JP5239509B2 - Optical element, labeled article and optical kit - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を提供する表示技術に関する。   The present invention relates to a display technology that provides, for example, an anti-counterfeit effect, a decorative effect, and / or an aesthetic effect.

偽造防止には、潜像を利用することがある。潜像は、例えば、万線モアレ又は凹版印刷を利用して形成することができる。   A latent image may be used to prevent forgery. The latent image can be formed using, for example, line moire or intaglio printing.

万線モアレを利用した潜像は、潜像とすべき像と、高密度に配列した多数の線とを重ねることにより得られる。この像は、肉眼で観察した場合には多数の線が識別を困難とし、それら線を隠すことにより識別が容易になる。   A latent image using line moire is obtained by superimposing an image to be a latent image and a large number of lines arranged at high density. When this image is observed with the naked eye, many lines make it difficult to identify, and hiding these lines facilitates identification.

凹版印刷を利用した潜像は、インキ層に凹パターン及び/又は凸パターンを設けることにより得られる。凹パターン及び/又は凸パターンが形成している像は、正面から観察した場合には識別が困難であり、斜めから観察することにより可視化する。   A latent image using intaglio printing is obtained by providing a concave pattern and / or a convex pattern in the ink layer. The image formed by the concave pattern and / or the convex pattern is difficult to identify when viewed from the front, and is visualized by observing from an oblique direction.

万線モアレ又は凹版印刷を利用した偽造防止技術は、真偽判定が比較的容易である。しかしながら、これらの方法で形成した像は、肉眼で観察した場合に識別が不可能な訳ではない。そのため、これら潜像は、それ自体の存在を悟られ易い。   Forgery prevention technology using line moiré or intaglio printing is relatively easy to determine authenticity. However, images formed by these methods are not necessarily indistinguishable when observed with the naked eye. Therefore, these latent images are easy to realize their existence.

潜像は、蛍光インキ及び赤外線吸収インキなどの特殊インキを使用して形成することもできる。蛍光インキは、紫外線を照射することにより発光するインキであって、これを用いて形成した潜像は、紫外線照射により可視化する。赤外線吸収インキは、赤外線吸収率が高いインキであって、これを用いて形成した潜像は、例えば、赤外線カメラで観察することにより可視化する。   The latent image can also be formed using special inks such as fluorescent ink and infrared absorbing ink. The fluorescent ink is an ink that emits light when irradiated with ultraviolet rays, and a latent image formed using the fluorescent ink is visualized when irradiated with ultraviolet rays. The infrared absorbing ink is an ink having a high infrared absorption rate, and a latent image formed using the infrared absorbing ink is visualized by observing with an infrared camera, for example.

特殊インキを使用して形成した潜像は、それ自体の存在を悟られ難い。しかしながら、その可視化には、紫外線ランプ又は赤外線カメラなどの装置が必要である。   Latent images formed using special inks are difficult to realize. However, the visualization requires a device such as an ultraviolet lamp or an infrared camera.

潜像は、液晶材料を使用して形成することもできる。例えば、光反射性を有する基材上に、高分子液晶材料などの固化した液晶材料からなる薄膜パターンを形成する。液晶分子のメソゲンは、例えば、薄膜パターンの下地にラビング処理又は光配向処理などの配向処理を施しておくことにより、略一方向に配向させる。   The latent image can also be formed using a liquid crystal material. For example, a thin film pattern made of a solidified liquid crystal material such as a polymer liquid crystal material is formed on a substrate having light reflectivity. The mesogens of the liquid crystal molecules are aligned in approximately one direction by, for example, performing an alignment process such as a rubbing process or a photo-alignment process on the base of the thin film pattern.

このように形成した薄膜パターンは、肉眼で観察した場合には、光学的に等方性の層と同様に見える。それゆえ、この薄膜パターンで潜像を構成することができる。そして、この薄膜パターンは位相差層として機能するので、偏光子を介して観察した場合には、その遅相軸と偏光子の光透過軸とが為す角度に応じた明るさの変化を生じる。即ち、この薄膜パターンが形成している潜像は、偏光子を介して観察することにより可視化する。   The thin film pattern thus formed looks like an optically isotropic layer when observed with the naked eye. Therefore, a latent image can be formed with this thin film pattern. Since this thin film pattern functions as a retardation layer, when observed through a polarizer, a change in brightness according to the angle formed by the slow axis and the light transmission axis of the polarizer occurs. That is, the latent image formed by the thin film pattern is visualized by observing it through a polarizer.

液晶材料を使用して形成した潜像は、それ自体の存在が悟られ難い。加えて、この潜像は、偏光フィルムなどの偏光子で可視化することができ、大きな装置は不要である。そのため、液晶材料を使用した偽造防止技術は、高い関心を集めている。   A latent image formed using a liquid crystal material is difficult to realize. In addition, the latent image can be visualized with a polarizer such as a polarizing film, and a large apparatus is not required. For this reason, anti-counterfeiting technology using a liquid crystal material has attracted high interest.

ところで、液晶材料を使用して形成した潜像が与える視覚効果は、肉眼で観察した場合には知覚することができない。そのため、液晶材料を使用して潜像を形成した光学素子の多くは、肉眼で知覚可能な視覚効果を与える構造を更に含んでいる。   By the way, a visual effect given by a latent image formed using a liquid crystal material cannot be perceived when observed with the naked eye. Therefore, many of the optical elements that form a latent image using a liquid crystal material further include a structure that gives a visual effect that can be perceived by the naked eye.

例えば、特許文献1には、高分子液晶材料からなる潜像形成層と反射型ホログラムとを積層してなる光学素子が記載されている。この光学素子を肉眼で観察した場合、ホログラムに由来する視覚効果を知覚することができる。そして、偏光子を介してこの光学素子を観察した場合には、ホログラムに由来する視覚効果を知覚できるのに加え、潜像形成層に形成された潜像が可視化する。従って、この光学素子は、肉眼で観察した場合に優れた装飾効果及び/又は美的効果を提供すると共に、優れた偽造防止効果を提供する。   For example, Patent Document 1 describes an optical element formed by laminating a latent image forming layer made of a polymer liquid crystal material and a reflection hologram. When this optical element is observed with the naked eye, a visual effect derived from a hologram can be perceived. When this optical element is observed through a polarizer, the visual effect derived from the hologram can be perceived, and the latent image formed in the latent image forming layer is visualized. Accordingly, this optical element provides an excellent decoration effect and / or aesthetic effect when observed with the naked eye, and also provides an excellent anti-counterfeit effect.

しかしながら、ホログラムと液晶材料を使用して形成した潜像との組み合わせは、既に広く知られている。そのため、新たな視覚効果を与える技術が必要とされている。
特開2001−63300号公報
However, the combination of a hologram and a latent image formed using a liquid crystal material is already widely known. Therefore, a technique for providing a new visual effect is required.
JP 2001-63300 A

本発明の目的は、固化した液晶材料を含んだ光学素子が与える視覚効果の多様性を高めることにある。   An object of the present invention is to increase the variety of visual effects provided by an optical element including a solidified liquid crystal material.

本発明の第1側面によると、光散乱性の反射層と、前記反射層の一方の主面の少なくとも一部と向き合い、固化した液晶材料からなる液晶層と、前記液晶層の一部を間に挟んで又は前記液晶層を間に挟むことなしに前記主面の一部と向き合った有色パターン層とを具備し、前記液晶層は、面内方向に隣り合い、メソゲンの配向方向又は膜厚が互いに異なる複数の液晶部分を含み、前記有色パターン層に対応した第1表示部と、肉眼で観察した場合に前記第1表示部とは異なる色に見え、偏光子を介して特定の観察方向から観察した場合に前記第1表示部と同じ色に見える第2表示部とを含んだことを特徴とする光学素子が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a light-scattering reflective layer, a liquid crystal layer made of a solidified liquid crystal material facing at least a part of one main surface of the reflective layer, and a part of the liquid crystal layer are interposed. Or a colored pattern layer facing a part of the main surface without sandwiching the liquid crystal layer therebetween, and the liquid crystal layer is adjacent to the in-plane direction, and the orientation direction or thickness of the mesogen Includes a plurality of liquid crystal portions different from each other, and when viewed with the naked eye, the first display portion corresponding to the colored pattern layer looks different from the first display portion and has a specific observation direction via a polarizer. An optical element is provided that includes a second display portion that looks the same color as the first display portion when viewed from above .

本発明の第2側面によると、第1側面に係る光学素子と、これを支持した物品とを含んだことを特徴とするラベル付き物品が提供される。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a labeled article characterized by including the optical element according to the first aspect and an article supporting the optical element.

本発明の第3側面によると、第1側面に係る光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キットが提供される。   According to the 3rd side surface of this invention, the optical kit characterized by including the optical element and polarizer which concern on a 1st side surface is provided.

本発明によると、固化した液晶材料を含んだ光学素子が与える視覚効果の多様性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to increase the variety of visual effects provided by an optical element including a solidified liquid crystal material.

以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function through all drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の第1実施形態に係る光学素子を概略的に示す平面図である。図2は、図1に示す光学素子のII―II線に沿った断面図である。図3は、図1に示す光学素子のIII―III線に沿った断面図である。なお、図1乃至図3において、X方向は光学素子10の主面に平行な方向であり、Y方向は光学素子10の主面に平行であり且つX方向に対して垂直な方向であり、Z方向はX方向及びY方向に対して垂直な方向である。   FIG. 1 is a plan view schematically showing an optical element according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the optical element shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the optical element shown in FIG. 1 to 3, the X direction is a direction parallel to the main surface of the optical element 10, the Y direction is a direction parallel to the main surface of the optical element 10 and perpendicular to the X direction, The Z direction is a direction perpendicular to the X direction and the Y direction.

この光学素子10は、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に支持させる表示体である。光学素子10は、基材11と反射層12と中間層13と液晶層14とアンカー層15と有色パターン層16とを含んでいる。光学素子10の前面は、有色パターン層16側の面である。   The optical element 10 is, for example, a display body that is supported by an article to be confirmed to be a genuine product. The optical element 10 includes a substrate 11, a reflective layer 12, an intermediate layer 13, a liquid crystal layer 14, an anchor layer 15, and a colored pattern layer 16. The front surface of the optical element 10 is a surface on the colored pattern layer 16 side.

基材11は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムなどの樹脂からなるフィルム又はシートである。基材11は光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。また、基材11は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。基材11は、省略することができる。   The base material 11 is, for example, a film or sheet made of a resin such as a polyethylene terephthalate (PET) film. The substrate 11 may or may not have light transmittance. Moreover, the base material 11 may have a single layer structure, and may have a multilayer structure. The substrate 11 can be omitted.

反射層12は、光散乱性を有している反射層である。反射層12は、基材11の前面の全体を被覆している。反射層12は、基材11の前面の一部のみを被覆していてもよい。或いは、反射層12は、基材11の背面を少なくとも部分的に被覆していてもよい。この場合、基材11は、反射層12に対応した位置の少なくとも一部で光透過性とする。典型的には、基材11として、反射層12に対応した位置の少なくとも一部で透明なものを使用する。   The reflective layer 12 is a reflective layer having light scattering properties. The reflective layer 12 covers the entire front surface of the substrate 11. The reflective layer 12 may cover only a part of the front surface of the substrate 11. Alternatively, the reflective layer 12 may at least partially cover the back surface of the substrate 11. In this case, the base material 11 is light transmissive at at least a part of the position corresponding to the reflective layer 12. Typically, the substrate 11 is transparent at least at a part of the position corresponding to the reflective layer 12.

反射層12は、金属反射面を含んでいる。反射層12は、例えば、アルミニウムなどの金属からなる細片を樹脂中に分散させてなる層である。   The reflective layer 12 includes a metal reflective surface. The reflective layer 12 is a layer formed by dispersing, for example, strips made of a metal such as aluminum in a resin.

この金属細片としては、例えば、フレーク状に加工したアルミニウムを顔料として含んだアルミペーストを使用することができる。アルミペーストには、リーフィングタイプとノンリーフィングタイプとがある。リーフィングタイプのアルミペーストを使用すると、アルミフレークが表面領域で膜面に対して平行に配列し、鏡面反射に近い光沢面を有する反射層が得られる。ノンリーフィングタイプのアルミペーストを使用すると、アルミフレークが塗膜で一様に分散し、散乱反射面を有する反射層が得られる。ここでは、散乱反射面が得られるノンリーフィングタイプを使用することが望ましい。なお、金属細片として、銀及びステンレスなどのアルミニウム以外の金属又は合金からなる細片を使用することも可能である。   As this metal strip, for example, an aluminum paste containing aluminum processed into flakes as a pigment can be used. Aluminum paste includes a leafing type and a non-leafing type. When a leafing type aluminum paste is used, a reflective layer having a glossy surface close to specular reflection is obtained by arranging aluminum flakes parallel to the film surface in the surface region. When a non-leafing type aluminum paste is used, aluminum flakes are uniformly dispersed in the coating film, and a reflection layer having a scattering reflection surface is obtained. Here, it is desirable to use a non-leafing type capable of obtaining a scattering reflection surface. In addition, it is also possible to use the strip which consists of metals or alloys other than aluminum, such as silver and stainless steel, as a metal strip.

反射層12が含み得る樹脂は、光透過性を有しており、典型的には透明である。この樹脂の材料としては、例えば熱可塑性樹脂を使用することができる。この樹脂又はその材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂又はビニル樹脂を、単独で又は複合して使用することができる。   The resin that can be included in the reflective layer 12 is light transmissive and typically transparent. As a material of this resin, for example, a thermoplastic resin can be used. As this resin or its material, for example, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a vinyl resin can be used alone or in combination.

ここでは、一例として、反射層12は、アルミニウム細片を樹脂中に分散させてなり、基材11の前面の全体を被覆していることとする。このような反射層12は、アルミニウム細片が入射光を様々な方向に乱反射するため光散乱性を有している。   Here, as an example, the reflective layer 12 is formed by dispersing aluminum strips in a resin and covering the entire front surface of the substrate 11. Such a reflective layer 12 has light scattering properties because the aluminum strips diffusely reflect incident light in various directions.

液晶層14は、反射層12の前面と向き合っている。液晶層14は、液晶材料を固化してなる。典型的には、液晶層14は、流動性を有する重合性液晶材料を紫外線又は熱により硬化させてなる高分子複屈折性層である。   The liquid crystal layer 14 faces the front surface of the reflective layer 12. The liquid crystal layer 14 is formed by solidifying a liquid crystal material. Typically, the liquid crystal layer 14 is a polymer birefringent layer formed by curing a polymerizable liquid crystal material having fluidity with ultraviolet rays or heat.

液晶層14は、メソゲンの配向方向が異なる複数の液晶部分142乃至144を含んでいる。ここでは、一例として、メソゲンの配向方向は、液晶部分142ではX方向に略平行であり、液晶部分143ではY方向に略平行であるとする。そして、ここでは、液晶部分144では、メソゲンの配向方向は、前面側から光学素子10を見た場合にX方向に対して時計回りに45°の角度を為しているとする。液晶部分142乃至144は、潜像を形成しており、この潜像は、偏光子を介して観察したときに可視化する。メソゲンの配向方向が異なる複数の領域を形成する方法、及び、これら領域が形成している潜像の視覚効果については、後で説明する。   The liquid crystal layer 14 includes a plurality of liquid crystal portions 142 to 144 having different mesogen alignment directions. Here, as an example, it is assumed that the orientation direction of the mesogen is substantially parallel to the X direction in the liquid crystal portion 142 and substantially parallel to the Y direction in the liquid crystal portion 143. Here, in the liquid crystal portion 144, it is assumed that the orientation direction of the mesogen is 45 degrees clockwise with respect to the X direction when the optical element 10 is viewed from the front side. The liquid crystal portions 142 to 144 form a latent image, and the latent image is visualized when observed through a polarizer. A method of forming a plurality of regions having different mesogen orientation directions and the visual effect of the latent image formed by these regions will be described later.

中間層13は、反射層12と液晶層14との間に介在している。中間層13は、光透過性を有しており、典型的には透明である。中間層13は、例えば樹脂を含んでいる。中間層13は、反射層12と液晶層14との密着を向上させる役割を果たす。   The intermediate layer 13 is interposed between the reflective layer 12 and the liquid crystal layer 14. The intermediate layer 13 has optical transparency and is typically transparent. The intermediate layer 13 includes, for example, a resin. The intermediate layer 13 plays a role of improving the adhesion between the reflective layer 12 and the liquid crystal layer 14.

中間層13の材料としては、例えば熱可塑性樹脂などの樹脂を使用することができる。中間層13が含んでいる樹脂又はその材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂又はビニル樹脂を、単独で又は複合して使用することができる。   As the material of the intermediate layer 13, for example, a resin such as a thermoplastic resin can be used. As the resin or the material included in the intermediate layer 13, for example, an acrylic resin, a urethane resin, an epoxy resin, a polyester resin, or a vinyl resin can be used alone or in combination.

中間層13は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。中間層13は、省略することができる。   The intermediate layer 13 may have a single layer structure or a multilayer structure. The intermediate layer 13 can be omitted.

アンカー層15は、液晶層14の前面を被覆している。アンカー層15は、光透過性を有しており、典型的には透明である。この場合、アンカー層15は、無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。   The anchor layer 15 covers the front surface of the liquid crystal layer 14. The anchor layer 15 has optical transparency and is typically transparent. In this case, the anchor layer 15 may be colorless and transparent, or may be colored and transparent.

アンカー層15は、液晶層14などの損傷や光劣化を生じ難くして、光学素子10が表示する像の劣化を抑制する保護層としての役割を果たす。加えて、アンカー層15は、有色パターン層16に用いられるインキの液晶層14に対する密着性を向上させる役割を果たす。アンカー層15は、省略することができる。   The anchor layer 15 plays a role as a protective layer that makes it difficult to cause damage and light deterioration of the liquid crystal layer 14 and suppresses deterioration of an image displayed by the optical element 10. In addition, the anchor layer 15 plays a role of improving the adhesion of the ink used for the colored pattern layer 16 to the liquid crystal layer 14. The anchor layer 15 can be omitted.

アンカー層15は、例えば樹脂からなる。アンカー層15の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は紫外線若しくは電子線硬化樹脂を、単独で又は混合して使用することができる。   The anchor layer 15 is made of resin, for example. Examples of the material of the anchor layer 15 include thermoplastic resins such as acrylic resin, urethane resin, vinyl chloride resin-vinyl acetate copolymer resin, polyester resin, melamine resin, epoxy resin, polystyrene resin, and polyimide resin, and thermosetting resin. Or ultraviolet rays or electron beam curable resins can be used alone or in combination.

有色パターン層16は、アンカー層15上に形成されている。有色パターン層16は、アンカー層15と液晶層14と中間層13とを間に挟んで反射層12の前面の一部と向き合っている。有色パターン層16は、光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。   The colored pattern layer 16 is formed on the anchor layer 15. The colored pattern layer 16 faces a part of the front surface of the reflective layer 12 with the anchor layer 15, the liquid crystal layer 14, and the intermediate layer 13 interposed therebetween. The colored pattern layer 16 may or may not have optical transparency.

有色パターン層16は、肉眼で観察した場合に知覚可能な可視像又はその一部を光学素子10に表示させる役割を果たす。ここでは、光学素子10は、肉眼で観察した場合に文字列「TP」を表示する。有色パターン層16を用いて光学素子10に表示させる可視像は、文字列若しくは文字、記号、図形又はそれらの組み合わせであってもよい。   The colored pattern layer 16 plays a role of causing the optical element 10 to display a visible image or a part thereof that can be perceived when observed with the naked eye. Here, the optical element 10 displays the character string “TP” when observed with the naked eye. The visible image displayed on the optical element 10 using the colored pattern layer 16 may be a character string, a character, a symbol, a figure, or a combination thereof.

有色パターン層16の材料としては、例えばインキを使用することができる。このインキとしては、例えば、凸版印刷用インキ、オフセット印刷用インキ、スクリーン印刷用インキ、フレキソ印刷用インキ、紫外線硬化型インキ、熱転写インキ、紫外線吸収インキ、赤外線吸収インキ又は蛍光インキを使用することができる。このインキとして、観察角度によって異なる色相を呈する光学可変インキ、例えば、OVIインキ(Optically Variable Ink)又はパールインキを使用してもよい。そのようなインキを使用すると、より優れた偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を達成できる。ここでは、一例として、紫外線硬化型の有色インキを用いることとする。   As a material of the colored pattern layer 16, for example, ink can be used. As this ink, for example, letterpress printing ink, offset printing ink, screen printing ink, flexographic printing ink, ultraviolet curable ink, thermal transfer ink, ultraviolet absorbing ink, infrared absorbing ink or fluorescent ink may be used. it can. As this ink, an optically variable ink exhibiting a different hue depending on the observation angle, for example, OVI ink (Optically Variable Ink) or pearl ink may be used. When such an ink is used, a better anti-counterfeit effect, a decorative effect and / or an aesthetic effect can be achieved. Here, as an example, ultraviolet curable colored ink is used.

この表示体10は、例えば以下の方法により製造することができる。
図4は、図1乃至図3に示す光学素子の製造プロセスの一例において得られる中間製品を概略的に示す平面図である。図5は、図4に示す中間製品のV−V線に沿った断面図である。
This display body 10 can be manufactured by the following method, for example.
FIG. 4 is a plan view schematically showing an intermediate product obtained in an example of a manufacturing process of the optical element shown in FIGS. 1 to 3. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV of the intermediate product shown in FIG.

図1乃至図3に示す光学素子10の製造においては、まず、図4及び図5に示す中間製品20を製造する。この中間製品20は、基材21と配向層22と液晶層14とを含んでいる。   In manufacturing the optical element 10 shown in FIGS. 1 to 3, first, the intermediate product 20 shown in FIGS. 4 and 5 is manufactured. The intermediate product 20 includes a base material 21, an alignment layer 22, and a liquid crystal layer 14.

中間製品20の製造に際しては、まず、基材21を準備する。基材21は、例えば、PETなどの樹脂からなるフィルム又はシートである。基材21は光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。また、基材21は単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。   In manufacturing the intermediate product 20, first, the base material 21 is prepared. The base material 21 is a film or sheet made of a resin such as PET, for example. The base material 21 may or may not have light transmittance. Moreover, the base material 21 may have a single layer structure or a multilayer structure.

次に、基材21の一方の主面上に、配向層22を形成する。配向層22の表面は、領域A2乃至A4を含んでいる。領域A2乃至A4は、それぞれ液晶部分142乃至144に対応している。   Next, the alignment layer 22 is formed on one main surface of the substrate 21. The surface of the alignment layer 22 includes regions A2 to A4. Regions A2 to A4 correspond to the liquid crystal portions 142 to 144, respectively.

領域A2乃至A4の各々には、長さ方向が揃い且つこの長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられている。領域A2では、溝の長さ方向は、X方向に略平行である。領域A3では、溝の長さ方向は、Y方向に略平行である。領域A4では、溝の長さ方向は、液晶層14側から中間製品20を見た場合に、X方向に対して反時計回りに45°の角度を為している。このような溝を設けると、後で詳しく説明するように、メソゲンが溝の長さ方向に沿って配向した液晶層14が得られる。   Each of the regions A2 to A4 is provided with a plurality of grooves that are aligned in the length direction and are adjacent to each other in a direction intersecting the length direction. In the region A2, the length direction of the groove is substantially parallel to the X direction. In the region A3, the length direction of the groove is substantially parallel to the Y direction. In the region A4, the groove length direction forms an angle of 45 ° counterclockwise with respect to the X direction when the intermediate product 20 is viewed from the liquid crystal layer 14 side. When such a groove is provided, as will be described in detail later, a liquid crystal layer 14 in which mesogens are aligned along the length direction of the groove is obtained.

ここで、配向層22に採用可能な構造及びその形成方法について詳しく説明する。
図6は、配向層の表面に採用可能な構造の一例を概略的に示す平面図である。図7は、配向層の表面に採用可能な構造の他の例を概略的に示す平面図である。図8は、配向層の表面に採用可能な構造の更に他の例を概略的に示す平面図である。図9は、配向層の表面に採用可能な構造の更に他の例を概略的に示す平面図である。
Here, a structure that can be employed for the alignment layer 22 and a method for forming the structure will be described in detail.
FIG. 6 is a plan view schematically showing an example of a structure that can be employed on the surface of the alignment layer. FIG. 7 is a plan view schematically showing another example of a structure that can be employed on the surface of the alignment layer. FIG. 8 is a plan view schematically showing still another example of a structure that can be employed on the surface of the alignment layer. FIG. 9 is a plan view schematically showing still another example of a structure that can be employed on the surface of the alignment layer.

領域A2乃至A4の各々には、例えば、図6に示すように、複数の溝を幅方向に等間隔で平行に並べた構造を採用することができる。   For each of the regions A2 to A4, for example, as shown in FIG. 6, a structure in which a plurality of grooves are arranged in parallel at equal intervals in the width direction can be adopted.

これら溝は、図7に示すように、互いに平行でなくてもよい。但し、これら溝が平行に近いほど、液晶部分142乃至144の各々において、液晶分子又はそれらのメソゲンの長軸が揃い易くなる。これら溝が為す角度は、例えば5°以下とし、典型的には3°以下とする。   These grooves may not be parallel to each other as shown in FIG. However, the closer these grooves are to be parallel, the easier it is for the major axes of the liquid crystal molecules or their mesogens to be aligned in each of the liquid crystal portions 142 to 144. The angle formed by these grooves is, for example, 5 ° or less, and typically 3 ° or less.

領域A2乃至A4の各々において、これら溝は、縦横に並べてもよい。また、溝の長さは、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。また、長さ方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。更に、幅方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。例えば、図8に示すように、領域A2乃至A4の各々には、互いに長さが等しい溝を縦横に並べてもよい。或いは、図9に示すように、様々な長さの溝をランダムに並べてもよい。   In each of the regions A2 to A4, these grooves may be arranged vertically and horizontally. The lengths of the grooves may be equal to each other or different from each other. Further, the distance between adjacent grooves in the length direction may be uniform or non-uniform. Furthermore, the distance between adjacent grooves in the width direction may be uniform or non-uniform. For example, as shown in FIG. 8, in each of the regions A2 to A4, grooves having the same length may be arranged vertically and horizontally. Or you may arrange | position the groove | channel of various length at random as shown in FIG.

配向層22は、例えば、感光性樹脂材料に、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法や、電子ビームによってパターンを描画する方法により形成することができる。或いは、表面レリーフ型ホログラムの製造で行われているように、複数の線状凸部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成することができる。例えば、配向層22は、基材21上に形成された熱可塑性樹脂層に、複数の線状凸部が設けられた原版を、熱を印加しながら押し当てる方法、即ち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、配向層22は、基材21上に紫外線硬化樹脂を塗布し、これに原版を押し当てながら基材21側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により形成することも可能である。   The alignment layer 22 can be formed by, for example, a method of recording a hologram pattern on a photosensitive resin material using a two-beam interference method, or a method of drawing a pattern with an electron beam. Alternatively, it can be formed by pressing a mold provided with a plurality of linear protrusions against the resin, as is done in the manufacture of surface relief holograms. For example, the alignment layer 22 is formed by a method in which an original plate provided with a plurality of linear protrusions is pressed against a thermoplastic resin layer formed on the substrate 21 while applying heat, that is, by a hot embossing method. can get. Alternatively, the alignment layer 22 is formed by applying an ultraviolet curable resin on the base material 21, irradiating the ultraviolet light from the base material 21 side while pressing the original plate on the substrate 21 to cure the ultraviolet curable resin, and then removing the original plate. It is also possible to form.

これらの方法によれば、1つの面内に溝の長さ方向が異なる複数の領域を形成することができる。また、これらの方法によると、1つの面内に溝の深さ、幅、及び/又は溝などが異なる複数の領域を形成することもできる。   According to these methods, a plurality of regions having different groove length directions can be formed in one plane. Further, according to these methods, a plurality of regions having different groove depths, widths, and / or grooves can be formed in one plane.

先の原版は、例えば、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法、電子ビームによってパターンを描画する方法、又はバイトによって切削する方法により得られた母型の電鋳を行うことにより得られる。配向層22に上記のような多様性をもたせない場合は、ラビング加工により溝を形成してもよい。   The original plate can be obtained, for example, by performing electroforming of a mother die obtained by a method of recording a hologram pattern using a two-beam interference method, a method of drawing a pattern by an electron beam, or a method of cutting by a cutting tool. It is done. If the alignment layer 22 does not have such a variety as described above, grooves may be formed by rubbing.

これら溝の深さは、例えば、0.05μm乃至1μmの範囲とする。また、溝の長さは、例えば、0.5μm以上とする。溝のピッチは、例えば0.1μm以上であり、典型的には0.75μm以上である。また、溝のピッチは、例えば10μm以下であり、典型的には2μm以下である。液晶分子又はそのメソゲンを高い秩序度で配向させるには、溝のピッチは小さいことが有利である。   The depth of these grooves is, for example, in the range of 0.05 μm to 1 μm. The length of the groove is, for example, 0.5 μm or more. The pitch of the grooves is, for example, 0.1 μm or more, and typically 0.75 μm or more. The pitch of the grooves is, for example, 10 μm or less, and typically 2 μm or less. In order to align liquid crystal molecules or their mesogens with a high degree of order, it is advantageous that the groove pitch is small.

上述した方法により形成した配向層22上には、液晶層14を形成する。液晶層14は、液晶材料を固化してなる。   On the alignment layer 22 formed by the method described above, the liquid crystal layer 14 is formed. The liquid crystal layer 14 is formed by solidifying a liquid crystal material.

例えば、配向層22上に、流動性を有する光重合性ネマチック液晶材料を塗布する。配向層22に液晶材料を塗布すると、液晶材料のメソゲンは溝の長さ方向に沿って並ぶ。なお、必要な場合には、加熱によってメソゲンの配向を促す。次いで、メソゲンの配向状態をほぼ維持したまま液晶材料を固化させる。例えば、液晶材料に紫外線を照射して、それらの重合を生じさせる。   For example, a photopolymerizable nematic liquid crystal material having fluidity is applied on the alignment layer 22. When a liquid crystal material is applied to the alignment layer 22, mesogens of the liquid crystal material are arranged along the length direction of the groove. If necessary, the orientation of the mesogen is promoted by heating. Next, the liquid crystal material is solidified while maintaining the alignment state of the mesogen. For example, the liquid crystal material is irradiated with ultraviolet rays to cause polymerization thereof.

メソゲンの配向状態をほぼ維持したまま液晶材料を固化させると、遅相軸の向きが異なる液晶部分142乃至144が得られる。この例では、メソゲンがX方向に配向した液晶部分142と、メソゲンがY方向に配向した液晶部分143と、基材21側から中間製品20を見た場合にメソゲンがX方向に対して時計回りに45°の角度を為す方向に配向した液晶部分144とが得られる。   When the liquid crystal material is solidified with the mesogen alignment state substantially maintained, liquid crystal portions 142 to 144 having different slow axis directions are obtained. In this example, the liquid crystal portion 142 in which the mesogen is aligned in the X direction, the liquid crystal portion 143 in which the mesogen is aligned in the Y direction, and the mesogen when viewed from the substrate 21 side in the clockwise direction with respect to the X direction. Thus, a liquid crystal portion 144 aligned in a direction forming an angle of 45 ° is obtained.

メソゲンの配向方向についての屈折率は異常光線屈折率neであり、この配向方向と直交する方向についての屈折率は常光線屈折率noである。そして、屈折率neは屈折率noより大きい。それゆえ、液晶部分142の遅相軸はX方向と平行であり、進相軸はY方向と平行である。また、液晶部分143の遅相軸はY方向と平行であり、進相軸はX方向と平行である。そして、基材21側から中間製品20を見た場合に、液晶部分144の遅相軸はX方向に対して時計回りに45°の角度を為しており、進相軸はX方向に対して反時計回りに45°の角度を為している。 Refractive index for alignment direction of the mesogens is extraordinary refractive index n e, the refractive index in the direction orthogonal to the orientation direction is the ordinary index n o. Then, the refractive index n e is greater than the refractive index n o. Therefore, the slow axis of the liquid crystal portion 142 is parallel to the X direction, and the fast axis is parallel to the Y direction. Further, the slow axis of the liquid crystal portion 143 is parallel to the Y direction, and the fast axis is parallel to the X direction. When the intermediate product 20 is viewed from the base material 21 side, the slow axis of the liquid crystal portion 144 is 45 ° clockwise with respect to the X direction, and the fast axis is with respect to the X direction. The angle is 45 ° counterclockwise.

また、このような方法により得られる液晶層14の配向層22との対向面には、配向層22の表面に設けられた複数の溝に対応して、複数の線状凸部が設けられている。図6乃至図8に示す構造を配向層22に採用した場合、溝を略平行とし且つピッチを適宜設定することなどにより、液晶層14の表面に設けられた線状凸部又は溝で回折格子を構成することができる。図9に示す構造を採用した場合、液晶層14の表面に設けられた線状凸部又は溝で一方向性拡散パターンを形成することができる。なお、この一方向性拡散パターンは、線状凸部又は溝の長さ方向に垂直な面内での拡散能が、液晶層14の主面に垂直であり且つ線状凸部又は溝の長さ方向に平行な面内での拡散能と比較してより大きい光拡散特性、即ち、光散乱異方性を示すパターンである。ここでは、一例として、液晶部分142乃至144の各々に設けられた線状凸部又は溝は、回折格子を構成していることとする。   Further, on the surface of the liquid crystal layer 14 obtained by such a method facing the alignment layer 22, a plurality of linear protrusions are provided corresponding to the plurality of grooves provided on the surface of the alignment layer 22. Yes. When the structure shown in FIGS. 6 to 8 is adopted for the alignment layer 22, the diffraction grating is formed by linear protrusions or grooves provided on the surface of the liquid crystal layer 14 by making the grooves substantially parallel and setting the pitch appropriately. Can be configured. When the structure shown in FIG. 9 is employed, a unidirectional diffusion pattern can be formed by linear protrusions or grooves provided on the surface of the liquid crystal layer 14. In this unidirectional diffusion pattern, the diffusivity in the plane perpendicular to the length direction of the linear protrusions or grooves is perpendicular to the main surface of the liquid crystal layer 14 and the length of the linear protrusions or grooves. It is a pattern showing a larger light diffusion characteristic, that is, light scattering anisotropy, compared with the diffusivity in a plane parallel to the vertical direction. Here, as an example, it is assumed that the linear protrusions or grooves provided in each of the liquid crystal portions 142 to 144 constitute a diffraction grating.

以上のようにして、液晶分子又はメソゲンの長軸の向きが固定化された液晶層23を得る。なお、ここでは、液晶層23の材料としてネマチック液晶材料を用いているが、コレステリック液晶材料やスメクチック液晶材料を用いてもよい。また、液晶層23の材料は、熱重合性であってもよい。この場合、液晶材料は、加熱によって硬化させてもよい。   As described above, the liquid crystal layer 23 in which the orientation of the major axis of liquid crystal molecules or mesogens is fixed is obtained. Here, a nematic liquid crystal material is used as the material of the liquid crystal layer 23, but a cholesteric liquid crystal material or a smectic liquid crystal material may be used. Further, the material of the liquid crystal layer 23 may be thermally polymerizable. In this case, the liquid crystal material may be cured by heating.

次に、この中間製品20の液晶層14を用いて、図1乃至図3に示す光学素子10を製造する。即ち、基材11と液晶層14とを、反射層12及び中間層13を間に挟んで貼り合せる。なお、配向層22及び基材11は、適当な段階で液晶層14から除去する。その後、液晶層14上にアンカー層15及び有色パターン層16を順次形成することにより、図1乃至図3に示す光学素子10を得る。   Next, the optical element 10 shown in FIGS. 1 to 3 is manufactured using the liquid crystal layer 14 of the intermediate product 20. That is, the base material 11 and the liquid crystal layer 14 are bonded together with the reflective layer 12 and the intermediate layer 13 interposed therebetween. The alignment layer 22 and the substrate 11 are removed from the liquid crystal layer 14 at an appropriate stage. Thereafter, the anchor layer 15 and the colored pattern layer 16 are sequentially formed on the liquid crystal layer 14 to obtain the optical element 10 shown in FIGS.

次に、この光学素子10に白色光を照射し、これを肉眼で観察した場合に見える画像について説明する。なお、白色光とは、可視領域内の全ての波長の非偏光からなる光である。また、図1乃至図3及び他の図面において、参照符号101乃至104は、光学素子10をZ方向に平行な境界に沿って分割することにより得られる表示部を表している。具体的には、光学素子10のうち有色パターン層16に対応した部分が表示部101であり、光学素子10の残りの部分のうち、液晶部分142に対応した部分が表示部102であり、液晶部分143に対応した部分が表示部103であり、液晶部分144に対応した部分が表示部104である。   Next, an image that is seen when the optical element 10 is irradiated with white light and observed with the naked eye will be described. White light is light composed of non-polarized light having all wavelengths in the visible region. Further, in FIGS. 1 to 3 and other drawings, reference numerals 101 to 104 denote display units obtained by dividing the optical element 10 along a boundary parallel to the Z direction. Specifically, the portion corresponding to the colored pattern layer 16 in the optical element 10 is the display unit 101, and the portion corresponding to the liquid crystal portion 142 among the remaining portions of the optical element 10 is the display unit 102. A portion corresponding to the portion 143 is the display unit 103, and a portion corresponding to the liquid crystal portion 144 is the display unit 104.

光学素子10に白色光を照射し、これを肉眼で観察した場合、図1に示すように、表示部102乃至104は互いからの判別が不可能又は困難であり、表示部101は表示部102乃至104からの判別が容易である。従って、有色パターン16に対応した像を観察できる。これについて、より詳細に説明する。   When the optical element 10 is irradiated with white light and observed with the naked eye, the display units 102 to 104 are impossible or difficult to distinguish from each other as shown in FIG. To 104 is easy to distinguish. Therefore, an image corresponding to the colored pattern 16 can be observed. This will be described in more detail.

表示部102に入射した照明光としての白色光は、図2に示すアンカー層15と液晶部分142とをこの順に透過する。液晶部分142の前面には、回折格子が形成されているので、この入射光の一部は、回折光として中間層13を透過し、反射層12によって反射される。反射層12は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。この散乱光は、中間層13と液晶部分142とアンカー層15とをこの順に透過する。液晶部分142の前面には回折格子が形成されているが、反射層12からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、観察者は、この散乱光を表示色として知覚する。従って、表示部102は銀白色に見える。   White light as illumination light incident on the display unit 102 passes through the anchor layer 15 and the liquid crystal portion 142 shown in FIG. 2 in this order. Since a diffraction grating is formed on the front surface of the liquid crystal portion 142, a part of this incident light passes through the intermediate layer 13 as diffracted light and is reflected by the reflective layer 12. Since the reflective layer 12 has light scattering properties, the reflected light is scattered light. This scattered light passes through the intermediate layer 13, the liquid crystal portion 142, and the anchor layer 15 in this order. A diffraction grating is formed on the front surface of the liquid crystal portion 142. In addition to the reflected light from the reflective layer 12 being scattered light, the incident angle of illumination light varies in a normal environment. Therefore, the observer perceives this scattered light as a display color. Therefore, the display unit 102 looks silvery white.

表示部102乃至104は、メソゲンの配向方向が異なっているが、観察者はその違いは知覚できない。また、表示部102乃至104は回折格子の溝の長さ方向が異なっているが、先の説明から明らかなように、表示部102を肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部103及び104も銀白色に見える。   The display units 102 to 104 have different mesogen orientation directions, but the observer cannot perceive the difference. The display units 102 to 104 are different in the length direction of the grooves of the diffraction grating. As is apparent from the above description, when the display unit 102 is observed with the naked eye, the diffraction grating has a display color and brightness. Does not affect. Accordingly, the display units 103 and 104 also appear silver white.

そして、表示部101は、有色パターン層16を含んでいる点で、表示部104とは異なっている。従って、表示部104は、有色パターン層16に由来する色に見える。即ち、有色パターン層16が光透過性である場合には、表示部104は、白色光で照明したときに有色パターン層16が透過させる光に対応した色に見える。そして、有色パターン層16が遮光性である場合には、表示部104は、白色光で照明したときに有色パターン層16が反射する光に対応した色に見える。   The display unit 101 is different from the display unit 104 in that it includes the colored pattern layer 16. Therefore, the display unit 104 looks like a color derived from the colored pattern layer 16. That is, when the colored pattern layer 16 is light transmissive, the display unit 104 looks a color corresponding to the light transmitted by the colored pattern layer 16 when illuminated with white light. And when the colored pattern layer 16 is light-shielding, the display part 104 looks the color corresponding to the light which the colored pattern layer 16 reflects, when illuminated with white light.

このように、表示部102乃至104は銀白色に見え、表示部101は有色パターン層16に由来する色に見える。そして、表示部102乃至104は、明るさがほぼ等しい。従って、光学素子10に白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図1に示すように、表示部102乃至104は互いからの判別が不可能又は困難であり、表示部101は表示部102乃至104からの判別が容易である。   In this way, the display units 102 to 104 appear silver-white, and the display unit 101 appears to be a color derived from the colored pattern layer 16. The display units 102 to 104 have substantially the same brightness. Accordingly, when the optical element 10 is irradiated with white light and observed with the naked eye from the front, the display units 102 to 104 cannot be distinguished from each other as shown in FIG. Is easily discriminated from the display units 102 to 104.

次に、偏光子を介して光学素子10を観察した場合に見える画像について説明する。ここでは、一例として、偏光子として直線偏光フィルムを使用することとする。   Next, an image that is seen when the optical element 10 is observed through a polarizer will be described. Here, as an example, a linearly polarizing film is used as the polarizer.

図10は、図1乃至図3に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。   FIG. 10 is a plan view schematically showing an example of an image that can be observed when the optical element shown in FIGS. 1 to 3 and the linearly polarizing film are overlapped.

図10では、図1乃至図3に示す光学素子10と吸収型の直線偏光フィルム50とを、偏光フィルム50側から光学素子10を見た場合に、偏光フィルム50の透過軸がX方向に対して時計回りに45°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図10に示すように、表示部101乃至103は表示部104からの判別が容易であり、表示部102及び103は表示部101からの判別が容易であり且つ互いからの判別が不可能又は困難である。これについてより詳細に説明する。   In FIG. 10, when the optical element 10 shown in FIGS. 1 to 3 and the absorption linear polarizing film 50 are viewed from the polarizing film 50 side, the transmission axis of the polarizing film 50 is in the X direction. Are stacked in a clockwise direction at an angle of 45 °. When such an arrangement is adopted and this is observed from the front, as shown in FIG. 10, the display units 101 to 103 can be easily distinguished from the display unit 104, and the display units 102 and 103 are separated from the display unit 101. Discrimination is easy and discrimination from each other is impossible or difficult. This will be described in more detail.

偏光フィルム50に照明光として白色光を照射すると、直線偏光フィルム50は、その透過軸に平行な偏光面(電場ベクトルの振動面)を有する直線偏光を透過させ、その透過軸に垂直な偏光面を有する直線偏光を吸収する。   When the polarizing film 50 is irradiated with white light as illumination light, the linear polarizing film 50 transmits linearly polarized light having a polarization plane parallel to its transmission axis (vibration plane of the electric field vector), and a polarization plane perpendicular to the transmission axis. Absorbs linearly polarized light having

表示部102に入射した直線偏光は、図2に示すアンカー層15と液晶部分142とをこの順に透過する。液晶部分142では、メソゲンはX方向と略平行に配向している。即ち、偏光フィルム50側から見て、液晶部分142の遅相軸は、偏光フィルム50の透過軸に対して反時計回りに45°回転させた方向に平行である。従って、例えば、先の直線偏光のうち、或る特定波長λ0の光成分は、液晶部分142を透過することにより右円偏光へ変換され、残りの光成分は、液晶部分142を透過することにより右楕円偏光へ変換される。 The linearly polarized light incident on the display unit 102 passes through the anchor layer 15 and the liquid crystal portion 142 shown in FIG. 2 in this order. In the liquid crystal portion 142, mesogens are aligned substantially parallel to the X direction. That is, when viewed from the polarizing film 50 side, the slow axis of the liquid crystal portion 142 is parallel to the direction rotated 45 ° counterclockwise with respect to the transmission axis of the polarizing film 50. Thus, for example, the light component having a certain wavelength λ 0 in the previous linearly polarized light is converted to right circularly polarized light by transmitting through the liquid crystal portion 142, and the remaining light component is transmitted through the liquid crystal portion 142. Is converted into right elliptically polarized light.

これら右円偏光及び右楕円偏光は、中間層13を透過し、反射層12に入射する。液晶部分142の前面には回折格子が形成されているので、この入射光の一部は、回折光として反射層12に入射する。   These right circularly polarized light and right elliptically polarized light are transmitted through the intermediate layer 13 and are incident on the reflective layer 12. Since a diffraction grating is formed on the front surface of the liquid crystal portion 142, a part of this incident light is incident on the reflective layer 12 as diffracted light.

反射層12に入射した回折光としての右円偏光及び右楕円偏光は、反射層12によって反射される。右円偏光及び右楕円偏光は、それぞれ、反射層12によって反射されることにより、左円偏光及び左楕円偏光に変換される。また、反射層12は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。   Right circularly polarized light and right elliptically polarized light as diffracted light incident on the reflective layer 12 are reflected by the reflective layer 12. The right circularly polarized light and the right elliptically polarized light are respectively converted into left circularly polarized light and left elliptically polarized light by being reflected by the reflective layer 12. Moreover, since the reflective layer 12 has light scattering properties, this reflected light is scattered light.

この散乱光としての左円偏光及び左楕円偏光は、中間層13を透過し、液晶部分142に入射する。液晶部分142の前面には回折格子が形成されているが、反射層12からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、反射層12からの反射光は、散乱光として液晶部分142及びアンカー層15をこの順に透過する。   The left circularly polarized light and the left elliptically polarized light as the scattered light pass through the intermediate layer 13 and enter the liquid crystal portion 142. A diffraction grating is formed on the front surface of the liquid crystal portion 142. In addition to the reflected light from the reflective layer 12 being scattered light, the incident angle of illumination light varies in a normal environment. Therefore, the reflected light from the reflective layer 12 passes through the liquid crystal portion 142 and the anchor layer 15 in this order as scattered light.

また、この入射光は、散乱光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。正面方向へ進行する光成分のうち、特定波長λ0の左円偏光は、液晶部分142を透過することにより、偏光面が偏光フィルム50の透過軸に対して垂直な直線偏光へと変換される。そして、残りの光成分は、液晶部分142を透過することにより、左楕円偏光若しくは左円偏光又は右楕円偏光若しくは右円偏光へと変換される。 Further, since this incident light is scattered light, it includes a light component traveling in the front direction and a light component traveling in the oblique direction. Among the light components traveling in the front direction, the left circularly polarized light having the specific wavelength λ 0 is converted into linearly polarized light whose polarization plane is perpendicular to the transmission axis of the polarizing film 50 by transmitting through the liquid crystal portion 142. . The remaining light component passes through the liquid crystal portion 142 and is converted into left elliptical polarization, left circular polarization, right elliptical polarization, or right circular polarization.

即ち、偏光フィルム50の透過軸に対して平行な偏光面を有する光成分のみに着目した場合、表示部102に入射する光成分の強度に対する表示部102が射出する光成分の強度の比は、波長依存性を有することとなる。換言すれば、偏光フィルム50に入射する照明光の強度に対する、偏光フィルム50が射出する表示光の強度の比は、波長依存性を有することとなる。従って、表示部102は着色して見える。なお、表示部102が着色して見える理由については、後で数式を参照しながら説明する。   That is, when focusing only on the light component having a polarization plane parallel to the transmission axis of the polarizing film 50, the ratio of the intensity of the light component emitted by the display unit 102 to the intensity of the light component incident on the display unit 102 is It has wavelength dependency. In other words, the ratio of the intensity of the display light emitted from the polarizing film 50 to the intensity of the illumination light incident on the polarizing film 50 has wavelength dependency. Accordingly, the display unit 102 appears colored. The reason why the display unit 102 appears colored will be described later with reference to mathematical expressions.

表示部103と表示部102とは、回折格子を構成している溝の長さ方向が90°異なり、メソゲンの配向方向が90°異なっている点でのみ相違している。それゆえ、表示部103は、円偏光又は楕円偏光の偏光面の回転方向が逆であること以外は、表示部102について説明したのと同様に振舞う。従って、表示部103は、表示部102と同様に着色して見える。   The display unit 103 and the display unit 102 are different only in that the length directions of the grooves constituting the diffraction grating are different by 90 ° and the orientation directions of mesogens are different by 90 °. Therefore, the display unit 103 behaves in the same manner as described for the display unit 102 except that the rotation direction of the polarization plane of circularly polarized light or elliptically polarized light is reversed. Therefore, the display unit 103 looks colored similarly to the display unit 102.

表示部104と表示部102とは、回折格子を構成している溝の長さ方向が45°異なり、メソゲンの配向方向が45°異なっている点でのみ相違している。即ち、表示部104では、メソゲンの配向方向は、偏光フィルム50の透過軸に対して平行である。それゆえ、液晶部分144の複屈折性は、表示に影響を与えない。従って、表示部104は、表示部102及び103とは異なり、着色せずに銀白色に見える。   The display unit 104 and the display unit 102 are different only in that the length directions of the grooves constituting the diffraction grating are different by 45 ° and the orientation directions of mesogens are different by 45 °. That is, in the display unit 104, the orientation direction of the mesogen is parallel to the transmission axis of the polarizing film 50. Therefore, the birefringence of the liquid crystal portion 144 does not affect the display. Therefore, unlike the display units 102 and 103, the display unit 104 looks silver-white without being colored.

そして、表示部101は、有色パターン層16を含んでいる点で、表示部104とは異なっている。従って、表示部104は、有色パターン層16に由来する色に見える。   The display unit 101 is different from the display unit 104 in that it includes the colored pattern layer 16. Therefore, the display unit 104 looks like a color derived from the colored pattern layer 16.

このように、表示部102及び103は着色して見え、表示部104は銀白色に見え、表示部101は有色パターン層16に由来する色に見える。そして、表示部102及び103は、明るさがほぼ等しい。従って、光学素子10に偏光フィルム50を重ね、これに白色光を照射して正面から観察した場合、図10に示すように、表示部101乃至103は表示部104からの判別が容易であり、表示部102及び103は、表示部101からの判別が容易であり且つ互いからの判別が不可能又は困難である。   Thus, the display units 102 and 103 appear colored, the display unit 104 looks silvery white, and the display unit 101 looks like a color derived from the colored pattern layer 16. The display units 102 and 103 have substantially the same brightness. Therefore, when the polarizing film 50 is overlaid on the optical element 10 and irradiated with white light and observed from the front, the display units 101 to 103 are easily discriminated from the display unit 104 as shown in FIG. The display units 102 and 103 are easily discriminated from the display unit 101 and cannot be discriminated from each other.

なお、このとき、表示部102及び103の互いからの判別は理論的には不可能である。しかしながら、偏光フィルム50や配向層22に設けた溝の精度に起因して、表示部102及び103間で表示光のスペクトルに相違を生じ、その結果、それらを互いから判別可能となることがある。   At this time, it is theoretically impossible to distinguish the display units 102 and 103 from each other. However, due to the accuracy of the grooves provided in the polarizing film 50 and the alignment layer 22, the display light spectrum may differ between the display units 102 and 103, and as a result, they may be discriminated from each other. .

ここで、表示部102が着色して見える理由について、数式を参照しながら説明する。なお、液晶部分142は、波長λ0の光に対して四分の一波長板としての役割を果たすとする。 Here, the reason why the display unit 102 appears to be colored will be described with reference to mathematical expressions. Note that the liquid crystal portion 142 serves as a quarter-wave plate for light having a wavelength λ 0 .

偏光フィルム50が法線方向に射出した波長λ0の直線偏光は、偏光面がX方向に垂直な直線偏光成分と偏光面がY方向に垂直な直線偏光成分との和であると考えることができる。上記の通り、液晶部分142のX方向についての屈折率は異常光線屈折率neであり、Y方向についての屈折率は常光線屈折率noである。従って、液晶部分142は、これら直線偏光成分に、往路と復路の各々でλ0/4の位相差を与える。即ち、液晶部分142は、これら直線偏光成分に合計でλ0/2の位相差を与える。そのため、表示部102が法線方向に射出する波長λ0の光は、偏光フィルム50を透過できない。 It can be considered that the linearly polarized light having the wavelength λ 0 emitted from the polarizing film 50 in the normal direction is the sum of the linearly polarized light component whose polarization plane is perpendicular to the X direction and the linearly polarized light component whose polarization plane is perpendicular to the Y direction. it can. As described above, the refractive index in the X direction of the liquid crystal part 142 is extraordinary refractive index n e, the refractive index in the Y direction is the ordinary index n o. Therefore, the liquid crystal part 142, these linear polarization component, providing a phase difference of lambda 0/4 in forward and return each. That is, the liquid crystal part 142 gives a phase difference of lambda 0/2 in total of these linearly polarized light components. Therefore, the light with the wavelength λ 0 emitted from the display unit 102 in the normal direction cannot pass through the polarizing film 50.

ところで、リターデイションReは、下記等式(1)に示すように、液晶層の膜厚dとその複屈折Δnとに依存する。
Re=Δn×d …(1)
ここで、Δn=ne−noである。
By the way, the retardation Re depends on the film thickness d of the liquid crystal layer and its birefringence Δn as shown in the following equation (1).
Re = Δn × d (1)
Here, a Δn = n e -n o.

一対の直線偏光フィルムをそれらの透過軸が直交するように向かい合わせ、それらの間に液晶層をその光学軸が直線偏光フィルムの透過軸に対して45°の角度を為すように介在させる。一方の直線偏光フィルムをその法線方向から波長λの光で照明した場合、液晶層に入射する光の強度をI0とし、他方の直線偏光フィルムを透過する光の強度をIとすると、強度Iは、下記等式(2)で表すことができる。
I=I0×sin2(Re×π/λ) …(2)
複屈折Δnは波長依存性を有しており、複屈折Δnと波長nとは比例関係にはない。それゆえ、等式(2)から明らかなように、透過光のスペクトルは、入射光のスペクトルとは異なるプロファイルを有することとなる。
A pair of linearly polarizing films face each other so that their transmission axes are orthogonal to each other, and a liquid crystal layer is interposed between them so that the optical axis forms an angle of 45 ° with respect to the transmission axis of the linearly polarizing film. When one linearly polarizing film is illuminated with light having a wavelength λ from its normal direction, the intensity of light incident on the liquid crystal layer is I 0 and the intensity of light passing through the other linearly polarizing film is I. I can be represented by the following equation (2).
I = I 0 × sin 2 (Re × π / λ) (2)
The birefringence Δn has wavelength dependency, and the birefringence Δn and the wavelength n are not in a proportional relationship. Therefore, as is clear from equation (2), the spectrum of transmitted light has a different profile from the spectrum of incident light.

このように、液晶層を一対の直線偏光フィルムで挟むと、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる透過光を得ることができる。これと同様に、液晶層を直線偏光フィルムと反射層とで挟んだ場合にも、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる反射光を得ることができる。このような理由で、表示部102は着色して見える。   Thus, when the liquid crystal layer is sandwiched between a pair of linearly polarizing films, transmitted light having a spectrum profile different from that of incident light can be obtained. Similarly, when the liquid crystal layer is sandwiched between the linearly polarizing film and the reflective layer, reflected light having a spectrum profile different from that of the incident light can be obtained. For this reason, the display unit 102 appears colored.

図11は、図1乃至図3に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図である。
図11に示すように、図10に示す状態において観察方向をX方向に垂直な面内で傾けると、表示部102及び103の表示色が互いに異なる色へと変化する。その結果、表示部102及び103の互いからの判別が容易になる。例えば、法線方向から観察した場合に表示部102及び103は紫色に見えていたとすると、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けることにより、表示部102の色は赤色へと変化し、表示部103は緑色へと変化する。表示部102及び103で生じる色変化の理由を以下に説明する。
FIG. 11 is a perspective view showing another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS.
As shown in FIG. 11, when the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction in the state shown in FIG. 10, the display colors of the display units 102 and 103 change to different colors. As a result, the display units 102 and 103 can be easily distinguished from each other. For example, if the display units 102 and 103 look purple when viewed from the normal direction, the color of the display unit 102 changes to red by tilting the observation direction in a plane perpendicular to the X direction. The display unit 103 changes to green. The reason for the color change that occurs in the display units 102 and 103 will be described below.

観察角度θを傾けると、液晶層の実効的な複屈折Δn’が複屈折Δnから変化するのに加え、以下の等式(3)に示す液晶層の実効的な膜厚d’が液晶層の実際の膜厚dの2倍よりも大きくなる。
d’=2d/cosθ …(3)
即ち、観察角度に応じて、上記等式(1)に示すリターデイションReが変化し、それゆえ、上記等式(2)に示す強度Iが変化する。その結果、観察角度に応じて、表示光のスペクトルのプロファイルが変化する。
When the observation angle θ is tilted, the effective birefringence Δn ′ of the liquid crystal layer changes from the birefringence Δn, and the effective film thickness d ′ of the liquid crystal layer shown in the following equation (3) is It is larger than twice the actual film thickness d.
d ′ = 2d / cos θ (3)
That is, the retardation Re shown in the above equation (1) changes according to the observation angle, and therefore the intensity I shown in the above equation (2) changes. As a result, the spectrum profile of the display light changes according to the observation angle.

複屈折Δn’は、照明光の入射角と、照明光の伝搬方向に平行な直線の液晶層主面上への投影が液晶層の光学軸に対して為す角度とに依存する。具体的には、液晶部分142の複屈折Δn’は、その光学軸はX方向と平行であるので、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けても変化しない。これに対し、液晶部分143の複屈折Δn’は、その光学軸はY方向に平行であるので、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けるのに伴って変化する。   The birefringence Δn ′ depends on the incident angle of the illumination light and the angle formed by the projection onto the principal surface of the liquid crystal layer parallel to the propagation direction of the illumination light with respect to the optical axis of the liquid crystal layer. Specifically, the birefringence Δn ′ of the liquid crystal portion 142 does not change even when the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction because its optical axis is parallel to the X direction. On the other hand, the birefringence Δn ′ of the liquid crystal portion 143 changes as the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction because its optical axis is parallel to the Y direction.

このように、表示部102は、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚d’の変化に起因した色変化を生じる。これに対し、表示部103は、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚d’の変化と実効的な複屈折Δn’の変化とに起因した色変化を生じる。このため、観察方向をX方向に垂直な面内で傾けると、表示部102及び103の表示色は互いに異なる色へと変化し、その結果、表示部102及び103の互いからの判別が可能となる。   As described above, the display unit 102 causes a color change due to an effective change in the film thickness d ′ when the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction. On the other hand, when the viewing direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction, the display unit 103 changes color due to an effective change in the film thickness d ′ and an effective change in the birefringence Δn ′. Arise. Therefore, when the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction, the display colors of the display units 102 and 103 change to different colors, and as a result, the display units 102 and 103 can be distinguished from each other. Become.

図12は、図1乃至図3に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図である。   FIG. 12 is a perspective view showing still another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS. 1 to 3.

図12には、図11に示す状態において、光学素子10と偏光フィルム50とを重ねたまま、その法線の周りで90°回転させた場合に観察可能な像を描いている。観察方向を斜めとしたまま、光学素子10を偏光フィルム50と共にその法線の周りで90°回転させると、表示部102と表示部103の間で表示色が入れ替わる。なお、図12を参照しながら説明した色変化は、図11に示す状態において、光学素子10のみを法線の周りで90°回転させた場合にも生じる。   FIG. 12 shows an image that can be observed when the optical element 10 and the polarizing film 50 are rotated 90 ° around the normal in the state shown in FIG. When the optical element 10 is rotated 90 ° around the normal line together with the polarizing film 50 while the observation direction is oblique, the display color is switched between the display unit 102 and the display unit 103. The color change described with reference to FIG. 12 also occurs when only the optical element 10 is rotated by 90 ° around the normal in the state shown in FIG.

このように、図1乃至図3に示す光学素子10が表示する像は、以下に例示するように、観察条件に応じて多様に変化する。   As described above, the image displayed by the optical element 10 shown in FIGS. 1 to 3 changes variously according to the observation conditions, as exemplified below.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合に、互いに等しい色を表示する。   The display units 102 and 103 display the same color when viewed from the normal direction without the polarizing film 50.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム50なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。   The display units 102 and 103 display the same color when observed from the normal direction without the polarizing film 50 and when observed from the oblique direction without the polarizing film 50.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合に、互いにほぼ等しい色を表示する。   The display units 102 and 103 display substantially equal colors when observed from the normal direction through the polarizing film 50.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示する。   The display units 102 and 103 display different colors when observed from an oblique direction through the polarizing film 50.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合と、偏光フィルムを介して斜め方向から観察した場合とで異なる色を表示する。   The display units 102 and 103 display different colors when observed from the normal direction through the polarizing film 50 and when viewed from an oblique direction through the polarizing film.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。   The display units 102 and 103 cause a color change when the position and orientation of the polarizing film 50 are fixed and the optical element 10 is observed from an oblique direction through the polarizing film 50 while rotating around the normal line.

・表示部102及び103は、光学素子10の位置及び方位を固定し、偏光フィルム50をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。   The display units 102 and 103 cause a color change when the position and orientation of the optical element 10 are fixed and the polarizing film 50 is observed from an oblique direction while rotating the polarizing film 50 around the normal line.

・表示部102及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。   The display units 102 and 103 fix the position and orientation of the polarizing film 50, and the display color changes when the optical element 10 is observed from an oblique direction through the polarizing film 50 while rotating around the normal line. Change.

・表示部102及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。   In the case where the display units 102 and 103 fix the relative arrangement of the optical element 10 and the polarizing film 50 and observe them from an oblique direction through the polarizing film 50 while rotating them around the normal line. The display color changes.

・表示部104は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合に、表示部102及び103と同じ色を表示する。   The display unit 104 displays the same color as the display units 102 and 103 when observed from the normal direction without the polarizing film 50.

・表示部104は、偏光フィルム50なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム50なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。   The display unit 104 displays the same color when observed from the normal direction without the polarizing film 50 and when observed from the oblique direction without the polarizing film 50.

・表示部104は、偏光フィルム50なしで光学素子10をその法線の周りで回転させながら斜め方向から観察した場合に色変化を生じない。   -The display part 104 does not produce a color change, when observing from the diagonal direction, rotating the optical element 10 around the normal line without the polarizing film 50. FIG.

・表示部104は、偏光フィルム50をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。   -The display part 104 produces a color change, when it observes from the diagonal direction through this, rotating the polarizing film 50 around the normal line.

・表示部101は、偏光フィルム50なしで観察した場合と、偏光フィルム50を介して観察した場合のいずれにおいても、観察角度に応じて色及び明るさが変化しない。   The color and brightness of the display unit 101 do not change according to the observation angle both when the display unit 101 is observed without the polarizing film 50 and when the display unit 101 is observed through the polarizing film 50.

・表示部101は、偏光フィルム50をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に、色変化を生じない。   -The display part 101 does not produce a color change, when it observes from the diagonal direction through this, rotating the polarizing film 50 around the normal line.

上記のように、図1乃至図3に示す光学素子10が表示する像は観察条件に応じて多様に変化する。そして、この光学素子10は、有色パターン層16を設けているため、偏光フィルム50なしで観察した場合にも像を表示する。従って、この光学素子10は、優れた偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を提供する。   As described above, the image displayed by the optical element 10 shown in FIGS. 1 to 3 varies depending on the observation conditions. And since this optical element 10 is provided with the colored pattern layer 16, even when it observes without the polarizing film 50, it displays an image. Therefore, the optical element 10 provides an excellent anti-counterfeit effect, a decorative effect, and / or an aesthetic effect.

例えば、この光学素子10とこれを支持した物品とを含んだラベル付き物品を真正品とした場合、真正であるか否かが未知の物品が上述した特徴の1つ以上を示さないときには、その物品は非真正品であると判断することができる。即ち、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別することができる。従って、例えば、有価証券、銀行券、身分証明書などの証明書、及びクレジットカードなどの印刷物や美術品などの高級品の偽造を防止又は抑制することができる。また、この光学素子10と偏光フィルム50とを含んだ光学キットは、先の真偽判定に利用可能であるのに加え、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。   For example, when a labeled article including the optical element 10 and an article that supports the optical element 10 is an authentic product, if an article whose authenticity is unknown does not exhibit one or more of the above-described features, It can be determined that the article is non-genuine. That is, it is possible to discriminate an article whose authenticity is unknown between a genuine product and a non-authentic product. Therefore, for example, forgery of securities, banknotes, identification cards and other high-quality items such as printed matter such as credit cards and fine arts can be prevented or suppressed. Further, the optical kit including the optical element 10 and the polarizing film 50 can be used as a toy, a learning material, or an ornament in addition to being usable for the previous authenticity determination.

この光学素子10には、後で説明するように、偏光フィルム50を介して観察した場合に又は肉眼で観察した場合に、表示部104と表示部102乃至103の一部との組み合わせが1つの像、例えば、文字、文字列、記号、図形又はそれらの組み合わせを表示する構成を採用してもよい。こうすると、より複雑な視覚効果を達成することができ、より優れた偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を実現することができる。   As will be described later, the optical element 10 has one combination of the display unit 104 and a part of the display units 102 to 103 when observed through the polarizing film 50 or the naked eye. You may employ | adopt the structure which displays an image, for example, a character, a character string, a symbol, a figure, or those combination. In this way, a more complicated visual effect can be achieved, and a better anti-counterfeit effect, a decorative effect and / or an aesthetic effect can be realized.

また、有色パターン層16に光学可変インキを使用すると、偏光フィルムを介して斜め方向から観察したときに、表示部102及び103だけでなく、表示部101でも観察角度に応じた色変化を生じさせることができる。従って、この場合も、より複雑な視覚効果を達成することができ、より優れた偽造防止効果、装飾効果及び/又は美的効果を実現することができる。   Further, when an optically variable ink is used for the colored pattern layer 16, not only the display units 102 and 103 but also the display unit 101 causes a color change corresponding to the observation angle when observed from an oblique direction through a polarizing film. be able to. Therefore, in this case as well, a more complicated visual effect can be achieved, and a better anti-counterfeit effect, a decorative effect, and / or an aesthetic effect can be realized.

次に、本発明の第2態様について説明する。
図13は、本発明の第2態様に係る光学素子を概略的に示す平面図である。図14は、図13に示す光学素子のXIV―XIV線に沿った断面図である。
Next, the second aspect of the present invention will be described.
FIG. 13 is a plan view schematically showing an optical element according to the second aspect of the present invention. 14 is a cross-sectional view of the optical element shown in FIG. 13 taken along line XIV-XIV.

この光学素子10は、以下の構成を採用したこと以外は、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10と同様の構成を有している。即ち、この光学素子10では、液晶層14は、液晶部分142の代わりに液晶部分145を含んでいる。液晶部分145は、部分142と比較してより厚い。また、液晶部分145の前面には、液晶部分143の前面に設けられているのと同様の溝、即ち、長さ方向がY方向に平行であり、X方向に配列した複数の溝が設けられている。そして、液晶部分145では、メソゲンはY方向に配向している。なお、図13及び図14において参照符号105を付している部分は、この光学素子10のうち液晶部分145に対応した部分である。   The optical element 10 has the same configuration as the optical element 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 except that the following configuration is adopted. That is, in the optical element 10, the liquid crystal layer 14 includes a liquid crystal portion 145 instead of the liquid crystal portion 142. The liquid crystal portion 145 is thicker than the portion 142. In addition, the front surface of the liquid crystal portion 145 is provided with a groove similar to that provided on the front surface of the liquid crystal portion 143, that is, a plurality of grooves whose length direction is parallel to the Y direction and arranged in the X direction. ing. In the liquid crystal portion 145, the mesogen is aligned in the Y direction. In FIGS. 13 and 14, the portion denoted by reference numeral 105 is a portion corresponding to the liquid crystal portion 145 in the optical element 10.

この光学素子10は、肉眼で観察した場合には、図1を参照しながら説明したのと同様の像を表示する。但し、この光学素子10は、偏光子を介して観察した場合に、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10とは異なる像を表示する。   The optical element 10 displays an image similar to that described with reference to FIG. 1 when observed with the naked eye. However, the optical element 10 displays an image different from the optical element 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 when observed through a polarizer.

図15は、図13及び図14に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。図16は、図13及び図14に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図である。図17は、図13及び図14に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図である。   FIG. 15 is a plan view schematically showing an example of an image that can be observed when the optical element shown in FIGS. 13 and 14 and the linearly polarizing film are overlaid. FIG. 16 is a perspective view illustrating another example of an image displayed by the optical element illustrated in FIGS. 13 and 14. FIG. 17 is a perspective view showing still another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS. 13 and 14.

図15乃至図17では、図13及び図14に示す光学素子10と吸収型の直線偏光フィルム50とを、偏光フィルム50側から光学素子10を見た場合に、偏光フィルム50の透過軸がX方向に対して時計回りに45°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図15に示すように、表示部101及び103乃至105は互いからの判別が容易である。これについて、より詳細に説明する。なお、表示部101及び104は、図10を参照しながら説明した条件のもとで観察した場合と同じ色に見えるので、ここでは説明を省略する。   15 to 17, when the optical element 10 shown in FIGS. 13 and 14 and the absorption linear polarizing film 50 are viewed from the polarizing film 50 side, the transmission axis of the polarizing film 50 is X. They are stacked so as to make an angle of 45 ° clockwise with respect to the direction. When such an arrangement is adopted and this is observed from the front, as shown in FIG. 15, the display units 101 and 103 to 105 can be easily distinguished from each other. This will be described in more detail. Since the display units 101 and 104 appear to have the same color as that observed under the conditions described with reference to FIG. 10, the description thereof is omitted here.

等式(1)及び(2)を用いた説明から明らかなように、光学素子10と偏光フィルム50とを重ね、これらを正面から観察したときに表示部103及び105が表示する色は、液晶部分143及び145の厚さdに依存する。液晶部分143と液晶部分145とは厚さが異なっているので、表示部103及び105は異なる色を表示する。例えば、表示部103は緑色に見え、表示部105は黄色に見える。このように、光学素子10に偏光フィルム50を重ねて正面から観察した場合、表示部103及び105は、異なる色を表示する。   As is clear from the explanation using the equations (1) and (2), the colors displayed on the display units 103 and 105 when the optical element 10 and the polarizing film 50 are overlapped and these are observed from the front are liquid crystals. Depends on the thickness d of the portions 143 and 145. Since the liquid crystal portion 143 and the liquid crystal portion 145 have different thicknesses, the display units 103 and 105 display different colors. For example, the display unit 103 looks green and the display unit 105 looks yellow. Thus, when the polarizing film 50 is overlapped on the optical element 10 and observed from the front, the display units 103 and 105 display different colors.

また、図16に示すように、図15に示す状態において観察方向をX方向に垂直な面内で傾けると、表示部105では、表示部103と同様に、実効的な膜厚d’の変化に起因した色変化を生じる。即ち、表示部105は、図1乃至図3に示す光学素子10の表示部102とは異なる色変化を生じる。   Further, as shown in FIG. 16, when the observation direction is tilted in a plane perpendicular to the X direction in the state shown in FIG. The color change caused by That is, the display unit 105 causes a color change different from that of the display unit 102 of the optical element 10 shown in FIGS.

そして、図17に示すように、図16に示す状態において光学素子10と偏光フィルム50とを重ねたままその法線の周りで90°回転させると、表示部105では、表示部103と同様に、実効的な膜厚d’の変化と実効的な複屈折Δn’の変化とに起因した色変化を生じる。但し、表示部105と表示部103とでは、実際の膜厚dが異なっている。従って、表示部105は、図1乃至図3に示す光学素子10の表示部102とは異なる色変化を生じる。   Then, as shown in FIG. 17, when the optical element 10 and the polarizing film 50 are rotated 90 ° around the normal line in the state shown in FIG. 16, the display unit 105 is similar to the display unit 103. Then, a color change caused by an effective change in film thickness d ′ and an effective change in birefringence Δn ′ occurs. However, the actual film thickness d differs between the display unit 105 and the display unit 103. Accordingly, the display unit 105 causes a color change different from that of the display unit 102 of the optical element 10 shown in FIGS.

即ち、この光学素子10は、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10とは異なり、以下の特徴を有していない。   That is, this optical element 10 does not have the following features, unlike the optical element 10 described with reference to FIGS.

・表示部105及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合に、互いにほぼ同じ色を表示する。   The display units 105 and 103 display substantially the same color when viewed from the normal direction through the polarizing film 50.

・表示部105及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。   The display units 105 and 103 fix the position and orientation of the polarizing film 50, and the display color changes when the optical element 10 is observed from an oblique direction through the polarizing film 50 while rotating around the normal line. Change.

・表示部105及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。   When the display units 105 and 103 are observed from an oblique direction through the polarizing film 50 while fixing the relative arrangement of the optical element 10 and the polarizing film 50 and rotating them around the normal line. The display color changes.

その代わりに、この光学素子10は、以下の特徴を有している。   Instead, the optical element 10 has the following characteristics.

・表示部105及び103は、偏光フィルム50を介して法線方向から観察した場合に、異なる色を表示する。   The display units 105 and 103 display different colors when observed from the normal direction through the polarizing film 50.

・表示部105及び103は、偏光フィルム50の位置及び方位を固定し、光学素子10をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム50を介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。   The display units 105 and 103 are different from each other when the position and orientation of the polarizing film 50 are fixed and the optical element 10 is rotated around the normal line and observed from an oblique direction through the polarizing film 50. A color change occurs while displaying.

・表示部105及び103は、光学素子10と偏光フィルム50との相対的な位置を固定し、偏光フィルム50をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。   When the display units 105 and 103 fix the relative position of the optical element 10 and the polarizing film 50 and rotate the polarizing film 50 around its normal line and observe it from an oblique direction through this, The color change occurs while displaying different colors.

従って、この光学素子10も、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10と同様に、例えば、優れた偽造防止効果、装飾効果及び又は美的効果を提供する。それゆえ、この光学素子10とこれを支持した印刷物とを含んだラベル付き物品を真正品とした場合、真正であるか否かが未知の物品が上述した特徴の1つ以上を示さないときには、その物品は非真正品であると判断することができる。即ち、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別することができる。また、この光学素子10と偏光フィルム50とを含む光学キットは、先の真偽判定に利用可能であるのに加え、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。   Accordingly, this optical element 10 also provides, for example, an excellent anti-counterfeiting effect, a decoration effect, and / or an aesthetic effect, like the optical element 10 described with reference to FIGS. Therefore, when a labeled article including the optical element 10 and a printed material supporting the optical element 10 is an authentic product, when an article whose authenticity is unknown does not exhibit one or more of the above-described features, It can be determined that the article is non-genuine. That is, it is possible to discriminate an article whose authenticity is unknown between a genuine product and a non-authentic product. Further, the optical kit including the optical element 10 and the polarizing film 50 can be used as a toy, a learning material, an ornament, and the like in addition to being usable for the previous authenticity determination.

液晶部分143と液晶部分145とで厚さを異ならしめる場合、それらの厚さの差は、例えば、0.1μm乃至5μmの範囲内とする。この差が小さいと、偏光フィルム50を介して観察した場合に、表示部105と表示部103とを互いから判別することが難しくなる。この差が大きいと、より厚い液晶部分において、高い秩序度でメソゲンを配向させることが難しくなる。その結果、偏光フィルム50を介して観察した場合に、設計通りの色を表示させることが難しくなる。   When the thicknesses of the liquid crystal portion 143 and the liquid crystal portion 145 are different, the difference in thickness is, for example, in the range of 0.1 μm to 5 μm. When this difference is small, it is difficult to distinguish the display unit 105 and the display unit 103 from each other when observed through the polarizing film 50. If this difference is large, it becomes difficult to orient mesogens with a high degree of order in the thicker liquid crystal portion. As a result, it becomes difficult to display the designed color when observed through the polarizing film 50.

次に、本発明の第3態様について説明する。
図18は、本発明の第3態様に係る光学素子を概略的に示す平面図である。
Next, the third aspect of the present invention will be described.
FIG. 18 is a plan view schematically showing an optical element according to the third aspect of the present invention.

この光学素子10は、以下の構成を採用したこと以外は、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10と同様の構成を有している。即ち、この光学素子10では、表示部103を省略している。そして、この光学素子10は、偏光子を使用する特定の条件のもとで観察した場合に、表示部101及び102が同じ色を表示するように設計している。例えば、有色パターン層16の透過スペクトル及び反射スペクトル、液晶部分142におけるメソゲンの配向方向、液晶部分142の膜厚、並びに反射層12の反射率及び光散乱能などを最適化することにより、偏光子を使用する特定の条件のもとで観察した場合に、表示部101及び102が同じ色を表示するようにしている。   The optical element 10 has the same configuration as the optical element 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 except that the following configuration is adopted. That is, in the optical element 10, the display unit 103 is omitted. The optical element 10 is designed so that the display units 101 and 102 display the same color when observed under specific conditions using a polarizer. For example, by optimizing the transmission spectrum and reflection spectrum of the colored pattern layer 16, the orientation direction of the mesogen in the liquid crystal portion 142, the film thickness of the liquid crystal portion 142, and the reflectance and light scattering ability of the reflective layer 12, the polarizer is optimized. The display units 101 and 102 display the same color when observing under specific conditions using the.

この光学素子10は、肉眼で観察した場合には、表示部101に対応した像を表示する。そして、偏光子を使用する特定の条件のもとで観察した場合には、以下に説明するように、表示部101と表示部102との組み合わせに対応した像を表示する。   The optical element 10 displays an image corresponding to the display unit 101 when observed with the naked eye. And when it observes on the specific conditions which use a polarizer, the image corresponding to the combination of the display part 101 and the display part 102 is displayed so that it may demonstrate below.

図19は、図18に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。   FIG. 19 is a plan view schematically showing an example of an image that can be observed when the optical element shown in FIG. 18 and a linearly polarizing film are overlaid.

図19では、図18に示す光学素子10と吸収型の直線偏光フィルム50とを、偏光フィルム50側から光学素子10を見た場合に、偏光フィルム50の透過軸がX方向に対して時計回りに45°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、表示部102は着色して見える。表示部101の色と表示部102の色とが同じであれば、図19に示すように、表示部101と表示部102とを互いから識別することが困難となる。逆に言えば、表示部101と表示部102とを1つの表示部として見ることが容易になる。   In FIG. 19, when the optical element 10 and the absorption linear polarizing film 50 shown in FIG. 18 are viewed from the polarizing film 50 side, the transmission axis of the polarizing film 50 is clockwise with respect to the X direction. Are overlapped at an angle of 45 °. When such an arrangement is adopted and observed from the front, the display unit 102 appears colored. If the colors of the display unit 101 and the display unit 102 are the same, as shown in FIG. 19, it is difficult to distinguish the display unit 101 and the display unit 102 from each other. In other words, it becomes easy to view the display unit 101 and the display unit 102 as one display unit.

従って、肉眼で観察した場合には、図18に示すように文字「P」を表示させ、偏光子を使用する特定の条件のもとで観察した場合にのみ図19に示すように文字「B」を表示させることができる。即ち、表示部101が構成している可視像と表示部102が構成している潜像とで1つの情報を表示させることができる。   Accordingly, when observed with the naked eye, the letter “P” is displayed as shown in FIG. 18, and the letter “B” as shown in FIG. 19 is displayed only when observed under a specific condition using a polarizer. "Can be displayed. That is, one piece of information can be displayed by the visible image formed by the display unit 101 and the latent image formed by the display unit 102.

この情報は、光学素子10を肉眼で観察した場合には読み取ることはできない。そして、偏光フィルム50を使用した場合であっても、特定の条件のもとで観察しない限り、表示部101と表示部102とが同じ色に見えることはない。従って、この情報は、不正に読み取られ難い。   This information cannot be read when the optical element 10 is observed with the naked eye. And even if it is a case where the polarizing film 50 is used, unless it observes on specific conditions, the display part 101 and the display part 102 do not look the same color. Therefore, this information is difficult to read illegally.

上述した光学素子10には、様々な変形が可能である。   Various modifications can be made to the optical element 10 described above.

例えば、反射層12として、微細な凹凸構造が設けられた金属反射面を有する層を使用してもよい。例えば、基材11の前面に、微細な凹凸構造を設けておく。なお、この場合、基材11は光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。そして、基材11の前面上に、例えば真空蒸着法やスパッタリング法などの気相堆積法により金属又は合金からなる層を形成する。金属又は合金としては、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル、クロム又はそれらの合金を使用することができる。以上のようにして、反射層12を得る。このようにして得られる反射層12は、基材11の前面に設けられた微細な凹凸構造に由来した凹凸構造を前面に含んでいるため、光散乱性を有している。   For example, as the reflective layer 12, a layer having a metal reflective surface provided with a fine uneven structure may be used. For example, a fine uneven structure is provided on the front surface of the substrate 11. In this case, the base material 11 may or may not have optical transparency. Then, a layer made of a metal or an alloy is formed on the front surface of the substrate 11 by, for example, a vapor deposition method such as a vacuum evaporation method or a sputtering method. As the metal or alloy, for example, aluminum, silver, nickel, chromium, or an alloy thereof can be used. The reflective layer 12 is obtained as described above. The reflective layer 12 thus obtained has light scattering properties because it includes a concavo-convex structure derived from a fine concavo-convex structure provided on the front surface of the substrate 11 on the front surface.

反射層12は、前面に微細な凹凸構造が設けられた1層又は多層の誘電体膜であってもよい。反射層12として、例えば、硫化亜鉛からなる単層の誘電体膜を使用した場合、肉眼で光学素子10を観察したときに反射層12の背景の色を知覚することができる。また、偏光子を介して光学素子10を観察したときには、液晶層12が与える視覚効果に、反射層12の背景の色が与える視覚効果を加えることができる。反射層12として多層誘電体膜を使用した場合には、光学素子10に波長選択性を与えることができる。従って、反射層12として金属蒸着層や単層の誘電体膜を使用した場合とは異なる視覚効果を得ることができる。多層誘電体膜は、基材11上に、例えば、硫化亜鉛などの高屈折率材料と、フッ化マグネシウムなどの低屈折率材料とを交互に蒸着することによって得られる。   The reflective layer 12 may be a single-layer or multilayer dielectric film having a fine uneven structure on the front surface. For example, when a single-layer dielectric film made of zinc sulfide is used as the reflective layer 12, the background color of the reflective layer 12 can be perceived when the optical element 10 is observed with the naked eye. Further, when the optical element 10 is observed through a polarizer, the visual effect given by the background color of the reflective layer 12 can be added to the visual effect given by the liquid crystal layer 12. When a multilayer dielectric film is used as the reflective layer 12, the optical element 10 can be given wavelength selectivity. Accordingly, it is possible to obtain a visual effect different from the case where a metal vapor deposition layer or a single-layer dielectric film is used as the reflective layer 12. The multilayer dielectric film is obtained by alternately depositing a high refractive index material such as zinc sulfide and a low refractive index material such as magnesium fluoride on the substrate 11.

光学素子10は、以下に説明する保護層や粘着層を更に含んでいてもよい。
図20は、図1乃至図3に示す光学素子の一変形例を示す断面図である。
The optical element 10 may further include a protective layer and an adhesive layer described below.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a modification of the optical element shown in FIGS.

図20に示す光学素子10は、有色パターン層16を被覆した保護層17を更に含んでいること以外は、図1乃至図3を参照しながら説明した光学素子10と同様の構造を有している。保護層17を設けると、液晶層15などの損傷や光劣化を生じ難くすることができ、光学素子10が表示する像の劣化を抑制することができる。加えて、有色パターン層16の剥がれ等を防止することができる。   The optical element 10 shown in FIG. 20 has the same structure as the optical element 10 described with reference to FIGS. 1 to 3 except that the optical element 10 further includes a protective layer 17 that covers the colored pattern layer 16. Yes. When the protective layer 17 is provided, the liquid crystal layer 15 or the like can be hardly damaged or light deteriorated, and deterioration of an image displayed by the optical element 10 can be suppressed. In addition, peeling of the colored pattern layer 16 can be prevented.

保護層17の材料としては、例えば、耐傷性に優れたハードコート材料を使用することができる。或いは、保護層17の材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂及びポリイミド樹脂などの熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、又は紫外線若しくは電子線硬化樹脂を、単独で又は混合して用いることができる。これら樹脂には、耐摩擦性等を付与するために、ポリエチレンワッス、カルナバワックス及びシリコンワックス等のワックス類、炭酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、シリカ、アルミナ及びタルク等の体質顔料、又はシリコーン油脂等の油脂類を、樹脂の透明性を損なわない範囲で添加することができる。保護層17は、無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。   As a material of the protective layer 17, for example, a hard coat material having excellent scratch resistance can be used. Alternatively, as the material of the protective layer 17, for example, acrylic resin, urethane resin, vinyl chloride resin-vinyl acetate copolymer resin, polyester resin, melamine resin, epoxy resin, polystyrene resin, polyimide resin, and other thermoplastic resins, thermosetting , Or ultraviolet or electron beam curable resins can be used alone or in combination. In order to impart friction resistance and the like to these resins, waxes such as polyethylene washes, carnauba wax and silicone wax, extender pigments such as calcium carbonate, zinc stearate, silica, alumina and talc, or silicone oils and the like These fats and oils can be added within a range that does not impair the transparency of the resin. The protective layer 17 may be colorless and transparent, or may be colored and transparent.

図21は、図1乃至図3に示す光学素子の他の変形例を示す断面図である。
図21に示す光学素子10は、基材11の裏面を被覆した粘着層18を更に含んでいること以外は、図20を参照しながら説明した光学素子10と同様の構造を有している。この光学素子10は、物品に貼り付けて使用する用途に適している。なお、粘着層18は、剥離紙で被覆してもよい。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing another modification of the optical element shown in FIGS.
The optical element 10 shown in FIG. 21 has the same structure as the optical element 10 described with reference to FIG. 20 except that the optical element 10 further includes an adhesive layer 18 that covers the back surface of the substrate 11. This optical element 10 is suitable for an application to be used by being attached to an article. The adhesive layer 18 may be covered with release paper.

偏光子として、偏光フィルム50を使用する代わりに、板状の偏光子などの他の形態の偏光子を使用してもよい。また、直線偏光子の代わりに、円偏光子又は楕円偏光子を使用してもよい。この場合、直線偏光子を利用した場合とは異なる色変化を観察できる。従って、より複雑な視覚効果が得られる。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]
光散乱性の反射層と、前記反射層の一方の主面の少なくとも一部と向き合い、固化した液晶材料からなる液晶層と、前記液晶層の一部を間に挟んで又は前記液晶層を間に挟むことなしに前記主面の一部と向き合った有色パターン層とを具備し、
前記液晶層は、面内方向に隣り合い、メソゲンの配向方向又は膜厚が互いに異なる複数の液晶部分を含み、
前記有色パターン層に対応した第1表示部と、肉眼で観察した場合に前記第1表示部とは異なる色に見え、偏光子を介して特定の観察方向から観察した場合に前記第1表示部と同じ色に見える第2表示部とを含んだことを特徴とする光学素子。
[2]
前記液晶層は、面内方向に隣り合い、メソゲンの配向方向が互いに異なる前記複数の液晶部分を含んだことを特徴とする[1]に記載の光学素子。
[3]
前記液晶層は、面内方向に隣り合い、膜厚が互いに異なる前記複数の液晶部分を含んだことを特徴とする[1]又は[2]に記載の光学素子。
[4]
偏光子を介して前記観察方向から観察した場合に前記第1表示部とは異なる色に見える第3表示部を更に含んだことを特徴とする[1]乃至[3]の何れか1項に記載の光学素子。
[5]
前記観察方向は前記光学素子の表示面に対して垂直であることを特徴とする[1]乃至[4]の何れか1項に記載の光学素子。
[6]
前記観察方向は前記光学素子の表示面に対して斜めであることを特徴とする[1]乃至[4]の何れか1項に記載の光学素子。
[7]
前記複数の液晶部分の少なくとも1つの表面には、長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられていることを特徴とする[1]乃至[6]の何れか1項に記載の光学素子。
[8]
前記反射層は金属反射層を含んでいることを特徴とする[1]乃至[7]の何れか1項に記載の光学素子。
[9]
[1]乃至[8]の何れか1項に記載の光学素子と、これを支持した物品とを含んだことを特徴とするラベル付き物品。
[10]
[1]乃至[8]の何れか1項に記載の光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キット。
Instead of using the polarizing film 50 as the polarizer, other types of polarizers such as a plate-like polarizer may be used. Moreover, you may use a circular polarizer or an elliptical polarizer instead of a linear polarizer. In this case, it is possible to observe a color change different from the case where a linear polarizer is used. Therefore, a more complicated visual effect can be obtained.
The invention described in the original claims is appended below.
[1]
A light-scattering reflective layer, a liquid crystal layer made of a solidified liquid crystal material facing at least part of one main surface of the reflective layer, and a part of the liquid crystal layer sandwiched therebetween or between the liquid crystal layers A colored pattern layer facing a part of the main surface without being sandwiched between,
The liquid crystal layer includes a plurality of liquid crystal portions that are adjacent to each other in an in-plane direction and have different orientation directions or film thicknesses of mesogens.
The first display unit corresponding to the colored pattern layer, and when viewed with the naked eye, the first display unit looks different from the first display unit and is observed from a specific observation direction through a polarizer. And a second display portion that looks the same color as the optical element.
[2]
The optical element according to [1], wherein the liquid crystal layer includes the plurality of liquid crystal portions that are adjacent to each other in an in-plane direction and have different mesogen alignment directions.
[3]
The optical element according to [1] or [2], wherein the liquid crystal layer includes the plurality of liquid crystal portions adjacent to each other in an in-plane direction and having different film thicknesses.
[4]
Any one of [1] to [3], further including a third display unit that looks different from the first display unit when viewed from the observation direction through a polarizer. The optical element described.
[5]
The optical element according to any one of [1] to [4], wherein the observation direction is perpendicular to a display surface of the optical element.
[6]
The optical element according to any one of [1] to [4], wherein the observation direction is oblique with respect to a display surface of the optical element.
[7]
At least one surface of the plurality of liquid crystal portions is provided with a plurality of grooves that are aligned in the length direction and are adjacent to each other in a direction intersecting the length direction [1] to [6] ] The optical element of any one of.
[8]
The optical element according to any one of [1] to [7], wherein the reflective layer includes a metal reflective layer.
[9]
[1] An article with a label comprising the optical element according to any one of [8] and an article supporting the optical element.
[10]
An optical kit comprising the optical element according to any one of [1] to [8] and a polarizer.

本発明の第1実施形態に係る光学素子を概略的に示す平面図。1 is a plan view schematically showing an optical element according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す光学素子のII―II線に沿った断面図。Sectional drawing along the II-II line | wire of the optical element shown in FIG. 図1に示す光学素子のIII―III線に沿った断面図。Sectional drawing along the III-III line of the optical element shown in FIG. 図1乃至図3に示す光学素子の製造プロセスの一例において得られる中間製品を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly the intermediate product obtained in an example of the manufacturing process of the optical element shown in FIG. 1 thru | or FIG. 図4に示す中間製品のV−V線に沿った断面図。Sectional drawing along the VV line of the intermediate product shown in FIG. 配向層の表面に採用可能な構造の一例を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly an example of the structure employable on the surface of an alignment layer. 配向層の表面に採用可能な構造の他の例を概略的に示す平面図。The top view which shows schematically the other example of the structure employable on the surface of an orientation layer. 配向層の表面に採用可能な構造の更に他の例を概略的に示す平面図。The top view which shows schematically the further another example of the structure employable on the surface of an orientation layer. 配向層の表面に採用可能な構造の更に他の例を概略的に示す平面図。The top view which shows schematically the further another example of the structure employable on the surface of an orientation layer. 図1乃至図3に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly an example of the image which can be observed when the optical element shown in FIG. 1 thru | or FIG. 図1乃至図3に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS. 1 to 3. 図1乃至図3に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing still another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS. 1 to 3. 本発明の第2態様に係る光学素子を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly the optical element which concerns on the 2nd aspect of this invention. 図13に示す光学素子のXIV―XIV線に沿った断面図。Sectional drawing along the XIV-XIV line of the optical element shown in FIG. 図13及び図14に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly an example of the image which can be observed when the optical element shown in FIG.13 and FIG.14 and a linearly polarizing film are piled up. 図13及び図14に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図。The perspective view which shows the other example of the image which the optical element shown in FIG.13 and FIG.14 displays. 図13及び図14に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図。FIG. 15 is a perspective view showing still another example of an image displayed by the optical element shown in FIGS. 13 and 14. 本発明の第3態様に係る光学素子を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly the optical element which concerns on the 3rd aspect of this invention. 図18に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。The top view which shows roughly an example of the image which can be observed when the optical element shown in FIG. 18 and a linearly polarizing film are piled up. 図1乃至図3に示す光学素子の一変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the optical element shown to FIG. 図1乃至図3に示す光学素子の他の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the other modification of the optical element shown to FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…光学素子、11…基材、12…反射層、13…中間層、14…液晶層、15…アンカー層、16…有色パターン層、17…保護層、18…粘着層、20…中間製品、21…基材、22…配向層、50…偏光フィルム、142…液晶部分、143…液晶部分、144…液晶部分、101…表示部、102…表示部、103…表示部、104…表示部、105…表示部、A2…領域、A3…領域、A4…領域。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Optical element, 11 ... Base material, 12 ... Reflective layer, 13 ... Intermediate layer, 14 ... Liquid crystal layer, 15 ... Anchor layer, 16 ... Colored pattern layer, 17 ... Protective layer, 18 ... Adhesive layer, 20 ... Intermediate product , 21 ... base material, 22 ... alignment layer, 50 ... polarizing film, 142 ... liquid crystal part, 143 ... liquid crystal part, 144 ... liquid crystal part, 101 ... display part, 102 ... display part, 103 ... display part, 104 ... display part 105, a display unit, A2, a region, A3, a region, A4, a region.

Claims (10)

光散乱性の反射層と、前記反射層の一方の主面の少なくとも一部と向き合い、固化した液晶材料からなる液晶層と、前記液晶層の一部を間に挟んで又は前記液晶層を間に挟むことなしに前記主面の一部と向き合った有色パターン層とを具備し、
前記液晶層は、面内方向に隣り合い、メソゲンの配向方向又は膜厚が互いに異なる複数の液晶部分を含み、
前記有色パターン層に対応した第1表示部と、肉眼で観察した場合に前記第1表示部とは異なる色に見え、偏光子を介して特定の観察方向から観察した場合に前記第1表示部と同じ色に見える第2表示部とを含んだことを特徴とする光学素子。
A light-scattering reflective layer, a liquid crystal layer made of a solidified liquid crystal material facing at least part of one main surface of the reflective layer, and a part of the liquid crystal layer sandwiched therebetween or between the liquid crystal layers A colored pattern layer facing a part of the main surface without being sandwiched between ,
The liquid crystal layer includes a plurality of liquid crystal portions that are adjacent to each other in an in-plane direction and have different orientation directions or film thicknesses of mesogens.
The first display unit corresponding to the colored pattern layer, and when viewed with the naked eye, the first display unit looks different from the first display unit and is observed from a specific observation direction through a polarizer. And a second display portion that looks the same color as the optical element.
前記液晶層は、面内方向に隣り合い、メソゲンの配向方向が互いに異なる前記複数の液晶部分を含んだことを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 The liquid crystal layer is disposed adjacent to the in-plane direction, the optical element according to claim 1, characterized in that including a plurality liquid crystal portion of the alignment directions are different from each other of the mesogens. 前記液晶層は、面内方向に隣り合い、膜厚が互いに異なる前記複数の液晶部分を含んだことを特徴とする請求項1又は2に記載の光学素子。 The liquid crystal layer is disposed adjacent to the in-plane direction, the optical element according to claim 1 or 2, characterized in that including a plurality liquid crystal portion of the film thickness are different from each other. 偏光子を介して前記観察方向から観察した場合に前記第1表示部とは異なる色に見える第3表示部を更に含んだことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の光学素子。 The third display unit according to any one of claims 1 to 3, further comprising a third display unit that looks different from the first display unit when viewed from the observation direction through a polarizer. Optical element. 前記観察方向は前記光学素子の表示面に対して垂直であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is perpendicular to the display surface of the observation direction the optical element. 前記観察方向は前記光学素子の表示面に対して斜めであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 4 wherein the viewing direction, characterized in that it is oblique to the display surface of the optical element. 前記複数の液晶部分の少なくとも1つの表面には、長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられていることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の光学素子。 At least one surface of said plurality of liquid crystal portions of claims 1 to 6 longitudinal direction, characterized in that a plurality of grooves adjacent in a direction intersecting the aligned and the longitudinal provided The optical element according to any one of the above. 前記反射層は金属反射層を含んでいることを特徴とする請求項1乃至の何れか1項に記載の光学素子。 The optical element according to any one of claims 1 to 7 wherein the reflecting layer is characterized by containing the metal reflective layer. 請求項1乃至の何れか1項に記載の光学素子と、これを支持した物品とを含んだことを特徴とするラベル付き物品。 Labeled article, wherein the optical element according to any one of claims 1 to 8, that contains an article supported by. 請求項1乃至の何れか1項に記載の光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キット。 An optical kit comprising the optical element according to any one of claims 1 to 8 and a polarizer.
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