(57)【要約】  表示体は、光が入射する入射面に沿って並び、入射面を斜めから見る斜視において、光の回折光によって明像を形成するとともに、光の一部を吸収する特性を有する複数の格子線を備える。複数の格子線の各々の表面は、格子線の延びる方向に沿って繰り返される離散した複数の微細な段差部を有し、段差部は、反射防止機能を有して、入射面と正対する正面視において暗像を形成する。
2016111348.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入射面に沿って並び、前記入射面を斜めから見る斜視において、前記光の回折光によって明像を形成するとともに、前記光の一部を吸収する特性を有する複数の格子線を備え、
複数の前記格子線の各々の表面は、前記格子線の延びる方向に沿って繰り返される離散した複数の微細な段差部を有し、前記段差部は、反射防止機能を有して、前記入射面と正対する正面視において暗像を形成するように構成される
表示体。
【請求項２】
互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含み、
複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含む
請求項１に記載の表示体。
【請求項３】
互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含み、
複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長よりも大きい値を含む
請求項１に記載の表示体。
【請求項４】
互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長よりも大きい値を含み、
複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含む
請求項１に記載の表示体。
【請求項５】
複数の前記段差部は、前記格子線の延びる方向に沿って非周期的に並んでいる
請求項１から４のいずれか一項に記載の表示体。
【請求項６】
複数の前記段差部は、前記格子線の延びる方向に沿って一定の周期で並んでいる
請求項１から４のいずれか一項に記載の表示体。
【請求項７】
前記入射面の少なくとも一部が、金属製である
請求項１から６のいずれか一項に記載の表示体。
【請求項８】
複数の前記格子線を含む表示部分を複数備え、
複数の前記表示部分は、互いに隣り合う前記格子線間の間隔、および、複数の前記格子線の延びる方向の少なくとも一方が互いに異なる前記表示部分を含む
請求項１から７のいずれか一項の記載の表示体。
【請求項９】
複数の前記格子線を含む表示部分を複数備え、
複数の前記表示部分は、複数の前記段差部の並ぶ規則、および、複数の前記段差部の配置される密度の少なくとも一方が互いに異なる前記表示部分を含む
請求項１から８のいずれか一項に記載の表示体。
【請求項１０】
表示体を備える物品であって、
前記表示体が、請求項１から９のいずれか一項に記載の表示体である
物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、物品の偽造を抑える表示体、および、表示体を備える物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
商品券および小切手などの有価証券類、クレジットカード、キャッシュカードおよびＩＤカードなどのカード類、ならびに、パスポートおよび免許証などの証明書類には、これらの偽造を抑えるために、染料あるいは顔料を含むインクを用いて印刷された通常の印刷物とは異なる視覚効果を有する表示体が貼り付けられている。近年では、前述した物品以外の物品の偽造品も流通しているため、こうした物品にも、表示体が貼り付けられる場合がある。【０００３】
通常の印刷物とは異なる視覚効果を有している表示体として、例えば、基体に形成された複数の溝によって構成される回折格子、すなわち、レリーフ型の回折格子を含む表示体が知られている。この表示体は、例えば、観察条件に応じて変わる像を表示することや、立体像を表示することができる。また、回折格子が表現する色であって、虹色に輝く分光色は、通常の印刷技術、すなわち、上述したインクなどを用いる技術では表現することができない。そのため、回折格子を含む表示体は、上述のような物品の偽造を抑える目的で広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
レリーフ型の回折格子を含む表示体には、上述した虹色と、黒色とを表現することの可能な表示体が提案されている。こうした表示体は、１つの方向であるＸ方向、および、Ｘ方向と直交するＹ方向とに沿って可視光の最短波長以下の間隔で規則的に配置された凸部あるいは凹部から形成される微細構造体を有している。微細構造体を構成する凸部あるいは凹部は、微細構造体に入射した光の反射を抑え、凸部あるいは凹部と正対する観察である正面視において黒色を表示する。また、微細構造体を構成する凸部あるいは凹部は、微細構造体に入射した光を回折する回折格子として機能し、凹部あるいは凸部を斜めから見る観察である斜視においては虹色を表示する（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５０５８９９２号明細書
【特許文献２】特許第４４２０１３８号
【特許文献３】特許第４３１５３３４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した正面視における黒色の表示は、例えば、微細構造体に入射する光の量が少ない場合であっても実現される一方で、上述した斜視おける虹色の表示は、微細構造体に入射する光の量が少ないほど視認され難くなる。上述した表示体においては、物品の偽造をさらに抑えるうえで、微細構造体に入射する光の量が少ない場合であっても、正面視の表示と斜視の表示とが明確に異なることが好ましく、それゆえに、回折光の輝度を高めることが求められている。なお、こうした要求は、上述したように偽造を抑える目的で用いられる表示体に限らず、物品を装飾する目的で用いられる表示体や、表示体そのものが観察の対象である表示体においても共通している。
本発明は、正面視による暗像と斜視による明像との表示に際して明像における輝度が高められる表示体、および、物品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための表示体の一態様は、光が入射する入射面に沿って並び、前記入射面を斜めから見る斜視において、前記光の回折光によって明像を形成するとともに、前記光の一部を吸収する特性を有する複数の格子線を備える。複数の前記格子線の各々の表面は、前記格子線の延びる方向に沿って繰り返される離散した複数の微細な段差部を有し、前記段差部は、反射防止機能を有して、前記入射面と正対する正面視において暗像を形成するように構成される。【０００８】
上記課題を解決するための物品の一態様は、表示体を備える物品であって、前記表示体が上記表示体である。【０００９】
上記態様によれば、表示体は、複数の格子線によって回折される回折光によって明像を形成するため、明像における輝度が高められる。【００１０】
上記表示体の他の態様において、互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含み、複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含んでもよい。【００１１】
上記表示体の他の態様によれば、複数の格子線と複数の段差部との両方が、正面視において暗像を形成する機能を有する。そのため、複数の段差部のみが暗像を形成する機能を有する構成と比べて、暗像の輝度がより低められる。【００１２】
上記表示体の他の態様において、互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含み、複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長よりも大きい値を含んでもよい。【００１３】
上記表示体の他の態様によれば、段差ピッチが可視光の最短波長以下の値である構成と比べて、単位面積当たりの段差の数が少ない。そのため、格子線、および、複数の段差部によって、暗像の輝度を低めつつも、段差ピッチが可視光の最短波長以下の値である構成と比べて、表示体の形状の精度を高めることができる。【００１４】
上記表示体の他の態様において、互いに隣り合う前記格子線間の間隔が格子線ピッチであり、前記格子線ピッチは、可視光の最短波長よりも大きい値を含み、複数の前記格子線の各々における互いに隣り合う前記段差部間の間隔が段差ピッチであり、前記段差ピッチは、可視光の最短波長以下の値を含んでもよい。【００１５】
上記表示体の他の態様によれば、格子線の並ぶ間隔が可視光の最短波長以下である構成と比べて、回折光の射出される方向、すなわち、入射面を斜めから見る方向と、入射面と正対する方向とが形成する角度が小さい。そのため、表示体の射出する回折光が観察されやすくなる。【００１６】
上記表示体の他の態様において、複数の前記段差部は、前記格子線の延びる方向に沿って非周期的に並んでいてもよい。
上記表示体の他の態様によれば、表示体において、複数の段差部が非周期的に並ぶため、複数の段差部が、入射光の一部を回折光として射出することが抑えられる。【００１７】
上記表示体の他の態様において、複数の前記段差部は、前記格子線の延びる方向に沿って一定の周期で並んでいてもよい。
上記表示体の他の態様によれば、複数の段差部が一定の周期で並んでいるため、複数の段差部は、上述した暗像を形成する作用に加えて、段差部のピッチに応じた光学的な作用を有する。【００１８】
上記表示体の他の態様において、前記入射面の少なくとも一部が、金属製であることが好ましい。
上記表示体の他の態様によれば、入射面のうち、金属で形成されている部分において、光の反射率が高まる。【００１９】
上記表示体の他の態様において、複数の前記格子線を含む表示部分を複数備え、複数の前記表示部分は、互いに隣り合う前記格子線間の間隔、および、複数の前記格子線の延びる方向の少なくとも一方が互いに異なる前記表示部分を含んでもよい。【００２０】
上記表示体の他の態様によれば、複数の表示部分には、回折光の波長、および、回折光の射出される方向の少なくとも一方が互いに異なる表示部分が含まれる。そのため、複数の表示部分が、互いに隣り合う格子線間の間隔、および、格子線の延びる方向の両方が互いに等しい部分のみを含む構成と比べて、表示体の表示する明像がより複雑になる。【００２１】
上記表示体の他の態様において、複数の前記格子線を含む表示部分を複数備え、複数の前記表示部分は、複数の前記段差部の並ぶ規則、および、複数の前記段差部の配置される密度の少なくとも一方が互いに異なる前記表示部分を含んでもよい。【００２２】
上記表示体の他の態様によれば、複数の表示部分には、複数の段差部から射出される光の種類、および、複数の段差部が形成する暗像の輝度の少なくとも一方が、互いに異なる表示部分が含まれる。そのため、複数の表示部分が、複数の段差部の並ぶ規則、および、段差部の密度の両方が互いに等しい表示部分のみを含む構成と比べて、表示体の表示する明像および暗像がより複雑になる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、正面視による暗像と斜視による明像との表示に際して、明像における輝度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の表示体を具体化した１つの実施形態における表示体の平面構造を示す平面図である。
【図２】表示体の斜視構造の一部を拡大して示す部分拡大斜視図である。
【図３】表示体の平面構造の一部を拡大して示す部分拡大平面図である。
【図４】相対的に大きい格子定数を有する回折格子が射出する＋１次回折光を模式的に示す模式図である。
【図５】相対的に小さい格子定数を有する回折格子が射出する＋１次回折光を模式的に示す模式図である。
【図６】従来の表示体であって、レリーフ部分が複数の凸部のみを備える表示体の斜視構造を示す斜視図である。
【図７】表示体の一例における断面構造を示す部分断面図である。
【図８】表示体の一例における断面構造を示す部分断面図である。
【図９】表示体の付された物品の１つの実施形態であるＩＣカードの概略構成を示す平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿った断面構造を示す断面図である。
【図１１】他の実施形態における表示体の平面構造を示す平面図である。
【図１２】他の実施形態における表示体の平面構造を示す平面図である。
【図１３】他の実施形態における表示体の平面構造を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１から図１０を参照して、本発明の表示体、および、物品を具体化した１つの実施形態を説明する。以下では、表示体の全体構成、表示体のレリーフ部分、表示体の表示領域、表示体の作用、表示体の層構造、および、物品の構成を順番に説明する。
【００２６】
［表示体の全体構成］
図１を参照して、表示体の全体構成を説明する。
図１が示すように、表示体１０は１つの表示領域１１を含む矩形板形状を有し、表示領域１１は、複数の表示部分１２に区画されている。なお、表示体１０は、矩形以外の多角形板形状を有してもよいし、円板形状を有してもよい。また、表示体１０は、複数の表示領域１１を備えていてもよい。
【００２７】
表示領域１１は、規則的に並ぶ複数の表示部分１２に区画されている。表示体１０の厚さ方向であって、表示体１０の備える１つの面である前面１０ｆと正対する方向がＺ方向であり、各表示部分１２は、Ｚ方向から見て正方形形状を有し、表示部分１２は、１つの方向であるＸ方向、および、Ｘ方向と直交する方向であるＹ方向とに沿って並んでいる。すなわち、複数の表示部分１２は、正方格子状に並んでいる。
【００２８】
なお、表示部分１２は、Ｚ方向から見て円形状を有していてもよいし、正方形形状とは異なる多角形形状、例えば、三角形形状、および、矩形や菱形などの四角形形状などを有していてもよい。また、複数の表示部分１２が並ぶ状態は、正方格子状とは異なる他の状態、例えば、矩形格子状、および、三角格子状などであってもよい。
【００２９】
複数の表示部分１２の少なくとも一部は、複数の格子線を含むレリーフ構造を有したレリーフ部分２１である。各レリーフ部分２１は、正方形形状を有した構造体の全体にレリーフ構造を有していてもよいし、レリーフ構造と、レリーフ構造が形成されていない平坦面とを備えていてもよい。表示領域１１は、複数の表示部分１２の一部として平坦部分２２を含み、平坦部分２２は、レリーフ構造が形成されていない平坦面を含む。なお、図１に破線で示される平坦部分２２は、仮想的に区画された領域であって、１つのレリーフ部分２１と同じ大きさに区画された部分である。
【００３０】
表示領域１１は、Ｘ方向およびＹ方向に沿って複数のレリーフ部分２１が並ぶ領域と、Ｘ方向およびＹ方向に沿って複数の平坦部分２２が並ぶ領域とに分かれている。なお、表示領域１１のなかで、複数のレリーフ部分２１と複数の平坦部分２２とは、Ｘ方向およびＹ方向に沿って交互に並んでいてもよい。また、複数のレリーフ部分２１と複数の平坦部分２２とは、表示領域１１において、複数のレリーフ部分２１が非周期的に位置し、かつ、複数のレリーフ部分２１以外の部分が、平坦部分２２であってもよい。
【００３１】
レリーフ部分２１の各々は、例えば、レリーフ部分２１が肉眼で観察されたとき、１つのレリーフ部分２１と、このレリーフ部分２１と互いに隣り合う他のレリーフ部分２１とを区別することができない程度に、あるいは、区別することが難しい程度に小さい寸法を有している。
【００３２】
例えば、レリーフ部分２１の各々において、Ｚ方向から見たとき、Ｘ方向に沿う長さが３μｍ以上３００μｍ以下の範囲内に含まれ、かつ、Ｙ方向に沿う長さが３μｍ以上３００μｍ以下の範囲内に含まれる。
【００３３】
レリーフ部分２１において、Ｘ方向に沿う長さ、および、Ｙ方向に沿う長さの各々が３００μｍ以下であるため、表示体１０が肉眼で観察されたとき、レリーフ部分２１の各々の形状が、観察者に認識されることが抑えられる。また、レリーフ部分２１において、Ｘ方向に沿う長さおよびＹ方向に沿う長さの各々が３μｍ以上であるため、レリーフ部分２１の形状が、十分に光学的な作用を有する程度に大きくなり、また、レリーフ部分２１の原版に対するレリーフ部分２１の形状の精度が、レリーフ部分２１が十分な光学的な作用を有する程度に高くなる。
【００３４】
［レリーフ部分の構成］
図２および図３を参照してレリーフ部分の構成を説明する。図２は、１つのレリーフ部分の一部における斜視構造を示している。
図２が示すように、表示体１０の前面１０ｆから見て、レリーフ部分２１は、複数の格子線５１を備え、各格子線５１はＸ方向に沿って延びる直線形状を有し、複数の格子線５１は、Ｙ方向に沿って等間隔で並んでいる。
【００３５】
複数の格子線５１の各々の表面５１ｓには、離散した複数の微細な凸部５１ａが形成され、複数の凸部５１ａは、格子線５１の延びる方向であるＸ方向に沿って等間隔で、言い換えれば一定の周期で繰り返されている。なお、凸部５１ａは段差部の一例である。段差部は、各格子線５１の表面５１ｓにおいて、Ｚ方向に沿って突き出た部分である凸部、もしくは、各格子線５１の表面５１ｓにおいて、Ｚ方向に沿って窪んだ部分である凹部であって、本実施形態では、段差部が凸部５１ａとして具体化されている。
【００３６】
レリーフ部分２１において、Ｙ方向において互いに隣り合う２つの格子線５１によって、１つの凹部５２が形成されている。レリーフ部分２１では、各格子線５１の表面５１ｓと、各凹部５２の表面５２ｓとから形成される面が、光の入射する入射面２１ｓを形成している。すなわち、複数の格子線５１は、入射面２１ｓに沿って並んでいる。
【００３７】
複数の凸部５１ａは、入射面２１ｓに入射した光の反射を防止する機能を有し、入射面２１ｓと正対する正面視において暗像を形成する。
【００３８】
すなわち、レリーフ部分２１において、複数の凸部５１ａは、入射面２１ｓに入射した光の一部を透過させる周期で並んでいればよく、入射面２１ｓを透過した光を吸収する部分と、吸収する部分まで光を透過させる透過性とを有していればよい。そして、レリーフ部分２１のうち、少なくとも格子線５１は、入射面２１ｓに入射した光の一部を吸収する機能を有していればよい。
【００３９】
言い換えれば、レリーフ部分２１は、入射面２１ｓを透過した光をレリーフ部分２１の内部において熱エネルギーに変換する部分と、光を熱エネルギーに変換する部分まで光を透過させる透過性とを有していればよい。
【００４０】
また、レリーフ部分２１において光を吸収する部分は、光を反射する機能を有してもよく、吸収する部分に入射した光をレリーフ部分２１における多重反射によって吸収する構成であればよい。
【００４１】
レリーフ部分２１において、互いに隣り合う２つの格子線５１間の間隔が格子線ピッチＰ１であり、格子線ピッチＰ１は、５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値である。格子線ピッチＰ１は、可視光の最短波長、すなわち、４００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であることが好ましい。また、格子線ピッチＰ１は、可視光の最短波長の１／２、すなわち、２００ｎｍ以上であることが好ましい。レリーフ部分２１において、Ｙ方向に沿う格子線５１の幅が格子線幅ＬＷであり、格子線幅ＬＷは、例えば、格子線ピッチＰ１の１／２よりも小さい。
【００４２】
レリーフ部分２１において、Ｘ方向にて互いに隣り合う２つの凸部５１ａ間の間隔が段差ピッチＰ２であり、段差ピッチＰ２は、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値である。段差ピッチＰ２は、Ｘ方向において、各凸部５１ａを構成する面のうち、Ｚ方向における位置が相対的に高い面の間の距離であり、言い換えれば、Ｘ方向において互いに隣り合う凸部５１ａの頂点の間の距離である。
【００４３】
凸部５１ａは、Ｚ方向に沿って先細りする形状であるテーパー形状の一例である切頭四角錐形状を有している。凸部５１ａは、テーパー形状を有していることが好ましく、例えば、半紡錘形状、円錐形状と角錐形状とを含む錐体形状、および、切頭円錐形状と切頭角錐形状とを含む切頭錐体形状を有していてもよい。凸部５１ａの側面は、傾斜面のみから形成されているが、階段状の段差面を含んでいてもよい。
【００４４】
表示体１０の形成材料が各種樹脂であるとき、表示体１０はスタンパを用いて形成される。この場合には、凸部５１ａがテーパー形状を有することで、硬化した樹脂からスタンパが取り外されやすくなり、表示体１０の生産性が高まる。なお、凸部５１ａは、テーパー形状を有していなくてもよく、テーパー形状以外の形状、例えば、円柱形状および角柱形状を含む柱形状を有してもよい。
【００４５】
また、暗像の輝度を低くする上では、Ｚ方向に沿う格子線５１の高さＨの最大値ＨＭが大きいほうが好ましく、格子線５１の高さＨの最大値ＨＭが小さくなるに従って、暗像の輝度が高くなる。格子線５１の高さの最大値ＨＭは、格子線５１の格子線ピッチＰ１、または、凸部５１ａの段差ピッチＰ２の１／２以上とすることが好ましい。
【００４６】
例えば、格子線５１の格子線ピッチＰ１および段差ピッチＰ２の各々が、５００ｎｍであるとき、格子線５１の高さの最大値ＨＭが２５０ｎｍ以上であることにより、複数の凸部５１ａは、灰色を有する暗像を形成することが可能である。そして、格子線５１の高さの最大値ＨＭが２５０ｎｍよりも大きくなるに従って、複数の凸部５１ａは、より輝度の低い暗像、すなわち、より黒色に近い灰色、あるいは、黒色を有する暗像を表示することが可能である。
【００４７】
なお、上述した黒色は、例えば、レリーフ部分２１に対して正面視の方向から白色光を照射し、正反射光の強度を測定したとき、可視光の波長に含まれる全ての光成分、すなわち、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲内に含まれる全ての光成分において、反射率が１０％以下であることを意味している。
【００４８】
また、上述した灰色は、例えば、レリーフ部分２１に正面視の方向から白色光を照射し、正反射光の強度を測定したとき、可視光の波長に含まれる全ての光成分、すなわち、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲内に含まれる全ての光成分において、反射率がおよそ２５％以下であることを意味している。
【００４９】
そして、格子線５１の高さの最大値ＨＭが、格子線ピッチＰ１および段差ピッチＰ２よりも大きい高さ、すなわち、５００ｎｍを超える高さであることにより、複数の凸部５１ａは、黒色を有した暗像を表示することが可能である。なお、格子線５１の高さの最大値ＨＭをさらに大きくすることによって、暗像の輝度をさらに低くすることは可能ではある。
【００５０】
しかしながら、例えば、アスペクト比、すなわち、格子線５１の高さの最大値ＨＭに対する段差ピッチＰ２の比が、１．５を超える値であって、格子線５１の高さの最大値ＨＭが７５０ｎｍよりも高くても、暗像の輝度はほぼ同じ値に保たれる。一方で、アスペクト比が１．５以上であるとき、例えば、原版を製造することや、原版の形状に対して表示体１０の形状の精度を高く保つことが難しいため、表示体１０の製造が難しくなる。
【００５１】
そのため、アスペクト比は、１．５以下であることが好ましく、アスペクト比が１．５以下であることによって、複数の凸部５１ａの形成する暗像の輝度を十分に低くしつつ、かつ、表示体１０の製造が難しくなることを抑えられる。
【００５２】
また、アスペクト比は、０．５以上であることが好ましい。アスペクト比が０．５以上であるとき、格子線５１における反射率が、黒色、あるいは、灰色を有した暗像を表示できる程度に十分に低くなる。
【００５３】
なお、格子線５１の高さの最大値ＨＭは、全ての凸部５１ａにおいて同じ値であるが、格子線５１ごとに、あるいは、凸部５１ａごとに異なる値であってもよい。ただし、格子線５１の高さの最大値ＨＭが、格子線５１ごとに、あるいは、凸部５１ａごとに異なる値であるとき、暗像のなかに輝度の互いに異なる部分が形成される。ひいては、暗像において輝度のむらが形成される場合がある。この点で、全ての凸部５１ａにおいて同じ値である構成によれば、暗像において輝度のむらが形成されにくくなる。
【００５４】
図３が示すように、レリーフ部分２１において、複数の格子線５１はＹ方向に沿って規則的に並び、複数の格子線５１はＹ方向に沿って格子線ピッチＰ１で並んでいる。上述のように、格子線ピッチＰ１は、５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であり、格子線ピッチＰ１は、可視光の最短波長以下、すなわち、４００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であることが好ましい。また、格子線ピッチＰ１は、可視光の最短波長の１／２以上、すなわち、２００ｎｍ以上であることが好ましい。
【００５５】
格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下の値であるとき、レリーフ部分２１は、Ｚ方向において連続的に変わる屈折率を有していると見なすことができる。
【００５６】
レリーフ部分２１において、複数の凸部５１ａはＸ方向に沿って等しい間隔を空けて並び、複数の凸部５１ａは、Ｘ方向に沿って段差ピッチＰ２で並んでいる。段差ピッチＰ２は、上述のように、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値である。段差ピッチＰ２は、これも上述のように、Ｘ方向において、各凸部５１ａを構成する面のうち、Ｚ方向における位置が相対的に高い面の間の距離であり、言い換えれば、Ｘ方向において互いに隣り合う凸部５１ａの頂点の間の距離である。
【００５７】
格子線５１において、段差ピッチＰ２が、可視光の最短波長以下、すなわち、４００ｎｍ以下であるとき、上述したように、正反射光の反射率を確実に低くすることができる。これにより、表示体１０の正面視では、複数の凸部５１ａが、暗像を形成する。
【００５８】
また、格子線５１において、段差ピッチＰ２が、可視光の最短波長の１／２以上、すなわち、２００ｎｍ以上で連続する部分では、複数の凸部５１ａが１次回折光を射出することができる。１次回折光は、Ｘ軸に沿う方向から表示体１０が観察されるときに、観察者によって視認される。表示体１０の射出する回折光のうち、複数の凸部５１ａに由来する回折光の光量は、複数の格子線５１に由来する回折光の光量よりも小さい。ただし、複数の凸部５１ａに由来する回折光を表示体１０の真贋を判定する際の１つの基準とする、すなわち、複数の凸部５１ａに由来する回折光を表示体１０が射出することを表示体１０が真性品であると判断するための１つの基準とすることができる。
【００５９】
なお、段差ピッチＰ２が２００ｎｍよりも小さい値で連続する部分では、複数の凸部５１ａに由来する１次回折光が射出されないものの、複数の凸部５１ａは、正反射光の反射率を低くする作用を有する。
【００６０】
また、複数の凸部５１ａが規則的に並ぶ構成では、複数の凸部５１ａが不規則に並ぶ構成と比べて、レリーフ部分２１のなかに凸部５１ａを密に配置することが可能である。そのため、複数の凸部５１ａが規則的に並ぶ構成によれば、単位面積当たりにおける凸部５１ａの密度を高めることができ、光の反射をより抑えることができる。
このように、格子線ピッチＰ１および段差ピッチＰ２には、可視光の最短波長以下の値が含まれてもよいし、可視光の最短波長を超える値が含まれてもよい。
【００６１】
凸部５１ａの底面であって、Ｚ方向における位置が、Ｘ方向において互いに隣り合う凸部５１ａに挟まれる面と同じである面は、Ｚ方向から見て、正方形形状を有している。凸部５１ａの底面が正方形形状を有するとき、格子線５１の表面５１ｓのうち、凸部５１ａの形成される面である基準面に対して、凸部５１ａを上述した所定の間隔で配置する加工が行いやすい。なお、凸部５１ａの底面が、正方形形状以外の矩形形状であるときにも、例えば、底面が円形状を有する構成や楕円形状を有する構成と比べて、凸部５１ａを上述した所定の間隔で配置する加工が行いやすい。
【００６２】
格子線５１の延びる方向と直交するＹ方向に沿う凸部５１ａの底面の幅は、格子線幅ＬＷとほぼ同じである。ここで、凸部５１ａは、複数の格子線５１に高い光量で回折光を射出する作用を持たせるために、格子線５１の表面の一部として形成されている。
【００６３】
つまり、暗像を形成するための複数の凸部５１ａが、Ｙ方向において互いに隣り合う２つの格子線５１によって形成される凹部５２に、格子線５１とは別の構造体として位置していない。そのため、互いに隣り合う２つの格子線５１の間に位置する凹部５２が平坦面を備える。このように、レリーフ部分２１が、格子線５１と平坦面を備える凹部５２とがＹ方向に沿って連続する構造を有するため、表示体１０は、格子線５１と凹部５２とに由来する回折光であって、輝度の高い回折光を射出することが可能である。
【００６４】
こうした構成において、Ｙ方向に沿う凸部５１ａの幅が格子線幅ＬＷと同じであることによって、凸部５１ａが光の反射を抑える作用を最も大きくすることができる。
【００６５】
１つのレリーフ部分２１として区画された正方形形状を有する領域の面積を単位面積とするとき、単位面積当たりに凸部５１ａの配置される密度は３０％以上７０％以下であることが好ましい。なお、凸部５１ａの密度は、レリーフ部分２１のなかに位置する各凸部５１ａの底面の面積を合計した面積が、単位面積に対して占める割合である。
【００６６】
凸部５１ａの密度が５０％であるとき、レリーフ部分２１に入射した光の反射を抑える作用が最も大きくなり、複数の凸部５１ａの形成する暗像の輝度が最も低くなる。凸部５１ａの密度が５０％であるとき、複数の凸部５１ａは、例えば、黒色を有する暗像を形成する。
【００６７】
また、凸部５１ａの密度が、５０％から３０％に向けて小さくなることに伴って、レリーフ部分２１に入射した光の反射を抑える作用が小さくなる。これにより、複数の凸部５１ａの形成する暗像の輝度が高まるため、複数の凸部５１ａは、灰色を有する暗像を形成する。なお、暗像の輝度は、凸部５１ａの密度が５０％よりも小さい範囲では、凸部５１ａの密度が小さくなるに従って高くなる。
【００６８】
そして、凸部５１ａの密度が、５０％から７０％に向けて大きくなることに伴って、レリーフ部分２１に入射した光の反射を抑える作用が小さくなる。これにより、複数の凸部５１ａの形成する暗像の輝度が高まるため、複数の凸部５１ａは、灰色を有する暗像を形成する。なお、暗像の輝度は、凸部５１ａの密度が５０％よりも大きい範囲では、凸部５１ａの密度が大きくなるに従って高くなる。
【００６９】
そして、凸部５１ａの密度が３０％以上７０％以下であれば、可視光の波長に含まれる全ての光成分、すなわち、４００ｎｍから７００ｎｍの範囲内に含まれる全ての光成分において、反射率がおよそ２５％以下である状態を維持することができる。
【００７０】
なお、各格子線５１に、Ｘ方向に沿って並ぶ複数の段差部として複数の凹部が形成されている構成では、凹部の密度は、上述した単位面積に対して、レリーフ部分２１のなかに位置する各凹部の開口面積を合計した面積が占める割合である。
【００７１】
［表示体の表示領域］
表示体１０の表示領域１１について説明する。
上述したように、表示体１０は、複数のレリーフ部分２１を備えている。格子線５１の延びる方向が方位角であり、複数のレリーフ部分２１の全てにおいて、方位角が互いに同じであってもよいし、レリーフ部分２１ごとに、方位角が異なってもよい。あるいは、表示領域１１において、複数のレリーフ部分２１ごとに、方位角が異なってもよい。
【００７２】
表示体１０が方位角の互いに異なるレリーフ部分２１を備えることで、方位角の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、回折光の射出される方向を変えることができる。これにより、観察者が、表示体１０の前面１０ｆに対する光の入射側の定点から表示体１０を斜視するとき、定点において、回折光が観察されるレリーフ部分２１と、回折光が観察されないレリーフ部分２１とが、１つの表示領域１１のなかに位置する。そのため、レリーフ部分２１の間で方位角を変えることにより、各レリーフ部分２１における回折光の射出の有無を用いて、所定の画像を表示体１０に表示させることができる。
【００７３】
また、複数のレリーフ部分２１の全てにおいて、格子線５１の格子線ピッチＰ１が互いに同じであってもよいし、レリーフ部分２１ごとに、格子線ピッチＰ１が異なってもよい。あるいは、表示領域１１において、複数のレリーフ部分２１ごとに、格子線ピッチＰ１が異なってもよい。
【００７４】
表示体１０が格子線ピッチＰ１の互いに異なるレリーフ部分２１を備えることで、格子線ピッチＰ１の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、所定の照明条件下において、格子線５１から射出される回折光であって、観察者に到達する回折光の波長が変わる。すなわち、格子線ピッチＰ１の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、回折光によって形成する明像の色が変わる。そのため、レリーフ部分２１の間で格子線ピッチＰ１を変えることにより、各レリーフ部分２１の射出する回折光の色を用いて、複数の色が含まれた画像を表示体１０に表示させることができる。
【００７５】
さらには、複数のレリーフ部分２１の全てにおいて、レリーフ部分２１における段差ピッチＰ２、および、凸部５１ａの密度が互いに同じであってもよいし、レリーフ部分２１ごとに、段差ピッチＰ２が異なってもよいし、凸部５１ａの密度が異なってもよい。あるいは、複数のレリーフ部分２１において、複数のレリーフ部分２１ごとに、段差ピッチＰ２が異なってもよいし、凸部５１ａの密度が異なってもよい。
【００７６】
表示体１０が段差ピッチＰ２の互いに異なるレリーフ部分２１を備えることで、段差ピッチＰ２の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、入射光の反射を抑える度合いが変わる。そのため、レリーフ部分２１の間で凸部５１ａの密度を変えることにより、各レリーフ部分２１の射出する反射光を用いて、輝度が互いに異なる複数の光が含まれた暗像を表示体１０に表示させることができる。
【００７７】
また、段差ピッチＰ２の互いに異なるレリーフ部分２１を備えることで、段差ピッチＰ２の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、所定の照明条件下において、複数の凸部５１ａから射出される回折光であって、観察者に到達する回折光の波長が変わる。すなわち、段差ピッチＰ２の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、複数の凸部５１ａの射出する回折光によって形成する明像の色が変わる。
【００７８】
表示体１０が凸部５１ａの密度が互いに異なるレリーフ部分２１を備えることで、凸部５１ａの密度の互いに異なるレリーフ部分２１の間では、入射光の反射を抑える度合いが変わる。そのため、レリーフ部分２１の間で凸部５１ａの密度を変えることにより、各レリーフ部分２１の射出する反射光を用いて、輝度が互いに異なる複数の光が含まれた暗像を表示体１０に表示させることができる。
【００７９】
［表示体の作用］
図４および図５を参照して、表示体の作用を説明する。以下では、上述した表示体１０の作用の説明に先立ち、表示体１０に含まれる回折格子の作用を説明する。
回折格子は、回折格子に入射した入射光の進行方向に対して特定の方向に向けて強度の高い回折光を射出する。
【００８０】
ｍ次回折光（ｍ＝０、±１、±２、…）の射出角βは、回折格子の溝の長さ方向、すなわち、回折格子の凹部の長さ方向に垂直な面内で光が進行するとき、以下の等式である式（１）を用いて算出することができる。
ｄ＝ｍλ／（ｓｉｎα−ｓｉｎβ）  …  式（１）
【００８１】
式（１）において、ｄは回折格子の格子定数であり、ｍは回折次数であり、かつ、λは入射光および回折光の波長である。また、αは、０次回折光である透過光または正反射光の射出角である。すなわち、射出角αの絶対値は、照射光の入射角と等しく、また、反射型回折格子では、照射光の入射方向と正反射光の射出方向とは、回折格子と正対する観察である正面視の方向に対して対称である。
【００８２】
なお、反射型回折格子において、射出角αは、０°以上９０°未満である。ここで、回折格子において凹凸を有する面である入射面に対して、入射面を正面視の方向に対して所定の角度だけ傾いた方向から照射光を照射する。そして、正面視の方向、すなわち、０°を境界値として２つの角度範囲が設定されるとき、正反射光の射出方向を含む角度範囲が正の角度範囲である一方で、照射光の入射方向を含む角度範囲が負の角度範囲である。
【００８３】
そのため、回折光の射出方向と正反射光の射出方向とが、２つの角度範囲のうちで同じ角度範囲内に含まれるとき、射出角βは正の値である。一方で、回折光の射出方向と照明光の入射方向とが、２つの角度範囲のうちで同じ角度範囲内に含まれるとき、射出角βは負の値である。
【００８４】
回折格子が正面視されるとき、表示体の表示に寄与する回折光は、射出角βが０°である回折光のみである。したがって、格子定数ｄが波長λよりも大きいときには、上記式（１）に示される関係を満たす波長λ、および、入射角αが存在する。そのため、観察者は、上記式（１）に示される関係を満たす波長λを有する回折光を観察することができる。
【００８５】
これに対して、格子定数ｄが波長λよりも小さいときには、上記式（１）に示される関係を満たす入射角αが存在しない。そのため、観察者は、表示体の射出する回折光を観察することができない。
【００８６】
図４は、格子定数が相対的に大きい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図である。一方で、図５は、格子定数が相対的に小さい回折格子が１次回折光を射出する様子を概略的に示す図である。なお、図５において図４に示される構成と対応する構成には、同一の符号が付されている。
【００８７】
図４が示すように、回折格子ＤＧは、回折格子ＤＧの備える凹凸面を含む界面ＩＦを備え、界面ＩＦに対する正面視の方向が方向ＮＬである。回折格子ＤＧにおける格子定数ｄは、可視光の最短波長である４００ｎｍよりも大きい。
【００８８】
そして、回折格子ＤＧは、波長の互いに異なる複数の光を含む白色の照射光ＩＬが光源ＬＳから界面ＩＦに照射されるとき、正反射光または０次回折光として反射光ＲＬを射出する。また、回折格子ＤＧは、白色の照射光ＩＬが分光した光であって、赤色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｒ、緑色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｇ、および、青色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｂを射出する。
【００８９】
ここで、上述した式（１）から明らかなように、回折格子ＤＧの格子定数ｄが可視光の最短波長、すなわち、４００ｎｍよりも大きいとき、界面ＩＦに対して斜め方向から照射光ＩＬが照射されると、回折格子ＤＧは、正の角度範囲内に１次回折光ＤＬｒ、ＤＬｇ、ＤＬｂをそれぞれ射出する。これら１次回折光ＤＬｒ、ＤＬｇ、ＤＬｂのうち、赤色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｒの射出角βは射出角βｒであり、緑色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｇの射出角βは射出角βｇであり、青色に対応する波長を有した１次回折光ＤＬｂの射出角βは射出角βｂである。なお、回折格子ＤＧは、上述した波長を有した１次回折光とは互いに異なる他の波長を有した１次回折光も同様に射出する。
【００９０】
図５が示すように、回折格子ＤＧにおける格子定数ｄは、図４に示される回折格子ＤＧの格子定数ｄよりも小さく、可視光の最短波長以下、すなわち、４００ｎｍ以下である。そして、回折格子ＤＧの格子定数ｄが、可視光の最短波長の１／２の波長よりも大きく、かつ、可視光の最短波長未満であるとき、界面ＩＦに対して斜め方向から白色の照射光ＩＬが照射されると、回折格子ＤＧは、負の角度範囲内に１次回折光ＤＬｒ、ＤＬｇ、ＤＬｂをそれぞれ射出する。例えば、射出角αが５０°であり、格子定数ｄが３３０ｎｍであるとき、回折格子ＤＧは、白色の照射光ＩＬのうち、５４０ｎｍの波長λを有する光であって、緑色の光を有する１次回折光ＤＬｇを約−６０°の射出角βｇで射出する。
【００９１】
上述したように、表示体１０の備えるレリーフ部分２１の各々は、Ｘ方向に沿って延び、かつ、Ｙ方向に沿って等間隔で並ぶ複数の格子線５１を有しているため、レリーフ部分２１は、回折格子として機能する。レリーフ部分２１において、格子線５１の格子線ピッチＰ１は、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内に含まれる値である。
【００９２】
そして、レリーフ部分２１において、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下、すなわち、格子線ピッチＰ１が２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下であるとき、上述のように、レリーフ部分２１は、正の角度範囲内には回折光を射出しない一方で、負の角度範囲内に回折光を射出する。
【００９３】
これに対して、レリーフ部分２１において、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える、すなわち、格子線ピッチＰ１が４００ｎｍよりも大きく５００ｎｍ以下であるとき、正の角度範囲内に回折光を射出する。
【００９４】
一般に、観察者が物品を観察するときであって、特に、光反射能および光散乱能が小さく、光吸収性が高い物品を観察するとき、観察者は、観察者の目に対する光源と物品との相対的な位置を正反射光が視認することのできる位置に合わせる。そのため、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下である構成では、表示体１０が負の角度範囲内に回折光を射出することを知らない観察者は、回折光を視認することができない場合が多い。そのため、観察者は、表示体１０が回折光を射出できることに気付きにくい。
【００９５】
これに対して、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える構成では、表示体１０が正の角度範囲内に回折光を射出するため、表示体１０が正の角度範囲内に回折光を射出することを知らない観察者であっても、回折光を視認する確率が高い。また、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える構成であるとき、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下である構成と比べて、上述した正面視の方向と、回折光の射出される方向とが形成する角度が小さい。これによっても、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える表示体１０から射出された回折光は、観察者によって視認されやすい。
【００９６】
また、上述したように、凸部５１ａは、テーパー形状を有し、格子線ピッチＰ１、および、段差ピッチＰ２、すなわち、Ｘ方向において隣り合う凸部５１ａの間の距離の各々が上述のように十分に短ければ、レリーフ部分２１は、Ｚ方向において連続的に変わる屈折率を有していると見なすことができる。そのため、表示体１０の入射面２１ｓが、光の入射側のいずれの角度から観察されても、レリーフ部分２１において、正反射光の反射率は低い。
【００９７】
なお、レリーフ部分２１において正反射光の反射率を小さくする上では、格子線ピッチＰ１と段差ピッチＰ２とのうちの一方が、可視光の最短波長以下であることが好ましく、格子線ピッチＰ１と段差ピッチＰ２との両方が、可視光の最短波長以下の値であることがより好ましい。
【００９８】
このように、上述したレリーフ部分２１であって、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下の値であり、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下の値であるレリーフ部分２１は、レリーフ部分２１の正面視の方向に回折光を射出せず、かつ、正面視の方向に対する正反射光の反射率が低い。そのため、レリーフ部分２１は、正面視において、暗像、すなわち、上述した黒色から灰色の間の色を表示する。つまり、観察者がレリーフ部分２１を正面視したとき、観察者には、レリーフ部分２１が黒色から灰色の間の色を有した印刷層であるように見える。
【００９９】
こうしたレリーフ部分２１は、上述したように、表示体１０に対して光を照射する条件が、観察者が表示体１０を観察する角度が負の角度範囲内に含まれる条件であるとき、所定の色を有する回折光を射出する。すなわち、レリーフ部分２１は、斜視において、明像であって、所定の色を有した像を形成する。
【０１００】
また、上述したレリーフ部分２１であって、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える値であり、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下の値であるレリーフ部分２１は、上述のレリーフ部分２１と同様の作用を有する。すなわち、レリーフ部分２１の正面視の方向に回折光を射出せず、かつ、正面視の方向に対する正反射光の反射率が低い。
【０１０１】
こうしたレリーフ部分２１は、上述したように、表示体１０に対して光を照射する条件が、観察者が表示体１０を観察する角度が正の角度範囲内に含まれる条件であるとき、所定の色を有する回折光を射出する。
【０１０２】
そして、上述したレリーフ部分２１であって、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下の値であり、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長を超える値であるレリーフ部分２１は、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下である構成と比べて、凸部５１ａによる正反射光の反射率は高い。しかしながら、格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下の値であるため、複数の格子線５１によっても正面視の方向への光の反射が抑えられる。それゆえに、レリーフ部分２１は、暗像を形成することができる。
【０１０３】
これに対して、図６が示すように、従来のレリーフ部分１００であって、複数の凸部１０１のみを備えるレリーフ部分１００は、凸部１０１の周期性な配列に由来する回折光を射出する。しかしながら、本実施形態のレリーフ部分２１における格子線５１を備えていないため、Ｘ方向において回折光を射出することの可能な部分の面積が小さい。結果として、本実施形態のレリーフ部分２１と比べて、レリーフ部分１００の射出する回折光の光量が小さいために、観察者によって視認され得る光の輝度が低くなる。
【０１０４】
このように、本実施形態のレリーフ部分２１によれば、レリーフ部分２１が複数の格子線５１を備える分、レリーフ部分２１の射出する回折光の光量が大きくなるため、正面視による暗像と斜視による明像との表示に際して、明像における輝度が高められる。
【０１０５】
また、本実施形態の表示体１０は、正面視において暗像を形成し、かつ、斜視において明像を形成するため、表示体１０を偽造するためには、表示体１０の形成する暗像と明像との両方を形成することが可能な構成とする必要がある。そのため、暗像、および、明像の一方のみを形成する表示体と比べて、表示体の偽造が難しい。
【０１０６】
［表示体の層構造］
図７および図８を参照して、上述した表示体１０として採用が可能な構成を説明する。なお、表示体１０のうち、平坦部分２２とレリーフ部分２１とは、レリーフ構造を有しない点において異なっている。しかしながら、表示体１０としての層の形成材料や積層構造は、レリーフ部分２１と平坦部分２２とで共通している。そのため、以下では、表示体１０のうち、レリーフ部分２１の構成を説明することで、平坦部分２２の構成の説明を省略する。
【０１０７】
図７が示すように、表示体１０の一例は、レリーフ層７１と、レリーフ層７１の備える面のうち、複数の格子線５１の位置する面を覆う被覆層７２とを備えている。表示体１０において、レリーフ層７１のうちで、被覆層７２に接する面が入射面２１ｓである。入射面２１ｓは、紙面と直交する方向に沿って等しい間隔を空けて並ぶ複数の格子線５１を含み、各格子線５１には、複数の凸部５１ａが、格子線５１の延びる方向に沿って形成されている。
【０１０８】
また、表示体１０において、被覆層７２の備える面のうち、レリーフ層７１に接する面とは反対側の面は平坦面であって、平坦面が、表示体１０の前面である。レリーフ層７１のうち、被覆層７２に接する面とは反対側の面が、表示体１０の背面である。
【０１０９】
レリーフ層７１の形成材料は、例えば、アルミニウム、銀、金、および、これら金属の合金などである。レリーフ層７１の入射面２１ｓが金属で形成される、言い換えれば入射面２１ｓが金属製であるため、入射面２１ｓにおける光の反射率が高まる。
【０１１０】
一方で、表示体１０の前面から光が入射すると、入射面２１ｓにおいて、光の反射を抑制する周期で格子線５１と凸部５１ａとの少なくとも一方が並ぶため、入射面２１ｓにおける光の反射が抑えられて、入射面２１ｓに入射した光の一部がレリーフ層７１に透過する。そして、レリーフ層７１の内部に進入した光はレリーフ層７１に吸収される、すなわち、レリーフ層７１の内部において熱エネルギーに変換される。
【０１１１】
また、入射面２１ｓに入射した光の一部は入射面２１ｓにて反射し、入射面２１ｓにて反射した光の一部は、再び入射面２１ｓに入射し、この入射した光の一部が、レリーフ層７１によって吸収される。こうした多重のレリーフ層７１での吸収により、入射面２１ｓでの光の反射と、レリーフ層７１のうち、入射面２１ｓとは反対側の面への光の透過とが抑えられる。
【０１１２】
被覆層７２は、光透過性を有する層であり、被覆層７２の形成材料は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および、光硬化性樹脂などである。
【０１１３】
表示体１０がレリーフ層７１と被覆層７２とを備える構成であれば、レリーフ層７１の入射面２１ｓが表示体１０の外部に露出していないため、被覆層７２を備えていない構成と比べて、入射面２１ｓが損傷しにくい。それゆえに、表示体１０は、より視認性の高い画像を表示することができる。
【０１１４】
表示体１０は、金属膜の物理的あるいは化学的なエッチングによって形成されたレリーフ層７１に対して、被覆層７２を形成するための樹脂が塗布されることによって形成されてもよい。あるいは、表示体１０は、レリーフ層７１を形成するための凹版として機能する被覆層７２が形成された後に、被覆層７２に対して金属膜が形成されることによって形成されてもよい。
【０１１５】
図８が示すように、表示体１０の一例は、レリーフ層７１と光透過層８１との積層体である。表示体１０のうち、光透過層８１においてレリーフ層７１と接する面とは反対側の面が前面であり、レリーフ層７１において光透過層８１とは反対側の面が背面である。なお、光透過層８１によって形成される面が背面であってもよく、この場合には、レリーフ層７１によって形成される面が前面であればよい。
【０１１６】
光透過層８１は、支持層７３と被覆層７２とから構成される積層体であり、被覆層７２が、支持層７３とレリーフ層７１とに挟まれている。光透過層８１においてレリーフ層７１と接する面とは反対側の面が前面であるとき、レリーフ層７１において、被覆層７２と接する面が入射面２１ｓであり、レリーフ層７１のうち、光透過層８１に接する面とは反対側の面が前面であるとき、前面が入射面である。
【０１１７】
光透過層８１は、支持層７３と被覆層７２とに加えて、他の層を備える３層以上の多層構造を有していてもよい。この場合には、他の層は、例えば、支持層７３と被覆層７２との間、あるいは、支持層７３における被覆層７２とは反対側の面上に位置していればよい。
【０１１８】
支持層７３は、単独で取り扱うことが可能なフィルムまたはシートである。支持層７３の形成材料は、例えば、ポリカーボネート、および、ポリエステルなどの光透過性を有する樹脂である。
【０１１９】
被覆層７２は、例えば、支持層７３上に樹脂を塗布して塗膜を形成する工程と、塗膜にスタンパを押し当てながら、塗膜を形成している樹脂を硬化させる工程とによって形成される。被覆層７２の形成材料は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および、光硬化性樹脂などである。
【０１２０】
レリーフ層７１は、被覆層７２のうち、レリーフ層７１と接する面の全体に形成されているが、レリーフ層７１は、被覆層７２のうち、レリーフ層７１と接する面の一部のみに形成されていてもよい。すなわち、レリーフ層７１は、複数の格子線５１のみを有し、紙面と直交する方向において隣り合う２つの格子線５１の間に位置する凹部５２を有していなくてもよい。この場合には、凹部５２が、被覆層７２によって形成される。
【０１２１】
レリーフ層７１の形成材料は、例えば、上述した金属および合金のいずれかである。レリーフ層７１の入射面２１ｓが、金属で形成されているため、入射面２１ｓにおける光の反射率が高まる。
【０１２２】
一方で、図７を参照して先に説明された表示体１０と同様、入射面２１ｓにおける光の反射が抑えられて、入射面２１ｓに入射した光の一部がレリーフ層７１に透過する。そして、レリーフ層７１の内部に進入した光はレリーフ層７１に吸収される。また、入射面２１ｓに入射した光の一部は、多重のレリーフ層７１での吸収により、入射面２１ｓでの光の反射と、レリーフ層７１のうち、入射面２１ｓとは反対側の面への光の透過とが抑えられる。
【０１２３】
レリーフ層７１は、例えば、真空蒸着法、および、スパッタリング法などの気相堆積法によって形成される。なお、レリーフ層７１が、被覆層７２においてレリーフ層７１と接する面の一部に形成されている構成では、以下の方法によってレリーフ層７１が形成される。すなわち、レリーフ層７１は、被覆層７２のうち、凹凸構造の形成された面の全体に気相堆積法を用いて金属の薄膜を形成する工程と、薄膜をパターニングする工程とによって形成される。
【０１２４】
薄膜をパターニングする工程では、薄膜の一部をアルカリ性または酸性などの薬品によって溶解させる方法、または、薄膜と被覆層７２との密着力よりも強い接着力を薄膜に対して有する接着材料を用いて、薄膜の一部を剥離する方法を用いることができる。
【０１２５】
また、被覆層７２においてレリーフ層７１と接する面の一部に位置するレリーフ層７１は、マスクを用いた気相堆積法によって形成することもできる。
【０１２６】
表示体１０は、上述した光透過層８１およびレリーフ層７１に加えて、接着層、粘着層、および、樹脂層などの他の層をさらに備えていてもよい。
【０１２７】
表示体１０が、接着層および粘着層の少なくとも１つを備える構成では、接着層および粘着層は、例えば、レリーフ層７１のうち、被覆層７２とは反対側の面を覆う層であればよく、表示体１０の背面を形成する層であればよい。表示体１０が光透過層８１およびレリーフ層７１の両方を備える構成では、通常、レリーフ層７１が形成する背面の形状は、光透過層８１とレリーフ層７１との界面の形状とほぼ等しい。接着層および粘着層の少なくとも一方が表示体１０の背面を形成する構成であれば、レリーフ層７１の表面が、表示体１０の外部に露出することが避けられる。
【０１２８】
そして、接着層および粘着層の少なくとも一方が備える面であって、表示体１０の背面の形状は、レリーフ層７１の表面の形状がなまされた形状であるため、レリーフ層７１の表面の形状そのものとは互いに異なる形状である。そのため、偽造を目的とした表示体１０の複製を難しくすることができる。
【０１２９】
なお、表示体１０では、レリーフ層７１は金属で形成された層ではなく、以下の層として具体化されてもよい。すなわち、レリーフ層７１は、被覆層７２に形成された凹凸構造であって、格子線５１に対応する凹凸構造を覆う接着層あるいは粘着層であってもよく、こうした構成では、接着層あるいは粘着層が光反射性および光吸収性を有している。
【０１３０】
表示体１０において、光透過層８１のうち、レリーフ層７１とは反対側の面が背面であり、レリーフ層７１のうち、光透過層８１とは反対側の面が前面であるとき、接着層および粘着層の少なくとも一方は、光透過層８１のうち、レリーフ層７１と接する面とは反対側の面の上に形成されればよい。また、レリーフ層７１のうち、光透過層８１とは反対側の面が前面であって、かつ、入射面であるとき、レリーフ層７１よりも背面側には、光透過層８１に加えて、あるいは、光透過層８１の代わりに遮光層が位置していてもよい。
【０１３１】
表示体１０が備えることの可能な樹脂層は、例えば、光透過層８１とレリーフ層７１との積層体に対して、表示体１０の前面を形成する層として位置していればよい。例えば、光透過層８１に対する前面側にレリーフ層７１が位置するとき、レリーフ層７１が樹脂層によって覆われることで、レリーフ層７１の損傷が抑えられる。加えて、レリーフ層７１が樹脂層によって覆われることで、偽造を目的としたレリーフ部分２１の複製を難しくすることができる。
【０１３２】
樹脂層は、例えば、表示体１０の前面に傷が付くことを抑えるためのハードコート層、表示体１０に汚れが付くことを防ぐための防汚層、表示体１０の前面での光の反射を防ぐための反射防止層、および、表示体１０での帯電を防ぐための帯電防止層などである。
【０１３３】
なお、表示体１０は、印刷層をさらに備えていてもよく、印刷層は、レリーフ層７１に対する光透過層８１側に位置していればよい。すなわち、印刷層は、支持層７３のうち、被覆層７２に接する面とは反対側の面の上に位置していてもよいし、支持層７３と被覆層７２との間に位置していてもよいし、被覆層７２とレリーフ層７１との間に位置していてもよい。表示体１０が印刷層を備える構成によれば、表示体１０が表示することのできる情報が印刷層によって追加されるため、表示体１０がより複雑な画像を表示することができる。また、印刷層によれば、表示体１０に対してレリーフ構造によって情報が追加される構成と比べて、表示体１０に対する情報の追加がより簡単である。
【０１３４】
［物品の構成］
図９および図１０を参照して、表示体１０の付された物品の１つの実施形態として、物品をＩＣカードとして具体化した例を説明する。
図９が示すように、ＩＣ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）カード６０は、板形状を有する基材６１であって、例えば、プラスチックから形成された基材６１と、所定の画像が印刷された印刷層６２と、ＩＣチップ６３と、表示体１０とを備えている。
【０１３５】
図１０が示すように、印刷層６２は、基材６１の上に形成され、印刷層６２の有する面のうち、基材６１に接する面とは反対側の面である表示面には、上述した表示体１０が、例えば粘着層を用いて固定されている。表示体１０は、例えば、粘着層を有したステッカ、または、転写箔として準備されて、印刷層６２に貼りつけられる。
【０１３６】
基材６１には、印刷層６２と接する面の一部から印刷層６２と接する面とは反対側の面に向けて窪む凹部６１ａが形成され、印刷層６２には、ＩＣカード６０の厚さ方向において、凹部６１ａと重なる位置に貫通孔６２ａが形成されている。ＩＣチップ６３は、凹部６１ａおよび貫通孔６２ａに嵌め込まれ、ＩＣチップ６３は、印刷層６２に囲まれる面である表面に、複数の電極を備えている。ＩＣチップ６３において、ＩＣチップ６３への情報の書き込み、および、ＩＣチップ６３に記録された情報の読み出しが、複数の電極を介して行われる。
【０１３７】
ＩＣカード６０は、偽造の難しい表示体１０を備えているため、ＩＣカード６０の偽造も難しい。しかも、ＩＣカード６０は、表示体１０に加えて、ＩＣチップ６３および印刷層６２を備えているため、ＩＣチップ６３および印刷層６２を用いて偽造を抑えることも可能である。
【０１３８】
以上説明したように、表示体、および、物品の１つの実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）表示体１０は、複数の格子線５１によって回折される回折光によって明像を形成するため、明像における輝度が高められる。
【０１３９】
（２）格子線ピッチＰ１と段差ピッチＰ２との両方が可視光の最短波長以下であるとき、複数の格子線５１と複数の凸部５１ａとの両方が、正面視において暗像を形成する機能を有する。そのため、複数の凸部５１ａのみが暗像を形成する機能を有する構成と比べて、暗像の輝度がより低められる。
【０１４０】
（３）格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長以下の値であり、かつ、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長を超える値であるとき、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下の値である構成と比べて、単位面積当たりの凸部５１ａの数が少ない。そのため、格子線５１、および、複数の凸部５１ａによって、暗像の輝度を低めつつも、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下の値である構成と比べて、表示体１０の形状の精度を高めることができる。
【０１４１】
（４）格子線ピッチＰ１が可視光の最短波長を超える値であり、かつ、段差ピッチＰ２が可視光の最短波長以下の値であるとき、回折光の射出される方向、すなわち、入射面を斜めから見る方向と、入射面と正対する方向である正面視の方向とが形成する角度が小さい。そのため、表示体１０の射出する回折光が観察されやすくなる。
【０１４２】
（５）複数の凸部５１ａが一定の周期で並んでいるため、複数の凸部５１ａは、上述した暗像を形成する作用に加えて、段差ピッチＰ２に応じた光学的な作用を有する。
【０１４３】
（６）入射面２１ｓの少なくとも一部が金属で形成されたレリーフ層７１によって形成されているため、入射面２１ｓのうちで、レリーフ層７１によって形成されている部分において、光の反射率が高まる。
【０１４４】
（７）複数のレリーフ部分２１が、複数の格子線５１における格子線ピッチＰ１、および、格子線５１の延びる方向の少なくとも一方が互いに異なるレリーフ部分２１を含む構成でもよい。このとき、複数のレリーフ部分２１には、回折光の波長、および、回折光の射出される方向の少なくとも一方が互いに異なるレリーフ部分２１が含まれるため、表示体１０の表示する明像がより複雑になる。
【０１４５】
（８）複数のレリーフ部分２１は、複数の凸部５１ａの並ぶ規則、および、複数の凸部５１ａの配置される密度の少なくとも一方が互いに異なるレリーフ部分２１を含んでもよい。このとき、複数のレリーフ部分２１には、複数の凸部５１ａから射出される光の種類、および、複数の凸部５１ａが形成する暗像の輝度の少なくとも一方が、互いに異なる表示部分が含まれるため、表示体１０の表示する明像および暗像がより複雑になる。
【０１４６】
［他の実施形態］
図１１から図１３を参照して、他の実施形態を説明する。以下では、上述した実施形態とは異なる３つの実施形態を順番に説明する。なお、図１１から図１３では、上述した実施形態に対応する構成に対して、実施形態にて用いた符号と同一の符号を付すことによって、その構成の詳しい説明を省略する。
【０１４７】
・図１１が示すように、格子線５１の備える複数の凸部５１ａは、Ｘ方向に沿って非周期的に並んでいる。複数の凸部５１ａが非周期的に並ぶとき、段差ピッチＰ２は、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の値を含む。段差ピッチＰ２は、５００ｎｍ以下の値を含み、可視光の最短波長である４００ｎｍ以下の値を含むことが好ましい。また、段差ピッチＰ２は、２００ｎｍ以上の値を含むことが好ましい。
【０１４８】
段差ピッチＰ２において、複数の段差ピッチＰ２の合計を段差ピッチＰ２の数で除算した値である平均値が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であることが好ましい。また、段差ピッチＰ２に含まれる複数の値において、最も出現する頻度の高い値である最頻値が、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であることがより好ましい。そして、段差ピッチＰ２において、段差ピッチＰ２に含まれる複数の値の全てが、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲に含まれる値であることがさらに好ましい。
【０１４９】
また、段差ピッチＰ２に含まれる複数の値において、最大値Ｐ２Ｍが５００ｎｍであることが好ましく、最小値Ｐ２ｍが２００ｎｍであることが好ましい。
【０１５０】
こうした構成によれば、以下の効果を得ることができる。
（９）表示体１０において、凸部５１ａがＸ方向に沿って等間隔で並ぶことによる回折光の射出を抑えることができる。
【０１５１】
また、レリーフ部分２１が、格子線５１の延びる方向であるＸ方向から特定の照明条件下で観察されると、Ｘ方向に沿って非周期的に並ぶ複数の凸部５１ａから射出される白色の散乱光が視認される。このように、表示体１０において、レリーフ部分２１がＹ方向から観察されるときには回折光が視認される一方で、Ｙ方向からが９０°回転したＸ方向では、回折光とは異なる色相を有する白色の散乱光が視認される。
【０１５２】
そのため、表示体１０において、Ｙ方向において視認される光の色相と、Ｘ方向において視認される光の色相とが互いに異なることを表示体１０の真贋を判定するための１つの基準とすることができる。
【０１５３】
・図１２が示すように、１つの格子線５１の備える複数の凸部５１ａは、Ｘ方向において等間隔で並んでいる。一方で、１つのレリーフ部分２１において、複数の凸部５１ａは、Ｙ方向と交差する１つの方向である配列方向ＡＤに沿って等間隔で並んでいる。これにより、１つのレリーフ部分２１において、複数の凸部５１ａがＹ方向に沿って等間隔で並ぶ構成に対して、定点に到達する回折光の色を異ならせることができる。また、複数の凸部５１ａがＹ方向と交差する配列方向ＡＤに沿って並ぶことで、Ｘ方向とは交差する方向に向けて、複数の凸部５１ａに由来する回折光をレリーフ部分２１に射出させることも可能である。
【０１５４】
・図１３が示すように、各格子線５１の格子線幅ＬＷは、格子線ピッチＰ１の１／２以上である。ここで、格子線５１によって射出される回折光の光量は、格子線５１の格子線幅ＬＷに大きく影響されない。一方で、格子線５１の格子線幅ＬＷを大きくする、すなわち、Ｙ方向において２つの格子線５１に挟まれる凹部５２の面積を小さくすることによって、レリーフ部分２１のうち、複数の格子線５１の占める領域を大きくすることができる。つまり、こうした構成は、レリーフ部分２１の形成する暗像の輝度を低くする上で好ましい。
【０１５５】
・他の実施形態において説明された３つのレリーフ部分２１の各々において、格子線ピッチＰ１は、可視光の最短波長以下の値であってもよいし、可視光の最短波長を超える値であってもよい。さらには、段差ピッチＰ２は、可視光の最短波長以下の値であってもよいし、可視光の最短波長を超える値であってもよい。他の実施形態の各々において、格子線ピッチＰ１および段差ピッチＰ２の値が上述した範囲に含まれることにより、上述した実施形態と同等の効果を得ることができる。
【０１５６】
・表示領域１１を構成する複数のレリーフ部分２１では、上述した実施形態のレリーフ部分２１、他の実施形態における３種類のレリーフ部分２１が、任意に組み合わされてよい。そして、複数のレリーフ部分２１が、凸部５１ａの配列規則の互いに異なる、すなわち、段差ピッチＰ２、および、凸部５１ａの配置される周期性の少なくとも一方が互いに異なるレリーフ部分２１を備えるとき、上述した（８）に準じた効果を得ることができる。
【０１５７】
［変形例］
なお、上述した各実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・物品は、磁気カード、無線カード、および、ＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）カードなどの他のカードであってもよい。あるいは、物品は、商品券、および、株券などの有価証券であってもよいし、真正品であることが確認されるべき物品、例えば、ブランド品および美術品などであってもよいし、真正品であることが確認されるべき物品を収容する包装体であってもよいし、包装体の一部であってもよい。
【０１５８】
・物品の基材が紙で形成されるとき、表示体１０は、以下の方法で物品に支持されてもよい。すなわち、表示体１０を基材に漉き込み、かつ、基材のうち、基材の厚さ方向において、表示体１０と重なる位置に表示体１０を露出させる開口を形成することによって、表示体１０を物品に支持させることができる。
【０１５９】
・基材が光透過性の材料で形成されるとき、表示体１０は、基材の内部に埋め込まれてもよいし、基材の裏面、すなわち、基材のうちで、表示体１０の表示面からの距離が大きい面に固定されてもよい。
【０１６０】
・格子線５１の表面５１ｓにおいて、格子線５１の表面５１ｓを形成する１つの面が基準面であるとき、格子線５１の表面５１ｓは、Ｚ方向において、基準面に対して突き出た凸部と、Ｚ方向において、基準面に対して窪んだ凹部との両方を備える構成であってもよい。
【０１６１】
・複数の表示領域１１を備える構成では、表示領域１１には、上述した表示部分１２とは異なる光学的な作用を有する部分が形成されていてもよい。こうした構成では、表示体１０が、例えば、表示領域１１の一部を構成する光散乱パターン、集光パターン、および、回折格子などを備えていればよい。
【０１６２】
このうち、光散乱パターンは、例えば、複数の段差部を備え、段差部における幅方向に沿う大きさ、段差部の形状、および、基準面と段差部との高低差が互いに異なる複数の段差が、不規則に形成された面である。光散乱パターンに入射した光は、四方八方に乱反射するため、観察者には白色または白濁色を有した光として視認される。光散乱パターンの段差部は、例えば、３μｍ以上の幅と、１μｍ以上の高低差とを有し、光散乱パターンの段差部における幅および高低差の各々は、上述したレリーフ部分２１に含まれる凹凸構造の幅および高低差の各々よりも大きい。なお、段差部の並ぶ間隔や、段差部の形状に所定の規則を持たせることによって、光散乱パターンの光散乱特性に指向性を与えることもできる。
【０１６３】
集光パターンは、例えば、マイクロレンズ、および、フレネルレンズなどのレンズパターンであって、他のレンズと比べて、相対的に表示体１０の厚さが小さくとも形成することが可能なレンズパターンである。これらのレンズパターンによれば、レンズパターンに入射した入射光が、表示体１０の表面に対する光の入射側または背面側に集光しているように観察者には見えるため、表示体１０に特殊な視覚効果が付加される。
【０１６４】
回折格子は、上述したレリーフ部分２１とは異なり、正面視において暗像を形成せず、かつ、斜視において、回折光によって明像を形成する回折格子である。回折格子における格子線ピッチは、０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。
【０１６５】
このように、表示体１０の入射面２１ｓが、上述のような構成を有することによって、表示体１０の光学的な作用がより複雑になるため、表示体１０の偽造がより難しくなる。
【０１６６】
・表示体１０は、上述したように物品の偽造を抑える目的で用いられる表示体でなく、例えば、物品を装飾する目的で用いられる表示体や、表示体そのものが観察の対象である玩具や学習教材としての表示体などであってもよい。
【符号の説明】
【０１６７】
１０…表示体、１０ｆ…前面、１１…表示領域、１２…表示部分、２１，１００…レリーフ部分、２１ｓ…入射面、２２…平坦部分、５１…格子線、５１ａ，１０１…凸部、５１ｓ，５２ｓ…表面、５２，６１ａ…凹部、６０…ＩＣカード、６１…基材、６２…印刷層、６２ａ…貫通孔、６３…ＩＣチップ、７１…レリーフ層、７２…被覆層、７３…支持層、８１…光透過層、ＤＧ…回折格子、ＩＦ…界面。
【図１】
2016111348.tif 000003
【図２】
2016111348.tif 000004
【図３】
2016111348.tif 000005
【図４】
2016111348.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2016111348.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2016111348.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2016111348.tif 000014
【図１３】
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【国際調査報告】
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