WO2019004229A1 - 発色構造体、表示体、発色構造体の製造方法 - Google Patents

発色構造体、表示体、発色構造体の製造方法 Download PDF

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pattern
light
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薫 古田
浩之 道
雅史 川下
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凸版印刷株式会社
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    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • G02B5/26—Reflecting filters
    • G—PHYSICS
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/28—Interference filters

Definitions

  • the present invention is a technology relating to a colored structure exhibiting a structural color.
  • the structural color developed by the fine structure is different from the color perceived due to the electronic transition in the molecule, such as the metallic gloss and the color exhibited by the pigment.
  • the structural color developed by the fine structure is a color visually recognized by the action of an optical phenomenon caused by the fine structure of the object, such as light diffraction, interference, or scattering.
  • the structural color due to multilayer film interference is a structural color generated by interference of light reflected at each interface of the multilayer film in multilayer films having mutually different thin films having different refractive indexes.
  • Multilayer interference is one of the coloring principles of the wing of the morpho butterfly, a natural organism. At the wing of the morpho butterfly, bright blue is visible due to multilayer interference.
  • Patent Document 1 proposes a structure in which a multilayer film layer is laminated on the surface of a substrate in order to reproduce the coloring structure of the eyelid of a morpho butterfly. Further, in the method described in Patent Document 2, a plurality of thin films having different refractive indexes and different film thicknesses are sequentially formed on the surface of a substrate. By this, in patent document 2, the interference light which has a narrow-band reflection peak corresponding to each of red, green, and blue from a part of incident light is reflected, and the structure which obtains the decoration effect of iridescent is proposed.
  • An object of the present invention is to provide a color forming structure that exhibits good color development and can diffuse reflected light in multiple directions.
  • one aspect of the present invention is a concavo-convex layer having a first face and a second face which is a face opposite to the first face, in which a concavo-convex structure is formed on the first face.
  • a functional layer formed of a reflective layer or an antireflective layer disposed on the first surface side or the second surface side of the concavo-convex layer, and the convex surface of the concavo-convex structure is formed of a plurality of strip portions in plan view
  • the strip has a width along a first direction and a length along a second direction orthogonal to the first direction, the width being smaller than the wavelength of the incident light
  • the standard deviation of the length of the plurality of bands provides a colored structure larger than the standard deviation of the width.
  • the color forming structure of one embodiment of the present invention it can be expected to exhibit a good color development and diffuse reflected light in multiple directions.
  • a color forming structure it is possible to realize a functional and inexpensive display body and other products having high designability.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a coloring structure of the first embodiment-1. It is a top view (a) which shows the convex surface of the multistage shape which comprises the uneven structure which the coloring structure of 1st Embodiment 1 has, and its BB sectional drawing (b). It is the top view (a) of the 1st pattern which comprises the multistage convex surface of 1st embodiment -1, and its BB sectional drawing (b). It is the top view (a) of the 2nd pattern which comprises the multistage convex surface of 1st embodiment -1, and its BB sectional drawing (b).
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a coloring structure of a first embodiment 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a coloring structure of a first embodiment 2.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a coloring structure of the first embodiment-3.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a coloring structure of the first embodiment 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the coloring structure of the first embodiment-5.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a coloring structure of the first embodiment 6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining the coloring structure of the first embodiment-7.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view for explaining the coloring structure of the first embodiment-8. It is a top view explaining the embodiment of a display. It is sectional drawing explaining the 1st example of the display body of FIG. 12 using the structure of 1st embodiment. It is sectional drawing explaining the 2nd example of the display body of FIG.
  • FIG. 20 It is a schematic block diagram which shows the 1st form of the reflection preventing layer which concerns on 2nd embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of the uneven structure of the reflection preventing layer shown in FIG. 20, Comprising: (a) is a back view, (b) is sectional drawing. It is an explanatory view for explaining a modification of a coloring structure concerning a second embodiment. It is a schematic block diagram which shows the 2nd form of the reflection preventing layer which concerns on 2nd embodiment. It is a schematic block diagram which shows an example of the uneven structure of the reflection preventing layer shown in FIG. 23, Comprising: (a) is a back view, (b) is sectional drawing. It is explanatory drawing required for description of the uneven structure shown in FIG.
  • the coloring structure of the present embodiment includes a concavo-convex layer and a functional layer.
  • the concavo-convex layer has a first face and a second face which is a face opposite to the first face, and a concavo-convex structure is formed on the first face.
  • the functional layer is disposed on the first surface side or the second surface side of the uneven layer.
  • the functional layer comprises a reflective layer or an antireflective layer.
  • the convex surface of the concavo-convex structure has a first pattern composed of a plurality of strip portions in plan view.
  • the strip has a width along a first direction and a length along a second direction orthogonal to the first direction, the width being smaller than the wavelength of the incident light, and a standard of the lengths of the plurality of strips The deviation is larger than the standard deviation of the width.
  • the wavelength range of the incident light and the reflected light with respect to the coloring structure is not particularly limited, but in the following description, the coloring structure for light in the visible region will be described as an example.
  • the coloring structure for light in the visible region will be described as an example.
  • light in a wavelength range of 360 nm to 830 nm is used as light in the visible region.
  • the coloring structure of the first embodiment is an example in which the functional layer is formed of a reflective layer.
  • the first embodiment will be further described below with reference to the drawings.
  • the emission direction of light from the structure is limited to a specific direction depending on the incident angle of the incident light.
  • the wavelength of reflected light to be recognized changes largely depending on the observation angle. That is, the color to be visually recognized changes largely depending on the observation angle. Therefore, in the related art, there is a problem that a specific color can not be viewed uniformly at a wide observation angle.
  • the wavelength of light intensified by the interference by the multilayer film layer changes depending on the optical path difference generated in each layer of the multilayer film layer.
  • the optical path difference is determined according to the film thickness and refractive index of each layer.
  • the color is expressed by multilayer film interference in which the film thicknesses of the low refractive index compound and the high refractive index compound and the number of laminations thereof are adjusted.
  • the reflectance per layer of the multilayer interference film is low, it is necessary to laminate ten or more layers in order to visually recognize a desired wavelength range.
  • Tetron registered trademark, Teijin Film Solutions Ltd.
  • Tetron is a structural color film using a multilayer film structure. Tetron exhibits color by laminating several hundred layers.
  • the film thickness of each layer is controlled by a quartz oscillator.
  • the quartz oscillator is sensitive to contamination, the film thickness may frequently deviate from the set value.
  • the vibrator can not be replaced halfway.
  • the color forming structure 1 of the first embodiment 1 has a concavo-convex layer 10 and a reflective layer 20.
  • the concavo-convex layer 10 has a flat area 100 and a concavo-convex structure 101 formed on one surface (the first surface 11 side) of the flat area.
  • the flat region 100 includes a first surface 11 on which the concavo-convex structure 101 is formed and a second surface 110 which is a surface opposite to the first surface 11.
  • the uneven structure is provided by forming a convex structure on the upper surface of the flat region 100.
  • the concave and convex structure may be formed by forming a concave structure on the upper surface of the flat region 100.
  • the portion of the upper surface (first surface 11) of the flat region 100 where the convex structure is not formed also constitutes part of the uneven surface of the uneven structure.
  • the other embodiments are identical to the other embodiments.
  • the reflective layer 20 is formed to follow the surface of the uneven layer 10 on the first surface 11 side where the uneven structure is provided.
  • the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 10 has convex surfaces 121b to 183 having three types (H1 ⁇ H2 ⁇ H3) of protruding height from a preset reference surface (for example, the upper surface of the flat region 100) as shown in FIG. .
  • the heights of the convex surfaces 121b, 122a, 123, 124a, 124b, 125a are H1.
  • the height of the convex surfaces 142 and 143 is H2.
  • the height of the convex surfaces 181, 182, 183 is H3.
  • the convex surface of the uneven structure of the uneven layer 10 has a multistage shape in which the protruding height is formed of three types of three-step shapes.
  • the three-step shape is a shape obtained by overlapping a part of the convex structure constituting the second pattern 14 shown in FIG. 4 on the convex structure constituting the first pattern 12 shown in FIG.
  • the multi-stage shape only needs to have two or more types of two- or more convex shapes.
  • the first pattern 12 is composed of a plurality of strip portions 121a, 121b, 122a, 122b, 123, 124a, 124b, 125a, 125b in plan view.
  • Each of the strip portions 121a to 125b has a width d1 along the first direction and a length d2 along the second direction orthogonal to the first direction.
  • the width d1 is smaller than the wavelength of the incident light.
  • the standard deviation of the length d2 in the plurality of bands is greater than the standard deviation of the width d1.
  • the band-like parts 121a and 121b, the band-like parts 122a and 122b, the band-like parts 124a and 124b, and the band-like parts 125a and 125b are adjacent to each other in the first direction.
  • One pattern 121, 122, 124, 125 is formed.
  • the strip portions 124b and 122a are square. In the present invention, the square shape is also included in the strip. Further, in each drawing, these strip portions 121a to 125b are expressed as a rectangle in plan view. However, the band is not limited to this.
  • the belt-like portion may have a rectangular shape, an elliptical shape, or the like without being made constant in width. That is, the shape of d1 ⁇ d2 is defined as a band.
  • the second pattern 14 is composed of a plurality of strip portions 141 to 143 in a plan view. In the second pattern 14, the strip has a width d3 along the first direction and a length along the second direction orthogonal to the first direction.
  • the arrangement intervals of the plurality of strip portions 141 to 143 in the first direction are not constant.
  • the average value of the arrangement intervals is 1/2 or more of the minimum wavelength in the wavelength range of the incident light.
  • the coloring structure 1 of the first embodiment 2 is the lower surface of the uneven layer 10 of the coloring structure 1 of the first embodiment 1 (opposite to the surface on which the reflective layer 20 is formed) On the second surface 110) of the substrate.
  • the other points are the same as in the coloring structure 1 of the first embodiment-1.
  • the coloring structure 1 does not have to be provided with the base material 9 on the coloring structure if the thickness other than the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 10 is arbitrarily thick, but the first embodiment 2 has mechanical strength, moldability, etc.
  • the substrate 9 is provided on the color forming structure in order to have the function of
  • the uneven layer 10 is formed of a material that transmits light in the visible region, and has an uneven structure on the surface on one side or both sides.
  • FIG. 1 and FIG. 5 show an example in which the concavo-convex structure 101 is provided only on the first surface side, the concavo-convex layer 10 may have a concavo-convex structure also on the second surface side.
  • the reflective layer 20 is provided only on the first surface side.
  • the reflective layer 20 is located on the first surface 11 side of the uneven layer 10 and covers the first surface 11 side of the uneven layer 10 while maintaining the surface shape following the uneven structure 101. Therefore, when light is incident on the reflective layer 20, since the wavelength of the light and the vibration direction of the free electrons of the metal are different, strong reflected light is emitted at the interface between the reflective layer 20 and air. In the case of not having the concavo-convex structure, the intensity of only regular reflection light is high and it is recognized as light of strong stimulation. When the reflection layer 20 maintaining the surface shape following the concavo-convex layer 10 is provided, anisotropic scattered light other than regular reflection light is generated, and is recognized as directional light.
  • the reflective layer 20 preferably includes one or more types of metal or metal alloy having a refractive index of 0.2 or more and 5.0 or less. When one or more types of metal or metal alloy having a refractive index of 0.2 or more and 5.0 or less are included, the intensity of light reflected by the incident light is increased. In addition, it is preferable that the extinction coefficient of the reflective layer in the visible light region is 2 or more and 6 or less, because the absorbed light is small and the light is efficiently emitted as the reflected light.
  • the coloring structure 1 of the first embodiment 3 has an interference layer 31 on the reflective layer 20 of the coloring structure 1 of the first embodiment 1.
  • the other points are the same as in the coloring structure 1 of the first embodiment-1.
  • the interference layer 31 of the first embodiment-3 has a multilayer structure of three or less layers.
  • the multilayer structure has a structure in which high refractive index layers 31a and low refractive index layers 31b are alternately stacked.
  • the refractive index of the high refractive index layer 31a is larger than the refractive index of the low refractive index layer 31b.
  • the refractive index difference between the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b be 0.6 or more and 1.5 or less.
  • the interference layer 31 is located on the reflective layer 20.
  • the interference layer 31 covers the reflective layer 20 while maintaining the surface shape following the uneven structure 101.
  • the refractive index of the interference layer 31 is larger than the refractive index of the reflective layer 20.
  • the refractive index of the interference layer 31 is preferably 1.4 or more and 5.0 or less.
  • the interference layer 31 is described as a multilayer film layer in FIG. 6, the interference layer 31 may be formed of a thin film formed of one layer.
  • the interference layer 31 is a single layer, thin film interference by the interference layer 31 occurs, and the phase of light emitted from the interference layer 31 is inverted, and the effect is exhibited.
  • the reflection layer 20 is provided in the lower layer of the interference layer 31, the utilization efficiency of the incident light quantity can be enhanced for the same reason as described above. Therefore, even if the interference layer 31 is a single layer, good visibility can be obtained, which is preferable.
  • the first surface 11 has a concavo-convex layer 10 having a concavo-convex structure 101 and a reflection formed along the concavo-convex structure on the first surface 11 side. It has a layer 20.
  • the coloring structure 1 of the first embodiment 4 is an example in which the convex surface of the concavo-convex structure 101 included in the concavo-convex layer 10 is formed in a single shape (a shape in which projecting heights of a plurality of convex surfaces are the same).
  • the shape of the convex surface is composed of a plurality of strip portions in plan view.
  • the strip has a width along a first direction and a length along a second direction orthogonal to the first direction.
  • the width along the first direction is less than the wavelength of the incident light.
  • the standard deviation of the length d2 in the plurality of bands is greater than the standard deviation of the width d1. That is, in the coloring structure 1, the convex surface of the concavo-convex structure 101 of the concavo-convex layer 10 has only the first pattern.
  • the reflective layer 20 is formed along the uneven structure of the first surface 11 of the uneven layer 10. The points other than these are the same as the coloring structure 1 of the first embodiment-1.
  • the reflective layer 20 of the color forming structure 1 of the first embodiment-1 is disposed on the second surface 110 side of the uneven layer 10.
  • the other points can be configured in the same manner as the other embodiments.
  • the color forming structure 1 a part of incident light is scattered and reflected by the uneven structure 101, and the other light is transmitted through the uneven layer 10.
  • the presence of the reflective layer 20 on the second surface 110 side causes light transmitted through the uneven layer 10 to be reflected by the reflective layer 20 and to be transmitted again through the uneven structure.
  • Reflected light becomes anisotropic scattered light other than regular reflected light due to the concavo-convex structure, and is recognized as directional light. Furthermore, by adjusting the thickness of the flat region 100 (the thickness between the first surface 11 and the second surface 110), the flat region 100 can function as a thin film layer. As a result, since it can function as part of a multilayer film, the number of layers of the interference layer 31 can be reduced. Also, thin film interference due to the flat region can be generated without providing the interference layer.
  • the thickness between the first surface 11 and the second surface 110 of the uneven layer 10 is preferably 20 nm or more and 1000 nm or less. When the thickness is in this range, the flat area can be utilized as one layer constituting the interference layer, and interference light can be effectively obtained.
  • the coloring structure 1 includes the interference layer 31, the interference layer 31 may be omitted.
  • the interference layer 31 may be configured to follow the concavo-convex structure as in the first embodiment-3, and the interference layer 31 may have a flat surface shape.
  • the interference layer 31 may be provided on the second surface 110 different from the uneven surface of the uneven layer, or may be provided between the uneven layer 10 and the reflective layer 20.
  • the coloring structure 1 of the first embodiment 5 has an interference layer 31 on the reflective layer 20 of the coloring structure 1 of the first embodiment 4.
  • the configuration of the interference layer 31 is the same as that of the coloring structure 1 of the first embodiment-3.
  • the other points are the same as those of the coloring structure 1 of the first embodiment 4.
  • the coloring structure 1 of the first embodiment 7 has a reflection layer 20 on the interference layer 31 contrary to the coloring structure 1 of the first embodiment 3.
  • the other points are the same as the coloring structure 1 of the first embodiment-3.
  • the configuration of the first embodiment 7 is useful mainly when observing from the second surface 110 side. That is, when light is incident from the second surface 110 side of the coloring structure 1, the light transmitted through the second surface 110 changes the traveling direction due to the irregular asperity on the surface of the interference layer 31, and the interference layer 31 The light is reflected at each interface between the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b to cause interference.
  • the first embodiment-7 light of a specific wavelength range is emitted at a wide angle. Furthermore, the light transmitted without being reflected by the interference layer 31 reaches the reflective layer 20. Here, the light reflected by the reflective layer 20 travels to the interference layer 31 again. Since the light which has traveled to the interference layer 31 again causes interference by the interference layer 31, the light is strongly emitted from the color forming structure 1 as reflected light having a specific wavelength range.
  • the wavelength range to be reflected is determined by the refractive index and extinction coefficient of the materials constituting the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b, the film thickness, and the width, height, and arrangement of the protrusions.
  • the color developing structure 1 of the first embodiment 8 includes the reflective layer 20 that follows the concavo-convex structure 101, and is a surface on the opposite side to the surface on which the reflective layer 20 is formed.
  • the interference layer 31C is provided on the two surfaces 110.
  • the configuration of the other points is the same as that of the coloring structure of the other embodiments.
  • the first embodiment-8 is useful mainly when observing from the second surface 110 side. That is, when light is incident from the second surface 110 side of the coloring structure 1, the light is reflected at each interface between the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b in the interference layer 31 to cause interference.
  • the light which is not reflected by the interference layer 31 but transmitted is transmitted through the second surface 110 and reaches the reflective layer 20 while changing the traveling direction due to the irregular asperity.
  • the light reflected by the reflective layer 20 travels to the interference layer 31 again.
  • the light which has traveled to the interference layer 31 again causes interference by the interference layer 31, so that light of a specific wavelength range is strongly emitted from the color forming structure 1 at a wide angle.
  • the wavelength range to be reflected is determined by the refractive index and extinction coefficient of the materials constituting the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b, the film thickness, and the width, height, and arrangement of the projections.
  • an imaginary plane on which the concavo-convex structure is projected in the thickness direction of the concavo-convex layer has two sides parallel to the first direction and two sides parallel to the second direction orthogonal to the first direction. Let it be a rectangle formed by the sides.
  • the pattern seen on this virtual plane corresponds to the pattern in plan view of the convex surface of the concavo-convex structure.
  • corrugated structure has an irregular length, and has a shape extended in strip shape.
  • the concavo-convex structure is composed of a plurality of convex portions and a plurality of concave portions.
  • the pattern formed by the projected image of the first pattern 12 is a pattern composed of a plurality of strip portions.
  • the first pattern 12 has a shape extending in the second direction, and in the strip portion, the length d2 in the second direction is equal to or greater than the length (width) d1 in the first direction.
  • the plurality of first pattern bands are arranged so as not to overlap in any of the first direction and the second direction.
  • the length d1 in the first direction is constant.
  • the plurality of strip portions are arranged at an arrangement interval of length d1 in the first direction. That is, the plurality of strip portions are arranged at a cycle of length d1.
  • the length d2 in the second direction is irregular.
  • the length d2 in each band is a value selected from a population having a predetermined standard deviation. This population preferably follows a normal distribution.
  • a plurality of strip portions having a length d2 distributed with a predetermined standard deviation are temporarily laid in a predetermined region.
  • the length d2 preferably has a distribution having an average value of 4.15 ⁇ m or less and a standard deviation of 1 ⁇ m or less.
  • the area in which the first pattern 12 is disposed is the area in which the strip portion is disposed.
  • the first pattern 12 when the adjacent strip portions are in contact with each other, it can be regarded as a state in which one strip portion is disposed as one region in which the disposed regions of the respective strip portions are combined.
  • the length d2 in the first direction of each of the strip portions constituting the first pattern 12 is an integral multiple of the width d1 of the strip portions.
  • the length (width) d1 in the first direction of the strip portion constituting the first pattern 12 is made equal to or less than the wavelength of the light in the visible region in order to suppress the occurrence of iridescent spectroscopy due to the unevenness.
  • the length d1 is less than or equal to the sub-wavelength. That is, the length d1 has a length equal to or less than the wavelength range of the incident light. That is, the length d1 is preferably 830 nm or less, and more preferably 700 nm or less.
  • the length d1 is preferably smaller than the peak wavelength of the light of the specific wavelength range reflected from the reflective layer 20.
  • the length d1 is preferably 300 nm or around that length.
  • the length d1 is preferably 400 nm or around that length.
  • the length d1 is preferably 460 nm or a length around that.
  • the unevenness of the uneven structure be large.
  • the ratio of the area occupied by the first pattern 12 per unit area is preferably 40% or more and 60% or less.
  • the ratio of the area of the first pattern 12 to the area of the first recess 13 per unit area is preferably 1: 1.
  • the height h 1 of the first pattern 12 is constant, and the height h 1 may be set according to the color to be colored by the color forming structure 1. That is, the height h1 may be set in accordance with the desired wavelength range to be reflected from the color forming structure 1. If the height h1 of the convex portion of the first pattern 12 is larger than the surface roughness of the reflective layer 20 on the convex portion of the first pattern 12 or the first concave portion 13, the scattering effect of the reflected light can be obtained.
  • the height h1 is 1/2 or less of the wavelength of the light of a visible region. That is, the height h1 is preferably 415 nm or less. Furthermore, in order to suppress the interference of the light, the height h1 is more preferably 1/2 or less of the peak wavelength of the light in the specific wavelength range reflected from the reflective layer 20 and the interference layer 31.
  • the height h1 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the height h1 is preferably 40 nm or more and 150 nm or less in order to obtain effective light spread, and in order to suppress the scattering effect from becoming too high, The height h1 is preferably 100 nm or less.
  • belt-shaped part (Hereafter, "the strip
  • the pattern of the first pattern 12 in the virtual plane may be configured. That is, the plurality of strip portions may be arranged at an arrangement interval smaller than the length d1 in the first direction, and the arrangement interval of the strip portions may not be constant. In the overlapping portion of the strip portions, one pattern is located in one region where the arranged regions of the respective strip portions are combined. In this case, the length in the first direction of the first pattern 12 is different from an integral multiple of the length d1 of the strip portion.
  • the length d1 of the strip portions constituting the first pattern 12 may not be constant, and in each strip portion, the length d2 is equal to or greater than the length d1 and the lengths d2 of the plurality of strip portions are The standard deviation should be larger than the standard deviation of the length d1.
  • Such a configuration also provides the scattering effect of the reflected light.
  • the multistage shape is manufactured by overlapping a part of the second pattern on the first pattern.
  • the portion overlapping the second pattern also differs in the shape of the first pattern.
  • the body coloring structure having the first structure
  • the change by the observation angle of the color recognized by the scattering effect of the reflected light becomes gentle, the visual recognition is caused by the reduction of the intensity of the reflected light due to the scattering.
  • Vividness of the colors being Depending on the application of the coloring structure, a structure capable of observing more vivid colors at a wide viewing angle may be required.
  • the uneven structure 101 of the convex layer is provided.
  • the color forming structure (the color forming structure having a second structure) in which the convex surface has a multistage shape
  • the band-like portions in the second pattern are arranged to generate diffracted light with high reflection intensity. Therefore, these color-developing structures can observe more vivid colors at a wide observation angle due to the light scattering effect of the first pattern 12 and the light diffraction effect of the second pattern 14.
  • the pattern constituting the second pattern 14 has a strip shape extending with a constant width along the second direction. These patterns are spaced along the first direction.
  • the pattern that constitutes the projected image of the second pattern 14 in the virtual plane is a pattern that extends in the second direction and is composed of a plurality of band-like portions arranged in the first direction.
  • the length (width) d3 in the first direction of the second pattern 14 may be equal to or different from the length (width) d1 of each of the patterns constituting the first pattern 12.
  • the arrangement interval de in the first direction of each pattern constituting the second pattern 14, that is, the arrangement interval of the strip in the first direction, is at least a part of the reflected light on the surface of the concavo-convex structure constituted by the second pattern 14.
  • First-order diffracted light in other words, diffracted light in which the diffraction order m is 1 or -1. That is, the arrangement interval de satisfies “de ⁇ ⁇ / (sin ⁇ + sin ⁇ )”.
  • the incident angle of incident light is ⁇
  • the reflection angle of reflected light is ⁇
  • the wavelength of light to be diffracted is ⁇ .
  • the arrangement interval de of the second patterns 14 may be 180 nm or more. That is, the arrangement interval de may be 1 ⁇ 2 or more of the minimum wavelength in the wavelength range included in the incident light.
  • the arrangement interval de is a distance along the first direction between the ends of two patterns adjacent to each other, and between the ends located on the same side with respect to the second pattern 14 in the first direction. It is a distance.
  • the periodicity of the pattern consisting of the strip-shaped portions constituting the second pattern 14 is reflected in the periodicity of the uneven structure of the uneven layer 10. That is, the periodicity of the pattern is reflected in the periodicity of the concavo-convex structure on the surface of the reflective layer 20.
  • the arrangement interval de of the plurality of strip portions is constant, reflected light of a specific wavelength is emitted from the reflection layer 20 at a specific angle by the diffraction phenomenon on the surface of the reflection layer 20.
  • the reflection intensity of light due to this diffraction is very strong compared to the reflection intensity of the reflected light generated by the light scattering effect of the band-like portion described in the first pattern 12 described above, and therefore has a luster like metallic gloss.
  • a spectrum due to diffraction occurs, and the color to be visually recognized changes according to the change of the observation angle.
  • the band-shaped portion forming the second pattern 14 (hereinafter referred to as "band-shaped portion of the second pattern") Assuming that the arrangement interval de of (referred to as) is a constant value in the range of 400 nm to 5 ⁇ m, depending on the observation angle, light due to strong green to red surface reflection due to diffraction is observed. On the other hand, for example, when the arrangement interval de of the strip portions of the second pattern is increased to about 50 ⁇ m or around, the range of angles at which light in the visible region is diffracted is narrowed. This makes it difficult to see color changes due to diffraction, but light having a brilliance like metallic luster is only observed at certain viewing angles.
  • the pattern of the strip of the second pattern is a pattern in which a plurality of periodic structures having different periods are superimposed, the light of a plurality of wavelengths is mixed with the reflected light by diffraction without setting the arrangement interval de as a constant value. Because the light is matched, it is difficult for the dispersed light with high monochromaticity to be visible. Therefore, bright and vivid colors are observed at a wide viewing angle.
  • the arrangement interval de is selected, for example, in the range of 360 nm to 5 ⁇ m, and the average value of the arrangement intervals de of the strip portions of the plurality of second patterns 14 is one of the minimum wavelengths in the wavelength range included in the incident light. It is sufficient if it is / 2 or more.
  • the arrangement distance de of the second pattern band is in the same range as that of the light spread, and the reflected light by diffraction is It is preferable to decide to be emitted. For example, when the blue reflected light is emitted while spreading in a range of ⁇ 40 ° with respect to the incident angle, in the pattern of the strip portion of the second pattern, the arrangement interval de has an average value of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the standard deviation is set to be 1 ⁇ m or around it.
  • the arrangement interval de is an average value
  • the standard deviation may be in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m and around 1 ⁇ m or around. Note that, among the plurality of unit regions, a region having a constant value in which the arrangement interval de is included in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m may be included.
  • the second pattern 14 shown in FIG. 4 has periodicity due to the arrangement interval de only in the first direction.
  • the scattering effect of light by the band portion of the first pattern mainly acts on the reflected light in the direction along the first direction, but may partially affect the reflected light in the direction along the second direction. Therefore, the strip-shaped part which constitutes the second pattern 14 may have periodicity in the second direction. That is, the second pattern 14 may be a pattern in which a plurality of strip portions extending in the second direction are arranged along each of the first direction and the second direction.
  • each of the arrangement interval along the first direction of the strip and the arrangement interval along the second direction has a variation such that the average value thereof is in the range of 1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the average value of the arrangement intervals along the first direction, and the second direction and the average value of the arrangement intervals along the line
  • the standard deviation of the arrangement interval along the first direction and the standard deviation of the arrangement interval along the second direction may be different from each other.
  • the height h2 of each of the strip portions 141 to 143 constituting the second pattern 14 is the height of the reflective layer 20 or the interference layer 31 on the convex surface (upper surface of the second pattern 14) or the concave surface 15. It should be greater than the surface roughness of However, as the height h2 becomes larger, the diffraction effect by the band-shaped portion of the second pattern becomes dominant in the effect of the concavo-convex structure on the reflected light, and the light scattering effect by the band-shaped portion of the first pattern becomes difficult to obtain . Therefore, the height h2 is preferably the same as or similar to the height h1 of the strip portion of the first pattern, and the height h2 may be the same as the height h1.
  • the height h1 of the strip of the first pattern and the height h2 of the strip of the second pattern are preferably in the range of 10 nm to 200 nm.
  • the height h1 of the first pattern band and the height h2 of the second pattern band are preferably in the range of 10 nm to 150 nm.
  • the concavo-convex structure of the color forming structure having the second structure (multistage shape) will be described with reference to FIG.
  • the first pattern 12 and the second pattern 14 are partially formed. It is a superimposed pattern. That is, in the region where the convex portion forming the concavo-convex structure is located, the region 16 composed only of the strip of the first pattern 12, the region 17 composed only of the strip of the second pattern 14, and the first It consists of a region 18 where the strip of the pattern 12 and the strip of the second pattern 14 overlap and a recess 19.
  • FIG. 2A in the pattern formed by the projection of the projection on the virtual plane, the first pattern 12 and the second pattern 14 are partially formed. It is a superimposed pattern. That is, in the region where the convex portion forming the concavo-convex structure is located, the region 16 composed only of the strip of the first pattern 12, the region 17 composed only of the strip of the second pattern 14, and the first It consists of a region 18 where the strip of the pattern 12 and
  • the surface of the recess 19 is formed by the first surface 11.
  • the 1st pattern 12 and the 2nd pattern 14 are accumulated so that the edge part may align in a 1st direction, it does not restrict to such a structure.
  • the end of the first pattern 12 and the end of the second pattern 14 may be offset.
  • the height H 1 of the convex portion of the region 16 is the height h 1 of the first pattern 12.
  • the height H 2 of the convex portion of the region 17 is the height h 2 of the second pattern 14.
  • the height H3 of the convex portion of the region 18 is the sum of the height h1 of the first pattern 12 and the height h2 of the second pattern 14.
  • the projected image in the virtual plane constitutes the first pattern 12 and the band-like portion having the predetermined height h1 and the projected image in the virtual plane constitutes the second pattern 14 and the predetermined height h2
  • the color forming structure 1 having a multistage convex surface As described above, according to the color forming structure 1 having a multistage convex surface, the light diffusion phenomenon caused by the portion formed by the first pattern 12 and the diffraction of light caused by the portion formed by the second pattern 14 Due to the synergy with the phenomenon, reflected light in a specific wavelength range can be observed at a wide viewing angle, and by increasing the intensity of this reflected light, a bright and glossy color can be viewed.
  • the color forming structure 1 having a multi-stage convex surface although it is one structure, since it is multi-stage, it has two functions of the light diffusion function and the light diffraction function.
  • the first pattern 12 and the second pattern 14 may be arranged so as not to overlap on a virtual plane. Even with such a structure, the diffusion effect of light by the first pattern 12 and the diffraction effect of light by each band portion of the second pattern 14 can be obtained. However, if the first pattern 12 and the second pattern 14 are arranged so as not to overlap with each other, the locatable area of the first pattern 12 per unit area becomes smaller compared to the first structure, The light diffusion effect is reduced. Therefore, in order to enhance the light diffusion effect and the diffraction effect by the respective strip portions of the first pattern 12 and the second pattern 14, as shown in FIG. 2, the first pattern 12 and the second pattern 14 are overlapped.
  • the convex portion has a multistage shape.
  • the material of each layer which comprises a coloring structure, and the manufacturing method of a coloring structure are demonstrated.
  • the concavo-convex layer 10 constituting the concavo-convex structure is made of a material having optical transparency to light in the visible region, that is, a material transparent to light in the visible region.
  • the uneven layer 10 may be any light absorbing material containing a black pigment or a dye.
  • the material of the concavo-convex layer 10 is not particularly limited thereto, but it is preferable to use a thermoplastic resin, a thermosetting resin, a photocurable resin or the like as a main component.
  • corrugated layer 10 is a composite body which has a refractive index in a visible light area
  • thermoplastic resins examples include polyolefin resins, polyester resins, acrylic resins, vinyl resins, polyurethane resins, fluorine resins, styrene resins, polyamide resins, urea resins, etc. It is not limited to them.
  • a film or pellet made of a resin such as a resin, polylactic acid, polyethersulfone, polyetheretherketone, or polyimide can be melted by heat to form a desired uneven structure.
  • Thermosetting resins which can be used include, but are not limited to, urethane resins obtained by the reaction of acrylic polyols having reactive hydroxyl groups or polyester polyols with polyisocyanates, melamine resins, epoxy resins, phenol resins, etc. It is not something to be done.
  • the photocurable resin is made of, for example, urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, polyacrylic acrylate, and polydimethylsiloxane.
  • urethane acrylate epoxy acrylate
  • polyester acrylate polyester acrylate
  • polyacrylic acrylate polydimethylsiloxane.
  • the radically polymerizable monomer is preferably a compound having one or more of an acryloyl group or a methacryloyl group.
  • monofunctional (meth) acrylic compounds having one acryloyl group or methacryloyl group include, for example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, Isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, amyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate , Heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, isooctyl (
  • polyfunctional (meth) acrylic compound having two or more acryloyl groups or methacryloyl groups for example, trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate PO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate EO, PO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate pentaerythritol tri (meth) acrylate pentaerythritol tetra (meth) acrylate ethylene glycol di (meth) acrylate tetra Ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol (Meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate,
  • (meth) acrylate means acrylate and / or methacrylate
  • (meth) acryloyl group means acryloyl group and / or methacryloyl group
  • EO is ethylene oxide
  • EO modified compound Has a block structure of ethylene oxide group.
  • PO represents propylene oxide
  • the PO-modified compound has a block structure of propylene oxide group.
  • a monofunctional or polyfunctional monomer having two or more acryloyl or methacryloyl groups having a fluoro group may be added.
  • the inorganic compound In order to improve the dispersibility of the inorganic compound or to improve the adhesion to the interference layer, it has a dimethylpolysiloxane main chain or a monofunctional monomer having an acryloyl group or methacryloyl group as a silicone main chain, or two or more. Multifunctional monomers may be added.
  • the acryloyl group or methacryloyl group may be either one end or both ends, or may be side chain.
  • the polymerizable monomer may then be a cationically polymerizable monomer.
  • the cationically polymerizable monomer is preferably a compound having one or more of a vinyl ether group, an epoxy group or an oxetanyl group.
  • Examples of compounds having one vinyl ether group include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, n-nonyl vinyl ether, lauryl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, cyclohexyl methyl vinyl ether 4-Methylcyclohexylmethylvinylether, benzylvinylether, dicyclopentenylvinylether, 2-dicyclopentenoxyethylvinylether, methoxyethylvinylether, ethoxyethylvinylether, butoxyethylvinylether, methoxyethoxyethylvinylether, ethoxyethoxyethylvinylether, methoxypolyethylene Glico Ruby vinyl ether, tetrahydrofrillyl vinyl ether,
  • Examples of compounds having two or more vinyl ether groups include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, propylene glycol divinyl ether, butylene glycol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, bisphenol A alkylene oxide divinyl ether, bisphenol Divinyl ethers such as F alkylene oxide divinyl ether; trimethylol ethane trivinyl ether, trimethylol propane trivinyl ether, ditrimethylol propane tetravinyl ether, glycerin trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol pentavinyl ether, dipentae Sitolol hexavinyl ether, ethylene oxide addition trimethylolpropane trivinyl ether, propylene oxide addition trimethylolpropan
  • Examples of the compound having one epoxy group include phenyl glycidyl ether, p-tert-butylphenyl glycidyl ether, butyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, 1,2-butylene oxide, and 1,3-butylene oxide.
  • Examples of compounds having two or more epoxy groups include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, brominated bisphenol A diglycidyl ether, brominated bisphenol F diglycidyl ether, brominated bisphenol S diglycidyl ether, epoxy novolac resin, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol S diglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ', 4'-epoxycyclohexane carboxy , 2- (3,4-Epoxycyclohexyl-5,5-spiro-3,4-epoxy) cyclohexane-meta-dioxane, bis (3,4-epoxy) Chlorohexylmethyl) adipate, vinylcyclohexene oxide, 4-vinylepoxycyclohexane
  • Examples of the compound having one oxetanyl group include 3-ethyl-3-hydroxymethyl oxetane, 3- (meth) allyloxymethyl-3-ethyl oxetane, (3-ethyl-3-oxetanyl methoxy) methyl benzene, 4 -Fluoro- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, 4-methoxy- [1- (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, [1- (3-ethyl-3) -Oxetanylmethoxy) ethyl] phenylether, isobutoxymethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyl (3-ethyl-3-
  • Examples of compounds having two or more oxetanyl groups include EO-modified bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO-modified bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO-modified water Bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, PO modified hydrogenated bisphenol A bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, EO modified bisphenol F (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether 3,7-Bis (3-oxetanyl) -5-oxa-nonane, 3,3 '-(1,3- (1,3- (2-methylenyl) propanediyl bis (oxymethylene)) bis- (3-ethyl oxetane), 1 , 4-Bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl]
  • EO represents ethylene oxide
  • PO represents propylene oxide
  • PO-modified compound has a block structure of propylene oxide group.
  • the polymerization initiator When the polymerizable monomer is a radical polymerizable monomer, the polymerization initiator generates a radical by light (radiation such as infrared rays, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, charged particle beam such as electron beam, etc.) polymerization initiator When the polymerizable monomer is a cationic polymerizable monomer, it is a polymerization initiator that generates an acid by light.
  • a radical by light radiation such as infrared rays, visible light, ultraviolet light, far ultraviolet light, X-ray, charged particle beam such as electron beam, etc.
  • radical generator examples include compounds such as 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole Mer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o- or p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, etc.
  • Benzophenone N, N'-tetramethyl-4,4'-diaminobenzophenone (Michler's ketone), N, N'-tetraethyl-4,4'-diamino Benzophenone, 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophen Nonon, benzophenone derivatives such as 4,4'-diaminobenzophenone; 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl An aromatic ketone derivative such as -2-morpholino-propanone-1-one; 2-ethylanthraquinone, phenanthrenequinone, 2-t-butylanthraquinone, octamethylanthraquinone, 1,2-benzanthraquinon
  • an onium salt compound As a compound used as a polymerization initiator which generate
  • an onium salt compound an iodonium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a diazonium salt, an ammonium salt, a pyridinium salt etc. can be mentioned, for example.
  • onium salt compounds include bis (4-t-butylphenyl) iodonium perfluoro-n-butanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium trifluoromethanesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) Iodonium 2-trifluoromethylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodoniumpyrenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium n-dodecylbenzenesulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium p- Toluene sulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium benzene sulfonate, bis (4-t-butylphenyl) iodonium 10-camphor sulfonate, bis (4-t-butylphen
  • sulfone compounds include ⁇ -ketosulfone, ⁇ -sulfonylsulfone, and ⁇ -diazo compounds thereof.
  • Specific examples of the sulfone compound include, but are not limited to, phenacylphenyl sulfone, mesityl phenacyl sulfone, bis (phenylsulfonyl) methane, 4-trisphenacyl sulfone and the like.
  • sulfonic acid ester compounds include alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters, iminosulfonates and the like.
  • Specific examples of sulfonic acid ester compounds include ⁇ -methylolbenzoinperfluoro-n-butanesulfonate, ⁇ -methylolbenzointrifluoromethanesulfonate, ⁇ -methylolbenzoin 2-trifluoromethylbenzenesulfonate and the like, but are limited thereto I will not.
  • sulfonimide compounds include N- (trifluoromethylsulfonyloxy) succinimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) phthalimide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) diphenylmaleimide, N- (trifluoromethylsulfonyl) Oxy) bicyclo [2.2.1] hept-5-ene-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) -7-oxabicyclo [2.2.1] hept-5-ene -2,3-Dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) bicyclo [2.2.1] heptane-5,6-oxy-2,3-dicarboximide, N- (trifluoromethylsulfonyloxy) ) Naphthyl imide, N- (10-camphorsulfonyloxy) Cucinimide
  • diazomethane compound examples include bis (trifluoromethylsulfonyl) diazomethane, bis (cyclohexylsulfonyl) diazomethane, bis (phenylsulfonyl) diazomethane, bis (p-toluenesulfonyl) diazomethane, methylsulfonyl p-toluenesulfonyldiazomethane, (cyclohexyl Examples include, but are not limited to, sulfonyl) (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane, bis (1,1-dimethylethylsulfonyl) diazomethane and the like.
  • the polymerization initiator which generates an acid by light can be used alone or in combination of two or more.
  • the following inorganic compounds may be added.
  • Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , HfO 2 , MgO, ZrO, Zr 2 O, SnO 2 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , CeO 3 , WO 3 , PbO, In 2 O 3 , CdO, BaTiO 3 , LiF, BaF 2 , CaF 2 , MgF 2 , AlF 3 , CeF 3 , ZnS, PbCl 2 , TO, PTO, ATO And ITO may be used alone or in combination.
  • the particle diameter of these particles is preferably 5 nm or more and 100 nm or less. In order to produce a desired uneven structure, it is preferably 5 nm or more and 30 nm or less.
  • a dispersing agent may be added to the concavo-convex layer 10 in order to achieve uniform dispersion without aggregation.
  • the material constituting the substrate 9 may be either a material having optical transparency to light in the visible region, or a light absorbing material containing a black pigment or a dye.
  • thermoplastic resins that can be used include polyolefin resins, polyester resins, acrylic resins, vinyl resins, polyurethane resins, fluorine resins, styrene resins, polyamides
  • system resins and urea resins are, but it is not limited thereto.
  • a film made of a resin such as a resin, polylactic acid, polyethersulfone, polyetheretherketone, polyimide, triacetylcellulose or the like can be used as a substrate.
  • surface treatments such as corona treatment, plasma treatment, ozone treatment, and easy adhesion treatment may be used.
  • the concavo-convex structure of the relatively hard substrate surface such as synthetic quartz or silicon wafer is formed, for example, using known micro processing techniques such as lithography for irradiating light or charged particle beam and dry etching.
  • the material forming the reflective layer 20 is not particularly limited as long as it is a compound that reflects incident light, but is preferably a metal or a metal alloy. By using a metal or metal alloy or a composite, it is possible to develop a color without overlapping dozens of layers.
  • the material constituting the reflective layer 20 is preferably a metal or metal alloy having a refractive index of 0.2 or more and 3 or less. When this is adopted, strong regular reflection light and scattered light can be obtained even if light is incident on the uneven structure.
  • the reflection layer 20 preferably has an extinction coefficient of 2 or more and 6 or less because the absorption of light can be reduced.
  • the material constituting the reflective layer 20 is configured to have one or more types of metals, alloys thereof, and composites.
  • the metal include metals of any of Au, Ag, Cu, Al, Zn, Ni, Cr, Ge, Mo, Ga, Ta, W, In, and Sn. When this material is employed, the brightness of the light reflected by the reflective layer is high. More preferably, the metal is Au, Ag, Cu, Al.
  • the interference layer 31 is preferably made of a high refractive index material.
  • the interference layer 31 is more preferably composed of a compound having a refractive index of 1.5 or more and 5.0 or less, and an extinction coefficient of 2 or more and 6 or less.
  • the material which comprises the interference layer 31 contains the compound used as 0.2 or more and 0.8 or less refractive index difference with an uneven
  • the interference layer is a multilayer film, multilayer interference is obtained by alternately laminating the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b.
  • Both the high refractive index layer and the low refractive index layer are made of a material having optical transparency to light in the visible region. That is, the interference layer 31 is made of a material transparent to light in the visible region.
  • the materials of these layers are not limited.
  • the difference in refractive index between the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b is 0.6 or more and 1.5 or less, high-intensity reflected light can be obtained with a small number of laminations.
  • the inorganic organic hybrid material which disperse
  • the inorganic dielectric material Nb 2 O 5 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 , HfO 2 , MgO, ZrO, Zr 2 O, SnO 2 , Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 , CeO 3 , WO 3 , PbO, In 2 O 3 , CdO, BaTiO 3 , LiF, BaF 2 , CaF 2 , MgF 2 , AlF 3 , CeF 3 , ZnS, PbCl 2 , TO, PTO, ATO, etc.
  • Examples of the inorganic-organic hybrid material in which an inorganic material is dispersed in an organic resin material include materials in which an inorganic material is dispersed in an organic resin material such as an acrylic resin, a phenol resin, an epoxy resin, or a urethane resin.
  • the high refractive index layer has TiO 2 and the low refractive index layer has SiO 2 .
  • the high refractive index layers 31a sandwiching the low refractive index layer 31b may use the same material or may use another compound.
  • Each layer of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b made of an inorganic material is formed, for example, using a known thin film forming technique such as sputtering, vacuum evaporation, or atomic layer deposition.
  • the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 32b can be formed, for example, by a known technique such as self-organization. It may be formed by
  • each of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b may be designed using a transfer matrix method or the like according to the color to be colored in the color forming structure.
  • the film thickness of the high refractive index layer and the low refractive index layer is preferably 30 nm or more and 300 nm or less.
  • the interference layer 31 is exemplified by the interference layer 31 formed of three layers in which the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b are alternately stacked in this order from the position near the uneven layer 10. did.
  • the number of layers of the interference layer 31 and the order of stacking are not limited to this.
  • the refractive indexes of layers adjacent to each other are different from each other, and the reflectance of light in a specific wavelength range among incident light incident on the interference layer 31 is greater than the reflectance in other wavelength ranges It should just be comprised so that it may be high.
  • the material which comprises an interference layer in particular is not limited to the above-mentioned material.
  • the protective layer also functions as a protective layer.
  • the interference layer improves the scratch resistance. Since the interference layer is a thin film layer reflecting the fine uneven structure, it becomes easy to wipe off even if dirt adheres. Therefore, the interference layer preferably has an antifouling effect.
  • the layer on the opposite side to the reflective layer in a multilayer film layer becomes the above-mentioned protective layer.
  • the concavo-convex layer 10 is formed of a material transparent to light in the visible range, a wavelength range other than the specific wavelength range reflected by the interference layer 31 among the wavelength ranges included in the incident light A part of the light of the light passes through the interference layer 31 and the concavo-convex layer 10.
  • the uneven layer 10 is observed from one side of the front and back, if a light source or a structure that reflects transmitted light, such as a white plate, is present on the other side of the uneven layer 10,
  • the transmitted light transmitted through the reflective layer 20 from the other side is visually recognized together with the reflected light in the specific wavelength range of
  • the wavelength range of the transmitted light is different from the wavelength range of the reflected light, and the color of the transmitted light is mainly complementary to the color of the reflected light. Therefore, when such transmitted light is viewed, the visibility of the color by the reflected light is reduced.
  • a nanoimprint method is used, for example.
  • a light curable resin is applied.
  • the coating method of the photocurable resin is not particularly limited, and a known coating method such as an inkjet method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a slit coating method, or a gravure coating method may be used.
  • the base material 9 is superimposed on the surface of the coating layer made of a photocurable resin, and light is irradiated from the base material 9 side or the mold side in a state where the coating layer and the mold are mutually pressed. Subsequently, the mold is released from the cured photocurable resin and the base material 9. By this, the unevenness of the mold is transferred to the photocurable resin, and the unevenness layer 10 having the unevenness on the surface is formed.
  • the mold is made of, for example, synthetic quartz or silicon, and is formed using a known fine processing technique such as lithography for irradiating light or charged particle beam or dry etching.
  • the photocurable resin may be applied to the surface of the substrate 9 and light irradiation may be performed in a state where the mold is pressed against the coating layer on the substrate 9.
  • a thermal nanoimprinting method may be used, and in this case, as a resin used for the concavo-convex layer having the concavo-convex structure, a manufacturing method such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Corresponding resins are used.
  • the second embodiment is an example in which the functional layer is formed of an antireflective layer.
  • the second embodiment will be described below.
  • the structure and material similar to 1st embodiment are used for the member etc. which attached
  • the coloring structure of the second embodiment has a concavo-convex layer, an interference layer, and an antireflection layer.
  • the interference layer is provided following the surface shape of the uneven structure of the uneven layer.
  • the antireflective layer is disposed on the second surface side of the uneven layer.
  • the coloring structure 1 of the second embodiment is provided on the base 60 and one surface of the base 60, and has a plurality of concavo-convex structures and a concavo-convex layer transmitting light in the visible region. 10, an antireflective layer 61, and an interference layer 31 that expresses interference.
  • the antireflection layer 61 is provided on the surface of the base material 60 opposite to the surface on which the uneven layer 10 is provided.
  • the antireflection layer 61 absorbs at least a part of the light transmitted through the interference layer 31.
  • the interference layer 31 has a surface shape that follows the uneven structure 101 of the uneven layer 10.
  • the interference layer 31 is formed on the upper surface of the recess and the upper surface of the protrusion of the uneven layer 10.
  • a concavo-convex structure included in the concavo-convex layer 10
  • any of the first form and the second form described later can be applied.
  • corrugated layer 10 has is not restricted to this.
  • the reflection preventing layer 61 any of the first form and the second form described later is applicable.
  • the concavo-convex structure 101 is provided by forming a convex structure on the upper surface of the flat region 100.
  • the concave and convex structure may be formed by forming a concave structure on the upper surface of the flat region 100.
  • the portion of the upper surface (first surface 11) of the flat region 100 where the convex structure is not formed also constitutes part of the uneven surface of the uneven structure. The same applies to the other embodiments.
  • the width direction of the coloring structure 1 is a first direction
  • the depth direction is a second direction
  • the thickness direction is a third direction.
  • the first direction and the second direction are virtual surfaces projected in the third direction
  • the first direction and the second direction, and the first direction and the third direction are orthogonal to each other.
  • the interference layer 31 side of the color forming structure 1 is also referred to as the surface side (or the first surface 11 side)
  • the reflection layer 61 side is also referred to as the back surface side (or the second surface 110). is there.
  • FIG. 16 is a schematic view showing an example of the uneven layer 10 in which the pattern of the convex portion 300 a is the first pattern 201.
  • the antireflection layer 61 and the interference layer 31 are not shown for the sake of simplicity.
  • FIG. 16A is a plan view of the coloring structure 1 shown in FIG. 15 as viewed from the interference layer 31 side.
  • FIG. 16B is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along a line ⁇ - ⁇ ′ of the concavo-convex layer 10 shown in FIG. 16A.
  • corrugated layer 10 is comprised by the shape which the some convex part 300a extends irregularly with an irregular length with respect to a 2nd direction. As shown in FIG.
  • the concavo-convex structure 101 of the concavo-convex layer 10 is composed of a plurality of convex portions 300a and a plurality of concave portions 300b which are regions in which the convex portions 300a are not formed.
  • the convex portion 300a is one step higher than the concave portion 300b.
  • a first pattern 201 which is a pattern of the convex portion 300a in a plan view, has a shape extending in the second direction.
  • the second direction length d2 has a size equal to or greater than the first direction length d1.
  • the plurality of first patterns 201 are arranged so as not to overlap each other in any of the first direction and the second direction.
  • the first pattern 201 is configured by combining a plurality of band-shaped patterns Po set in advance.
  • the length in the first direction that is, the width of the strip pattern
  • d1 is constant.
  • the strip patterns Po are arranged in the first direction at an arrangement interval of the length d1, that is, a cycle of the length d1.
  • the length in the second direction (that is, the length of the strip pattern) d2 is irregular.
  • the length d2 of each of the strip-like patterns Po constituting the first pattern 201 of the convex portion 300a constituting the concavo-convex layer 10 is a value selected from a population having a preset standard deviation. This population preferably follows a normal distribution.
  • the arrangement pattern of the band-like patterns Po constituting the first pattern 201 of all the convex portions 300 a constituting the concavo-convex layer 10 is determined as follows, for example.
  • a plurality of strip patterns Po having a length d2 distributed with a predetermined standard deviation are temporarily laid out in a predetermined area, and the presence or absence of the actual arrangement of each strip pattern Po is determined according to a certain probability.
  • the band-shaped pattern Po is determined by setting the area in which the band-shaped pattern Po is arranged and the area in which the band-shaped pattern Po is not arranged.
  • the length d2 has a distribution having an average value of 4.15 ⁇ m or less and a standard deviation of 1 ⁇ m or less.
  • the area where the strip pattern Po is disposed is the area to be the first pattern 201, that is, the area where the convex portion 300a is disposed.
  • the strip patterns Po adjacent to each other are in contact with each other, one region where the regions in which the strip patterns Po adjacent to each other are disposed are combined is one first pattern 201, and the convex portion 300a is disposed.
  • the length in the first direction of the first pattern 201 is an integral multiple of the length d1 of the strip pattern Po.
  • the length d1 of the strip pattern Po in the first direction is equal to or less than the wavelength of light in the visible region.
  • the length d1 of the strip pattern Po has a length equal to or less than the sub-wavelength, that is, equal to or less than the wavelength range of the incident light. That is, the length d1 is preferably 830 nm or less, and more preferably 700 nm or less. Furthermore, it is preferable that the length d1 be smaller than the peak wavelength of the light of the “specific wavelength range” to be reflected.
  • the length d1 is preferably about 300 nm.
  • the length d1 is preferably about 400 nm.
  • the length d1 is preferably about 460 nm.
  • the “specific wavelength range” refers to a wavelength range set in advance as a wavelength range of light that the observer wants to visually recognize.
  • the ratio of the area occupied by the first pattern 201 per unit area is preferably 40% or more and 60% or less in plan view.
  • the ratio of the area of the convex portion 300a to the area of the concave portion 300b is preferably 1: 1.
  • the area of the first pattern 201 per unit area is the area of the convex portion 300 a, and the area of the region 202 which is not the first pattern 201 is the area of the concave portion 300 b.
  • the height h1 of the convex portion 300a is constant.
  • the height h1 may be set in accordance with the color to be developed in the color forming structure 1. That is, the height h1 may be set in accordance with the wavelength range desired to be reflected from the color forming structure 1. If the height h1 of the convex portion 300a is larger than the surface roughness of the upper surface of the convex portion 300a and the surface roughness of the upper surface of the concave portion 300b, the scattering effect of the reflected light can be obtained.
  • the height h1 of the convex portion 300a be constant.
  • the height h1 is preferably equal to or less than half the wavelength of the light in the visible region. That is, the height h1 is preferably 415 nm or less. Furthermore, in order to suppress the interference of the light resulting from the reflection in the said uneven structure, the height h1 is 1/2 or less of the peak wavelength which the light of the "specific wavelength range" reflected from the interference layer 31 has Is more preferred.
  • the height h1 is preferably 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the height h1 is preferably about 40 nm or more and 150 nm or less in order to obtain an effective spread of light.
  • the height h1 is preferably 100 nm or less.
  • the first pattern 201 may be configured to be arranged such that a part of two band-like patterns Po aligned in the first direction overlap with each other. That is, the plurality of strip patterns Po may be arranged at an arrangement interval smaller than the length d1 in the first direction, and the arrangement interval in the first direction of the strip patterns Po may not be constant. In the case where the strip patterns Po overlap, the regions formed of the overlapping strip patterns Po are combined into one region. Then, one of the regions becomes one first pattern 201. In this case, the length in the first direction of the first pattern 201 is different from an integral multiple of the length d1 of the strip pattern Po. Further, the length d1 of the strip pattern Po may not be constant.
  • the length d2 in the second direction may be equal to or longer than the length d1 in the first direction, and the standard deviation of the lengths d2 of the plurality of band-shaped patterns Po may be larger than the standard deviation of the length d1. . Also by such a configuration, the scattering effect of the reflected light can be obtained.
  • the cross section of the strip pattern Po does not have to be rectangular, and may be oval or circular with rounded strip corners.
  • FIG. 18 a pattern shown in FIG. 18 is formed of convex portions 301 a having a multi-step uneven structure.
  • the pattern constituted by the concavo-convex structure 10A constituted by the convex part 300a and the convex part 301b is different from the case of only the first pattern 201 which the concavo-convex layer 10 constitutes. That is, the configuration of the uneven structure body is different between the one-step uneven layer and the multi-step uneven layer.
  • the multi-step uneven layer 10 will be described focusing on differences from the single-step uneven layer.
  • the change of the color visually recognized due to the scattering effect of the reflected light becomes gentle.
  • the decrease in the intensity of the reflected light due to the scattering reduces the vividness of the color to be recognized.
  • a structure capable of observing more vivid colors at a wide viewing angle may be required.
  • the convex portions 301b constituting the second pattern 211 are arranged so as to generate diffracted light with high reflection intensity, and the light by the convex portion 300a which is the first pattern 201 in plan view
  • the light scattering effect and the light diffraction effect of the convex portions 301 b of which the planar view is the second pattern 211 realizes color development that makes it possible to observe more vivid colors at a wide viewing angle.
  • FIG. 17 (a) is a plan view of the concavo-convex structure 10A having the convex portion 301b constituting the second pattern 211
  • FIG. 17 (b) is a cross-sectional structure in a ⁇ - ⁇ ′ cross section of FIG. 17 (a). It is sectional drawing which shows.
  • the second pattern 211 has a strip extending with a constant width in the second direction, and the plurality of second patterns 211 extend in the first direction, They line up at intervals.
  • the pattern formed by the plurality of second patterns 211 is formed of a plurality of strip-shaped regions extending along the second direction and aligned along the first direction.
  • the length d3 of the second pattern 211 in the first direction may be equal to or different from the length d1 of the first pattern 201 in the first direction.
  • the arrangement interval de of the second patterns 211 in the first direction is on the surface of the concavo-convex structure 10A having the convex portion 301b whose plan view becomes the second pattern 211. At least a portion of the reflected light is set to be observed as first-order diffracted light.
  • the first-order diffracted light is, in other words, diffracted light whose diffraction order m is 1 or -1. That is, the arrangement interval de satisfies de ⁇ ⁇ / (sin ⁇ + sin ⁇ ).
  • the incident angle of incident light is ⁇
  • the reflection angle of reflected light is ⁇
  • the wavelength of light to be diffracted is ⁇ .
  • the arrangement interval de of the second patterns 211 may be 180 nm or more. That is, the arrangement interval de may be 1 ⁇ 2 or more of the minimum wavelength in the wavelength range included in the incident light.
  • the arrangement interval de is a distance along the first direction between the end portions of two adjacent second patterns 211.
  • the arrangement interval de is a distance between the end portions located on the same side with respect to the second pattern 211 in the first direction. That is, the arrangement
  • the periodicity of the arrangement pattern of the second pattern 211 constituted by the convex portions 301b included in the concavo-convex structure 10A is reflected in the periodicity of the concavo-convex structure of the base material 60. That is, the periodicity of the arrangement pattern is reflected in the periodicity of the concavo-convex structure described later on the surface of the antireflection layer 61.
  • the case where the arrangement interval de of the plurality of second patterns 211 is constant and the case where the antireflection layer 61 includes the metal layer 65 described later is considered. In this case, due to the diffraction phenomenon on the surface of the metal layer 65, reflected light of “specific wavelength” is emitted from the metal layer 65 at a specific angle.
  • the metal layer 65 is a reflective layer.
  • the observation angle can be obtained by setting the arrangement interval de of the second pattern 211 to a constant value of about 400 nm to 5 ⁇ m. In some cases, light due to strong green to red surface reflection due to diffraction is observed. On the other hand, for example, when the arrangement interval de of the second patterns 211 is increased to about 50 ⁇ m or so, the range of angles at which light in the visible region is diffracted is narrowed, so that a change in color due to diffraction is visually recognized. Although this makes it difficult, light with a brilliance like metallic luster is only observed at certain viewing angles.
  • the arrangement pattern of the plurality of second patterns 211 may be a pattern in which a plurality of periodic structures having different periods are superimposed, without setting the arrangement interval de as a constant value.
  • the arrangement interval de may be selected, for example, from the range of 360 nm to 5 ⁇ m.
  • the average value of the arrangement intervals de of the plurality of second patterns 211 may be 1 ⁇ 2 or more of the minimum wavelength in the wavelength range included in the incident light.
  • the reflected light due to diffraction is emitted in a range similar to the range in which the light spreads, by the arrangement spacing de of the second pattern 211
  • the average value of the arrangement interval de is approximately 1 ⁇ m to 5 ⁇ m.
  • the standard deviation is set to be about 1 ⁇ m.
  • the arrangement interval de may have an average value in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m and a standard deviation of about 1 ⁇ m or around. Note that, among the plurality of unit regions, a region having a constant value in which the arrangement interval de is included in the range of 1 ⁇ m to 5 ⁇ m may be included.
  • the second pattern 211 shown in FIG. 17 has periodicity due to the arrangement interval de only in the first direction.
  • the scattering effect of light by the first pattern 201 mainly acts on the reflected light in the direction along the first direction, but may partially affect the reflected light in the direction along the second direction. Therefore, the second pattern 211 may have periodicity in the second direction. That is, the arrangement pattern of the second pattern 211 may be a pattern in which a plurality of strip-shaped regions extending in the second direction are arranged along each of the first direction and the second direction.
  • the average value of each of the arrangement interval along the first direction and the arrangement interval along the second direction of the second pattern 211 is 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less It is sufficient if there is a variation.
  • the average value of the arrangement intervals along the first direction and the second direction may be different from each other.
  • the standard deviation of the arrangement interval along the first direction and the standard deviation of the arrangement interval along the second direction may be different from each other.
  • a plurality of second patterns 211 are arranged along each of the first direction and the second direction, and at least one of an average value and a standard deviation of the arrangement intervals of the second patterns 211 is an arrangement interval along the first direction
  • the configuration may be different from the arrangement interval along the second direction.
  • the first pattern 201 is periodically arranged only in the first direction, the first pattern 201 is different from the influence in the first direction of the light scattering effect and the influence in the second direction.
  • the light diffraction effect of the two patterns 211 can be adjusted.
  • the height h2 of the convex portion 301b whose plan view is the second pattern 211 is an interference formed on the convex portion 301b and on a region where the convex portion 301b is not formed. It may be larger than the surface roughness of the layer 31.
  • the height h2 becomes larger, in the effect that the concavo-convex structure imparts to the reflected light, the diffraction effect by the convex portion 301b in which the plan view becomes the second pattern 211 becomes predominant It becomes difficult to obtain the light scattering effect by the portion 300a.
  • the height h2 of the convex portion 301b is preferably about the same as the height h1 of the convex portion 300a, and the height h2 may be equal to the height h1.
  • the height h1 of the convex portion 300a and the height h2 of the convex portion 301b are preferably included in the range of 10 nm to 200 nm.
  • the height h1 of the convex portion 300a and the height h2 of the convex portion 301b are preferably included in the range of 10 nm to 150 nm.
  • FIG. 18 (a) is a plan view of the concavo-convex layer 10 as viewed from the interference layer 31 side
  • FIG. 18 (b) is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure along the ⁇ - ⁇ ′ cross section of FIG. 18 (a).
  • the pattern formed by the first pattern 201 and the second pattern 211 constituting the concavo-convex layer 10 is the first pattern 201 shown in FIG. 16 and the second pattern shown in FIG. It becomes a pattern in which the pattern 211 is superimposed.
  • the region where the convex portion 301a is located is the region 213 constituted only by the first pattern 201, the region 214 constituted only by the second pattern 211, the first pattern 201 and the second pattern 211. And an overlapping region 215.
  • the other area 216 is an area where the convex portion 301a is not formed.
  • the first pattern 201 and the second pattern 211 are overlapped such that the end portions thereof are aligned in the first direction.
  • the end of the first pattern 201 and the end of the second pattern 211 may be shifted in the first direction.
  • the height of the portion of the convex portion 301a corresponding to the region 213 is the height h1 of the convex portion 300a corresponding to the first pattern 201.
  • the region 216 in which the convex portion 301a is not formed is used as the reference of the height.
  • the height of the portion corresponding to the region 214 in the convex portion 301 a is the height h 2 of the convex portion 301 b corresponding to the second pattern 211.
  • the coloring structure 1 having the multi-step uneven layer 10 the light diffusion phenomenon caused by the convex portion 300a having the first pattern 201 and the convex portion 301b having the second pattern 211 are caused.
  • the synergy with the light diffraction phenomenon it is possible to observe the reflected light in the “specific wavelength range” at a wide viewing angle, and by enhancing the intensity of this reflected light, a bright color with a sense of gloss is visible.
  • Ru in the multi-step uneven layer 10, although the uneven structure is a single structure, since the uneven structure is multi-step, it has two functions of light diffusion and light diffraction. ing.
  • the first pattern 201 and the second pattern 211 may be arranged so as not to overlap in a plan view. Also with such a structure, the light diffusion effect by the first pattern 201 and the light diffraction effect by the second pattern 211 can be obtained. However, if the first pattern 201 and the second pattern 211 are arranged so as not to overlap with each other, the area where the first pattern 201 can be arranged per unit area is reduced, and the light diffusion effect is reduced. Therefore, in order to enhance the diffusion and diffraction effects of light by the first pattern 201 and the second pattern 211, as shown in FIG. 18, the first pattern 201 and the second pattern 211 are partially overlapped. It is preferable to arrange and make the convex part 301a into a multistage shape. In addition, even if it is the structure which arrange
  • the interference layer 31 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 19 a case will be described in which the multi-step uneven layer 10 is provided as the uneven layer, in which the plan view shown in FIG. 18 includes the first pattern 201 and the second pattern 211.
  • the interference layer 31 has a surface shape that follows the surface shape of the uneven structure of the uneven layer 10. That is, in cross section, the interference layer 31 is formed on the upper surface of the recess and the upper surface of the protrusion of the uneven layer 10.
  • the interference layer 31 is composed of two or more layers, multilayer film interference occurs.
  • the interference layer 31 has a multilayer structure of two or more layers
  • the interference layer 31 has a structure in which high refractive index layers 31 a and low refractive index layers 31 b are alternately stacked.
  • the refractive index of the high refractive index layer 31a is larger than the refractive index of the low refractive index layer 31b.
  • the difference in refractive index between the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b be about 0.6 or more and 2.2 or less. In this case, the reflection in the "specific wavelength region" becomes large with a small number of layers.
  • the interference layer 31 is not particularly limited to this.
  • the light reflected at each interface between the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b in the interference layer 31 causes interference. Then, as a result of the light traveling direction being changed due to the irregular asperity on the surface of the interference layer 31, the light of the "specific wavelength range” is emitted at a wide angle.
  • the "specific wavelength range” strongly emitted as the reflected light is the refractive index and extinction coefficient of the material constituting the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b, the film thickness, the width of the convex portion, the height and It depends on the arrangement.
  • the material constituting the interference layer 31 is not particularly limited to the following materials, but the same material as the interference layer 31 described in the first embodiment may be used.
  • the interference layer 31 also functions as a protective layer for protecting the color forming structure 1 if it contains, for example, any one or more compounds of a fluorine-based compound, a silicon-based compound, a titanium-based compound and a niobium-based compound. , Improve the scratch resistance.
  • a protective layer may be provided on the multilayer film on the opposite side to the substrate 60, that is, on the surface side of the color forming structure 1. Since the film thickness is thin as the film thickness of the interference layer 31 is 5 nm or more and 2000 nm or less, it can be inexpensively produced. The interference effect is higher as 5 nm or more and 1000 nm or less is preferable.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the case where the antireflection layer 61 in the first embodiment is used as the antireflection layer of the color forming structure 1.
  • FIG.21 (a) is the figure which looked at the coloring structure 1 shown in FIG. 20 from the back surface side.
  • FIG. 21B is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along the line ⁇ - ⁇ ′ of FIG. 21A. Note that in FIG. 20, the interference layer 31 is omitted for simplicity, and in FIG. 21, the uneven layer 10 and the interference layer 31 are omitted.
  • the antireflection layer 61 has a concavo-convex structure (second concavo-convex structure) 62 in which a plurality of convex portions are arranged on the surface opposite to the base material 60.
  • the longitudinal cross-sectional shape of the convex portion of the concavo-convex structure 62 may be a bell shape, a conical shape, an inverted funnel shape, a rectangular shape, a triangular prism, a polygonal prism, a cylinder, or any other shape.
  • a change j1 in height in the film thickness direction is 10 nm or more and 500 nm or less.
  • the structural period that is, the arrangement period of the convex portions be a period of 10 nm or more and 1000 nm or less.
  • the structural period is more preferably a sub-wavelength period which is equal to or less than the wavelength in the visible region.
  • the uneven structure 62 may be formed by combining a plurality of different cycles, and in this case, the wavelength may be equal to or longer than the wavelength of the visible region. When each value is in this range, reflection at the interface can be effectively suppressed.
  • the ratio of the widths of the concave and the convex parts of the concavo-convex structure 62 is preferably 0.25 or more and 0.75 or less.
  • the refractive index can be easily inclined in the cross-sectional direction.
  • the width between the convex portions of the concavo-convex structure 62 is the width of the concave portion.
  • the arrangement pattern of the plurality of convex portions of the concavo-convex structure 62 may be a non-ordered arrangement, or may be a square arrangement or a hexagonal arrangement. Moreover, you may arrange in the island-like arrangement
  • the material of the uneven structure 62 is mainly made of an ultraviolet curable resin, a thermosetting resin, or a thermoplastic resin.
  • the plurality of convex portions of the concavo-convex structure 62 are arranged to function as the anti-reflection layer 61.
  • the antireflection layer 61 including the uneven structure 62 may have a different layer configuration from the uneven layer 10 via the base 60 as shown in FIG.
  • the antireflective layer 61 and the uneven layer 10 may be integrated.
  • the antireflective layer 61 may be formed using the same resin material as that of the uneven layer 10, or a different resin may be used. 1.1 or more and 2.0 or less are preferable, and, as for the refractive index of the material of the reflection preventing layer 61, 1.4 or more and 1.6 or less are more preferable.
  • the antireflective layer 61 may be formed after the uneven layer 10 is formed, or the uneven layer 10 may be formed after the antireflective layer 61 is formed. If the uneven layer 10 and the antireflective layer 61 can be formed simultaneously, the manufacturing cost can be reduced, and the production capacity is also improved, which is preferable.
  • the substrate 60 may or may not be present. That is, as shown in FIG. 22, a member having a concavo-convex structure having a convex portion 300 a whose plan view becomes the first pattern 201 on one surface, and a concavo-convex structure 62 on the other surface is used as a substrate 60. You may make it form the interference layer 31 on the uneven structure which has the convex part 300a.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the color forming structure 1 when the reflection preventing layer 61 in the second embodiment is used as the reflection preventing layer 61 of the color forming structure 1.
  • the antireflection layer 61 has a concavo-convex structure 63 composed of a plurality of concavo-convex structures on the opposite side to the base material 60, as shown in FIG. Furthermore, a metal layer 65 having a surface shape that follows the unevenness of the uneven structure 63 is provided. The metal layer 65 is formed on the upper surface of the concave portion of the concavo-convex structure 63 and the upper surface of the convex portion in a cross sectional view.
  • FIG. 24A is a view of the coloring structure 1 shown in FIG. 23 as viewed from the side of the antireflection layer 61.
  • FIG. 24B is a cross sectional view showing a cross sectional structure taken along the line ⁇ - ⁇ ′ of FIG. 24A.
  • the interference layer 31 is omitted in FIG. 23 for the sake of simplicity.
  • corrugated layer 10 the interference layer 31, and the metal layer 65 is abbreviate
  • the structural period P1 of the convex portion of the concavo-convex structure 63 is preferably a sub-wavelength period which is equal to or less than the wavelength of the visible region.
  • the height j2 of the convex portion of the concavo-convex structure 62 preferably has a thickness of 10 nm or more and 200 nm or less. Plasmon resonance is easily expressed when each value is in this range.
  • the concavo-convex structure 63 may be a non-ordered array, or may be a square array or a hexagonal array. Moreover, you may arrange in the island-like arrangement
  • the color development structure 1 may be configured by forming the interference layer 31 on the concavo-convex structure having the convex portion 301 a and forming the metal layer 65 on the concavo-convex structure 63.
  • the interference layer 31 and the metal layer 65 are not shown.
  • the shape of the concave portion and the convex portion of the plurality of concavo-convex structures 63 is not limited to a rectangle, and may be rounded, or may be a triangular prism, a cylinder, or the like.
  • the structure cycle of the concavo-convex structure 63 can efficiently cause plasmon resonance when the ratio of the width of the concavo-convex structure 63 is 0.25 or more and 0.75 or less, and can exhibit a color with high lightness.
  • the antireflection layer 61 in the third embodiment may be used in combination with the antireflection layer in the first embodiment and the antireflection layer in the second embodiment.
  • the antireflective layer 61 in the third embodiment has a configuration in which a black pigment is contained in a resin. With this configuration, the antireflective layer 61 can absorb light in a wide wavelength range in the visible region. Therefore, in the configuration in which the incident light is light in the visible region, the transmitted light can be suitably absorbed regardless of the difference in the wavelength range of the transmitted light according to the configuration of the interference layer 31.
  • a resin layer containing a black pigment may be provided separately from the base material 60, or the base material 60 may contain a black pigment to make the base material 60 the antireflective layer 61. Moreover, a black pigment may be contained in the uneven structure 62 or 63, and these effects may be used together.
  • a thermoplastic resin may be used as the resin.
  • the thermoplastic resin illustrated as a material of the below-mentioned uneven layer 10 and the base material 60 is mentioned, for example.
  • a black pigment a black inorganic pigment is mentioned.
  • black inorganic pigments include black inorganic pigments such as carbon black, titanium black, black iron oxide, and black complex oxides.
  • the antireflective layer 61 may further contain another light absorber made of a material that absorbs light in the visible region.
  • the interference layer 31 may have a multilayer structure in which the high refractive index layers 31a and the low refractive index layers 31b are alternately stacked, or the interference layer 31 may have a single layer structure.
  • the metal layer 65 is a reflective layer.
  • a material of the metal layer 65 the same material as the reflective layer in the first embodiment can be used.
  • the metal layer 65 is configured by arranging a metal on the top surface of the concavo-convex structure 63. When light is irradiated from the surface side of the color forming structure 1, light passes through the uneven layer 10, the base 60, the uneven structure 63 of the antireflective layer 61, and the metal layer 65 in this order.
  • the metal layer is provided on the antireflective layer not having the concavo-convex structure, the wavelength of light and the vibration direction of the free electron of metal are different, so strong reflection at the interface between the metal layer and the antireflective layer Light is emitted, and even if the interference layer 31 is formed, it becomes white light.
  • the metal layer 65 is provided on the upper surface of the convex portion and the upper surface of the concave portion of the concavo-convex structure 63, plasmon absorption occurs at the interface between the concavo-convex structure 63 and the metal layer 65, and a specific wavelength region is reflected. Rather, light with anisotropic scattering is reflected.
  • the light which has passed through the uneven structure 63 and the metal layer 65 causes an abnormal transmission phenomenon of plasmon and is emitted. Therefore, the light reflected from the interference layer 31, the light reflected from the metal layer 65, and the transmitted light are different. Therefore, it is preferably used, for example, for a display that is difficult to forge and has high security.
  • the specific surface area is increased by the uneven structure 63 and the metal layer 65, and good adhesion is exhibited.
  • the metal layer 65 may include one or more types of metals or metal alloys having a refractive index of 0.2 or more and 6.0 or less. In this case, the intensity of the light reflected by the metal layer 65 is increased. Further, it is preferable that the extinction coefficient of the metal layer 65 in the visible light region be 2.0 or more and 6.0 or less. In this case, it is preferable because the light to be absorbed becomes small and the light is efficiently emitted as the reflected light.
  • the uneven layer 10 having the uneven structure may be made of the same material as the uneven layer 10 described in the first embodiment.
  • the uneven layer 10 is made of, for example, a material having optical transparency to light in the visible region, that is, a material transparent to light in the visible region.
  • a photocurable resin e.g., acrylic resins, polyester resins, cellulose resins, and vinyl resins.
  • Thermosetting resins that can be used include, but are not limited to, urethane resins obtained by the reaction of acrylic polyols or polyester polyols having reactive hydroxyl groups with polyisocyanates, melamine resins, epoxy resins, and phenol resins. It is not a thing.
  • the substrate 60 is preferably a material having optical transparency to light in the visible region.
  • a film made of a resin such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyethylene naphthalate, polyethylene, polypropylene and cycloolefin copolymer is used.
  • inorganic substances such as glass, quartz, quartz, silicon wafer, etc., metals can also be used as the base material 60.
  • the concavo-convex structure of the relatively hard substrate surface such as synthetic quartz or silicon wafer is formed, for example, using known micro processing techniques such as lithography for irradiating light or charged particle beam and dry etching.
  • the concavo-convex layer 10 When the concavo-convex layer 10 is formed on the base material 60, functions such as mechanical strength such as tensile strength and moldability can be given, so it has flexibility and high utilization. For example, it is possible to apply a manufacturing method suitable for mass production such as roll-to-roll method. As a method of forming the concavo-convex layer 10 and the concavo-convex structures 62 and 63 of the antireflective layer 61, a nanoimprinting method or the like is used.
  • a mold which is an intaglio having inverted concavities and convexities of the concavities and convexities to be formed is required.
  • the substrate 60 is superimposed on the surface of the coating layer made of a photocurable resin, and the coating layer and the mold are mutually pressed.
  • the light is irradiated from the side of the substrate 60 or the mold side.
  • the mold is released from the cured photocurable resin and the substrate 60.
  • the unevenness of the mold is transferred to the photocurable resin, and the unevenness layer 10 having the unevenness on the surface is formed.
  • the substrate 60 is superimposed on the surface of the coating layer made of a photocurable resin, and the coating layer and the mold are mutually different In the pressed state, light is emitted from the substrate 60 side or the mold side. Subsequently, the mold is released from the cured photocurable resin and the substrate 60. As a result, the anti-reflection layer 61 including the uneven layer 10 on one surface of the base 60 and the uneven structures 62 and 63 on the other surface is formed.
  • the photocurable resin may be applied to the surface of the substrate 60, and light irradiation may be performed in a state where the mold is pressed against the coating layer on the substrate 60.
  • the order of formation of the anti-reflection layer 61 provided with the concavo-convex layer 10 and the concavo-convex structures 62 and 63 is not limited to the above, and may be replaced. Moreover, the anti-reflection layer 61 provided with the uneven
  • the coating method of the curable resin is not particularly limited, and a known coating method such as an inkjet method, a spray method, a bar coating method, a roll coating method, a slit coating method, or a gravure coating method may be used.
  • the mold is made of, for example, synthetic quartz or silicon, and is formed using a known fine processing technique such as lithography for irradiating light or charged particle beam or dry etching. Further, instead of the photo nanoimprinting method, a thermal nanoimprinting method or a normal temperature nanoimprinting method may be used.
  • thermoplastic resin is used as a resin used for the antireflection layer 61 including the concavo-convex layer 10 and the concavo-convex structures 62 and 63.
  • a resin such as a resin or a thermosetting resin, according to the manufacturing method is used.
  • the step of forming the concavo-convex layer 10 and the antireflective layer 61 is a first step
  • the third step of forming the metal layer 65 is performed.
  • the interference layer 31 is formed to interfere in the “specific wavelength range” of the reflected light in the interference layer 31.
  • the metal layer 65 is formed such that plasmon resonance is induced in a “specific wavelength range” of incident incident light.
  • the compounds described in the interference layer of the first embodiment may be used.
  • the formation method of the interference layer 31 may be the same as the formation method described in the interference layer of the first embodiment.
  • the interference layer 31 is a multilayer film
  • multilayer interference is achieved by alternately laminating the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b.
  • the order may be reversed, and it is also possible to reduce the number of stacked layers if desired color development can be obtained.
  • Both the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b are made of a material having optical transparency to light in the visible region, that is, a material transparent to light in the visible region. If the refractive index of the high refractive index layer 31a is higher than the refractive index of the low refractive index layer 31b, the materials of these layers are not limited. However, as the difference in refractive index between the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b is 0.6 or more and 2.2 or less, high-intensity reflected light can be obtained with a small number of laminations.
  • Each layer of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b made of such an inorganic material is formed using a known thin film forming technique such as sputtering, vacuum evaporation, or atomic layer deposition. Further, each of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b may be made of an organic material, and in this case, the formation of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b The technology of the above may be used.
  • the film thickness of each of the high refractive index layer 31 a and the low refractive index layer 31 b may be designed using a transfer matrix method or the like according to a desired color to be colored by the color forming structure 1.
  • the film thickness of the high refractive index layer and the low refractive index layer is preferably about 30 nm or more and 300 nm or less.
  • the number of layers in the interference layer 31 shown in FIG. 19 and the order of stacking are not limited to this.
  • the refractive indices of layers adjacent to each other are different from each other, and the reflectance of light in a specific wavelength range among incident light incident on the interference layer 31 is higher than that in other wavelength ranges. It should just be comprised.
  • the material constituting the metal layer 65 is not particularly limited as long as it is a compound that reflects incident light, but is preferably a metal or a metal alloy. If necessary, the metal or metal alloy or composite constituting the metal layer 65 may be stacked. Even if light is incident on the concavo-convex structure 63, strong regular reflected light and scattered light can be obtained, so a metal or metal alloy having a refractive index of 0.2 or more and 6.0 or less is preferable. An extinction coefficient of 2.0 or more and 6.0 or less is preferable because light absorption can be reduced.
  • the concavo-convex structure 63 is preferable because plasmon resonance occurs. More preferably, it is Ag and Al.
  • the metal layer 65 is formed using a known thin film forming technique such as sputtering, vacuum evaporation, or atomic layer deposition.
  • the metal layer 65 may contain an organic material, or a known technique such as self-assembly may be used.
  • the film thickness of the metal layer 65 is preferably about 5 nm or more and 500 nm or less. Further, the film thickness is more preferably 5 nm or more and 200 nm or less because the transmittance can be maintained while maintaining an arbitrary reflectance.
  • a first application example of the color forming structure is a form in which the color forming structure is used for a display.
  • the display body may be used for the purpose of enhancing the difficulty of forgery of the article.
  • the display body may be used for the purpose of enhancing the design of the article.
  • the display body may be used for these purposes.
  • the display body may be, for example, authentication documents such as passports and licenses, securities such as gift certificates and checks, cards such as credit cards and cash cards, bills, etc. It is pasted.
  • the display body may be, for example, a decorative article to be worn, an article to be carried by a user such as a cell phone or mobile, or an article to be placed on furniture such as home appliances It can be attached to walls, doors, signs, and other structures such as interiors and exteriors of automobiles.
  • a display body comprising a plurality of display elements and composed of the coloring structure 1 as a highly security application such as a credit card, a cash card, a bill, etc.
  • three colors added to the surface reflectance and back surface reflection and transmission It is possible to provide a display that can be expressed in a variety of
  • a display body including a plurality of display elements and configured of the color forming structure 1 is used as a display board for a watch, the display body is more reflective than one using a natural product made of pearl, white butterfly clam, or abalone.
  • the pattern and the film thickness can be made constant for each lot and made uniform within the surface, so that a high-quality pattern and color tone can be variably expressed, and a display plate with high designability can be provided.
  • a lamp such as an LED brightly in the dark while maintaining high reflectance of the display using the color forming structure 1 and also having transparency.
  • it is a display board for a watch provided with a self-power generation function such as a solar cell, and since it can secure arbitrary transmittance to solar radiation while concealing the crosshairs of the insulating band, it is charged It becomes possible.
  • the display using the color forming structure according to one embodiment does not require an absorption layer, but the black / dark blue solar cell functions as an absorption layer to increase scattered light and provide a high-grade display panel. .
  • a display comprising multiple display elements and composed of a coloring structure 1
  • parts such as outdoor / internal installations, moving objects, vehicles, etc. where weather resistance is required
  • sunlight is more likely than paint or ink
  • paint or ink It is preferable because it is hardly discolored.
  • automobile parts in general, such as the interior of automobile parts from the viewpoint that fingerprints and the like are less noticeable, and the exterior of car parts from the viewpoint that the self-cleaning action when raining works.
  • the display 50 has a front surface 50F and a back surface which is a surface opposite to the front surface 50F, and when viewed from the front surface 50F, the display 50 has a first display area 51 and a first display region 51. And a second display area 52.
  • the display content can be visually recognized now on both the surface 50F and a back surface.
  • the first display area 51 is an area in which a plurality of first pixels 51A are arranged
  • the second display area 52 is an area in which a plurality of second pixels 52A are arranged.
  • the first display area 51 is composed of a set of a plurality of first pixels 51A
  • the second display area 52 is composed of a set of a plurality of second pixels 52A.
  • the configuration of the coloring structure is applied to each of the first pixel 51A and the second pixel 52A, and the first pixel 51A and the second pixel 52A exhibit colors with different hues. That is, as viewed from the direction facing the surface 50F of the display body 50, colors of different hues are visually recognized in the first display area 51 and the second display area 52.
  • Each of the first display area 51 and the second display area 52 represents a character, a symbol, a figure, a pattern, a pattern, a background thereof, etc. by these areas alone or by a combination of two or more of these areas.
  • the display 50 has an area having a configuration different from that of the color forming structure, for example, an area having a structure in which the interference layer 31 is stacked on a base having a flat surface, around the display areas 51 and 52. Alternatively, it may have a region or the like having a structure in which the reflective layer 20 is stacked on the base material.
  • the height of the convex portion 300 a constituting the first pattern 201 included in the concavo-convex layer 10 or 21 of the coloring structure 1 in the first pixel 51A and the second pixel 52A. H1 are different from each other.
  • the configuration of the interference layer 31 is common to the first pixel 51A and the second pixel 52A, that is, for example, the material and thickness of the high refractive index layer 31a, the material and thickness of the low refractive index layer 31b, And the number of layers of these layers is common.
  • the first pixel 51A and the second pixel 52A exhibit colors with different hues because the height h1 of the convex portion 300a constituting the first pattern 201 is different between the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the height h1 of the convex portion 300a constituting the first pattern 201 in the first pixel 51A and the second pixel 52A may be set according to the desired hue of each of the pixels 51A and 52A.
  • FIG. 13 and FIG. 14 are diagrams showing cross-sectional structures of the first pixel 51A and the second pixel 52A using the coloring structure of the first embodiment.
  • FIG. 13 shows an example in which the color forming structures forming the pixels 51A and 52A are color forming structures having a single-step structure.
  • FIG. 14 shows an example in which the color forming structures forming these pixels 51A and 52A are color forming structures having a multi-tiered structure.
  • the height h1 of the first pattern 12 is different between the first pixel 51A and the second pixel 52A in the display body of FIG.
  • the configuration of the reflective layer 20 is common to the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the material and the film thickness of the high refractive index layer 16a, the material and the film thickness of the low refractive index layer 16b, and the number of layers of these layers are common. Since the height h1 of the convex portion of the first pattern 12 is different between the first pixel 51A and the second pixel 52A, the first pixel 51A and the second pixel 52A exhibit colors with different hues. The height h1 of the convex portion of the first pattern 12 in each of the pixels 51A and 52A may be set according to the desired hue of each of the pixels 51A and 52A.
  • the difference between the height h1a of the convex portion of the first pattern 12 or 201 of the first pixel 51A and the height h1b of the convex portion of the first pattern 12 or 201 of the second pixel 52A is increased.
  • the difference in hue is easily recognized by human eyes.
  • the difference between the height h1a and the height h1b is preferably 5 nm or more, and the reflective layer 20 in the case where the interference layer 31 is stacked on a flat surface.
  • the height of the convex portion of the first pattern 12 It is preferable to set h1 to about 100 nm.
  • the height h1 of the convex portion of the first pattern 12 is preferably about 200 nm.
  • the peak wavelength of the reflected light from the interference layer 31 in the case where the interference layer 31 is stacked on a flat surface is 500 nm.
  • the height h1 of the convex portion 300a constituting the first pattern 201 is preferably set to about 100 nm or around.
  • the height h1 of the convex portion 300a constituting the first pattern 201 is preferably set to about 200 nm.
  • the height h1 of the first pattern is the same and the height h2 of the second pattern is different between the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the relationship between the height h2a of the convex portion of the second pattern of the first pixel 51A and the height h2b of the convex portion of the second pattern of the second pixel 52A is h2a ⁇ h2b.
  • the height H3 of the convex portion at which the first pattern and the second pattern overlap is higher at the height H3b at the second pixel 52A than at the height H3a at the first pixel 51A.
  • the coloring structure applied to the pixels 51A and 52A is a coloring structure having a multistage shape
  • the ratio of the band-shaped part of the first pattern in the pattern formed by the projected image of the convex part on the virtual plane In a configuration in which the proportion occupied by the strip of the second pattern is smaller than that of the second pattern, the influence of the height h2 of the strip of the second pattern on the hue exhibited by the pixels 51A and 52A is slight.
  • the hues of the pixels 51A and 52A can be adjusted by adjusting the height of the strip forming the first pattern 12 of the first structure.
  • colors of different hues in the first display area 51 and the second display area 52 are viewed as viewed from the direction opposite to the back surface.
  • the color of a different hue is also visually recognized by the light passing through each of the first display area 51 and the second display area 52.
  • the first patterns 12, 201 are set, for example, for each first pixel 51A and each second pixel 52A. That is, the average value and the standard deviation of the lengths d1 and d2 of the plurality of strip portions constituting the pattern of the projected image of the first pattern 12, 201 are set for each of the pixels 51A, 52A.
  • the first patterns 12 and 201 may be different for each of the pixels 51A and 52A, or may be identical.
  • the size of the pixels 51A and 52A may be set in accordance with the desired resolution of the image formed by the display areas 51 and 52. In order to display an image with higher accuracy, it is preferable that one side of the pixels 51A and 52A be 10 ⁇ m or more.
  • the color developing structure of the first embodiment when the display body 50 is observed from the surface 50F side and the color in which the color of the reflected light from the reflective layer 20 is visible is different, Can be expressed.
  • the color forming structure of the second embodiment in the display using the color forming structure 1 in FIG. 28, when observed from the interference layer 31 side and when observed from the metal layer 65 side. Since the colors to be viewed are different, various expressions can be made on the display body 50.
  • the lower portion of the uneven layer 10 is continuous between the first pixel 51A and the second pixel 52A. That is, these pixels 51A and 52A have one common base material.
  • the uneven structure is formed, for example, by lithography or dry for each of a portion corresponding to the first display region 51 where the first pixel 51A is positioned and a portion corresponding to the second display region 52 where the second pixel 52A is positioned. It is formed by performing etching. In order to change the height h1 of the convex portion of the first pattern 12, 201, the etching time may be changed.
  • each of the reflective layer 20 and the interference layer 31 is continuous between the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • making the first pixel 51A and the second pixel 52A different in hue means that the first pixel 51A and the second pixel 52A have different materials, film thicknesses, and the like of the layers constituting the reflective layer 20.
  • the configuration of the reflective layer 20 is different for each of the display regions 51 and 52, it is necessary to repeat the masking of the regions and the film formation of the high refractive index layer 31a and the low refractive index layer 31b for each of the display regions 51 and 52. This complicates the manufacturing process. As a result, an increase in manufacturing cost and a decrease in yield are caused.
  • since it is difficult to mask a minute area there is a limit to the formation of a fine image.
  • the display body 50 it is possible to simultaneously form the reflective layer 20 for the portion corresponding to the first display area 51 and the portion corresponding to the second display area 52.
  • the load required to manufacture the display 50 is reduced.
  • the display areas 51, 52 should be made smaller. More detailed images can also be formed.
  • another method of changing the hue may be performed as follows.
  • the hue can be made different by changing the arrangement of the concavo-convex layer 10 with the same configuration of the metal layer 65 between the first pixel 51A and the second pixel 52A. That is, the uneven layer of the coloring structure 1 in the first pixel 51A, for example, the extending direction of the convex portion 301a of the uneven layer 10, and the uneven layer of the coloring structure 1 in the second pixel 52A, for example, the convex 301a of the uneven layer 10
  • the first pixel 51A and the second pixel 52A are arranged such that the extending direction is different from the extending direction. For example, as shown in FIG.
  • the convex portion 301a is arranged to extend along the second direction in the color forming structure 1 in each first pixel 51A, and in the display area 52, in each second pixel 52A.
  • the convex portion 301a is arranged to extend along the first direction.
  • the extending direction of the convex portion 301a is not limited to the first direction or the second direction, and can be arranged to extend in any direction.
  • the convex portion 301a may be arranged such that the angle formed by the extending direction of the convex portion 301a of the color forming structure 1 and the second direction in the first pixel 51A is, for example, 45 °.
  • the convex portion 301a is disposed by arranging the convex portion 301a such that an angle formed by a direction in which the convex portion 301a extends and the first direction or the second direction is 0 ° or more and 90 ° or less. Since expression different from that in the case where the extending direction is the first direction or the second direction can be performed, more various expressions can be performed.
  • the configuration of the metal layer 65 is made the same between the first pixel 51A and the second pixel 52A and making the heights j1 or j2 of the convex portions of the concavo-convex structure 62 or 63 of the antireflection layer 61 different, reflection is made.
  • the transmission hues may be different in the concavo-convex structure 62 or 63 of the anti-reflection layer 61 by changing the ratio of the width of the period of the convex to the width of the concave and the ratio of the width of the metal layer to the concave.
  • the height h1 of the convex portion of the first pattern 12 is changed by making the configuration of the reflective layer 20 the same between the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the reflective layer 20 it is preferable to configure the reflective layer 20 as follows. That is, when the reflective layer 20 is stacked on a flat surface, the peak wavelength of the reflected light from the reflective layer 20 is the wavelength of the light of the hue to be colored in the first pixel 51A and the hue of the color to be colored in the second pixel 52A.
  • the reflective layer 20 is preferably configured to be located between the wavelength of light and the light.
  • the shape of each layer constituting the reflective layer 20 is changed by changing the height h1 of the convex portion of the first pattern 12, 201, and the optical path length is changed.
  • the wavelength range of light which the concavo-convex structure efficiently scatters may change, and it is considered that the hue visually recognized by the color forming structure changes due to such a phenomenon or the like.
  • the configuration of the color forming structure that is, the configuration having the uneven layer 10 stacked on the base material 9 is applied to the configuration of the pixels 51A and 52A
  • the uneven structure is, for example, as follows. Is formed.
  • a mold in which the height of the asperities is changed in portions corresponding to the display regions 51 and 52 is used by using the nanoimprint method, and the asperity structure of the asperity layer 10 of each of the pixels 51A and 52A is simultaneously formed.
  • Such a mold may be formed by performing lithography or dry etching for each portion corresponding to the display regions 51 and 52.
  • formation of a mold is possible more simply. That is, the dose of the charged particle beam to be irradiated to the resist used for charged particle beam lithography is changed for each display area 51, 52, and development is performed so that the unevenness of the desired height is formed for each display area 51, 52. The time is adjusted to form a resist pattern. After a metal layer of, for example, nickel is formed by electroforming on the surface of the resist pattern, the resist is dissolved to obtain a nickel mold.
  • the number of display areas included in the display body 50 that is, the number of display areas in which pixels composed of coloring structures are arranged and exhibit colors of different hues is not particularly limited, and the number of display areas is It may be one or three or more.
  • the display area only needs to include a display element composed of a coloring structure, and the display element is not limited to the pixel which is the minimum unit of repetition for forming a raster image, but is for forming a vector image It may be an area connecting the anchors of
  • a display including a plurality of display elements and configured from the above color forming structure is used for a dial of a watch, it has high designability and can be arbitrarily transmitted to a lamp such as an LED or to solar radiation. It is preferable because it can be displayed brightly in the dark or the emitted light can be stored by a solar cell.
  • a display comprising a plurality of display elements and comprising the above color forming structure is used as an exterior and interior part having high weatherability and antifouling properties, as well as having high designability. Because it can be When the coloring structure has a concavo-convex structure, a diffusion effect of the reflected light is obtained by the convex portion, and light of a specific wavelength range is observed at a wide angle as the reflected light from the reflective layer 20.
  • the convex portion can obtain the diffusion effect and the diffraction effect of the reflected light, and the observation angle at which the light of the specific wavelength range is wide as the reflected light from the reflection layer 20 And the intensity of the reflected light is enhanced, so that a bright and glossy color is visible.
  • the plurality of band-like portions extend in the first direction and the second direction.
  • the diffraction effect of the reflected light by the strip portion of the second pattern can be adjusted according to the difference between the influence of the reflected light in the first direction and the influence in the second direction.
  • each of the average value of the arrangement interval in the first direction and the average value of the arrangement interval in the second direction in the strip portion is 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the diffraction effect of the reflected light is suitably exhibited. Adjustment of the diffraction effect of the reflected light can be performed.
  • the display body 50 including the pixels configured of the color forming structure, materials of the respective layers constituting the reflective layer 20 in the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the film thickness is the same, and in the configuration in which the heights of the convex portions in the uneven layer are different, colors of different hues are visually recognized in the area where the first pixel 51A is located and the area where the second pixel 52A is located.
  • the display 50 having the pixels 51A and 52A exhibiting the above can be formed by a simple manufacturing process.
  • the coloring structure of the second embodiment when used, in the display body 50 including the pixel having the antireflection layer 61 in which the coloring structure 1 includes the metal layer 65, metal is used in the first pixel 51A and the second pixel 52A.
  • the area where the first pixel 51A is located and the area where the second pixel 52A is located have different hues. The color is visible.
  • the configuration of the metal layer 65 is the same in the first pixel 51A and the second pixel 52A, there is no need to perform the step of forming the metal layer 65 for each region where each pixel 51A, 52A is located.
  • the display body 50 having the pixels 51A and 52A exhibiting different hues can be formed by a simple manufacturing process.
  • a fine concavo-convex structure can be suitably and conveniently formed. And if it is a manufacturing method in which an optical nanoimprinting method or a thermal nanoimprinting method is used as a nanoimprinting method, formation of the concavo-convex structure by the nanoimprinting method is suitably and easily realized.
  • the pixels included in the display body 50 may include pixels in which the extending directions of the concavo-convex structure in the concavo-convex layer in the virtual plane are different from each other.
  • the second direction which is the extending direction of the convex portion in any pixel
  • the second direction which is the extending direction of the convex portion in a pixel different from this pixel
  • the direction of may be orthogonal. According to such a configuration, it is possible to change the direction in which the reflected light from the reflective layer 20 is diffused depending on the pixel, and it is possible to express various images.
  • the width of the convex portion of the concavo-convex structure in the reflective layer 20 is slightly wider than the width of the convex portion in the concavo-convex layer.
  • the portions of the reflective layer 20 which spread as described above are connected between the convex portions having different directions of extension, and the concavo-convex structure of the reflective layer 20 is broken. In addition, it becomes difficult to obtain desired color development from each pixel in the desired direction.
  • an area in which the unevenness is not formed is provided in the unevenness layer between the pixels in which the extending directions of the unevenness structure are different from each other.
  • a region in which the concavities and convexities are not formed may be provided in the concavo-convex layer. According to such a configuration, the collapse of the concavo-convex structure caused by the spreading of the reflective layer 20 is suppressed at the end of the pixel, and desired color development can be easily obtained from the whole of each pixel.
  • the width of the region provided between the pixels and in which the unevenness is not formed is preferably, for example, 1/2 or more of the film thickness of the reflective layer 20.
  • corrugated layer may have a structure which the width
  • the length d1 and the length d3 in the first direction are defined by the pattern formed by the bottom surface of the convex portion.
  • the coloring structure of the first aspect has a concavo-convex structure on the first surface of the concavo-convex layer, and has a reflective layer having a shape (following shape) along the surface shape of the concavo-convex structure.
  • a concavo-convex structure on the first surface of the concavo-convex layer, and has a reflective layer having a shape (following shape) along the surface shape of the concavo-convex structure.
  • the coloring structure of the first aspect is recognized as directional light without stimulating the visual organ too much. This is because, unlike metallic gloss, anisotropic scattered light is present, and therefore light can be recognized at a wide angle.
  • the material constituting the reflective layer is preferably one or more selected from metals, metal alloys, and metal composites.
  • the reflection layer may further have an interference layer formed along the surface shape of the concavo-convex structure (in other words, an interference layer following the shape of the reflection layer along the concavo-convex structure).
  • an interference layer formed along the surface shape of the concavo-convex structure (in other words, an interference layer following the shape of the reflection layer along the concavo-convex structure).
  • the material which comprises a reflection layer is one or more selected from the metal, metal alloy, and metal compound which are 0.2 or more and 5.0 or less in refractive index in visible region. According to this configuration, when the incident light is reflected, the intensities of the specular reflection and the scattered light generated at the interface between the reflective layer and the interference layer are both increased.
  • the refractive index of the material constituting the reflective layer is more preferably 1.4 or more and 3.0 or less.
  • the material which comprises a reflection layer is one or more selected from the metal which has an extinction coefficient in a visible light area
  • the incident light is reduced in the light absorbed by the reflective layer and is efficiently used for reflection.
  • the material constituting the reflective layer is any of Au, Ag, Cu, Al, Zn, Ni, Cr, Mo, Ga, Ta, W, In, Sn metals, alloys thereof, and composites thereof It is preferable that it is one or more selected. According to this configuration, the incident light is preferable because the brightness of the light reflected by the reflective layer is increased. More preferably, Au, Ag, Cu and Al are used.
  • the film thickness of the reflective layer is preferably 5 nm or more and 500 nm or less in order to obtain the intensity of the reflected light and the scattered light.
  • the film thickness of 10 nm or more and 200 nm or less is more preferable because the transmittance can be maintained while maintaining the intended reflectance.
  • the interference layer is a single layer, thin film interference occurs due to the interference layer, and the phase of light emitted from the interference layer is reversed, and an effect is exhibited.
  • the reflection layer is provided in the lower layer of the interference layer, the utilization efficiency of the incident light quantity can be enhanced for the same reason as described above. Therefore, it is preferable because even if the interference layer is a single layer, good visibility can be obtained. Furthermore, high designability can be obtained without providing an absorption layer in a layer opposite to the observer side with a concavo-convex structure such as a black pigment and carbon black.
  • the material which comprises an interference layer contains the compound used as the refractive index difference of an interference layer and a reflection layer 0.6 or more and 1.5 or less. According to this configuration, the action of interference between the interference layer and the reflection layer is increased, and the reflected light generated at the boundary between the air and the interference layer is increased.
  • the refractive index difference between the interference layer and the reflective layer is more preferably 1.0 or more and 1.5 or less. It is preferable that the interference layer be composed of two or more layers. According to this configuration, multilayer film interference occurs, the intensity of light that reflects incident light in a specific wavelength range increases, and control of the specific wavelength range becomes easy.
  • phase inversion occurs when light is incident from the high refractive index compound to the low refractive index compound in multilayer film interference.
  • phase inversion occurs in two layers, the intensity of the reflected light is small.
  • by forming an interference layer composed of a multilayer film on the reflective layer it is not necessary to cause dozens of layers to overlap and cause interference; Even if there are more than a dozen layers, the same visibility as in the case of laminating several layers can be obtained.
  • the number of interference layers is preferably 1 or more and 6 or less, more preferably 2 or more and 4 or less. Since the reflective layer is provided, by setting the number of layers of the interference film in this range, the intensity of light due to multilayer film interference can be secured even with a small number of layers of the interference film, and good visibility can be obtained.
  • the material constituting the interference layer is not particularly limited thereto, but it is preferable to contain any one or more compounds of a titanium-based compound, a niobium-based compound and a silicon-based compound. According to this configuration, since the layer also functions as a protective layer for protecting the reflective layer, the scratch resistance is improved.
  • the interference layer is a thin film layer reflecting the fine uneven structure. The presence of the protective layer makes it easy to wipe off even if dirt adheres, so the antifouling effect is improved.
  • the interference layer has a layer composed of a compound having a refractive index of 1.4 or more and 5.0 or less as a layer on the interface side with air. According to this configuration, the phase of light incident from the air to the interference layer is reversed, and the interference effect with light emitted from the interference layer is enhanced.
  • the thickness of the interference layer is preferably 5 nm or more and 2000 nm or less. According to this configuration, since the thickness of the interference layer is thin, it can be produced inexpensively. The thickness of 5 nm or more and 1000 nm or less of the interference layer is preferable because the interference effect is higher.
  • the coloring structure of the second aspect of the first embodiment is different from the first aspect in that the reflective layer is disposed on the second surface which is the surface opposite to the first surface of the concavo-convex structure.
  • the coloring structure of the second aspect of the first embodiment light transmitted without being reflected by the interference layer is transmitted through the uneven layer. Then, by the presence of the reflective layer on the second surface, the light transmitted through the uneven layer is reflected by the reflective layer and is again incident on the interference layer. As a result, the transmitted light can be reused as interference light. Therefore, the reflectance of light in a specific wavelength range is higher than the reflectance in other wavelength ranges, and the visibility of light in a specific wavelength range is improved.
  • region in which uneven structure is not formed can be utilized as an interference layer by adjusting the thickness (thickness between 1st surface and 2nd surface) of an uneven
  • thin film interference can be generated without providing the interference layer.
  • the thickness between the first surface and the second surface of the concavo-convex layer is preferably in the range of 20 nm to 1000 nm. More preferably, it is 80 nm or more and 800 nm or less. When the thickness is in this range, the flat area can be used as one layer constituting the interference layer, and interference light can be effectively obtained.
  • corrugated layer is a composite body which the refractive index in visible light area
  • the convex surface of the uneven structure includes a first pattern and a second pattern at least partially overlapping the first pattern in plan view. It has a multistage shape. Furthermore, the second pattern is composed of a plurality of second bands in plan view, and the second bands have a width along the first direction and a length along the second direction orthogonal to the first direction, Have. The arrangement intervals of the plurality of second band portions in the first direction are not constant, and the average value of the arrangement intervals is at least 1/2 of the minimum wavelength in the wavelength range of the incident light.
  • the convex portion of the concavo-convex structure provides a diffusion effect and a diffraction effect of the reflected light, and light of a specific wavelength range can be observed at a wide observation angle as the reflected light from the coloring structure. Furthermore, in the case of this configuration, the intensity of the reflected light is increased, so that a bright and glossy color is visually recognized.
  • the pattern formed by the projected image of the convex portion in the virtual plane on which the concave and convex structure is projected in the thickness direction of the concave and convex layer is a pattern consisting of a plurality of band portions and the height of the convex portion constituting the concave and convex structure
  • the length may be constant. According to this configuration, when the heights of the asperities are different, although higher scattered light is produced, the reflected light becomes smaller and the contrast of the color to be recognized becomes lower.
  • the plurality of band portions are arranged along each of the first direction and the second direction, and at least one of the average value and the standard deviation of the arrangement intervals of the band portions is
  • the arrangement interval along the first direction may be different from the arrangement interval along the second direction. According to this configuration, according to the difference between the first direction of the light scattering effect of the first pattern band and the second direction, the light diffraction effect of the second pattern is obtained. It can be adjusted.
  • the plurality of strip portions are arranged along each of the first direction and the second direction, and in the plurality of strip portions, the arrangement interval of the strip portions along the first direction
  • Each of the average value of and the average value of the arrangement interval of the strip portions along the second direction may be 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the color forming structure of the first embodiment exemplified in the first to third aspects can comprise, for example, a display element of a display having a plurality of display elements and having a front surface and a back surface.
  • the color forming structure of the first embodiment may have a functional layer such as a light absorbing layer, a protective layer, or an adhesive layer on the color forming structure or on the opposite side of the color forming structure as required. According to this configuration, it is possible to realize coloring that is suitable for the purpose of observing the display body.
  • the display body provided with the coloring structure can be suitably attached to a to-be-adhered body for decoration etc.
  • a display including a plurality of display elements and configured of the coloring structure of the first embodiment can be used as a display board for a timepiece.
  • the reflectance and pattern / film thickness can be made uniform and in-plane on a per-lot basis as well as having a high-class feeling than those using natural products consisting of pearls, white butterfly shells, or abalone etc.
  • a variety of patterns and tones can be expressed. As a result, a display board with high designability can be provided.
  • the display using the color forming structure of the first embodiment has a reflective layer, and thus the reflectance is improved. Therefore, the display using the coloring structure of the first embodiment can also display brighter than before when illuminating a lamp such as an LED in the dark. More preferably, said display body is a display board for timepieces provided with the self-power-generation function, such as a solar cell. Since the display using the color forming structure of the first embodiment conceals the crosshairs of the insulating band and can ensure arbitrary transmittance to solar radiation, it can be charged.
  • the display using the color forming structure of the present embodiment does not require an absorption layer, but the black and dark blue solar cells function as an absorption layer, thereby increasing scattered light and making a high-class display panel Can be provided.
  • the display comprising a plurality of display elements and comprising the coloring structure of the first embodiment may be used for parts such as outdoor / internal installations, moving objects, vehicles, etc. where weather resistance is required. .
  • parts such as outdoor / internal installations, moving objects, vehicles, etc. where weather resistance is required. .
  • weather resistance is required.
  • it is suitable for interiors of automobile parts from the viewpoint that stains such as fingerprints are less noticeable.
  • it is suitably used for automobile parts in general such as exterior parts of automobile parts.
  • As the display body a plurality of display elements in a plane, and two display elements selected from the plurality of display elements, the first display element and the second display element have the same respective color forming structures.
  • the first display element and the second display element exhibit colors of different hues from each other, and the second display element in which the first display area and the second display element are positioned In the area, colors of different hues are visually recognized.
  • the configurations of the color forming structures are identical in the first display element and the second display element, it is not necessary to form a color forming structure layer for each display area, and display areas exhibiting different hues are provided.
  • the display can be formed by a simple manufacturing process.
  • the number of display elements to be selected from a plurality of display elements is three or more, and the color forming structures of the selected display bodies have the same layer structure of the same material and film thickness and the heights of the convex portions of the uneven structure are mutually different It may be in the form.
  • a method for producing a color forming structure of the first embodiment a method including a step (first step) of forming a concavo-convex structure by transferring the concavities and convexities of the intaglio to a resin by a nanoimprinting method can be mentioned.
  • corrugated layer is performed after this 1st process.
  • the 3rd process of forming an interference layer on a reflection layer or on uneven structure as needed is performed.
  • the reflective layer is formed such that the reflectance of light in a specific wavelength range of incident light entering the color forming structure layer is higher than the reflectance of light in other wavelength ranges.
  • the interference layer is formed to interfere in a specific wavelength range of reflected light in the reflective layer. According to the above manufacturing method, since the concavo-convex structure is formed at once in an arbitrary area by the nanoimprinting method, the formation of the fine concavo-convex structure can be suitably and easily produced, which is preferable.
  • the nanoimprinting method is more preferably a photo nanoimprinting method or a thermal nanoimprinting method. If a concavo-convex layer is provided on a substrate such as a film or the concavo-convex layer itself has a certain thickness, a production method suitable for mass production such as roll-to-roll method is more preferable.
  • an uneven layer may be formed on a substrate having a predetermined thickness.
  • the thickness of the concavo-convex layer can be reduced by the base material, and it can be manufactured inexpensively. Further, since a necessary material can be selected as the base material according to the application, the degree of freedom in forming a display is increased.
  • plastics such as photocurable resins, thermosetting resins, and thermoplastic resins are used.
  • inorganic materials such as glass, quartz, quartz, silicon wafer, and metal plates can be used as the base material.
  • the display of the first embodiment can provide a display with high designability by providing excellent color development and anisotropic scattering.
  • the display of the first embodiment can be formed on a base of a photocurable resin, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or the like, so the degree of freedom and utilization as a display is high. Being flexible, it is possible to apply a manufacturing method suitable for mass production such as roll-to-roll method. Compared to a multilayer film in which dozens or hundreds of layers are stacked, the cost can be reduced in terms of materials and equipment, and an inexpensive display can be provided.
  • the coloring structure 1 according to the second embodiment has an interference layer 31 having a surface shape that follows the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 10 on the concavo-convex layer 10 which transmits light in the visible region and has the concavo-convex structure. Further, on the side of the concavo-convex layer 10 opposite to the interference layer 31, a reflection preventing layer 61 that absorbs at least a part of light passing through the interference layer 31 is provided.
  • first patterns 201 having convex portions are provided on the concavo-convex layer 10, and the shape of the first pattern 201 is a combination of one or more band-like patterns Po.
  • the width of the strip pattern Po along the first direction is smaller than the wavelength of the incident light, and the standard deviation of the length along the direction orthogonal to the first direction is calculated from the standard deviation of the width of the strip pattern Po Also try to get bigger.
  • thin film interference or multilayer interference occurs due to the interference layer 31, and the effect of reversing the phase of the emitted light is exhibited.
  • corrugated layer 10 produces not only regular reflection light but anisotropic scattered light.
  • the intensity of the specularly reflected light is very large and the color changes depending on the angle to be observed, but according to the coloring structure 1 according to the second embodiment. For example, the viewing angle can be expanded.
  • the reflection preventing layer 61 In the case where the reflection preventing layer 61 is not provided, the light not reflected by the interference layer 31 and transmitted through the side opposite to the interference layer 31 (the back side) is used to form a specific wavelength range of the interference layer 31. The visibility of the color due to the reflected light is reduced. However, in the color developing structure 1 according to the second embodiment, since the anti-reflection layer 61 is provided, unnecessary light can be absorbed. As a result, reflected light in a specific wavelength range can be visually recognized well.
  • the antireflective layer 61 is provided on the opposite side to the uneven layer 10 with the base 60 interposed therebetween. Further, the height in the film thickness direction of the concavo-convex structure 62 or 63 included in the anti-reflection layer 61 is 10 nm to 500 nm, and the concavo-convex structure 62 or 63 has any of non-ordered arrangement or tetragonal arrangement or hexagonal arrangement. Design as an island-like array combining one or these.
  • the structural period of the concavo-convex structure 62 or 63 may be 10 nm or more and 1000 nm or less, and the ratio of the width of the concavo-convex period to the concave portion of the concavo-convex structure 62 or 63 may be 0.25 or more and 0.75 or less.
  • the anti-reflection layer 61 By forming the anti-reflection layer 61 in a concavo-convex structure having a plurality of convex portions having a height of 10 nm to 500 nm as described above, a low reflection effect can be obtained by a so-called moth-eye structure. As a result, unnecessary light can be suppressed, and the reflected light of the specific wavelength range reflected by the interference layer 31 can be visually recognized well. Further, when the antireflective layer 61 side of the color forming structure 1 is bonded or adhered to another display body, the surface area to be in contact is increased and the adhesion is improved since the plurality of uneven structures 62 or 63 is provided. .
  • the uneven structure 62 or 63 is provided on the surface opposite to the uneven layer 10, and the height in the film thickness direction of the uneven structure 62 or 63 is 10 nm or more and 200 nm or less.
  • the concavo-convex structure 62, 63 is arrayed in an unordered array, or in a square array, an array of islands of hexagonal array, or a combination thereof.
  • a metal layer 65 is provided on the top surfaces of the concave and convex portions of the concavo-convex structures 62 and 63.
  • the ratio of the width of the concavities and convexities to the recesses of the concavo-convex structures 62 and 63 and the metal to the recesses of the metal layer 65 may be 0.25 or more and 0.75 or less.
  • a plasmon resonance phenomenon occurs. That is, since the light transmitted through the interference layer 31 is transmitted through the anti-reflection layer 61 due to the plasmon resonance phenomenon, it is possible to reduce the reflection of unnecessary light toward the interference layer 31. As a result, the reflected light in the specific wavelength range reflected by the interference layer 31 can be visually recognized well. Furthermore, when the coloring structure 1 is observed from the anti-reflection layer 61 side which is the back side, it is possible to observe a wavelength range different from the interference layer 31 side which is the front side by the plasmon resonance phenomenon. Therefore, it is possible to realize the color forming structure 1 that exhibits three colors in the front surface reflected light, the back surface reflected light, and the transmitted light.
  • the antireflective layer 61 side of the color forming structure 1 is bonded or bonded to another display 50, since the uneven structure having a plurality of convex portions is provided, the surface area to be in contact is increased, and adhesion is achieved. Improve.
  • the material constituting the metal layer 65 is a metal, a metal alloy, and a metal composite material having a refractive index of 0.2 to 6.0 in the visible light region, and a extinction in the visible light region. It may be one or more selected from metals, metal alloys, and metal composite materials having an extinction coefficient of 2.0 or more and 6.0 or less. According to this configuration, the absorptivity of the light incident when observed from the back surface side is reduced, and the light can be efficiently reflected. Further, in the color forming structure 1, the antireflective layer 61 may contain a black pigment. According to this configuration, it is possible to reduce the reflection of unnecessary light to the interference layer 31 side. As a result, the reflected light in the specific wavelength range reflected by the interference layer 31 can be visually recognized well.
  • the concavo-convex layer 10 has a multistage shape in which the second patterns 211 configured by a plurality of convex portions are stacked on the first pattern 201.
  • a plurality of second patterns 211 are provided in plan view, and the second patterns 211 have a width along the first direction and a length along the second direction.
  • the arrangement interval of the second pattern 211 in the first direction is not constant, and the average value of the arrangement intervals is set to be 1/2 or more of the minimum wavelength in the wavelength range of the incident light.
  • the convex portion of the concavo-convex structure consisting of the first pattern 201 and the second pattern 211 obtains the diffusion effect and the diffraction effect of the reflected light, and the reflected light in a wide wavelength range from the color forming structure 1 is emitted. Scattered light is emitted in a wide angle range. For this reason, a bright and vivid color can be visually recognized. In addition, even if the observation angle is changed, it is recognized as the same color, and the viewing angle can be expanded.
  • one of the materials constituting the interference layer 31 is one selected from an inorganic material having a refractive index of 1.3 or more and 4.0 or less, or a compound composed of an inorganic composite material The above may be included. According to this configuration, when the interference layer 31 has a layer made of a compound having a refractive index of 1.3 or more and 4.0 or less as a layer on the interface side with air, the phase of light incident on the interference layer 31 from the air , And the interference effect with the light emitted from the interference layer 31 is enhanced.
  • the interference layer 31 has a multilayer film configuration including a high refractive index compound and a low refractive index compound, and the refractive index difference between the high refractive index compound and the low refractive index compound is 0.6 or more. 2.2 or less.
  • the refractive index difference between the high refractive index compound and the low refractive index compound is 0.6 or more and 2.2 or less.
  • the display body 50 having the display element configured by the color forming structure 1, it is possible to configure a display body with good visibility of light in a specific wavelength range.
  • the display body 50 two coloring structures having a plurality of display elements in a plane and constituting the first display element and the second display element included in the plurality of display elements are made of the same material and thickness.
  • the layer configuration is provided, the heights of the convex portions of the concavo-convex structure of the antireflection layer 61 may be different.
  • the first display element and the second display element exhibit colors of different hues, and the first display area where the first display element is located and the second display area where the second display element is located , Colors with different hues are visually recognized.
  • the configurations of the color forming structures are identical in the first display element and the second display element, it is not necessary to form a color forming structure layer for each display area, and display areas exhibiting different hues are provided.
  • the display can be formed by a simple manufacturing process.
  • the display body which has a display element comprised with the coloring structure body using the plasmon resonance phenomenon among coloring structure bodies.
  • This display body has a plurality of the display elements in a plane, and two color forming structures constituting the first display element and the second display element included in the plurality of display elements have a layer configuration of the same material and thickness.
  • the display body may have a configuration in which the heights of the convex portions of the uneven layer 10 or the uneven portions of the uneven structures 62 and 63 are different.
  • the first display element and the second display element exhibit colors of different hues, and the first display area and the second display element in which the first display element is located In the second display area where is located, colors with different hues are visually recognized.
  • the absorption wavelength range by the plasmon resonance phenomenon can be changed. As a result, it is possible to visually recognize colors of different hues in each of the display areas on the front and back sides.
  • a method for producing the coloring structure 1 there is a method having a step of forming the concavo-convex structures 62, 63 by transferring the concavities and convexities of the intaglio to a resin by a nanoimprinting method.
  • the method for producing the color forming structure and the display including the color forming structure described above will be described using specific examples.
  • “First embodiment” First, a first example based on the first embodiment will be described.
  • the first example is an example in which the functional layer is formed of a reflective layer as in the first embodiment.
  • Example 1-1 is a display in which a color forming structure is applied to a pixel.
  • the pixel included in the display body of Example 1-1 is formed of a color forming structure in which a concavo-convex structure having a one-step structure is formed on a base material.
  • a mold which is an intaglio plate used in the optical nanoimprinting method, was prepared. Specifically, since light of a wavelength of 365 nm was used as light to be irradiated in the photo nanoimprinting method, synthetic quartz which transmits light of this wavelength was used as a material of the mold.
  • a film made of chromium (Cr) was formed by sputtering on the surface of a synthetic quartz substrate, and an electron beam resist pattern was formed on the Cr film by electron beam lithography.
  • the formed pattern is a pattern consisting of a collection of a plurality of strip portions shown in FIG.
  • the area to be a pixel is a square with one side of 130 mm.
  • the length of the band in the first direction is 380 nm
  • the length of the band in the second direction is a length selected from a normal distribution having an average value of 2400 nm and a standard deviation of 580 nm.
  • the plurality of strip portions are arranged so as not to overlap in the first direction.
  • the resist used was positive and the film thickness was 200 nm.
  • the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by plasma generated by applying a high frequency to ethane hexafluoride gas.
  • the depth of the etched synthetic quartz substrate was 70 nm.
  • OPTOOL HD-1100 manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • OPTOOL HD-1100 manufactured by Daikin Industries, Ltd.
  • a photocurable resin PAK-02, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • PAK-02 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • the synthetic quartz wafer and the resin layer were peeled off from the mold. Thereby, a synthetic quartz wafer in which a resin layer having a concavo-convex structure was laminated was obtained.
  • the synthetic quartz wafer was etched by plasma using O 2 gas to remove the photocurable resin remaining in the concave portion of the concavo-convex structure.
  • 40 sccm of O 2 gas was introduced to cause plasma discharge.
  • etching was performed by plasma using a mixed gas of octafluorocyclobutane (C 4 F 8 ) and argon (Ar) to transfer the uneven structure of the resin layer to a synthetic quartz wafer.
  • 40 sccm of C 4 F 8 gas and 60 sccm of Ar gas were introduced, and the pressure in the plasma chamber was set to 5 mTorr, and then plasma discharge was performed by applying RIE power 75 W and ICP power 400 W.
  • the height of the projections in the concavo-convex structure formed on the synthetic quartz wafer was 100 nm.
  • Example 1-2 is a display to which a color forming structure is applied.
  • the display according to Example 1-2 is composed of a concavo-convex layer having a concavo-convex structure on a substrate, a reflective layer, and a color forming structure layer in which a thin film layer is formed.
  • a mold which is an intaglio plate used in the optical nanoimprinting method, was prepared. Specifically, since light of a wavelength of 365 nm was used as light to be irradiated in the photo nanoimprinting method, synthetic quartz which transmits light of this wavelength was used as a material of the mold.
  • a film made of chromium (Cr) was formed by sputtering on the surface of a synthetic quartz substrate, and an electron beam resist pattern was formed on the Cr film by electron beam lithography.
  • the formed pattern is a first pattern composed of a collection of a plurality of strip portions shown in FIG.
  • the length (width) of the band in the first direction is 300 nm
  • the length of the band in the second direction is a length selected from a normal distribution having an average value of 2000 nm and a standard deviation of 500 nm.
  • the plurality of strip portions are arranged so as not to overlap in the first direction.
  • the resist used was positive and the film thickness was 200 nm.
  • the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by plasma generated by applying a high frequency to ethane hexafluoride gas.
  • the depth of the etched synthetic quartz substrate was 70 nm.
  • the formed pattern is a second pattern composed of a plurality of strip portions shown in FIG.
  • the length (width) of the strip in the first direction is 200 nm
  • the arrangement interval of the strips in the first direction is 2000 nm in average value and 500 nm in standard deviation.
  • the electron beam resist used was a positive type, and the film thickness was 200 nm.
  • the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by plasma generated by applying a high frequency to ethane hexafluoride gas.
  • the depth of the etched synthetic quartz substrate was 65 nm.
  • OPTOOL HD-1100 manufactured by Daikin Industries, Ltd. was applied as a release agent to the surface of the synthetic quartz substrate. Thereby, the mold in which the uneven structure corresponding to the second structure was formed was obtained.
  • a photocurable resin (PAK-02, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) is applied to the side of the polyester film (Cosmo Shine A4100, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) that has been subjected to the easy adhesion processing on one side.
  • the surface of the mold on which the concavities and convexities of the mold were formed was pressed against this resin, and light of 365 nm was irradiated from the back side of the mold.
  • the polyester film and the uneven layer were peeled off from the mold.
  • the polyester film which is a base material on which the concavo-convex layer which has the concavo-convex structure which consists of the 1st beltlike structure and the 2nd beltlike structure was laminated was obtained.
  • a TiO 2 film was formed in order to form a coloring structure layer.
  • a color development structure layer was formed by sequentially forming a TiO 2 film as a refractive index layer, SiO 2 as a low refractive index layer having a thickness of 70 nm, and a TiO 2 film as a high refractive index layer having a thickness of 150 nm. .
  • Example 1-3 TiO 2 film as a high refractive index layer with a film thickness of 80 nm and the film thickness are 70 nm by vacuum evaporation on the surface of the laminate of the base material and the concavo-convex layer of a batch different from that described above An SiO 2 film, which is a low refractive index layer, was sequentially formed to form an interference layer. Thereafter, an Al film as a reflective layer having a thickness of 50 nm was vacuum deposited on a surface different from the uneven layer to form a coloring structure layer.
  • Example 1-4 On a surface of the laminate of the base material and the concavo-convex layer in a batch different from the above, which has a concavo-convex structure, SiO 2 which is a low refractive index layer having a thickness of 70 nm and a thickness of 80 nm A TiO 2 film as a refractive index layer was sequentially formed to form an interference layer. Thereafter, an Al film as a reflective layer having a thickness of 50 nm was vacuum deposited on a surface having a concavo-convex structure to form a color forming structure layer.
  • the second example is an example in which the functional layer is composed of an antireflective layer as in the second embodiment.
  • the method for producing the display body 50 including the color forming structure 1 and the color forming structure described above will be described using specific examples.
  • Example 2-1 is a display 50 provided with the coloring structure 1.
  • the display body 50 in Example 2-1 is disposed along the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 10 disposed on the concavo-convex layer 10 and the concavo-convex layer 10 having the concavo-convex structure having multistage shapes on one surface of the base material 60.
  • the color developing structure 1 is provided with the interference layer 31 having a concavo-convex structure repeating the concavo-convex structure, and the anti-reflection layer 61 having the concavo-convex structure 62 as the anti-reflection layer 61 on the other surface of the base material 60.
  • a mold which is an intaglio plate used in the optical nanoimprinting method, was prepared. Specifically, since light of a wavelength of 365 nm was used as light to be irradiated in the photo nanoimprinting method, synthetic quartz which transmits light of this wavelength was used as a material of the mold.
  • the formed pattern is a pattern consisting of a set of a plurality of first patterns 201 shown in FIG.
  • the length d1 of the first pattern 201 in the first direction is 300 nm
  • the length d2 of the first pattern 201 in the second direction is a length selected from a normal distribution with an average value of 2000 nm and a standard deviation of 500 nm. is there.
  • the plurality of first patterns 201 are arranged so as not to overlap in the first direction.
  • the resist used was positive and the film thickness was 200 nm.
  • the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by plasma generated by applying a high frequency to ethane hexafluoride gas.
  • the depth of the etched synthetic quartz substrate was 70 nm.
  • a film made of Cr was formed by sputtering on the surface of the synthetic quartz substrate having the above-mentioned concavo-convex structure formed, and an electron beam resist pattern was formed on the Cr film by electron beam lithography.
  • the formed pattern is a pattern composed of a plurality of band-like regions shown in FIG.
  • the length of the band-like region in the first direction is 200 nm, and the arrangement interval of the band-like regions in the first direction has an average value of 2000 nm and a standard deviation of 500 nm.
  • the electron beam resist used was a positive type, and the film thickness was 200 nm.
  • the Cr film in the region exposed from the resist was etched by plasma generated by applying a high frequency to a mixed gas of chlorine (Cl 2 ) and oxygen (O 2 ).
  • the synthetic quartz substrate in the region exposed from the resist and the Cr film was etched by plasma generated by applying a high frequency to ethane hexafluoride gas.
  • the depth of the etched synthetic quartz substrate was 65 nm.
  • OPTOOL HD-1100 registered trademark, manufactured by Daikin Industries, Ltd. was applied to the surface of the synthetic quartz substrate as a release agent.
  • a photocurable resin (PAK-02, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) is formed on the side of the polyester film (Cosmo Shine A4100 (registered trademark), made by Toyobo Co., Ltd.) which has been subjected to easy adhesion processing on both sides.
  • the surface of the mold on which the concavo-convex structure was formed was pressed against this resin, and light of 365 nm was irradiated from the back side of the mold. After curing the photocurable resin by the irradiation of this light, the polyester film and the uneven layer 10 were peeled off from the mold. Thereby, the polyester film which is the base material 60 on which the concavo-convex layer 10 which consists of the first pattern 201 and the second pattern 211 was laminated was obtained.
  • a mold for producing a concavo-convex structure 62 having a bell-shaped cross section, a cycle of 400 nm, a height of 200 nm, and an aspect ratio of 2.0 was prepared by the same method as the concavo-convex layer 10.
  • a photocurable resin PAK-02, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • PAK-02 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • the polyester film and the concavo-convex structure 62 were peeled off from the mold. Thereby, the polyester film which is the base material 60 in which the reflection preventing layer 61 which has the uneven structure 62 was formed was obtained.
  • the surface having the concavo-convex layer 10 by vacuum deposition, SiO 2 and thickness 150nm is low refractive index layer TiO 2 film and the film thickness is 70nm as the high refractive index layer film thickness is 80nm
  • the TiO 2 film as a high refractive index layer was sequentially formed, and the interference layer 31 was formed on the concavo-convex layer 10, to obtain a color forming structure 1.
  • a display 50 provided with the color forming structure 1 was obtained.
  • Example 2-2 has a concavo-convex structure formed on the concavo-convex layer 10 having the concavo-convex structure on one surface of the base material 60 and the concavo-convex layer 10 and repeating the concavo-convex structure along the concavo-convex structure of the concavo-convex layer 10 It is the coloring structure 1 in which the interference layer 31 is formed, and the reflection preventing layer 61 having the concavo-convex structure 63 as the reflection preventing layer 61 is formed on the other surface of the base material 60.
  • the rectangle having a rectangular cross-sectional shape, a film thickness of 150 nm, a short side length of 180 nm, and a long side length of 3 cm A mold for forming the concavo-convex structure 63 was formed, which was a pattern arranged at a period of 396 nm.
  • a photocurable resin PAK-02, manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • PAK-02 manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.
  • the polyester film and the concavo-convex structure were peeled off from the mold. Thereby, the polyester film which is the base material 60 on which the antireflection layer 61 including the concavo-convex structure 63 was laminated was obtained.
  • an Al film as a metal layer having a thickness of 50 nm is formed on the surface having the concavo-convex structure 63 by vacuum evaporation, and a metal layer 65 is formed on the upper surface of the convex portion and the upper surface of the concave portion of the concavo-convex structure 63 , And a colored structure 1 was obtained.
  • a display 50 provided with the color forming structure 1 was obtained.
  • Comparative Example 2-1 In Example 2-1, a display of Comparative Example 2-1 was obtained in the same manner as in Example 2-1 except that the antireflective layer 61 was not formed. That is, Comparative Example 2-1 is an interference layer 31 disposed on the uneven layer 10 having the uneven structure on the substrate 60 and the uneven layer 10, and having an uneven structure in which the unevenness is repeated along the uneven structure of the uneven layer 10. Is a colored structure formed.

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Abstract

良好な発色を呈し、反射光を多方向に拡散させつつ、任意の透過度が確保可能な発色構造体を提供する。発色構造体（１）は、第一面（１１）が凹凸構造を有する凹凸層（１０）と、第一面（１１）上に凹凸構造に沿って形成された反射層（２０）と、を有する。凹凸構造の凸面は、平面視で複数の帯状部からなる第一パターンを有する。帯状部は、第一方向に沿った幅と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さと、を有し、幅は入射光の波長より小さく、複数の帯状部における長さの標準偏差は幅の標準偏差よりも大きい。

Description

発色構造体、表示体、発色構造体の製造方法
　本発明は、構造色を呈する発色構造体に関する技術である。
　微細構造により発色する構造色は、金属光沢や色素が呈する色のように分子における電子遷移に起因して視認される色とは異なる。微細構造により発色する構造色は、光の回折や干渉や散乱といった、物体の微細な構造に起因した光学現象の作用によって視認される色である。
　例えば、多層膜干渉による構造色は、相互に隣り合う薄膜の屈折率が互いに異なる多層膜層において、多層膜の各界面で反射した光が干渉することによって生じる構造色である。多層膜干渉は、自然界の生物であるモルフォ蝶の翅の発色原理の１つである。モルフォ蝶の翅では、多層膜干渉によって鮮やかな青色が視認される。
　このような構造発色を人工的に再現する構造として、例えば特許文献１や特許文献２に記載の構造がある。
　特許文献１では、モルフォ蝶の翅の発色構造を再現するために、基材の表面に多層膜層を積層した構造が提案されている。
　また、特許文献２に記載の方法では、基材の表面に屈折率及び膜厚の異なる複数の薄膜を順次成膜する。これによって、特許文献２では、入射光の一部から赤色、緑色、青色のそれぞれに対応する狭帯域反射ピークを有する干渉光を反射させ、玉虫色の装飾効果を得る構造が提案されている。
特開２００５－１５３１９２号公報 特開２０１０－２０１６４４号公報
　ここで、特許文献１や特許文献２の技術では、平面上に積層した多層膜層の膜厚や層数等を設定することにより入射波長のうちの特定の波長域を反射させている。しかし多層膜層による特定波長の反射光だけでなく、裏面側から透過してきた光や、基材等の多層膜層以外から反射した光も合わせて視認することとなるため、観察者は特定の波長域以外の光をも視認してしまう。すなわち、特定の波長域の視認性が低下するといった問題があった。
　本発明の目的は、良好な発色を呈し、反射光を多方向に拡散可能な発色構造体を提供することである。
　課題を解決するために、本発明の一態様は、第一面と上記第一面とは反対側の面である第二面とを有し上記第一面に凹凸構造が形成された凹凸層と、上記凹凸層の上記第一面側又は上記第二面側に配置された反射層又は反射防止層からなる機能層とを備え、上記凹凸構造の凸面は、平面視で複数の帯状部からなる第一パターンを有し、上記帯状部は、第一方向に沿った幅と、上記第一方向と直交する第二方向に沿った長さとを有し、上記幅は入射光の波長より小さく、上記複数の帯状部における上記長さの標準偏差は上記幅の標準偏差よりも大きい発色構造体を提供する。
　本発明の一態様の発色構造体によれば、良好な発色を呈し、反射光を多方向に拡散させることが期待できる。このような発色構造体を用いることで、意匠性が高く、機能的で安価な表示体その他の製品を実現可能となる。
第一実施形態－１の発色構造体を示す断面図である。 第一実施形態－１の発色構造体が有する凹凸構造を構成する多段形状の凸面を示す平面図（ａ）と、そのＢ－Ｂ断面図（ｂ）である。 第一実施形態－１の多段形状の凸面を構成する第一パターンの平面図（ａ）と、そのＢ－Ｂ断面図（ｂ）である。 第一実施形態－１の多段形状の凸面を構成する第二パターンの平面図（ａ）と、そのＢ－Ｂ断面図（ｂ）である。 第一実施形態－２の発色構造体を示す断面図である。 第一実施形態－３の発色構造体を示す断面図である。 第一実施形態－４の発色構造体を示す断面図である。 第一実施形態－５の発色構造体を説明する断面図である。 第一実施形態－６の発色構造体を示す断面図である。 第一実施形態－７の発色構造体を説明する断面図である。 第一実施形態－８の発色構造体を説明する断面図である。 表示体の実施形態を説明する平面図である。 第一実施形態の構成を用いた、図１２の表示体の第一の例を説明する断面図である。 第一実施形態の構成を用いた、図１２の表示体の第二の例を説明する断面図である。 第二実施形態に係る発色構造体の一例を示す断面図である。 第二実施形態に係る凹凸層の一例を示す概略構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 第二実施形態に係る第二の帯状形状を説明するための説明図であって、（ａ）は平面図、（ｂ)は断面図である。 第二実施形態に係る多段形状の凹凸層の一例を示す概略構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 第二実施形態に係る干渉層の一例を示す概略構成図である。 第二実施形態に係る反射防止層の第一の形態を示す概略構成図である。 図２０に示す反射防止層の凹凸構造の一例を示す概略構成図であって、（ａ）は裏面図、（ｂ）は断面図である。 第二実施形態に係る発色構造体の変形例を説明するための説明図である。 第二実施形態に係る反射防止層の第二の形態を示す概略構成図である。 図２３に示す反射防止層の凹凸構造の一例を示す概略構成図であって、（ａ）は裏面図、（ｂ）は断面図である。 図２４に示す凹凸構造の説明に要する説明図である。 第二実施形態に係る発色構造体の変形例を説明するための説明図である。 第二実施形態に係る発色構造体の他の例を示す断面図である。 第二実施形態に係る発色構造体の他の例を示す断面図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
　以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴的な構成の組み合わせの全てを含むものである。
　また、以下の説明において、同様な部材などには同一符号を付して説明する。また、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。
　本実施形態の発色構造体は、凹凸層と機能層とを備える。凹凸層は、第一面と第一面とは反対側の面である第二面とを有し、第一面に凹凸構造が形成されている。機能層は、凹凸層の第一面側又は第二面側に配置される。機能層は、反射層又は反射防止層からなる。凹凸構造の凸面は、平面視で複数の帯状部からなる第一パターンを有する。帯状部は、第一方向に沿った幅と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さとを有し、幅は入射光の波長より小さく、複数の帯状部における前記長さの標準偏差は前記幅の標準偏差よりも大きい構成となっている。
　ここで、発色構造体に対する入射光及び反射光の波長域は特に限定されないが、以下の説明においては、一例として、可視領域の光を対象とした発色構造体について説明する。第一実施形態においては、３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の波長域の光を可視領域の光とする。
　「第一実施形態」
　まず、第一実施形態について説明する。
　第一実施形態の発色構造体は、上記機能層を反射層で構成した例である。
　以下、第一実施形態について、図を参照しつつ更に説明する。
　ここで、構造体からの光の出射方向は、入射光の入射角度に依存した特定の方向に限定される。例えば金属の表面で入射光が反射される金属光沢や、特許文献２のように平面上に多層膜層が積層された構造では、視認される反射光の波長が観察角度によって大きく変化する。すなわち、視認される色が、観察角度によって大きく変化する。そのため、従来技術では、特定の色を広い観察角度で一様に視認できない課題があった。
　また、多層膜層による干渉で強められる光の波長は、多層膜層の各層にて生じる光路差によって変わる。その光路差は各層の膜厚及び屈折率に応じて決まる。ところで、特許文献１や特許文献２に記載の構造体においては、低屈折率化合物と高屈折率化合物の膜厚とその積層数を調整した多層膜干渉により色を表現している。ここで、多層膜干渉における膜の一層当たりの反射率は低いため、所望の波長域を良好に視認するには十数層以上積層する必要がある。積層数の多いものでは、多層膜構造を利用した構造色フィルムに、テトロン（登録商標、帝人フィルムソリューション（株））がある。テトロンは数百層も積層することで色を呈している。
　多層膜の形成においては膜厚が設計範囲値から外れた場合、光路長が変化するため目的とする発色が得られ難くなる。すなわち、膜厚が設計範囲値から外れた場合、いわゆる色ズレという不具合が起こる。そのため薄く均一に成膜する必要があり、真空蒸着法、スパッタリング法、原子層体積法など公知の技術を用いて成膜される。たとえば、真空蒸着法では各層の膜厚を水晶振動子にて管理する。しかし、水晶振動子は汚れに敏感であるため、膜厚が設定値から外れることが頻繁に起こりうる。また、真空下での成膜であるため、途中で振動子を交換することもできない。そのため、多層膜として十数層以上を重ねると誤差が蓄積される結果、所望の膜厚を得にくい。さらに、十数層以上重ねられた構造体に外部から物理的な衝撃や化学的な衝撃が加わると、この多層膜構造が崩れやすく、所望の発色が得られ難くなる。
　生産面では、低屈折率化合物と高屈折率化合物を十数層から数百層も積層するので、大量生産時には、蒸着源毎に複数台数の真空蒸着機が必要となる。また、コスト面でも材料費が高価となる。仮に少数の真空蒸着機で繰り返し蒸着して製造したとしても、フロータイムが大きくなるため、製造原価は高くなる。そして、このような方法で製造された発色構造体を備えた表示体は、その単価が非常に高価となる。
　これに対し、第一実施形態は、十数層以上も積層することなく良好な発色を呈し、反射光を多方向に拡散可能な発色構造体を提供することが可能となる。
〔第一実施形態－１〕
　まず、第一実施形態－１について説明する。
　図１に示すように、第一実施形態－１の発色構造体１は、凹凸層１０と反射層２０を有する。凹凸層１０は、平坦領域１００と、平坦領域の一方の面（第一面１１側）に形成された凹凸構造１０１とを有する。平坦領域１００は、凹凸構造１０１が形成される第一面１１及び第一面１１と反対側の面である第二面１１０を備える。
　本実施形態では、平坦領域１００の上面に凸構造を形成することで凹凸構造が設けられている。平坦領域１００の上面に凹構造を形成することで凹凸構造を形成してもよい。他の実施形態でも同様である。
　ここで、平坦領域１００の上面（第一面１１）における凸構造が形成されない面の部分も、凹凸構造の凹凸面の一部を構成する。他の実施形態でも同様である。
　反射層２０は、凹凸構造が設けられている第一面１１側の凹凸層１０の表面に追従して形成されている。
　凹凸層１０の凹凸構造は、図２に示すように、予め設定した基準面（例えば平坦領域１００の上面）からの突出高さが三種類（Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３）の凸面１２１ｂ～１８３を有する。凸面１２１ｂ，１２２ａ，１２３，１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａの高さはＨ１である。凸面１４２，１４３の高さはＨ２である。凸面１８１，１８２，１８３の高さはＨ３である。つまり、第一実施形態の発色構造体１では、凹凸層１０が有する凹凸構造の凸面は突出高さが三種類の三段形状からなる多段形状を有する。三段形状は、図３に示す第一パターン１２を構成する凸構造上に図４に示す第二パターン１４を構成する凸構造の一部を重ねることで得られる形状である。
　なお、本実施形態の発色構造体では、凹凸構造の凸面が多段形状を有する場合、多段形状は凸面の突出高さが二種類以上の二段形状以上であればよい。
　図３に示すように、第一パターン１２は、平面視で複数の帯状部１２１ａ，１２１ｂ，１２２ａ，１２２ｂ，１２３，１２４ａ，１２４ｂ，１２５ａ，１２５ｂからなる。各帯状部１２１ａ～１２５ｂは、第一方向に沿った幅ｄ１と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さｄ２と、を有する。幅ｄ１は入射光の波長より小さい。複数の帯状部における長さｄ２の標準偏差は幅ｄ１の標準偏差よりも大きい。
　また、これらの帯状部のうち第一方向で隣り合う帯状部１２１ａと帯状部１２１ｂ、帯状部１２２ａと帯状部１２２ｂ、帯状部１２４ａと帯状部１２４ｂ、帯状部１２５ａと帯状部１２５ｂは、それぞれ接触して一つのパターン１２１，１２２，１２４，１２５を形成している。
　なお、これらの帯状部１２１ａ～１２５ｂのうち、帯状部１２４ｂ，１２２ａは正方形である。本発明では、正方形形状も帯状部に含める。また、各図においてこれらの帯状部１２１ａ～１２５ｂは平面視で矩形として表現している。しかし、帯状部はこれに限定されない。帯状部は、幅を一定としないでその他角形や楕円形等でもかまわない。つまり、ｄ１≦ｄ２である形状を帯状と定義する。
　図４に示すように、第二パターン１４は、平面視で複数の帯状部１４１～１４３からなる。第二パターン１４では、帯状部は第一方向に沿った幅ｄ３と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さと、を有する。複数の帯状部１４１～１４３の第一方向での配置間隔は一定でない。その配置間隔の平均値が入射光の波長域における最小波長の１／２以上である。
〔第一実施形態－２〕
　次に、第一実施形態－２について説明する。
　図５に示すように、第一実施形態－２の発色構造体１は、第一実施形態－１の発色構造体１の凹凸層１０の下面（反射層２０が形成される面とは反対側の第二面１１０）に、基材９を有する。それ以外の点は第一実施形態－１の発色構造体１と同じである。発色構造体１は、凹凸層１０の凹凸構造以外の厚みを任意に厚くすれば発色構造体に基材９を設けなくてもよいが、第一実施形態－２は、機械強度や成形性などの機能を持たせるために発色構造体に基材９を設けた例である。
〔第一実施形態－１及び第一実施形態－２についての補足説明〕
　凹凸層１０は、可視領域の光を透過する材料から形成されており、片側もしくは両側の表面に凹凸構造を有する。図１及び図５では、第一面側にだけ凹凸構造１０１を設けた例であるが、凹凸層１０は、第二面側にも凹凸構造を有しても良い。但し、第一実施形態－１及び第一実施形態－２にあっては、反射層２０は、第一面側にだけ設ける。
　反射層２０は、凹凸層１０の第一面１１側に位置し、凹凸構造１０１に追従した表面形状を保ちつつ凹凸層１０の第一面１１側を覆っている。従って、反射層２０に光が入射された時、光の波長と金属の自由電子の振動方向が異なるので、反射層２０と空気の境界面で強い反射光が出射される。凹凸構造を有さない場合、正反射光のみの強度が大きく、強い刺激の光として認識されてしまう。凹凸層１０に追従した表面形状を保った反射層２０を有すると、正反射光以外の異方性の散乱光が生じ、指向性のある光として認識される。
　反射層２０は、屈折率が０．２以上５．０以下からなる金属又は金属合金を1種類以上有することが好ましい。屈折率が０．２以上５．０以下からなる金属又は金属合金を1種類以上有すると、入射された光が反射層で反射される光の強度が大きくなる。
　また、可視光領域の反射層の消衰係数が２以上６以下であると、吸収される光が小さくなり、効率よく反射光として出射されるので好ましい。
〔第一実施形態－３〕
　次に、第一実施形態－３について説明する。
　図６に示すように、第一実施形態－３の発色構造体１は、第一実施形態－１の発色構造体１の反射層２０の上に干渉層３１を有する。それ以外の点は第一実施形態－１の発色構造体１と同じである。
　第一実施形態－３の干渉層３１は３層以下の多層構成からなる。その多層構成は、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとが交互に積層された構造を有する。高屈折率層３１ａの屈折率は、低屈折率層３１ｂの屈折率よりも大きい。少ない層で干渉光を大きくするためには、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂの屈折率差が０．６以上１．５以下であることが好ましい。
　干渉層３１は、反射層２０上に位置する。干渉層３１は、凹凸構造１０１に追従した表面形状を保ちつつ、反射層２０を覆っている。屈折率がｎ、光路差がｌのとき、２ｎｌ＝（ｍ＋１／２）の条件で明るくなる。干渉層３１の屈折率は、反射層２０の屈折率よりも大きい。反射層２０との反対面（図６における上側の面）での反射光を強くするためには、干渉層３１の屈折率は１．４以上５．０以下であることが好ましい。
　発色構造体１に光が入射すると、干渉層３１における高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの各界面で反射した光が干渉を起こす。このとき、干渉層３１の表面における不規則な凹凸に起因して光の進行方向が変えられる結果、特定の波長域の光が広い角度に出射される。また、干渉層３１で反射されず透過した光は反射層２０に到達する。ここで、反射層２０で反射された光は、再度干渉層３１に進行する。再度干渉層３１に進行した光は、再び干渉層３１による干渉が起こるため、発色構造体１から特定の波長域からなる反射光として強く出射される。反射される波長域は高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを構成する材料の屈折率及び消衰係数、膜厚、ならびに、凸部の幅、高さ及び配列によって決まる。
　図６では干渉層３１を多層膜層として記載しているが、干渉層３１が１層からなる薄膜で構成されていてもよい。干渉層３１が一層であると、干渉層３１による薄膜干渉が起こり、干渉層３１から出射される光の位相が反転して、効果が発現する。しかも本実施形態では干渉層３１の下層に反射層２０を有するので、上記と同様の理由により、入射光量の利用効率を高められる。そのため、干渉層３１が一層であっても良好な視認性を得られるため好ましい。
〔第一実施形態－４〕
　次に、第一実施形態－４について説明する。
　図７に示すように、第一実施形態－４の発色構造体１は、第一面１１が凹凸構造１０１を有する凹凸層１０と、第一面１１側に凹凸構造に沿って形成された反射層２０を有する。第一実施形態－４の発色構造体１は、凹凸層１０が有する凹凸構造１０１の凸面が単一形状（複数の凸面の突出高さが同じ形状）からなる場合の例である。
　この凸面の形状は、平面視で複数の帯状部からなる。帯状部は、第一方向に沿った幅と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さと、を有する。第一方向に沿った幅は入射光の波長より小さい。複数の帯状部における長さｄ２の標準偏差は幅ｄ１の標準偏差よりも大きい。つまり、発色構造体１では、凹凸層１０が有する凹凸構造１０１の凸面が第一パターンのみを有する。また、この凹凸層１０の第一面１１の凹凸構造に沿って反射層２０が形成されている。
　これら以外の点は第一実施形態－１の発色構造体１と同じである。
〔第一実施形態－５〕
　次に、第一実施形態－５について説明する。
　図８に示すように、第一実施形態－５の発色構造体１は、第一実施形態－１の発色構造体１の反射層２０が、凹凸層１０の第二面１１０側に配置されている。それ以外の点は他の実施形態と同様の構成をとることができる。
　発色構造体１では、入射した光の一部が凹凸構造１０１により散乱反射され、他の光は凹凸層１０を透過する。ここで第二面１１０側に反射層２０があることで、凹凸層１０を透過した光は反射層２０で反射され、凹凸構造を再度透過する。反射光は凹凸構造により正反射光以外の異方性の散乱光となり、指向性のある光として認識される。さらに、平坦領域１００の厚さ（第一面１１と第二面１１０間の厚さ）を調整することで、平坦領域１００を１層の薄膜層として機能させることができる。その結果、多層膜の一部として機能することができるので干渉層３１の層数を減らすことができる。また、干渉層を設けずに平坦領域による薄膜干渉を発生させることもできる。
　凹凸層１０の第一面１１と第二面１１０間の厚さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。厚さがこの範囲内にあることで、平坦領域を、干渉層を構成する１層として活用でき、干渉光を効果的に得ることができる。
　また、発色構造体１は干渉層３１を備えているが、干渉層３１が無くても良い。干渉層３１は第一実施形態－３のように凹凸構造に追従するように構成されていてもよいし、干渉層３１は平坦面形状でもよい。干渉層３１は、凹凸層の凹凸面と異なる第二面１１０に設けてもよいし、凹凸層１０と反射層２０の間に設けてもよい。
〔第一実施形態－６〕
　次に、第一実施形態－６について説明する。
　図９に示すように、第一実施形態－５の発色構造体１は、第一実施形態－４の発色構造体１の反射層２０の上に干渉層３１を有する。干渉層３１の構成は第一実施形態－３の発色構造体１と同じである。それ以外の点は第一実施形態－４の発色構造体１と同じである。
〔第一実施形態－７〕
　次に、第一実施形態－７について説明する。
　図１０に示すように、第一実施形態－７の発色構造体１は、第一実施形態－３の発色構造体１とは逆に、干渉層３１の上に反射層２０を有する。それ以外の点は第一実施形態－３の発色構造体１と同じである。
　第一実施形態－７の構成は、主に第二面１１０側から観察する際に有用である。すなわち、発色構造体１の第二面１１０側から光が入射すると、第二面１１０を透過した光は干渉層３１の表面における不規則な凹凸に起因して進行方向を変えつつ、干渉層３１における高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの各界面で反射して干渉を起こす。その結果、第一実施形態－７では、特定の波長域の光が広い角度に出射される。さらに干渉層３１で反射されず透過した光は反射層２０に到達する。ここで反射層２０により反射された光は、再度干渉層３１に進行する。再度干渉層３１に進行した光は、再び干渉層３１によって干渉が起こるため、発色構造体１から特定の波長域からなる反射光として強く出射される。反射される波長域は、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを構成する材料の屈折率及び消衰係数、膜厚、ならびに、凸部の幅、高さ及び配列によって決まる。
〔第一実施形態－８〕
　次に、第一実施形態－８について説明する。
　図１１に示すように、第一実施形態－８の発色構造体１は、凹凸構造１０１に追従する反射層２０を有し、反射層２０が形成された面とは反対側の面である第二面１１０に干渉層３１Ｃを有する。それ以外の点の構成は他の実施形態の発色構造体と同じである。
　第一実施形態－８は、主に第二面１１０側から観察する際に有用である。すなわち、発色構造体１の第二面１１０側から光が入射すると、その光は、干渉層３１における高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの各界面で反射して干渉を起こす。また、干渉層３１で反射されず透過した光は、第二面１１０を透過し、不規則な凹凸に起因して進行方向を変えつつ反射層２０に到達する。ここで反射層２０により反射された光は、再度干渉層３１に進行する。再度干渉層３１に進行した光は、再び干渉層３１による干渉が起こるため、発色構造体１から特定の波長域の光が広い角度に強く出射される。反射される波長域、は高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを構成する材料の屈折率及び消衰係数、膜厚、ならびに、凸部の幅、高さ及び配列によって決まる。
〔補足説明〕
＜第一パターンについて＞
　図３を参照して、凹凸層における凹凸構造の詳細について補足説明する。図３（ａ）に示すように、凹凸層の厚さ方向に凹凸構造が投影される仮想平面を、第一方向に平行な二辺と、第一方向に直交する第二方向に平行な二辺とで形成される長方形とする。この仮想平面上に見えるパターンが、凹凸構造の凸面の平面視でのパターンに相当する。
　図３（ａ）に示すように、凹凸構造を構成する複数の凸部は、不規則な長さを有して帯状に延びる形状を有する。図３（ｂ）に示すように、凹凸構造は、複数の凸部と、複数の凹部から構成される。
　仮想平面において、第一パターン１２の投影像が構成するパターンは、複数の帯状部からなるパターンである。第一パターン１２は、第二方向に延びる形状を有し、帯状部において、第二方向の長さｄ２は、第一方向の長さ（幅）ｄ１以上の大きさを有する。複数の第一パターンの帯状部は、第一方向及び第二方向のいずれにおいても重ならないように配列されている。
　第一パターン１２を構成する複数の帯状部において、第一方向の長さｄ１は一定である。複数の帯状部は、第一方向に向けて、長さｄ１の配列間隔で配置されている。すなわち、複数の帯状部は長さｄ１の周期で配置されている。
　一方、第一パターン１２を構成する複数の帯状部において、第二方向の長さｄ２は不規則である。各々の帯状部における長さｄ２は、所定の標準偏差を有する母集団から選択された値である。この母集団は、正規分布に従うことが好ましい。
　複数の帯状部からなる第一パターンは、例えば、所定の標準偏差で分布する長さｄ２を有する複数の帯状部を、所定の領域内に仮に敷き詰める。このとき、各帯状部の実際の配置の有無を一定の確率に従って決定することにより、帯状部の配置される領域と帯状部の配置されない領域とを設定することによって形成される。反射層２０からの反射光を効率よく散乱させるためには、長さｄ２は、平均値が４．１５μｍ以下、かつ、標準偏差が１μｍ以下の分布を有することが好ましい。
　第一パターン１２の配置されている領域が、帯状部の配置される領域である。第一パターン１２において、互いに隣接する帯状部が接する場合には、各帯状部の配置されている領域が結合された１つの領域となって１つの帯状部が配置された状態とみなせる。こうした構成においては、第一パターン１２を構成する各帯状部の第一方向の長さｄ２は、帯状部の幅ｄ１の整数倍である。
　凹凸によって虹色の分光が生じることを抑えるために、第一パターン１２を構成する帯状部における第一方向の長さ（幅）ｄ１は、可視領域の光の波長以下とされる。換言すれば、長さｄ１は、サブ波長以下である。すなわち、長さｄ１は入射光の波長域以下の長さを有する。すなわち、長さｄ１は８３０ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましい。
　さらに、長さｄ１は、反射層２０から反射される上記特定の波長域の光が有するピーク波長よりも小さいことが好ましい。例えば、発色構造体４０にて青色を発色させる場合は、長さｄ１は３００ｎｍ又はその前後程度の長さであることが好ましい。発色構造体４０にて緑色を発色させる場合は、長さｄ１は４００ｎｍ又はその前後程度の長さであることが好ましい。発色構造体４０にて赤色を発色させる場合は、長さｄ１は４６０ｎｍ又はその前後程度の長さであることが好ましい。
　反射層２０からの反射光の広がりを大きくするため、すなわち、反射光の散乱効果を高めるためには、凹凸構造の起伏が多いことが好ましい。また、平面視で、単位面積あたりにおける第一パターン１２が占める面積の比率は、４０％以上６０％以下であることが好ましい。例えば、平面視で、単位面積あたりにおける第一パターン１２の面積と第一凹部１３との面積の比率は、１：１であることが好ましい。
　図３（ｂ）に示すように、第一パターン１２の高さｈ１は一定であり、高さｈ１は発色構造体１にて発色させる目的の色に応じて設定されればよい。すなわち、高さｈ１は発色構造体１から反射させることの望まれる波長域に応じて設定されればよい。第一パターン１２の凸部上や第一凹部１３上における反射層２０の表面粗さよりも、第一パターン１２の凸部の高さｈ１が大きければ、反射光の散乱効果は得られる。
　ただし、反射層２０の表面の凹凸での反射に起因した光の干渉を抑えるために、高さｈ１は可視領域の光の波長の１／２以下であることが好ましい。すなわち、高さｈ１は４１５ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、上記光の干渉を抑えるために、高さｈ１は、反射層２０及び干渉層３１から反射される上記特定の波長域の光が有するピーク波長の１／２以下であることがより好ましい。
　また、高さｈ１が過剰に大きいと、反射光の散乱効果が高くなりすぎて、反射光の強度が低くなりやすい。このため、反射光が可視領域の光である場合、高さｈ１は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。例えば、青色を呈する発色構造体４０では、効果的な光の広がりを得るためには、高さｈ１は４０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下のであることが好ましく、散乱効果が高くなりすぎることを抑えるためには、高さｈ１は１００ｎｍ以下であることが好ましい。
　なお、第一パターン１２を構成する帯状部（以下、「第一パターンの帯状部」とも称する）は、第一方向に沿って並ぶ２つの帯状部の一部が重なるように配列されることにより、仮想平面における第一パターン１２のパターンを構成していてもよい。すなわち、複数の帯状部は、第一方向に、長さｄ１よりも小さい配列間隔で配置されていてもよいし、帯状部の配列間隔は一定でなくてもよい。帯状部が重なり合う部分では、各帯状部の配置されている領域が結合された１つの領域に１つのパターンが位置する。この場合、第一パターン１２の第一方向の長さは、帯状部の長さｄ１の整数倍とは異なる長さとなる。また、第一パターン１２を構成する帯状部の長さｄ１は、一定でなくてもよく、各帯状部において、長さｄ２が長さｄ１以上であって、複数の帯状部における長さｄ２の標準偏差が長さｄ１の標準偏差よりも大きければよい。こうした構成によっても、反射光の散乱効果は得られる。
　＜第二パターンについて＞
　凹凸構造の凸面が多段形状を有する場合、第一パターン上に第二パターンの一部を重ねることで多段形状が作製される。この場合、第二パターンと重なった部分は第一パターンの形状も異なる。
　図７、図９に示す第一実施形態－４及び第一実施形態－６の発色構造体のように、凹凸層１０が有する凹凸構造１０１の凸面が単一形状（一段形状）である発色構造体（第一の構造を有する発色構造体）によれば、反射光の散乱効果によって視認される色の観察角度による変化は緩やかになるものの、散乱に起因した反射光の強度の低下によって、視認される色の鮮やかさは低下する。発色構造体の用途等によっては、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能な構造体が求められる場合もある。
　これに対して、図１、５、６に示す、及び第一実施形態－１，第一実施形態－２，第一実施形態－３の発色構造体のように、凸層が有する凹凸構造１０１の凸面が多段形状である発色構造体（第二の構造を有する発色構造体）では、第二パターンにおいて帯状部が反射強度の高い回折光を生じさせるように配列されている。そのため、これらの発色構造体は、第一パターン１２による光の散乱効果と第二パターン１４による光の回折効果とによって、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能となる。
　図４（ａ）に示すように、上記仮想平面において、第二パターン１４を構成するパターンは、第二方向に沿って一定の幅で延びる帯状を有する。これらのパターンは第一方向に沿って、間隔をあけて並んでいる。換言すれば、仮想平面において第二パターン１４の投影像を構成するパターンは、第二方向に沿って延び、第一方向に沿って並ぶ複数の帯状部からなるパターンである。第二パターン１４における第一方向の長さ（幅）ｄ３は、第一パターン１２を構成する各パターンの長さ（幅）ｄ１と一致していてもよいし、異なっていてもよい。
　第二パターン１４を構成する各パターンの第一方向における配列間隔ｄｅ、すなわち、第一方向における帯状部の配列間隔は、第二パターン１４が構成する凹凸構造の表面での反射光の少なくとも一部が、一次回折光として観測されるように設定される。一次回折光、換言すれば、回折次数ｍが１又は－１である回折光である。すなわち、配列間隔ｄｅは、「ｄｅ≧λ／（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）」を満たす。ここで、入射光の入射角度をθ、反射光の反射角度をφ、回折する光の波長をλとした。
　例えば、λ＝３６０ｎｍである可視光線を対象とするとき、第二パターン１４の配列間隔ｄｅは１８０ｎｍ以上であればよい。すなわち、配列間隔ｄｅは、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。なお、配列間隔ｄｅは、互いに隣り合う２つのパターンの端部間の第一方向に沿った距離であって、第一方向において第二パターン１４に対して同一の側に位置する端部間の距離である。
　第二パターン１４を構成する帯状部からなるパターンの周期性は、凹凸層１０が有する凹凸構造の周期性に反映される。すなわち、パターンの周期性は、反射層２０の表面における凹凸構造の周期性に反映される。複数の帯状部の配列間隔ｄｅが一定の場合、反射層２０の表面での回折現象によって、反射層２０からは、特定の波長の反射光が特定の角度に出射される。この回折による光の反射強度は、上述の第一パターン１２にて説明した帯状部による光の散乱効果によって生じる反射光の反射強度と比較して非常に強いため、金属光沢のような輝きを有する光が視認されるが、一方で、回折による分光が生じ、観察角度の変化に応じて視認される色が変化する。
　したがって、例えば、青色を呈する発色構造体が得られるように第一パターンをなす帯状部の構造を設計したとしても、第二パターン１４をなす帯状部（以下、「第二パターンの帯状部」とも称する）の配列間隔ｄｅを４００ｎｍ以上５μｍ以下の範囲で一定値とすると、観察角度によっては、回折に起因した強い緑色から赤色の表面反射による光が観察される。これに対し、例えば、第二パターンの帯状部の配列間隔ｄｅを５０μｍ又はその前後程度に大きくすると、可視領域の光が回折される角度の範囲が狭くなる。このため、回折に起因した色の変化が視認されにくくなるが、金属光沢のような輝きを有する光は特定の観察角度でのみしか観察されない。
　そこで、配列間隔ｄｅを一定の値とせず、第二パターンの帯状部のパターンを、周期が異なる複数の周期構造が重ね合わされたパターンとすれば、回折による反射光に複数の波長の光が混じり合うため、分光された単色性の高い光は視認されにくくなる。したがって、光沢感のある鮮やかな色が広い観察角度で観察される。この場合、配列間隔ｄｅは、例えば、３６０ｎｍ以上５μｍ以下の範囲から選択され、複数の第二パターン１４の帯状部の配列間隔ｄｅの平均値が、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。
　ただし、配列間隔ｄｅの標準偏差が大きくなるにつれ、第二パターンの帯状部の配列が不規則となって散乱効果が支配的になり、回折による強い反射が得られにくくなる。そのため、第二パターンの帯状部の配列間隔ｄｅは、第一パターンの帯状部による光の散乱効果によって光が広がる角度に応じて、この光が広がる範囲と同程度の範囲に回折による反射光が出射されるように決定することが好ましい。例えば、青色の反射光が、入射角度に対して±４０°の範囲に広がって出射される場合、第二パターンの帯状部のパターンにおいて、配列間隔ｄｅを、その平均値が１μｍ以上５μｍ以下の範囲であり、標準偏差が１μｍ又はその前後程度であるように設定する。これにより、第一パターンの帯状部の光の散乱効果によって光が広がる角度と同程度の角度に回折による反射光が生じる。
　さらに、より長周期の回折現象を生じさせるために、一辺が１０μｍ以上１００μｍ以下の正方形領域を単位領域とし、単位領域ごとの第二パターンの帯状部のパターンにおいて、配列間隔ｄｅを、平均値が１μｍ以上５μｍ以下の範囲、かつ、標準偏差が１μｍ又はその前後程度としてもよい。なお、複数の単位領域のなかには、配列間隔ｄｅが１μｍ以上５μｍ以下の範囲に含まれる一定の値である領域が含まれてもよい。配列間隔ｄｅが一定である単位領域が存在したとしても、この単位領域と隣接する単位領域のいずれかにおいて、配列間隔ｄｅが標準偏差１μｍ程度のばらつきを有していれば、人の目の解像度においてはすべての単位領域で配列間隔ｄｅがばらつきを有している構成と同等の効果が期待できる。
　なお、図４に示した第二パターン１４は、第一方向のみに、配列間隔ｄｅに起因した周期性を有している。第一パターンの帯状部による光の散乱効果は、主として、第一方向に沿った方向への反射光に作用するが、第二方向に沿った方向への反射光にも一部影響し得る。したがって、第二パターン１４を構成する帯状部は、第二方向にも周期性を有してもよい。すなわち、第二パターン１４は、第二方向に延びる複数の帯状部が、第一方向と第二方向との各々に沿って並ぶパターンであってもよい。
　こうした第二パターン１４において、例えば、帯状部の第一方向に沿った配列間隔と第二方向に沿った配列間隔との各々は、各々の平均値が１μｍ以上１００μｍ以下の範囲となるようにばらつきを有していればよい。また、第一パターンの帯状部による光の散乱効果の第一方向への影響と第二方向への影響との違いに応じて、第一方向に沿った配列間隔の平均値と、第二方向に沿った配列間隔の平均値とは互いに異なっていてもよい。また、第一方向に沿った配列間隔の標準偏差と、第二方向に沿った配列間隔の標準偏差とが互いに異なっていてもよい。
　図４（ｂ）に示すように、第二パターン１４を構成する各帯状部１４１～１４３の高さｈ２は、凸面（第二パターン１４の上面）や凹面１５上における反射層２０や干渉層３１の表面粗さよりも大きければよい。ただし、高さｈ２が大きくなるほど、凹凸構造が反射光に与える効果において第二パターンの帯状部による回折効果が支配的となって、第一パターンの帯状部による光の散乱効果が得られにくくなる。このため、高さｈ２は第一パターンの帯状部の高さｈ１と同じ又は同程度であることが好ましく、高さｈ２は高さｈ１と一致していてもよい。例えば、第一パターンの帯状部の高さｈ１と第二パターンの帯状部の高さｈ２とは、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましい。青色を呈する発色構造体では、第一パターンの帯状部の高さｈ１と第二パターンの帯状部の高さｈ２とは、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましい。
　図２を参照して、第二の構造（多段形状）を有する発色構造体の凹凸構造の詳細について説明する。
　第二の構造を有する発色構造体では、図２（ａ）に示すように、上記仮想平面にて、凸部投影像が構成するパターンは、第一パターン１２と第二パターン１４とが一部重ね合わされたパターンである。すなわち、凹凸構造を形成する凸部が位置する領域には、第一パターン１２の帯状部のみから構成される領域１６と、第二パターン１４の帯状部のみから構成される領域１７と、第一パターン１２の帯状部と第二パターン１４の帯状部とが重なっている領域１８と、凹部１９とからなる。図２では、凹部１９の面は第一面１１で形成されている。なお、図２においては、第一パターン１２と第二パターン１４とが、第一方向においてその端部が揃うように重ねられているが、こうした構成に限らない。第一パターン１２の端部と第二パターン１４の端部とは、ずれていてもよい。
　図２（ｂ）に示すように、領域１６の凸部の高さＨ１は、第一パターン１２の高さｈ１である。また、領域１７の凸部の高さＨ２は、第二パターン１４の高さｈ２である。領域１８の凸部の高さＨ３は、第一パターン１２の高さｈ１と第二パターン１４の高さｈ２との和である。また、このように、仮想平面での投影像が第一パターン１２を構成し所定の高さｈ１を有する帯状部と、仮想平面での投影像が第二パターン１４を構成し所定の高さｈ２を有する帯状部とが、高さ方向に重ねられた多段形状を有する。
　以上のように、多段形状の凸面を有する発色構造体１によれば、第一パターン１２が構成する部分に起因した光の拡散現象と、第二パターン１４が構成する部分に起因した光の回折現象との相乗によって、特定の波長域の反射光が広い観察角度で観察可能であるとともに、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。換言すれば、多段形状の凸面を有する発色構造体１においては、１つの構造体でありながら、多段であるために、光の拡散機能と光の回折機能との２つの機能を担っている。
　なお、仮想平面にて、第一パターン１２と第二パターン１４とが重ならないように配置されてもよい。こうした構造によっても、第一パターン１２による光の拡散効果と第二パターン１４の各帯状部による光の回折効果とは得られる。ただし、第一パターン１２と第二パターン１４とを互いに重ならないように配置しようとすれば、第一の構造と比較して、単位面積あたりにおける第一パターン１２の配置可能な面積が小さくなり、光の拡散効果が低下する。したがって、第一パターン１２及び第二パターン１４の各帯状部による光の拡散効果と回折効果とを高めるためには、図２に示したように、第一パターン１２と第二パターン１４とを重ねて凸部を多段形状とすることが好ましい。
〔発色構造体の各層の材料及び製造方法〕
　発色構造体を構成する各層の材料、及び発色構造体の製造方法を説明する。
　＜凹凸層＞
　凹凸構造体を構成する凹凸層１０は、可視領域の光に対して光透過性を有する材料、すなわち、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。もしくは、凹凸層１０は、黒色顔料や染料を含む光吸収性の材料のいずれでもよい。凹凸層１０の材料としては、特にこれらに限定されるものではないが、主成分として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などが用いられることが好ましい。
　また、凹凸層１０を構成する材料は、可視光領域における屈折率が１．４以上３．０以下からなる複合体、又は消衰係数が２以上６以下である無機化合物を含む複合体であることが好ましい。
　用いることができる熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレア系樹脂、などあるが、それらに限定されるものではない。ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ乳酸、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド等の樹脂からなるフィルムやペレットを熱で溶融させ、所望の凹凸構造を形成することができる。用いることができる熱硬化性樹脂は、反応性水酸基を有するアクリルポリオール又はポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂などを含むが、それらに限定されるものではない。
　光硬化性樹脂は、例えばウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート、ポリエステル系アクリレート、ポリアクリルアクリレート、ポリジメチルシロキサンからなる。重合させるためにラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤など1種類以上を用いてもよい。
　本実施形態では、ラジカル重合性モノマーはアクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ以上有する化合物が好ましい。特にこれらに限定されるものではないが、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ有する単官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、へキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、アダマンチル（メタ）アクリレート、メチルアダマンチル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ－２－メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３－フェノキシ－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２ーフェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４－フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３－（２－フェニルフェニル）－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ｐ－クミルフェニル（メタ）アクリレート、２－ブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４－ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４，６－トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、ｔ－オクチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、７－アミノ－３，７－ジメチルオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、などが挙げられるが、これらに限定されない。
　アクリロイル基又はメタクリロイル基を２つ以上有する多官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ，ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリス（２－ヒドキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロイルオキシ）イソシアヌレート、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＰＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＥＯ，ＰＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　これらラジカル重合性モノマーは、単独で又は２種類以上を用いることができる。なお、上記において、（メタ）アクリレートとはアクリレート及び／又はメタクリレートを意味し、（メタ）アクリロイル基とはアクリロイル基及び／又はメタクリロイル基を意味し、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ＥＯ変性された化合物はエチレンオキサイド基のブロック構造を有するものである。また、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＰＯ変性された化合物はプロピレンオキサイド基のブロック構造を有するものである。
　屈折率を調整するために、フルオロ基を有するアクリロイル基又はメタクリロイル基を２つ以上有する単官能もしくは多官能モノマーを添加してもよい。例えば、（メタ）アクリル化合物トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロエチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロエチル（メタ）アクリレート、トリフルオロプロピル（メタ）アクリレート、テトラフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、トリフルオロブチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロブチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロブチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロブチル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート、トリフルオロペンチル（メタ）アクリレート、テトラフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート、ノナフルオロペンチル（メタ）アクリレート、トリフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、テトラフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘキサフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、オクタフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ノナフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、デカフルオロヘキシル（メタ）アクリレート、ウンデカフルオロヘキシル（メタ）アクリレートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　無機化合物の分散性をよくするため、もしくは、干渉層との密着性が上げるために、ジメチルポリシロキサン主鎖やシリコーン主鎖とするアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する単官能モノマー、もしくは２つ以上有する多官能モノマーを添加してもよい。アクリロイル基又はメタクリロイル基は片末端型、両末端型のいずれでもよく、側鎖型でもよい。シリコーン主鎖の分子量が小さいと、樹脂との祖溶性がよく、シリコーン主鎖の分子量が大きいと、表面の特性が改善される。
　次に重合性モノマーは、カチオン重合性モノマーでもよい。カチオン重合性モノマーとしてはビニルエーテル基、エポキシ基又はオキセタニル基を１つ以上有する化合物が好ましい。
　ビニルエーテル基を１つ有する化合物としては、例えば、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、ｎ－ブチルビニルエーテル、ｔ－ブチルビニルエーテル、２－エチルヘキシルビニルエーテル、ｎ－ノニルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、シクロヘキシルメチルビニルエーテル、４－メチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ジシクロペンテニルビニルエーテル、２－ジシクロペンテノキシエチルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、ブトキシエチルビニルエーテル、メトキシエトキシエチルビニルエーテル、エトキシエトキシエチルビニルエーテル、メトキシポリエチレングリコールビニルエーテル、テトラヒドロフリフリルビニルエーテル、２－ヒドロキシエチルビニルエーテル、２－ヒドロキシプロピルビニルエーテル、４－ヒドロキシブチルビニルエーテル、４－ヒドロキシメチルシクロヘキシルメチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールビニルエーテル、クロルエチルビニルエーテル、クロルブチルビニルエーテル、クロルエトキシエチルビニルエーテル、フェニルエチルビニルエーテル、フェノキシポリエチレングリコールビニルエーテルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　ビニルエーテル基を２つ以上有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、プロピレングリコールジビニルエーテル、ブチレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、ビスフェノールＡアルキレンオキサイドジビニルエーテル、ビスフェノールＦアルキレンオキサイドジビニルエーテルなどのジビニルエーテル類；トリメチロールエタントリビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、エチレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加トリメチロールプロパントリビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジトリメチロールプロパンテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、エチレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル、プロピレンオキサイド付加ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテルなどの多官能ビニルエーテル類などが挙げられるが、これらに限定されない。
　エポキシ基を１つ有する化合物としては、例えば、フェニルグリシジルエーテル、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、１，２－ブチレンオキサイド、１，３－ブタジエンモノオキサイド、１，２－エポキシドデカン、エピクロロヒドリン、１，２－エポキシデカン、スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、３－メタクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、３－アクリロイルオキシメチルシクロヘキセンオキサイド、３－ビニルシクロヘキセンオキサイドなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　エポキシ基を２つ以上有する化合物としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、臭素化ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、エポキシノボラック樹脂、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３’，４’－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、２－（３，４－エポキシシクロヘキシル－５，５－スピロ－３，４－エポキシ）シクロヘキサン－メタ－ジオキサン、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロヘキセンオキサイド、４－ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシル－３’，４’－エポキシ－６’－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールのジ（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ－２－エチルヘキシル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル類、１，１，３－テトラデカジエンジオキサイド、リモネンジオキサイド、１，２，７，８－ジエポキシオクタン、１，２，５，６－ジエポキシシクロオクタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　オキセタニル基を１つ有する化合物としては、例えば、３－エチル－３－ヒドロキシメチルオキセタン、３－（メタ）アリルオキシメチル－３－エチルオキセタン、（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチルベンゼン、４－フルオロ－〔１－（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、４－メトキシ－〔１－（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、〔１－（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）エチル〕フェニルエーテル、イソブトキシメチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニルオキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、２－エチルヘキシル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、エチルジエチレングリコール（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンタジエン（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、テトラヒドロフルフリル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、テトラブロモフェニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、２－テトラブロモフェノキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリブロモフェニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、２－トリブロモフェノキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、２－ヒドロキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、２－ヒドロキシプロピル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ブトキシエチル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ペンタクロロフェニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ペンタブロモフェニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ボルニル（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　オキセタニル基を２つ以上有する化合物としては、例えば、ＥＯ変性ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＦ（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル３，７－ビス（３－オキセタニル）－５－オキサ－ノナン、３，３’－（１，３－（２－メチレニル）プロパンジイルビス（オキシメチレン））ビス－（３－エチルオキセタン）、１，４－ビス〔（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、１，２－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］エタン、１，３－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］プロパン、エチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、１，４－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ブタン、１，６－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ポリエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールペンタキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル等の多官能オキセタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。 
　これらカチオン重合性モノマーは、1種類又は２種類以上を組み合わせて用いることができる。前記において、ＥＯはエチレンオキサイドを示し、ＥＯ変性された化合物はエチレンオキサイド基のブロック構造を有するものである。また、ＰＯはプロピレンオキサイドを示し、ＰＯ変性された化合物はプロピレンオキサイド基のブロック構造を有するものである。また、水添とはベンゼン環などのＣ＝Ｃ二重結合に対して水素原子を付加させることである。
　重合開始剤は、重合性モノマーがラジカル重合性モノマーの場合は光（赤外線、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の荷電粒子線などの放射線）によりラジカルを発生する重合開始剤であり、重合性モノマーがカチオン重合性モノマーの場合は光により酸を発生する重合開始剤である。
　ラジカル発生剤は、として挙げられる化合物は、例えば、 ２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｏ－フルオロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－又はｐ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体等のような置換されていてもよい２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体；ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ′－テトラメチル－４，４′－ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ′－テトラエチル－４，４′－ジアミノベンゾフェノン、４－メトキシ－４′－ジメチルアミノベンゾフェノン、４－クロロベンゾフェノン、４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、４，４’－ジアミノベンゾフェノンのようなベンゾフェノン誘導体；２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルホリノフェニル）－ブタノン－１，２－メチル－１－〔４－（メチルチオ）フェニル〕－２－モルホリノ－プロパノン－１－オンなどの芳香族ケトン誘導体；
２－エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２－ｔ－ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２－ベンズアントラキノン、２，３－ベンズアントラキノン、２－フェニルアントラキノン、２，３－ジフェニルアントラキノン、１－クロロアントラキノン、２－メチルアントラキノン、１，４－ナフトキノン、９，１０－フェナンタラキノン、２－メチル－１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン、プロピルベンゾインなどのベンゾイン誘導体；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；９－フェニルアクリジン、１，７－ビス（９，９′－アクリジニル）ヘプタンなどのアクリジン誘導体；Ｎ－フェニルグリシンなどのＮ－フェニルグリシン誘導体；アセトフェノン、３－メチルアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノンなどのアセトフェノン誘導体；チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、２－クロロチオキサントンなどのチオキサントン誘導体：キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス－（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルフォスフィンオキシドなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらは、単体もしくは２種類以上を組み合わせて用いることができる。 
　光により酸を発生する重合開始剤として用いられる化合物としては、例えば、オニウム塩化合物、スルホン化合物、スルホン酸エステル化合物、スルホンイミド化合物、ジアゾメタン化合物などが挙げられるが、これらに限定されない。
　オニウム塩化合物としては、例えば、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等を挙げることができる。オニウム塩化合物の具体例としては、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウム２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムピレンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムｎ－ドデシルベンゼンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムｐ－トルエンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムベンゼンスルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウム１０－カンファースルホネート、ビス（４－ｔ－ブチルフェニル）ヨードニウムｎ－オクタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジフェニルヨードニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニルヨードニウム２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムピレンスルホネート、ジフェニルヨードニウムｎ－ドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウムｐ－トルエンスルホネート、ジフェニルヨードニウムベンゼンスルホネート、ジフェニルヨードニウム１０－カンファースルホネート、ジフェニルヨードニウムｎ－オクタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、トリフェニルスルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリフェニルスルホニウム２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムピレンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｎ－ドデシルベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウムｐ－トルエンスルホネート、トリフェニルスルホニウムベンゼンスルホネート、トリフェニルスルホニウム１０－カンファースルホネート、トリフェニルスルホニウムｎ－オクタンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウム２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムピレンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムｎ－ドデシルベンゼンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムｐ－トルエンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムベンゼンスルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウム１０－カンファースルホネート、ジフェニル（４－ｔ－ブチルフェニル）スルホニウムｎ－オクタンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムトリフルオロメタンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウム２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムピレンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムｎ－ドデシルベンゼンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムｐ－トルエンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムベンゼンスルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウム１０－カンファースルホネート、トリス（４－メトキシフェニル）スルホニウムｎ－オクタンスルホネートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　スルホン化合物としては、例えば、β－ケトスルホン、β－スルホニルスルホンや、これらのα－ジアゾ化合物等を挙げることができる。スルホン化合物の具体例としては、フェナシルフェニルスルホン、メシチルフェナシルスルホン、ビス（フェニルスルホニル）メタン、４－トリスフェナシルスルホンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　スルホン酸エステル化合物としては、例えば、アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等を挙げることができる。スルホン酸エステル化合物の具体例としては、α－メチロールベンゾインパーフルオロ－ｎ－ブタンスルホネート、α－メチロールベンゾイントリフルオロメタンスルホネート、α－メチロールベンゾイン２－トリフルオロメチルベンゼンスルホネートなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　スルホンイミド化合物の具体例としては、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－５，６－オキシ－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（トリフルオロメチルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－５，６－オキシ－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（１０－カンファースルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－５，６－オキシ－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－メチルフェニルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）フタルイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－５，６－オキシ－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（２－トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ）ナフチルイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）スクシンイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニル）フタルイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）ジフェニルマレイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）－７－オキサビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）ビシクロ［２．２．１］ヘプタン－５，６－オキシ－２，３－ジカルボキシイミド、Ｎ－（４－フルオロフェニルスルホニルオキシ）ナフチルイミドなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　ジアゾメタン化合物の具体例としては、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（フェニルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｐ－トルエンスルホニル）ジアゾメタン、メチルスルホニルｐ－トルエンスルホニルジアゾメタン、（シクロヘキシルスルホニル）（１，１－ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（１，１－ジメチルエチルスルホニル）ジアゾメタンなどが挙げられるが、これらに限定されない。
　光により酸を発生する重合開始剤は、単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
　所望の屈折率に調整するために、主成分の樹脂に加えて、以下に示す無機化合物を添加してもよい。特にこれらに限定されるものではないが、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ、Ｚｒ2Ｏ、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ5、ＣｅＯ3、ＷＯ3、ＰｂＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＣｄＯ、ＢａＴｉＯ3、ＬｉＦ、ＢａＦ2、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3、ＣｅＦ3、ＺｎＳ、ＰｂＣｌ2、ＴＯ、ＰＴＯ、ＡＴＯ、ＩＴＯなど、単体もしくは複数用いてもよい。
　これらの粒子径は５ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。所望の凹凸構造を作製するためには、好ましくは５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。また、凹凸層１０は、凝集なく均一な分散とするために、分散剤を添加してもよい。
　＜基材＞
　基材９を構成する材料は、可視領域の光に対して光透過性を有する材料、もしくは、黒色顔料や染料を含む光吸収性の材料のいずれでもよい。例えば、基材９を構成する材料としては、用いることができる熱可塑性樹脂は、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ウレア系樹脂、などあるが、それらに限定されるものではない。ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンコポリマー、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリル酸メチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ナイロン、ポリウレタン、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂、ポリ乳酸、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、トリアセチルセルロース等の樹脂からなるフィルムを基材として使用することができる。基材と凹凸層との密着力を高めるために、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、易接着処理などの表面処理を施したものを用いてもよい。
　合成石英やシリコンウェハーなどの比較的硬度のある基板表面の凹凸構造は、例えば、光又は荷電粒子線を照射するリソグラフィやドライエッチング等の公知の微細加工技術を利用して形成される。
　＜反射層＞
　反射層２０を構成する材料は、入射された光を反射する化合物であれば、特に限定されるものではないが、好ましくは金属もしくは金属合金である。金属もしくは金属合金、複合物を用いることにより、何十層も重ねることなく、色を発色することが可能である。反射層２０を構成する材料は、屈折率０．２以上３以下の金属もしくは金属合金が好ましい。これを採用した場合、凹凸構造に光が入射されても、強い正反射光と散乱光が得られる。また、反射層２０は、光の吸収を少なくできるため、消衰係数２以上６以下が好ましい。具体的には、反射層２０を構成する材料が金属、もしくはこれらの合金、複合物を１種類以上有する構成とする。金属としては、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｎ、Ｓｎのいずれかの金属を例示できる。この材料を採用した場合、入射された光が反射層で反射される光の明度が高くなる。より好ましくは、上記金属はＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌである。
　＜干渉層＞
　干渉層３１を構成する層が単層である場合、干渉層３１は高屈折率材料からなることが好ましい。干渉層３１は、屈折率１．５以上５．０以下からなり、消衰係数２以上６以下からなる化合物から構成されることがより好ましい。また、干渉層３１を構成する材料は、凹凸層との屈折率差が０．２以上０．８以下となる化合物を含むことが好ましい。
　干渉層を多層膜とする場合、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを交互に積層することで、多層膜干渉とする。高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂの順番を入れ替えてもよい。機能を果たすのであれば、積層数を減らすことも可能である。高屈折率層及び低屈折率層のいずれも可視領域の光に対して光透過性を有する材料から構成される。すなわち、干渉層３１は、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。
　高屈折率層３１ａの屈折率が、低屈折率層３１ｂの屈折率よりも高い構成であれば、これらの層の材料は限定されない。高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの屈折率の差が０．６以上１．５以下であるほど、少ない積層数で高い強度の反射光が得られる。また、高屈折率層における、空気との界面側の高屈折率層として屈折率１．５以上５．０以下の化合物を設置することで、空気から干渉層に光が入射される場合に、位相が反転し、高い干渉効果が生まれる。
　干渉層に使用される化合物としては、無機誘電体材料や有機樹脂材料に無機材料を分散させた無機有機ハイブリッド材料が例示出来る。無機誘電体材料としては、Ｎｂ2Ｏ5、Ｔａ2Ｏ5、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3、ＨｆＯ2、ＭｇＯ、ＺｒＯ、Ｚｒ２Ｏ、ＳｎＯ2、Ｓｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ５、ＣｅＯ3、ＷＯ3、ＰｂＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＣｄＯ、ＢａＴｉＯ3、ＬｉＦ、ＢａＦ2、ＣａＦ2、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3、ＣｅＦ3、ＺｎＳ、ＰｂＣｌ2、ＴＯ、ＰＴＯ、ＡＴＯ、ＩＴＯなどが例示できる。有機樹脂材料に無機材料を分散させた無機有機ハイブリッド材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂などの有機樹脂材料に無機材料を分散させた材料が例示できる。
　より好ましくは高屈折率層はＴｉＯ2を有し、低屈折率層はＳｉＯ2を有する構成が良い。
　低屈折率層３１ｂを挟む各高屈折率層３１ａは同じ材料を用いてもよいし、別の化合物を用いてもよい。
　無機材料からなる高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの各層は、例えば、スパッタリング、真空蒸着、あるいは、原子層堆積法等の公知の薄膜形成技術を用いて形成される。また、高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３２ｂの各々は有機材料から構成された場合、高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３２ｂの形成には、例えば、自己組織化等の公知の技術で形成すればよい。
　高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの各々の膜厚は、発色構造体にて発色させる目的の色に応じて、転送行列法等を用いて設計されればよい。高屈折率層及び低屈折率層の膜厚は３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
　なお、図６や図８では、干渉層３１として、凹凸層１０に近い位置から高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとがこの順に交互に積層された３層からなる干渉層３１を例示した。しかし、干渉層３１が有する層数や積層の順序はこれに限られない。多層構造の干渉層３１は、相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、干渉層３１に入射する入射光のうち特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率よりも高いように構成されていればよい。
　また、干渉層を構成する材料は特に上述の材料に限定されるものではない。ただし、チタン系化合物、ニオブ系化合物、ケイ素系化合物のいずれか１つ以上の化合物を含むと、反射層を保護する保護層としての機能も果たす。このため、干渉層は耐スクラッチ性が向上する。干渉層は、微細凹凸構造を反映した薄膜層であるため、汚れが付着しても拭き取りやすくなる。このため、干渉層は、防汚効果があることが好ましい。なお、干渉層として多層膜層を適用する場合、多層膜層における反射層とは反対側となる層が上述の保護層となることが好ましい。
　ここで、凹凸層１０は可視領域の光に対して透明な材料から形成されているため、入射光に含まれる波長域のうち、干渉層３１にて反射される特定の波長域以外の波長域の光の一部は、干渉層３１、さらには、凹凸層１０を透過する。そのため、凹凸層１０をその表裏の一方側から観察するとき、凹凸層１０の他方側に、光源や、白色板等の透過光をはね返す構造物が存在すると、上記一方側では、反射層２０からの特定の波長域の反射光とともに、他方側から反射層２０を透過した透過光が視認される。上述のように、この透過光の波長域は反射光の波長域とは異なり、透過光の色は、主として、反射光の色の補色である。そのため、こうした透過光が視認されると、反射光による色の視認性が低下する。
　凹凸層１０の凹凸構造の形成方法としては、例えば、ナノインプリント法が用いられる。例えば、光ナノインプリント法によって凹凸層１０の凹凸構造を形成する場合、まず、形成対象の凹凸の反転された凹凸を有する凹版であるモールドの凹凸が形成された面に、凹凸層１０を構成する樹脂として、光硬化性樹脂が塗布される。光硬化性樹脂の塗布方法は特に限定されず、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法が用いられればよい。
　次いで、光硬化性樹脂からなる塗布層の表面に、基材９が重ねられ、塗布層とモールドとが互いに押し付けられた状態で、基材９側もしくはモールド側から光が照射される。続いて、硬化した光硬化性樹脂及び基材９からモールドが離型される。これによって、モールドの有する凹凸が光硬化性樹脂に転写されて、表面に凹凸を有する凹凸層１０が形成される。モールドは、例えば、合成石英やシリコンから構成され、光又は荷電粒子線を照射するリソグラフィやドライエッチング等の公知の微細加工技術を利用して形成される。
　なお、光硬化性樹脂は、基材９の表面に塗布され、基材９上の塗布層にモールドが押し当てられた状態で、光の照射が行われてもよい。
　また、光ナノインプリント法に代えて、熱ナノインプリント法が用いられてもよく、この場合、凹凸構造体を有する凹凸層に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の、製造方法に応じた樹脂が用いられる。
「第二実施形態」
　次に、第二実施形態について説明する。
　第二実施形態は、機能層を反射防止層で構成した場合の例である。
　以下、第二実施形態について説明する。
　なお、同じ符号を付した部材等は、第一実施形態と同様な構成及び材料が使用される。
［発色構造体］
　第二実施形態の発色構造体は、凹凸層と、干渉層と、反射防止層とを有する。干渉層は、凹凸層の凹凸構造の表面形状に追従して設けられている。反射防止層は、凹凸層の第二面側に配置されている。
　図１５に示すように、第二実施形態の発色構造体１は、基材６０と、基材６０の一方の面に設けられ且つ複数の凹凸構造を有し可視領域の光を透過する凹凸層１０と、反射防止層６１と、干渉を発現する干渉層３１とを有する。反射防止層６１は、基材６０の、凹凸層１０が設けられた面とは反対側の面に設けられている。反射防止層６１は、干渉層３１を透過する光のうちの少なくとも一部を吸収する。干渉層３１は、凹凸層１０の凹凸構造１０１に追従した表面形状を有する。つまり、断面視で、凹凸層１０の凹部の上面及び凸部の上面に干渉層３１が形成される。
　凹凸層１０が有する凹凸構造（以下、第一の凹凸構造とも呼ぶ）としては、後述する第一の形態及び第二の形態のいずれも適用することができる。なお、凹凸層１０が有する凹凸構造の形状はこれに限るものではない。また反射防止層６１としても、後述する第一の形態と第二の形態のいずれもが適用可能である。これらを具体的な図を示して説明する。
　本実施形態では、平坦領域１００の上面に凸構造を形成することで凹凸構造１０１が設けられている。平坦領域１００の上面に凹構造を形成することで凹凸構造を形成してもよい。他の実施形態でも同様である。
　ここで、平坦領域１００の上面（第一面１１）における凸構造が形成されない面の部分も、凹凸構造の凹凸面の一部を構成する。他の実施形態でも同様である。
　ここで、発色構造体１の幅方向を第１方向とし、奥行き方向を第２方向とし、厚さ方向を第３方向とする。第１方向と第２方向は第３方向に投影される仮想的な面であり、第１方向と第２方向、第１方向と第３方向はそれぞれ直交する。なお、下記の説明では発色構造体１の干渉層３１側を表面側（又は第一面１１側）、反対に反射防止層６１側を裏面側（又は第二面１１０側）と表現することもある。
＜凹凸層の凹凸構造の第一の形態＞
　次に、凹凸層１０の凹凸構造の詳細を説明する。
　凹凸層１０の材料や基本構成としては、第一実施形態の凹凸層と同様な材料や構成を採用すればよい。
　凹凸層１０の材料として、光硬化樹脂を使用すると、凹凸層１０から反射防止層６１までをひとつの材料で作製できる。凹凸層１０の屈折率は１．３以上１．５以下が好ましい。
　まず、凹凸層１０の一例として、凹凸構造１０１を形成する凸部３００ａの平面視における形状であるパターンについて説明する。そのパターンは、第一の帯状形状からなる第一パターン２０１である。
　図１６は、凸部３００ａのパターンが第一パターン２０１である凹凸層１０の一例を示す概略図である。なお、図１６において、反射防止層６１及び干渉層３１は簡単のため図示を省略している。
　図１６（ａ）は、図１５に示す発色構造体１を干渉層３１側から見た平面図である。図１６（ｂ）は、図１６（ａ）に示す凹凸層１０の、α－α′断面における断面構造を示す断面図である。図１６（ａ）に示すように、凹凸層１０の凹凸構造は、複数の凸部３００ａが第２方向に対して不規則な長さを有して帯状に延びる形状で構成されている。図１６（ｂ）に示すように、凹凸層１０の凹凸構造１０１は、複数の凸部３００ａと、凸部３００ａが形成されていない領域である複数の凹部３００ｂとから構成される。凸部３００ａは、凹部３００ｂよりも一段高くなっている。
　平面視における凸部３００ａのパターンである第一パターン２０１は、第２方向に延びる形状を有する。第２方向の長さｄ２は、第１方向の長さｄ１以上の大きさを有する。複数の第一パターン２０１は、第１方向及び第２方向のいずれにおいても互いに重ならないように配列されている。
　図１６（ａ）に示す平面図において、第一パターン２０１は、予め設定された帯状パターンＰｏが複数組み合わされて構成される。
　ここで、帯状パターンＰｏにおいて、第１方向の長さ（つまり帯状パターンの幅）ｄ１は一定である。帯状パターンＰｏは第１方向に、長さｄ１の配列間隔、すなわち、長さｄ１の周期で配置されている。
　一方、帯状パターンＰｏにおいて、第２方向の長さ（つまり帯状パターンの長さ）ｄ２は不規則である。凹凸層１０を構成する凸部３００ａの第一パターン２０１を構成する帯状パターンＰｏそれぞれの長さｄ２は、予め設定した標準偏差を有する母集団から選択された値である。この母集団は、正規分布に従うことが好ましい。凹凸層１０を構成する全ての凸部３００ａの第一パターン２０１を構成する帯状パターンＰｏの配置パターンは、例えば、次のように決定する。すなわち、所定の標準偏差で分布する長さｄ２を有する複数の帯状パターンＰｏを所定の領域内に仮に敷き詰め、各帯状パターンＰｏの実際の配置の有無を一定の確率に従って決定する。そして、帯状パターンＰｏの配置される領域と帯状パターンＰｏの配置されない領域とを設定することによって、帯状パターンＰｏが決定される。発色構造体１からの反射光を効率よく散乱させるためには、長さｄ２は、平均値が４．１５μｍ以下、かつ、標準偏差が１μｍ以下の分布を有することが好ましい。
　帯状パターンＰｏの配置されている領域が、第一パターン２０１となる領域、つまり凸部３００ａが配置される領域である。互いに隣り合う帯状パターンＰｏが接する場合には、互いに隣接する帯状パターンＰｏが配置されている領域どうしが結合された１つの領域が１つの第一パターン２０１となって凸部３００ａが配置される。こうした構成においては、第一パターン２０１の第１方向の長さは、帯状パターンＰｏの長さｄ１の整数倍である。
　凹凸層１０の凹凸構造の形状によって虹色の分光が生じることを抑えるために、帯状パターンＰｏの第１方向の長さｄ１は可視領域の光の波長以下とされる。換言すれば、帯状パターンＰｏの長さｄ１は、サブ波長以下、すなわち、入射光の波長域以下の長さを有する。すなわち、長さｄ１は、８３０ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましい。さらに、長さｄ１は、反射される「特定の波長域」の光が有するピーク波長よりも小さいことが好ましい。例えば、発色構造体１において青色を発色させる場合は、長さｄ１は３００ｎｍ程度であることが好ましい。発色構造体１において緑色を発色させる場合は、長さｄ１は４００ｎｍ程度であることが好ましい。発色構造体１において赤色を発色させる場合は、長さｄ１は４６０ｎｍ程度であることが好ましい。なお、ここでいう「特定の波長域」とは、観察者に視認させたい光の波長域として、予め設定した波長域のことをいう。
　発色構造体１からの反射光の広がりを大きくするため、すなわち、反射光の散乱効果を高めるためには、凹凸構造の起伏が多いことが好ましい。また、反射光の散乱効果を高めるためには、平面視で、単位面積あたりにおいて第一パターン２０１が占める面積の比率は４０％以上６０％以下であることが好ましい。例えば、平面視で、凸部３００ａの面積と凹部３００ｂの面積との比率は、１：１であることが好ましい。平面視で、単位面積あたりにおける第一パターン２０１の面積は凸部３００ａの面積であり、第一パターン２０１とならない領域２０２の面積は凹部３００ｂの面積である。
　この例では、図１６（ｂ）に示すように、凸部３００ａの高さｈ１は一定である。高さｈ１は、発色構造体１において発色させる目的の色に応じて設定されればよい。すなわち、高さｈ１は、発色構造体１から反射させることの望まれる波長域に応じて設定されればよい。凸部３００ａの上面の表面粗さや凹部３００ｂの上面における表面粗さよりも、凸部３００ａの高さｈ１が大きければ、反射光の散乱効果を得ることができる。凹凸層１０において複数の凸部３００ａ間で高さｈ１が異なると、より高い散乱光が生まれるものの、反射光は小さくなり、視認される色のコントラストは低くなる。このため凸部３００ａの高さｈ１は一定であることが好ましい。
　ただし、凸部３００ａの表面の、凹凸構造での反射に起因した光の干渉を抑えるために、高さｈ１は可視領域の光の波長の１／２以下であることが好ましい。すなわち、高さｈ１は４１５ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、上記凹凸構造での反射に起因した光の干渉を抑えるために、高さｈ１は、干渉層３１から反射される「特定の波長域」の光が有するピーク波長の１／２以下であることがより好ましい。
　また、高さｈ１が過剰に大きいと、反射光の散乱効果が高くなりすぎて、反射光の強度が低くなりやすい。このため、反射光が可視領域の光である場合、高さｈ１は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。例えば、青色を呈する発色構造体１では、効果的な光の広がりを得るためには、高さｈ１は４０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の程度であることが好ましい。散乱効果が高くなりすぎることを抑えるためには、高さｈ１は１００ｎｍ以下であることが好ましい。
　なお、第一パターン２０１は、第１方向に沿って並ぶ２つの帯状パターンＰｏの一部が重なるように配列されて構成されてもよい。すなわち、複数の帯状パターンＰｏは、第１方向に、長さｄ１よりも小さい配列間隔で配置されていてもよいし、帯状パターンＰｏの、第１方向の配列間隔は一定でなくてもよい。帯状パターンＰｏが重なり合う場合には、重なり合う帯状パターンＰｏそれぞれからなる領域が結合されて１つの領域となる。そして、その１つの領域が、１つの第一パターン２０１となる。この場合、第一パターン２０１の第１方向の長さは、帯状パターンＰｏの長さｄ１の整数倍とは異なる長さとなる。また、帯状パターンＰｏの長さｄ１は、一定でなくてもよい。各帯状パターンＰｏにおいて、第２方向の長さｄ２が第１方向の長さｄ１以上であって、複数の帯状パターンＰｏにおける長さｄ２の標準偏差が長さｄ１の標準偏差よりも大きければよい。こうした構成によっても、反射光の散乱効果を得ることができる。帯状パターンＰｏの断面は矩形である必要はなく、帯状の角部が丸まった楕円や円形状でもよい。
＜凹凸層の凹凸構造の第二の形態＞
　次に、凹凸層として、上記のような複数の第一パターン２０１と、第二の帯状形状からなる第二パターン２１１とを含むパターンで構成される場合について説明する。すなわち、多段形状の凹凸構造を有する凸部３０１ａを備えた凹凸層１０の場合について説明する。
　図１７に示す、平面視が第二パターン２１１となる凸部３０１ｂを有する凹凸構造体１０Ａにおいて、凸部３０１ｂの配置位置及びその高さは維持したまま、図１６に示す、平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａに重ねる。この場合、図１８に示す、多段形状の凹凸構造を有する凸部３０１ａからなるパターンが形成される。図１８に示すように、凸部３００ａ及び凸部３０１ｂで構成される凹凸構造体１０Ａにより構成されるパターンは、凹凸層１０が構成する第一パターン２０１だけの場合とは異なる。すなわち、一段形状の凹凸層と多段形状の凹凸層とは凹凸構造体の構成が異なる。
　以下では、多段形状の凹凸層１０について、一段形状の凹凸層との相違点を中心に説明する。
　多段形状の凹凸層１０によれば、反射光の散乱効果によって視認される色の観察角度による変化は緩やかになる。しかし、多段形状の凹凸層１０の場合、散乱に起因した反射光の強度の低下によって、視認される色の鮮やかさは低下する。発色構造体１の用途等によっては、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能な構造体が求められる場合もある。多段形状の凹凸層１０では、第二パターン２１１を構成する凸部３０１ｂが、反射強度の高い回折光を生じさせるように配列されており、平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａによる光の散乱効果と、平面視が第二パターン２１１となる凸部３０１ｂによる光の回折効果とによって、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能となる発色が実現される。
　図１７を参照して、第二パターン２１１の構成について説明する。図１７（ａ）は、第二パターン２１１を構成する凸部３０１ｂを有する凹凸構造体１０Ａの平面図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のβ－β′断面における断面構造を示す断面図である。
　図１７（ａ）の平面図に示すように、第二パターン２１１は、第２方向に沿って一定の幅で延びる帯状を有し、複数の第二パターン２１１は、第１方向に沿って、間隔をあけて並んでいる。換言すれば、平面視で、複数の第二パターン２１１が構成するパターンは、第２方向に沿って延び、第１方向に沿って並ぶ複数の帯状領域からなる。第二パターン２１１における第１方向の長さｄ３は、第一パターン２０１の第１方向の長さｄ１と一致していてもよいし、異なっていてもよい。
　第１方向における第二パターン２１１の配列間隔ｄｅ、すなわち、第１方向における第二パターン２１１の配列間隔は、平面視が第二パターン２１１となる凸部３０１ｂを有する凹凸構造体１０Ａの表面での反射光の少なくとも一部が、一次回折光として観測されるように設定される。一次回折光は、換言すれば、回折次数ｍが１又は－１である回折光である。すなわち、配列間隔ｄｅは、ｄｅ≧λ／（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）を満たす。ここで、入射光の入射角度をθ、反射光の反射角度をφ、回折する光の波長をλとする。例えば、λ＝３６０ｎｍである可視光線を対象とするとき、第二パターン２１１の配列間隔ｄｅは１８０ｎｍ以上であればよい。すなわち、配列間隔ｄｅは、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。なお、配列間隔ｄｅは、互いに隣り合う２つの第二パターン２１１の端部間の第１方向に沿った距離である。また、配列間隔ｄｅは、第１方向において第二パターン２１１に対して同一の側に位置する端部間の距離である。つまり、配列間隔ｄｅは、例えば図１７（ａ）において、隣り合う２つの第二パターン２１１それぞれの長手方向右側の辺どうしの間の距離をいう。
　凹凸構造体１０Ａに含まれる凸部３０１ｂにより構成される第二パターン２１１の配置パターンの周期性は、基材６０が有する凹凸構造の周期性に反映される。すなわち、配置パターンの周期性は、反射防止層６１の表面における後述の凹凸構造の周期性に反映される。ここで、複数の第二パターン２１１の配列間隔ｄｅが一定の場合で且つ反射防止層６１が後述の金属層６５を備えている場合を考える。この場合、金属層６５の表面での回折現象によって、金属層６５からは、「特定の波長」の反射光が特定の角度に出射される。この回折による光の反射強度は、上述の第一パターン２０１の説明において述べた第一パターン２０１による光の散乱効果によって生じる反射光の反射強度と比較して非常に強いため、金属光沢のような輝きを有する光が視認されるが、一方で、回折による分光が生じ、観察角度の変化に応じて視認される色が変化する。なお、金属層６５は反射層である。
　したがって、例えば、青色を呈する発色構造体１が得られるように第一パターン２０１の構造を設計したとしても、第二パターン２１１の配列間隔ｄｅを４００ｎｍ以上５μｍ以下程度の一定値とすると、観察角度によっては、回折に起因した強い緑色から赤色の表面反射による光が観察される。これに対し、例えば、第二パターン２１１の配列間隔ｄｅを５０μｍまたはその前後程度に大きくすると、可視領域の光が回折される角度の範囲が狭くなるため、回折に起因した色の変化が視認されにくくなるが、金属光沢のような輝きを有する光は特定の観察角度でのみしか観察されない。
　そこで、配列間隔ｄｅを一定の値とせず、複数の第二パターン２１１の配置パターンを、周期が異なる複数の周期構造が重ね合わされたパターンとするとよい。この場合、回折による反射光に複数の波長の光が混じり合うため、分光された単色性の高い光は視認されにくくなる。したがって、光沢感のある鮮やかな色が広い観察角度で観察される。この場合、配列間隔ｄｅは、例えば、３６０ｎｍ以上５μｍ以下の範囲から選択すればよい。また、複数の第二パターン２１１の配列間隔ｄｅの平均値が、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。
　ただし、配列間隔ｄｅの標準偏差が大きくなるにつれ、第二パターン２１１の配列が不規則となって散乱効果が支配的になり、回折による強い反射が得られにくくなる。そのため、第二パターン２１１の配列間隔ｄｅは、第一パターン２０１による光の散乱効果によって光が広がる角度に応じて、この光が広がる範囲と同程度の範囲に回折による反射光が出射されるように決定することが好ましい。例えば、青色の反射光が、入射角度に対して±４０°の範囲に広がって出射される場合、第二パターン２１１の配置パターンにおいて、配列間隔ｄｅを、その平均値が１μｍ以上５μｍ以下の程度であり、標準偏差が１μｍ程度であるように設定する。これにより、第一パターン２０１の光の散乱効果によって光が広がる角度と同程度の角度に回折による反射光が生じる。
　さらに、より長周期の回折現象を生じさせるために、一辺が１０μｍ以上１００μｍ以下の正方形領域を単位領域とする。更に、単位領域ごとの、この領域に配置される第二パターン２１１について、その配列間隔ｄｅを、平均値が１μｍ以上５μｍ以下の範囲、かつ、標準偏差が１μｍ又はその前後程度としてもよい。なお、複数の単位領域のなかには、配列間隔ｄｅが１μｍ以上５μｍ以下の範囲に含まれる一定の値である領域が含まれてもよい。配列間隔ｄｅが一定である単位領域が存在したとしても、この単位領域と隣接する単位領域のいずれかにおいて、配列間隔ｄｅが標準偏差１μｍまたはその前後程度のばらつきを有していれば、人の目の解像度においてはすべての単位領域で配列間隔ｄｅがばらつきを有している構成と同等の効果が期待できる。
　なお、図１７に示した第二パターン２１１は、第１方向のみに、配列間隔ｄｅに起因した周期性を有している。第一パターン２０１による光の散乱効果は、主として、第１方向に沿った方向への反射光に作用するが、第２方向に沿った方向への反射光にも一部影響し得る。したがって、第二パターン２１１は、第２方向にも周期性を有してもよい。すなわち、第二パターン２１１の配置パターンは、第２方向に延びる複数の帯状領域が、第１方向と第２方向との各々に沿って並ぶパターンであってもよい。
　こうした第二パターン２１１の配置パターンにおいて、例えば、第二パターン２１１の第１方向に沿った配列間隔と第二方向に沿った配列間隔との各々は、各々の平均値が１μｍ以上１００μｍ以下であるようにばらつきを有していればよい。また、第一パターン２０１による光の散乱効果の第１方向への影響と第２方向への影響との違いに応じて、第１方向に沿った配列間隔の平均値と、第２方向に沿った配列間隔の平均値とは互いに異なっていてもよい。また、第１方向に沿った配列間隔の標準偏差と、第２方向に沿った配列間隔の標準偏差とは互いに異なっていてもよい。
　複数の第二パターン２１１が、第１方向と第２方向との各々に沿って並び、第二パターン２１１の配列間隔の平均値及び標準偏差の少なくとも一方が、第１方向に沿った配列間隔と第２方向に沿った配列間隔とで異なる構成にするとよい。この場合、第一パターン２０１が、第１方向のみに周期的に配置されている場合の、光の散乱効果の第１方向への影響と第２方向への影響との違いに応じて、第二パターン２１１による光の回折効果を調整することができる。
　図１７（ｂ）に示すように、平面視が第二パターン２１１となる凸部３０１ｂの高さｈ２は、凸部３０１ｂの上及び凸部３０１ｂが形成されていない領域の上に形成された干渉層３１の表面粗さよりも大きければよい。ただし、高さｈ２が大きくなるほど、凹凸構造が反射光に与える効果において平面視が第二パターン２１１となる凸部３０１ｂによる回折効果が支配的となって、平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａによる光の散乱効果が得られにくくなる。このため、凸部３０１ｂの高さｈ２は凸部３００ａの高さｈ１と同程度であることが好ましく、高さｈ２は高さｈ１と一致していてもよい。例えば、凸部３００ａの高さｈ１と凸部３０１ｂの高さｈ２とは、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましい。青色を呈する発色構造体では、凸部３００ａの高さｈ１と凸部３０１ｂの高さｈ２とは、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましい。
　図１８を参照して、多段形状の凹凸層１０の詳細について説明する。図１８（ａ）は、凹凸層１０を干渉層３１側から見た平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のγ－γ′断面における断面構造を示す断面図である。
　図１８（ａ）に示す平面図において、凹凸層１０を構成する第一パターン２０１と第二パターン２１１とにより形成されるパターンは、図１６に示す第一パターン２０１と、図１７に示す第二パターン２１１とが重ね合わされたパターンとなる。すなわち、凹凸層１０において凸部３０１ａが位置する領域は、第一パターン２０１のみから構成される領域２１３と、第二パターン２１１のみから構成される領域２１４と、第一パターン２０１と第二パターン２１１とが重なっている領域２１５とからなる。それ以外の領域２１６は、凸部３０１ａが形成されていない領域である。
　なお、図１８においては、第一パターン２０１と第二パターン２１１とが、第１方向においてその端部が揃うように重ねられている。しかし、こうした構成に限らず、第一パターン２０１の端部と第二パターン２１１の端部とは第１方向にずれていてもよい。
　図１８（ｂ）に示すように、凸部３０１ａのうち領域２１３に対応する部分の高さは、第一パターン２０１に対応する凸部３００ａの高さｈ１である。この例では、凸部３０１ａが形成されていない領域２１６を高さの基準としている。また、凸部３０１ａのうち領域２１４に対応する部分の高さは、第二パターン２１１に対応する凸部３０１ｂの高さｈ２である。同様に、領域２１５に対応する部分の高さは、第一パターン２０１に対応する凸部３００ａの高さｈ１と第二パターン２１１に対応する凸部３０１ｂの高さｈ２との和（＝ｈ３）である。つまり、多段形状の凹凸層１０は、所定の高さｈ１を有する第一パターン２０１の凸部３００ａと、所定の高さｈ２を有する第二パターン２１１の凸部３０１ｂとが、高さ方向に一部重ねられた多段形状を有する。
　以上のように、多段形状の凹凸層１０を有する発色構造体１によれば、第一パターン２０１を有する凸部３００ａに起因した光の拡散現象と、第二パターン２１１を有する凸部３０１ｂに起因した光の回折現象との相乗によって、「特定の波長域」の反射光が広い観察角度で観察可能であるとともに、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。換言すれば、多段形状の凹凸層１０においては、その凹凸構造が１つの構造体でありながら、凹凸構造が多段であるために、光の拡散機能と光の回折機能との２つの機能を担っている。
　なお、第一パターン２０１と第二パターン２１１とは平面視で重ならないように配置されてもよい。こうした構造によっても、第一パターン２０１による光の拡散効果と第二パターン２１１とによる光の回折効果とを得ることができる。ただし、第一パターン２０１と第二パターン２１１とを互いに重ならないように配置しようとすれば、単位面積あたりにおける第一パターン２０１の配置可能な面積が小さくなり、光の拡散効果が低下する。したがって、第一パターン２０１と第二パターン２１１とによる光の拡散効果と回折効果とを高めるためには、図１８に示すように、第一パターン２０１と第二パターン２１１とが一部重なるように配置して、凸部３０１ａを多段形状とすることが好ましい。なお、第二パターン２１１の上に第一パターン２０１の一部を配置する構成であっても同様の効果を得られる。
＜干渉層＞
　次に、図１９を参照して、干渉層３１を説明する。
　ここでは、図１９に示すように、凹凸層として、図１８に示す平面視が第一パターン２０１及び第二パターン２１１を含むパターンとなる多段形状の凹凸層１０を備える場合について説明する。もっとも、多段形状の凹凸層１０に代えて、図１６に示す平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａのみを有する凹凸層１０を備える場合でも同様である。
　干渉層３１は、凹凸層１０の凹凸構造の表面形状に追従した表面形状を有する。つまり、断面視で、凹凸層１０の凹部の上面及び凸部の上面に干渉層３１が形成される。干渉層３１が一層であるとき、薄膜干渉が起こり、以下の条件で位相が反転する。そのため、屈折率ｎ、光路差ｌのとき、２ｎｌ＝（ｍ＋１／２）の条件で、明るくなる。また、干渉層３１が２層以上から構成されるとき、多層膜干渉が起こる。
　干渉層３１が二層以上の多層構成からなる場合、干渉層３１は、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとが交互に積層された構造を有する。高屈折率層３１ａの屈折率は、低屈折率層３１ｂの屈折率よりも大きい。少ない干渉層の層数で干渉光を大きくするためには、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂの屈折率差が０．６以上２．２以下程度あることが好ましい。この場合、少ない層数で「特定の波長領域」の反射が大きくなる。
　図１９に例示する干渉層３１は、凹凸層１０上に、凹凸層１０の凹凸構造に沿って積層される。更に、凹凸層１０の凹凸構造に沿って凹凸を繰り返す凹凸構造を有するように、高屈折率層３１ａと、低屈折率層３１ｂとが交互に積層された、合計１０層とした構成である。しかし、干渉層３１は、特にこれに限定されるものではない。
　このように構成された多層の干渉層３１に、光が入射すると、干渉層３１における高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの各界面で反射した光が干渉を起こす。そして、干渉層３１の表面における不規則な凹凸に起因して光が進行方向を変えた結果、「特定の波長域」の光が広い角度に出射される。この反射光として強く出射される「特定の波長域」は、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを構成する材料の屈折率及び消衰係数、膜厚、凸部の幅、高さ及び配列によって決まる。
　干渉層３１を構成する材料は特に次の材料に限定されるものではないが、第一実施形態で説明した干渉層３１と同様な材料を使用すればよい。干渉層３１は、例えば、フッ素系化合物、ケイ素系化合物、チタン系化合物、ニオブ系化合物、のいずれか１つ以上の化合物を含むと、発色構造体１を保護する保護層としての機能も果たすので、耐スクラッチ性が向上する。なお、干渉層３１が多層膜構成である場合、基材６０とは反対側の多層膜上、つまり、発色構造体１の表面側に保護層があってもよい。
　干渉層３１の膜厚が５ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であると、膜厚が薄いため安価に生産することができる。５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であると、干渉効果がより高いため、好ましい。
＜反射防止層の第一の形態＞
　次に、図２０と図２１とを参照して、反射防止層６１の第一の形態を説明する。
　ここでは、図２０に示すように、凹凸層として、図１６に示す平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａのみを有する一段形状の凹凸層１０を備える場合について説明する。ただし、凹凸層１０に代えて、平面視が第一パターン２０１及び第二パターン２１１を含むパターンとなる多段形状の凹凸層を備える場合も同様である。
　図２０は、発色構造体１の反射防止層として、第一の形態における反射防止層６１を用いた場合の断面図である。図２１（ａ）は、図２０に示す発色構造体１を裏面側から見た図である。図２１（ｂ）は、図２１（ａ）のβ－β′断面における断面構造を示す断面図である。なお、簡単のため図２０では、干渉層３１の図示を省略し、図２１では、凹凸層１０及び干渉層３１の図示を省略している。
　反射防止層６１は、基材６０とは反対側の面に複数の凸部が配列された凹凸構造（第二の凹凸構造）６２を有する。
　この凹凸構造６２の凸部の縦断面形状は、釣鐘状、円錐状、逆漏斗状でもよいし、矩形、三角柱、多角柱、円柱、その他の形状であってもよい。凹凸構造６２の凸部をこのような形状とすることで、第３方向に対する屈折率を段階的に変化させることができる。その結果、干渉層３１で反射せず透過した光や、発色構造体１の裏面側から入射した光が再度表面側に射出されることを低減することができる。すなわち、不要な光が発色構造体１の表面側で視認されにくくなるので、干渉層３１で反射した「特定の波長域」の反射光を良好に視認することができる。
　凹凸構造６２は、図２１（ｂ）に示すように、膜厚方向の高さの変化ｊ１が１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。また、構造周期、つまり、凸部の配置周期は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の周期であることが好ましい。構造周期は可視領域の波長以下であるサブ波長周期であるとさらに好ましい。なお、複数の異なる周期を組み合わせて凹凸構造６２が形成されていてもよく、この場合には可視領域の波長以上でもよい。各値がこの範囲にあることで界面での反射を効果的に抑制できる。
　凹凸構造６２の構造周期は、凹凸構造６２の凹部と凸部との幅の比が、０．２５以上０．７５以下であることが好ましい。この場合、断面方向で屈折率を傾斜させやすくなる。ここで、凹凸構造６２の凸部間の幅が凹部の幅となる。
　凹凸構造６２の複数の凸部の配置パターンは秩序性のない配列であってもよく、正方配列や、六方配列であってもよい。また、これらの配列を組み合わせた島状配列に並んでいてもよい。凹凸構造６２の凸部を、その大きさや高さを変化させたり、非周期的に配列したりするといったように、不規則に設計することが好ましい。これにより、様々な波長域を含む入射光の反射を効果的に抑制することができる。
　凹凸構造６２の材料は、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂のいずれかが主成分であることが好ましい。凹凸構造６２の凸部が複数配列されていることで反射防止層６１として機能する。この凹凸構造６２を含む反射防止層６１は、図２０に示すように基材６０を介して凹凸層１０と別層構成となっていてもよい。反射防止層６１と凹凸層１０とが一体化していてもよい。反射防止層６１は、凹凸層１０と同じ樹脂材料を使用して形成してもよく、異なる樹脂を使用してもよい。反射防止層６１の材料の屈折率は、１．１以上２．０以下が好ましく、１．４以上１．６以下がより好ましい。
　また、凹凸層１０を形成した後に反射防止層６１を形成してもよく、反射防止層６１を形成した後に凹凸層１０を形成してもよい。凹凸層１０と反射防止層６１とを同時に形成できると、製造原価を削減することができ、生産能力も向上するため、好ましい。さらに換言すれば基材６０はあってもよくなくてもよい。つまり、図２２に示すように、一方の面に、平面視が第一パターン２０１となる凸部３００ａを有する凹凸構造を有し、他方の面に凹凸構造６２を有する部材を基材６０とし、凸部３００ａを有する凹凸構造の上に、干渉層３１を形成するようにしてもよい。
＜反射防止層の第二の形態＞
　次に、図２３～図２６を参照して、反射防止層６１の第二の形態を説明する。ここでは、図２３に示すように、凹凸層として、図１６に示す第一パターン２０１を有する凹凸層１０を備える場合について説明するが、凹凸層１０に代えて、第一パターン２０１及び第二パターン２１１とを含むパターンとなる多段形状の凹凸層１０を備える場合も同様である。
　図２３は、発色構造体１の反射防止層６１として、第二の形態における反射防止層６１を用いた場合の発色構造体１の断面図である。
　反射防止層６１は、図２３に示すように、基材６０とは反対側に複数の凹凸構造からなる凹凸構造６３を有する。さらに凹凸構造６３の凹凸に追従した表面形状を有する金属層６５を有する。金属層６５は、断面視で、凹凸構造６３の凹部の上面及び凸部の上面に形成される。
　図２４（ａ）は、図２３に示す発色構造体１を反射防止層６１側から見た図である。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）のβ－β′断面における断面構造を示す断面図である。なお、簡単のため図２３では、干渉層３１の図示を省略している。また、図２４では、凹凸層１０、干渉層３１及び金属層６５の図示を省略している。つまり、図２４は、図２５に示すように、発色構造体１（図２３）において金属層６５が形成されていない状態における凹凸構造６３を示す。
　凹凸構造６３の凸部の構造周期Ｐ１は、可視領域の波長以下であるサブ波長周期であることが好ましい。凹凸構造６２の凸部の高さｊ２は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の厚さが好ましい。各値がこの範囲にあることでプラズモン共鳴が発現しやすい。
　凹凸構造６３は秩序性のない配列であってもよく、正方配列や、六方配列であってもよい。また、これらの配列を組み合わせた島状配列に並んでいてもよい。秩序性のない配列の方が、干渉縞を低減しやすく、好ましい。
　また、この場合も、凹凸層１０と反射防止層６１とが一体化されていてもよい。凹凸層１０を形成した後に反射防止層６１を形成してもよく、逆に反射防止層６１を形成した後に凹凸層１０を形成してもよい。凹凸層１０と反射防止層６１とを同時に形成した場合、製造原価を削減することができる。つまり、基材６０と凹凸層１０及び反射防止層６１は同一材料による連続した構成でもよく、異なる材料から構成されていてもよい。さらに換言すれば基材６０はあってもなくてもよい。
　また、図２６に示すように、一方の面に、平面視が第一パターン２０１と第二パターン２１１とを含むパターンとなる凸部３０１ａを有する凹凸構造を有し、他方の面に凹凸構造６３を有する部材を基材６０とする。更に、凸部３０１ａを有する凹凸構造の上に、干渉層３１を形成し、凹凸構造６３の上に金属層６５を形成することで、発色構造体１を構成してもよい。なお、図２６では、干渉層３１及び金属層６５の図示を省略している。
　複数の凹凸構造６３の凹部及び凸部の形状は、矩形に限定されず、丸みを帯びていてもよく、三角柱、円柱などでもよい。
　凹凸構造６３の構造周期は凹凸構造６３の幅の比が、０．２５以上０．７５以下であると、効率よくプラズモン共鳴を起こすことができ、明度が大きい色を呈することができる。
＜反射防止層の第三の形態＞
　次に、反射防止層６１の第三の形態を説明する。なお、第三の形態における反射防止層６１は、第一の形態における反射防止層及び第二の形態における反射防止層と併用して用いてもよい。
　第三の形態における反射防止層６１は、樹脂に黒色顔料を含有した構成である。本構成により反射防止層６１が可視領域において広い波長域の光を吸収可能である。このため、入射光が可視領域の光である構成において、干渉層３１の構成に応じた透過光の波長域の差異に関わらず、透過光を好適に吸収することができる。
　黒色顔料を含んだ樹脂層を基材６０と別に設けても良いし、基材６０に黒色顔料を含有して基材６０を反射防止層６１としてもよい。また、凹凸構造６２又は６３に黒色顔料を含有し、これらの効果を併用してもよい。
　黒色顔料と樹脂とを含む構成において、樹脂として熱可塑性樹脂が用いられればよい。熱可塑性樹脂としては、例えば、後述の凹凸層１０や基材６０の材料として例示した熱可塑性樹脂が挙げられる。
　また、黒色顔料としては、黒色の無機顔料が挙げられる。黒色の無機顔料としては、カーボンブラック、チタンブラック、黒色酸化鉄、黒色複合酸化物等の黒色の無機顔料が挙げられる。反射防止層６１は、さらに可視領域の光を吸収する材料からなるその他の光吸収剤を含んでもよい。
　なお、反射防止層６１として第一から第三の形態の反射防止層を備える発色構造体１において、凹凸層として、多段形状の凹凸層１０を用いた場合には、図２７及び図２８に示すように、干渉層３１を、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとが交互に積層された、多層構造としてもよく、また、干渉層３１を単層構造としてもよい。
＜金属層＞
　金属層６５は反射層である。金属層６５の材料としては、第一実施形態における反射層と同じ材料が使用できる。
　金属層６５は、図２３に示すように、凹凸構造６３の上面に金属が配置されて構成される。発色構造体１の表面側から光が照射されると、凹凸層１０、基材６０、反射防止層６１の凹凸構造６３、金属層６５の順に光が通過する。一方、凹凸構造を具備していない反射防止層に金属層が設けられている場合、光の波長と金属の自由電子の振動方向が異なるので、金属層と反射防止層との境界面で強い反射光が出射され、干渉層３１が形成されていても白色光となってしまう。これに対し、凹凸構造６３の凸部の上面及び凹部の上面に金属層６５を具備すると、凹凸構造６３と金属層６５の界面でプラズモン吸収が起こり、特定波長領域を反射し、正反射だけではなく、異方性の散乱をもつ光が反射される。
　凹凸構造６３と金属層６５とを通過した光はプラズモン異常透過現象を引き起こし、出射される。このため、干渉層３１から反射させる光と、金属層６５から反射させる光と、透過光との３つの光は異なる。そのため、たとえば偽造しにくくセキュリティ性の高い表示体に好ましく用いられる。
　また、発色構造体１を他の表示体に貼り付けたり接着させたりするときに、凹凸構造６３及び金属層６５により、比表面積が増え、良好な密着性を示す。
　金属層６５は屈折率が０．２以上６．０以下からなる金属又は金属合金を１種類以上具備するとよい。この場合、入射された光が金属層６５で反射される光の強度が大きくなる。
　また、可視光領域の金属層６５の消衰係数が２．０以上６．０以下であることが好ましい。この場合、吸収される光が小さくなり、効率よく反射光として出射されるので好ましい。
［発色構造体の製造方法］
　次に、発色構造体１を構成する各層の材料、及び、発色構造体１の製造方法を説明する。
　凹凸構造を有する凹凸層１０は、第一実施形態で説明した凹凸層１０と同じ材料を使用すればよい。凹凸層１０は、例えば、可視領域の光に対して光透過性を有する材料、すなわち、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。特にこれらに限定されるものではないが、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが用いられることが好ましい。用いることができる熱可塑性樹脂は、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース系樹脂、及びビニル系樹脂を含むが、それらに限定されるものではない。用いることができる熱硬化性樹脂は、反応性水酸基を有するアクリルポリオール又はポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるウレタン樹脂、メラミン系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール系樹脂を含むが、それらに限定されるものではない。
　基材６０は、可視領域の光に対して光透過性を有する材料が好ましい。例えば、基材６０としては、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、シクロオレフィンコポリマー等の樹脂からなるフィルムが用いられる。また、ガラスや石英・クォーツ、シリコンウェハーなどの無機物、金属でも基材６０として使用可能である。
　合成石英やシリコンウェハーなどの比較的硬度のある基板表面の凹凸構造は、例えば、光又は荷電粒子線を照射するリソグラフィやドライエッチング等の公知の微細加工技術を利用して形成される。
　凹凸層１０を基材６０上に形成すると、引っ張り強度などの機械強度や、成形性などの機能を持たせることができるため、屈曲性があり、利用度が高い。例えばロール・トゥ・ロール法のような大量生産に好適な製造方法の適用が可能となる。
　凹凸層１０及び、反射防止層６１の凹凸構造６２、６３の形成方法としては、ナノインプリント法などが用いられる。例えば、光ナノインプリント法によって凹凸層１０の凹凸構造を形成する場合、まず、形成対象の凹凸の反転された凹凸を有する凹版であるモールドが必要となる。
　凹凸層１０及び反射防止層６１の凹凸構造６２，６３の形成方法としては、光硬化性樹脂からなる塗布層の表面に、基材６０が重ねられ、塗布層とモールドとが互いに押し付けられた状態で、基材６０側もしくはモールド側から光が照射される。続いて、硬化した光硬化性樹脂及び基材６０からモールドが離型される。これによって、モールドの有する凹凸が光硬化性樹脂に転写されて、表面に凹凸を有する凹凸層１０が形成される。次いで、基材６０の、凹凸層１０が形成された面とは逆側の面についても、光硬化性樹脂からなる塗布層の表面に、基材６０が重ねられ、塗布層とモールドとが互いに押し付けられた状態で、基材６０側もしくはモールド側から光が照射される。続いて、硬化した光硬化性樹脂及び基材６０からモールドが離型される。これによって、基材６０の一方の面には凹凸層１０、他方の面には凹凸構造６２，６３を備えた反射防止層６１が形成される。なお、光硬化性樹脂は、基材６０の表面に塗布され、基材６０上の塗布層にモールドが押し当てられた状態で、光の照射が行われてもよい。
　凹凸層１０と凹凸構造６２，６３を備えた反射防止層６１の形成の順番は上記に限定されることなく、入れ替えてもよい。また、凹凸層１０と凹凸構造６２，６３を備えた反射防止層６１が同時に形成されてもよい。光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂からなる層の一方の面に凹凸層１０、他方の面に凹凸構造６２，６３を備えた反射防止層６１を同時に形成することができると、材料面や設備面でコストを抑えることができ、安価な表示体を提供することが可能となる。
　硬化性樹脂の塗布方法は特に限定されず、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法が用いられればよい。
　モールドは、例えば、合成石英やシリコンから構成され、光又は荷電粒子線を照射するリソグラフィやドライエッチング等の公知の微細加工技術を利用して形成される。
　また、光ナノインプリント法に代えて、熱ナノインプリント法や常温ナノインプリント法が用いられてもよく、この場合、凹凸層１０及び凹凸構造６２，６３を含む反射防止層６１に用いられる樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の、製造方法に応じた樹脂が用いられる。
　なお、この凹凸層１０及び反射防止層６１を形成する工程を第一工程としたとき、この第一工程の後に、凹凸層１０の上に干渉層３１を形成する第二工程と、凹凸構造６３に金属層６５を形成する第３工程を行う。干渉層３１は、干渉層３１における反射光のうち「特定の波長域」で干渉するように形成される。金属層６５は、入射する入射光のうちの「特定の波長域」でプラズモン共鳴が誘発されるように形成される。
　干渉層３１に使用される化合物としては、第一実施形態の干渉層で説明した化合物を使用すればよい。干渉層３１の形成方法も、第一実施形態の干渉層で説明した形成方法を使用すればよい。
　干渉層３１が多層膜である場合、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂを交互に積層することで、多層膜干渉とする。これらの順番を入れ替えてもよく、所望の発色を得られれば、積層数を減らすことも可能である。高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂのいずれも可視領域の光に対して光透過性を有する材料、すなわち、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。
　高屈折率層３１ａの屈折率が、低屈折率層３１ｂの屈折率よりも高い構成であれば、これらの層の材料は限定されない。ただし、高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの屈折率の差が０．６以上２．２以下であるほど、少ない積層数で高い強度の反射光が得られる。
　こうした無機材料からなる高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの各層は、スパッタリング、真空蒸着、あるいは、原子層堆積法等の公知の薄膜形成技術を用いて形成される。また、高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの各々は有機材料から構成されてもよく、この場合、高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの形成には、自己組織化等の公知の技術が用いられればよい。
　高屈折率層３１ａ及び低屈折率層３１ｂの各々の膜厚は、発色構造体１で発色させる所望の色に応じて、転送行列法等を用いて設計されればよい。高屈折率層及び低屈折率層の膜厚は３０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度であることが好ましい。
　なお、図１９の干渉層３１が有する層数や積層の順序はこれに限られない。干渉層３１は、相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、干渉層３１に入射する入射光のうち特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率よりも高いように構成されていればよい。
　金属層６５を構成する材料は、入射された光を反射する化合物であれば、特に限定されるものではないが、好ましくは金属もしくは金属合金である。必要に応じて、金属層６５を構成する金属もしくは金属合金、複合物を重ねてもよい。凹凸構造６３に光が入射されても、強い正反射光と散乱光が得られるため、屈折率０．２以上６．０以下の金属もしくは金属合金が好ましい。光の吸収を少なくできるため、消衰係数２．０以上６．０以下が好ましい。具体的には、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｎ、Ｓｎのいずれか金属、もしくはこれらの合金、複合物を１種類以上具備すると、凹凸構造６３に入射された光に対して、プラズモン共鳴が起こるため、好ましい。より好ましくは、Ａｇ、Ａｌである。
　金属層６５は、スパッタリング、真空蒸着、あるいは、原子層堆積法等の公知の薄膜形成技術を用いて形成される。また、金属層６５には有機材料を含んだ構成でもよく、自己組織化等の公知の技術が用いられてもよい。
　金属層６５においてプラズモン共鳴を起こすためには、金属層６５の膜厚は５ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であることが好ましい。また、膜厚は５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であると任意の反射率を保ちつつ透過性も保持できるのでより好ましい。
［発色構造体の適用例］
上記の第一実施形態及び第二実施形態で例示した発色構造体の具体的な適用例について説明する。
　以下で説明する適用例には、上記の第一実施形態及び第二実施形態で例示した各発色構造体だけでなく、本発明の構成を満足する発色構造体であれば適用可能である。
　＜表示体＞
　発色構造体の第一の適用例は、発色構造体を表示体に用いる形態である。表示体は、物品の偽造の困難性を高める目的で用いられてもよい。表示体は、物品の意匠性を高める目的で用いられてもよい。表示体は、これらの目的を兼ねて用いられてもよい。物品の偽造の困難性を高める目的としては、表示体は、例えば、パスポートや免許証等の認証書類、商品券や小切手等の有価証券類、クレジットカードやキャッシュカード等のカード類、紙幣等に貼り付けられる。また、物品の意匠性を高める目的としては、表示体は、例えば、身に着けられる装飾品や、携帯やモバイルなどの使用者に携帯される物品、家具や家電等のように据え置かれる物品、壁や扉、看板、自動車の内装や外装等の構造物等に取り付けられる。
　複数の表示要素を備え、発色構造体１から構成されている表示体をクレジットカードやキャッシュカード、紙幣などのセキュリティ性の高い用途として用いると、表面反射率と裏面反射、透過に加えた３色の多彩表現でき、偽造防止されにくい表示体を提供できる。
　複数の表示要素を備え、発色構造体１から構成されている表示体を時計用の表示板として用いると、パール、白蝶貝、あるいは、あわびなどからなる天然物を用いたものよりも、反射率や透過率に加えて柄や膜厚をロット毎に一定、且つ面内で均一にできるため、高級感のある模様や色調が多彩表現でき、意匠性が高い表示板を提供できる。
　また、発色構造体１を用いた表示体の反射率が高く保ちつつ、透過性もあるので暗闇時にＬＥＤなどのランプなど明るく表示することも可能となるため、好ましい。
　より好ましくは、太陽電池などの自己発電機能が備わった時計用の表示板であり、絶縁帯の十字線を隠蔽した上で、太陽放射光に対して任意の透過性を確保できるため、充電することが可能となる。一態様の発色構造体を用いた表示体は吸収層を必要としないが、黒色・濃青色の太陽電池セルが吸収層として機能することで、散乱光が大きくなり、高級な表示板を提供できる。
　複数の表示要素を備え、発色構造体１から構成されている表示体を、耐候性を必要とされる屋外・内設置物、移動物、乗り物などの部品に使用すると、塗料やインキより太陽光による退色がほとんどないため、好ましい。より好ましくは、指紋などの汚れが目立ちにくいといった観点から自動車用部品の内装、降雨時に対する自浄作用が働くといった観点では自動車用部品の外装など自動車用部品全般に好適に用いられる。
　図１２に示すように、表示体５０は、表面５０Ｆと、表面５０Ｆとは反対側の面である裏面を有し、表面５０Ｆ側から見て、表示体５０は、第一表示領域５１と第二表示領域５２とを含んでいる。なお、第二実施形態の発色構造体を用いた場合、表面５０Ｆ及び裏面の両面でその表示内容が視認できるようになる。
　第一表示領域５１は、複数の第一画素５１Ａが配置されている領域であり、第二表示領域５２は、複数の第二画素５２Ａが配置されている領域である。換言すれば、第一表示領域５１は、複数の第一画素５１Ａの集合から構成されており、第二表示領域５２は、複数の第二画素５２Ａの集合から構成されている。第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとの各々には、発色構造体の構成が適用されており、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとは、互いに異なる色相の色を呈する。すなわち、表示体５０の表面５０Ｆと対向する方向から見て、第一表示領域５１と第二表示領域５２とには、互いに異なる色相の色が視認される。
　第一表示領域５１と第二表示領域５２との各々は、これらの領域単独、もしくは、これらの領域の２以上の組み合わせによって、文字、記号、図形、模様、絵柄、これらの背景等を表現する。
　なお、表示体５０は、表示領域５１，５２の周囲等に、発色構造体の構成とは異なる構成を有する領域、例えば、表面が平坦な基材に干渉層３１が積層された構造を有する領域や、基材に反射層２０が積層された構造を有する領域等を有していてもよい。
　第二実施形態の発色構造体を用いた場合、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとでは、発色構造体１の凹凸層１０又は２１に含まれる第一パターン２０１を構成する凸部３００ａの高さｈ１が互いに異なっている。一方、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいて、干渉層３１の構成は共通しており、すなわち、例えば高屈折率層３１ａの材料や膜厚、低屈折率層３１ｂの材料や膜厚、及び、これらの層の層数は、共通している。第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、第一パターン２０１を構成する凸部３００ａの高さｈ１が異なることによって、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとは互いに異なる色相の色を呈する。第一画素５１Ａ、第二画素５２Ａにおける第一パターン２０１を構成する凸部３００ａの高さｈ１は、各画素５１Ａ、５２Ａの所望の色相に応じて設定されればよい。
　図１３、図１４は、第一実施形態の発色構造体を用いた第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとの断面構造を示す図である。図１３においては、これらの画素５１Ａ，５２Ａを構成する発色構造体が、一段形状の構造を有する発色構造体である例を示している。図１４においては、これらの画素５１Ａ，５２Ａを構成する発色構造体が、多段形状の構造を有する発色構造体である例を示している。
　図１３の表示体における第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとでは、第一パターン１２の高さｈ１が互いに異なっている。一方、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいて、反射層２０の構成は共通している。すなわち、高屈折率層１６ａの材料や膜厚、低屈折率層１６ｂの材料や膜厚、及び、これらの層の層数は、共通している。第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、第一パターン１２の凸部の高さｈ１が異なることによって、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとは互いに異なる色相の色を呈する。各画素５１Ａ，５２Ａにおける第一パターン１２の凸部の高さｈ１は、各画素５１Ａ，５２Ａの所望の色相に応じて設定されればよい。
　ここで、第一画素５１Ａの第一パターン１２、２０１の凸部の高さｈ１ａと、第二画素５２Ａの第一パターン１２、２０１の凸部の高さｈ１ｂとの差が大きいほど、第一画素５１Ａの呈する色相と第二画素５２Ａの呈する色相との差が大きくなる。その結果、その色相の差が人の目によって認識されやすくなる。
　第一実施形態の発色構造体を用いた場合、例えば、高さｈ１ａと高さｈ１ｂとの差は５ｎｍ以上であることが好ましく、干渉層３１が平坦面に積層されている場合における反射層２０からの反射光のピーク波長の１％以上であることが好ましい。
　例えば、反射層２０が平坦面に積層されている場合における反射層２０からの反射光のピーク波長が５００ｎｍであり、画素によって緑色を発色させたい場合は、第一パターン１２の凸部の高さｈ１を１００ｎｍ程度とすることが好ましい。画素によって赤色を発色させたい場合は、第一パターン１２の凸部の高さｈ１を２００ｎｍ程度とすることが好ましい。
　第二実施形態の発色構造体を用いた場合、例えば、干渉層３１が平坦面に積層されている場合における干渉層３１からの反射光のピーク波長が５００ｎｍであることが好ましい。第一画素５１Ａ、第二画素５２Ａによって緑色を発色させたい場合は、第一パターン２０１を構成する凸部３００ａの高さｈ１を１００ｎｍ又はその前後程度とすることが好ましい。第一画素５１Ａ、第二画素５２Ａによって赤色を発色させたい場合は、第一パターン２０１を構成する凸部３００ａの高さｈ１を２００ｎｍ程度とすることが好ましい。
　図１４の表示体の場合、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとでは、第一パターンの高さｈ１は同じで、第二パターンの高さｈ２が異なっている。第一画素５１Ａの第二パターンの凸部の高さｈ２ａと、第二画素５２Ａの第二パターンの凸部の高さｈ２ｂとの関係は、ｈ２ａ＜ｈ２ｂである。これにより、第一パターンと第二パターンが重なる凸部の高さＨ３が、第一画素５１Ａでの高さＨ３ａよりも第二画素５２Ａでの高さＨ３ｂの方が高い。
　なお、画素５１Ａ，５２Ａに適用される発色構造体が、多段形状を有する発色構造体である場合、上記仮想平面にて凸部の投影像が構成するパターンにおいて第一パターンの帯状部が占める割合よりも第二パターンの帯状部が占める割合が小さい構成においては、第二パターンの帯状部の高さｈ２が画素５１Ａ，５２Ａの呈する色相に与える影響は微小である。
　したがって、図１４に示す多段形状を有する発色構造体においても、第一の構造の第一パターン１２を構成する帯状部の高さの調整によって、画素５１Ａ，５２Ａの呈する色相の調整が可能である。
　また、第二実施形態の発色構造体を用いた場合、裏面と対向する方向からみて、第一表示領域５１と第二表示領域５２も異なる色相の色が視認される。さらに、光が第一表示領域５１、第二表示領域５２のそれぞれを透過することによっても異なる色相の色が視認される。
　第一パターン１２，２０１は、例えば、第一画素５１Ａごと、及び、第二画素５２Ａごとに設定される。すなわち、第一パターン１２，２０１の投影像のパターンを構成する複数の帯状部における長さｄ１や長さｄ２の平均値や標準偏差は、画素５１Ａ，５２Ａごとに設定される。第一パターン１２，２０１は画素５１Ａ，５２Ａごとに異なっていてもよいし、一致していてもよい。画素５１Ａ，５２Ａの大きさは、表示領域５１，５２が構成する像についての所望の解像度に応じて設定されればよい。より高精度な像を表示するためには、画素５１Ａ，５２Ａの一辺は１０μｍ以上であることが好ましい。
　第一実施形態の発色構造体を用いた場合、表面５０Ｆ側から表示体５０を観察した場合と、反射層２０からの反射光による色の視認性される色は異なるため、表示体５０において多彩な表現ができる。
　また、第二実施形態の発色構造体を用いた場合、図２８における発色構造体１を使用した表示体においては、干渉層３１側から観察した場合と、金属層６５側から観察した場合とで視認される色が異なるため、表示体５０において多彩な表現ができる。
　第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとの間で、凹凸層１０の下側部分は連続している。すなわち、これらの画素５１Ａ，５２Ａは、共通した１つの基材を有している。
　凹凸構造は、例えば、第一画素５１Ａの位置する第一表示領域５１に対応する部分と、第二画素５２Ａの位置する第二表示領域５２に対応する部分との各々に対して、リソグラフィやドライエッチングを行うことによって形成される。第一パターン１２，２０１の凸部の高さｈ１を変えるためには、エッチング時間を変更すればよい。
　第一表示領域５１と第二表示領域５２とが接している場合、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとの間で、反射層２０、及び、干渉層３１の各々は、連続している。
　なお、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとの呈する色相を異ならせることは、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、反射層２０を構成する層の材料や膜厚等の構成を異ならせることによっても可能ではある。しかしながら、表示領域５１，５２ごとに反射層２０の構成が異なると、表示領域５１，５２ごとに、領域のマスキングや高屈折率層３１ａと低屈折率層３１ｂとの成膜を繰り返すことが必要であり、製造工程が複雑になる。結果として、製造コストの増加や歩留まりの低下が引き起こされる。また、微小な領域にマスキングを行うことは困難であるため、精細な像の形成には限界がある。
　これに対し、上記表示体５０の構成であれば、第一表示領域５１に対応する部分と第二表示領域５２に対応する部分とに対し、反射層２０を同時に形成することが可能であるため、表示体５０の製造に要する負荷が軽減される。また、微小な領域へのマスキングと比較して、微小な領域ごとに第一パターン１２，２０１の凸部の高さｈ１を異ならせることは容易であるため、表示領域５１，５２を小さくしてより精細な像を形成することもできる。
　このとき、第二実施形態の発色構造体を用いた場合、色相を異ならせる他の手法として、次のようにしてもよい。すなわち、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、金属層６５の構成を同一として、凹凸層１０の配置を変えることによって色相を異ならせることができる。すなわち、第一画素５１Ａにおける発色構造体１の凹凸層、例えば凹凸層１０の凸部３０１ａが延びる方向と、第二画素５２Ａにおける発色構造体１の凹凸層、例えば凹凸層１０の凸部３０１ａが延びる方向とが異なる方向となるように、第一画素５１Ａ及び第二画素５２Ａを配置する。例えば図１５に示すように、表示領域５１では各第一画素５１Ａにおける発色構造体１において凸部３０１ａが第２方向に沿って延びるように配置し、表示領域５２では、各第二画素５２Ａにおける発色構造体１において凸部３０１ａが第１方向に沿って延びるように配置する。
　これにより、散乱される光方向が異なるため、隣り合う画素と明度が異なってみえることになり、結果的に異なる色相としてみえる。
　なお、凸部３０１ａの延びる方向は第１方向又は第２方向に限るものではなく、任意の方向に延びるように配置することができる。例えば、図１５において、第一画素５１Ａにおける発色構造体１の凸部３０１ａの延びる方向と第２方向とがなす角度が、例えば４５°となるように凸部３０１ａが配置されていてもよい。このように、凸部、例えば凸部３０１ａが延びる方向と第１方向又は第２方向とがなす角度が０°以上９０°以下となるように凸部３０１ａを配置することによって、凸部３０１ａの延びる方向が第１方向又は第２方向となる場合とは異なる表現を行うことができるため、より多彩な表現を行うことができる。
　また、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、金属層６５の構成を同一として、反射防止層６１の凹凸構造６２又は６３の凸部の高さｊ１又はｊ２を異ならせることによって、反射に加えて、透過の色相を異ならせることが可能である。また、反射防止層６１の凹凸構造６２又は６３において、凹部の幅に対する凸部の周期の幅の比、及び凹部に対する金属層の幅の比を異ならせることによっても、反射及び透過の色相を異ならせることが可能である。
　なお、第一実施形態の発色構造体を用いた場合、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとで、反射層２０の構成を同一として、第一パターン１２の凸部の高さｈ１を変えることによって色相を異ならせるためには、反射層２０を以下のように構成することが好ましい。すなわち、平坦面に反射層２０を積層した場合における反射層２０からの反射光のピーク波長が、第一画素５１Ａにて発色させる色相の光の波長と、第二画素５２Ａにて発色させる色相の光の波長との間に位置するように、反射層２０を構成することが好ましい。
　第一実施形態の発色構造体を用いた場合、第一パターン１２，２０１の凸部の高さｈ１を変えることにより、反射層２０を構成する各層の形状が変わって光路長が変化することや、凹凸構造が効率的に散乱させる光の波長域が変化することが起こり、こうした現象等に起因して、発色構造体に視認される色相が変化すると考えられる。
　また、画素５１Ａ，５２Ａの構成に、発色構造体の構成、すなわち、基材９に積層された凹凸層１０を有している構成が適用される場合、この凹凸構造は、例えば、以下のように形成される。すなわち、ナノインプリント法を利用して、各表示領域５１，５２に対応する部分で凹凸の高さを変えたモールドが用いられ、各画素５１Ａ，５２Ａの凹凸層１０の凹凸構造が同時に形成される。
　こうしたモールドは、表示領域５１，５２に対応する部分ごとに、リソグラフィやドライエッチングを行うことにより形成されてもよい。また例えば、以下の方法によれば、より簡便にモールドの形成が可能である。すなわち、荷電粒子線リソグラフィに用いられるレジストに対して照射する荷電粒子線の線量を表示領域５１，５２ごとに変え、各表示領域５１，５２について所望の高さの凹凸が形成されるように現像時間を調整してレジストパターンを形成する。レジストパターンの表面に例えばニッケル等の金属層を電鋳によって形成した後、レジストを溶解することによって、ニッケル製のモールドが得られる。
　なお、表示体５０が含む表示領域の数、すなわち、発色構造体から構成される画素が配置されて、互いに異なる色相の色を呈する表示領域の数は特に限定されず、表示領域の数は、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。さらに、表示領域には、発色構造体から構成された表示要素が含まれればよく、表示要素は、ラスタ画像を形成するための繰返しの最小単位である画素に限らず、ベクタ画像を形成するためのアンカを結んだ領域であってもよい。
　複数の表示要素を備え、上記発色構造体から構成されている表示体を時計の文字盤に用いると、意匠性が高い上に、ＬＥＤなどのランプや太陽放射光に対して、任意の透過性を確保できるため、暗闇で明るく表示したり、放射された光を太陽電池で蓄電することも可能となるため、好ましい。
　複数の表示要素を備え、上記発色構造体から構成されている表示体をより好ましくは自動車用部品に用いると、意匠性が高い上、耐候性や防汚性の高い外装、内装用部品として用いることができるため、好ましい。
　発色構造体が凹凸構造を有する場合、凸部によって反射光の拡散効果が得られ、反射層２０からの反射光として特定の波長域の光が広い角度で観察される。
　発色構造体が多段形状の凹凸構造を有する構成であれば、凸部によって反射光の拡散効果と回折効果とが得られ、反射層２０からの反射光として特定の波長域の光が広い観察角度で観察可能であるとともに、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。
　発色構造体が多段形状の凹凸構造を有する構成において、第二パターンの帯状部の投影像が構成する第二パターンにて、複数の帯状部が第一方向と第二方向との各々に沿って並び、帯状部の配列間隔の平均値及び標準偏差の少なくとも一方が、第一方向に沿った配列間隔と第二方向に沿った配列間隔とで異なる構成によれば、第一パターンの帯状部による反射光の散乱効果の第一方向への影響と第二方向への影響との違いに応じて、第二パターンの帯状部による反射光の回折効果を調整することができる。また、帯状部における第一方向の配列間隔の平均値と第二方向の配列間隔の平均値との各々が１μｍ以上１００μｍ以下である構成では、反射光の回折効果が好適に発現される範囲で上記反射光の回折効果の調整を行うことができる。
　第一実施形態の発色構造体を用いた場合、発色構造体から構成される画素を備える表示体５０にて、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいて、反射層２０を構成する各層の材料及び膜厚は一致し、凹凸層における凸部の高さが異なる構成では、第一画素５１Ａの位置する領域と第二画素５２Ａの位置する領域とに互いに異なる色相の色が視認される。そして、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいては反射層２０の構成が一致しているため、各画素５１Ａ，５２Ａの位置する領域ごとに反射層２０を形成する必要がなく、互いに異なる色相を呈する画素５１Ａ，５２Ａを有する表示体５０を簡便な製造工程によって形成することができる。
　第二実施形態の発色構造体を用いた場合、発色構造体１が金属層６５を備える反射防止層６１を有する画素を備える表示体５０において、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいて、金属層６５を構成する材料及び膜厚は一致し、凹凸層１０における凸部の高さが異なる構成では、第一画素５１Ａの位置する領域と第二画素５２Ａの位置する領域とに互いに異なる色相の色が視認される。そして、第一画素５１Ａと第二画素５２Ａとにおいては金属層６５の構成が一致しているため、各画素５１Ａ、５２Ａの位置する領域ごとに金属層６５を形成する工程を実行する必要がなく、互いに異なる色相を呈する画素５１Ａ、５２Ａを有する表示体５０を簡便な製造工程によって形成することができる。
　ナノインプリント法を用いて凹凸層の凹凸構造が形成される製造方法によれば、微細な凹凸構造を好適に、かつ、簡便に形成することができる。そして、ナノインプリント法として、光ナノインプリント法もしくは熱ナノインプリント法が用いられる製造方法であれば、ナノインプリント法による凹凸構造の形成が、好適、かつ、簡便に実現される。
　表示体５０が含む画素には、上記仮想平面にて凹凸層における凹凸構造の延びる方向が互いに異なる画素が含まれてもよい。具体的には、任意の画素での凸部の延びる方向である第二方向と、この画素とは異なる画素での凸部の延びる方向である第二方向とが、異なる方向であり、例えばこれらの方向が直交する構成であってもよい。こうした構成によれば、画素によって、反射層２０からの反射光が拡散される方向を変えることが可能であり、多彩な像の表現が可能である。
　なお、反射層２０は、凹凸層における凸部の側面にも成膜されるため、反射層２０における凹凸構造の凸部の幅は、凹凸層における凸部の幅よりもやや広がる。凹凸構造の延びる方向が互いに異なる画素が相互に隣接する部分において、延びる方向の異なる凸部の間で反射層２０における上述のように広がった部分が連なり、反射層２０における凹凸構造に崩れが生じると、各画素から所望の発色が所望の方向に得られ難くなる。そのため、凹凸構造の延びる方向が互いに異なる画素の間には、凹凸層に凹凸が形成されていない領域が設けられていることが好ましい。また、延びる方向が同一の凹凸構造を有する画素間においても、凹凸層に凹凸が形成されていない領域が設けられていてもよい。こうした構成によれば、反射層２０の広がりに起因した凹凸構造の崩れが画素の端部にて抑えられ、各画素の全体から所望の発色が得られやすくなる。画素間に設けられる凹凸が形成されていない領域の幅は、例えば、反射層２０の膜厚の１／２以上であることが好ましい。
　凹凸層の凹凸構造を構成する凸部は、基部から頂部に向かって第一方向の幅が徐々に小さくなる構成を有していてもよい。こうした構成によれば、凸部に反射層２０が成膜されやすくなる。この場合、第一方向の長さｄ１や長さｄ３は、凸部の底面が構成するパターンにて規定される。
「第一実施形態の作用その他について」
　次に、第一実施形態の発色構造体を用いた場合の作用その他について説明する。
［第一実施形態の第一態様の発色構造体］
　光照射面である第一面が平坦面で且つ反射層を備えた発色構造体の場合には、光を照射すると、正反射光の強度が非常に大きく、視覚器官への刺激も大きいため、刺激が強い光である金属光沢として認識される。
　一方、第一態様の発色構造体は、凹凸層の第一面に凹凸構造を有し、その凹凸構造の表面形状に沿う形状(追従した形状)の反射層を有する。これにより、第一態様の発色構造体では、正反射光だけでなく異方性の散乱光が生じる。この結果、第一態様の発色構造体は、視覚器官への刺激は大きくなりすぎず、指向性のある光として認識される。これは、金属光沢と異なり、異方性の散乱光があるため、広角度で光を認識することが可能となるからである。反射層を構成する材料は、金属、金属合金、及び金属複合物から選択された一つ以上であることが好ましい。
　反射層上に、更に凹凸構造の表面形状に沿って形成された干渉層（換言すると、凹凸構造に沿った反射層の形状に追従した干渉層）を有していても良い。
　この構成によれば、第一態様の発色構造体では、干渉層により反射した干渉光だけでなく、干渉層を透過した光も反射層により反射され、再度干渉層による干渉光として視認できる。そのため、特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率より高くなり、特定の波長域の光の視認性が向上するため好ましい。
　反射層を構成する材料が、可視光領域における屈折率が０．２以上５．０以下である金属、金属合金、及び金属複合物から選択された一つ以上であることが好ましい。
　この構成によれば、入射された光が反射する場合、反射層と干渉層との界面で生じる正反射及び散乱光の強度がいずれも大きくなる。反射層を構成する材料の屈折率は１．４以上３．０以下であることがより好ましい。
　反射層を構成する材料が、可視光領域における消衰係数が２以上６以下である金属、金属合金、及び金属複合物から選択された一つ以上であることが好ましい。
　この構成によれば、入射された光が反射層で吸収される光は小さくなり、効率的に反射に使用されるので、好ましい。
　反射層を構成する材料が、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇｅ、Ｍｏ、Ｇａ、Ｔａ、Ｗ、Ｉｎ、Ｓｎのいずれか金属、これらの合金、及びこれらの複合物から選択された一つ以上であると好ましい。この構成よれば、入射された光が反射層で反射される光の明度が高くなるため、好ましい。より好ましくは、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌである。
　反射層の膜厚は、反射光と散乱光の強度を得るため５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。膜厚が１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であると、目的とした反射率を保ちつつ透過性も保持できるので、より好ましい。
　干渉層が一層であると、干渉層による薄膜干渉が起こり、干渉層から出射される光の位相が反転し、効果が発現する。しかも第一態様では干渉層の下層に反射層を有するので、上記と同様の理由により入射光量の利用効率を高められる。そのため、干渉層が一層であっても良好な視認性を得られるため好ましい。さらに、黒色顔料、カーボンブラックなど、凹凸構造体を挟んで、該観察者側の反対側となる層に吸収層を設けることなく、高い意匠性が得られる。
　干渉層を構成する材料として、干渉層と反射層との屈折率差が０．６以上１．５以下となる化合物を含むことが好ましい。
　この構成によれば、干渉層と反射層の間で干渉による作用が大きくなるとともに、空気と干渉層の境界で起こる反射光が大きくなる。干渉層と反射層との屈折率差は、より好ましくは１．０以上１．５以下である。
　干渉層が２層以上の複数層からなることが好ましい。この構成によると、多層膜干渉が起こり、入射された光を特定波長範囲で反射する光の強度が大きくなる上、特定波長範囲をコントロールがしやすくなる。
　ここで、従来技術のような多層膜により多層膜干渉を行う場合、多層膜干渉において高屈折率化合物から低屈折率化合物に光が入射した時に位相の反転が起こる。位相の反転は２層でも起こるが、反射した光の強度は小さい。目視にて認識される色とするためには、十数層から何百層も積層して多層膜干渉を起こす必要があった。
　一方、第一実施形態の第一態様のように、反射層上に多層膜からなる干渉層を構成することで、何十にも層を重ねて干渉を起こさせる必要がなく、２層程度であっても十数層積層した場合と同様の視認性を得られる。
　干渉層として多層膜を積層する場合、干渉層は、１層以上６層以下であることが好ましく、より好ましくは２層以上４層以下である。反射層があるため、干渉膜の層数をこの範囲にすることで、少ない干渉膜の層数であっても多層膜干渉による光の強度を確保でき、良好な視認性を得ることができる。
　干渉層を構成する材料は特にこれらに限定されるものではないが、チタン系化合物、ニオブ系化合物、ケイ素系化合物のいずれか１つ以上の化合物を含むことが好ましい。この構成によれば、反射層を保護する保護層としての機能も果たすので、耐スクラッチ性が向上する。干渉層は、微細凹凸構造を反映した薄膜層である。保護層があることで、汚れが付着しても拭き取りやすくなるため、防汚効果が向上する。なお、干渉層として多層膜層を適用する場合、多層膜層における反射層とは反対側となる層が上述の保護層となることが好ましい。
　干渉層が、空気との界面側の層として屈折率１．４以上５．０以下の化合物からなる層を有することが好ましい。この構成によると、空気から干渉層に入射される光の位相が反転し、干渉層から出射される光との干渉効果が高まる。
　干渉層の膜厚が５ｎｍ以上２０００ｎｍ以下であることが好ましい。この構成によると、干渉層の膜厚が薄いため安価に生産できる。干渉層の膜厚５ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であると、干渉効果がより高いため、好ましい。
［第一実施形態の第二態様の発色構造体］
　第一実施形態の第二態様の発色構造体は、反射層が凹凸構造の第一面とは反対側の面である第二面に配置した点が第一態様とは異なる。
　第一実施形態の第二態様の発色構造体では、干渉層を反射せずに透過した光は凹凸層を透過する。そして第二面に反射層があることで、凹凸層を透過した光は反射層で反射され、再度干渉層に入射される。その結果、透過した光を干渉光として再利用できる。そのため、特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率より高くなり、特定の波長域の光の視認性が向上する。また、凹凸層の厚さ（第一面と第二面間の厚さ）を調整することで凹凸構造が形成されていない平坦領域を干渉層として活用できる。その結果、第二態様の発色構造体では、干渉層を設けずとも薄膜干渉を発生させることができる。また干渉層として上記のような多層膜を設けた場合、多層膜の層数を低減することができる。
　凹凸層の第一面と第二面間の厚さは２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、８０ｎｍ以上８００ｎｍ以下である。厚さがこの範囲内にあることで、平坦領域を干渉層を構成する１層として活用でき、干渉光を効果的に得ることができる。
　凹凸層を構成する材料は、可視光領域における屈折率が１．４以上３．０以下からなる複合体、消衰係数が２以上６以下からなる無機化合物を含む複合体であることが好ましい。この構成によると、凹凸層と反射層で薄膜干渉効果が大きくなる。凹凸層を構成する材料は、より好ましくは、可視光領域における屈折率が１．５以上３．０以下である。
［第一実施形態の第三態様の発色構造体］
　第一実施形態の第三態様の発色構造体は、第一態様の発色構造体において、凹凸構造の凸面は、平面視で第一パターンと、第一パターンと少なくとも一部が重なる第二パターンとを有して多段形状を有する。更に、第二パターンは、平面視で複数の第二の帯状部からなり、第二の帯状部は第一方向に沿った幅と、第一方向と直交する第二方向に沿った長さと、を有する。複数の第二の帯状部の第一方向での配置間隔は一定でなく、配置間隔の平均値が入射光の波長域における最小波長の１／２以上とする。
　この構成の場合、凹凸構造の凸部によって反射光の拡散効果と回折効果とが得られ、発色構造体からの反射光として特定の波長域の光が広い観察角度で観察可能である。更に、この構成の場合、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。
　また、凹凸層の厚さ方向に凹凸構造が投影される仮想平面において凸部の投影像が構成するパターンは、複数の帯状部の集合からなるパターンであり、凹凸構造を構成する凸部の高さは一定である構成であってもよい。この構成によると、凹凸の高さが異なると、より高い散乱光が生まれるものの、反射光は小さくなり、視認される色のコントラストは低くなる。
　第二パターンにおいて、複数の帯状部域（第二の帯状部）は、第一方向と第二方向との各々に沿って並び、帯状部の配列間隔の平均値及び標準偏差の少なくとも一方が、第一方向に沿った配列間隔と第二方向に沿った配列間隔とで異なるようにしても良い。
　この構成によれば、第一パターンの帯状部による光の散乱効果の第一方向への影響と第二方向への影響との違いに応じて、第二パターンの帯状部による光の回折効果を調整することができる。
　第二パターンにおいて、複数の帯状部（第二の帯状部）は、第一方向と第二方向との各々に沿って並び、複数の帯状部において、第一方向に沿った帯状部の配列間隔の平均値、及び、第二方向に沿った帯状部の配列間隔の平均値の各々は、１μｍ以上１００μｍ以下としてもよい。
　この構成によれば、第一パターンの帯状部による光の散乱効果の第一方向への影響と第二方向への影響との違いに応じて、第二パターンの帯状部による光の回折効果を調整することが可能であり、反射光の回折効果が好適に発現される範囲で上記反射光の回折効果の調整を行うことができる。
　第一態様～第三態様に例を示した第一実施形態の発色構造体は、例えば複数の表示要素を備え、表面と裏面とを有する表示体の表示要素を構成することができる。
　第一実施形態の発色構造体は、発色構造体上もしくはその反対側に、必要に応じて光吸収層や保護層や接着層などの機能層を備えていてもよい。この構成によれば、表示体を観察させる用途に適した発色が実現可能となる。また、発色構造体を備えた表示体を装飾等のため、被着体に好適に取り付けることができる。
　複数の表示要素を備え、第一実施形態の発色構造体から構成されている表示体を時計用の表示板として用いることができる。この場合、パール、白蝶貝、あるいは、あわびなどからなる天然物を用いたものよりも、反射率や柄・膜厚をロット毎に一定、且つ面内で均一にできる上、高級感のある模様や色調が多彩表現できる。この結果、意匠性が高い表示板を提供できる。
　また、第一実施形態の発色構造体を用いた表示体は、反射層を備えているため反射率が向上している。そのため、第一実施形態の発色構造体を用いた表示体は、暗闇時にＬＥＤなどのランプを照射する際に従来よりも明るく表示することも可能となる。
　より好ましくは、上記の表示体は、太陽電池などの自己発電機能が備わった時計用の表示板である。第一実施形態の発色構造体を用いた表示体は、絶縁帯の十字線を隠蔽した上で、太陽放射光に対して任意の透過性を確保できるため、充電することが可能となる。本実施形態の発色構造体を用いた表示体は、吸収層を必要としないが、黒色・濃青色の太陽電池セルが吸収層として機能することで、散乱光が大きくなり、高級な表示板を提供できる。
　複数の表示要素を備え、第一実施形態の発色構造体から構成されている表示体を、耐候性を必要とされる屋外・内設置物、移動物、乗り物などの部品に使用してもよい。この場合、塗料やインキより太陽光による退色がほとんどない。より好ましくは、指紋などの汚れが目立ちにくいといった観点から、自動車用部品の内装に好適である。また、降雨時に対する自浄作用が働くといった観点では自動車用部品の外装など自動車用部品全般に好適に用いられる。
　上記表示体として、平面内に表示要素を複数有し、その複数の表示要素から選択した２つの表示要素である第一表示要素及び第二表示要素は、その構成する各発色構造体が、同じ材料及び膜厚の層構成を有し且つ凹凸構造の凸部の高さが互いに異なる形態が挙げられる。
　この形態の表示体によれば、第一表示要素と第二表示要素とは互いに異なる色相の色を呈し、第一表示要素が位置する第一表示領域と第二表示要素が位置する第二表示領域とに、互いに異なる色相の色が視認される。そして、第一表示要素と第二表示要素とにおいて発色構造体の構成が一致しているため、表示領域ごとに発色構造層を形成することを要さず、互いに異なる色相を呈する表示領域を有する表示体を簡便な製造工程によって形成することができる。
　複数の表示要素から選択する表示要素の数を３以上とし、選択した各表示体の発色構造体が、同じ材料及び膜厚の層構成を有し且つ凹凸構造の凸部の高さが互いに異なる形態としてもよい。
　第一実施形態の発色構造体の製造方法としては、凹版が有する凹凸をナノインプリント法により樹脂に転写することで凹凸構造を形成する工程（第一工程）を有する方法が挙げられる。なお、この第一工程の後に、凹凸層の一方の面側に反射層を形成する第二工程を行う。また必要に応じて、反射層の上、又は凹凸構造の上に干渉層を形成する第３工程を行う。反射層は、発色構造層に入射する入射光のうちの特定の波長域での光の反射率が他の波長域での光の反射率よりも高くなるように形成される。干渉層は、反射層における反射光のうち特定の波長域にて干渉するように形成される。
　上記製法によれば、ナノインプリント法で任意の面積内に凹凸構造体が一括に形成されるため、微細凹凸構造の形成を好適に、かつ、簡便に作製することができるため、好ましい。
　また、第一実施形態の第二様態の発色構造体を採用する場合、ナノインプリント法を用いることで、凹凸構造と平坦領域を同時に形成することができるため好ましい。
　上記製法において、上記ナノインプリント法は、光ナノインプリント法又は熱ナノインプリント法がより好ましい。
　フィルムなどの基材上に凹凸層を設ける、もしくは凹凸層自身にある程度の厚みを持たせれば、例えばロール・トゥ・ロール法のような大量生産に好適な製造方法がさらに好ましい。
　発色構造体に引っ張り強度などの機械強度や、成形性などの機能を持たせるために、所定厚みを持った基材上に凹凸層を形成してもよい。基材により凹凸層の厚みを低減し、安価に製造できる上、用途に応じて必要な材料を基材として選択することができるため、表示体とした時の自由度が高まる。柔軟性や屈曲性を持たせるため、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂・熱可塑性樹脂などのプラスチックが用いられる。また、ガラスや石英・クォーツ、シリコンウェハーなどの無機物、金属板でも基材として使用可能である。
　第一実施形態の表示体は、発色性がよく、異方性のある散乱を持たせることで、意匠性の高い表示体を提供することができる。第一実施形態の表示体は、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂などの基材上にも形成可能であるため、表示体としての自由度・利用度が高い。屈曲性に富んでいるため、例えばロール・トゥ・ロール法のような大量生産に好適な製造方法の適用が可能となる。何十もしくは何百層も積層する多層膜に比べて、材料面や設備面でコストを抑えることができ、安価な表示体を提供することが可能となる。
「第二実施形態の作用その他について」
　次に、第二実施形態の発色構造体を用いた場合の作用その他について説明する。
　前述の通り、第二実施形態に係る発色構造体１は、可視領域の光を透過し凹凸構造を有する凹凸層１０の上に、凹凸層１０の凹凸構造に追従した表面形状を有する干渉層３１を設け、さらに、凹凸層１０の、干渉層３１とは逆側に干渉層３１を透過する光の少なくとも一部を吸収する反射防止層６１を設けている。さらに、凹凸層１０には凸部をなす第一パターン２０１を複数設け、この第一パターン２０１の形状を、１又は複数の帯状パターンＰｏを組み合わせた形状としている。そして、帯状パターンＰｏの第１方向に沿った幅を、入射光の波長より小さい値とし、第１方向と直交する方向に沿った長さの標準偏差を、帯状パターンＰｏの幅の標準偏差よりも大きくなるようにしている。
　そのため、第二実施形態では、干渉層３１により薄膜干渉もしくは多層膜干渉が起こり、出射される光の位相が反転するという効果が発現する。そして凹凸層１０の凹凸構造に追従した表面形状を有する干渉層３１で反射した特定波長の光は、正反射光だけでなく異方性の散乱光が生じる。その結果、広角度で同じ波長域の光、つまり同色として認識させることが可能となる。従来技術のような平坦面に多層膜層を構成する場合では正反射光の強度が非常に大きく、観察する角度によって色が変化してしまうが、第二実施形態に係る発色構造体１によれば、視野角を広げることができる。
　また、反射防止層６１を持たない場合には、干渉層３１で反射せず透過した光や、干渉層３１と反対側（裏面側）から入射した光により、干渉層３１による特定の波長域の反射光による色の視認性が低くなる。しかし、第二実施形態に係る発色構造体１では、反射防止層６１を設けているため、不要な光を吸収することができる。その結果特定の波長域の反射光を良好に視認することができる。
　このとき、反射防止層６１を、基材６０を挟んで凹凸層１０とは反対側に設ける。また、反射防止層６１に含まれる凹凸構造６２又は６３の膜厚方向の高さを１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下とし、凹凸構造６２又は６３を秩序性のない配列、もしくは正方配列、六方配列とのいずれか一方もしくはこれらを組み合わせた島状配列に設計する。さらに、凹凸構造６２又は６３の構造周期を、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の周期とし、凹凸構造６２又は６３の凹部に対する凹凸の周期の幅の比を、０．２５以上０．７５以下としてもよい。
　このように反射防止層６１を１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さからなる複数の凸部を有する凹凸構造で形成することによって、いわゆるモスアイ構造により低反射効果を得られる。その結果、不要な光を抑制でき、干渉層３１で反射された特定の波長域の反射光を良好に視認することができる。また、発色構造体１の反射防止層６１側を他の表示体と貼り合せるもしくは接着する場合に、複数の凹凸構造６２又は６３を備えることから、接触する表面積が増大し、密着性が向上する。
　また、凹凸層１０と反対側の面に凹凸構造６２又は６３を有し、凹凸構造６２又は６３の膜厚方向の高さを、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下とする。凹凸構造６２，６３を秩序性のない配列、もしくは正方配列、六方配列とのいずれか一方もしくはこれらを組み合わせた島状配列する。さらに、凹凸構造６２，６３の凹部及び凸部の上面に金属層６５を設ける。凹凸構造６２，６３及び金属層６５の構造周期を、可視領域の波長以下であるサブ波長周期とし、凹凸構造６２，６３の凹部に対する凹凸の周期の幅の比、及び金属層６５の凹部に対する金属層の幅の比を、０．２５以上０．７５以下としてもよい。
　この構成によれば、プラズモン共鳴現象が発生する。すなわち、干渉層３１を透過した光がプラズモン共鳴現象により反射防止層６１を透過するので、不要な光が干渉層３１側へ反射することを低減できる。その結果、干渉層３１で反射された特定の波長域の反射光を良好に視認することができる。さらに、裏面側である反射防止層６１側から発色構造体１を観察した場合、プラズモン共鳴現象により、表面側である干渉層３１側とは異なる波長域を観察することができる。そのため、表面反射光、裏面反射光、透過光において、３色の色を呈する発色構造体１を実現することができる。
　また、発色構造体１の反射防止層６１側を他の表示体５０と貼り合せるかもしくは接着する場合に、複数の凸部を有する凹凸構造を備えることから、接触する表面積が増大し、密着性が向上する。
　また、発色構造体１において、金属層６５を構成する材料は、可視光領域における屈折率が０．２以上６．０以下である金属、金属合金、及び金属複合材料と、可視光領域における消衰係数が２．０以上６．０以下である金属、金属合金、及び金属複合材料の中から選択された一つ以上であってもよい。
　この構成によれば、裏面側から観察した際に入射された光の吸収率が小さくなり、効率的に反射することができる。
　また、発色構造体１において、反射防止層６１は黒色顔料を含んでもよい。
　この構成によれば、不要な光が干渉層３１側へ反射することを低減できる。その結果、干渉層３１で反射された特定の波長域の反射光を良好に視認することができる。
　また、発色構造体１において、凹凸層１０は、第一パターン２０１の上に、複数の凸部で構成された第二パターン２１１が積層された多段形状を有する。第二パターン２１１は、平面視で複数設けられ、第二パターン２１１は、第１方向に沿った幅と、第２方向に沿った長さと、を有する。第二パターン２１１の第１方向での配置間隔は一定でなく、配置間隔の平均値が入射光の波長域における最小波長の１／２以上となるようにしている。
　そのため、第一パターン２０１と第二パターン２１１とからなる凹凸構造の凸部によって反射光の拡散効果と回折効果とが得られ、発色構造体１からの広い波長域の反射光が射出されるとともに、広い角度範囲で散乱光が射出される。このため、光沢感のある鮮やかな色が視認することができる。また、観察角度を変えても同じ色として認識され、視野角を広げることができる。
　また、発色構造体１において、干渉層３１を構成する材料の１つに、屈折率が１．３以上４．０以下である無機物もしくは、無機複合材料からなる化合物の中から選択された一つ以上を含んでもよい。
　この構成によれば、干渉層３１が、空気との界面側の層として屈折率１．３以上４．０以下の化合物からなる層を有すると、空気から干渉層３１に入射される光の位相が反転し、干渉層３１から出射される光との干渉効果が高まる。
　また、発色構造体１においては、干渉層３１が高屈折率化合物と低屈折率化合物からなる多層膜構成であり、前記高屈折率化合物と前記低屈折率化合物の屈折率差が０．６以上２．２以下としている。
　高屈折率化合物と低屈折率化合物との屈折率差が０．６以上２．２以下とすることによって、特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率はより高くなり、特定の波長域の光の視認性を向上させることができる。
　また、発色構造体１で構成された表示要素を有する表示体５０を形成することによって、特定の波長域の光の視認性のよい表示体を構成することができる。
　このとき、表示体５０として、平面内に表示要素を複数有し、複数の表示要素に含まれる第一表示要素及び第二表示要素を構成する二つの発色構造体を、同じ材料及び膜厚の層構成を有するが、反射防止層６１の凹凸構造の凸部の高さが異なるように構成してもよい。
　この構成によれば、第一表示要素と第二表示要素とは互いに異なる色相の色を呈し、第一表示要素が位置する第一表示領域と第二表示要素が位置する第二表示領域とに、互いに異なる色相の色が視認される。そして、第一表示要素と第二表示要素とにおいて発色構造体の構成が一致しているため、表示領域ごとに発色構造層を形成することを要さず、互いに異なる色相を呈する表示領域を有する表示体を簡便な製造工程によって形成することができる。
　このとき、発色構造体のうち、プラズモン共鳴現象を用いた発色構造体で構成された表示要素を有する表示体である。この表示体は平面内に前記表示要素を複数有し、複数の前記表示要素に含まれる第一表示要素及び第二表示要素を構成する二つの発色構造体は、同じ材料及び膜厚の層構成を有する。但し、凹凸層１０の凸部の高さもしくは凹凸構造６２，６３の凹凸部が異なる構造を配置した表示体の形態をとってもよい。
　この構成によれば、干渉層側（表面側）において、第一表示要素と第二表示要素とは互いに異なる色相の色を呈し、第一表示要素が位置する第一表示領域と第二表示要素が位置する第二表示領域とに、互いに異なる色相の色が視認される。また、裏面側においても、凹凸構造６２，６３の凹凸部が異なる構造のためプラズモン共鳴現象による吸収波長域を変えることができる。結果、表裏面の表示領域ごとでそれぞれ異なる色相の色を視認することができる。
　発色構造体１の製造方法として、凹版が有する凹凸をナノインプリント法により樹脂に転写することで凹凸構造６２，６３を形成する工程を有する方法が挙げられる。この方法を採用することによって、ナノインプリント法で任意の面積内に凹凸構造体が一括に形成されるため、微細凹凸構造の形成を好適に、かつ、簡便に作製することができる。
　上述した発色構造体及び発色構造体を含む表示体の製造方法について、具体的な実施例を用いて説明する。
「第一の実施例」
まず、第一実施形態に基づく第一の実施例について説明する。
　第一の実施例は、第一実施形態のように、機能層が反射層から構成する場合の例である。
　＜実施例１－１＞
　実施例１－１は、発色構造体が画素に適用された表示体である。実施例１－１の表示体が有する画素は、基材に一段形状の構造の凹凸構造が形成された発色構造体から構成される。
　まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法において照射する光として、３６５ｎｍの波長の光を用いたため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料として用いた。モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、クロム（Ｃｒ）からなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによって電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。
　形成したパターンは、図１７に示した複数の帯状部の集合からなるパターンである。画素となる領域は、一辺が１３０ｍｍの正方形である。第一方向における上記帯状部の長さは３８０ｎｍであり、第二方向における上記帯状部の長さは、平均値が２４００ｎｍ、標準偏差が５８０ｎｍの正規分布から選択される長さである。上記パターンにおいて、複数の帯状部は第一方向に重ならないように配列されている。使用したレジストはポジ型であり、膜厚は２００ｎｍとした。
　次に、塩素（Ｃｌ2）と酸素（Ｏ2）との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びＣｒ膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは７０ｎｍであった。残存したレジスト及びＣｒ膜を除去することにより、凹凸構造が形成されたモールドを得た。
　続いて、モールドの表面に、離型剤としてオプツールＨＤ－１１００（ダイキン工業製）を塗布した。そして、基材として用いる合成石英ウエハの表面に、光硬化性樹脂（ＰＡＫ－０２、東洋合成製）を塗布し、この樹脂にモールドの凹凸が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から３６５ｎｍの光を照射した。この光の照射によって光硬化性樹脂を硬化した後、合成石英ウエハ及び樹脂層をモールドから剥離した。これにより、凹凸構造を有する樹脂層が積層された合成石英ウエハが得られた。
　続いて、合成石英ウエハに対してＯ２ガスを用いたプラズマによるエッチングを実施し、凹凸構造の凹部に残存している光硬化性樹脂を除去した。この工程では、Ｏ2ガスを４０ｓｃｃｍ導入し、プラズマ放電させた。次に、オクタフルオロシクロブタン（Ｃ4Ｆ8）とアルゴン（Ａｒ）との混合ガスを用いたプラズマによるエッチングを実施し、樹脂層の有する凹凸構造を合成石英ウエハに転写した。この工程では、Ｃ４Ｆ８ガスを４０ｓｃｃｍ、Ａｒガスを６０ｓｃｃｍ導入し、プラズマチャンバー内の圧力を５ｍＴｏｒｒに設定後、ＲＩＥパワー７５Ｗ、ＩＣＰパワー４００Ｗを印加して、プラズマ放電させた。合成石英ウエハに形成された凹凸構造における凸部の高さは１００ｎｍとした。
　次に、ジメチルスルホキシド：モノエタノールアミン＝７：３の混合液（ＳＴ－１０５、関東化学製）を用いた有機洗浄、及び、硫酸及び過酸化水素水を基本成分とする混合水溶液（ＳＨ－３０３、関東化学製）を用いた酸洗浄を行い、第一の構造である凹凸構造を有する基材である合成石英ウエハを得た。
　次に、上記合成石英ウエハの凹凸を有する表面に、真空蒸着によって、膜厚が５０ｎｍである反射層としてのＡｌ膜と、膜厚が２００ｎｍである薄膜層としてのＴｉＯ2膜とを順に成膜し、発色構造層を形成した。
　＜実施例１－２＞
　実施例１－２は、発色構造体が適用された表示体である。実施例１－２の表示体は、基材上に凹凸構造を備えた凹凸層、反射層、薄膜層が形成された発色構造層から構成される。
　まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法において照射する光として、３６５ｎｍの波長の光を用いたため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料として用いた。モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、クロム（Ｃｒ）からなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによって電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。
　形成したパターンは、図１７に示した複数の帯状部の集合からなる第一パターンである。第一方向における上記帯状部の長さ（幅）は３００ｎｍであり、第二方向における上記帯状部の長さは、平均値が２０００ｎｍ、標準偏差が５００ｎｍの正規分布から選択される長さである。上記パターンにおいて、複数の帯状部は第一方向に重ならないように配列されている。使用したレジストはポジ型であり、膜厚は２００ｎｍとした。
　続いて、塩素（Ｃｌ2）と酸素（Ｏ2）との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びＣｒ膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは７０ｎｍであった。残存したレジスト及びＣｒ膜を除去することにより、第一構造に対応する凹凸構造が形成された合成石英基板を得た。
　次に、上記凹凸構造が形成された合成石英基板の表面に、Ｃｒからなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによって電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。形成したパターンは、図１８に示した複数の帯状部からなる第二パターンである。第一方向における上記帯状部の長さ（幅）は２００ｎｍであり、第一方向における上記帯状部の配列間隔は、平均値が２０００ｎｍ、標準偏差が５００ｎｍである。使用した電子線レジストはポジ型であり、膜厚は２００ｎｍとした。
　続いて、塩素（Ｃｌ2）と酸素（Ｏ2）との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びＣｒ膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは６５ｎｍであった。残存したレジスト及びＣｒ膜を除去した後、合成石英基板の表面に、離型剤としてオプツールＨＤ－１１００（ダイキン工業製）を塗布した。これにより、第二構造に対応する凹凸構造が形成されたモールドを得た。
　次に、片面に易接着処理が施されたポリエステルフィルム（コスモシャインＡ４１００、東洋紡製）の易接着処理が施された面に、光硬化性樹脂（ＰＡＫ－０２、東洋合成製）を塗布し、この樹脂にモールドの凹凸が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から３６５ｎｍの光を照射した。この光の照射によって光硬化性樹脂を硬化した後、ポリエステルフィルム及び凹凸層をモールドから剥離した。これにより、第一の帯状構造及び第二の帯状構造からなる凹凸構造体を有する凹凸層が積層された基材であるポリエステルフィルムが得られた。
　得られた基材と凹凸層との積層体の凹凸構造を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が５０ｎｍである反射層としてのＡｌ膜と、膜厚が２００ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ2膜を順に成膜し、発色構造層を形成した。
　上記とは異なるバッチの、基材と凹凸層との積層体の凹凸構造を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が５０ｎｍである反射層としてのＡｌ膜と、膜厚が８０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ2膜と膜厚が７０ｎｍである低屈折率層であるＳｉＯ2と膜厚が１５０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ2膜を順に成膜し、発色構造層を形成した。
　＜実施例１－３＞
　上記とは異なるバッチの、基材と凹凸層との積層体の凹凸構造を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が８０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ２膜と膜厚が７０ｎｍである低屈折率層であるＳｉＯ２膜とを順に成膜し、干渉層とした。その後、凹凸層とは異なる面に膜厚が５０ｎｍである反射層としてのＡｌ膜を真空蒸着し、発色構造層を形成した。
　＜実施例１－４＞
　上記とは異なるバッチの、基材と凹凸層との積層体の凹凸構造を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が７０ｎｍである低屈折率層であるＳｉＯ２と膜厚が８０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ２膜を順に成膜し、干渉層とした。その後、凹凸構造を有する面に膜厚が５０ｎｍである反射層としてのＡｌ膜を真空蒸着し、発色構造層を形成した。
「第二の実施例」
まず、第二実施形態に基づく第二の実施例について説明する。
　第二の実施例は、第二実施形態のように、機能層が反射防止層から構成する場合の例である。
　上述した発色構造体１及び発色構造体を含む表示体５０の製造方法について、具体的な実施例を用いて説明する。
＜実施例２－１＞
　実施例２－１は、発色構造体１を備えた表示体５０である。実施例２－１における表示体５０は、基材６０の一方の面上に多段形状の凹凸構造を備えた凹凸層１０と、凹凸層１０の上に配置され凹凸層１０の凹凸構造に沿って凹凸を繰り返す凹凸構造を有する干渉層３１とを備え、基材６０の他方の面上に反射防止層６１として凹凸構造６２を有する反射防止層６１が形成された発色構造体１を備える。
　まず、光ナノインプリント法で用いる凹版であるモールドを用意した。具体的には、光ナノインプリント法において照射する光として、３６５ｎｍの波長の光を用いたため、この波長の光を透過する合成石英をモールドの材料として用いた。
　モールドの形成に際しては、まず、合成石英基板の表面に、クロム（Ｃｒ）からなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによって電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。形成したパターンは、図１６に示した複数の第一パターン２０１の集合からなるパターンである。第１方向における第一パターン２０１の長さｄ１は３００ｎｍであり、第２方向における第一パターン２０１の長さｄ２は、平均値が２０００ｎｍ、標準偏差が５００ｎｍの正規分布から選択される長さである。上記パターンにおいて、複数の第一パターン２０１は第１方向に重ならないように配列されている。使用したレジストはポジ型であり、膜厚は２００ｎｍとした。
　続いて、塩素（Ｃｌ２）と酸素（Ｏ２）との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びＣｒ膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは７０ｎｍであった。残存したレジスト及びＣｒ膜を除去することにより、第一パターン２０１の配置パターンに対応する凹凸構造が形成された合成石英基板を得た。
　次に、上記凹凸構造が形成された合成石英基板の表面に、Ｃｒからなる膜をスパッタリングによって成膜し、電子線リソグラフィによって電子線レジストパターンをＣｒ膜上に形成した。形成したパターンは、図１８に示した複数の帯状領域からなるパターンである。第１方向における上記帯状領域の長さは２００ｎｍであり、第１方向における上記帯状領域の配列間隔は、平均値が２０００ｎｍ、標準偏差が５００ｎｍである。使用した電子線レジストはポジ型であり、膜厚は２００ｎｍとした。
　続いて、塩素（Ｃｌ２）と酸素（Ｏ２）との混合ガスに高周波を印加して発生させたプラズマにより、レジストから露出した領域のＣｒ膜をエッチングした。続いて、六弗化エタンガスに高周波を印加して発生させたプラズマによりレジスト及びＣｒ膜から露出した領域の合成石英基板をエッチングした。これによりエッチングした合成石英基板の深さは６５ｎｍであった。残存したレジスト及びＣｒ膜を除去した後、合成石英基板の表面に、離型剤としてオプツールＨＤ－１１００（登録商標　ダイキン工業製）を塗布した。これにより、多段形状の凹凸層１０の凹凸構造に対応する凹凸構造が形成されたモールドを得た。同様の作製方法により、凹凸構造６２に対応する凹凸構造が形成された、反射防止層６１を形成するためのモールドを得た。
　次に、両面に易接着処理が施されたポリエステルフィルム（コスモシャインＡ４１００（登録商標）、東洋紡製）の易接着処理が施された面に、光硬化性樹脂（ＰＡＫ－０２、東洋合成製）を塗布し、この樹脂にモールドの、凹凸構造が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から３６５ｎｍの光を照射した。この光の照射によって光硬化性樹脂を硬化した後、ポリエステルフィルム及び凹凸層１０をモールドから剥離した。これにより、第一パターン２０１及び第二パターン２１１からなる凹凸層１０が積層された基材６０であるポリエステルフィルムが得られた。
　次に、凹凸層１０と同様の手法で、断面形状が釣鐘状、周期が４００ｎｍ、高さは２００ｎｍ、アスペクト比は２．０となる凹凸構造６２を作製するためのモールドを作成した。そして基材６０の凹凸層１０が形成された面とは反対側の面に光硬化性樹脂（ＰＡＫ－０２、東洋合成製）を塗布し、この樹脂にモールドの凹凸構造が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から３６５ｎｍの光を照射した。この光の照射によって光硬化性樹脂を硬化した後、ポリエステルフィルム及び凹凸構造６２をモールドから剥離した。これにより、凹凸構造６２を有する反射防止層６１が形成された基材６０であるポリエステルフィルムが得られた。
　次に、凹凸層１０を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が８０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ２膜と膜厚が７０ｎｍである低屈折率層であるＳｉＯ２と膜厚が１５０ｎｍである高屈折率層としてのＴｉＯ２膜とを順に成膜し、凹凸層１０の上に干渉層３１を形成し、発色構造体１を得た。これにより、発色構造体１を備えた表示体５０を得た。
　＜実施例２－２＞
　実施例２－２は、基材６０の一方の面に凹凸構造を備えた凹凸層１０と、凹凸層１０の上に形成され、凹凸層１０の凹凸構造に沿って凹凸を繰り返す凹凸構造を有する干渉層３１とが形成され、基材６０の他方の面には反射防止層６１として凹凸構造６３を有する反射防止層６１が形成された発色構造体１である。
　具体的には実施例１の凹凸構造６２と同様の手順で、断面形状が矩形、膜厚は１５０ｎｍ、短辺の長さを１８０ｎｍ、長辺の長さを３ｃｍとした長方形を、短辺方向に周期３９６ｎｍで配置したパターンとなる、凹凸構造６３を形成するためのモールドを作成した。そして基材６０の凹凸層１０が形成された面とは反対側の面に光硬化性樹脂（ＰＡＫ－０２、東洋合成製）を塗布し、この樹脂にモールドの凹凸構造が形成されている面を押し当てて、モールドの裏面側から３６５ｎｍの光を照射した。この光の照射によって光硬化性樹脂を硬化した後、ポリエステルフィルム及び凹凸構造をモールドから剥離した。これにより、凹凸構造６３を含む反射防止層６１が積層された基材６０であるポリエステルフィルムが得られた。
　次に凹凸構造６３を有する面に、真空蒸着によって、膜厚が５０ｎｍである金属層としてのＡｌ膜を成膜し、凹凸構造６３の凸部の上面及び凹部の上面に金属層６５を形成し、発色構造体１を得た。これにより、発色構造体１を備えた表示体５０を得た。
　＜比較例２－１＞
　実施例２－１において、反射防止層６１を形成しない他は実施例２－１と同様にして比較例２－１の表示体を得た。すなわち比較例２－１は、基材６０上に凹凸構造を備えた凹凸層１０、凹凸層１０の上に配置され、凹凸層１０の凹凸構造に沿って凹凸を繰り返す凹凸構造を有する干渉層３１が形成された発色構造体である。
　＜表示体の評価＞
　実施例２－１及び実施例２－２の表示体５０を観察したところ、光沢感のある青色が視認性よく確認された。また、実施例２－２において裏面側の反射分光測定を実施したところ６２０ｎｍ程度に中心波長を有する反射スペクトルが観測された。一方、比較例２－１では実施例の結果より青色の視認性が低下していることが確認された。
　以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
　本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、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。さらに、本発明の範囲は、請求項により画される発明の特徴の組み合わせ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のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
　また、本願が優先権を主張する、日本国特許出願２０１７－１２５８１６号（２０１７年６月２８日出願）、日本国特許出願２０１７－２４３５８６号（２０１７年１２月２０日出願）、日本国特許出願２０１８－０９０８４１号（２０１８年５月９日出願）の全内容は、参照により本開示の一部をなす。
１・・・発色構造体
９、６０・・・基材
１０・・・凹凸層
１００・・・平坦領域
１１・・・第一面
１１０・・・第二面
１２・・・第一パターン
１２１ａ，１２１ｂ・・・第一パターンの帯状部
１２２ａ，１２２ｂ・・・第一パターンの帯状部
１２３・・・第一パターンの帯状部
１２４ａ，１２４ｂ・・・第一パターンの帯状部
１２５ａ，１２５ｂ・・・第一パターンの帯状部
１３・・・第一パターンの凹部
１４・・・第二パターン
１４１～１４３・・・第二パターンの帯状部（第二の帯状部）
１５・・・第二パターンの凹部
１６・・・第一パターンの帯状部のみからなる領域
１７・・・第二パターンの帯状部のみからなる領域
１８・・・第一及び第二パターンの帯状部が重なっている領域
１９・・・凹部
２０・・・反射層
３１・・・干渉層
３１ａ・・・高屈折率層
３１ｂ・・・低屈折率層
５０・・・表示体
５１・・・第一表示領域
５１Ａ・・・第一画素
５２・・・第二表示領域
５２Ａ・・・第二画素
６１・・・反射防止層
６５・・・金属層

Claims (21)

  1. 　第一面と、前記第一面とは反対側の面である第二面とを有し、前記第一面に凹凸構造が形成された凹凸層と、前記凹凸層の前記第一面側又は前記第二面側に配置された機能層とを備え、
    　前記凹凸構造の凸面は、平面視で複数の帯状部からなる第一パターンを有し、
    　前記帯状部は、第一方向に沿った幅と、前記第一方向と直交する第二方向に沿った長さとを有し、前記幅は入射光の波長より小さく、前記複数の帯状部における前記長さの標準偏差は前記幅の標準偏差よりも大きい発色構造体。
  2. 　前記凹凸構造の凸面は、平面視で、前記第一パターンと、前記第一パターンと少なくとも一部が重なる第二パターンとを有して、第一パターンと第二パターンとの重なりで多段形状を有し、
    　前記第二パターンは、
    　平面視で複数の第二の帯状部からなり、前記第二の帯状部は前記第一方向に沿った幅と、前記第一方向と直交する前記第二方向に沿った長さと、を有し、
    　前記複数の第二の帯状部の前記第一方向での配置間隔が一定でなく、前記配置間隔の平均値が入射光の波長域における最小波長の１／２以上である請求項１に記載の発色構造体。
  3. 　前記凹凸層を構成する材料は、可視光領域における屈折率が１．４以上３．０以下からなる複合体、又は消衰係数が２以上６以下である無機化合物を含む複合体である請求項１又は請求項２に記載の発色構造体。
  4. 　前記凹凸構造の表面形状に追従した干渉層を有する請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の発色構造体。
  5. 　前記干渉層を構成する材料は、前記凹凸層との屈折率差が０．２以上０．８以下となる化合物を含む請求項４に記載の発色構造体。
  6. 　前記機能層は反射層であり、前記干渉層を構成する材料は、前記反射層との屈折率差が０．６以上１．５以下となる化合物を含む請求項４又は請求項５に記載の発色構造体。
  7. 　前記機能層は反射層であり、その反射層は、前記第一面側に配置されて、前記凹凸構造の表面形状に追従していることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の発色構造体。
  8. 　前記機能層は反射層であり、その反射層は、前記凹凸層の前記第二面側に配置されていることを特徴とする請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の発色構造体。
  9. 　前記凹凸層は、前記第一面と前記第二面との間の厚さが２０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲であることを特徴とする請求項８に記載の発色構造体。
  10. 　前記機能層は反射防止層であり、その反射防止層は、前記凹凸層の前記第二面側に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の発色構造体。
  11. 　前記反射防止層は、前記凹凸層とは反対側の面に第二の凹凸構造を有し、
    　前記第二の凹凸構造の膜厚方向の高さが１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
    　前記第二の凹凸構造を構成する凸部が秩序性のない配列と正方配列と六方配列とのうちのいずれか一つ又は複数を組み合わせた島状配列に配置され、
    　前記第二の凹凸構造の構造周期は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、
    　前記第二の凹凸構造を構成する凹部の幅に対する前記第二の凹凸構造の構造周期の幅の比が、０．２５以上０．７５以下であることを特徴とする請求項１０に記載の発色構造体。
  12. 　前記反射防止層は前記凹凸層とは反対側の面に第二の凹凸構造を有し、
    　前記第二の凹凸構造の膜厚方向の高さが１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、
    　前記第二の凹凸構造を構成する凸部が秩序性のない配列と正方配列と六方配列とのうちのいずれか一つ又は複数を組み合わせた島状配列に配置され、
    　さらに、前記第二の凹凸構造に追従した表面形状を有する反射層を備え、
    　前記第二の凹凸構造及び前記反射層の構造周期は、可視領域の波長以下であるサブ波長周期であり、
    　前記第二の凹凸構造の凹部の幅に対する前記第二の凹凸構造の構造周期の幅の比、及び前記第二の凹凸構造に追従した反射層の凹凸構造の凹部の幅に対する当該反射層の凹凸構造の凸部の幅の比が、０．２５以上０．７５以下であることを特徴とする請求項１０に記載の発色構造体。
  13. 　前記反射防止層は黒色顔料を含む請求項１０～請求項１２のいずれか一項に記載の発色構造体。
  14. 　前記干渉層は、屈折率が１．３以上４．０以下である無機物又は無機複合材料からなる化合物のうちの一つ以上を含むことを特徴とする請求項１０～請求項１３のいずれか一項に記載の発色構造体。
  15. 　前記干渉層は高屈折率化合物と低屈折率化合物とが交互に積層された多層膜構成であり、前記高屈折率化合物と前記低屈折率化合物の屈折率差が０．６以上２．２以下であることを特徴とする請求項１０～請求項１４のいずれか一項に記載の発色構造体。
  16. 　前記反射層を構成する材料は、金属、金属合金、及び金属複合材料の中から選択された一つ以上の材料からなり、その選択した材料は、可視光領域における屈折率が０．２以上５．０以下、及び可視光領域における消衰係数が２以上６以下の一方又は両方を満足する請求項６～請求項９又は請求項１２のいずれか１項に記載の発色構造体。
  17. 　請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の発色構造体で構成された表示要素を有する表示体。
  18. 　平面内に前記表示要素を複数有し、
    　その複数の前記表示要素から選択した２つの表示要素である第一表示要素及び第二表示要素は、構成する各発色構造体が、同じ材料及び膜厚の層構成を有し、且つ前記凹凸構造の凸部の高さが互いに異なる請求項１７に記載の表示体。
  19. 　請求項１７又は１８に記載の表示体を備えた時計の文字板。
  20. 　請求項１７又は１８に記載の表示体を備えた自動車用部品。
  21. 　請求項１～１６のいずれか１項に記載された発色構造体の製造方法であって、
    　凹版が有する凹凸をナノインプリント法により樹脂に転写することで前記凹凸構造を形成する工程を有する発色構造体の製造方法。
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