JP6907943B2 - 光学素子、および光学素子付き物品 - Google Patents
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Description
また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。さらに本明細書において、「〜」とは、その前後に記載されている数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
本発明における光学素子は、一方の面に凹凸構造を有する凹凸構造形成層と、凹凸構造形成層の凹凸構造面を少なくとも一部被覆している光反射層とを備える。
光透過性基材11は、典型的には透明、特に無色透明である。光透過性基材11は、本発明に係る光学素子において、省略することが可能である。
凹凸構造形成層12は、典型的には光透過性を有する樹脂層から形成されている。 凹凸構造形成層12は、その凹凸構造を画定する領域として、複数のユニットUから構成されるユニット群UGを備えている。各ユニットUは、特定の凹凸構造を有し、当該凹凸構造は、平坦部21と複数の凸部22または凹部とを備えている。
光反射層13は、凹凸構造形成層12の凹凸構造が設けられた面の少なくとも一部を被覆している。ここで、光反射層13は、凹凸構造形成層12の凹凸構造に沿って、膜厚が略均一となるように被覆していてもよい。この場合、凹凸構造形成層12と接する面と反対側の光反射層13の面は、凹凸構造形成層12の凹凸構造と同様の形状となる。
本発明の光学素子10は、剥離層、接着剤層、樹脂層および印刷層などのその他の層を更に含んでいてもよい。
次に、凹凸構造形成層12のユニットUにおける凹凸構造について説明する。
次に凹凸構造形成層12のユニット群UGにおける凹凸構造について説明する。
(式中、xは、任意の線分による切断方向での、関数P(x’)とp(x’)との隔てられた距離を示す)により表すことができる。ここで、凹凸断面および当該凹凸断面の任意の一部分を関数で表現するには、例えば、これら凹凸断面を走査型電子顕微鏡(SEM)、原子間力顕微鏡(AFM)等を用いて撮影した顕微鏡写真からの情報に基づき凹凸断面のプロフィールを算出したものを用いて行うことができる。
により示すことができる。
本発明の光学素子10において、凹凸構造形成層12は、平坦部の表面を基準とした凸部22の高さまたは凹部の深さが一定である凹凸構造を有する。これにより、本発明の光学素子10は、彩度の高い色(構造色)を表示する。
次に、本発明の光学素子10の製造方法の一例を説明する。
上述した本発明の光学素子10は、例えば、印刷物などの物品に支持させることにより、偽造防止用ラベルなどとして使用することができる。上記の通り、光学素子は比較的安価に、従来にない視覚効果を提供することから、多種多様な物品に対してより高い偽造防止効果を発揮する。
(実施例1)
以下のようにして、本発明の光学素子を製造した。
から自己相関関数AC(x)を導き出し、下記式(2):
を用いて自己相関係数を算出した。なお、式中、P(x’)およびp(x’)はそれぞれ、当該ユニット群のX方向に沿った線分による凹凸断面および当該ユニット群の左端から10μm(凸部の一辺の長さ1μmの10倍)に対応する凹凸断面を関数で表したものである。ここで、「当該ユニット群のX方向に沿った線分による凹凸断面」は、図19に示す各ユニットA〜Fの断面を、上記の配列(ABCDEFADBECFDCABEFDAFDBECBAFCE)で組み合わせたものとなる。また、xは、当該ユニット群の左端から10μmに対応する凹凸断面を、左端から右端に移動させたときの左端からの距離に対応している。そして、積分範囲は、0〜900μmである。
実施例1で形成した凹凸構造形成層において、凹凸構造の領域に含まれるユニット群として、6種のユニットA〜FをABCDEFADBEABCDEFADBEABCDEFADBEの順に配列したユニット群を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学素子を製造した。
実施例1で形成した凹凸構造形成層において、凹凸構造の領域に含まれるユニット群として、6種のユニットA〜FをAACFDEBBEDEFCDEBFDBACFACCEFABEの順に配列したユニット群を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学素子を製造した。
実施例1で形成した凹凸構造形成層において、凹凸構造の領域に含まれるユニット群として、6種のユニットA〜FをACAEBADAFCAEABFADAEBAFACDABAEDの順に配列したユニット群を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学素子を製造した。
実施例1で形成した凹凸構造形成層において、凹凸構造の領域に含まれるユニット群として、6種のユニットA〜FをABCADEAFEADBADFAFEACBACDAEFABCの順に配列したユニット群を用いた以外は、実施例1と同様にして、光学素子を製造した。
上記で製造した光学素子を、蛍光灯およびLEDライトの下で目視観察し、その視覚効果を確認した。
11 … 光透過性基材
12 … 凹凸構造形成層
13 … 光反射層
20 … パターン形成部
21 … 平坦部
22 … 凸(あるいは凹)部
U … ユニット
UG … ユニット群
Ud … ユニット周期
R1 … 凹凸構造形成部
R2 … 凹凸構造非形成部
40 … 物品
50 … 光学素子付き物品
Claims (8)
- 一方の面に凹凸構造を有する凹凸構造形成層と、
前記凹凸構造形成層の凹凸構造面を少なくとも一部被覆している光反射層と、
を備える光学素子であって、
前記凹凸構造形成層は、互いに凹凸構造が相違する複数のユニットから構成されるユニット群を備え、前記ユニット群には、さらに凹凸構造が同一であるユニットが含まれており、
前記ユニットにおいて、平坦部と、複数の凸部または複数の凹部とを有し、前記凸部の上面または前記凹部の底面は前記平坦部の表面に対して略平行であり、
隣り合う前記凸部または前記凹部の中心間距離が一定ではなく、
前記凸部の高さまたは前記凹部の深さが一定であり、
前記凸部の上面または前記凹部の底面の形状が、平面視で、正方形であり、隣り合う前記凸部または前記凹部の一部が重なり合っていてもよく、
前記ユニット群に、前記凹凸構造が同一であるユニットが、150μm未満の周期で配列されていないことを特徴とする、光学素子。 - 隣り合うユニットにおいて、凹凸構造が相違していることを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載の光学素子。
- 前記ユニット群は、前記複数の凸部または複数の凹部がランダムに配置された無指向性ユニット、前記複数の凸部または複数の凹部が特定の方向に並んで配置されている指向性ユニット、または前記無指向性ユニットと前記指向性ユニットとの組み合わせから構成されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載の光学素子。
- 前記隣り合う凸部または前記隣り合う凹部は、その中心間距離の平均値が1.0μm〜3.0μmであることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載の光学素子。
- 前記凸部の高さまたは前記凹部の深さが0.05μm〜0.5μmであることを特徴とする、請求項1から6のいずれかに記載の光学素子。
- 請求項1から7のいずれかに記載の光学素子と、これを支持する物品とを含むことを特徴とする、光学素子付き物品。
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