JP2017219738A - Display body and article - Google Patents

Display body and article Download PDF

Info

Publication number
JP2017219738A
JP2017219738A JP2016114754A JP2016114754A JP2017219738A JP 2017219738 A JP2017219738 A JP 2017219738A JP 2016114754 A JP2016114754 A JP 2016114754A JP 2016114754 A JP2016114754 A JP 2016114754A JP 2017219738 A JP2017219738 A JP 2017219738A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
layer element
particle
display body
fine particles
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.)
Granted
Application number
JP2016114754A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6801239B2 (en
Inventor
智子 田代
Tomoko Tashiro
智子 田代
戸田 敏貴
Toshitaka Toda
敏貴 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2016114754A priority Critical patent/JP6801239B2/en
Priority to PCT/JP2017/021381 priority patent/WO2017213242A1/en
Priority to EP17810415.4A priority patent/EP3470893A4/en
Publication of JP2017219738A publication Critical patent/JP2017219738A/en
Priority to US16/212,492 priority patent/US11059317B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6801239B2 publication Critical patent/JP6801239B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Credit Cards Or The Like (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display body and an article, in which design property of an image displayed by the display body can be increased.SOLUTION: The display body includes a fine particle layer 13 comprising a plurality of fine particles 13g constituting particle arrangement planes 13s for developing a structural color. The fine particle layer 13 includes a first layer element 13a having a first distance D1 as a distance between the particle arrangement planes 13s in an observation direction OD and a second layer element 13b having a second distance D2 as a distance between the particle arrangement planes 13s in the observation direction. The first distance D1 is different from the second distance D2 by differentiating at least one of (a) a center distance between the fine particles 13g, (b) two-dimensional directions where the layer element extends, (c) two-dimensional directions where the particle arrangement plane 13s extends, and (d) arrangement of fine particles 13g in the particle arrangement plane 13s, between the first layer element 13a and the second layer element 13b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、構造色を発する表示体、および、表示体が付された物品に関する。   The present invention relates to a display body that emits a structural color and an article to which the display body is attached.

光の波長程度の微細な構造が発する色が構造色であり、構造色を発する表示体が知られている。こうした表示体として、微粒子の配列によって形成された微細な構造を有する表示体が知られている。表示体は、例えば、基材、反射層、および、表示層を備え、表示層は、複数の微粒子から構成される周期構造体を含んでいる。反射層のうち、表示層と接する面が平坦面であり、微粒子によって構成される格子は、平坦面に沿って並び、かつ、平坦面上に積み重なっている(例えば、特許文献1参照)。   A color emitted by a fine structure of the order of the wavelength of light is a structural color, and a display body that emits a structural color is known. As such a display body, a display body having a fine structure formed by an array of fine particles is known. The display body includes, for example, a base material, a reflective layer, and a display layer, and the display layer includes a periodic structure composed of a plurality of fine particles. Of the reflective layer, the surface in contact with the display layer is a flat surface, and the lattices composed of the fine particles are arranged along the flat surface and stacked on the flat surface (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−223181号公報JP 2009-223181 A

ところで、上述の表示体では、微粒子によって構成される格子が平坦面に沿って並び、微粒子によって特定される粒子配列面が平坦面によって一義的に特定される。ここで、微粒子層が射出する光の色、すなわち、光の波長は、表示層の屈折率、粒子配列面間の距離、および、表示体に対する垂線と観察方向とが形成する角度によってほぼ定まる。そのため、表示層の屈折率が一様であれば、粒子配列面が平坦面によって一義的に特定された構成では、特定の観察方向に射出される光の色が1つに限定される。   By the way, in the above-mentioned display body, the lattices constituted by the fine particles are arranged along the flat surface, and the particle arrangement surface specified by the fine particles is uniquely specified by the flat surface. Here, the color of light emitted from the fine particle layer, that is, the wavelength of light, is substantially determined by the refractive index of the display layer, the distance between the particle arrangement surfaces, and the angle formed by the perpendicular to the display body and the observation direction. Therefore, if the refractive index of the display layer is uniform, in the configuration in which the particle arrangement surface is uniquely specified by the flat surface, the color of light emitted in a specific observation direction is limited to one.

そのため、こうした表示層を備える表示体では、特定の観察方向から視認される像が、1つの色から構成される単調な像になりやすい。それゆえに、表示体が表示する像としてより意匠性の高められた像を表示することのできる表示体が求められている。   Therefore, in a display body including such a display layer, an image viewed from a specific observation direction tends to be a monotonous image composed of one color. Therefore, a display body capable of displaying an image with higher designability as an image displayed by the display body is demanded.

本発明は、表示体の表示する像における意匠性を高めることを可能とした表示体、および、物品を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a display body and an article that can improve the design of an image displayed on the display body.

上記課題を解決するための表示体は、構造色を発するための粒子配列面を構成する複数の微粒子を含む微粒子層を備え、前記微粒子層は、観察方向における粒子配列面間の距離として第1距離を有する第1層要素と、前記観察方向における粒子配列面間の距離として第2距離を有する第2層要素とを含む。(a)前記微粒子の中心間距離、(b)層要素の広がる二次元方向、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向、および、(d)前記粒子配列面内における前記微粒子の並びの少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なることによって、前記第1距離と前記第2距離とが互いに異なる。   A display for solving the above problem includes a fine particle layer including a plurality of fine particles constituting a particle arrangement surface for emitting a structural color, and the fine particle layer is a first distance as a distance between the particle arrangement surfaces in an observation direction. A first layer element having a distance; and a second layer element having a second distance as a distance between the particle arrangement surfaces in the observation direction. (A) a distance between centers of the fine particles, (b) a two-dimensional direction in which the layer elements spread, (c) a two-dimensional direction in which the particle arrangement surface spreads, and (d) an arrangement of the fine particles in the particle arrangement surface. At least one of the first layer element and the second layer element is different from each other, whereby the first distance and the second distance are different from each other.

上記課題を解決するための物品は、表示体を有する物品であって、表示体が、上記表示体である。   An article for solving the above problems is an article having a display body, and the display body is the display body.

上記構成によれば、第1層要素から観察方向に射出される光の波長と、第2層要素から観察方向に射出される光の波長とが互いに異なる。そのため、1つの微粒子層から観察方向に射出される光の波長が一様である構成と比べて、微粒子層から射出される光の波長における種類を増やすことができ、結果として、表示体の表示する像における意匠性を高めることができる。   According to the above configuration, the wavelength of light emitted from the first layer element in the observation direction is different from the wavelength of light emitted from the second layer element in the observation direction. Therefore, compared with the configuration in which the wavelength of light emitted from one fine particle layer in the observation direction is uniform, the number of types of light emitted from the fine particle layer can be increased. The design property in the image to be performed can be improved.

上記表示体において、前記微粒子層を支持する表面を含む支持層をさらに備え、前記表面は、前記第1層要素を支持する第1支持面と、前記第2層要素を支持する第2支持面とを含み、前記第1支持面の広がる二次元方向と、前記第2支持面の広がる二次元方向とが互いに異なることによって、(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なることが好ましい。   The display body further includes a support layer including a surface that supports the fine particle layer, and the surface includes a first support surface that supports the first layer element and a second support surface that supports the second layer element. The two-dimensional direction in which the first support surface extends and the two-dimensional direction in which the second support surface extends are different from each other, so that (b) the two-dimensional direction in which the layer elements extend, and (c) the above-mentioned It is preferable that at least one of the two-dimensional directions in which the particle arrangement surface extends is different between the first layer element and the second layer element.

上記構成によれば、支持層の表面に倣って微粒子層を形成することで、第1距離と第2距離とが互いに異なる第1層要素と第2層要素とを形成することが可能である。   According to the above configuration, the first layer element and the second layer element having the first distance and the second distance different from each other can be formed by forming the fine particle layer along the surface of the support layer. .

上記表示体において、前記第1層要素における粒子配列面が面する方向と、前記第2層要素における粒子配列面が面する方向とが互いに異なってもよい。   In the display body, a direction in which the particle arrangement surface in the first layer element faces and a direction in which the particle arrangement surface in the second layer element faces may be different from each other.

上記構成によれば、第1層要素と第2層要素との間で、粒子配列面の面する方向が異なるため、粒子配列面と、粒子配列面から射出される光の方向とが形成する角度を異ならせることができる。これにより、第1層要素から射出される光の波長と、第2層要素から射出される光の波長とを異ならせることができる。   According to the above configuration, since the direction in which the particle arrangement surface faces is different between the first layer element and the second layer element, the particle arrangement surface and the direction of light emitted from the particle arrangement surface are formed. The angle can be varied. Thereby, the wavelength of the light emitted from the first layer element can be made different from the wavelength of the light emitted from the second layer element.

上記表示体において、前記第1層要素と前記第2層要素との間において、曲率が互いに異なることによって、(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なってもよい。   In the display body, the curvatures of the first layer element and the second layer element are different from each other, so that (b) the two-dimensional direction in which the layer element extends, and (c) the particle arrangement surface expands. At least one of the two-dimensional directions may be different between the first layer element and the second layer element.

上記構成によれば、第1層要素の曲率と第2層要素の曲率との差異によって、第1層要素と第2層要素との間において、層要素の広がる二次元方向、および、粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つを異ならせることができ、結果として、第1層要素の射出する光の波長と、第2層要素の射出する光の波長とを異ならせることができる。   According to the above configuration, due to the difference between the curvature of the first layer element and the curvature of the second layer element, the two-dimensional direction in which the layer element spreads and the particle arrangement between the first layer element and the second layer element At least one of the two-dimensional directions in which the surface spreads can be made different. As a result, the wavelength of the light emitted from the first layer element and the wavelength of the light emitted from the second layer element can be made different.

上記表示体において、前記第1層要素に含まれる複数の前記微粒子、および、前記第2層要素に含まれる複数の微粒子は、それぞれが属する層要素において、複数の前記粒子配列面を構成していることが好ましい。   In the display body, the plurality of fine particles included in the first layer element and the plurality of fine particles included in the second layer element constitute a plurality of particle arrangement surfaces in the layer element to which each belongs. Preferably it is.

上記構成によれば、各層要素が1つの微粒子配列面のみを含む構成と比べて、各層要素から射出される回折光の強度を高くすることができる。   According to the above configuration, the intensity of diffracted light emitted from each layer element can be increased as compared with a configuration in which each layer element includes only one fine particle array surface.

上記表示体において、前記第1層要素の広がる二次元方向と前記第2層要素の広がる二次元方向とが互いに交差し、前記第1層要素では、前記第1層要素の広がる二次元方向と前記粒子配列面の広がる二次元方向とが平行であり、前記第2層要素では、前記第2層要素の広がる二次元方向と前記粒子配列面の広がる二次元方向とが交差してもよい。   In the display body, a two-dimensional direction in which the first layer element extends and a two-dimensional direction in which the second layer element extends intersect each other, and in the first layer element, the two-dimensional direction in which the first layer element extends The two-dimensional direction in which the particle arrangement surface extends may be parallel, and in the second layer element, the two-dimensional direction in which the second layer element extends and the two-dimensional direction in which the particle arrangement surface extends may intersect.

上記構成によれば、第1層要素と第2層要素とが形成する角度と、第1層要素が含む粒子配列面と、第2層要素が含む粒子配列面とが形成する角度とを異ならせることができる。   According to the above configuration, the angle formed by the first layer element and the second layer element is different from the angle formed by the particle arrangement surface included in the first layer element and the particle arrangement surface included in the second layer element. Can be made.

上記表示体において、前記各微粒子は球状を有し、前記各微粒子の粒径は、他の全ての前記微粒子の粒径とほぼ等しく、前記複数の微粒子における平均粒径が、0.1μm以上1μm以下であることが好ましい。   In the above display, each of the fine particles has a spherical shape, and the particle diameter of each of the fine particles is substantially equal to the particle diameter of all the other fine particles, and the average particle diameter of the plurality of fine particles is 0.1 μm or more and 1 μm. The following is preferable.

上記構成によれば、微粒子層から射出される1次回折光、または、2次回折光の波長が、可視光領域に含まれやすくなる。   According to the above configuration, the wavelength of the first-order diffracted light or the second-order diffracted light emitted from the fine particle layer is likely to be included in the visible light region.

上記表示体において、前記第1層要素が広がる二次元方向と前記第2層要素が広がる二次元方向とが互いに等しく、前記微粒子層は複数の層要素を備え、前記複数の層要素は、前記第1層要素と前記第2層要素とから構成され、前記微粒子層において、前記複数の層要素は、1つ方向に沿って並び、前記層要素の並ぶ周期が、1μm以上であり、前記層要素が広がる二次元方向と直交する方向から見て、前記層要素の面積は、2μm角以上であってもよい。   In the display body, a two-dimensional direction in which the first layer element extends is equal to a two-dimensional direction in which the second layer element extends, the fine particle layer includes a plurality of layer elements, and the plurality of layer elements include In the fine particle layer, the plurality of layer elements are arranged along one direction, and the arrangement period of the layer elements is 1 μm or more, and the layer includes the first layer element and the second layer element. When viewed from a direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the elements spread, the area of the layer elements may be 2 μm square or more.

上記構成によれば、各層要素において、構造色を有した光を射出することが可能な程度の大きさを有する微粒子が、構造色を生じさせることが可能な数だけ並ぶことができる。   According to the above configuration, in each layer element, the number of fine particles having a size capable of emitting light having a structural color can be arranged in a number that can generate a structural color.

上記表示体において、光透過性を有し、前記複数の微粒子の間を埋めるとともに、前記微粒子層を覆う被覆層をさらに備え、前記微粒子の屈折率と前記被覆層の屈折率との差が、0.02以上0.7以下であってもよい。   In the above display body, the display body has light transmittance, fills between the plurality of fine particles, and further includes a coating layer covering the fine particle layer, and the difference between the refractive index of the fine particles and the refractive index of the coating layer is: It may be 0.02 or more and 0.7 or less.

上記構成によれば、表示体の射出する回折光の光量が目視で観察できる程度に大きい光量になりやすくなる。   According to the above configuration, the amount of diffracted light emitted from the display body is likely to be large enough to allow visual observation.

上記表示体において、前記微粒子層は、複数の前記第1層要素を備え、前記微粒子層が広がる二次元方向と直交する方向から見て、前記微粒子層には、複数の画素が区画され、複数の前記画素が、前記第1層要素を含んでもよい。   In the display, the fine particle layer includes a plurality of first layer elements, and a plurality of pixels are defined in the fine particle layer when viewed from a direction orthogonal to a two-dimensional direction in which the fine particle layer spreads. The pixel may include the first layer element.

上記構成によれば、複数の画素が備える第1層要素から射出される光の集合によって、所定の像を形成することができる。   According to the above configuration, a predetermined image can be formed by a collection of light emitted from the first layer element included in the plurality of pixels.

本発明によれば、表示体の表示する像における意匠性を高めることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the designability in the image which a display body displays can be improved.

本発明を具体化した表示体の一実施形態における表示体の一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross section structure of the display body in one Embodiment of the display body which actualized this invention. 微粒子層における光の回折を説明するための模式図。The schematic diagram for demonstrating the diffraction of the light in a fine particle layer. 微粒子層における微粒子の並びの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the arrangement | sequence of the microparticles | fine-particles in a microparticle layer. 微粒子層における微粒子の並びの一例を示す斜視図。The perspective view which shows an example of the arrangement | sequence of the microparticles | fine-particles in a microparticle layer. 表示体の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a display body. 表示体の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a display body. 表示体の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a display body. 支持層の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a support layer. 支持層の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a support layer. 支持層の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a support layer. 表示体の一例における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in an example of a display body. 微粒子層の他の構成における一部断面構造を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the partial cross-section in other structure of a fine particle layer. 表示体を微粒子層の広がる二次元方向と直交する方向から見た平面構造を示す平面図。The top view which shows the planar structure which looked at the display body from the direction orthogonal to the two-dimensional direction which a fine particle layer spreads. 本発明における物品を具体化した一実施形態の平面構造を示す平面図。The top view which shows the planar structure of one Embodiment which actualized the articles | goods in this invention.

図1から図14を参照して、本発明の表示体、および、物品を具体化した一実施形態を説明する。   With reference to FIG. 1 to FIG. 14, an embodiment in which a display body and an article of the present invention are embodied will be described.

[表示体の構成]
図1が示すように、表示体10は、基材11、支持層12、および、微粒子層13を備えている。支持層12は表面12Sを有し、表面12Sの少なくとも一部が微細な凹凸を有した面である。基材11は1つの面に沿って広がる板形状を有し、基材11と支持層12とは、光透過性を有している。
[Configuration of the display body]
As shown in FIG. 1, the display body 10 includes a base material 11, a support layer 12, and a fine particle layer 13. The support layer 12 has a surface 12S, and at least a part of the surface 12S is a surface having fine irregularities. The base material 11 has a plate shape extending along one surface, and the base material 11 and the support layer 12 are light transmissive.

表示体10において、微粒子層13は、構造色を発するための粒子配列面13sを構成する複数の微粒子13gを含んでいる。微粒子層13は、第1層要素13aと第2層要素13bとを含んでいる。第1層要素13aは、観察方向ODにおける粒子配列面13s間の距離として第1距離D1を有し、第2層要素13bは、観察方向ODにおける粒子配列面13s間の距離として第2距離D2を有する。第1層要素13aと第2層要素13bとの間において、以下の(a)から(d)の少なくとも1つが異なる。   In the display body 10, the fine particle layer 13 includes a plurality of fine particles 13g constituting a particle arrangement surface 13s for emitting a structural color. The fine particle layer 13 includes a first layer element 13a and a second layer element 13b. The first layer element 13a has a first distance D1 as a distance between the particle arrangement surfaces 13s in the observation direction OD, and the second layer element 13b has a second distance D2 as a distance between the particle arrangement surfaces 13s in the observation direction OD. Have At least one of the following (a) to (d) is different between the first layer element 13a and the second layer element 13b.

すなわち、(a)微粒子13gの中心間距離、(b)層要素の広がる二次元方向、(c)粒子配列面13sの広がる二次元方向、および、(d)粒子配列面13s内における微粒子13gの並びの少なくとも1つが、第1層要素13aと前記第2層要素13bとの間で互いに異なる。このうち、微粒子13gの並びとは、粒子配列面13s内において複数の微粒子13gが配列する状態のことであり、例えば、体心立方構造および面心立方構造などが当てはまる。   That is, (a) the distance between the centers of the fine particles 13g, (b) the two-dimensional direction in which the layer elements spread, (c) the two-dimensional direction in which the particle arrangement surface 13s spreads, and (d) the fine particles 13g in the particle arrangement surface 13s. At least one of the rows is different between the first layer element 13a and the second layer element 13b. Among these, the arrangement of the fine particles 13g is a state in which a plurality of fine particles 13g are arranged in the particle arrangement surface 13s, and for example, a body-centered cubic structure and a face-centered cubic structure are applicable.

第1層要素13aと第2層要素13bとの間では、これら(a)から(d)の少なくとも1つが異なることによって、第1距離D1と第2距離D2とが互いに異なっている。   Between the first layer element 13a and the second layer element 13b, the first distance D1 and the second distance D2 are different from each other because at least one of (a) to (d) is different.

なお、第1層要素13aの大きさと第2層要素13bの大きさとに対して、表示体10と観察者の視点の位置である観察点との間の距離は大幅に大きく、また、観察方向ODは、観察者の視線の方向である。そのため、第1層要素13aに対する観察方向ODと、第2層要素13bに対する観察方向ODとは、互いにほぼ平行であるとみなすことができる。第1層要素13aと第2層要素13bとの間のみでなく、表示体10の全体における各部位において、各部位に対する観察方向ODは互いに平行であるとみなすことができる。   Note that the distance between the display 10 and the observation point, which is the position of the observer's viewpoint, is significantly greater than the size of the first layer element 13a and the size of the second layer element 13b, and the observation direction OD is the direction of the observer's line of sight. Therefore, the observation direction OD with respect to the first layer element 13a and the observation direction OD with respect to the second layer element 13b can be regarded as being substantially parallel to each other. In each part of the entire display body 10 as well as between the first layer element 13a and the second layer element 13b, the observation directions OD with respect to each part can be regarded as being parallel to each other.

こうした表示体10によれば、第1層要素13aから観察方向ODに射出される光の波長と、第2層要素13bから観察方向に射出される光の波長とが互いに異なる。そのため、1つの微粒子層13から観察方向ODに射出される光の波長が一様である構成と比べて、微粒子層13から射出される光の波長における種類を増やすことができ、結果として、表示体10の表示する像における意匠性を高めることができる。   According to such a display body 10, the wavelength of light emitted from the first layer element 13a in the observation direction OD is different from the wavelength of light emitted from the second layer element 13b in the observation direction. Therefore, compared with a configuration in which the wavelength of light emitted from one particle layer 13 in the observation direction OD is uniform, the types of wavelengths of light emitted from the particle layer 13 can be increased. The designability of the image displayed by the body 10 can be improved.

なお、表示体10は、微粒子層13と対向する方向から観察されてもよいし、基材11と対向する方向から観察されてもよい。微粒子層13において、1つの粒子配列面に並んだ複数の粒子から構成された層が単位層である。微粒子層13では、支持層12の表面12Sに接する単位層である第1層において、複数の微粒子13gが最も周期的に配列し、微粒子層13のうち、第1層から離れた単位層ほど微粒子13gの配列における周期性が乱れやすい。   The display 10 may be observed from the direction facing the fine particle layer 13 or from the direction facing the substrate 11. In the fine particle layer 13, a layer composed of a plurality of particles arranged in one particle arrangement surface is a unit layer. In the fine particle layer 13, the plurality of fine particles 13 g are arranged most periodically in the first layer that is a unit layer in contact with the surface 12 </ b> S of the support layer 12. The periodicity in the 13 g array tends to be disturbed.

特に、支持層12の表面12Sが2つ以上の部分を含み、各部分の広がる二次元方向が互いに異なり、広がる二次元方向が互いに異なる2つの部分が隣りあっている場合には、2つの部分の境界において、互いに異なる方向に沿って配列した微粒子が混ざるために、配列における周期性が保たれない領域が生じやすいと考えられる。そのため、微粒子層13における回折効果を明瞭に得るためには、表示体10は、基材11と対向する方向から観察されることが好ましい。   In particular, when the surface 12S of the support layer 12 includes two or more portions, the two-dimensional directions in which each portion spreads are different from each other, and two portions in which the two-dimensional directions that spread are different from each other are adjacent to each other, the two portions It is considered that a region in which the periodicity in the arrangement is not maintained is likely to be generated because the fine particles arranged along different directions are mixed at the boundary. Therefore, in order to clearly obtain the diffraction effect in the fine particle layer 13, the display body 10 is preferably observed from the direction facing the base material 11.

[微粒子層から射出される光の波長]
図2から図4を参照して、第1層要素13aから射出される光の波長と、第2層要素13bから射出される光の波長とが互いに異なる原理を説明する。
[Wavelength of light emitted from the fine particle layer]
With reference to FIG. 2 to FIG. 4, the principle that the wavelength of the light emitted from the first layer element 13a and the wavelength of the light emitted from the second layer element 13b are different from each other will be described.

図2は、微粒子層20における光の回折を概念的に示す図であり、図2におけるZ方向は、微粒子層20が有する粒子配列面22に対して垂直な方向である。X方向およびY方向は、それぞれZ方向に直交する方向であり、X方向とY方向とによって規定される二次元の方向に沿って粒子配列面22が広がっている。微粒子21が所定の周期で並ぶ微粒子層20では、微粒子層20に入射光ILが入ると、ブラッグの法則より、以下の式(1)を満たすような光の回折が生じる。   FIG. 2 is a diagram conceptually showing light diffraction in the fine particle layer 20, and the Z direction in FIG. 2 is a direction perpendicular to the particle arrangement surface 22 of the fine particle layer 20. The X direction and the Y direction are directions orthogonal to the Z direction, respectively, and the particle array surface 22 extends along a two-dimensional direction defined by the X direction and the Y direction. In the fine particle layer 20 in which the fine particles 21 are arranged in a predetermined cycle, when incident light IL enters the fine particle layer 20, light diffraction that satisfies the following expression (1) occurs from Bragg's law.

式(1)において、mは回折次数であり、λは回折光の波長であり、nはコロイド結晶の屈折率であり、dは粒子配列面間の距離、すなわち配列面間距離であり、θは入射光ILの入射した角度である。なお、コロイド結晶とは、微粒子21が3次元周期で配列した構造であって、かつ、構造色を発現することのできる構造のことである。   In equation (1), m is the diffraction order, λ is the wavelength of the diffracted light, n is the refractive index of the colloidal crystal, d is the distance between the particle array surfaces, that is, the distance between the array surfaces, θ Is an incident angle of the incident light IL. The colloidal crystal is a structure in which the fine particles 21 are arranged in a three-dimensional cycle and can exhibit a structural color.

屈折率nは、微粒子21と微粒子21間を埋める媒質とにおける体積平均の屈折率によって近似的に求めることができる。微粒子の充填率をφ、微粒子21の屈折率をn、媒質の屈折率をn、コロイド結晶の屈折率をnとするとき、以下の式(2)が近似的に成り立つ。 The refractive index n can be approximately obtained from the volume average refractive index of the fine particles 21 and the medium filling the space between the fine particles 21. When the filling rate of the fine particles is φ, the refractive index of the fine particles 21 is n P , the refractive index of the medium is n B , and the refractive index of the colloidal crystal is n C , the following equation (2) is approximately established.

式(1)は、微粒子21が配列面間距離dで配列した粒子配列面22に対して、入射光IL1および入射光IL2の各々が角度θで入射したときに、角度θの方向に射出される光は、入射光IL1,IL2の光路差2ndsinθが式(1)を満たすような波長λを有することを意味している。また、式(1)を別の視点で捉えれば、同じ角度θから入射した入射光であっても、配列面間距離dが異なることによって、微粒子層20での回折により強められた射出光の波長λが変わることがわかる。   Equation (1) is expressed in the direction of the angle θ when each of the incident light IL1 and the incident light IL2 is incident on the particle array surface 22 in which the fine particles 21 are arrayed at the distance d between the array surfaces. Means that the optical path difference 2ndsinθ between the incident lights IL1 and IL2 has a wavelength λ that satisfies the equation (1). Further, if the expression (1) is viewed from another viewpoint, even if the incident light is incident from the same angle θ, the distance d between the array planes is different, so that the emitted light strengthened by the diffraction at the fine particle layer 20 is increased. It can be seen that the wavelength λ changes.

図2において、角度θで微粒子層20に入った入射光は、粒子配列面22に垂直な面に対して入射光と対称な角度θで射出される。すなわち、反射角は入射角に等しくなる。図2では、粒子配列面22の傾斜角が0度である、言い換えれば粒子配列面22が水平であるが、図1を参照して先に説明した構成のように、支持層12の表面12Sが傾斜面を含む構成では、傾斜面での法線方向が、水平方向に沿って延びる面に対する法線方向から傾斜角の分だけずれる。そのため、表面のうち、互いに異なる傾斜を有する部分では、式(1)におけるsinθが互いに異なり、それによって、各部分から射出される光の波長λに差が生じる。結果として、特定の角度、言い換えれば、特定の観察方向から表示体10を観察したときに、局所的に異なる色を観察することが可能となる。   In FIG. 2, incident light that enters the fine particle layer 20 at an angle θ is emitted at an angle θ that is symmetrical to the incident light with respect to a plane perpendicular to the particle arrangement surface 22. That is, the reflection angle is equal to the incident angle. In FIG. 2, the inclination angle of the particle arrangement surface 22 is 0 degree, in other words, the particle arrangement surface 22 is horizontal. However, as in the configuration described above with reference to FIG. In the configuration including the inclined surface, the normal direction on the inclined surface is shifted from the normal direction with respect to the surface extending along the horizontal direction by the inclination angle. Therefore, in the portions having different inclinations on the surface, sin θ in the equation (1) is different from each other, thereby causing a difference in the wavelength λ of light emitted from each portion. As a result, when the display body 10 is observed from a specific angle, in other words, from a specific observation direction, different colors can be observed locally.

微粒子層20を構成する微粒子21の平均粒径rは、0.1μm以上1μm以下であることが好ましく、180nm以上380nm以下であることがより好ましい。式(1)において、回折次数mが1であり、屈折率nが1であると仮定したとき、光の入射する角度θを90度とすると、回折光の波長λは配列面間距離dの2倍になる。   The average particle diameter r of the fine particles 21 constituting the fine particle layer 20 is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 180 nm or more and 380 nm or less. In equation (1), assuming that the diffraction order m is 1 and the refractive index n is 1, assuming that the incident angle θ of light is 90 degrees, the wavelength λ of the diffracted light is the distance between the array planes d. Doubled.

上述したコロイド結晶には、最密充填型のオパール結晶と、非最密充填型のコロイド結晶とが知られている。このうち、オパール結晶では、配列面間距離dが微粒子21の平均粒径rに一致する。そのため、微粒子21の平均粒径rが180nm以上380nm以下であると、オパール結晶が、可視光領域の波長を有した光を射出し、それゆえに、オパール結晶から射出された光を目視にて観察することが容易となる。なお、微粒子21の平均粒径rがこの範囲外であっても、回折次数mが2である回折光を観察したり、オパール結晶を観察する角度を変えたりした場合には、オパール結晶から射出された光を視認することができる。   As the colloidal crystals described above, close-packed opal crystals and non-close-packed colloidal crystals are known. Among these, in the opal crystal, the distance d between the arrangement planes coincides with the average particle diameter r of the fine particles 21. Therefore, when the average particle size r of the fine particles 21 is 180 nm or more and 380 nm or less, the opal crystal emits light having a wavelength in the visible light region, and therefore, the light emitted from the opal crystal is visually observed. Easy to do. Even when the average particle size r of the fine particles 21 is outside this range, when diffracted light having a diffraction order m of 2 is observed or when the angle at which the opal crystal is observed is changed, the light is emitted from the opal crystal. Can be visually recognized.

図3は面心立方格子の模式的な構造を示し、図4は体心立方格子の模式的な構造を示している。なお、図3および図4では、図示の便宜上から、1つの単位格子に1つの単位格子を積み重ねた構造が示されている。   FIG. 3 shows a schematic structure of a face-centered cubic lattice, and FIG. 4 shows a schematic structure of a body-centered cubic lattice. 3 and 4, for convenience of illustration, a structure in which one unit cell is stacked on one unit cell is shown.

コロイド結晶のうち、最密充填型のオパール結晶は、六方最密充填構造もしくは面心立方構造を有し、非最密充填型のコロイド結晶は、面心立方構造もしくは体心立方構造を有している。   Among the colloidal crystals, the close-packed opal crystal has a hexagonal close-packed structure or a face-centered cubic structure, and the non-close-packed colloidal crystal has a face-centered cubic structure or a body-centered cubic structure. ing.

上述した式(1)から明らかなように、微粒子層から特定の角度θへ射出される光の波長λは、配列面間距離dに応じて変わる。図3に示される面心立方格子30には、単位格子において設定され得る粒子配列面の一例として、第1配列面31と、第2配列面32とが示されている。また、図4に示される体心立方格子40にも、単位格子において設定され得る粒子配列面の一例として、第1配列面41と、第2配列面42とが示されている。   As is clear from the above-described equation (1), the wavelength λ of light emitted from the fine particle layer at a specific angle θ changes according to the inter-array surface distance d. The face-centered cubic lattice 30 shown in FIG. 3 shows a first array surface 31 and a second array surface 32 as examples of particle array surfaces that can be set in the unit cell. Further, the body-centered cubic lattice 40 shown in FIG. 4 also shows a first array surface 41 and a second array surface 42 as examples of particle array surfaces that can be set in the unit lattice.

第1配列面31,41は、単位格子が有する底面に対して水平な粒子配列面であり、第2配列面32,42は、単位格子が有する底面に対して45度だけ傾斜した粒子配列面である。第1配列面31,41間の距離が、第1配列面間距離d1であり、第2配列面32,42間の距離が、第2配列面間距離d2である。単位格子の一辺の長さをtとすると、面心立方格子30における第1配列面間距離d1、および、第2配列面間距離d2は、以下の式(3)、および、式(4)によって表すことができる。   The first array surfaces 31 and 41 are particle array surfaces that are horizontal with respect to the bottom surface of the unit lattice, and the second array surfaces 32 and 42 are particle array surfaces that are inclined by 45 degrees with respect to the bottom surface of the unit lattice. It is. The distance between the first array surfaces 31 and 41 is the first array surface distance d1, and the distance between the second array surfaces 32 and 42 is the second array surface distance d2. Assuming that the length of one side of the unit cell is t, the first array surface distance d1 and the second array surface distance d2 in the face-centered cubic lattice 30 are expressed by the following equations (3) and (4). Can be represented by

また、体心立方格子40において、第1配列面間距離d1、および、第2配列面間距離d2は、以下の式(5)、および、式(6)によって表すことができる。   In the body-centered cubic lattice 40, the first array surface distance d1 and the second array surface distance d2 can be expressed by the following equations (5) and (6).

このように、1つの単位格子において、粒子配列面の設定の仕方が変わると、配列面間距離dが変わり、また、単位格子の構造が異なる、言い換えれば、粒子配列面内における微粒子の並びが異なることによっても、配列面間距離dが変わる。上述した式(1)において、回折次数m、屈折率n、および、光の入射する角度θを一定とするとき、波長λは配列面間距離dに比例する。   As described above, when the method of setting the particle arrangement surface in one unit cell is changed, the distance d between the arrangement surfaces is changed, and the structure of the unit cell is different. In other words, the arrangement of fine particles in the particle arrangement surface is changed. The distance d between the arrangement surfaces also varies depending on the difference. In the above-described formula (1), when the diffraction order m, the refractive index n, and the incident angle θ of light are constant, the wavelength λ is proportional to the inter-array surface distance d.

そのため、面心立方格子30では、第2配列面32にて反射された光の波長が、第1配列面31にて反射された光の波長に対して約0.7倍の長さを有する。例えば、第1配列面31にて反射された光の波長が700nmであるとき、第2配列面32にて反射された光の波長は490nmである。すなわち、第1配列面31にて反射された光の色は赤色である一方で、第2配列面32にて反射された光の色は青色または緑色であり、各粒子配列面にて反射された光の色が大きく異なる。   Therefore, in the face-centered cubic lattice 30, the wavelength of the light reflected by the second arrangement surface 32 has a length of about 0.7 times the wavelength of the light reflected by the first arrangement surface 31. . For example, when the wavelength of the light reflected by the first arrangement surface 31 is 700 nm, the wavelength of the light reflected by the second arrangement surface 32 is 490 nm. That is, the color of the light reflected by the first array surface 31 is red, while the color of the light reflected by the second array surface 32 is blue or green, and is reflected by each particle array surface. The color of the light is very different.

また、式(1)における配列面間距離dは、微粒子径、および、微粒子21間の距離によって決まる。すなわち、配列面間距離dは、微粒子21の中心間距離で決まる。なお、コロイド結晶のうち、オパール結晶では、微粒子径が配列面間距離dに相当する。一方で、非最密充填型のコロイド結晶では、微粒子間に働く静電反発力であるファンデルワールス力が、微粒子径と微粒子間距離によって決まる物理量であるため、微粒子21の平均粒径rと、微粒子間距離との両方によって配列面間距離dが決まる。   Further, the distance d between the array surfaces in the formula (1) is determined by the particle diameter and the distance between the particles 21. That is, the distance d between the arrangement surfaces is determined by the distance between the centers of the fine particles 21. Of the colloidal crystals, in the opal crystal, the particle diameter corresponds to the distance d between the array planes. On the other hand, in the non-close-packed colloidal crystal, the van der Waals force, which is an electrostatic repulsion force acting between the fine particles, is a physical quantity determined by the fine particle diameter and the distance between the fine particles. The distance d between the arrangement surfaces is determined by both the distance between the fine particles.

このように、オパール結晶と非最密充填型のコロイド結晶とでは配列面間距離dが異なるが、このように配列面間距離dが2つの結晶において異なることは、各結晶での格子定数にも影響する。より詳しくは、非最密充填型のコロイド結晶では、微粒子21同士が接していないため、微粒子21の粒径が決まっても格子定数は決まらない。一般に、平均粒径r、格子定数a、および、微粒子充填率φの間には、面心立方構造では式(7)が成り立ち、体心立方構造では式(8)が成り立つことが知られている。   As described above, the opal crystal and the non-close-packed colloidal crystal have different distances d between the arrangement planes, but the difference between the distances d between the arrangement planes in the two crystals in this way is the lattice constant of each crystal. Also affects. More specifically, in the non-close-packed colloidal crystal, since the fine particles 21 are not in contact with each other, the lattice constant is not determined even if the particle size of the fine particles 21 is determined. In general, it is known that the formula (7) holds for the face-centered cubic structure and the formula (8) holds for the body-centered cubic structure between the average particle diameter r, the lattice constant a, and the fine particle filling factor φ. Yes.

[微粒子層における単位層の層数]
図2を参照して先に説明した微粒子層20において、光の回折効果を得るためには、微粒子層20が、2層以上の単位層を有することが好ましい。言い換えれば、微粒子層20において、複数の微粒子が、複数の粒子配列面を構成していることが好ましい。
[Number of unit layers in fine particle layer]
In the fine particle layer 20 described above with reference to FIG. 2, in order to obtain a light diffraction effect, the fine particle layer 20 preferably has two or more unit layers. In other words, in the fine particle layer 20, it is preferable that a plurality of fine particles constitute a plurality of particle arrangement surfaces.

また、図1を参照して先に説明した微粒子層13では、第1層要素13aに含まれる複数の微粒子13g、および、第2層要素13bに含まれる複数の微粒子13gが、それぞれが属する層要素において、複数の粒子配列面13sを構成していることが好ましい。粒子配列面13sの数が増えるほど回折光の強度が高くなるため、粒子配列面13sの数が増えるほど構造色の視認性が向上する。   Further, in the fine particle layer 13 described above with reference to FIG. 1, a plurality of fine particles 13g included in the first layer element 13a and a plurality of fine particles 13g included in the second layer element 13b belong to the respective layers. It is preferable that the element constitutes a plurality of particle arrangement surfaces 13s. Since the intensity of the diffracted light increases as the number of particle array surfaces 13s increases, the visibility of the structural color improves as the number of particle array surfaces 13s increases.

また、先の微粒子層20が、所定数の単位層から構成される第1部分と、第1部分とは異なる数の単位層から構成される第2部分を備える構成であれば、第1部分における構造色と、第2部分における構造色との間で濃淡を付けることができる。これにより、こうした濃淡を表現できない構成と比べて、表示体の表現する像における意匠性が高まる。   In addition, if the fine particle layer 20 is configured to include a first portion including a predetermined number of unit layers and a second portion including a number of unit layers different from the first portion, the first portion It is possible to add a shade between the structural color at and the structural color at the second portion. Thereby, compared with the structure which cannot express such a light and shade, the designability in the image which a display body expresses increases.

なお、微粒子層20を構成する単位層の数を増やすためには、支持層の形状を以下のように変更すればよい。すなわち、支持層の表面が所定の傾斜角を有する場合には、表示体の厚さ方向に沿う断面において、表面の一端の位置と他端の位置との差を大きくすればよい。あるいは、表示体の厚さ方向に沿う断面において、表面の一端の位置と他端の位置との差が同じである場合には、表面の傾斜角を大きくすればよい。また、微粒子21の粒径をより小さくすることによっても、微粒子層20を構成する単位層の数を増やすことはできる。   In order to increase the number of unit layers constituting the fine particle layer 20, the shape of the support layer may be changed as follows. That is, when the surface of the support layer has a predetermined inclination angle, the difference between the position of one end of the surface and the position of the other end may be increased in the cross section along the thickness direction of the display body. Alternatively, when the difference between the position of one end of the surface and the position of the other end is the same in the cross section along the thickness direction of the display body, the inclination angle of the surface may be increased. Further, the number of unit layers constituting the fine particle layer 20 can also be increased by making the particle size of the fine particles 21 smaller.

[表示体の構成例]
図5から図7を参照して、表示体の構成の一例を説明する。以下では、互いに異なる構成を有した3例の表示体について説明する。なお、図5から図7の各々では、図示の便宜上から、表示体10のうち、支持層の一部と、微粒子層とのみが示されている。
[Configuration example of display]
An example of the configuration of the display body will be described with reference to FIGS. Hereinafter, three examples of display bodies having different configurations will be described. In each of FIGS. 5 to 7, for the convenience of illustration, only a part of the support layer and the fine particle layer are shown in the display body 10.

[第1の形態]
図5が示すように、微粒子層52は、第1層要素52aと第2層要素52bとを備え、第1層要素52aと第2層要素52bとの間では、層要素の広がる二次元方向が互いに異なっている。また、第1層要素52aと第2層要素52bとの間では、各層要素における粒子配列面52sの広がる二次元方向も異なっている。
[First embodiment]
As shown in FIG. 5, the fine particle layer 52 includes a first layer element 52a and a second layer element 52b. Between the first layer element 52a and the second layer element 52b, a two-dimensional direction in which the layer element spreads out. Are different from each other. Further, the two-dimensional direction in which the particle arrangement surface 52s of each layer element spreads is different between the first layer element 52a and the second layer element 52b.

表示体50は支持層51を備え、支持層51は、微粒子層52を支持する表面51Sを含んでいる。表面51Sは、第1層要素52aを支持する第1支持面51S1と、第2支持面51S2とを含み、第1支持面51S1の広がる二次元方向と、第2支持面51S2の広がる二次元方向とが互いに異なっている。   The display body 50 includes a support layer 51, and the support layer 51 includes a surface 51 </ b> S that supports the fine particle layer 52. The surface 51S includes a first support surface 51S1 and a second support surface 51S2 that support the first layer element 52a. The two-dimensional direction in which the first support surface 51S1 extends and the two-dimensional direction in which the second support surface 51S2 extends. Are different from each other.

基材11が水平方向に沿って配置されたとき、水平方向に対して表面51Sが傾く角度、すなわち、水平方向と表面51Sとが形成する角度が傾斜角である。表面51Sのうち、第1支持面51S1における傾斜角αと、第2支持面51S2における傾斜角βとが、互いに異なり、傾斜角αは傾斜角βよりも大きい。言い換えれば、支持層51は微細な凹凸構造体であり、第1支持面51S1を含む凸部と、第2支持面51S2を含む凸部とを含んでいる。   When the substrate 11 is arranged along the horizontal direction, the angle at which the surface 51S is inclined with respect to the horizontal direction, that is, the angle formed by the horizontal direction and the surface 51S is the inclination angle. Of the surface 51S, the inclination angle α in the first support surface 51S1 and the inclination angle β in the second support surface 51S2 are different from each other, and the inclination angle α is larger than the inclination angle β. In other words, the support layer 51 is a fine concavo-convex structure, and includes a convex portion including the first support surface 51S1 and a convex portion including the second support surface 51S2.

第1層要素52aの粒子配列面52sは、第1支持面51S1に沿って広がり、第2層要素52bの粒子配列面52sは、第2支持面51S2に沿って広がっている。第1層要素52aと第2層要素52bとの各々において、微粒子52gは、粒子配列面52sに沿って、等しい周期で並んでいる。第1層要素52aでの配列面間距離daと、第2層要素52bでの配列面間距離dbとは、互いに等しい。   The particle arrangement surface 52s of the first layer element 52a extends along the first support surface 51S1, and the particle arrangement surface 52s of the second layer element 52b extends along the second support surface 51S2. In each of the first layer element 52a and the second layer element 52b, the fine particles 52g are arranged at an equal period along the particle arrangement surface 52s. The array surface distance da in the first layer element 52a and the array surface distance db in the second layer element 52b are equal to each other.

第1支持面51S1の広がる二次元方向と、第2支持面51S2の広がる二次元方向、言い換えれば、第1支持面51S1に対する法線の方向と、第2支持面51S2に対する法線の方向とは互いに異なっている。上述したように、第1層要素52aの粒子配列面52sは第1支持面51S1に沿い、かつ、第2層要素52bの粒子配列面52sは第2支持面51S2に沿うため、第1層要素52aに対する法線の方向と、第2層要素52bに対する法線の方向とが互いに異なっている。   The two-dimensional direction in which the first support surface 51S1 extends, the two-dimensional direction in which the second support surface 51S2 extends, in other words, the direction of the normal to the first support surface 51S1 and the direction of the normal to the second support surface 51S2 They are different from each other. As described above, since the particle arrangement surface 52s of the first layer element 52a is along the first support surface 51S1 and the particle arrangement surface 52s of the second layer element 52b is along the second support surface 51S2, the first layer element The direction of the normal to 52a is different from the direction of the normal to the second layer element 52b.

ここで、第1層要素52aから所定の観察方向ODに射出される光が、射出光EL1であり、第2層要素52bから射出光EL1と同じ方向に射出される光が、射出光EL2である。そして、射出光EL1を射出するための光が入射光IL1であり、射出光EL2を射出するための光が入射光IL2であり、入射光IL1が第1層要素52aに入射する角度θ1と、入射光IL2が第2層要素52bに入射する角度θ2とは、互いに異なっている。   Here, the light emitted from the first layer element 52a in the predetermined observation direction OD is the emitted light EL1, and the light emitted from the second layer element 52b in the same direction as the emitted light EL1 is the emitted light EL2. is there. The light for emitting the emitted light EL1 is the incident light IL1, the light for emitting the emitted light EL2 is the incident light IL2, and the angle θ1 at which the incident light IL1 is incident on the first layer element 52a; The angle θ2 at which the incident light IL2 enters the second layer element 52b is different from each other.

それゆえに、上述した式(1)、すなわちブラッグの法則によれば、射出光EL1の波長λ1と、射出光EL2の波長λ2とは互いに異なる。結果として、所定の観察方向ODに向けて、第1層要素52aが射出する光の色と、第2層要素52bが射出する光の色とは互いに異なる。   Therefore, according to the above equation (1), that is, Bragg's law, the wavelength λ1 of the emitted light EL1 and the wavelength λ2 of the emitted light EL2 are different from each other. As a result, the color of light emitted from the first layer element 52a and the color of light emitted from the second layer element 52b are different from each other toward the predetermined observation direction OD.

表示体50は、水平方向に対して45度だけ傾けた状態で観察されることが多い。このとき、表示体50を観察する観察者の目に対して表示体50から直進する光と、表示体50に対する法線の方向とが形成する角度は45度である。   The display body 50 is often observed in a state tilted by 45 degrees with respect to the horizontal direction. At this time, the angle formed by the light traveling straight from the display body 50 with respect to the eyes of the observer observing the display body 50 and the direction of the normal to the display body 50 is 45 degrees.

そのため、第1層要素52aに対して入射する光の角度θ1は、第1支持面51S1の傾斜角αを用いて、以下の式(9)で表すことができる。   Therefore, the angle θ1 of the light incident on the first layer element 52a can be expressed by the following equation (9) using the inclination angle α of the first support surface 51S1.

そして、傾斜角αについて、以下の式(10)が成り立つ場合に、微粒子層52からの反射光を得ることができる。   Then, with respect to the inclination angle α, the reflected light from the fine particle layer 52 can be obtained when the following expression (10) holds.

すなわち、傾斜角αが、0度よりも大きく、かつ、22.5度よりも小さいときに、第1層要素52aからの反射光を得ることができる。第2層要素52bにおいても同様の関係が成り立つため、傾斜角βが、0度よりも大きく、かつ、22.5度よりも小さいときに、第2層要素52bからの反射光を得ることができる。こうした条件を満たすように支持層51を形成することによって、最も一般的な観察状態において、表示体50に構造色を発現させることが可能である。   That is, the reflected light from the first layer element 52a can be obtained when the inclination angle α is larger than 0 degree and smaller than 22.5 degrees. Since the same relationship holds in the second layer element 52b, the reflected light from the second layer element 52b can be obtained when the inclination angle β is larger than 0 degree and smaller than 22.5 degrees. it can. By forming the support layer 51 so as to satisfy these conditions, it is possible to cause the display body 50 to exhibit a structural color in the most general observation state.

なお、水平方向に対する表示体50の傾きを45度以外の角度に変えたり、より高次の回折次数の光を観察したりする場合には、第1支持面51S1の傾斜角α、および、第2支持面51S2の傾斜角βが上述した範囲外の角度であってもよい。こうした構成であっても、第1層要素52aからの射出光EL1、および、第2層要素52bからの射出光EL2を観察することはできる。   Note that when the inclination of the display body 50 with respect to the horizontal direction is changed to an angle other than 45 degrees or when light of higher diffraction orders is observed, the inclination angle α of the first support surface 51S1 and the first 2 The inclination angle β of the support surface 51S2 may be an angle outside the above-described range. Even with such a configuration, it is possible to observe the emitted light EL1 from the first layer element 52a and the emitted light EL2 from the second layer element 52b.

[第2の形態]
図6が示すように、微粒子層62は、第1層要素62aと第2層要素62bとを備えている。第1層要素62aの広がる二次元方向と、第2層要素52bの広がる二次元方向とが互いに交差し、かつ、第1層要素62aにおける粒子配列面62s1が面する方向と、第2層要素62bにおける粒子配列面62s2が面する方向とが互いに異なっている。
[Second form]
As shown in FIG. 6, the fine particle layer 62 includes a first layer element 62a and a second layer element 62b. The direction in which the two-dimensional direction in which the first layer element 62a extends and the two-dimensional direction in which the second layer element 52b extends intersect each other, and the direction in which the particle arrangement surface 62s1 of the first layer element 62a faces, and the second layer element The direction in which the particle array surface 62s2 in 62b faces is different from each other.

粒子配列面が面する方向とは、粒子配列面が対向する方向である。ここで、微粒子層62に対する入射光の入射角は所定の範囲を有しているが、入射光のうち、所定の入射角を有する光が最も高く反射され、微粒子層62からの射出光のうち、入射光の強度が最も高い入射角と同じ角度で射出された光の強度が最も高くなる。   The direction in which the particle arrangement surface faces is the direction in which the particle arrangement surface faces. Here, the incident angle of the incident light with respect to the fine particle layer 62 has a predetermined range. Of the incident light, the light having the predetermined incident angle is reflected the highest and out of the light emitted from the fine particle layer 62. The intensity of the light emitted at the same angle as the incident angle with the highest incident light intensity is the highest.

表示体60の観察者は、射出光のうち、最も強度の高い射出光と、それ以外の射出光とが混合された光を視認する。そのため、第1層要素62aの粒子配列面62s1が面する方向と、第2層要素62bの粒子配列面62s2が面する方向とは、観察者がこうした混合された光を視認しても、第1層要素62aから射出される光の色と、第2層要素62bから射出される光の色とが互いに異なる色として視認される程度に異なることが好ましい。例えば、第1層要素62aから射出される光の波長と、第2層要素62bから射出される光の波長とが、20nmから50nm程度異なるように、第1層要素62aの粒子配列面62s1が面する方向と、第2層要素62bの粒子配列面62s2が面する方向とが異なることが好ましい。   The observer of the display body 60 visually recognizes light in which emitted light having the highest intensity and other emitted light are mixed. Therefore, the direction in which the particle arrangement surface 62s1 of the first layer element 62a faces and the direction in which the particle arrangement surface 62s2 of the second layer element 62b faces are the same even if the observer visually recognizes such mixed light. It is preferable that the color of the light emitted from the first layer element 62a and the color of the light emitted from the second layer element 62b are different to the extent that they are visually recognized as different colors. For example, the particle arrangement surface 62s1 of the first layer element 62a is different so that the wavelength of the light emitted from the first layer element 62a and the wavelength of the light emitted from the second layer element 62b differ by about 20 nm to 50 nm. The facing direction and the direction in which the particle arrangement surface 62s2 of the second layer element 62b faces are preferably different.

第1層要素62aの粒子配列面62s1が面する方向と、第2層要素62bの粒子配列面62s2が面する方向とが異なる場合には、第1層要素62aに対して入射光IL1の入射する角度θ1と、第2層要素72bに対して入射光IL2の入射する角度θ2は、一般に異なる。   When the direction in which the particle arrangement surface 62s1 of the first layer element 62a faces differs from the direction in which the particle arrangement surface 62s2 of the second layer element 62b faces, incident light IL1 is incident on the first layer element 62a. The angle θ1 at which the incident light IL2 is incident on the second layer element 72b is generally different.

第1層要素62aでは、第1層要素62aの広がる二次元方向と粒子配列面62s1の広がる二次元方向とが平行である。一方で、第2層要素62bでは、第2層要素62bの広がる二次元方向と粒子配列面62s2の広がる二次元方向とが交差している。   In the first layer element 62a, the two-dimensional direction in which the first layer element 62a extends and the two-dimensional direction in which the particle arrangement surface 62s1 extends are parallel. On the other hand, in the second layer element 62b, the two-dimensional direction in which the second layer element 62b extends and the two-dimensional direction in which the particle array surface 62s2 extends intersect.

支持層61の表面61Sにおいて、第1支持面61S1の面する方向と、第2支持面61S2の面する方向とが互いに異なっている。加えて、第1支持面61S1の傾斜角αと、第2支持面61S2の傾斜角βとが、互いに異なっている。第1層要素62aは、第1支持面61S1に沿って広がり、第2層要素62bは、第2支持面61S2に沿って広がっている。   On the surface 61S of the support layer 61, the direction facing the first support surface 61S1 and the direction facing the second support surface 61S2 are different from each other. In addition, the inclination angle α of the first support surface 61S1 and the inclination angle β of the second support surface 61S2 are different from each other. The first layer element 62a extends along the first support surface 61S1, and the second layer element 62b extends along the second support surface 61S2.

第1層要素62aおよび第2層要素62bの各々において、表面61Sに沿った方向では、微粒子62gが等しい周期で並んでいる。ただし、所定の観察方向ODに向けて光を射出する上で、第1層要素62aに入射光IL1が入射したときには、第1支持面61S1に沿う粒子配列面62s1が反射面である一方で、第2層要素62bに入射光IL2が入射したときには、第2支持面61S2に交差する粒子配列面62s2が反射面である。   In each of the first layer element 62a and the second layer element 62b, the fine particles 62g are arranged in an equal cycle in the direction along the surface 61S. However, in emitting light toward the predetermined observation direction OD, when the incident light IL1 is incident on the first layer element 62a, the particle array surface 62s1 along the first support surface 61S1 is a reflection surface, When the incident light IL2 is incident on the second layer element 62b, the particle array surface 62s2 that intersects the second support surface 61S2 is a reflection surface.

そのため、第1層要素62aでの配列面間距離daと、第2層要素62bでの配列面間距離dbとが互いに異なる。このように、第1支持面61S1と第2支持面61S2との間において、各面の面する方向と傾斜角とが互いに異なることによって、第1層要素62aから射出される射出光EL1の波長λ1と、第2層要素62bから射出される射出光EL2の波長λ2とを互いに異ならせることができる。   For this reason, the inter-array surface distance da in the first layer element 62a and the inter-array surface distance db in the second layer element 62b are different from each other. As described above, the wavelength of the emitted light EL1 emitted from the first layer element 62a is different between the first support surface 61S1 and the second support surface 61S2 because the facing direction and the inclination angle of each surface are different from each other. λ1 and the wavelength λ2 of the emitted light EL2 emitted from the second layer element 62b can be made different from each other.

なお、第1の形態および第2の形態では、1つの観察方向ODでは、射出光EL1の波長λ1と、射出光EL2の波長λ2とが互いに異なる一方で、他の観察方向ODでは、射出光EL1の波長λ1と、射出光EL2の波長λ2とが互いに等しくなるように、微粒子層が構成されてもよい。こうした構成では、観察方向ODを変えることによって、表示体が表示する像の色における変化に動きを持たせ、アイキャッチ効果を高めることが可能である。   In the first and second embodiments, the wavelength λ1 of the emitted light EL1 and the wavelength λ2 of the emitted light EL2 are different from each other in one observation direction OD, while the emitted light is different in the other observation directions OD. The fine particle layer may be configured such that the wavelength λ1 of EL1 is equal to the wavelength λ2 of the emitted light EL2. In such a configuration, by changing the observation direction OD, a change in the color of the image displayed by the display body can be made to move and the eye catching effect can be enhanced.

[第3の形態]
図7が示すように、微粒子層72において、微粒子72g間の距離が粒子間距離dcである。第1層要素72aと第2層要素72bとの間において、粒子間距離dcが互いに異なっている。
[Third embodiment]
As shown in FIG. 7, in the fine particle layer 72, the distance between the fine particles 72g is the interparticle distance dc. The inter-particle distance dc is different between the first layer element 72a and the second layer element 72b.

支持層71の表面71Sにおいて、第1支持面71S1の広がる二次元方向と、第2支持面71S2の広がる二次元方向とが互いに等しく、第1支持面71S1の傾斜角αと、第2支持面71S2の傾斜角βとは互いに同じ角度である。第1支持面71S1と第2支持面71S2とは、互いに平行な面である。   On the surface 71S of the support layer 71, the two-dimensional direction in which the first support surface 71S1 extends is equal to the two-dimensional direction in which the second support surface 71S2 extends, and the inclination angle α of the first support surface 71S1 and the second support surface The inclination angle β of 71S2 is the same angle as each other. The first support surface 71S1 and the second support surface 71S2 are surfaces parallel to each other.

第1層要素72aは第1支持面71S1に沿って広がり、かつ、第1層要素72aの粒子配列面72sも第1支持面71S1に沿って広がっている。また、第2層要素72bは第2支持面71S2に沿って広がり、かつ、第2層要素72bの粒子配列面72sも第2支持面71S2に沿って広がっている。   The first layer element 72a extends along the first support surface 71S1, and the particle arrangement surface 72s of the first layer element 72a also extends along the first support surface 71S1. The second layer element 72b extends along the second support surface 71S2, and the particle arrangement surface 72s of the second layer element 72b also extends along the second support surface 71S2.

そのため、第1層要素72aに対する法線の方向と、第2層要素72bに対する法線の方向とが互いに平行である。それゆえに、第1層要素72aに対して入射光IL1の入射する角度θ1と、第2層要素72bに対して入射光IL2の入射する角度θ2とが等しいとき、第1層要素72aの射出光EL1と、第2層要素72bの射出光EL2とは、同じ方向である所定の観察方向ODに射出される。   Therefore, the direction of the normal to the first layer element 72a and the direction of the normal to the second layer element 72b are parallel to each other. Therefore, when the incident angle θ1 of the incident light IL1 with respect to the first layer element 72a is equal to the incident angle θ2 of the incident light IL2 with respect to the second layer element 72b, the emitted light of the first layer element 72a. EL1 and the emitted light EL2 of the second layer element 72b are emitted in a predetermined observation direction OD that is the same direction.

上述した式(1)から明らかなように、射出光EL1の波長λ1、および、射出光EL2の波長λ2は、配列面間距離dと光の入射する角度θとによって決まる。所定の形状を有した支持層71では、表示体70に対する観察方向を設定することによって、光の射出方向、さらには、支持層71、すなわち微粒子層72に対して光が入射する角度θが決まるため、式(1)は波長λと配列面間距離dとの関数として書き換えられる。   As is clear from the above-described formula (1), the wavelength λ1 of the emitted light EL1 and the wavelength λ2 of the emitted light EL2 are determined by the inter-array surface distance d and the light incident angle θ. In the support layer 71 having a predetermined shape, by setting the observation direction with respect to the display body 70, the light emission direction and further the angle θ at which light enters the support layer 71, that is, the fine particle layer 72 are determined. Therefore, Equation (1) can be rewritten as a function of the wavelength λ and the inter-array surface distance d.

それゆえに、ある観察方向ODにおいて特定の波長を有した光を得たい場合には、式(1)にて配列面間距離dを求め、算出された配列面間距離dを満たすような粒径を有した微粒子72gを選択すればよい。あるいは、算出された配列面間距離dを満たすように、微粒子71g間の反発力を生じさせるような材料を微粒子層72の形成に用いる材料として選択すればよい。   Therefore, when it is desired to obtain light having a specific wavelength in a certain observation direction OD, the particle size is such that the inter-array surface distance d is obtained by the formula (1) and the calculated inter-array surface distance d is satisfied. It is sufficient to select 72 g of the fine particles having the. Alternatively, a material that generates a repulsive force between the fine particles 71g may be selected as a material used for forming the fine particle layer 72 so as to satisfy the calculated distance d between the arranged surfaces.

こうした表示体70においても、微粒子層72において、第1層要素72aの配列面間距離daと、第2層要素72bの配列面間距離dbとが互いに異なる。そのため、観察方向ODに向けて第1層要素72aが射出する光の波長と、第2層要素72bが射出する光の波長とを互いに異ならせることができる。   Also in such a display body 70, in the fine particle layer 72, the inter-array surface distance da of the first layer element 72a and the inter-array surface distance db of the second layer element 72b are different from each other. Therefore, the wavelength of the light emitted from the first layer element 72a toward the observation direction OD and the wavelength of the light emitted from the second layer element 72b can be made different from each other.

支持層71のうち、表示体70の厚さ方向において、基材からの距離が最も大きい部位が頂部72tであり、支持層71において、第1支持面71S1に含まれる頂部72tと、第2支持面71S2に含まれる頂部72tとの間の距離が頂部間距離pである。支持層71から回折光が射出されることを抑える上では、頂部間距離pが1μm以上であることが好ましい。以下に、頂部間距離が1μm以上であることが好ましい理由を説明する。   Of the support layer 71, the portion having the largest distance from the base material in the thickness direction of the display body 70 is the top portion 72t. In the support layer 71, the top portion 72t included in the first support surface 71S1 and the second support are provided. The distance between the tops 72t included in the surface 71S2 is the top-to-top distance p. In order to suppress the diffracted light from being emitted from the support layer 71, it is preferable that the distance p between the tops is 1 μm or more. The reason why the distance between the tops is preferably 1 μm or more will be described below.

回折格子による回折光の出現条件として、式(11)が知られている。   As an appearance condition of the diffracted light by the diffraction grating, Expression (11) is known.

式(11)において、mは回折次数であり、λは回折光の波長であり、pは頂部間距離であり、θは入射光ILの入射した角度である。   In equation (11), m is the diffraction order, λ is the wavelength of the diffracted light, p is the distance between the apexes, and θ is the incident angle of the incident light IL.

光の入射する角度θを90度とし、回折次数mを1とするとき、波長λは頂部間距離pと一致する。可視光における最大の波長が約750nmであり、可視域に含まれる波長を有した回折光を表示体70から射出させないためには、頂部間距離pを1μm程度にすればよい。   When the incident angle θ of light is 90 degrees and the diffraction order m is 1, the wavelength λ coincides with the apex distance p. The maximum wavelength in visible light is about 750 nm, and in order to prevent the diffracted light having a wavelength included in the visible range from being emitted from the display body 70, the inter-top distance p may be set to about 1 μm.

ただし、実際には、支持層71に対して光の入射する角度θ90度とは異なる角度に変わったり、1次以上の回折光が観察されたりする。例えば、光の入射する角度θを15度とし、回折次数mを2と仮定すると、頂部間距離pは約6μmとなる。そのため、微粒子層72を有しない支持層71から射出される回折光が観察されないようにするためには、頂部間距離pが6μm以上であることがより好ましい。   However, in actuality, the angle changes to an angle different from the incident angle θ of 90 ° with respect to the support layer 71, or first-order or higher-order diffracted light is observed. For example, assuming that the incident angle θ of light is 15 degrees and the diffraction order m is 2, the inter-top distance p is about 6 μm. Therefore, in order to prevent the diffracted light emitted from the support layer 71 having no fine particle layer 72 from being observed, it is more preferable that the distance p between the tops is 6 μm or more.

微粒子層72は複数の層要素を備え、複数の層要素は、第1層要素72aと第2層要素72bとから構成されている。微粒子層72において、複数の層要素は、1つ方向に沿って並び、層要素の並ぶ周期が、1μm以上である。層要素が広がる二次元方向と直交する方向から見て、層要素の面積は、2μm角以上であることが好ましい。   The fine particle layer 72 includes a plurality of layer elements, and the plurality of layer elements includes a first layer element 72a and a second layer element 72b. In the fine particle layer 72, the plurality of layer elements are arranged along one direction, and the arrangement period of the layer elements is 1 μm or more. When viewed from a direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the layer element extends, the area of the layer element is preferably 2 μm square or more.

こうした表示体70によれば、各層要素において、構造色を有した光を射出することが可能な程度の大きさを有する微粒子72gが、構造色を生じさせることが可能な数だけ並ぶことができる。   According to such a display body 70, in each layer element, the fine particles 72g having such a size that can emit light having a structural color can be arranged in a number that can generate a structural color. .

[支持層の形状例]
図8から図11を参照して、支持層の形状の一例を説明する。以下では、互いに異なる形状を有した4例の支持層について説明する。なお、図11では、支持層を介して表示体の外部に射出される光を図示する便宜上から、支持層のハッチングが省略されている。
[Example of support layer shape]
An example of the shape of the support layer will be described with reference to FIGS. Hereinafter, four examples of support layers having different shapes will be described. In FIG. 11, hatching of the support layer is omitted for the sake of convenience of illustrating light emitted outside the display body through the support layer.

[第1の形状]
図8が示すように、支持層81の表面81Sにおいて、1つの方向に沿って、第1支持面81S1と第2支持面81S2とが交互に並んでいる。第1支持面81S1と第2支持面81S2との間では、水平方向に対する傾斜角が互いに等しい一方で、各面の広がる二次元方向、すなわち各面の面する方向が互いに異なる。
[First shape]
As shown in FIG. 8, on the surface 81S of the support layer 81, the first support surface 81S1 and the second support surface 81S2 are alternately arranged along one direction. Between the first support surface 81S1 and the second support surface 81S2, the inclination angles with respect to the horizontal direction are equal to each other, but the two-dimensional direction in which each surface spreads, that is, the direction in which each surface faces, is different from each other.

言い換えれば、表示体の厚さ方向に沿う断面において、支持層81は、二等辺三角形状を有する複数の凸部81aを含んでいる。各凸部81aの断面において、頂部を挟む2つの辺の長さが互いに等しい。すなわち、各辺の延びる方向と、水平方向とが形成する角度が傾斜角であり、各辺の傾斜角が互いに等しい。   In other words, in the cross section along the thickness direction of the display body, the support layer 81 includes a plurality of convex portions 81a having an isosceles triangle shape. In the cross section of each convex portion 81a, the lengths of two sides sandwiching the top are equal to each other. That is, the angle formed by the extending direction of each side and the horizontal direction is the inclination angle, and the inclination angles of the respective sides are equal to each other.

支持層81において、第1支持面81S1と第2支持面81S2との間では、凸部81aの頂部を通り、かつ、支持層81の形成される基材11の法線方向と平行な方向に沿って延びる軸を対称軸とするとき、第1支持面81S1に並ぶ微粒子と、第2支持面81S2に並ぶ微粒子とが、対称軸に対して対称に並ぶことが可能である。各面に並ぶ微粒子が、対称軸に対して対称に並ぶ場合には、第1支持面81S1と鉛直方向とが形成する角度が大きくなる方向に表示体を傾けたときと、第2支持面81S2と鉛直方向とが形成する角度が大きくなる方向に表示体を傾けたときとの間で、観察方向において観察される構造色の変化は対称となる。   In the support layer 81, the first support surface 81 </ b> S <b> 1 and the second support surface 81 </ b> S <b> 2 pass through the top of the convex portion 81 a and in a direction parallel to the normal direction of the base material 11 on which the support layer 81 is formed. When the axis extending along the axis is a symmetry axis, the fine particles arranged on the first support surface 81S1 and the fine particles arranged on the second support surface 81S2 can be arranged symmetrically with respect to the symmetry axis. When the fine particles arranged on each surface are arranged symmetrically with respect to the symmetry axis, when the display body is tilted in a direction in which the angle formed by the first support surface 81S1 and the vertical direction increases, the second support surface 81S2 The change in structural color observed in the observation direction is symmetric between when the display body is tilted in the direction in which the angle formed between the vertical direction and the vertical direction increases.

[第2の形状]
図9が示すように、支持層82の表面82Sにおいて、1つの方向に沿って、第1支持面82S1と第2支持面82S2とが交互に並んでいる。第1支持面82S1と第2支持面82S2との間では、各面の広がる二次元方向が互いに異なり、より詳しくは、水平方向に対する傾斜角が互いに異なり、かつ、各面の面する方向が互いに異なる。
[Second shape]
As shown in FIG. 9, on the surface 82S of the support layer 82, the first support surface 82S1 and the second support surface 82S2 are alternately arranged along one direction. Between the first support surface 82S1 and the second support surface 82S2, the two-dimensional directions in which the surfaces expand are different from each other, more specifically, the inclination angles with respect to the horizontal direction are different from each other, and the directions in which the surfaces face each other are different from each other. Different.

言い換えれば、表示体の厚さ方向に沿う断面において、支持層82は、三角形状を有した複数の凸部82aを含み、各凸部82aでは、頂部を形成する2つの辺の間において、水平方向に対する傾斜角が互いに異なっている。   In other words, in the cross section along the thickness direction of the display body, the support layer 82 includes a plurality of convex portions 82a having a triangular shape, and each convex portion 82a is horizontally between two sides forming the top portion. The inclination angles with respect to the directions are different from each other.

こうした支持層82を備える表示体では、水平方向と直交する方向に延びる軸に対して、第1支持面82S1と軸とが形成する角度が大きくなる方向に表示体を傾けたときと、第2支持面82S2と軸とが形成する角度が大きくなる方向に表示体を傾けたときとの間で、観察方向において観察される構造色の変化は、非対象である。また、反射光が観察される視域も表面82Sの傾斜角によって異なるため、各方向に同じ角度だけ傾けても、1つの方向に表示体を傾けたときに構造色が観察される領域と、他の方向に表示体を傾けたとき構造色が観察される領域とに差が生じることとなる。   In the display body including such a support layer 82, when the display body is tilted in a direction in which the angle formed by the first support surface 82S1 and the axis is larger than the axis extending in the direction orthogonal to the horizontal direction, The change in the structural color observed in the observation direction between when the display body is tilted in the direction in which the angle formed by the support surface 82S2 and the axis is large is untargeted. In addition, since the viewing area where the reflected light is observed also varies depending on the tilt angle of the surface 82S, even if the display body is tilted in one direction even when tilted by the same angle, the structural color is observed, When the display body is tilted in another direction, a difference is generated between the region where the structural color is observed.

このように、支持層82の表面82Sにおける形状に応じて、微粒子層から射出される光の視域、および、光の波長を変えることができるため、支持層82の表面82Sにおける形状を用いて、表示体を以下のような構成とすることも可能である。すなわち、表示体を第1の観察方向から観察した場合には、第1支持面82S1に位置する第1層要素によって第1の絵柄を表示し、第2の観察方向から観察した場合には、第2支持面82S2によって第2の絵柄を表示するように表示体を構成することも可能である。さらには、第1層要素の発する構造色を赤色とすることで第1の絵柄を赤色で表示し、第2層要素の発する構造色を緑色とすることで第2の絵柄を緑色で表示するように表示体を構成することも可能である。   Thus, since the viewing area of the light emitted from the fine particle layer and the wavelength of the light can be changed according to the shape of the surface 82S of the support layer 82, the shape of the surface 82S of the support layer 82 is used. The display body can be configured as follows. That is, when the display body is observed from the first observation direction, the first pattern is displayed by the first layer element located on the first support surface 82S1, and when the display body is observed from the second observation direction, It is also possible to configure the display body so as to display the second pattern by the second support surface 82S2. Furthermore, the first pattern is displayed in red by setting the structural color emitted by the first layer element to red, and the second pattern is displayed in green by setting the structural color emitted by the second layer element to green. It is also possible to configure the display body as described above.

[第3の形状]
図10が示すように、表示体の厚さ方向に沿う断面において、支持層83は、1つの方向に沿って並ぶ第1領域83a、第2領域83b、および、第3領域83cを備えてもよい。第1領域83aは複数の第1凸部83a1を含み、第2領域83bは複数の第2凸部83b1を含み、第3領域83cは複数の第3凸部83c1を含んでいる。
[Third shape]
As shown in FIG. 10, the support layer 83 includes a first region 83 a, a second region 83 b, and a third region 83 c arranged along one direction in a cross section along the thickness direction of the display body. Good. The first region 83a includes a plurality of first protrusions 83a1, the second region 83b includes a plurality of second protrusions 83b1, and the third region 83c includes a plurality of third protrusions 83c1.

第1凸部83a1、第2凸部83b1、および、第3凸部83c1の各々は、いずれも直角三角形状を有する一方で、3つの凸部間にて、斜辺の面する方向、および、水平方向に対する斜辺の傾斜角が互いに異なる。各領域において、各領域に含まれる複数の凸部は、1つの方向に沿って並んでいる。   Each of the first convex portion 83a1, the second convex portion 83b1, and the third convex portion 83c1 has a right triangular shape, while the direction of the hypotenuse and the horizontal direction between the three convex portions. The inclination angles of the hypotenuse with respect to the direction are different from each other. In each region, the plurality of convex portions included in each region are arranged along one direction.

なお、支持層83において、第1凸部83a1、第2凸部83b1、および、第3凸部83c1は、1つの方向に沿って所定の順番で並んでいてもよいし、1つの方向に沿って不規則に並んでいてもよい。   In the support layer 83, the first convex portion 83a1, the second convex portion 83b1, and the third convex portion 83c1 may be arranged in a predetermined order along one direction, or along one direction. May be arranged irregularly.

ただし、観察者が表示体を観察する距離において、観察者が視認できる程度の解像度で1つの色を発する領域が並んでいなければ、観察者は領域間での色の違いを認識することはできない。そのため、例えば、赤色と緑色などの全く異なる色を隣り合う領域において表現したい場合には、それぞれの色を発するための複数の微細構造を所定の大きさを有した領域を形成するように並べる必要がある。   However, if there is no line that emits one color at a resolution that the observer can visually recognize at the distance at which the observer observes the display body, the observer will recognize the color difference between the areas. Can not. Therefore, for example, when it is desired to express completely different colors such as red and green in adjacent areas, it is necessary to arrange a plurality of fine structures for emitting each color so as to form an area having a predetermined size. There is.

人間の目の分解能は、約30cmの距離から物体を観察した場合に、100μmから200μm程度である。そのため、表示体が広がる方向と直交する方向から見て、1つの色を発するための微細構造が並ぶ領域は、少なくとも100μm角の大きさを有することが好ましい。   The resolution of the human eye is about 100 μm to 200 μm when an object is observed from a distance of about 30 cm. Therefore, it is preferable that the region where the fine structures for emitting one color are arranged as viewed from the direction orthogonal to the direction in which the display body spreads has a size of at least 100 μm square.

[第4の形状]
図11が示すように、表示体90において、支持層91の表面91Sは、第1支持面91S1と第2支持面91S2とを含み、第1支持面91S1と第2支持面91S2との間では、各面の面する方向が互いに異なる。表示体90の厚さ方向に沿う断面において、第1支持面91S1と第2支持面91S2とによって1つの凸部91aが区画され、支持層91は複数の凸部91aを含んでいる。
[Fourth shape]
As shown in FIG. 11, in the display body 90, the surface 91S of the support layer 91 includes a first support surface 91S1 and a second support surface 91S2, and between the first support surface 91S1 and the second support surface 91S2. The directions of the faces are different from each other. In the cross section along the thickness direction of the display body 90, one convex portion 91a is defined by the first support surface 91S1 and the second support surface 91S2, and the support layer 91 includes a plurality of convex portions 91a.

第1支持面91S1は、45度の傾斜角を有した斜面と、支持層91の外側に曲率の中心が位置するような曲率を有した曲面とを含み、凸部91aが並ぶ方向において、斜面と曲面とが連なっている。第2支持面91S2は、同じく、45度の傾斜角を有した斜面と、支持層91の外側に曲率の中心が位置するような曲率を有した曲面とを含み、凸部91aが並ぶ方向において、斜面と曲面とが連なっている。   The first support surface 91S1 includes a slope having an inclination angle of 45 degrees and a curved surface having a curvature such that the center of curvature is located outside the support layer 91, and the slope in the direction in which the convex portions 91a are arranged. And a curved surface. Similarly, the second support surface 91S2 includes a slope having an inclination angle of 45 degrees and a curved surface having a curvature such that the center of curvature is located outside the support layer 91, and in the direction in which the convex portions 91a are arranged. The slope and curved surface are connected.

各凸部91aにおいて、第1支持面91S1の斜面と、第2支持面91S2の斜面とが頂部を形成している。凸部91aが並ぶ方向において、一方の凸部91aが含む第1支持面91S1の曲面と、他方の凸部91aが含む第2支持面91S2の曲面とが連なり、これら2つの面が、底部を形成している。   In each convex portion 91a, the slope of the first support surface 91S1 and the slope of the second support surface 91S2 form the top. In the direction in which the convex portions 91a are arranged, the curved surface of the first support surface 91S1 included in the one convex portion 91a and the curved surface of the second support surface 91S2 included in the other convex portion 91a are connected, and these two surfaces serve as the bottom portion. Forming.

こうした支持層91を備える表示体90では、基材の広がる方向と直交する方向から表示体90に入射した光のうち、第2支持面91S2の斜面に入射した入射光ILは、隣り合う凸部91aが有する第1支持面91S1の斜面に向けて微粒子層92によって反射される。そして、第1支持面91S1の斜面に入射した光は、微粒子層92によって、光の入射した方向に射出光ELとして射出される。一方で、支持層91の底部に入射した入射光ILは、微粒子層92において一度だけ反射されるのみで、光の入射した方向に射出光ELとして射出される。   In the display body 90 including such a support layer 91, the incident light IL incident on the inclined surface of the second support surface 91 </ b> S <b> 2 out of the light incident on the display body 90 from the direction orthogonal to the direction in which the base material spreads is adjacent to the convex portion. Reflected by the fine particle layer 92 toward the slope of the first support surface 91S1 of the 91a. The light incident on the inclined surface of the first support surface 91S1 is emitted as the emitted light EL in the light incident direction by the fine particle layer 92. On the other hand, the incident light IL incident on the bottom of the support layer 91 is reflected only once at the fine particle layer 92 and is emitted as the emitted light EL in the direction in which the light is incident.

このように、微粒子層92のうち、支持層91の底部に接する部分にて反射された光と、第1支持面91S1の斜面に接する部分にて反射された光とは、微粒子層92に対して光の入射する角度が互いに異なる。そのため、微粒子層92の2つの部分間において干渉の条件が変わることで、各部分が互いに異なる構造色を発する。なお、2つの構造色は、微視的には各別の色である一方で、観察者が表示体を表示する位置からは、2つの構造色が混じり合った混色として視認される。   As described above, in the fine particle layer 92, the light reflected at the portion in contact with the bottom of the support layer 91 and the light reflected at the portion in contact with the slope of the first support surface 91S1 Therefore, the incident angles of light are different from each other. Therefore, when the interference condition changes between the two parts of the fine particle layer 92, each part emits a different structural color. The two structural colors are different from each other microscopically, but are visually recognized as a mixed color in which the two structural colors are mixed from the position where the observer displays the display body.

[支持層における頂角]
支持層において、凸部の頂部における角度が頂角であり、表示体を観察したときに構造色を観察することのできる、すなわち、支持面に形成された微粒子層にて反射される光が観察者に向けて射出されるような入射光の角度範囲は、凸部の頂角が小さいほど狭い。つまり、凸部の頂角が小さいほど視域が限定されるため、構造色が観察しにくくなる。
[Vertical angle in the support layer]
In the support layer, the angle at the top of the convex portion is the apex angle, and the structural color can be observed when the display body is observed, that is, the light reflected by the fine particle layer formed on the support surface is observed. The angle range of incident light that is emitted toward a person is narrower as the apex angle of the convex portion is smaller. In other words, the smaller the apex angle of the convex portion is, the more the viewing area is limited.

さらには、頂角が等しい場合でも、表示体の厚さ方向に沿う断面における凸部の形状によって、上述した入射光の角度範囲は異なる。例えば、プリズムでは、断面形状が直角三角形状であるときに斜面の長さが最も大きくなり、この場合に、観察者側で反射光が観察される領域が最も大きくなる。そのため、表示体において回折光を視認できる領域を大きくしたい、つまり、表示体のうちで暗く見える領域を減らして、表示体のほぼ全体を明るく見せたい場合には、支持層が、頂角のより大きい凸部を含むことが好ましい。   Furthermore, even when the apex angles are equal, the angle range of the incident light described above varies depending on the shape of the convex portion in the cross section along the thickness direction of the display body. For example, in the prism, when the cross-sectional shape is a right triangle, the length of the slope is the largest, and in this case, the region where the reflected light is observed on the observer side is the largest. Therefore, if you want to increase the area where the diffracted light can be visually recognized on the display body, that is, if you want to reduce the area that appears dark in the display body and make the entire display body appear brighter, the support layer will It is preferable to include a large convex part.

頂角がより大きくなるほど、式(1)における光の入射する角度θの取り得る下限値が、より小さくなる。また、特定の観察方向にて、回折次数mが1であって、かつ、任意の波長を有する反射光を得るためには、微粒子層における屈折率nもしくは配列面間距離dを所定の値とするために、最適な材料を選択する必要がある。   As the apex angle increases, the lower limit value that can be taken by the light incident angle θ in the equation (1) becomes smaller. In addition, in order to obtain reflected light having a diffraction order m of 1 and an arbitrary wavelength in a specific observation direction, the refractive index n or the inter-array surface distance d in the fine particle layer is set to a predetermined value. In order to do this, it is necessary to select the optimum material.

例えば、光の入射する角度θ、すなわち、光の反射する角度θが30度であるときに、波長が600nmである反射光を得たい場合には、式(1)より、屈折率nと配列面間距離dとを乗算した値が600である。微粒子層が最密充填型のコロイド結晶、すなわち、オパール結晶で構成される場合には、屈折率nは媒質の屈折率であり、配列面間距離dは微粒子の粒径とみなすことができる。   For example, when it is desired to obtain reflected light having a wavelength of 600 nm when the incident angle θ of light, that is, the reflected angle θ of light is 30 degrees, the refractive index n and the array are obtained from the equation (1). A value obtained by multiplying the inter-plane distance d is 600. When the fine particle layer is composed of a close-packed colloidal crystal, that is, an opal crystal, the refractive index n is the refractive index of the medium, and the inter-array surface distance d can be regarded as the particle size of the fine particles.

そのため、屈折率が1である媒質と粒径が600nmである微粒子との組み合わせ、屈折率が1.2である媒質と粒径が500nmである微粒子との組み合わせ、および、屈折率が1.5である媒質と粒径が400nmである微粒子との組み合わせのいずれかを選択すればよい。これにより、波長が600nmである反射光を特定の観察方向にて得ることができる。   Therefore, a combination of a medium having a refractive index of 1 and fine particles having a particle diameter of 600 nm, a combination of a medium having a refractive index of 1.2 and fine particles having a particle diameter of 500 nm, and a refractive index of 1.5. Any combination of the medium and the fine particles having a particle diameter of 400 nm may be selected. Thereby, reflected light having a wavelength of 600 nm can be obtained in a specific observation direction.

これに対して、微粒子層が非最密充填型のコロイド結晶から構成される場合には、上述したように、屈折率nおよび配列面間距離dは、充填率や静電反発力を考慮して求めなければならない。   On the other hand, when the fine particle layer is composed of a non-close-packed colloidal crystal, as described above, the refractive index n and the inter-array surface distance d take into account the filling rate and electrostatic repulsion. You have to ask.

[微粒子層の他の構成]
図12を参照して、微粒子層の他の構成を説明する。なお、以下では、上述した微粒子層の各形態のうち、図5を参照して先に説明した微粒子層について説明する。なお、以下に説明する構成は、他の形態を有する微粒子層にも適用することが可能である。
[Other composition of fine particle layer]
With reference to FIG. 12, another configuration of the fine particle layer will be described. In addition, below, the fine particle layer demonstrated previously with reference to FIG. 5 among each form of the fine particle layer mentioned above is demonstrated. Note that the configuration described below can also be applied to fine particle layers having other forms.

図12が示すように、表示体50は、複数の微粒子52gの間を埋め、かつ、微粒子層52の全体を覆う被覆層53を備えてもよい。被覆層53は光透過性を有し、被覆層53の形成材料は例えば高分子ゲルである。   As shown in FIG. 12, the display body 50 may include a coating layer 53 that fills between the plurality of fine particles 52 g and covers the entire fine particle layer 52. The coating layer 53 is light transmissive, and a material for forming the coating layer 53 is, for example, a polymer gel.

上述したコロイド結晶のうち、非最密充填型のコロイド結晶では、微粒子層52を構成する微粒子52g同士が微粒子層52内にて互いから離れて位置している。そのため、オパール結晶と比べて微粒子52g間での結合力が弱く、コロイド結晶に与えられた振動などによって、微粒子層52での微粒子における配列の周期が乱れる場合がある。   Among the colloidal crystals described above, in the non-close-packed colloidal crystal, the fine particles 52g constituting the fine particle layer 52 are located apart from each other in the fine particle layer 52. Therefore, the bonding force between the fine particles 52g is weaker than that of the opal crystal, and the arrangement period of the fine particles in the fine particle layer 52 may be disturbed by vibrations applied to the colloidal crystal.

そこで、微粒子52gにおける配列の周期を維持した状態で、コロイド結晶を表示体50の微粒子層52として用いるためには、被覆層53によって、コロイド結晶が有する結晶構造を固定することが好ましい。   Therefore, in order to use the colloidal crystal as the fine particle layer 52 of the display body 50 while maintaining the arrangement period of the fine particles 52g, it is preferable to fix the crystal structure of the colloidal crystal by the coating layer 53.

被覆層53の形成材料は、例えば紫外線の照射によって固定される高分子ゲルであり、高分子ゲルには、ポリアクリルアミド、ゼラチン、および、ポリエチレングリコールなどが挙げられる。なお、被覆層53は光透過性を有するため、自然光および蛍光灯などの光源からの光が微粒子層52に入射し、かつ、微粒子層52から光が射出されることが可能になる。   A material for forming the coating layer 53 is, for example, a polymer gel fixed by irradiation with ultraviolet rays. Examples of the polymer gel include polyacrylamide, gelatin, and polyethylene glycol. In addition, since the coating layer 53 has light transmittance, natural light and light from a light source such as a fluorescent lamp can enter the fine particle layer 52 and light can be emitted from the fine particle layer 52.

被覆層53の形成材料を選択するときには、微粒子52gの屈折率と被覆層53の屈折率との差に留意する必要がある。これらの間での屈折率の差が小さい場合には、被覆層53中の微粒子52gによって回折する光の量が小さくなるため、構造色を目視で観察することが難しくなる。そのため、これらの間での屈折率の差は、0.02以上であることが好ましい。   When selecting the material for forming the coating layer 53, it is necessary to pay attention to the difference between the refractive index of the fine particles 52 g and the refractive index of the coating layer 53. When the difference in refractive index between them is small, the amount of light diffracted by the fine particles 52g in the coating layer 53 is small, so that it is difficult to visually observe the structural color. Therefore, the difference in refractive index between these is preferably 0.02 or more.

一方で、一般に入手することが可能な樹脂のうち、比較的屈折率の高い樹脂における屈折率が1.7程度であり、さらに、微粒子52gの屈折率として考え得る最小の屈折率を空気の屈折率である1.0であると仮定すると、微粒子52gの屈折率と被覆層53の屈折率との差は、最大でも0.7程度である。   On the other hand, among resins that are generally available, the refractive index of a resin having a relatively high refractive index is about 1.7, and the minimum refractive index that can be considered as the refractive index of the fine particles 52g is the refractive index of air. Assuming that the refractive index is 1.0, the difference between the refractive index of the fine particles 52g and the refractive index of the coating layer 53 is about 0.7 at the maximum.

なお、微粒子52gとして用いることが可能なシリカ微粒子、および、ポリスチレン微粒子の屈折率は1.4以上であるため、微粒子52gの屈折率と被覆層53の屈折率との差は、実質的には最大でも0.3程度である。こうした理由から、微粒子52gを覆う被覆層53を形成する場合には、微粒子52gの屈折率と被覆層53の屈折率との差は、0.02以上0.7以下となるように、微粒子52gの形成材料と、被覆層53の形成材料とを選択すればよい。   Since the refractive index of the silica fine particles and polystyrene fine particles that can be used as the fine particles 52g is 1.4 or more, the difference between the refractive index of the fine particles 52g and the refractive index of the coating layer 53 is substantially the same. The maximum is about 0.3. For this reason, when the coating layer 53 covering the fine particles 52g is formed, the difference between the refractive index of the fine particles 52g and the refractive index of the coating layer 53 is 0.02 or more and 0.7 or less. And the forming material of the coating layer 53 may be selected.

[表示体の平面構造]
図13を参照して、表示体の平面構造を説明する。なお、以下では、上述した表示体の各形態のうち、図5を参照して先に説明した表示体について説明する。なお、以下に説明する構成は、他の形態を有する表示体にも適用することができる。
[Planar structure of display]
The planar structure of the display body will be described with reference to FIG. In addition, below, the display body demonstrated previously with reference to FIG. 5 among each form of the display body mentioned above is demonstrated. Note that the configuration described below can also be applied to display bodies having other forms.

図13が示すように、微粒子層52が広がる二次元方向と直交する方向から見て、微粒子層52には、複数の画素52pが区画されている。微粒子層52を含む表示体50は、微粒子層52が広がる二次元方向と直交する方向から見て、矩形状を有し、微粒子層52には、矩形状を有した画素52pであって、1つの画素52pの形状が他の全ての画素52pの形状と等しい複数の画素52pが区画されている。複数の画素52pは、1つの方向と、1つの方向に対して直交する方向とに沿って並んでいる。各画素52pは、例えば100μm角以上300μm角以下の大きさを有している。   As shown in FIG. 13, when viewed from a direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the fine particle layer 52 spreads, the fine particle layer 52 has a plurality of pixels 52p. The display body 50 including the fine particle layer 52 has a rectangular shape when viewed from the direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the fine particle layer 52 extends. The fine particle layer 52 includes a pixel 52p having a rectangular shape. A plurality of pixels 52p in which the shape of one pixel 52p is the same as the shape of all the other pixels 52p are partitioned. The plurality of pixels 52p are arranged along one direction and a direction orthogonal to the one direction. Each pixel 52p has a size of, for example, 100 μm square or more and 300 μm square or less.

微粒子層52は、複数の第1層要素52aと、複数の第2層要素52bとを備えている。複数の画素52pは、複数の第1画素52p1と複数の第2画素52p2とから構成されている。このうち、各第1画素52p1は、複数の第1層要素52aから構成される一方で、各第2画素52p2は、複数の第2層要素52bから構成されている。   The fine particle layer 52 includes a plurality of first layer elements 52a and a plurality of second layer elements 52b. The plurality of pixels 52p includes a plurality of first pixels 52p1 and a plurality of second pixels 52p2. Among these, each first pixel 52p1 is composed of a plurality of first layer elements 52a, while each second pixel 52p2 is composed of a plurality of second layer elements 52b.

そのため、特定の観察方向から観察されたとき、第1画素52p1が発する色と、第2画素52p2が発する色とが互いに異なるため、表示体50が表示する像は、複数の第1画素52p1が表示する部分と、複数の第2画素52p2が表示する部分とから構成された像である。   Therefore, since the color emitted from the first pixel 52p1 and the color emitted from the second pixel 52p2 are different from each other when viewed from a specific observation direction, the image displayed on the display body 50 is composed of the plurality of first pixels 52p1. It is the image comprised from the part to display, and the part which the some 2nd pixel 52p2 displays.

微粒子層52が広がる二次元方向と直交する方向から見て、複数の画素52pにおいて、複数の第1画素52p1は、アルファベットの「O」とアルファベットの「K」とを像として表示するように並び、複数の第2画素52p2は、第1画素52p1の間を埋めるように並んでいる。そのため、表示体50は、アルファベットの「O」および「K」と、これらの背景とから構成される像を表示することができる。   When viewed from the direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the fine particle layer 52 extends, among the plurality of pixels 52p, the plurality of first pixels 52p1 are arranged so as to display the alphabet “O” and the alphabet “K” as images. The plurality of second pixels 52p2 are arranged so as to fill the space between the first pixels 52p1. Therefore, the display body 50 can display an image composed of alphabets “O” and “K” and their backgrounds.

[物品]
図14を参照して、表示体10を有する物品の一例を説明する。以下では、物品の一例としてICカードを説明する。
[Goods]
An example of an article having the display body 10 will be described with reference to FIG. Hereinafter, an IC card will be described as an example of an article.

図14が示すように、ICカード100は、基材101、ICチップ102、および、表示体10を備えている。基材101の広がる方向と直交する方向から見て、基材101の1つの面には、ICチップ102と、表示体10とが位置している。   As shown in FIG. 14, the IC card 100 includes a base material 101, an IC chip 102, and a display body 10. The IC chip 102 and the display body 10 are located on one surface of the substrate 101 when viewed from a direction orthogonal to the direction in which the substrate 101 spreads.

[微粒子層の形成方法]
微粒子層を構成するコロイド結晶の形成方法を説明する。以下では、コロイド結晶に含まれる最密充填型のオパール結晶の形成方法と、非最密充填型のコロイド結晶の形成方法とを順番に説明する。
[Method of forming fine particle layer]
A method for forming a colloidal crystal constituting the fine particle layer will be described. Hereinafter, a method for forming a close-packed opal crystal contained in a colloidal crystal and a method for forming a non-close-packed colloidal crystal will be described in order.

オパール結晶の最も一般的な製造方法として、微粒子が凝集する過程で自己集積的に配列する現象を利用した方法が知られている。この方法の一つとして沈降法が知られ、沈降法では、表面電荷が小さく、かつ、粒径の揃った複数のコロイド微粒子を分散媒に分散し、重力を利用して微粒子を沈降させることによって配列させる、または、分散媒を蒸発させて配列させる方法である。   As the most common production method for opal crystals, a method is known that utilizes the phenomenon of self-assembly in the process of aggregation of fine particles. As one of the methods, a sedimentation method is known. In the sedimentation method, a plurality of colloidal fine particles having a small surface charge and a uniform particle diameter are dispersed in a dispersion medium, and the fine particles are settled using gravity. It is a method of arranging or arranging a dispersion medium by evaporating.

沈降法では、微粒子の粒径が500nm以下である場合、および、コロイド微粒子の比重と分散媒の比重とが同程度の場合に、微粒子が分散した状態が平衡状態となり、コロイド微粒子が結晶化されない。このように、沈降法では、コロイド微粒子の粒径、コロイド微粒子と分散媒との比重差、反応系の温度、および、分散媒の蒸発速度など、様々な要因がコロイド微粒子の結晶化に影響するため、最適条件を決めることが難しい。   In the sedimentation method, when the particle size of the fine particles is 500 nm or less, and when the specific gravity of the colloidal fine particles and the specific gravity of the dispersion medium are about the same, the dispersed state of the fine particles becomes an equilibrium state, and the colloidal fine particles are not crystallized. . Thus, in the sedimentation method, various factors such as the particle size of the colloidal particles, the specific gravity difference between the colloidal particles and the dispersion medium, the temperature of the reaction system, and the evaporation rate of the dispersion medium affect the crystallization of the colloidal particles. Therefore, it is difficult to determine the optimum conditions.

その他の方法として、物理的制限を利用した方法が知られ、こうした方法には、気液界面にてコロイド微粒子間に働く毛管力を利用した移流集積法、移流集積法を発展させた引き上げ法、および、電気泳動法などが挙げられる。オパール結晶では、微粒子同士が互いに接触した状態で配列しているため、コロイド結晶の形成に用いるコロイド微粒子の粒径がばらつきを有していると、コロイド微粒子の配列が乱れるとともに、分散媒を乾燥する過程においてコロイド結晶にクラックが発生しやすくなる。   As other methods, methods utilizing physical limitations are known, and these methods include advection accumulation methods using capillary forces acting between colloidal fine particles at the gas-liquid interface, lifting methods developed from advection accumulation methods, And electrophoresis method etc. are mentioned. In opal crystals, since the fine particles are arranged in contact with each other, if the particle size of the colloidal fine particles used to form the colloidal crystal varies, the alignment of the colloidal fine particles is disturbed and the dispersion medium is dried. During the process, cracks are likely to occur in the colloidal crystal.

一方で、非最密充填型のコロイド結晶は、表面に電荷を有したコロイド微粒子を液体中に分散し、コロイド微粒子同士が静電反発力によって周期的に配列したものである。非最密充填型のコロイド結晶では、コロイド微粒子同士が離れた状態で結晶化するため、粒径のばらつきによるコロイド微粒子における配列の乱れは緩和される。このような結晶は荷電コロイド結晶として知られているが、コロイド微粒子間の反発力が弱い場合、コロイド微粒子はランダムに分布するため、コロイド微粒子を周期的に配列させるためには、反発力が十分に大きくなければならない。   On the other hand, a non-close-packed colloidal crystal is one in which colloidal fine particles having a charge on the surface are dispersed in a liquid and the colloidal fine particles are periodically arranged by electrostatic repulsion. In the non-close-packed colloidal crystal, the colloidal fine particles are crystallized in a state of being separated from each other, so that the disorder of the arrangement in the colloidal fine particles due to the variation in the particle diameter is alleviated. Such crystals are known as charged colloidal crystals, but when the repulsive force between the colloidal particles is weak, the colloidal particles are randomly distributed, so the repulsive force is sufficient to arrange the colloidal particles periodically. Must be bigger.

コロイド微粒子間の静電反発力を強くするためには、分散媒におけるコロイド微粒子の濃度、イオン濃度、および、pHを高くすることが有効である。例えば、コロイド結晶の製造において一般に用いられるシリカ微粒子の表面には、複数のシラノール基(Si−OH)が付いているが、純水中ではシラノール基の一部しか解離しないため、表面の電荷数は小さい。そのため、分散媒に対して水酸化ナトリウム(NaOH)などのアルカリを加えると、シラノール基の解離が進行することで、電荷数は増加する。   In order to increase the electrostatic repulsion between the colloidal particles, it is effective to increase the concentration, ion concentration, and pH of the colloidal particles in the dispersion medium. For example, the surface of silica fine particles generally used in the production of colloidal crystals has a plurality of silanol groups (Si-OH), but only a part of the silanol groups is dissociated in pure water. Is small. Therefore, when an alkali such as sodium hydroxide (NaOH) is added to the dispersion medium, the number of charges increases as the dissociation of silanol groups proceeds.

コロイド結晶を形成するためには、一般に、微粒子の粒径におけるばらつきが10%以下であることが必要である。この条件を満たすように調製することができる微粒子には、例えば、シリカ(SiO)微粒子、ポリスチレン(PSt)微粒子、および、ポリメチルメタクリレート(PMMA)微粒子などが挙げられる。また、シリカ、ポリスチレン、および、ポリメチルメタクリレートは比較的比重が大きいため、これらの材料は、沈降法にて最密充填型のコロイド結晶を製造する場合に有効である。 In order to form a colloidal crystal, it is generally necessary that the variation in the particle size of the fine particles is 10% or less. Examples of the fine particles that can be prepared so as to satisfy this condition include silica (SiO 2 ) fine particles, polystyrene (PSt) fine particles, and polymethyl methacrylate (PMMA) fine particles. In addition, since silica, polystyrene, and polymethylmethacrylate have a relatively large specific gravity, these materials are effective for producing a close-packed colloidal crystal by a precipitation method.

[支持層の形成方法]
上述した各形状を有する支持層は、以下の方法を用いて形成することができる。
支持層を形成するときには、まず、支持層を形成するための原版を形成する。原版の形成には、例えば、フォトリソグラフィ法を用いることができる。フォトグラフィ法を用いた原版の形成では、まず、ガラス基板などの基板を準備し、基板の1つの面に感光性レジストを均一に塗布する。そして、感光性レジストの任意の領域を電子線やレーザーなどを用いて露光し、露光後の感光性レジストを現像することによって、レジストパターンを形成する。
[Method of forming support layer]
The support layer having each shape described above can be formed using the following method.
When forming the support layer, first, an original plate for forming the support layer is formed. For example, a photolithography method can be used for forming the original plate. In forming an original plate using a photolithography method, first, a substrate such as a glass substrate is prepared, and a photosensitive resist is uniformly applied to one surface of the substrate. Then, an arbitrary region of the photosensitive resist is exposed using an electron beam or a laser, and the exposed photosensitive resist is developed to form a resist pattern.

なお、感光性レジストは、現像時に、感光性レジストのうちで露光された部分が溶解するポジ型レジストと、感光性レジストのうちで露光されていない部分が溶解するネガ型レジストとのいずれであってもよい。そして、選択したレジスト材料に応じて、レジストパターンの設計を行えばよい。   The photosensitive resist is either a positive resist in which the exposed portion of the photosensitive resist dissolves during development or a negative resist in which the unexposed portion of the photosensitive resist dissolves. May be. Then, a resist pattern may be designed according to the selected resist material.

レジストパターンを有する基板をフィルムなどに対して支持層を形成するための原版、言い換えればスタンパとして用いることが可能ではある。しかしながら、レジストパターンは脆いため、量産用のスタンパには適さない。そのため、この基板から、電気鋳造などを用いて金属製のスタンパを形成する。電気鋳造では、電解液中に基板を浸漬し、電気分解によって析出した金属イオンを基板の表面に電着させる。電気鋳造によれば、基板が有する凹凸構造をほぼ忠実に再現することができ、1μm以下の厚さを有した複製版としてのスタンパを形成することが可能である。   A substrate having a resist pattern can be used as an original plate for forming a support layer on a film or the like, in other words, as a stamper. However, since the resist pattern is brittle, it is not suitable for mass production stampers. Therefore, a metal stamper is formed from this substrate using electroforming or the like. In electroforming, a substrate is immersed in an electrolytic solution, and metal ions deposited by electrolysis are electrodeposited on the surface of the substrate. According to electrocasting, the concavo-convex structure of the substrate can be reproduced almost faithfully, and a stamper as a duplicate plate having a thickness of 1 μm or less can be formed.

なお、電気鋳造は、上述したように金属イオンを基板の表面に電着させる技術であるため、基板が通電性を有する必要がある。感光性レジストは通常、通電性を有していないため、基板に対して電気鋳造を実施する前に、スパッタリングや真空蒸着等によって、感光性レジストの表面に金属製の薄膜を形成する必要がある。   In addition, since electrocasting is a technique in which metal ions are electrodeposited on the surface of the substrate as described above, the substrate needs to have electrical conductivity. Since the photosensitive resist usually does not have electrical conductivity, it is necessary to form a metal thin film on the surface of the photosensitive resist by sputtering, vacuum deposition, or the like before electroforming the substrate. .

次いで、電気鋳造にて形成した金属製のスタンパを原版として、原版が有する微細な凹凸構造を支持層の形成材料に転写する。凹凸構造を転写するときには、まず、ポリエチレンテレフタラート(PET)およびポリカーボネート(PC)などから形成される基材を準備し、基材の1つの面に熱可塑性樹脂または光硬化樹脂を塗布する。そして、基材に塗布された樹脂の表面に金属製のスタンパを押し当てた状態で、熱または光を与えて樹脂を硬化させた後、樹脂から金属製のスタンパを離型する。   Next, using the metal stamper formed by electroforming as a master, the fine uneven structure of the master is transferred to the material for forming the support layer. When transferring the concavo-convex structure, first, a base material formed from polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), or the like is prepared, and a thermoplastic resin or a photo-curing resin is applied to one surface of the base material. Then, in a state where the metal stamper is pressed against the surface of the resin applied to the substrate, the resin is cured by applying heat or light, and then the metal stamper is released from the resin.

転写方式には、Step&Repeat方式およびRoll to Roll方式などを用いることができる。Step&Repeat方式では、スタンパと樹脂とを平行に配置し、スタンパの全面を樹脂に対して一度に押し付ける方法である。そのため、樹脂に対して押し付けるスタンパの面積が大きいと、スタンパの全体に対して均一に圧力がかかりにくくなり、スタンパと樹脂との間に気泡が入りやすくなる。   As the transfer method, a Step & Repeat method, a Roll to Roll method, or the like can be used. In the Step & Repeat method, a stamper and a resin are arranged in parallel, and the entire surface of the stamper is pressed against the resin at once. For this reason, when the area of the stamper pressed against the resin is large, it is difficult to apply a uniform pressure to the entire stamper, and air bubbles easily enter between the stamper and the resin.

一方で、Roll to Roll方式では、金属製のロールにスタンパを巻きつけた状態で、ロールを回転させながら線圧で樹脂を加圧するため、Step&Repeat方式と比べて、樹脂に対して均一に圧力をかけることができる。Roll to Roll方式では、ロールを繰り返し回転させることによって、樹脂シートに対して凹凸構造を連続して転写することが可能である。そのため、Roll to Roll方式は、量産に適している。   On the other hand, in the Roll to Roll method, the resin is pressed with linear pressure while rotating the roll in a state where the stamper is wound around the metal roll, so the pressure is uniformly applied to the resin compared to the Step & Repeat method. You can hang it. In the Roll to Roll method, the concavo-convex structure can be continuously transferred to the resin sheet by repeatedly rotating the roll. Therefore, the Roll to Roll method is suitable for mass production.

以上説明したように、表示体、および、物品の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)第1層要素から観察方向ODに射出される光の波長と、第2層要素から観察方向ODに射出される光の波長とが互いに異なる。そのため、1つの微粒子層から観察方向ODに射出される光の波長が一様である構成と比べて、微粒子層から射出される光の波長における種類を増やすことができ、結果として、表示体の表示する像における意匠性を高めることができる。
As described above, according to one embodiment of the display body and the article, the effects listed below can be obtained.
(1) The wavelength of light emitted from the first layer element in the observation direction OD is different from the wavelength of light emitted from the second layer element in the observation direction OD. Therefore, compared with the configuration in which the wavelength of light emitted from one fine particle layer in the observation direction OD is uniform, the types of wavelengths of light emitted from the fine particle layer can be increased. The designability in the image to be displayed can be improved.

(2)支持層の表面に倣って微粒子層を形成することで、第1距離D1と第2距離D2とが互いに異なる第1層要素と第2層要素とを形成することが可能である。   (2) By forming the fine particle layer along the surface of the support layer, it is possible to form the first layer element and the second layer element having the first distance D1 and the second distance D2 different from each other.

(3)第1層要素と第2層要素との間で、粒子配列面の面する方向が異なる構成によれば、粒子配列面と、粒子配列面から射出される光の方向とが形成する角度を異ならせることができる。これにより、第1層要素から射出される光の波長と、第2層要素から射出される光の波長とを異ならせることができる。   (3) According to the configuration in which the direction of the particle arrangement surface is different between the first layer element and the second layer element, the particle arrangement surface and the direction of light emitted from the particle arrangement surface are formed. The angle can be varied. Thereby, the wavelength of the light emitted from the first layer element can be made different from the wavelength of the light emitted from the second layer element.

(4)各層要素が複数の微粒子配列面を含む構成によれば、各層要素が1つの微粒子配列面のみを含む構成と比べて、各層要素から射出される回折光の強度を高くすることができる。   (4) According to the configuration in which each layer element includes a plurality of fine particle arrangement surfaces, the intensity of diffracted light emitted from each layer element can be increased as compared with the configuration in which each layer element includes only one fine particle arrangement surface. .

(5)第1層要素62aの広がる二次元方向と第2層要素62bの広がる二次元方向とが互いに交差し、第1層要素62aでは、第1層要素62aの広がる二次元方向と粒子配列面62s1の広がる二次元方向とが平行であり、第2層要素62bでは、第2層要素62bの広がる二次元方向と粒子配列面62s2の広がる二次元方向とが交差してもよい。こうした構成によれば、第1層要素62aと第2層要素62bとが形成する角度と、第1層要素62aが含む粒子配列面62s1と、第2層要素62bが含む粒子配列面62s2とが形成する角度とを異ならせることができる。   (5) The two-dimensional direction in which the first layer element 62a extends and the two-dimensional direction in which the second layer element 62b extend intersect each other, and in the first layer element 62a, the two-dimensional direction in which the first layer element 62a extends and the particle arrangement The two-dimensional direction in which the surface 62s1 extends may be parallel, and in the second layer element 62b, the two-dimensional direction in which the second layer element 62b extends may intersect with the two-dimensional direction in which the particle array surface 62s2 extends. According to such a configuration, the angle formed by the first layer element 62a and the second layer element 62b, the particle arrangement surface 62s1 included in the first layer element 62a, and the particle arrangement surface 62s2 included in the second layer element 62b are as follows. The angle to be formed can be made different.

(6)複数の微粒子における平均粒径が、0.1μm以上1μm以下であれば、微粒子層から射出される1次回折光、または、2次回折光の波長が、可視光領域に含まれやすくなる。   (6) If the average particle diameter of the plurality of fine particles is 0.1 μm or more and 1 μm or less, the wavelength of the first-order diffracted light or the second-order diffracted light emitted from the fine particle layer is likely to be included in the visible light region.

(7)層要素の並ぶ周期が、1μm以上であり、層要素が広がる二次元方向と直交する方向から見て、層要素の面積が2μm角以上であれば、各層要素において、構造色を有した光を射出することが可能な程度の大きさを有する微粒子が、構造色を生じさせることが可能な数だけ並ぶことができる。   (7) If the period of layer elements is 1 μm or more and the area of the layer elements is 2 μm square or more when viewed from the direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the layer elements spread, each layer element has a structural color. The fine particles having such a size that the emitted light can be emitted can be arranged in a number capable of generating a structural color.

(8)微粒子52gの屈折率と被覆層53の屈折率との差が、0.02以上0.7以下であれば、表示体50の射出する回折光の光量が目視で観察できる程度に大きい光量になりやすくなる。   (8) If the difference between the refractive index of the fine particles 52g and the refractive index of the coating layer 53 is 0.02 or more and 0.7 or less, the amount of diffracted light emitted from the display body 50 is large enough to be observed visually. It becomes easy to become light quantity.

(9)複数の第1画素52p1が、第1層要素52aを含む構成によれば、複数の第1画素52p1が備える第1層要素52aから射出される光の集合によって、所定の像を形成することができる。   (9) According to the configuration in which the plurality of first pixels 52p1 include the first layer element 52a, a predetermined image is formed by a set of light emitted from the first layer elements 52a included in the plurality of first pixels 52p1. can do.

なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・第1層要素と第2層要素との間において、曲率が互いに異なることによって、(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つが、第1層要素と第2層要素との間で互いに異なる構成であってもよい。なお、曲率を有する面、すなわち曲面は、構造色を発することが可能な複数の面であって、互いに異なる構造色を発することが可能な複数の面の集合である。そして、曲率の互いに異なる面間では、各面を構成する複数の面が異なっている。
The embodiment described above can be implemented with appropriate modifications as follows.
The curvature between the first layer element and the second layer element is different from each other, so that at least one of (b) the two-dimensional direction in which the layer element spreads and (c) the two-dimensional direction in which the particle arrangement surface spreads is The first layer element and the second layer element may be different from each other. Note that a surface having a curvature, that is, a curved surface, is a plurality of surfaces that can emit structural colors, and is a set of a plurality of surfaces that can emit different structural colors. A plurality of surfaces constituting each surface are different between surfaces having different curvatures.

上記構成によれば、以下の効果を得ることができる。
(10)第1層要素の曲率と第2層要素の曲率との差異によって、第1層要素と第2層要素との間において、層要素の広がる二次元方向、および、粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つを異ならせることができ、結果として、第1層要素の射出する光の波長と、第2層要素の射出する光の波長とを異ならせることができる。
According to the above configuration, the following effects can be obtained.
(10) Due to the difference between the curvature of the first layer element and the curvature of the second layer element, the two-dimensional direction in which the layer element spreads and the particle arrangement surface spread between the first layer element and the second layer element. At least one of the two-dimensional directions can be made different. As a result, the wavelength of the light emitted from the first layer element can be made different from the wavelength of the light emitted from the second layer element.

・図6を参照して先に説明した表示体60では、第1層要素62a面する方向と、第2層要素62bの面する方向とが互いに異なる一方で、第1層要素62aの傾斜角αと、第2層要素62bの傾斜角βとは互いに同じ大きさであってもよい。こうした構成であっても、第1層要素62aと第2層要素62bとの間において、粒子配列面の広がる二次元方向が互いに異なることで、第1距離D1と第2距離D2とが異なれば、上述した(1)に準じた効果を得ることはできる。   In the display body 60 described above with reference to FIG. 6, the direction in which the first layer element 62a faces and the direction in which the second layer element 62b faces are different from each other, while the inclination angle of the first layer element 62a α and the inclination angle β of the second layer element 62b may be the same size. Even in such a configuration, if the first distance D1 and the second distance D2 are different between the first layer element 62a and the second layer element 62b because the two-dimensional directions in which the particle arrangement surface spreads are different from each other. The effect according to (1) described above can be obtained.

・支持層が含む凸部として、表示体の厚さ方向に沿う断面において、三角形状を有する凸部を例示したが、凸部は、例えば、表示体の厚さ方向に沿う断面において、半円形状、楕円形状、および、矩形状などの他の形状を有していてもよい。要は、支持層は、支持層の表面に沿って位置する第1層要素と第2層要素との間において、(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも一方を異ならせることで、第1距離D1と第2距離D2とを異ならせることが可能な形状を有していればよい。   -As the convex part included in the support layer, the convex part having a triangular shape is exemplified in the cross section along the thickness direction of the display body, but the convex part is, for example, a semicircle in the cross section along the thickness direction of the display body. It may have other shapes such as a shape, an elliptical shape, and a rectangular shape. In short, the support layer is formed between the first layer element and the second layer element located along the surface of the support layer, (b) the two-dimensional direction in which the layer element extends, and (c) the particle arrangement surface. It is only necessary to have a shape that can make the first distance D1 and the second distance D2 different by changing at least one of the two-dimensional directions that spread.

・複数の画素52pを備える表示体50は、上述したアルファベットを含む文字に限らず、数字、記号、および、図形などのいずれかの像を表示するように構成されていてもよいし、これらの2つ以上の像を表示するように構成されていてもよい。   The display body 50 including the plurality of pixels 52p is not limited to the characters including the alphabets described above, and may be configured to display any image such as numbers, symbols, and figures. It may be configured to display two or more images.

・表示体を有する物品は、ICカード以外の各種カード、磁気カード、無線カード、および、ID(identification)カードなどの他のカードであってもよい。あるいは、物品は、商品券などの有価証券、および、紙幣であってもよいし、美術品などの高級品であってもよい。またあるいは、物品は、真正品であることが確認されるべき品物に取り付けられるタグであってもよいし、真正品であることが確認されるべき品物を収容する包装体、または、包装体の一部であってもよい。   The article having the display body may be other cards such as various cards other than an IC card, a magnetic card, a wireless card, and an ID (identification) card. Alternatively, the article may be a securities such as a gift certificate and banknotes, or may be a luxury item such as a work of art. Alternatively, the article may be a tag attached to an item to be confirmed as an authentic product, a package that contains an item to be verified as an authentic product, or a package It may be a part.

10,50,60,70,90…表示体、11,101…基材、12,51,61,71,81,82,83,91…支持層、12S,51S,61S,71S,81S,82S,91S…表面、13,20,52,62,72,92…微粒子層、13a,52a,62a,72a…第1層要素、13b,52b,62b,72b…第2層要素、13g,21,52g,62g,72g…微粒子、13s,22,52s,62s1,62s2,72s…粒子配列面、30…面心立方格子、31,41…第1配列面、32,42…第2配列面、40…体心立方格子、51S1,61S1,71S1,81S1,82S1,91S1…第1支持面、51S2,61S2,71S2,81S2,82S2,91S2…第2支持面、52p…画素、52p1…第1画素、52p2…第2画素、53…被覆層、72t…頂部、81a,82a,91a…凸部、83a…第1領域、83a1…第1凸部、83b…第2領域、83b1…第2凸部、83c…第3領域、83c1…第3凸部、100…ICカード、102…ICチップ。   10, 50, 60, 70, 90 ... display body, 11, 101 ... base material, 12, 51, 61, 71, 81, 82, 83, 91 ... support layer, 12S, 51S, 61S, 71S, 81S, 82S , 91S ... surface, 13, 20, 52, 62, 72, 92 ... fine particle layer, 13a, 52a, 62a, 72a ... first layer element, 13b, 52b, 62b, 72b ... second layer element, 13g, 21, 52g, 62g, 72g ... fine particles, 13s, 22, 52s, 62s1, 62s2, 72s ... particle array plane, 30 ... face-centered cubic lattice, 31,41 ... first array plane, 32,42 ... second array plane, 40 ... body-centered cubic lattice, 51S1, 61S1, 71S1, 81S1, 82S1, 91S1 ... first support surface, 51S2, 61S2, 71S2, 81S2, 82S2, 91S2 ... second support surface, 52p ... pixel, 5 p1 ... first pixel, 52p2 ... second pixel, 53 ... covering layer, 72t ... top, 81a, 82a, 91a ... convex, 83a ... first region, 83a1 ... first convex, 83b ... second region, 83b1 ... 2nd convex part, 83c ... 3rd area | region, 83c1 ... 3rd convex part, 100 ... IC card, 102 ... IC chip.

Claims (11)

構造色を発するための粒子配列面を構成する複数の微粒子を含む微粒子層を備え、
前記微粒子層は、
観察方向における粒子配列面間の距離として第1距離を有する第1層要素と、
前記観察方向における粒子配列面間の距離として第2距離を有する第2層要素と、
を含み、
(a)前記微粒子の中心間距離、(b)層要素の広がる二次元方向、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向、および、(d)前記粒子配列面内における前記微粒子の並びの少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なることによって、
前記第1距離と前記第2距離とが互いに異なる
表示体。
A fine particle layer including a plurality of fine particles constituting a particle arrangement surface for emitting a structural color,
The fine particle layer is
A first layer element having a first distance as a distance between particle array surfaces in the observation direction;
A second layer element having a second distance as a distance between the particle arrangement surfaces in the observation direction;
Including
(A) a distance between centers of the fine particles, (b) a two-dimensional direction in which the layer elements spread, (c) a two-dimensional direction in which the particle arrangement surface spreads, and (d) an arrangement of the fine particles in the particle arrangement surface. At least one is different from each other between the first layer element and the second layer element,
The display body in which the first distance and the second distance are different from each other.
前記微粒子層を支持する表面を含む支持層をさらに備え、
前記表面は、前記第1層要素を支持する第1支持面と、前記第2層要素を支持する第2支持面とを含み、
前記第1支持面の広がる二次元方向と、前記第2支持面の広がる二次元方向とが互いに異なることによって、
(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なる
請求項1に記載の表示体。
A support layer including a surface that supports the fine particle layer;
The surface includes a first support surface that supports the first layer element and a second support surface that supports the second layer element;
The two-dimensional direction in which the first support surface extends and the two-dimensional direction in which the second support surface extends are different from each other,
The at least one of (b) the two-dimensional direction in which the layer element extends, and (c) the two-dimensional direction in which the particle array surface extends differ from each other between the first layer element and the second layer element. Display body described in 1.
前記第1層要素における粒子配列面が面する方向と、
前記第2層要素における粒子配列面が面する方向とが互いに異なる
請求項1または2に記載の表示体。
A direction in which the particle arrangement surface of the first layer element faces;
The display body according to claim 1, wherein directions in which the particle arrangement surfaces of the second layer elements face are different from each other.
前記第1層要素と前記第2層要素との間において、曲率が互いに異なることによって、
(b)層要素の広がる二次元方向、および、(c)前記粒子配列面の広がる二次元方向の少なくとも1つが、前記第1層要素と前記第2層要素との間で互いに異なる
請求項1から3のいずれか一項に記載の表示体。
By different curvatures between the first layer element and the second layer element,
The at least one of (b) the two-dimensional direction in which the layer element extends, and (c) the two-dimensional direction in which the particle array surface extends differ from each other between the first layer element and the second layer element. 4. The display body according to any one of items 1 to 3.
前記第1層要素に含まれる複数の前記微粒子、および、前記第2層要素に含まれる複数の微粒子は、それぞれが属する層要素において、複数の前記粒子配列面を構成している
請求項1から4のいずれか一項に記載の表示体。
The plurality of fine particles included in the first layer element and the plurality of fine particles included in the second layer element constitute a plurality of the particle arrangement surfaces in the layer element to which each belongs. 5. The display body according to any one of 4.
前記第1層要素の広がる二次元方向と前記第2層要素の広がる二次元方向とが互いに交差し、
前記第1層要素では、前記第1層要素の広がる二次元方向と前記粒子配列面の広がる二次元方向とが平行であり、
前記第2層要素では、前記第2層要素の広がる二次元方向と前記粒子配列面の広がる二次元方向とが交差する
請求項1から5のいずれか一項に記載の表示体。
A two-dimensional direction in which the first layer element extends and a two-dimensional direction in which the second layer element extends intersect each other;
In the first layer element, the two-dimensional direction in which the first layer element extends and the two-dimensional direction in which the particle array surface extends are parallel,
The display body according to any one of claims 1 to 5, wherein in the second layer element, a two-dimensional direction in which the second layer element extends intersects with a two-dimensional direction in which the particle arrangement surface extends.
前記各微粒子は球状を有し、
前記各微粒子の粒径は、他の全ての前記微粒子の粒径とほぼ等しく、
前記複数の微粒子における平均粒径が、0.1μm以上1μm以下である
請求項1から6のいずれか一項に記載の表示体。
Each of the fine particles has a spherical shape,
The particle size of each fine particle is substantially equal to the particle size of all the other fine particles,
The display body according to claim 1, wherein an average particle diameter of the plurality of fine particles is 0.1 μm or more and 1 μm or less.
前記第1層要素が広がる二次元方向と前記第2層要素が広がる二次元方向とが互いに等しく、
前記微粒子層は複数の層要素を備え、
前記複数の層要素は、前記第1層要素と前記第2層要素とから構成され、
前記微粒子層において、前記複数の層要素は、1つ方向に沿って並び、
前記層要素の並ぶ周期が、1μm以上であり、
前記層要素が広がる二次元方向と直交する方向から見て、前記層要素の面積は、2μm角以上である
請求項7に記載の表示体。
A two-dimensional direction in which the first layer element extends and a two-dimensional direction in which the second layer element extends are equal to each other;
The particulate layer comprises a plurality of layer elements;
The plurality of layer elements are composed of the first layer element and the second layer element,
In the fine particle layer, the plurality of layer elements are arranged along one direction,
A period in which the layer elements are arranged is 1 μm or more;
The display body according to claim 7, wherein an area of the layer element is 2 μm square or more as viewed from a direction orthogonal to a two-dimensional direction in which the layer element extends.
光透過性を有し、前記複数の微粒子の間を埋めるとともに、前記微粒子層を覆う被覆層をさらに備え、
前記微粒子の屈折率と前記被覆層の屈折率との差が、0.02以上0.7以下である
請求項1から8のいずれか一項に記載の表示体。
It has light transmittance, and further includes a coating layer that fills between the plurality of fine particles and covers the fine particle layer,
The display body according to any one of claims 1 to 8, wherein a difference between a refractive index of the fine particles and a refractive index of the coating layer is 0.02 or more and 0.7 or less.
前記微粒子層は、複数の前記第1層要素を備え、
前記微粒子層が広がる二次元方向と直交する方向から見て、前記微粒子層には、複数の画素が区画され、
複数の前記画素が、前記第1層要素を含む
請求項1から9のいずれか一項に記載の表示体。
The particulate layer comprises a plurality of the first layer elements;
A plurality of pixels are defined in the fine particle layer as seen from a direction orthogonal to the two-dimensional direction in which the fine particle layer spreads,
The display body according to claim 1, wherein the plurality of pixels include the first layer element.
表示体を有する物品であって、
前記表示体が、請求項1から10のいずれか一項に記載の表示体である
物品。
An article having a display body,
The said display body is a display body as described in any one of Claim 1 to 10. Goods.
JP2016114754A 2016-06-08 2016-06-08 Display and articles Active JP6801239B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016114754A JP6801239B2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Display and articles
PCT/JP2017/021381 WO2017213242A1 (en) 2016-06-08 2017-06-08 Display body
EP17810415.4A EP3470893A4 (en) 2016-06-08 2017-06-08 Display body
US16/212,492 US11059317B2 (en) 2016-06-08 2018-12-06 Display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016114754A JP6801239B2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Display and articles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017219738A true JP2017219738A (en) 2017-12-14
JP6801239B2 JP6801239B2 (en) 2020-12-16

Family

ID=60658020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016114754A Active JP6801239B2 (en) 2016-06-08 2016-06-08 Display and articles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6801239B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019225423A1 (en) * 2018-05-25 2021-07-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Optical filters and multiple optical filters, as well as light emitting devices and lighting systems using them.
GB2601035A (en) * 2020-09-11 2022-05-18 De La Rue Int Ltd Security devices and methods of manufacture thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019225423A1 (en) * 2018-05-25 2021-07-08 パナソニックIpマネジメント株式会社 Optical filters and multiple optical filters, as well as light emitting devices and lighting systems using them.
US11353642B2 (en) 2018-05-25 2022-06-07 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Optical filter, multiplex optical filter, and light emitting device and illumination system using the same
GB2601035A (en) * 2020-09-11 2022-05-18 De La Rue Int Ltd Security devices and methods of manufacture thereof
GB2601035B (en) * 2020-09-11 2023-05-31 De La Rue Int Ltd Security devices and methods of manufacture thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP6801239B2 (en) 2020-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109790968B (en) Mode-selectable backlight, method and display employing directional scattering function
TWI663438B (en) Multiview backlight, display and method employing plasmonic multibeam elements
CN103562781B (en) The designed anti-dazzle surface flashed for reducing display
EP2960690B2 (en) Display having a high anti-counterfeiting effect
WO2017213242A1 (en) Display body
RU2635776C2 (en) Security element with structural elements made in form of grooves or ribs
CN113867000A (en) System for imaging in the air
JP7001055B2 (en) Display
RU2013120905A (en) A PICTURE ELEMENT WITH OPTICAL OPTICAL ELEMENTS LOCATED ON A SUBSTRATE FOR CREATING A FLYING OVER OR UNDER A SUBSTRATE CONSTITUTED FROM LIGHT SPOTS OF THE IMAGE
CN106338786B (en) A kind of micro-optics imaging film
TW200525233A (en) Light-redirecting optical structures
JP5906653B2 (en) Display body and article
JP6688291B2 (en) Reflective display with color filters aligned
JP2016521861A (en) Method and apparatus for improved color filter saturation
JP2011118035A (en) Display body and labeled article
US10792947B2 (en) Optical structure
JP6364732B2 (en) Concealed information-containing medium and concealed information authentication method
TWI744878B (en) Diffractive backlight fabrication method
KR20170140321A (en) Manufacturing method of display body, article, original plate and original plate
JP6801239B2 (en) Display and articles
KR20140051859A (en) Antireflection article
Liu et al. Transparent colored display enabled by flat glass waveguide and nanoimprinted multilayer gratings
JP2012078447A (en) Display body and article with label
JP2014115576A (en) Display device
WO2018025999A1 (en) Display body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200629

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200811

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201109

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6801239

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250