-23 |
CN107835949B true CN107835949B (zh) | 2021-12-10 |
Family
ID=57199258
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680024342.4A Expired - Fee Related CN107835949B (zh) | 2015-04-30 | 2016-04-28 | 显示体、物品、原版以及原版的制造方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11385388B2 (zh) |
EP (2) | EP3871897B1 (zh) |
JP (1) | JP6520359B2 (zh) |
KR (1) | KR102593802B1 (zh) |
CN (1) | CN107835949B (zh) |
DE (1) | DE112016001989T5 (zh) |
WO (1) | WO2016175282A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016111348A1 (ja) * | 2015-01-08 | 2016-07-14 | 凸版印刷株式会社 | 表示体、および、物品 |
JP6520359B2 (ja) | 2015-04-30 | 2019-05-29 | 凸版印刷株式会社 | 表示体、物品、原版、および、原版の製造方法 |
JP6624009B2 (ja) | 2016-10-28 | 2019-12-25 | 株式会社デンソー | エンジン始動システム、及びエンジン始動装置 |
JP7435443B2 (ja) | 2018-07-05 | 2024-02-21 | Toppanホールディングス株式会社 | 光学構造体、および、光学構造体の製造方法 |
JP6766860B2 (ja) * | 2018-12-06 | 2020-10-14 | 凸版印刷株式会社 | 表示体及び表示体の製造方法 |
AT523690B1 (de) * | 2020-03-16 | 2022-03-15 | Hueck Folien Gmbh | Flächiges Sicherheitselement mit optischen Sicherheitsmerkmalen |
JP2023088773A (ja) * | 2021-12-15 | 2023-06-27 | キオクシア株式会社 | 描画方法、原版製造方法および描画装置 |
CN114198703A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-03-18 | 中山博浪电子科技有限公司 | 干涉镜片及投影氛围灯 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102770787A (zh) * | 2009-12-01 | 2012-11-07 | 凸版印刷株式会社 | 显示体及带标签的物品 |
JP2013193268A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | 表示体及びラベル付き物品 |
JP2014134739A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Toppan Printing Co Ltd | 画像表示体及び情報媒体 |
AU2013283489A1 (en) * | 2012-06-26 | 2015-02-12 | Ovd Kinegram Ag | Decorative element and security document comprising a decorative element |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4983899U (zh) | 1972-11-09 | 1974-07-19 | ||
US5058992A (en) | 1988-09-07 | 1991-10-22 | Toppan Printing Co., Ltd. | Method for producing a display with a diffraction grating pattern and a display produced by the method |
EP0712012A1 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-15 | International Business Machines Corporation | Authentication label and authenticating pattern incorporating diffracting structure and method of fabricating them |
TWI291601B (en) * | 2000-08-01 | 2007-12-21 | Taiwan Nano Electro Opt Tech | Process for producing component with microstructure and finished product thereof |
JP4961944B2 (ja) * | 2006-10-24 | 2012-06-27 | 凸版印刷株式会社 | 表示体及び印刷物 |
WO2008146422A1 (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Toppan Printing Co., Ltd. | 表示体及び情報印刷物 |
BRPI0721635A2 (pt) * | 2007-09-28 | 2014-02-25 | Toppan Printing Co Ltd | Representação e artigo rotulado. |
CN101910876A (zh) * | 2008-04-18 | 2010-12-08 | 凸版印刷株式会社 | 显示体及带标签物品 |
ES2728968T3 (es) * | 2009-09-18 | 2019-10-29 | Pi Photonics Inc | Dispositivo de iluminación para formación de patrones |
CN102666124B (zh) * | 2009-11-27 | 2015-04-29 | 凸版印刷株式会社 | 显示体及带有显示体的物品 |
JP4983899B2 (ja) | 2009-12-01 | 2012-07-25 | 凸版印刷株式会社 | 表示体及びラベル付き物品 |
JP5457156B2 (ja) * | 2009-12-09 | 2014-04-02 | パナソニック株式会社 | 発色構造を備えた製品 |
WO2012176429A1 (ja) * | 2011-06-23 | 2012-12-27 | 東洋製罐株式会社 | 構造体、構造体形成方法及び構造体形成装置 |
JP6520359B2 (ja) | 2015-04-30 | 2019-05-29 | 凸版印刷株式会社 | 表示体、物品、原版、および、原版の製造方法 |
-
2015
- 2015-04-30 JP JP2015093427A patent/JP6520359B2/ja active Active
-
2016
- 2016-04-28 EP EP21168822.1A patent/EP3871897B1/en active Active
- 2016-04-28 CN CN201680024342.4A patent/CN107835949B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2016-04-28 WO PCT/JP2016/063344 patent/WO2016175282A1/ja active Application Filing
- 2016-04-28 EP EP16786558.3A patent/EP3290967B1/en active Active
- 2016-04-28 KR KR1020177033927A patent/KR102593802B1/ko active IP Right Grant
- 2016-04-28 DE DE112016001989.0T patent/DE112016001989T5/de not_active Withdrawn
-
2017
- 2017-10-27 US US15/796,158 patent/US11385388B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102770787A (zh) * | 2009-12-01 | 2012-11-07 | 凸版印刷株式会社 | 显示体及带标签的物品 |
JP2013193268A (ja) * | 2012-03-16 | 2013-09-30 | Toppan Printing Co Ltd | 表示体及びラベル付き物品 |
AU2013283489A1 (en) * | 2012-06-26 | 2015-02-12 | Ovd Kinegram Ag | Decorative element and security document comprising a decorative element |
JP2014134739A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Toppan Printing Co Ltd | 画像表示体及び情報媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170140321A (ko) | 2017-12-20 |
EP3871897A1 (en) | 2021-09-01 |
US20180052262A1 (en) | 2018-02-22 |
EP3290967A4 (en) | 2019-01-02 |
US11385388B2 (en) | 2022-07-12 |
KR102593802B1 (ko) | 2023-10-25 |
EP3290967B1 (en) | 2021-06-02 |
DE112016001989T5 (de) | 2018-01-11 |
JP2016212158A (ja) | 2016-12-15 |
JP6520359B2 (ja) | 2019-05-29 |
CN107835949A (zh) | 2018-03-23 |
EP3290967A1 (en) | 2018-03-07 |
EP3871897B1 (en) | 2024-04-24 |
WO2016175282A1 (ja) | 2016-11-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107835949B (zh) | 显示体、物品、原版以及原版的制造方法 | |
US10620351B2 (en) | Display and article with label | |
US10421309B2 (en) | Display, article, original plate, and method for producing original plate | |
TW201932320A (zh) | 光學開關裝置 | |
US10598833B2 (en) | Display | |
JP5143855B2 (ja) | 表示体及びラベル付き物品 | |
JP5938963B2 (ja) | 表示体及びラベル付き物品 | |
CA3134512A1 (en) | Optical switch devices | |
JP2012123102A (ja) | 表示体及びラベル付き物品 | |
JP2012078447A (ja) | 表示体及びラベル付き物品 | |
US20190135019A1 (en) | Display and article including the display | |
JP2016173596A (ja) | 表示体及びラベル付き物品 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20211210 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |