JPWO2020009222A1 - 光学構造体 - Google Patents

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Abstract

エンボス面が平坦面と凹凸面とを含むエンボス層と、エンボス面を覆い、かつ、エンボス面に追従する光学相互作用層とを備える。光学相互作用層は、エンボス面の光学的な機能を発現させる。凹凸面は、第1領域、第2領域、および、第1領域と第2領域との間に位置する境界領域を含む。各領域は、平坦面から窪む凹面を含む。第1領域での凹面は平坦面から第1窪み量だけ窪んでおり、第2領域での凹面は平坦面から第2窪み量だけ窪んでおり、第1窪み量は第2窪み量よりも大きい。境界領域での凹面は平坦面から第3窪み量だけ窪んでおり、第3窪み量は第1窪み量および第2窪み量よりも大きい。第2領域は、エンボス面において規則的に配置された複数の線状の領域を含む。

Description

本実施形態の記載は、光学構造体に関する。なお、本開示は、記載された本実施形態に限定されない。
有価証券、カード、および、証明書類などの物品には、物品の偽造を困難にする目的で、偽造が困難な光学構造体が貼り付けられている。光学構造体は、顔料や染料を含むインキによって形成された印刷物とは異なる視覚効果を有している。光学構造体が有する視覚効果は、光学構造体が備える微細な構造によって実現されている。微細な構造を備える光学構造体は、ロールツーロール法を用いて製造される。ロールツーロール法を用いて形成される微細な構造は、例えば、プリズム(例えば、特許文献1を参照)、および、各種のレンズ(例えば、特許文献2を参照)などである。
特開平11−300768号公報 特開2001−62853号公報
ところで、ロールツーロール法を用いて微細な構造を有する光学構造体を製造するときには、光学構造体の前駆体に微細な構造を転写するためのエンボスシリンダーが用いられる。エンボスシリンダーは、光学構造体における微細な構造に応じた外表面を有している。前駆体に微細な構造が転写されるときには、前駆体にエンボスシリンダーの外表面が押し付けられる。このとき、エンボスシリンダーに対する前駆体の滑りに起因して前駆体に皺が生じることがある。そのため、前駆体、ひいては光学構造体における皺を抑えることが求められている。
本開示によれば、エンボスシリンダーを用いて製造される光学構造体の製造過程において、エンボスシリンダーから光学構造体への形状の転写時に皺の発生を抑えることを可能とした光学構造体を提供することができる。
本発明の実施形態は、背景からの独自の単一の発明を元とする一群の実施形態である。また、本開示の各側面は、単一の発明を元とした一群の実施形態の側面である。本開示の各構成は、本開示の各側面を有しうる。本発明の解決手段として、本発明の実施形態は、下記の側面を有する。各側面は、組合せることができ、組合せはシナジーを実現できる。また、各側面は、実施形態のフィーチャとも組合せることができ、組合せはシナジーを実現できる。また、実施形態の各フィーチャは組合せることができ、組合せはシナジーを実現できる。
上記課題を解決するための光学構造体は、エンボスシリンダーによってエンボスされたエンボス面を備えるエンボス層であって、前記エンボス面が平坦面と凹凸面とを含む前記エンボス層と、前記エンボス面を覆い、かつ、前記エンボス面に追従する光学相互作用層であって、前記エンボス面の光学的な機能を発現させる前記光学相互作用層と、を備える。前記凹凸面は、第1領域、第2領域、および、前記第1領域と前記第2領域との間に位置する境界領域を含み、各領域は、前記平坦面から窪む凹面を含む。前記第1領域での前記凹面は前記平坦面から第1窪み量だけ窪んでおり、前記第2領域での前記凹面は前記平坦面から第2窪み量だけ窪んでおり、前記第1窪み量は前記第2窪み量よりも大きく、かつ、前記境界領域での前記凹面は前記平坦面から第3窪み量だけ窪んでおり、前記第3窪み量は前記第1窪み量および前記第2窪み量よりも大きい。前記第2領域は、前記エンボス面において規則的に配置された複数の線状の領域を含む。前記光学相互作用層は、前記エンボス層の厚さ方向から見て、前記第2領域の少なくとも一部と重なる波動光学領域を含む。前記第1領域は、光を反射することによって第1画像を表示方向に表示し、前記波動光学領域は、前記波動光学領域に照射された光に対して回折、干渉、散乱、吸収、および、共鳴のうちの少なくとも1つの光学的な機能を生じ、これによって、色および輝度の少なくとも一方が前記第1画像とは異なる第2画像を前記表示方向に表示する。
上記構成によれば、エンボスシリンダーを用いてエンボス層が形成される場合に、エンボス面を形成するためのエンボスシリンダーにおいて、エンボス面の第2領域を形成するための凸面によって、エンボス層の前駆層が捉えられる。しかも、第2領域を形成するための凸面は線状の領域に沿って位置するため、凸面がエンボス層の前駆層を捉える効果が及ぶ範囲が、前駆層のなかで拡張されやすい。さらに、エンボスシリンダーにおいて境界領域を形成するための凸面は、エンボスシリンダーにおける他の部分よりも前駆層に対して深く押し込まれる。そのため、エンボスシリンダーが前駆層を捉える効果がより高くなる。これにより、前駆層がエンボスシリンダーに対して滑ることが抑えられる。結果として、エンボスシリンダーから光学構造体に対して形状が転写されるときに、皺が発生することが抑えられる。
上記光学構造体において、前記第1領域は、複数の反射面を含み、各反射面は、前記表示方向に光を反射し、かつ、第1方向に沿って延びる形状を有し、前記複数の反射面は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って等しいピッチで並んでもよい。
上記構成によれば、エンボス層の厚さ方向から見て、第1領域が、等しいピッチで並ぶ反射面を有する。そのため、第1領域が不規則なピッチで並ぶ反射面を有する場合と比べて、エンボス層の形成が容易である。
上記光学構造体において、前記第1領域は、複数の反射面を含み、各反射面は、前記表示方向に光を反射し、かつ、第1方向に沿って延びており、前記複数の反射面は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って並び、前記第2方向における前記反射面のピッチには、複数の値が含まれてもよい。この構成によれば、反射面のピッチが一定である場合と比べて、反射領域が形成する第1画像がより複雑な画像になる。
上記光学構造体において、前記第1領域は、前記エンボス面と対向する平面視において規則的に配置された複数の第1線状領域を含み、前記波動光学領域は、前記エンボス面と対向する平面視において規則的に配置された複数の第2線状領域を含み、前記エンボス面と対向する平面視において、前記第1線状領域と前記第2線状領域とが交互に並んでもよい。この構成によれば、光学構造体は、第1領域が形成する第1画像と、波動光学領域が形成する第2画像との協働によって形成される画像を表示することができる。
上記光学構造体において、前記複数の線状の領域は、直線状の領域と曲線状の領域との少なくとも一方を含んでもよい。
本発明の実施形態によれば、エンボスシリンダーを用いて製造される光学構造体の製造過程において、エンボスシリンダーから光学構造体への形状の転写時に皺の発生を抑えることができる。
一実施形態における光学構造体の構造を説明する断面図。 図1の光学構造体の構造を説明する平面図。 図1の光学構造体の製造に用いられるエンボス装置を模式的に説明するブロック図。 図3のエンボス装置が備えるエンボスシリンダーの構造を説明する断面図。 図3のエンボスシリンダーが備える外表面の一部を説明する平面図。 第1変形例における光学構造体の構造を説明する平面図。 第2変形例における光学構造体の構造を説明する平面図。 第3変形例における光学構造体の構造を説明する平面図。 第4変形例における光学構造体の構造を説明する平面図。 第5変形例における光学構造体の構造を説明する平面図。
図1から図5を参照して、光学構造体の一実施形態を説明する。以下では、光学構造体の記述、光学構造体の製造に用いられるエンボス装置、光学構造体の作用、機能、有益、および、光学構造体の変形例を順に説明する。
[光学構造体の記述]
図1および図2を参照して光学構造体を記述する。
図1は、光学構造体の表面と直交する平面に沿う光学構造体の断面構造を示している。
図1の説明のように、光学構造体10は、エンボス層11と、光学相互作用層12とを備えている。エンボス層11は、エンボスされた層であり、かつ、平坦面11Aと凹凸面11Bとを含むエンボス面11Rを備えている。図1の説明の例では、エンボス層11において対向する2つの面の一方のみがエンボス面11Rであるが、対向する2つの面の両方がエンボス面11Rでもよい。光学相互作用層12は、エンボス面11Rを覆い、かつ、エンボス面11Rに追従する。光学相互作用層12は、以下に記載するエンボス面11Rが備える第2領域11B2の光学的な機能を発現させる。凹凸面11Bは、第1領域11B1、第2領域11B2、および、第1領域11B1と第2領域11B2との間に位置する境界領域11BBを含んでいる。凹凸面11Bの各領域は、平坦面11Aから窪む凹面によって構成されている。なお、凹凸面11Bの各領域は、平坦面11Aから突出する凸面を含んでもよい。
第1領域11B1での第1窪み量が、第2領域11B2での第2窪み量よりも大きい。境界領域11BBでの窪み量が、第1窪み量および第2窪み量よりも大きい。第2領域11B2は、エンボス面11Rにおいて規則的に配置された複数の線状の領域によって形成される。第1窪み量は、第1領域11B1の凹面における平坦面11Aからの深さである。第2窪み量は、第2領域11B2の凹面における平坦面11Aからの深さである。境界領域11BBでの窪み量、すなわち第3窪み量は、境界領域11BBの凹面における平坦面11Aからの深さである。言い換えれば、第1窪み量は、平坦面11Aと第1領域11B1の凹面における底部との間の距離である。第2窪み量は、平坦面11Aと第2領域11B2の凹面における底部との間の距離である。境界領域11BBでの窪み量は、平坦面11Aと境界領域11BBの凹面における底部との間の距離である。
第3窪み量は、第1窪み量よりも深い。第1窪み量は、第2窪み量よりも深い。境界領域11BBの窪み量は、後述する傾斜ミラー構造の高さの2倍以下とできる。さらに、境界領域11BBの窪み量は、エンボス層11の厚さよりも小さい。また、境界領域11BBの窪み量は、エンボス層11の厚さの1/2倍以上としてもよい。
エンボス層11の厚さは、境界領域11BBの窪み量よりも厚い。エンボス層11の厚さは、境界領域11BBの溝の深さの1倍以上であり、3倍未満とできる。エンボス層11の厚さは、1μm以上20μm以下の範囲とできる。さらには、エンボス層11の厚さは、2μm以上10μm以下の範囲としてもよい。
境界領域11BBの窪み量は、60μm以下とできる。境界領域11BBの窪み量が60μmを超えないようにすることで、ロール状の成形物を形成した際に後加工において不良を誘発するホネ状欠陥の発生を抑制できる。ホネ状欠陥は、ロールに、骨のでっぱりが皮膚に浮き出すように、スジ状のでっぱりが発生する欠陥である。
さらに、境界領域11BBの溝の幅は、境界領域11BBの溝の深さと同一以上500μm未満とすることができる。境界領域11BBの幅は深さと同一以上であれば、成型時のエンボス面11Rの剥離を抑制しやすい。境界領域11BBの溝の幅を窪み量と同一以上とすることで、加工時において、加工速度を上げた場合であっても良好な形状を確保することが可能となる。
境界領域11BBの溝の断面形状は、境界領域11BBの側面が後述する基材13の表面の法線方向に対して、傾斜を有するような形状とできる。この側面が基材13の表面の法線方向に対して傾斜を有するような形状は、台形形状、紡錘形状とできる。台形形状の場合、その角の1つまたは複数を曲面形状としてもよい。曲面形状とした場合、モールドやエンボスシリンダーに設けた境界領域11BBの溝の形状を再現しやすい。
また、このような境界領域11BBの溝の形状は折れ線状、曲線状、あるいはこれらを組み合せた形状とできる。折れ線状であれば、ビビットな外観とできる。曲線状であれば、成形材料が流動しやすい。また、曲線状であれば、美観に優れる。
境界領域11BBの幅は、全て一定か、一部一定とできる。また、境界領域11BBの幅は、全てまたは一部が連続的に変化してもよい。境界領域11BBの幅が500μm未満であれば、肉眼で境界領域11BBが視認されにくく、美観を高められる。境界領域11BBのいずれかの角部が、曲線形状を有してもよい。
光学相互作用層12は、エンボス層11の厚さ方向から見て、第1領域11B1と重なる反射領域12Aと、第2領域11B2と重なる波動光学領域12Bとを含んでいる。第1領域11B1は、凹凸のパターンが記録された第1のレリーフモチーフであってよい。反射領域12Aは、光を反射することによって第1画像を表示方向に表示する。波動光学領域12Bは、波動光学領域12Bに照射された光に対して回折、干渉、散乱、吸収、および、共鳴のうちの少なくとも1つの光学的な相互作用をする。第2領域11B2は、凹凸のパターンが記録された第2のレリーフモチーフであってよい。これによって、波動光学領域12Bは、色および輝度の少なくとも一方が第1画像とは異なる第2画像を表示方向に表示することが可能である。第1のレリーフモチーフと第2のレリーフモチーフとは、それぞれが繋ぎ合わされたコラージュとすることができる。繋ぎ合わされたコラージュは、第1画像と第2画像とが組み合わされた画像を表示できる。
このように、光学相互作用層12は、反射領域12Aと波動光学領域12Bとの両方を含んでもよい。なお、光学相互作用層12は、波動光学領域12Bを含む一方で、反射領域12Aを含まなくてもよい。光学相互作用層12が波動光学領域12Bを含む一方で反射領域12Aを含まない場合には、光学構造体10は、第2画像を表示する一方で、第1画像を表示しないか、あるいは、第1画像は反射領域12Aを備える場合よりも暗くなる。波動光学領域12Bは、第2領域11B2の全体を覆ってもよいし、第2領域11B2の一部のみを覆ってもよい。また、光学相互作用層12は、エンボス層11の平坦面11A上に位置してもよいし、平坦面11A上に位置しなくてもよい。
光学構造体10の厚さ方向と平行な方向がZ方向である。Z方向に対して直交する1つの方向がX方向である。Z方向に対して直交し、かつ、X方向に対して直交する方向がY方向である。本実施形態において、光学構造体10はXY平面に沿って広がっている。また、本実施形態において、第2領域11B2を形成する複数の線状の領域は、X方向に沿って並び、かつ、各線状の領域は、Y方向に沿って延びている。
エンボス層11の成形材料は、硬化性樹脂、熱可塑性樹脂であってよい。エンボス層11の成形材料は、透光性であってよい。エンボス層11の成形材料は、可視領域の光を透過する透過性、または、半透過性を有することができる。エンボス層11の成形材料として、上述した各種の樹脂を用い、かつ、エンボスシリンダーが備える微細な構造を転写することによって、第1領域11B1、第2領域11B2、および、境界領域11BBを備えるエンボス層11を転写によって成形することができる。
エンボス層11において、第1領域11B1は、傾斜ミラー構造から構成されている。第1領域11B1は、平坦面に対して所定の角度で傾く傾斜面である反射面を含んでいる。反射面は、反射面に入射した入射光を鏡面反射させる。すなわち、入射光は、反射面が鏡面反射する形状および大きさで反射される。なお、上述したように、エンボス層11は、樹脂層であってよい。エンボス層11が樹脂層である場合には、第1領域11B1の反射面に、光学相互作用層12を備えることができる。光学相互作用層12の大きさは、第1領域11B1および第2領域11B2の大きさと同一であってよい。
エンボス層11において、第2領域11B2は、微細凹凸構造から構成されている。微細凹凸構造は、サブ波長構造、波長オーダー構造、またはこれらの並列配置、もしくは、これらの重畳配置であってよい。微細凹凸構造は、光学相互作用層12が備える波動光学領域12Bが、波動光学領域12Bに入射した光に対して回折、干渉、散乱、吸収、および、共鳴のうちの少なくとも1つの光学的な相互作用をすることが可能な形状を有している。波動光学領域12Bが、波動光学領域12Bに入射した入射光を回折させる、または、干渉させるためには、第2領域11B2は、例えば、等間隔で並ぶ複数の反射面を含む。複数の反射面は、可視領域に含まれる光の波長の範囲に含まれるピッチで並んでいる。すなわち、第2領域11B2は、例えば回折格子を含んでいる。
波動光学領域12Bが入射光を散乱させるためには、第2領域11B2は、例えば、エンボス面11Rにおいて、不規則に並ぶ複数の反射面を含む。これにより、波動光学領域12Bは、波動光学領域12Bに入射した光を等方的に反射する。また、第2領域11B2は、例えば、エンボス面11Rにおいて、1つの方向に沿って延びる複数の反射面であって、かつ、1つの方向と交差する方向に沿って不規則に並ぶ複数の反射面を含んでもよい。これにより、波動光学領域12Bは、波動光学領域12Bに入射した光を異方的に反射する。
波動光学領域12Bが入射光を吸収するためには、第2領域11B2は、例えば、エンボス面11Rにおいて規則的に並ぶ複数の反射面であって、かつ、反射面の並ぶピッチが、可視光の最短波長未満である複数の反射面を含む。波動光学領域12Bが入射光を共鳴させる場合には、波動光学領域12Bは、例えば表面プラズモン共鳴が生じる形状を有している。
第1領域11B1における窪み量、すなわち深さ、および、第2領域11B2における窪み量、すなわち深さは、エンボス面11Rが含む平坦面11Aを基準に設定される。上述したように、第1領域11B1における凹面の深さは、第2領域11B2における凹面の深さよりも深い。第1領域11B1における凹面の深さは、0.5μm以上30μm未満の範囲とできる。波動光学領域12Bが光を吸収、回折、干渉、散乱、および、共鳴のうちの少なくとも1つの光学的な機能を有する場合には、第2領域11B2における凹面の深さは、100nm以上500nm未満の範囲とできる。本実施形態において、第1領域11B1に含まれる凹面の深さは一定であり、かつ、第2領域11B2に含まれる凹面の深さは一定である。なお、第1領域11B1には、互いに異なる深さを有した凹面が含まれてもよい。また、第2領域11B2には、互いに異なる深さを有した凹面が含まれてもよい。
光学相互作用層12は、エンボス層11の第1領域11B1が有する光学的な機能を発現させ、かつ、第2領域11B2が有する光学的な機能を発現させる。光学相互作用層12は、エンボス面11Rに追従する形状を有するのに充分な程度の薄さを有している。光学相互作用層12の屈折率は、エンボス層11の屈折率よりも大きい。これにより、光学相互作用層12は、エンボス層11の機能を発現させることができる。光学相互作用層12において、エンボス層11に接する面とは反対側の面が光学構造体10の表面10Sである。光学構造体10の観察者は、光学構造体10の表面10Sと対向し、かつ、光学相互作用層12に対してエンボス層11とは反対側から光学構造体10を観察する。なお、光学構造体10の観察者は、後述する基材13と対向し、かつ、光学相互作用層12に対してエンボス層11側から光学構造体10を観察してもよい。
光学相互作用層12は、堆積層であってよい。堆積層は、金属、金属化合物、酸化ケイ素の堆積によって形成できる。堆積層する金属の実例は、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銅、スズ、または、亜鉛である。また、堆積層は、これら金属の合金の堆積によって形成されてもよい。堆積する金属化合物は、金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物、金属フッ化物とできる。金属酸化物の実例は、酸化チタンである。金属硫化物の実例は、硫化亜鉛である。金属窒化物の実例は、窒化カルシウムである。金属フッ化物の実例は、フッ化マグネシウム、フッ化アルミニウムである。なお、光学相互作用層12は、金属光沢を有した層でもよいし、可視領域の光に対する透過性を有した層であってもよい。蒸着、スパッタ、CVDによって堆積層を形成することができる。光学相互作用層12は、第2領域11B2の一部または全面に形成される。また、光学相互作用層12は、第1領域11B1に形成されてもよい。また、光学相互作用層12は、エンボス面11Rの全面を覆っていてもよい。さらに、堆積層は、第1領域11B1と第2領域11B2以外の領域において除去されてもよい。堆積層は、エッチングにより除去できる。エッチングは、堆積層のうちで除去しない領域を樹脂によってマスクし、酸、アルカリ溶液で堆積層のうちで樹脂によってマスクされていない領域を溶解するものとできる。
反射領域12Aは、複数の反射面を含んでいる。各反射面は、表示方向に光を反射し、かつ、図1が説明する例では、Y方向に沿って延びている。Y方向は、第1方向の一例である。複数の反射面は、Y方向と直交するX方向に沿って等しいピッチで並んでいる。X方向は、第2方向の一例である。各反射面は、1つの凹面に属している。反射面のピッチは、反射面の延びる方向と直交する方向において互いに隣り合う2つの凹面における底部間の距離とできる。
波動光学領域12Bは、上述した第2領域11B2と同様、複数の線状の領域から形成されている。光学相互作用層12は、エンボス層11の厚さ方向から見て、エンボス面11Rの境界領域11BBと重なる境界領域12BBを含んでいる。
光学構造体10は、さらに基材13を備えてもよい。基材13はフィルムまたはシートであってよい。また、フィルムは、プラスチックフィルムであってよく、シートは、プラスチックシートであってよい。フィルムまたはシートの母材は、熱可塑性ポリマーまたは硬化ポリマーであってよい。フィルムは、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、ポリエチレン(PE)フィルム、ポリプロピレン(PP)フィルム、または、ポリカーボネート(PC)フィルムであってよい。また、シートは、PETシート、PEシート、PPシート、または、PCシートであってよい。基材13において、対向する一対の面の一方に、エンボス層11が位置している。光学構造体10は、可視領域に含まれる光を透過する透過性を有してもよいし、透過性を有しなくてもよい。なお、光学構造体10の観察者が、基材13と対向し、かつ、光学相互作用層12に対してエンボス層11側から光学構造体10を観察した場合に、光学相互作用層12による光学的な作用を観察可能とするためには、基材13とエンボス層11とが光透過性を有する。
このような光学構造体10に用いられる基材13の厚さは、10μm以上200μm以下の範囲とすることができる。基材13は、プラスチックフィルムとできる。基材13は、キャリアとして用いることができる。
基材13が10μmよりも薄い場合には、成形時や運搬時に基材13に皺が入り易く、加工の難易度が高くなりやすい。また、基材13が200μmよりも厚いと、加工前や加工後のロール体を運搬する際に、作業性や作業時の安全性が悪くなりやすい。
なお、光学構造体10は、エンボス層11、光学相互作用層12、および、基材13以外の層を備えてもよい。光学構造体10は、光学構造体10を物品に貼り付けるための粘着層や、光学構造体10の表面10Sを保護するための保護層を備えてもよい。
図2は、光学構造体10の表面10Sと対向する平面視における光学構造体10の平面構造を示している。上述したように、光学相互作用層12はエンボス層11の一部または全体を覆い、かつ、光学相互作用層12はエンボス層11のエンボス面11Rに追従している。そのため、表面10Sと対向する平面視において、光学相互作用層12における反射領域12Aの形状は、エンボス面11Rにおける第1領域11B1の形状に沿っている。また、光学相互作用層12における波動光学領域12Bの形状と、エンボス面11Rにおける第2領域11B2の形状とが共通している。なお、図1における光学構造体10の構造は、図2におけるI‐I線に沿う光学構造体10の断面構造である。
図2の説明のように、光学構造体10の表面10Sと対向する平面視において、光学相互作用層12の波動光学領域12Bは、線状を有した線状領域12BLを複数備えている。線状領域12BLは、線状の領域の一例である。各線状領域12BLはY方向に沿って延びる直線状を有し、複数の線状領域12BLは、X方向に沿って等間隔で並んでいる。すなわち、エンボス面11Rにおいて、第2領域11B2を構成する各線状の領域もY方向に沿って延びる直線状を有し、かつ、複数の線状の領域もX方向に沿って等間隔で並んでいる。
本実施形態において、複数の線状領域12BLは、直線状の領域のみを含む。なお、複数の線状領域12BLは、直線状の領域と曲線状の領域との少なくとも一方を含んでいればよい。すなわち、複数の線状領域12BLは、複数の曲線状の領域のみから構成されてもよいし、直線状の領域と曲線上の領域との両方から構成されてもよい。なお、線状領域12BLは、破線状の領域、すなわち、線状の領域を構成する複数の部分が、線状の領域が延びる方向に沿って間隔を空けて連なる領域でもよい。
複数の線状領域12BLは、細線BL1と太線BL2とを備えた線状領域12BLを含んでいる。太線BL2は、線状領域12BLのなかで、X方向に沿う幅が細線BL1よりも太い部分である。表面10Sと対向する平面視において、複数の太線BL2によって形成される外形は、所定の形状である。本実施形態において、複数の太線BL2によって形成される外形は、星状である。光学構造体10の観察者は、表面10Sと対向する平面視において、波動光学領域12Bが形成する星状を認識することができる。言い換えれば、波動光学領域12Bが形成する第2画像PIC2には、複数の太線BL2によって形成される外形によって表現される星が含まれる。
表面10Sと対向する平面視において、反射領域12Aは、所定の外形を有する。本実施形態において、反射領域12Aは、月(三日月)状である。表面10Sと対向する平面視において、複数の太線BL2が形成する星状に対して、反射領域12Aである月状の部分が重なっている。反射領域12Aは、反射領域12Aが含む反射面によって、表示方向に月状の第1画像PIC1を表示する。
なお、表面10Sと対向する平面視において、複数の太線BL2によって形成される外形の形状、および、反射領域12Aの形状は、上述した形状に限らない。複数の太線BL2によって形成される外形、および、反射領域12Aの形状は、例えば、テキスト、文字、または、数字であってもよい。
表面10Sと対向する平面視において、境界領域12BBは、反射領域12Aの外形に沿う形状を有している。言い換えれば、境界領域12BBは、反射領域12Aの外形における全周にわたって反射領域12Aを囲んでいる。なお、境界領域12BBは、表面10Sと対向する平面視において、少なくとも反射領域12Aと波動光学領域12Bとの境界に位置していればよい。
[エンボス装置]
図3から図5を参照して、エンボス装置を記述する。
図3は、エンボス装置を模式的に示している。以下に説明するエンボス装置は、光学構造体10を製造することのできる製造装置である。
図3の説明のように、エンボス装置20は、エンボスシリンダー21、押圧ロール22、および、搬送ロール23を有する。さらに、エンボス装置20は、インジェクター24、ヒーター25、および、ランプ26を備えてもよい。光学構造体10の前駆体10Aを搬送する方向が搬送方向である。搬送方向における巻出側から巻取側に向かう方向において、インジェクター24、ヒーター25、および、ランプ26が順に並んでいる。エンボス層11の成形材料が紫外線硬化性樹脂である場合には、ランプ26として紫外線ランプを用いることができる。なお、前駆体10Aの成形材料は、未硬化の硬化性樹脂、熱可塑樹脂、または、熱可塑硬化性樹脂であってよい。
インジェクター24は、前駆体10Aを構成する基材13上に未硬化の硬化性樹脂を供給する。インジェクター24から供給された未硬化の硬化性樹脂が、基材13上にエンボス層11の前駆層11Pを形成する。ヒーター25は、インジェクター24が基材13に供給した硬化性樹脂を加熱し、硬化性樹脂を軟化させる、軟化させかつ硬化を促進させる、または、軟化させかつ硬化させることができる。ヒーター25の加熱は、エンボス層11の成形性を向上させることができる。
エンボスシリンダー21および押圧ロール22は、基材13を横断する横断方向に沿って延びる円柱状を有している。横断方向は、上述した搬送方向に直交する方向である。エンボスシリンダー21と押圧ロール22とは、エンボスシリンダー21と押圧ロール22との間の隙間において、前駆体10Aを搬送する。押圧ロール22は、エンボスシリンダー21と押圧ロール22との間の隙間において前駆体10Aを搬送するときに、基材13に接し、かつ、基材13上の前駆層11Pをエンボスシリンダー21の外表面に押圧する。
エンボスシリンダー21は、シリンダー21aとモールド21bとを備えている。シリンダー21aは、基材13の横断方向に沿って延びる円柱状である。モールド21bは、シリンダー21aの外周を覆う円筒状を有している。モールド21bの表面には、前駆層11Pに転写される凹凸が形成されている。押圧ロール22が前駆層11Pをモールド21bに対して押圧することによって、前駆層11Pにモールド21bが有する凹凸が転写される。
ランプ26によって前駆層11Pに光を照射し、前駆層11Pを硬化することができる。前駆層11Pを硬化することによって、エンボス層11を形成することができる。ランプ26には、放電ランプ、LEDライト、または、その双方を用いることができる。放電ランプは、無電極ランプ、水銀ランプ、または、メタルハライドランプとできる。水銀ランプは、高圧水銀ランプであってよい。LEDライトには、ワイドバンドギャップ半導体を適用することができる。ワイドバンドギャップ半導体において、短波長の光における発光効率がより高い。ワイドバンドギャップ半導体は、紫外線LEDライトに適している。紫外線LEDライトは、紫外線を発することができる。なお、ランプ26には、インジェクター24が供給する硬化性樹脂の硬化特性に応じたランプを選択することができる。
搬送ロール23は、押圧ロール22およびエンボスシリンダー21と同様、基材13の横断方向に沿って延びる円柱状を有している。エンボスシリンダー21と搬送ロール23とは、エンボスシリンダー21と搬送ロール23との間で、前駆体10Aを搬送する。搬送ロール23は紫外線が照射された後の前駆体10Aを搬送するため、搬送ロール23に接する前駆体10Aは、エンボス層11を有している。搬送ロール23は前駆体10Aが備える基材13に接し、かつ、エンボスシリンダー21と搬送ロール23との間で前駆体10Aを搬送することによって、前駆体10Aのエンボス層11をエンボスシリンダー21から剥離する。
こうして得られた前駆体10Aのエンボス層11に光学相互作用層12が形成されることによって、上述した光学構造体10を得ることができる。
なお、エンボス層11を形成するための樹脂が電子線硬化性樹脂である場合には、エンボス装置20は、紫外線を照射するランプ26に代えて、電子線を照射するランプを備えればよい。すなわち、エンボス層11を形成するための樹脂が紫外線以外の光によって硬化する樹脂である場合には、エンボス装置20は、ランプ26に代えて、エンボス層11を硬化させるための光を照射するランプを備えればよい。
エンボス層11を形成するための樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、エンボス装置20は、ヒーター25およびランプ26に代えて、モールド21bに接している前駆層11P、または、モールド21bに接した後の前駆層11Pを加熱するヒーターを備えればよい。また、エンボス層11を形成するための樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、エンボス装置20においてランプ26を省略し、かつ、ヒーター25が、モールド21bが有する凹凸を前駆層11Pに転写することが可能な程度に前駆層11Pを加熱すればよい。
図4および図5を参照して、エンボスシリンダー21が備えるモールド21bの構成をより詳しく説明する。図5は、シリンダー21aに巻き付けられる前のモールド21b、言い換えれば平板状を有したモールド21bの表面と対向する平面視におけるモールド21bの平面構造を示している。図4は、モールド21bにおける一部断面構造を示している。なお、図4は、図5のIV‐IV線に沿う断面構造を示している。
図4の説明のように、モールド21bは表面21bSを有している。表面21bSは、光学構造体10を製造するときに、前駆層11Pに接する面である。表面21bSが有する凹凸状が前駆層11Pに転写される。表面21bSは、平坦面bSAと凹凸面bSBとから構成されている。凹凸面bSBは、複数の凸面から構成され、各凸面は、平坦面bSAから突出している。
凹凸面bSBは、第1領域bSB1、第2領域bSB2、および、境界領域bSBBを含んでいる。凹凸面bSBの第1領域bSB1は、エンボス面11Rの第1領域11B1を形成するための領域である。凹凸面bSBの第2領域bSB2は、エンボス面11Rの第2領域11B2を形成するための領域である。凹凸面bSBの境界領域bSBBは、エンボス面11Rの境界領域11BBを形成するための領域である。そのため、凹凸面bSBが含む各領域は、その領域によって形成されるエンボス面11Rの領域に対応した凹凸を有している。
各領域が含む凸面の高さは、平坦面bSAを基準に設定される。言い換えれば、平坦面bSAと凸面の頂部との間の距離が、凸面の高さである。凹凸面bSBにおいて、第1領域bSB1における凸面の高さは、第2領域bSB2における凸面の高さよりも高く、かつ、境界領域bSBBにおける凸面の高さは、第1領域bSB1における凸面の高さ、および、第2領域bSB2における凸面の高さの両方よりも高い。
第2領域bSB2は、Y方向に沿って延びる複数の線状領域bSBLから構成される。線状領域bSBLは、Y方向に沿って延び、かつ、X方向において等間隔で並んでいる。複数の線状領域bSBLには、Y方向に沿って延びる直線状を有した領域と、Y方向に沿って間欠的に延びる線状を有した領域とが含まれる。エンボス装置20にエンボスシリンダー21が設置された場合、線状領域bSBLが延びる方向は、基材13が搬送される方向である。
図5の説明のように、表面21bSは、複数のサブ領域bSUを備えている。各サブ領域bSUは、表面21bSのなかで、1つの光学構造体10が含むエンボス層11を形成するための部分である。サブ領域bSUは、第1領域bSB1、第2領域bSB2、および、境界領域bSBBを含んでいる。光学構造体10において、エンボス層11のエンボス面11Rは、モールド21bのなかで、1つのサブ領域bSUに含まれる部分を反転した凹凸を有する。
モールド21bの成形材料は、金属、エラストマー、および、ガラスであってよい。モールド21bは、50μm以上1mm以下の範囲の厚さを有してよい。金属製のモールドは、電鋳によって形成されることができる。電鋳に用いられる金属の実例は、ニッケル、銅である。また、モールド21bは、モールド本体と、モールド本体の表面を覆うめっき層とから構成されてもよい。電鋳によってモールド本体を形成することができる。モールド本体の表面を覆うめっき層は、0.1μm以上10μm以下の範囲の厚さを有してよい。モールド本体の表面を覆うめっき層の金属の実例は、クロムである。
このように、モールド21bの成形方法には、電鋳を用いることが可能である。電鋳は、母型を用いた電鋳、すなわち母型に対するめっきであってよい。母型は、複数のパターン記録体が面付けされたものであってよい。面付けされたパターン記録体は、パターン記録体をタイル状に繋ぎ合わせることによって形成される。また、パターン記録体は、レリーフモチーフを繋ぎ合わせて形成されるコラージュであってよい。レリーフモチーフは、リソグラフィ、エングレービング、または、腐食によって形成できる。
なお、モールド21bを形成するための材料が樹脂である場合には、原版の表面が樹脂膜に転写されることによって、表面21bSを有したモールド21bが製造される。この際に、原版に供給された樹脂は、原版が境界領域bSBBを形成するための凹面に向けて流れる。これにより、原版において、第1領域bSB1を形成するための凹面、および、第2領域bSB2を形成するための凹面にも樹脂が流入しやすくなる。
なお、エンボスシリンダー21は円柱状の部材のみから構成されてもよい。この場合には、円柱状の部材における外表面がエンボスシリンダー21の表面であり、かつ、エンボスシリンダー21の表面が、光学構造体10のエンボス面11Rに対応する凹凸面を備えている。
[光学構造体の作用、機能、有益性]
以下、光学構造体10の作用、機能、および、有益性を説明する。
[光学構造体の第1の作用、機能、有益性]
エンボス装置20において、エンボスシリンダー21は、光学構造体10が備えるエンボス面11Rを形成するための版として機能するだけでなく、エンボスシリンダー21に接する前駆体10Aを搬送方向に沿って搬送する搬送ロールとしても機能する。
上述したように、モールド21bの表面21bSには、搬送方向に沿って延びる線状を有した複数の線状領域bSBLが形成されている。しかも、各線状領域bSBLは、複数の凸面から構成されている。そのため、前駆体10Aが搬送方向に沿って搬送されるときには、前駆層11Pが各線状領域bSBLに捉えられた状態で、言い換えれば、前駆層11Pがモールド21bの表面21bSに対する滑りが抑えられた状態で、前駆体10Aが搬送方向に沿って搬送される。これにより、前駆層11Pに皺が生じることが抑えられる。
また、モールド21bの表面21bSには、第1領域bSB1と第2領域bSB2との間に、境界領域bSBBが位置している。境界領域bSBBの高さは、第1領域bSB1の高さおよび第2領域bSB2の高さよりも高い。そのため、境界領域bSBBは、これらの領域よりも前駆層11Pに対して深く押し込まれる。これにより、モールド21bの表面21bSに対する滑りがより抑えられる。
また、境界領域bSBBの転写によって形成されたエンボス層11の境界領域11BBにおける厚さは、エンボス層11における他の部分よりも薄くなる。そのため、エンボス層11において、境界領域11BBは、境界領域11BBを挟んで位置する第1領域11B1および第2領域11B2よりも柔らかい。エンボス層11がモールド21bから剥がれるとき、モールド21bの凸面が押し込まれた部分である第1領域11B1および第2領域11B2には、エンボス層11から凸面を取り外すことに起因した力が作用する。こうした力は、相対的に柔らかい、言い換えれば相対的に変形しやすい境界領域11BBによって緩和される。そのため、エンボス層11がモールド21bから剥がれるときに、エンボス層11が変形しにくくなる。
なお、前駆層11Pの皺は、前駆体10Aの搬送速度が高いほど生じやすい。そのため、本実施形態の光学構造体10によれば、前駆体10Aの搬送速度を高めても前駆層11Pに皺が生じにくい。結果として、光学構造体10を生産する効率を高めることができる。
また、モールド21bは、厚さのばらつき、および、ゆがみを有することがある。そのため、シリンダー21aの外表面に対する位置ずれなどが全く生じない状態で、シリンダー21aにモールド21bを巻き付けることは難しい。これにより、エンボスシリンダー21が、シリンダー21aとモールド21bとから構成される場合には、エンボスシリンダーを構成する部材の外表面が凹凸面である場合と比べて、エンボスシリンダー21によって前駆体10Aを搬送するときに、表面21bSに対する前駆層11Pのずれが生じやすい。この点で、本実施形態によれば、エンボスシリンダー21がシリンダー21aとモールド21bとから構成される場合に、前駆層11Pに皺が生じることを抑える効果がより顕著に得られる。
しかも、エンボス面11Rが備える第2領域11B2は、上述したように、光学相互作用層12の波動光学領域12Bによって発現される光学的な効果によって、表示方向に第2画像PIC2を表示する。そのため、光学構造体10の製造時にモールド21bの表面21bSに対する前駆層11Pの滑りを抑えるために形成された第2領域11B2によって、光学構造体10の意匠性も高められる。なお、第2領域11B2は、反射領域12Aが発現させる光学的な効果とは異なる光学的な効果によって第2画像PIC2を表示するため、反射領域12Aによって形成される第1画像PIC1の意匠性が損なわれることもない。
[光学構造体の第2の作用、機能、有益]
前駆体10Aの搬送速度を高めるほど、前駆層11Pとエンボスシリンダー21の表面21bSとの間に空気が巻き込まれやすくなる。こうした空気は、前駆層11Pとモールド21bの表面21bSとの間に位置する気泡を生じる。気泡は、エンボス層11のエンボス面11Rに欠陥を生じさせる。搬送速度を高めることに起因するエンボス面11Rの欠陥は、基材13に供給する樹脂の量、すなわち基材13とエンボスシリンダー21との間に供給される樹脂の量を増やすことによって改善することが可能ではある。
ここで、モールド21bの表面21bSが有する第2領域bSB2は、平坦な面と比べて、線状領域bSBLに供給された樹脂を線状領域bSBLの外側に流動させやすい。これにより、モールド21bの表面21bSに接した樹脂が、基材13と表面21bSとの間における全体に行き渡りやすい。例えば、基材13と第1領域bSB1との間にも、樹脂が行き渡りやすくなる。そのため、前駆層11Pとモールド21bの表面21bSとの間に気泡が形成されにくくなる。それゆえに、搬送速度を高めた場合に、搬送速度がより低い場合に比べて基材13に供給する樹脂の量を増やさずとも、エンボス面11Rに欠陥が生じることが抑えられる。
結果として、エンボス層11を形成するための樹脂の量を減らすことができ、エンボス層11の厚さを薄くすることが可能である。これにより、転写箔などのように、エンボス層11の厚さを所定の範囲内に収めることが求められる物品を製造することが可能である。
以上説明したように、光学構造体の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
(1)エンボスシリンダー21を用いてエンボス層11が形成される場合に、エンボス面11Rを形成するためのエンボスシリンダー21において、エンボス面11Rの第2領域11B2を形成するための凸面によって、前駆層11Pが捉えられる。しかも、第2領域11B2を形成するための凸面は線状の領域に沿って位置するため、凸面が前駆層11Pを捉える効果が及ぶ範囲が、前駆層11Pのなかで拡張されやすい。さらに、エンボスシリンダー21において境界領域11BBを形成するための凸面は、エンボスシリンダー21における他の部分よりも前駆層11Pに対して深く押し込まれる。これにより、エンボスシリンダー21が前駆層11Pを捉える効果がより高くなる。それゆえに、前駆層11Pがエンボスシリンダーに対して滑ることが抑えられる。結果として、エンボスシリンダー21から光学構造体10に対して凹凸が転写されるときに、皺が発生することが抑えられる。
(2)複数の反射面が等しいピッチで並ぶため、エンボス層11の厚さ方向から見て、反射領域12Aに重なる第1領域11B1が、等しいピッチで並ぶ面を有する。そのため、第1領域11B1が不規則なピッチで並ぶ面を有する場合と比べて、エンボス層11の形成が容易である。
なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
[変形例]
図6から図10を参照して、光学構造体10における5つの変形例を説明する。なお、図6から図10はそれぞれ、各変形例における光学構造体の表面と対向する方向から見た光学構造体の平面構造を示している。
[第1変形例]
エンボス面11Rの第2領域11B2、言い換えれば、光学相互作用層12の波動光学領域12Bは、波動光学領域12Bを構成する凹面の密度が互いに異なる2つ以上の領域を含んでもよい。
図6の説明のように、光学構造体30において、複数の線状領域12BLは、高密度領域31と低密度領域32とから構成される線状領域12BLを含む。高密度領域31における凹面の密度は、低密度領域32における凹面の密度よりも高い。複数の線状領域12BLは、低密度領域32のみから構成される線状領域12BLを含む。
低密度領域32における光学的な効果と、高密度領域31における光学的な効果とは互いに異なる。例えば、高密度領域31および低密度領域32がそれぞれ回折格子を含み、かつ、回折格子が可視領域に含まれる回折光を表示方向に射出する。この場合には、回折格子におけるピッチを変えることによって、高密度領域31における凹面の密度と、低密度領域32における凹面の密度とを異ならせることができる。これにより、高密度領域31が表示方向に射出する光の色と、低密度領域32が表示方向に射出する光の色とを互いに異ならせることができる。高密度領域31は、低密度領域32とは異なる色の光を射出することによって、言い換えれば、高密度領域31と低密度領域32とのコントラストによって、星状の画像を形成することができる。
[第2変形例]
エンボス面11Rの第2領域、言い換えれば、光学相互作用層12の波動光学領域は、Y方向と交差する方向に沿って延びてもよい。
図7の説明のように、光学構造体40の波動光学領域41は、複数の線状領域41aから形成されてもよい。各線状領域41aは、Y方向と交差する方向に沿って延びる直線状を有している。複数の線状領域41aは、細線41a1と太線41a2とから形成される線状領域41aを含む。複数の線状領域41aは、細線41a1のみから構成される線状領域41aを含む。複数の太線41a2によって形成される外形は、上述した光学構造体10が備える複数の太線BL2によって形成される外形と同様、星状である。
[第3変形例]
エンボス面11Rの第2領域、言い換えれば、光学相互作用層12の波動光学領域には、第1方向に沿って延びる波動光学領域と、第1方向とは異なる第2方向に沿って延びる波動光学領域とが含まれてよい。
図8の説明のように、光学構造体50の波動光学領域51は、第1方向D1に沿って延びる複数の第1線状領域51aと、第2方向D2に沿って延びる複数の第2線状領域51bとから構成されてもよい。第1方向D1および第2方向D2は、Y方向に対して交差する方向であり、かつ、第1方向D1および第2方向D2は、Y方向に対して45°だけ傾いた方向であり、かつ、互いに異なる方向である。
複数の第1線状領域51aは、第1方向D1と直交する第2方向D2において等間隔で並んでいる。複数の第2線状領域51bは、第2方向D2と直交する第1方向D1において等間隔で並んでいる。1つの第1線状領域51aは、複数の第2線状領域51bに直交する。1つの第2線状領域51bは、複数の第1線状領域51aに直交する。そのため、光学構造体50が広がる平面と対向する平面視において、波動光学領域51の一部は、正方格子状を有する。
複数の第1線状領域51aは、細線51a1と太線51a2とから構成される第1線状領域51aを含んでいる。複数の第1線状領域51aは、細線51a1のみから構成される第1線状領域51aを含んでいる。複数の第2線状領域51bは、細線51b1と太線51b2とから形成される第2線状領域51bを含んでいる。複数の第2線状領域51bは、細線51b1のみから形成される第2線状領域51bを含んでいる。第1線状領域51aの細線51a1における幅と、第2線状領域51bの細線51b1における幅とが等しく、かつ、第1線状領域51aの太線51a2における幅と、第2線状領域51bの太線51b2における幅とが等しい。複数の太線51a2,51b2によって形成される外形は、星状である。
なお、第1線状領域51aの細線51a1における幅と、第2線状領域51bの細線51b1における幅とは異なってもよい。第1線状領域51aの太線51a2における幅と、第2線状領域51bの太線51b2における幅とは異なってもよい。また、線状領域が延びる方向には、3つ以上の方向が含まれてもよい。また、互いに異なる方向に沿って延びる2つの線状領域は、直角以外の角度で交差してもよい。
[第4変形例]
反射領域は、エンボス面と対向する平面視において規則的に配置された複数の第1線状領域から構成され、波動光学領域は、エンボス面と対向するにおいて規則的に配置された複数の第2線状領域から構成されてもよい。この場合に、エンボス面と対向する平面視において、第1線状領域と第2線状領域とが交互に並んでもよい。
図9の説明のように、光学構造体60において、反射領域61は、複数の線状領域61aから形成されてもよい。線状領域61aは、第1線状領域の一例である。図9において、各線状領域61aは、Y方向に沿って延びている。複数の線状領域61aは、X方向において等間隔で並んでいる。波動光学領域62は、複数の線状領域62aから形成されている。線状領域62aは、第2線状領域の一例である。各線状領域62aは、Y方向に沿って延びている。図9において、複数の線状領域62aは、X方向において等間隔で並んでいる。
複数の線状領域62aは、細線62a1と太線62a2とをから構成される線状領域62aを含む。複数の線状領域62aは、細線62a1のみから構成される線状領域62aを含む。反射領域61を構成する線状領域61aは、X方向において、2つの太線62a2の間に位置している。
光学構造体60が広がる平面と対向する平面視において、反射領域61と複数の太線62a2とは、1つの星状を形成している。なお、反射領域61の外形が星状であり、かつ、複数の太線62a2が形成する外形が星状である。なお、反射領域61は、波動光学領域62が含む太線62a2ではなく、細線62a1とともに1つの形状を形成してもよい。
なお、第4変形例では、反射領域61を構成する線状領域61aと、波動光学領域62を構成する線状領域62aとの間に境界領域が位置している。
こうした構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(3)光学構造体60は、反射領域61が形成する第1画像と、波動光学領域62が形成する第2画像との協働によって形成される画像を表示することができる。
なお、光学相互作用層が線状領域61aを含まない場合には、エンボス層が備える線状領域が、光学相互作用層が備える線状領域62aと交互に並ぶ。この場合には、エンボス層が備える線状領域が、第1線状領域の一例である。
[第5変形例]
エンボス層11の第2領域を形成する線状領域は、線状領域が延びる方向において、第1領域および境界領域が位置しない部分の一部にのみ延びる形状を有してもよい。言い換えれば、光学相互作用層12の波動光学領域を形成する線状領域は、線状領域が延びる方向において、反射領域および境界領域が位置しない部分の一部にのみ延びる形状を有してもよい。
図10の説明のように、光学構造体70の波動光学領域71は複数の線状領域71aから形成されてもよい。各線状領域71aは、Y方向に沿って延びている。各線状領域71aは、線状領域71aが延びる方向において、反射領域12Aおよび境界領域12BBが位置しない部分の一部にのみ延びる形状を有している。複数の線状領域71aは、X方向において等間隔で並んでいる。
なお、第5変形例は、上述した第2変形例の構成、第3変形例の構成、および、第4変形例の構成と組み合わせることも可能である。より詳しくは、第5変形例を第2変形例の構成と組み合わせた場合には、例えば、細線41a1と太線41a2とから構成される線状領域41aが太線41a2のみから構成され、かつ、細線41a1のみから構成される線状領域41aが省略されればよい。
また、第5変形例を第3変形例の構成と組み合わせた場合には、例えば、細線51a1と太線51a2とから構成される第1線状領域51aが、太線51a2のみから構成され、かつ、細線51a1のみから構成される第1線状領域51aが省略されればよい。あるいは、細線51b1と太線51b2とから構成される第2線状領域51bが、太線51b2のみから構成され、かつ、細線51b1のみから構成される第2線状領域51bが省略されればよい。あるいは、第1線状領域51aおよび第2線状領域51bの両方において、太線を含む線状領域において細線が省略され、かつ、細線のみから構成される線状領域が省略されてもよい。
また、第5変形例を第4変形例の構成と組み合わせた場合には、例えば、細線62a1と太線62a2とから構成される線状領域62aが、太線のみから構成され、かつ、細線62a1のみから構成される線状領域62aが省略されればよい。
[反射領域]
・反射領域12Aにおいて、X方向における反射面のピッチには、複数の値が含まれてもよい。こうした構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
(4)反射面のピッチが一定である場合と比べて、反射領域12Aが形成する第1画像PIC1がより複雑な画像になる。
[境界領域]
・エンボス層11の境界領域11BB、言い換えれば光学相互作用層12の境界領域12BBは、複数の凹面から構成されてもよい。すなわち、境界領域12BBでは、X方向に沿って複数の凹面が並んでいてもよい。
なお、上述したいずれの実施形態も本発明の実施形態であり、組み合せることができる。各実施形態を組合せることにより、相乗的な作用、機能、有益性を得ることができる。
以上、本発明の実施形態を、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は本実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらす全ての実施形態をも含むことができる。更に、本開示の範囲は、請求項により画される発明の特徴(feature)に限定されるものではなく、全ての開示されたそれぞれの特徴(feature)、その特徴(feature)のあらゆる組み合わせも含む。
本開示で用いられる「部分」、「要素」、「領域」、「セグメント」、「単位」「印刷体」、「物品」という用語は、物理的存在である。物理的存在は、物質的形態または、物質に囲まれた空間的形態を指すことができる。物理的存在は、構造体とできる。構造体は、特定の機能を有するものとできる。特定の機能を有した構造体の組合せは、各構造体の各機能の組合せにより相乗的効果を発現できる。
本開示および特に添付の特許請求の範囲内で使用される用語(例えば、添付の請求の範囲の本文)は、一般的に、「オープンな」用語として意図される(例えば、「有する」という用語は、「少なくとも有する」と解釈すべきであり、「含む」という用語は「含むがそれに限定されない」などと解釈されるべきである)。
また、用語、構成、特徴(feature)、側面、実施形態を解釈する場合、必要に応じて図面を参照すべきである。図面により、直接的かつ一義的に導き出せる事項は、テキストと同等に、補正の根拠となるべきである。
さらに、特定の数の導入された請求項の記載が意図される場合、そのような意図は、請求項に明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図は存在しない。例えば、理解を助けるために、以下の添付の請求の範囲は、「少なくとも1つ」および「1つまたは複数」の導入句の使用を含み、請求の列挙を導入することができる。しかしながら、そのような語句の使用は、不定冠詞「a」または「an」によるクレーム記載の導入が、そのようなクレームを含む特定のクレームを、そのような記載を1つだけ含む実施形態に限定することを意味すると解釈されるべきではない。「1つ以上」または「少なくとも1つ」の冒頭の語句および「a」または「an」などの不定冠詞(例えば、「a」および/または「an」)は、少なくとも「少なくとも」を意味すると解釈されるべきである(「1つ」または「1つ以上」)。請求項の記述を導くために使用される明確な事項(Article)の使用についても同様である。
10,30,40,50,60,70…光学構造体、10A…前駆体、10S,21bS…表面、11…エンボス層、11A,bSA…平坦面、11B,bSB…凹凸面、11B1,bSB1…第1領域、11B2,bSB2…第2領域、11BB,12BB,bSBB…境界領域、11P…前駆層、11R…エンボス面、12…光学相互作用層、12A,61…反射領域、12B,41,51,62,71…波動光学領域、12BL,41a,61a,62a,71a,bSBL…線状領域、13…基材、20…エンボス装置、21…エンボスシリンダー、21a…シリンダー、21b…モールド、22…押圧ロール、23…搬送ロール、24…インジェクター、25…ヒーター、26…ランプ、31…高密度領域、32…低密度領域、41a1,51a1,51b1,62a1,BL1…細線、41a2,51a2,51b2,62a2,BL2…太線、51a…第1線状領域、51b…第2線状領域、bSU…サブ領域、PIC1…第1画像、PIC2…第2画像。

Claims (5)

  1. エンボスシリンダーによってエンボスされたエンボス面を備えるエンボス層であって、前記エンボス面が平坦面と凹凸面とを含む前記エンボス層と、
    前記エンボス面を覆い、かつ、前記エンボス面に追従する光学相互作用層であって、前記エンボス面の光学的な機能を発現させる前記光学相互作用層と、を備え、
    前記凹凸面は、第1領域、第2領域、および、前記第1領域と前記第2領域との間に位置する境界領域を含み、各領域は、前記平坦面から窪む凹面を含み、
    前記第1領域での前記凹面は前記平坦面から第1窪み量だけ窪んでおり、前記第2領域での前記凹面は前記平坦面から第2窪み量だけ窪んでおり、前記第1窪み量は前記第2窪み量よりも大きく、
    前記境界領域での前記凹面は前記平坦面から第3窪み量だけ窪んでおり、前記第3窪み量は前記第1窪み量および前記第2窪み量よりも大きく、
    前記第2領域は、前記エンボス面において規則的に配置された複数の線状の領域を含み、
    前記光学相互作用層は、前記エンボス層の厚さ方向から見て、前記第2領域の少なくとも一部と重なる波動光学領域を含み、
    前記第1領域は、光を反射することによって第1画像を表示方向に表示し、
    前記波動光学領域は、前記波動光学領域に照射された光に対して回折、干渉、散乱、吸収、および、共鳴のうちの少なくとも1つの光学的な機能を生じ、これによって、色および輝度の少なくとも一方が前記第1画像とは異なる第2画像を前記表示方向に表示する
    光学構造体。
  2. 前記第1領域は、複数の反射面を含み、
    各反射面は、前記表示方向に光を反射し、かつ、第1方向に沿って延びており、
    前記複数の反射面は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って等しいピッチで並んでいる
    請求項1に記載の光学構造体。
  3. 前記第1領域は、複数の反射面を含み、
    各反射面は、前記表示方向に光を反射し、かつ、第1方向に沿って延びており、
    前記複数の反射面は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って並び、前記第2方向における前記反射面のピッチには、複数の値が含まれる
    請求項1に記載の光学構造体。
  4. 前記第1領域は、前記エンボス面と対向する平面視において規則的に配置された複数の第1線状領域を含み、
    前記波動光学領域は、前記エンボス面と対向する平面視において規則的に配置された複数の第2線状領域を含み、
    前記エンボス面と対向する平面視において、前記第1線状領域と前記第2線状領域とが交互に並んでいる
    請求項1に記載の光学構造体。
  5. 前記複数の線状の領域は、直線状の領域と曲線状の領域との少なくとも一方を含む
    請求項1に記載の光学構造体。
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