(57)【要約】  構造色の発色が強く、かつ、表面に正対する方向からでも容易に構造色を観察可能にする樹脂固定コロイド結晶シート、及び、その用途を提供する。本発明の樹脂固定コロイド結晶シートは、樹脂固定コロイド結晶シートの少なくとも表面の一部を含む対象領域において、少なくとも表面の一部に垂直な方向である正対方向を規定軸と定めたとき、以下の条件を満たす。（１）対象領域は、規定軸に対してなす角である入射角が０より大きい入射光の可視波長域にある成分の少なくとも一部を実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を含む、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の傾斜後方反射結晶ドメインを含む。（２）複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、規定軸のまわりに方位角が規定される場合、入射光の方位角に依存して、後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように方位角配向する。
2015020066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂固定コロイド結晶シートの表面の少なくとも一部を含む対象領域において、前記表面に垂直な方向である正対方向を規定軸と定めたとき、以下の条件を満たす、樹脂固定コロイド結晶シート。
（１）前記対象領域は、前記規定軸に対してなす角である入射角が０より大きい入射光の可視波長域にある成分の少なくとも一部を実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を含む、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の結晶ドメイン（以下「傾斜後方反射結晶ドメイン」という。）を含む。
（２）前記複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、前記規定軸のまわりに方位角が規定される場合、前記入射光の方位角に依存して、前記後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように配向（以下「方位角配向」という。）する。
【請求項２】
前記複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、それぞれの傾斜後方反射結晶ドメインが含む後方Ｂｒａｇｇ反射に関わる結晶格子面の法線が、前記規定軸に対して少なくとも０度より大きく１５度以下の間のそれぞれの角度をなしており、前記入射光の方位角を変化させながら、後方Ｂｒａｇｇ反射測定を行うと、その強度を評価軸に方位角を変数軸にしたグラフにおいて少なくとも１つのピークが得られるように配向する、請求項１に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項３】
前記規定軸に対して少なくとも１５度より大きく２０度以下の間の角度をなす法線を持つ結晶格子面を備える傾斜後方反射結晶ドメインを含む、請求項２に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項４】
前記樹脂固定コロイド結晶シートは、前記対象領域に対しその表面に平行な方向であって方位角の基準となる方向であるせん断方向にせん断力を作用させるせん断処理工程を含む方法で製造され、前記後方Ｂｒａｇｇ反射測定により得られた前記少なくとも１つのピークの方位角は、８０度から１００度の範囲である、請求項２に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項５】
前記コロイド粒子の粒子濃度は、２体積％以上３５体積％以下である、請求項１に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項６】
前記樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂（シリコーン）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂及びポリエーテル樹脂からなる群から選択される、請求項１に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項７】
前記樹脂はアクリル樹脂であり、
前記アクリル樹脂を形成する化合物は、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール（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、ジ（メタ）アクリル酸エチレン、トリ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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及び、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートからなる群から少なくとも１つ選択される、請求項６に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項８】
前記樹脂はエポキシ樹脂であり、
前記エポキシ樹脂を形成する化合物は、ジグリシジルエステル誘導体化合物及び／又はジグリシジルエーテル誘導体化合物と、無水フタル酸誘導体化合物とを含む、請求項６に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項９】
前記ジグリシジルエステル誘導体化合物は、フタル酸ジグリシジルエステル、及び／又は、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルである、請求項８に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項１０】
前記ジグリシジルエーテル誘導体化合物は、グリセロールポリグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、及び、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルからなる群から少なくとも１つ選択される、請求項８に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項１１】
前記無水フタル酸誘導体化合物は、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、及び／又は、ヘキサヒドロ無水フタル酸である、請求項８に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項１２】
前記樹脂固定コロイド結晶シートの厚さは、０．３ｍｍより大きく１０ｍｍ以下である、請求項１に記載の樹脂固定コロイド結晶シート。
【請求項１３】
コロイド結晶に基づく構造色を表示する方法であって、
請求項１〜１２のいずれかに記載の樹脂固定コロイド結晶シートに照明光を当てるステップを包含する、方法。
【請求項１４】
前記照明光を当てるステップは、前記樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する方向と異なる方向から照明光を当てる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記樹脂固定コロイド結晶シートは、せん断処理を施すことによって製造され、
前記照明光を当てるステップは、前記せん断処理のせん断方向に直交する方位角を有する方向から照明光を当てる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記樹脂固定コロイド結晶シートは、文字又は図形からなるパターンを有する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記樹脂固定コロイド結晶シートは、少なくとも、文字又は図形からなるパターンを凹及び／又は凸で表したレリーフ板と、硬質透明板とに挟まれており、
前記照明光を当てるステップに先立って、前記硬質透明板で前記樹脂固定コロイド結晶シートを圧するステップを包含する、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
被検物の凹凸分布又は硬度分布を検出する方法であって、
被検物に請求項１〜１２のいずれかに記載の樹脂固定コロイド結晶シートを被せ、硬質透明板で圧するステップと、
前記樹脂固定コロイド結晶シートに照明光を当て、前記透明硬質板を介して前記樹脂固定コロイド結晶シートを観察するステップと、
前記観察するステップで得られた観察結果に基づいて、凹凸分布又は硬度分布を検出するステップと
を包含する、方法。
【請求項１９】
前記観察するステップは、前記樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する方向と異なる方向から照明光を当て、観察する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記検出するステップは、
前記観察結果が、前記圧するステップの前の前記樹脂固定コロイド結晶シートのそれと同じである場合、前記被検物に凹凸分布又は硬度分布がないことを検出し、
前記観察結果が、前記圧するステップの前の前記樹脂固定コロイド結晶シートのそれと異なる場合には、前記被検物に凹凸分布又は硬度分布があることを検出する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
複数の樹脂固定コロイド結晶シート片が樹脂で固定された構造色シートであって、
前記複数の樹脂固定コロイド結晶シート片は、請求項１〜１２のいずれかに記載の樹脂固定コロイド結晶シートから切り出されており、
前記複数の樹脂固定コロイド結晶シート片は、前記樹脂中に任意の方位関係で位置する、構造色シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂固定コロイド結晶シート、及び、それを用いた用途に関する。詳細には、本発明は、構造色の発色が強く、かつ、正対する方向からでも容易に構造色を観察可能にする樹脂固定コロイド結晶シート、及び、その用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
均一粒径の微粒子（粒径：５０ｎｍ〜１０００ｎｍ、コロイド粒子とも呼ばれる）が３次元周期配列した構造体は、コロイド結晶と呼ばれる。コロイド結晶は、周期構造による光のＢｒａｇｇ反射の効果により、着色して見えるため、色素による発色とは異なる、構造に起因する発色（構造色）を示す材料（即ち、構造色材料）として期待されている。また、微粒子の間隙を樹脂で埋めたコロイド結晶（本明細書では、樹脂固定コロイド結晶とも呼ぶ。）が知られている。【０００３】
コロイド結晶には、粒子が３次元周期配列したミクロンサイズからミリサイズの結晶ドメインが無秩序な方位関係で集合した無配向多結晶体のコロイド結晶がある（例えば、非特許文献１）。このような無配向多結晶体のコロイド結晶では、Ｂｒａｇｇ反射の生じる角度条件が、各結晶ドメインによって異なるので、総体として、任意の方向に対して構造色効果を得ることができる。この結晶ドメインは、一般的には、単結晶からなる領域のことと定義される。【０００４】
別のコロイド結晶には、数ミリ以下のサイズの結晶ドメインが特定の結晶格子面を秩序的に特定の空間方位に配向した状態で得られるものがある。このようなコロイド結晶の作製方法として、例えば、所定のコロイド溶液を平坦な基板上に展開しておだやかに分散液を蒸発させていき、基板面に平行な表面を有するコロイド結晶を得る方法がある（例えば非特許文献２）。この場合、特定の結晶格子面が、基板面に平行（したがって、コロイド結晶表面にも平行）に配向したものが得られる。【０００５】
あるいは、他のコロイド結晶の作製法として、所定のコロイド溶液を平行な面の間の狭い間隙に挿入し、その対向する平行な面を相対的に振動させ、その振動の振幅を二つの面の間隙と同じ程度に設定することによってコロイド結晶を生成させることが挙げられる（例えば、特許文献１）。この場合は、特許文献１によれば、全ての結晶ドメインが三次元的に結晶方位を揃えて配向するため、コロイド結晶全体が、実質的に単結晶と見なし得るような配向状態になる。【０００６】
このような配向したコロイド結晶をポリジメチルシリコーンなどの弾性体で固定したコロイド結晶シート（以後、「配向したコロイド結晶シート」）がある（例えば、非特許文献２）。配向したコロイド結晶シートでは、特定の結晶格子面によるＢｒａｇｇ反射の生じる角度条件が、結晶ドメインでいずれも同一となるので、特定の方向に対して強い構造色効果を得ることができる。【０００７】
しかしながら、無配向多結晶体のコロイド結晶は、任意の方向へのＢｒａｇｇ反射に寄与する結晶ドメインの数は、配向したコロイド結晶シート（例えば、非特許文献２のコロイド結晶シート）における特定の空間方位へのＢｒａｇｇ反射に寄与する結晶ドメインの数に比べて少ないため、発色強度が弱いという問題がある。ここで、各結晶ドメインの大きさは同じ又は同程度と仮定される。【０００８】
また、特許文献１のコロイド結晶、ならびに、非特許文献２の配向したコロイド結晶シートにおいては、結晶ドメインが、特定の結晶格子面がシート表面に平行になるように配向しているので、コロイド結晶及びコロイド結晶シートの表面に正対する方向（即ち、表面に垂直な方向）から観察する観察者に対して、Ｂｒａｇｇ反射による構造色効果を与えたい場合、照明光を表面に正対する方向から照射しなければならないため、照明軸と観察軸とが重なる。このようなシステムの構成は現実的でなく、コロイド結晶の改良が求められる。【０００９】
したがって、最も自然な観察方向である、コロイド結晶の表面に正対する方向への構造色効果を強く発揮するコロイド結晶の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表平３−５０４４６２号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｉｗａｙａｍａ  ｅｔ  ａｌ．，  Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９  （２００３）  ９７７−９８０
【非特許文献２】Ｆｕｄｏｕｚｉ，  Ｘｉａ，  Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９  （２００３）  ９６５３−９６６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
以上から、本発明の課題は、構造色の発色が強く、かつ、表面に正対する方向からでも容易に構造色を観察可能にする樹脂固定コロイド結晶シート、及び、その用途を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シートは、樹脂固定コロイド結晶シートの表面の少なくとも一部を含む対象領域において、前記表面に垂直な方向である正対方向を規定軸と定めたとき、以下の条件（１）及び（２）を満たし、これにより上記課題を解決する。
（１）前記対象領域は、前記規定軸に対してなす角である入射角が０より大きい入射光の可視波長域にある成分の少なくとも一部を実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を含む、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の結晶ドメイン（以下「傾斜後方反射結晶ドメイン」という。）を含む。
（２）前記複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、前記規定軸のまわりに方位角が規定される場合、前記入射光の方位角に依存して、前記後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように配向（以下「方位角配向」という。）する。
前記複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、それぞれの傾斜後方反射結晶ドメインが含む後方Ｂｒａｇｇ反射に関わる結晶格子面の法線が、前記規定軸に対して少なくとも０度より大きく１５度以下の間のそれぞれの角度をなしており、前記入射光の方位角を変化させながら、後方Ｂｒａｇｇ反射測定を行うと、その強度を評価軸に方位角を変数軸にしたグラフにおいて少なくとも１つのピークが得られるように配向してもよい。  前記規定軸に対して少なくとも１５度より大きく２０度以下の間の角度をなす法線を持つ結晶格子面を備える傾斜後方反射結晶ドメインを含んでもよい。  前記樹脂固定コロイド結晶シートは、前記対象領域に対しその表面に平行な方向であって方位角の基準となる方向であるせん断方向にせん断力を作用させるせん断処理工程を含む方法で製造され、前記後方Ｂｒａｇｇ反射測定により得られた前記少なくとも１つのピークの方位角は、８０度から１００度の範囲であってもよい。  前記コロイド粒子の粒子濃度は、２体積％以上３５体積％以下であってもよい。  前記樹脂は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂（シリコーン）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂及びポリエーテル樹脂からなる群から選択されてもよい。  前記樹脂はアクリル樹脂であり、前記アクリル樹脂を形成する化合物は、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール（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、ジ（メタ）アクリル酸エチレン、トリ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、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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、及び、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートからなる群から少なくとも１つ選択されてもよい。  前記樹脂はエポキシ樹脂であり、前記エポキシ樹脂を形成する化合物は、ジグリシジルエステル誘導体化合物及び／又はジグリシジルエーテル誘導体化合物と、無水フタル酸誘導体化合物とを含んでもよい。  前記ジグリシジルエステル誘導体化合物は、フタル酸ジグリシジルエステル、及び／又は、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルであってもよい。  前記ジグリシジルエーテル誘導体化合物は、グリセロールポリグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、及び、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルからなる群から少なくとも１つ選択されてもよい。  前記無水フタル酸誘導体化合物は、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、及び／又は、ヘキサヒドロ無水フタル酸であってもよい。  前記樹脂固定コロイド結晶シートの厚さは、０．３ｍｍより大きく１０ｍｍ以下であってもよい。  本発明によるコロイド結晶に基づく構造色を表示する方法は、上述の樹脂固定コロイ��結晶シートに照明光を当てるステップを包含し、これにより上記課題を解決する。  前記照明光を当てるステップは、前記樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する方向と異なる方向から照明光を当ててもよい。  前記樹脂固定コロイド結晶シートは、せん断処理を施すことによって製造され、前記照明光を当てるステップは、前記せん断処理のせん断方向に直交する方位角を有する方向から照明光を当ててもよい。  前記樹脂固定コロイド結晶シートは、文字又は図形からなるパターンを有してもよい。  前記樹脂固定コロイド結晶シートは、少なくとも、文字又は図形からなるパターンを凹及び／又は凸で表したレリーフ板と、硬質透明板とに挟まれており、前記照明光を当てるステップに先立って、前記硬質透明板で前記樹脂固定コロイド結晶シートを圧するステップを包含してもよい。  本発明による被検物の凹凸分布又は硬度分布を検出する方法は、被検物に上述の樹脂固定コロイド結晶シートを被せ、硬質透明板で圧するステップと、前記樹脂固定コロイド結晶シートに照明光を当て、前記透明硬質板を介して前記樹脂固定コロイド結晶シートを観察するステップと、前記観察するステップで得られた観察結果に基づいて、凹凸分布又は硬度分布を検出するステップとを包含し、これにより上記課題を解決する。  前記観察するステップは、前記樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する方向と異なる方向から照明光を当て、観察してもよい。  前記検出するステップは、前記観察結果が、前記圧するステップの前の前記樹脂固定コロイド結晶シートのそれと同じである場合、前記被検物に凹凸分布又は硬度分布がないことを検出し、前記観察結果が、前記圧するステップの前の前記樹脂固定コロイド結晶シートのそれと異なる場合には、前記被検物に凹凸分布又は硬度分布があることを検出してもよい。  本発明による構造色シートは、複数の樹脂固定コロイド結晶シート片が樹脂で固定され、前記複数の樹脂固定コロイド結晶シート片は、上述の樹脂固定コロイド結晶シートから切り出されており、前記複数の樹脂固定コロイド結晶シート片は、前記樹脂中に任意の方位関係で位置し、これにより上記課題を解決する。【００１４】
ここで、「対象領域」とは、樹脂固定コロイド結晶シートの一部又は全部であって、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の結晶ドメインを含む領域であり、これらの結晶ドメインの少なくとも一部が、Ｂｒａｇｇ反射により入射光を反射することができる。この「対象領域」の「表面」は、樹脂固定コロイド結晶シートのその領域の表面と一致（又は、共通）し、実質的に平面を構成する。但し、樹脂固定コロイド結晶シートの表面は、平面でなくてもよく、曲面であってもよく、巨視的にみて凹凸があってもよい。「対象領域」の「表面」は、入射光を内部（又は樹脂固定コロイド結晶シートの内部）に取り込めればよく、微視的な凹凸があってもよい。この「表面」の正対方向とは、「表面」が実質的に構成する平面の法線方向（「表面」に直交する方向）であってよい。ここでいう正対方向以外とは、規定軸となす角が０度より大きく９０度以下であるような方向であってよい。従って、入射する光は、該「表面」に近づくように向かってよい。【００１５】
Ｂｒａｇｇ反射とは、３次元の周期構造体であるコロイド結晶に照射した光のうち特定の波長の光だけが、その結晶が持つ特定の結晶格子面の集団（積層した格子面群）により反射される現象をいう。一般にＢｒａｇｇ反射される波長λは、いわゆるＢｒａｇｇ条件式ｍ・λ＝２・ｎ・ｄ・ｓｉｎ（α）によって与えられる。ただし、ここで、ｍはいわゆるＢｒａｇｇ反射の次数であり正の整数である。通常はｍ＝１であるＢｒａｇｇ反射の強度が最も強く、ｍ≧３であるようなＢｒａｇｇ反射は強度が弱く、実質的には検出されないことが多い。Ｂｒａｇｇ条件式中のｎは光の媒体（ここではコロイド結晶シート）の平均の屈折率である。Ｂｒａｇｇ条件式中のｄはＢｒａｇｇ反射にかかわる結晶格子面の面間隔である。Ｂｒａｇｇ条件式中のαはいわゆるＢｒａｇｇ角であり、結晶中における入射光の軸と結晶格子面の法線とがなす角を９０度から減じた角度である。さらに、Ｂｒａｇｇ条件式中のλは、光の真空中における波長である（実質的には空気中における波長に等しい。）。特にα＝９０度であるＢｒａｇｇ反射は、反射光が入射光の経路を逆行することになるので、後方Ｂｒａｇｇ反射と呼ばれる。Ｂｒａｇｇ反射においては、入射光が白色光のような様々な波長成分を含むものであっても、Ｂｒａｇｇ条件式を満たす特定の波長の光が選択的に反射される。よって、Ｂｒａｇｇ反射が可視波長域（例えば、３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ（ウィキペディア「可視光線」の解説ページより））に含まれる波長を有する光に対して起こるとき、人間の目によって、選択的に反射された光の波長に依存した色に着色して見える。【００１６】
本明細書で言及する光、或いは、Ｂｒａｇｇ反射は、特別に断らない限り、すべて前記可視波長域に含まれる波長を有する光に対するものに限定される。「実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射する」とは、後方Ｂｒａｇｇ反射による反射強度が、計測にかかる強度で生ずることを意味する。結晶ドメインに照射された光や結晶ドメインに含まれる結晶格子面に関する各物理量（λ、ｎ、ｄ、α）がＢｒａｇｇ条件式を満たしたとしても、Ｂｒａｇｇ反射の次数が３以上の場合や、関与する結晶格子面の層数が少ない場合や、粒子の結晶的配列に乱れがある場合などでは、実際に計測にかかるほどに強いＢｒａｇｇ反射が起こらないことがあり得る。このような場合は、原理的には後方Ｂｒａｇｇ反射が起こると判断できても、「実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射する」とは言えない。ここで、結晶ドメインは、このようなＢｒａｇｇ反射を生じさせる最小単位の結晶のことをいってよい。また、「正対方向に反射する」とは、この「表面」から正対方向（「実質的に正対方向」を含む。）に沿って遠ざかる向きに光が進む状態を意味することができる。【００１７】
この「対象領域」の大きさは、特に限定されず、樹脂固定コロイド結晶シートと同じ大きさであってもよく、樹脂固定コロイド結晶シートに一部として含まれるものであってもよい。「対象領域」の表面は、通常、樹脂固定コロイド結晶シートの該当箇所の表面と一致する。対象領域は、複数の傾斜後方反射結晶ドメインを含んでよく、これらの複数の傾斜後方反射結晶ドメインが方位角配向してよい。ここで、傾斜後方反射結晶ドメインの方位角とは、当該傾斜後方反射結晶ドメインが含む後方Ｂｒａｇｇ反射に関わる結晶格子面の法線を含み、かつ、規定軸と平行な平面（例えば、図８及び９の紙面と平行な面。以下「規定法線面」という。）が、上記対象領域の表面（又は、シート面）と交差することによりできる直線と、基準方位とがなす角度を意味することができる。傾斜後方反射結晶ドメインによる正対Ｂｒａｇｇ反射は、この規定法線面内で生じる、入射光及び反射光による現象であるので、傾斜後方反射結晶ドメインの方位角は、０から３６０度の範囲で定義できる。【００１８】
例えば、対象領域の表面に照射された光は、その表面の法線方向（即ち、規定軸の方向）に対してある入射角で対象領域内に照射されたとき、該対象領域内に傾斜後方反射結晶ドメインが１又はそれ以上含まれていれば、Ｂｒａｇｇ反射による光線が正対方向（法線方向）に飛び出すことができる。このような結晶ドメインの向きやその位置については、詳しく後述する。一方、該表面で鏡面反射をする場合は、規定軸に沿った（即ち、正対方向から入射する。）入射光でなければ、反射の法則（入射光線と反射光線は入射点で媒質の境界面に立てた法線と同じ平面上にあり、かつ法線に関して反対側にある。ここで、反射する光の入射角と反射角は等しい。）により、正対方向には反射光線は理論的には飛び出すことはない。該表面で表面の微小な凹凸により乱反射（又は拡散反射）する場合は、正対方向への反射光線も観測され得る。【００１９】
樹脂固定コロイド結晶シートは複数の対象領域を含んでもよい。各対象領域は、その表面又は対応する規定軸によって規定されてよく、各対象領域に含まれる複数の傾斜後方反射結晶ドメインの三次元的方位は、当該傾斜後方反射結晶ドメインが含む後方Ｂｒａｇｇ反射に関わる結晶格子面の法線の方位で規定されてよい。そして、前記法線の三次元的方位は、対応する規定軸となす角度と、規定軸のまわりを反時計まわりに回る向きに測定される方位角によって規定されてよい。一般に、単結晶は方位の異なる複数の結晶格子面を含むことがある。その場合は、一つの結晶ドメイン（単結晶として取り扱われる。）は可視波長域にある波長の光を後方Ｂｒａｇｇ反射することができる方位の異なる複数の結晶格子面を含むことがあり得る。この場合、方位の異なるそれぞれの結晶格子面は、異なる入射角の光に対して後方Ｂｒａｇｇ反射することができるので、前記一つの結晶ドメインに対して、複数の方位を定義することができる。それぞれの結晶格子面に対してそれぞれの方位角が対応する場合がある。その場合は、単一の傾斜後方反射結晶ドメインであっても、それぞれの方位角を持つ複数の傾斜後方反射結晶ドメインとして実質的に機能することがあり得る。従ってそのような場合は、それぞれの方位角を単独に有する個別の傾斜後方反射結晶ドメインが複数存在する場合と等価である。よって、ここでは、一つの結晶ドメインには、可視波長域にある波長の光を後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面が一つだけ存在するとして取り扱う。【００２０】
各対象領域を照射する入射光の入射角は、各規定軸となす角度（０度以上９０度以下。９０度を超えるものは、前記対象領域から出射される光に相当する。）を意味することができる。一般には、入射光の方位角は、対象領域の表面が構成する平面上にある入射点に入射される入射光の光線（即ち、光の経路又は軌跡）を表現する該入射点から延びる直線（又は線分）の該平面上における正射影からなる直線（又は線分）について、所定の基準方位（方位角が０の方位）から測る角度（ここでは、光源側から規定軸を見た場合に反時計回り）を意味してよい。樹脂固定コロイド結晶シートの製造過程で、上記表面を構成する平面内の一方向においてせん断処理を行う場合は、所定の基準方位は、そのせん断方向の方位としてよい（つまり、せん断方向の方位角は０度（往復運動の場合は、０又は１８０度）となる。）。このせん断処理が一方向であるが、往復処理を含む場合は、樹脂固定コロイド結晶シートの外側（即ち、光源側）から見て、反時計回りに方位角を規定してよい。【００２１】
入射光は、傾斜後方反射結晶ドメインが後方Ｂｒａｇｇ反射可能となる入射角を有していてよく、１又はそれ以上存在してよい。入射光のＢｒａｇｇ反射による後方の反射光の強度が入射光の方位角に依存して変化するとは、例えば、入射光の方位角を０から１８０度迄（更には、３６０度迄）に実質的に連続的に変化させた場合、ノイズによる誤差を超えて、光の強度が低くなったり、高くなったりすることを意味してよい。Ｂｒａｇｇ反射による反射では、入射光が白色光のように種々の波長を持つ光であっても、特定の波長の光を反射するため、表面等における通常の反射による光（例えば、鏡面反射光）と区別することができる。【００２２】
ここで、傾斜後方反射結晶ドメインが後方反射可能となる入射角は、後方反射スペクトル測定を行うのに好ましい入射角を意味してよい。この好ましい入射角は、適宜選択されてよい。例えば、５度から１５度、１５度から２５度、又は、２５度から３５度の各範囲内の特定の角度が好ましい。ここで、ピークとは、ピークに対応する方位角の前後９０度（又は、６０度、３０度、或いは１５度）以内の任意の角度において、入射光の強度が一定でありながら、それぞれの方位角のＢｒａｇｇ反射による光の強度が相対的にその対応する方位角のＢｒａｇｇ反射による光の強度よりも低い状態であることを意味してよい。特に、対応する方位角の前後において、方位角の変化に対するＢｒａｇｇ反射による光の強度の変化のスムージングを適切にかけた場合、その対応する方位角の近傍まではＢｒａｇｇ反射の強度が単調に増加し、その対応する方位角の近傍を超えたところからＢｒａｇｇ反射の強度が単調に減少する場合、その方位角にピークがあると認めることができる。例えば、方位角を連続的に増加又は減少させて光の強度を測定するとき、最高強度が方位角の幅（例：±０．１度等）の範囲内で測定されてもよい。スムージングは、例えば、スペクトルの各データ点の強度を、両隣のデータ点を含めた３点の強度の平均値で置き換えるというような方法等、既知の如何なる方法をも使用することができる。【００２３】
ここで、樹脂固定コロイド結晶シートとは、上記複数の結晶ドメインの結晶状態をそれぞれ維持するように、樹脂で固定されたものであって、シート状の形状を備えるものをいうことができる。シート状の形状とは、一般に解釈される形状であってよいが、例えば、一定の厚みを備える板又はシート形状のことであってよい。或いは、湾曲したシートであってもよく、表面に起伏があるものであってもよい。結晶ドメインの条件を満たす限りは、樹脂固定コロイド結晶シートの外形は、特に限定されなくてよい。例えば、矩形、方形、円形、楕円形、これらの組合せのように如何なるものでもよい。特に、厚み方向に柔軟に弾性変形及び／又は塑性変形できるものが好ましい。【００２４】
せん断処理は、該シートの対向する面（例えば、上面及び下面、或いは、ずれ力が加えられる対向して配置されるせん断プレートに当接又は密着するそれぞれの面）を１つの方向に相対移動させるものであってよい。この方向（せん断方向）は、シート面に対して平行又は実質的に平行であってよい。また、このせん断処理は、局所的に行ってもよい。例えば、対象領域においてのみ、その表面とその裏面（シートの裏面に相当してもよい。）にずれのせん断力を加えてもよい。また、相対移動は、直線的であってもよく、曲線的であってもよい。例えば、裏面を固定した状態で直線的に表面にずれ力（せん断力）を加えてもよく、裏面を固定した状態で、表面を独楽のように回転させるようにずれ力（せん断力）を加えてもよい。特に、相対移動は、直線的で、１又は複数回の往復移動が好ましい。前記基準となる方位角の方向は、前記せん断処理のせん断方向に平行な方向であってもよい。複数の結晶ドメインに起因するＢｒａｇｇ反射の強度が０でないとは、Ｂｒａｇｇ反射による光が計測誤差を超えて認められることを意味してよい。また、反射スペクトル測定において、Ｂｒａｇｇ反射に起因する光の強度におけるピークが認められてよい。また、この時のシート面に対する後方反射スペクトル測定は、図７に示すように、シートに対して入射光となる光を照射し、同じ道筋を通って返ってくる反射された光を測定するものである。この入射角は、光の照射される対象領域を規定する規定軸と入射光とがなす角に相当する。この後方反射スペクトル測定は、入射光の入射角が０度以上３０度以下の全範囲（実質的に全範囲を含む。）で行ったものであってよい。或いは、一部の範囲であってよい場合もある。
【発明の効果】
【００２５】
条件（１）により、本発明による樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に対して正対する観察者の観察軸と、照明光の照明軸とが重ならずにＢｒａｇｇ反射を観察することができるので、シート面に対して正対する観察者は、容易に構造色を観察することができる。また、条件（２）により、本発明による樹脂固定コロイド結晶シートは、構造色の強い発色を可能とする。上記条件（１）及び（２）を満たす本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いれば、観察者は、表面反射光がＢｒａｇｇ反射光と重ならない条件で構造色を観察できるので、鮮やかな発色効果を得られる。【００２６】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いれば、構造色の表示、被検物の凹凸分布や硬度分布の検出を可能にする。さらに、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートから切り出した樹脂固定コロイド結晶シート片を含む構造色シートであれば、任意の方向から照明光を照射しても、発色効果が得られるので、実施に制限がなく有利である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１Ａ】本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを示す模式図
【図１Ｂ】樹脂固定コロイド結晶シートの結晶ドメインを示す模式図
【図２Ａ】無配向多結晶体のコロイド結晶シートの結晶ドメインの状態を示す模式図
【図２Ｂ】表面配向体のコロイド結晶シートの結晶ドメインの状態を示す模式図
【図２Ｃ】方位角配向体のコロイド結晶シートの結晶ドメインの状態を示す模式図
【図３】多結晶のコロイド結晶シートの表面のＳＥＭ写真
【図４】樹脂固定コロイド結晶シートにおける対象領域を示す模式図
【図５】対象領域における正対方向の反射スペクトル測定を説明する模式図
【図６】対象領域における後方反射スペクトル測定を説明する模式図
【図７】コロイド結晶シートの後方反射スペクトルを測定する光学系を示す図
【図８】本発明の樹脂固定コロイド結晶シートの結晶ドメインの結晶格子面の模式図
【図９】本発明の樹脂固定コロイド結晶シートの結晶ドメインの結晶格子面の模式図
【図１０】後方Ｂｒａｇｇ反射強度の入射角度分布の結果を示す模式図
【図１１】後方Ｂｒａｇｇ反射強度の方位角度分布の結果を示す模式図
【図１２】本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを製造する様子を示す図
【図１３】本発明の構造色を表示する様子を示す模式図
【図１４】本発明の構造色を表示する様子を示す別の模式図
【図１５】本発明の被検物の凹凸分布又は硬度分布を検出するステップを示すフローチャート
【図１６】本発明の被検物の凹凸分布を検出するステップを示すプロシージャ
【図１７】本発明の構造色シートを示す模式図
【図１８Ａ】実施例１の試料の構造色の観察結果を示す図
【図１８Ｂ】実施例１の試料の構造色の観察結果を示す図
【００２８】
【図１９Ａ】実施例４の試料の構造色の観察結果を示す図
【図１９Ｂ】実施例４の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２０Ａ】実施例５の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２０Ｂ】実施例５の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２１Ａ】実施例６の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２１Ｂ】実施例６の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２２Ａ】比較例８の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２２Ｂ】比較例８の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２３Ａ】比較例９の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２３Ｂ】比較例９の試料の構造色の観察結果を示す図
【図２４Ａ】実施例１の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図２４Ｂ】実施例１の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図２５Ａ】実施例１の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図２５Ｂ】実施例１の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図２５Ｃ】実施例１の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図２６Ａ】実施例４の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図２６Ｂ】実施例４の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図２７】実施例４の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図２８Ａ】実施例５の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図２８Ｂ】実施例５の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【００２９】
【図２９】実施例５の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図３０Ａ】実施例６の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３０Ｂ】実施例６の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３１】実施例６の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図３２Ａ】比較例８の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３２Ｂ】比較例８の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３３】比較例８の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図３４Ａ】比較例９の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３４Ｂ】比較例９の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図
【図３５】比較例９の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を示す図
【図３６Ａ】実施例１１における観察結果のデジタルカメラ画像
【図３６Ｂ】実施例１１における観察結果のデジタルカメラ画像
【図３７Ａ】実施例１２における観察結果のデジタルカメラ画像
【図３７Ｂ】実施例１２における観察結果のデジタルカメラ画像
【図３７Ｃ】実施例１２における観察結果のデジタルカメラ画像
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、同様の構成要素には同様の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
（実施の形態１）
実施の形態１では、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート、及び、その製造方法について詳述する。
【００３２】
図１Ａ及び１Ｂは、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを示す模式図である。本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、複数の結晶ドメイン１１０を含む（図１Ａ）。複数の結晶ドメイン１１０は、樹脂１２０中に固定されたコロイド粒子１３０からなる（図１Ｂ）。ここで、複数の結晶ドメイン１１０中のコロイド粒子１３０は、Ｂｒａｇｇ反射条件を満たし得るよう３次元周期配列をしている。なお、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、対象領域（例えば、図４の対象領域１２）において、結晶ドメインの中でも所定の条件を満たす複数の傾斜後方反射結晶ドメインを備えることを特徴としており、所定の条件については、図４〜６及び８〜１１を参照して後述する。
【００３３】
樹脂１２０は、合成樹脂、プラスチック、エラストマーなどの高分子が形成する固体材質を意味する。樹脂１２０は、少なくとも１種以上の化合物から形成されており、その化合物のモノマー、オリゴマー、マクロマー又はこれらの組み合わせが重合した重合体である。後述する本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００の製造方法（図１２）を参照すれば、化合物は、樹脂１２０を形成すべき少なくとも１種以上の化合物を含有するコロイド分散液がコロイド結晶状態を呈するものであれば、適用可能である。化合物の種類を適宜選択し、混合することにより、使用環境下において、所望の硬度又は所望の柔軟性を有する樹脂とすることができる。ここで、コロイド状態とは、一般には、均質な媒質中に直径５０ｎｍ〜１０００ｎｍ（５×１０−５ｍｍ〜１０−３ｍｍ）程度の微粒子あるいは巨大分子等が分散している状態をいい、このようなコロイド状態にある液体をコロイドあるいはコロイド分散液ということができる。そして、コロイド結晶状態は、このような微粒子あるいは巨大分子等が規則配列した状態をいうことができる。このようなコロイド結晶状態となったものが結晶ドメインを構成すると考えられる。
【００３４】
より具体的には、樹脂１２０は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂（シリコーン）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂及びポリエーテル樹脂からなる群から選択され得る。これらの樹脂であれば、上記条件（１）及び（２）を満たすようコロイド粒子を固定することができる。好ましくは、樹脂１２０は、アクリル樹脂又はエポキシ樹脂である。これらの樹脂であれば、後述するせん断処理によって本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを確実に得ることができる。
【００３５】
樹脂１２０がアクリル樹脂である場合、アクリル樹脂を形成する化合物は、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチル、メトキシトリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシテトラエチレングリコール（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）アクリレート等の一官能単量体；ジ（メタ）アクリル酸エチレン、トリ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）アクリレート等の二官能単量体；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、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の多官能単量体等が挙げられ、これらから１種又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらは容易に入手可能であり、取扱いが簡便であるため好ましい。
【００３６】
樹脂１２０がエポキシ樹脂である場合、エポキシ樹脂を形成する化合物は、主剤としてジグリシジルエステル誘導体化合物及び／又はジグリシジルエーテル誘導体化合物と、硬化剤として無水フタル酸誘導体化合物とを含んでもよい。より具体的には、ジグリシジルエステル誘導体化合物は、フタル酸ジグリシジルエステル及び／又はヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステルであり得る。ジグリシジルエーテル誘導体化合物は、グリセロールポリグリシジルエーテル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル及びビスフェノールＡジグリシジルエーテルからなる群から少なくとも１つ選択され得る。無水フタル酸誘導体化合物は、４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及び／又はヘキサヒドロ無水フタル酸であり得る。これらは容易に入手可能であり、取扱いが簡便であるため好ましい。
【００３７】
樹脂１２０は、選択する樹脂、あるいは、使用環境の温度等によってその硬度や柔軟性が変化する場合があるが、例えば、樹脂１２０が、使用環境下において容易に変形しない場合、樹脂固定コロイド結晶シートは、例えば、一定の色を安定に示す装飾に利用可能であるため、好ましい。例えば、樹脂１２０が、使用環境下において容易に変形する場合、樹脂固定コロイド結晶シートは、樹脂による変形を利用したパターン表示、あるいは、凹凸分布や硬度分布の検出に利用可能であるため、好ましい。当業者であれば、このような所望の硬度又は柔軟性を有する樹脂１２０を適宜選択し得る。
【００３８】
コロイド粒子１３０は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍの粒径を有する、シリカ粒子、ポリスチレン粒子、高分子ラテックス粒子、二酸化チタン等の酸化物粒子、金属粒子、異なる材質を組み合わせた複合粒子であるが、これらに限定されない。なお、複合粒子とは、２種以上の異なる材質を組み合わせて構成されており、一方の材質が他方の材質でカプセル化されて、１つの粒子を形成しているもの、半球状の異なる材質の部分が結合して１つの粒子を形成しているもの等を意味する。上述したように、コロイド粒子１３０は、三次元的に周期配列している。
【００３９】
図２Ａ〜２Ｃは、コロイド結晶シートの結晶ドメインの状態を示す模式図であり、それぞれ、Ａ無配向多結晶体、結晶格子面がシート表面に平行に配向した表面配向体、方位角方向（シート面内の方向）に配向した方位角配向体について示す。各図の上及び下側は、断面方向及びシート面から見た模式図である。ここで、ハッチングされている部分が、樹脂マトリックス様の部分で、円で表されるものが、含まれる複数の結晶ドメインの模式図である。ただし、実際には結晶ドメインは互いが接触するように密に存在していると考えられる。ここでは、配向状態を示すのが目的であるので、省略して描かれている。円の中に表示される両方向矢印を端に持つ線分は、結晶ドメインが含む結晶格子面であって、シート表面の外側からシート表面に向かって入射された光（シート表面に対して垂直に入射された光も含む。）を後方Ｂｒａｇｇ反射することができるような結晶格子面について、その法線の紙面に対する正射影の方向を示している。円の中に黒丸（ドット）のあるものは、この結晶格子面の法線方向が紙面に垂直な様子を表している。これらの図から、結晶ドメインの向きが、シート面に対して、種々考えられることがわかる。つまり、無配向多結晶体では、断面及びシート面において、結晶ドメインの向きがランダムであり（つまり、配向していない。）、表面配向体では、断面において、結晶ドメインが含む結晶格子面の法線方向は何れも紙面に平行である一方、シート面において、紙面に対して何れも垂直である。方位角配向体では、断面において、結晶ドメインが含む結晶格子面の法線方向は、ほぼランダムとなっているが、シート面においては、ある程度、所定の方向に法線が並んでいる。このため、無配向多結晶体では、斜め照明による正対する方向へのＢｒａｇｇ反射は、ある程度得られるが、その強度は弱い。一方、表面配向体では、斜め照明による正対する方向へのＢｒａｇｇ反射は殆ど得られないが、ある入射角を持つ入射光によるＢｒａｇｇ反射自体は、Ｂｒａｇｇ反射の式による反射角の方向（正対方向ではない。）において極めて強いものが得られる。また、方位角配向体では、斜め照明による正対する方向へのＢｒａｇｇ反射は、無配向多結晶体と同様にある程度得られるが、ある方位角にＢｒａｇｇ反射がまとめられるので、その強度は無配向多結晶体より極めて高いものになる。
【００４０】
図３は、多結晶のコロイド結晶シートの表面のＳＥＭ写真を示す。このコロイド結晶シートは、粒径２００ｎｍのポリスチレン粒子を水に分散させて得たコロイド結晶分散液をガラス基板の表面に滴下して作製した多結晶のコロイド結晶シート（シート厚０．１ｍｍ、粒子濃度約７０体積％）である。ポリスチレン粒子が規則正しく並んでいるエリアが、その規則正しさがやや欠けて隙間が見える境界に囲まれていることがわかる。この囲まれたエリアが、本発明における結晶ドメインに相当するものと考えられる。但し、本願の結晶シートは、樹脂で固定されており、このＳＥＭ像とは異なる。
【００４１】
図４は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００における対象領域１２を示す模式図である。ここでは対象領域１２を円筒形若しくは円柱形（又は円板状）で表現しているが、形状は特に限定されず、矩形、方形、楕円形等種々のものでよい。規定軸はＡｚで表される。シート面内には、方位角の基準（基準方位）としてＡｘ軸が描かれる（多くの場合、せん断処理方向に一致させることができる。）。上記シート面内には、それに直交する方向にＡｙ軸が描かれる。入射光Ｌ１又はＬ２は入射角γ又はγＢで入射するが、方位角θを備える。また、（ｘｎ，ｙｎ，ｚｎ）で表される点は、対象領域１２内に含まれる第ｎ番目の傾斜後方反射結晶ドメインの代表位置（Ｂｒａｇｇ反射という効果において、重心と言える位置）を表している。この代表位置毎に、その傾斜後方反射結晶ドメインのＢｒａｇｇ反射に適する結晶格子面の法線と規定軸とのなす角（後述するように、βに対応する。）及び傾斜後方反射結晶ドメインの方位角（基準方位からの角度）並びに傾斜後方反射結晶ドメインのサイズや結晶化度等のようなＢｒａｇｇ反射の効率や反射強度に関する変数を付与することで、その傾斜後方反射結晶ドメインを表現することも可能と考えられる。
【００４２】
図５は、図４の対象領域１２に対して、その表面（即ち、シート面）全体に平行な入射光１が照射される場合において、各結晶ドメインが正対方向へのＢｒａｇｇ反射に如何に寄与するかを模式的に表した図である。
【００４３】
ここでは、例えば、θ＝９０度の場合（せん断方向が基準方位であり、Ａｘ軸に平行な場合）であって、入射光１が、Ａｚ軸となす角である入射角γで入射され、入射光１の方位角θ＝９０度の場合（即ち、Ａｙ及びＡｚ軸で規定される面に沿って（又は面内において）入射光１が照射される場合）を示している。対象領域内には、このような入射光１により、正対Ｂｒａｇｇ反射に寄与し得る４つの結晶ドメインの模式図が示されている。各結晶ドメインの結晶格子面の法線が上向きの矢印で示されているが、何れも、規定軸Ａｚの方向に対してβという角度で傾斜している（よってこれらは、後述するように傾斜後方反射結晶ドメインである。）。また、この法線は、何れも、Ａｙ及びＡｚ軸で規定される面に沿って（又は面内において）延びるものであり、いわゆる方位角に相当する角度θは９０度である。このため、図８（正対Ｂｒａｇｇ反射が起こる規定法線面による断面図）に示すようにＢｒａｇｇ反射により、対象領域１２の表面に正対する方向に、Ｂｒａｇｇ反射光を放つ。特に、Ａｚ軸にその中心（上述の重心に相当する。）が貫かれる各結晶ドメインは、深さｔのところにある最浅のものから、その下に並ぶ２つの結晶ドメインからも、Ａｚ軸に沿ったＢｒａｇｇ反射光が放たれることとなる。最浅の結晶ドメインは、図中左側の入射光１がＡｙ軸上の入射点から入射角γで対象領域１２内にその屈折角である２βで入り、Ｂｒａｇｇ反射をする結晶格子面を照射し、Ｂｒａｇｇ反射の条件に従い、その結晶格子面の法線の反対側に反射して、Ａｚ軸に沿って対象領域の表面を抜け出し、正対方向に進む。一方、最浅の結晶ドメインの下にある各結晶ドメインは、先の入射光１と平行なものであって、Ａｙ軸上でより左側から（入射角γ及び屈折角２βで）入射する別の入射光１によって、その中心が照射され、同様にＢｒａｇｇ反射の条件に従い、その結晶格子面の法線の反対側から反射光が、Ａｚ軸に沿って対象領域の表面から抜け出し、正対方向に進む。その下の結晶ドメインについても、より左側の別の入射光１によることを除けば、同様である。このようにして、Ａｙ及びＡｚ軸で規定される面に沿って（又は面内において）照射される入射光１が効率的に正対方向に集められ、正対方向に強い反射光を返すと考えられる（上にある結晶ドメインにより妨害を受けないと仮定する。）。また、別の位置にこのような結晶ドメインがあっても、入射光１に平行に照射される別の入射光１により、Ｂｒａｇｇ反射が生じることが理解される。このとき、各結晶ドメインは、正対方向へのＢｒａｇｇ反射の条件を満足するように、その結晶格子面の法線が、規定軸となるＡｚ軸に対してβの角度で傾斜し、かつ、方位角θ（ここでは９０度）を備える。或いは、より多くの結晶ドメインが、このような条件を満足すると、正対方向へより強いＢｒａｇｇ反射光が得られると考えられる。
【００４４】
一方、図中、右下に描写したものは、局所座標系Ａｘ’、Ａｙ’、Ａｚ’において示す、別様に方位をとった結晶ドメインである。この結晶ドメインは、その結晶格子面の法線が、Ａｚ’軸（規定軸となるＡｚ軸と等価である。）に対してβの角度で傾斜し、かつ、方位角δ（ここでは９０度より大きい。）を備える。この結晶ドメインは、Ａｚ軸の回りに反時計回りに少し回して基準方位であるＡｘ’軸から方位角を９０度より大きくしたものである。この場合、例えば、入射光１が上述のように照射されても、正対方向へのＢｒａｇｇ反射の条件を満足しないと考えられる。Ａｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に沿って入射光１が、結晶格子面を照射しても、その結晶格子面は、傾斜して回転したためＡｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に垂直ではない（或いは、法線がＡｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に沿っていない。）。そのため、正対方向へのＢｒａｇｇ反射の条件を満足しないので、少なくとも正対方向に、Ｂｒａｇｇ反射光を放つことはできない。尚、これらの取り扱いは、理論的なものであり、このようなＢｒａｇｇ反射の条件は、必ずしも厳密に満たされる必要はなく、Ｂｒａｇｇ反射が認められる実質的な条件は、ある程度の幅を備えていてよい。そして、樹脂固定コロイド結晶シート１００の材質、製造方法、使用条件等により、Ｂｒａｇｇ反射条件が、多少シフトすることは十分考えられる。
【００４５】
図６は、図４の対象領域１２に対して、その表面（即ち、シート面）の特定の位置に入射光２が照射される場合、各結晶ドメインが、後方Ｂｒａｇｇ反射に如何に寄与するかを模式的に表した図である。
【００４６】
ここで後方Ｂｒａｇｇ反射とは、結晶格子面に対して垂直に入射した光が、入射光の経路を逆行するように結晶格子面に対して垂直に反射されるＢｒａｇｇ反射である。ここでは、例えば、θ＝９０度の場合（せん断方向が基準方位であり、Ａｘ軸に平行な場合）であって、入射光２が、Ａｚ軸となす角である入射角γＢで入射され、入射光２の方位角θ＝９０度の場合（即ち、Ａｙ及びＡｚ軸で規定される面に沿って（又は面内において）入射光２が照射される場合）を示している。対象領域内には、このような入射光２により、後方Ｂｒａｇｇ反射に寄与し得る４つの結晶ドメインの模式図が示されている。各結晶ドメインの結晶格子面の法線が上向きの矢印で示されているが、何れも、規定軸Ａｚ又は規定軸Ａｚに平行な軸に対してβという角度で傾斜している。また、この法線は、何れも、Ａｙ及びＡｚ軸で規定される面に沿って（又は面内において）延びるものであり、いわゆる方位角に相当する角度θは９０度である（図８と同様である。）。このため、図９（規定法線面による断面図）に示すように後方Ｂｒａｇｇ反射光を入射光２の経路を逆にたどり、放つことができる（よってこれらは傾斜後方反射結晶ドメインである。）。特に、規定軸であるＡｚ軸に対して入射角γＢで、Ａｙ軸上のある入射点で入射する入射光２は、対象領域１２内にその屈折角であるβで入り、後方Ｂｒａｇｇ反射をする結晶格子面を照射し、その経路を逆にたどってＢｒａｇｇ反射光が返って行く。ここで、入射光２で貫かれた深さｔのところにある最浅の結晶ドメインは、図９で説明するような後方反射を行う。更にその奥のそれぞれの結晶ドメインについても、同じ入射光２により照射され、同様に、後方Ｂｒａｇｇ反射をする。上にある結晶ドメインにより妨害を受けないと仮定すれば、同じ入射光２をより効率的に後方反射できるので、より強度の高い反射光を放つことができると考えられる。
【００４７】
このとき、各結晶ドメインは、それぞれの法線が、規定軸であるＡｚ軸（局所軸を含む。）に対してβで傾斜し、かつ、いわゆる方位角に相当する角度θは９０度である。左下側に描写される結晶ドメインは、同様な傾斜及び方位角を備えるので、図５の場合と同様に、別の入射点から入射する入射光２により、同様な後方反射が期待される。
【００４８】
一方、図中、右下に描写したものは、局所座標系Ａｘ’、Ａｙ’、Ａｚ’において示す、別様に方位をとった結晶ドメインである。この結晶ドメインは、その結晶格子面の法線が、Ａｚ’軸（規定軸となるＡｚ軸と等価である。）に対してβの角度で傾斜し、かつ、方位角δ（ここでは９０度より大きい。）を備える。この結晶ドメインは、Ａｚ軸の回りに反時計回りに少し回して基準方位であるＡｘ’軸から方位角を９０度より大きくしたものである。この場合、例えば、入射光２が上述のように照射されても、後方Ｂｒａｇｇ反射の条件を満足しないと考えられる。Ａｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に沿って入射光２が、結晶格子面を照射しても、その結晶格子面は、傾斜して回転したためＡｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に垂直ではない（或いは、法線がＡｙ’ 及びＡｚ’軸で規定される面に沿っていない。）。そのため、後方Ｂｒａｇｇ反射の条件を満足しないので、後方に、Ｂｒａｇｇ反射光を放つことはできない。尚、これらの取り扱いは、理論的なものであり、このようなＢｒａｇｇ反射の条件は、必ずしも厳密に満たされる必要はなく、Ｂｒａｇｇ反射が認められる実質的な条件は、ある程度の幅を備えていてよい。そして、樹脂固定コロイド結晶シート１００の材質、製造方法、使用条件等により、Ｂｒａｇｇ反射条件が、多少シフトすることは十分考えられる。
【００４９】
図７は、樹脂固定コロイド結晶シートの後方反射スペクトルを測定する光学系を示す図である。図８〜１１は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートの結晶ドメインの結晶格子面の模式図（図８及び９）と、後方反射スペクトル測定による後方Ｂｒａｇｇ反射強度の角度分布の結果を示す模式図（図１０及び１１）とである。
【００５０】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、図８及び９に示すようにシート面に対して傾いた結晶格子面を有する複数の結晶ドメインを含み、これにより、既存のコロイド結晶の構造色とは異なる効果を奏することができる。このような複数の結晶ドメインの存在は、図７に示す後方反射スペクトル測定による後方Ｂｒａｇｇ反射強度の測定おいて、図１０及び１１に示す特性により確認できる。
【００５１】
まず、図４及び７を参照して、後方反射スペクトル測定について詳述する。シート面への照射光の入射軸の方向、シート面からの反射光の反射軸の方向等の、シート面に対するある特定の方向を表現するために、規定軸となす角γＢと方位角θとを用いる表現を使うことができる。
【００５２】
方位角θは、上述のように傾斜後方反射結晶ドメインの方位や入射光の方位を特徴づけるものであり、せん断処理が往復運動であることを考慮すれば、方位角の０度及び１８０度は、等価である。即ち、入射光の方位角θとして、０度から１８０度の範囲をカバーすれば、全方位角θにより照射したことになり、後方反射スペクトル測定においても、樹脂固定コロイド結晶シート１００の全方位角方向について測定したこととみなせる。また、規定軸となす角γＢについては、０度以上９０度以下の範囲で、入射光を照射すれば全角度で照射したことになり、後方反射スペクトルを測定すれば、樹脂固定コロイド結晶シート１００の全角度について測定したことになる。なお、後方反射スペクトル測定においては、入射光が規定軸となす角度（入射角）と反射光が規定軸となす角度（反射角）が一致しているので、簡単のため、混乱がない場合は入射角γＢのみを表記する。
【００５３】
図７に示すように、後方反射スペクトル測定は、同軸ファイバ分光計２００によって行う。同軸ファイバ分光計２００は、光源２１０と、分光計２２０とを備える。光源２１０は、白色光を発する任意の光源である。分光計２２０は、受光した光のスペクトルの波長及び強度を読み取る任意の分光計である。光源２１０から発せられた照明光は、光ファイバ２３０を介してファイバヘッド２４０から被検試料として樹脂固定コロイド結晶シート１００を照射する。ファイバヘッド２４０は、被検試料において照射光２５０と逆方向に反射された光２６０（即ち、後方反射光）のみを受光し、受光した光は検出光として光ファイバ２３０を介して分光計２２０に導かれる。同軸ファイバ分光計２００では、照明軸と受光軸との両光学軸が重なっている。
【００５４】
図８及び９は、本発明の樹脂固定コロイド結晶中の結晶ドメインが有する結晶格子面の模式図を示す。図１０は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートにおいて、方位角θが所定の角度θ１である場合の後方Ｂｒａｇｇ反射強度の入射角（規定軸となす角）依存性を示す模式図である。図１１は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートにおける、入射角γＢが０度より大きく３０度以下のすべての範囲の場合の後方Ｂｒａｇｇ反射強度の方位角依存性を示す模式図である。
【００５５】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００の表面の少なくとも一部を含む対象領域１２において、表面に垂直な方向である正対方向を規定軸Ａｚと定めたとき、対称領域１２は、規定軸に対してなす角である入射角γＢが０より大きい入射光の少なくとも一部を後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を含む複数の傾斜後方反射結晶ドメインを含む（条件（１））。そのような傾斜後方反射結晶ドメインとしては、次のようなものがあり得る。図８及び９に模式的に示すように、規定軸（シート面の法線に相当する。）とある結晶ドメインが含む結晶格子面の法線とのなす角β（又は結晶格子面とシート面とのなす角β）が０でなければ、結晶格子面がシート面に対して傾くため、正対方向以外から入射された光を後方にＢｒａｇｇ反射できるので、これは、傾斜後方反射結晶ドメインといえる。例えば、角度βが０より大きく１５度以下であるような結晶格子面を備える結晶ドメインが存在する場合は、条件（１）を満足すると考えられる。条件（１）により、本発明による樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する観察者の観察軸と、照明光の照明軸とが重ならずにＢｒａｇｇ反射を観察することができる。
【００５６】
さらに、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートにおいて、上述の条件（１）を満たす複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、規定軸Ａｚのまわりに方位角θが規定される場合、入射光の方位角に依存して、後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように方位角配向する（条件（２））。これにより、本発明による樹脂固定コロイド結晶シートは、構造色の強い発色を可能にする。例えば、後方反射スペクトル測定をある一定の入射角で方位角方向に少なくとも０から９０度（より望ましくは、０から１８０度（更には３６０度））の範囲で行って、後方Ｂｒａｇｇ反射に相当する光の強度が変化しない場合、方位角配向が無いと考えられる。ここで変化しないとは、実験誤差等を考慮の上、有意義な強度の差異が認められない場合をいうことができる。
【００５７】
ここで、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βと、正対する方向へＢｒａｇｇ反射する照明光の入射角γ（入射光を表す直線と規定軸とのなす角）との理論的な関係を示し、角βの範囲の妥当性を説明する。角βと照明光の入射角γとの間には、樹脂固定コロイド結晶シートの屈折率ｎを考慮して、Ｓｎｅｌｌの法則が成り立つと仮定する。なお、シート面の法線（規定軸に相当する。）を基準として測る場合の照明光の入射角はγ、屈折角は２βである。
【００５８】
図８に示すように、屈折率ｎは、空気の屈折率を１とすれば、
ｎ＝ｓｉｎ（γ）／ｓｉｎ（２β）
となる。これをγ及びβについてそれぞれ解くと、
γ＝ａｒｃｓｉｎ［ｎ・ｓｉｎ（２β）］・・・・・・・・・・・（１）
β＝０．５ａｒｃｓｉｎ｛（１／ｎ）ｓｉｎ（γ）｝・・・・・・（２）
となる。
【００５９】
例えば、結晶格子面がシート面に平行である場合、β（度）＝０となるので、式（１）からγ（度）＝０となり、結晶格子面の法線と、照明光を表す直線とが一致することになり、正対する観察者の観察軸と照明軸とが重なることになる。
【００６０】
したがって、シート面に対して傾いた結晶格子面を有する、即ち、少なくとも角βが０度より大きい樹脂固定コロイド結晶シートであれば、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角β（度）＞０を常に満たすので、式（１）から照明光の入射角γもまた、γ（度）＞０を常に満たす。その結果、シート面に対して斜めに照射することで、正対する方向へのＢｒａｇｇ反射が、照明軸と観察軸とが重なることなく実現できる。但し、角βが０度に近いところでは、照明光の入射角γも０度に近くなるので、観察軸と照明軸との差が小さく、実質的に重なりやすい。
【００６１】
以上より、条件（１）における角βの下限は０度より大となる。なお、条件（１）を満たす結晶ドメインを有してさえいれば上述の効果が得られるので、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートが、条件（１）を満たす結晶ドメインに加えて、角βが０度である結晶ドメインを有していても問題ない。
【００６２】
式（２）に示されるように、角βは屈折率ｎに依存するので、屈折率ｎを考慮して、角βを求める。樹脂固定コロイド結晶シートの屈折率ｎは、次式で近似的に与えられる。
ｎ＝Ｃｎｐ＋（１−Ｃ）ｎｍ
Ｃは粒子の体積分率濃度（粒子濃度）であり、ｎｐは粒子の屈折率であり、ｎｍは粒子間を埋め、粒子を固定する樹脂の屈折率である。通常よく使われる粒子で屈折率の最も小さい粒子はシリカ粒子であり、その屈折率は１．４５である。また、通常よく使われる樹脂で屈折率の最も小さい樹脂はシリコーン樹脂であり、その屈折率は１．４５である。実用的に利用される粒子あるいは樹脂の材料はこれらの値よりも大きな屈折率をとることが多いことから、上述した粒子の屈折率ｎｐはいずれも１．４５以上であり、上述の樹脂の屈折率ｎｍも１．４５以上とすることができる。
【００６３】
ここで、実用的な使用である斜め照射として入射角γ（度）＝４５の場合を考える。屈折率ｎ≧１．４５とし、式（２）を解くと、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角β（度）≦１４．６となる。
【００６４】
以上より、条件（１）における角βの上限は、製品の誤差（±２度）等を考慮すれば、１５度とするのが妥当である。なお、条件（１）を満たす結晶ドメインを有してさえいれば上述の効果が得られるので、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートが、条件（１）を満たす結晶ドメインに加えて、角βが１５度より大である結晶ドメインを有していても問題ない。
【００６５】
式（２）より、γを０度から９０度へと増加させていくと、βは０度から増加していき、γが９０度のときに最大値（β０とする）をとる。β０は、
β０＝０．５ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）・・・・・・・・・・・・・・（３）
となる。このγ（度）＝９０の条件は、樹脂固定コロイド結晶シート側からの光の全反射条件に相当する。
【００６６】
このことは、正対する方向へＢｒａｇｇ反射を生じる結晶格子面の法線は、その角βが０度からβ０までの間の角度を持つものであり、β０以上の規定軸とのなす角をその法線が有する結晶格子面は、正対する方向へのＢｒａｇｇ反射には寄与できないことを意味する。ここで、屈折率ｎ≧１．４５とし、式（３）を解くと、β０（度）≦２１．８となる。
【００６７】
したがって、条件（１）における角βの上限は、好ましくは、製品の誤差（±２度）等を考慮すれば、２０度とすることができる。これにより、通常使用される斜め照射として照射光の入射角４５度からの照射よりもさらに極端に傾いた斜め照射（入射角＞４５度）であっても、正対する方向へのＢｒａｇｇ反射が観察し得る。ここでもやはり、角βが０度より大きくて２０度以下を満たす結晶ドメインを有してさえいれば上述の効果が得られるので、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートが、これらの条件を満たす結晶ドメインに加えて、角βが２０度より大である結晶ドメインを有していても問題ない。
【００６８】
これらから、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートにおいて、角度βは、好ましくは、規定軸に対して０度を超え１５度以下の何れかの角度であってよい。そして、そのような角度βによって特徴付けられる法線を備える結晶格子面を有する結晶ドメインが含まれてよい。
【００６９】
次に、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に対して傾斜した結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βの測定方法を説明する。結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βは、後方Ｂｒａｇｇ反射が生じる入射光の入射角（後方Ｂｒａｇｇ反射された光がシート面から出るときの屈折角に一致する。）の測定から求めることができる。図９を参照し、後方Ｂｒａｇｇ反射の入射角γＢと、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βとの理論的な関係を示す。入射角γＢと角βとの間には、樹脂固定コロイド結晶シートの屈折率ｎを考慮して、Ｓｎｅｌｌの法則が成り立つと仮定する。図９に示すように、屈折率ｎは、
ｓｉｎ（γＢ）／ｓｉｎ（β）＝ｎ
となり、β及びγＢについて解くと、それぞれ
β＝ａｒｃｓｉｎ｛（１／ｎ）ｓｉｎ（γＢ）｝・・・・・・・・・（４）
γＢ＝ａｒｃｓｉｎ｛ｎ・ｓｉｎ（β）｝・・・・・・・・・・・・（５）
となる。
【００７０】
即ち、入射角γＢで後方Ｂｒａｇｇ反射が起こる場合には、式（４）で与えられる角βを規定軸との間でなす法線で規定される結晶格子面が存在するといえる。例えば、後述する実施例１の図２５Ａ〜２５Ｃを参照すると、シリカ粒子の屈折率ｎｐ＝１．４５、アクリル樹脂の屈折率ｎｍ＝１．４９及び粒子濃度１７体積％から、樹脂固定コロイド結晶シートの屈折率ｎ＝１．４８とし、入射角γＢ（度）＝３０、２０及び１０のそれぞれに対応する角β（度）＝２０、１３及び７（誤差±２度を含む）と求めることができる。
【００７１】
さらに、後方反射スペクトルの測定により、樹脂固定コロイド結晶シートが、上述の条件（１）及び（２）を有する結晶ドメインを備えているか否かを判定することができる。
【００７２】
式（５）において、簡単のため屈折率ｎ＝１．４５とし、角βを条件（１）に含まれる０度より大で１５度以下とし、入射光の入射角γＢを求めると、０度より大で２２度以下が得られる。このことから、樹脂固定コロイド結晶シートへの光の入射角γＢが０度より大であり２２度以下の全範囲において、シート面の所定の方位角θ１について後方反射スペクトル測定を行った際、図１０に示すように、そのＢｒａｇｇ反射強度が０でない場合、上述の条件（１）を満たすといえる。このとき、入射光が図８とは異なる入射角γＢで樹脂固定コロイド結晶シートに入射し、その内の結晶格子面に垂直に入射するので、Ｂｒａｇｇの式から、面間隔ｄが一定であるが、結晶格子面への入射する角度が異なることから、Ｂｒａｇｇ反射の条件を満足する光の波長が変わることになる。つまり、後方反射スペクトル測定で検出するＢｒａｇｇ反射光の波長は、シート面の正対方向に反射されるＢｒａｇｇ反射光の波長とは異なることが予想される。更に、式（５）において、角βを０度より大きく２０度以下とすると、入射光の角γＢの範囲は、０度より大で３０度以下が得られ、０度より大で３０度以下の全範囲について後方Ｂｒａｇｇ反射強度が０でない場合、上述の条件（１）においてより好ましい範囲を満たすといえる。なお、所定の方位角θ１は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートがせん断処理を施すことによって製造されている場合、このせん断方向に直交する方向に一致するように設定することができる。尚、ここで、Ｂｒａｇｇ反射強度が０でないとは、Ｂｒａｇｇ反射に起因するもので、樹脂固定コロイド結晶シートから反射される光の強度が、本願の出願時に得られる通常の検出器においてノイズを考慮した上で、検出限界以上であることを意味してよい。また、Ｂｒａｇｇ反射に起因する光かどうかは、Ｂｒａｇｇ反射特有の波長の光となるので、その波長（あるいはその波長に対応する光の色）により、識別することができる。具体的には、後述する本願の実施例における発光色を参照されたい。
【００７３】
特定の方位に傾斜後方反射結晶ドメインが配向していれば、その方位を持つ結晶格子面を備える傾斜後方反射結晶ドメインの存在割合が高くなり、その方位の結晶格子面による後方Ｂｒａｇｇ反射強度も強くなる。そこで、樹脂固定コロイド結晶シートに対して、入射光の入射角γＢが少なくとも０度より大で２２度以下の全範囲において、規定軸に対して反時計まわりに規定される方位角を変数として、後方反射スペクトル測定を行う。これにより、樹脂固定コロイド結晶シートの後方Ｂｒａｇｇ反射の方位角依存性について調べることができる。後方Ｂｒａｇｇ反射強度が、ある方位角でピークを有する場合、上述の条件（２）を満たすといえる。なお、入射角γＢが０度より大で３０度以下の全範囲において、同様に、樹脂固定コロイド結晶シートの後方Ｂｒａｇｇ反射の方位角依存性について調べることができる。その際、Ｂｒａｇｇ反射強度が、図１１に示すように、全範囲において所定の方位角θ１でピークを有する場合、入射光の入射角γＢに関して０度より大で３０度以下の間の任意の角度に対して、後方Ｂｒａｇｇ反射の条件を満足する結晶格子面を有する結晶ドメイン（傾斜後方反射結晶ドメイン）は、所定の方位角θ１の方向に配向しているといえる。ここで、方位角に関する配向について、せん断処理との関係で考察を試みる。図２Ｃにおける方位角配向体においては、断面では、特にその結晶格子面の法線の方向についてシート表面に対して垂直になろうとする偏りのようなものは認識されない。即ち、シート表面に対して傾きをもつ結晶格子面が存在するので、図８又は図９に示すような正対Ｂｒａｇｇ反射の条件を満足する結晶格子面を有する結晶ドメインが存在する。一方、シート面においては、せん断方向に相対して、結晶ドメインの方向を規定する矢印に偏りが見られる。このような偏りがある場合は、配向があるといえる。これは、特定のせん断方向で行われたせん断処理によるもので、かかるせん断処理があれば、配向すると言えなくもない。実務的には、前述したような方法で、その配向の有無について規定することができる。
【００７４】
後述する実施例（例えば、図２４Ｂ及び２６Ｂ等）に示すように、入射光の入射角γＢが０度に近づくにつれ、Ｂｒａｇｇ反射強度が増大することから、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βが０度に近い結晶格子面を含む結晶ドメインほど多く存在するといえる。このことから、簡易的には、入射光の入射角γＢとして０度より大で３０度以下の全範囲を測定する必要はなく、例えば、３０度、２０度、１０度などの数点について方位角依存性の後方反射スペクトル測定を行ってもよい。結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βが２０度（入射光の入射角γＢが３０度に相当する。）の結晶格子面において、所定の方位角をとる割合が高いとするならば、０度より大で２０度未満の角βの結晶格子面においても、同様に所定の方位角θ１をとる割合が高いと推定できる。実際に、後述する実施例（例えば、図２５Ａ〜２５Ｃ）に示すように、入射光の入射角γＢが０度より大で３０度以下である場合についても、所定の方位角θ１において、後方Ｂｒａｇｇ反射強度が最大値をとる。
【００７５】
なお、図１０及び１１では、簡単のため、せん断方向を方位角θを測る時の基準方位（方向）とし、θ１が９０度（せん断方向に直交する方向）の場合を例示している。
【００７６】
以上より、複数の結晶ドメインを含む樹脂固定コロイド結晶シート１００において、対象領域は、本発明の条件（１）及び（２）を満たす傾斜後方反射結晶ドメインを有している。
【００７７】
樹脂固定コロイド結晶シートが、後述するせん断処理工程を含む方法で製造される場合、対象領域に対しその表面に平行な方向であり、方位角の基準となる方向であるせん断方向にせん断力を作用させるとすると、確実に条件（１）及び（２）を満たす本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００を得ることができる。詳細には、条件（２）において、後方Ｂｒａｇｇ反射測定により得られる少なくとも１つのピークの方位角は、８０度以上１００度以下の範囲となり、より好ましくは、実質的に９０度（即ち、せん断方向に直交する方向）となる。
【００７８】
非特許文献１に示す無配向多結晶体のコロイド結晶の場合、結晶ドメインの方向が特定の方向に配向していないことから、条件（１）を満たすが、条件（２）を満たさないと予想される。一方、特許文献１及び非特許文献２の配向したコロイド結晶の場合、結晶ドメインは、特定の結晶格子面がシート面に平行になるように配向しているため、条件（１）及び（２）ともに満たさないと予想される。即ち、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、無配向多結晶体のコロイド結晶とも従来の配向したコロイド結晶とも構造及び特性ともに異なる新規なコロイド結晶である。
【００７９】
なお、図１Ａ中では、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、結晶ドメイン１１０間に隙間があるように示されるが、これに限らない。結晶ドメイン１１０が隙間なく並んでいてもよい。また、複数の結晶ドメイン１１０は、上述した条件（１）及び（２）の条件を満たすべく、それらの結晶格子面が例えば図８又は９となるように配列しているものと理解されたい。
【００８０】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００において、コロイド粒子１３０の粒子濃度は、好ましくは、２体積％以上３５体積％以下である。粒子濃度が３５体積％を超えると、樹脂固定コロイド結晶シートの製造が困難となり、所望の特性が得られない恐れがある。粒子体積濃度が２体積％を下回ると、コロイド分散液にコロイド結晶が形成されない場合がある。より好ましくは５体積％以上２５体積％以下であり、これにより、シート全体において所望の特性を得ることができる。さらに好ましくは、１０体積％以上２０体積％以下であり、これにより、シート全体において確実に所望の特性を得ることができる。
【００８１】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００のシート厚は、好ましくは、０．３ｍｍより大きく１０ｍｍ以下である。シート厚が０．３ｍｍ以下になると、特定の結晶格子面がシート面に平行になるように配向したコロイド結晶となり得、所望の特性が得られない場合がある。シート厚が１０ｍｍを超えると製造が困難となり得る。シート厚は、より好ましくは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下である。これにより、せん断処理を施すことによって樹脂固定コロイド結晶シート１００を製造する場合、確実に、所望の特性を有することができる。さらに好ましくは、シート厚は、０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下である。これにより、樹脂固定コロイド結晶シート全体にわたって確実に所望の特性を有することができる。
【００８２】
また、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、シート面の正反射条件からずれた角度条件（非正反射条件）でもＢｒａｇｇ反射が生じるため、照明光の表面反射光がＢｒａｇｇ反射光と重なることなくＢｒａｇｇ反射による構造色を観察することができる。これにより、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００を用いれば、既存のコロイド結晶よりも、鮮やかな発色効果を得ることができる。
【００８３】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００の対象領域は、上述の条件（１）及び（２）を満たす傾斜後方反射結晶ドメインに加えて、条件（１）及び（２）に影響を及ぼさない範囲で異なる結晶ドメインを含んでいてもよい。あるいは、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００の対象領域は、傾斜後方反射結晶ドメインに加えて、金属、ガラス、セラミックスなどの無機固形物、あるいは、プラスチックなどの有機固形物等を含んでいてもよい。
【００８４】
次に、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００の製造方法を説明する。図１２は、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを製造する様子を示す図である。本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００は、せん断処理工程を含む方法で製造され得る。まず、コロイド分散液を調製する。コロイド分散液は、紫外線照射や加熱等により重合して樹脂を形成する化合物のモノマー、オリゴマー、マクロマー又はこれらの組み合わせからなる液体状分散媒と、これに分散させたコロイド粒子とを含む。コロイド粒子は、コロイド粒子１３０（図１Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。
【００８５】
分散媒がコロイド結晶状態を呈するものであれば、任意の化合物を採用できるが、重合してアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シロキサン樹脂（シリコーン）、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、フッ素樹脂及びポリエーテル樹脂となるものが好ましい。これらの樹脂及び樹脂を形成する化合物は、樹脂１２０（図１Ｂ）と同様であるため、説明を省略する。分散媒には、紫外線照射や加熱等により活性となる任意の重合開始剤が含有されてもよい。
【００８６】
コロイド分散液の粒子濃度は、好ましくは、２体積％以上３５体積％以下である。上述したように、粒子濃度が３５体積％を超えると、樹脂固定コロイド結晶シートの製造が困難となり、所望の特性が得られない恐れがある。粒子体積濃度が２体積％を下回ると、コロイド分散液にコロイド結晶が形成されない場合がある。より好ましくは５体積％以上２５体積％以下であり、これにより、シート全体において所望の特性を得ることができる。さらに好ましくは、１０体積％以上２０体積％以下であり、これにより、シート全体において確実に所望の特性を得ることができる。
【００８７】
このように調製したコロイド分散液は、不純物イオン濃度が十分に低いと、粒子が自律的に３次元周期配列し、コロイド結晶状態を呈する。コロイド分散液中の不純物イオン濃度が高い場合、コロイド分散液をイオン交換樹脂と接触させることで、不純物イオン濃度が低減し、コロイド結晶状態にできる。
【００８８】
次に、このように調製したコロイド分散液４００を、水平に相対した２枚のガラス平板４１０、４２０の間に挟む。ガラス平板のうち１枚４１０は、固定されている。次いで、他方のガラス平板４２０を図中矢印で示す水平方向に直線的に振動的並進運動をさせることにより、挟まれたコロイド分散液にせん断処理を施す。振動的並進運動の方向は、「せん断方向」と呼ばれ、上述の対象領域（図４の対象領域１２）に対しその表面に平行な方向であり、方位角の基準となる方向である。ガラス平板の表面間の距離が、得られる樹脂固定コロイド結晶シート１００のシート厚となり得るので、好ましくは、０．３ｍｍより大きく１０ｍｍ以下である。
【００８９】
ここで、例示的な、振動的並進運動の条件は、以下のとおりである。これにより、コロイド分散液４００の結晶ドメインは、少なくとも対象領域において、条件（１）及び（２）を満たす傾斜後方反射結晶ドメインとなる。
振動の周波数：５〜１００Ｈｚ
振動の振幅：表面間の距離の１〜５倍
処理時間：１０秒〜１０分
【００９０】
より好ましくは、振動的並進運動の条件は、以下のとおりである。これにより、コロイド分散液４００の結晶ドメインは、少なくとも対象領域において、条件（１）及び（２）を確実に満たす傾斜後方反射結晶ドメインとなる。
振動の周波数：７〜２０Ｈｚ
振動の振幅：表面間の距離の１．５〜２．５倍
処理時間：３０秒〜２分
尚、振動の振幅を表面間の距離の１〜３倍とすることもできる。
【００９１】
コロイド分散液にせん断処理を施した後、紫外線照射や加熱等により、分散媒を重合させる。このようにして、本発明の樹脂固定コロイド結晶シート１００が得られる。
【００９２】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シートを用いた構造色を表示する方法について説明する。
【００９３】
図１３は、本発明の構造色を表示する様子を示す模式図である。図１３では、壁５００に実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シート１００が取り付けてあり、観察者Ｏは、シート面に正対する方向から樹脂固定コロイド結晶シート１００を観察する。コロイド結晶に基づく構造色を表示する方法は、樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当てるステップを包含する。照明光５１０の光源は、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、蛍光灯、白熱灯などの任意の照明器具あるいは太陽光など自然照明である。これらの照明器具は既存に設置してある室内照明であってもよい。
【００９４】
照明光５１０を当てるステップは、具体的には、樹脂固定コロイド結晶シート１００のシート面に正対する方向と異なる方向から樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当てる。このような構成にすることにより、観察者Ｏの観察軸と、照明光５１０の照明軸とが重なることなく、かつ、照明光５１０の表面反射光５３０がＢｒａｇｇ反射光５２０と重なることなく、観察者Ｏは、Ｂｒａｇｇ反射光５２０を観察できる。より好ましくは、照明光５１０を当てるステップにおいて、照明光を当てる方向は、例えば、樹脂固定コロイド結晶シートがせん断処理を施すことによって製造されている場合、せん断方向に直交する方向である。これにより、観察者Ｏは、Ｂｒａｇｇ反射光５２０の強い発色を得ることができる。
【００９５】
照明光５１０を当てるステップは、入射角γが３０度〜６０度範囲（好ましくは３０度以上４５度以下）で、樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当てる。この範囲であれば、観察者Ｏは、Ｂｒａｇｇ反射光５２０により強い構造色の発色を確実に得ることができる。図１３に示す入射角γは、図５に示す入射角γと同様である。例えば、図１３において、樹脂固定コロイド結晶シート１００が、文字又は図形からなるパターンを有していれば、観察者Ｏに、そのようなパターンを有効に表示することができる。
【００９６】
図１４は、本発明の構造色を表示する様子を示す別の模式図である。図１４では、レリーフ板６００に実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シート１００が取り付けてあり、観察者Ｏは、シート面に正対する方向から樹脂固定コロイド結晶シート１００を観察する。ここで、樹脂固定コロイド結晶シート１００の樹脂１２０（図１Ｂ）は、使用環境下において、柔軟性を有し、容易に変形し得る。ここで、樹脂固定コロイド結晶シート１００が容易に変形し得る程度に柔軟性を有するとは、後述の圧するステップにより、レリーフ板６００のパターン６２０の凹及び／又は凸（図１４では凸のみからなるパターンであるが、これに限らず、凹及び凸を組み合わせた複雑なパターンであってもよい。）を反映するよう、樹脂固定コロイド結晶シート１００が変形する状態にあることをいう。
【００９７】
図１４に示すように、樹脂固定コロイド結晶シート１００は、少なくとも、文字又は図形からなるパターン６２０を凹及び／又は凸で表したレリーフ板６００と、硬質透明板６１０とに挟まれている。レリーフ板６００及び硬質透明板６１０は、いずれも、容易に変形しない程度の硬度を有していればよく、材質は特に問わない。硬質透明板６１０はまた、樹脂固定コロイド結晶シート１００の構造色を透過させる程度に透明である。例示的な透明硬質板６１０の材質は、ガラス板、アクリル樹脂板、ポリカーボネート樹脂板等であり得るが、これらに限定されない。
【００９８】
不透明柔軟シート（不図示）を、レリーフ板６００、不透明柔軟シート、樹脂固定コロイド結晶１００、硬質透明板６１０の順に配置してもよい。不透明柔軟シートにより、レリーフ板６００からのＢｒａｇｇ反射光以外の光の反射を抑えることができるので、観察者は、構造色のより鮮明な発色を観察できる。このような不透明柔軟シートは、レリーフ板６００のパターン６２０に追随し得る材料であり、黒色等の有色のゴムシート、有色の布、各種樹脂フィルム等である。あるいは、樹脂固定コロイド結晶シート１００のレリーフ板６００に接触する側の面を有色の塗料で塗りつぶしたり、有色のゴムペースト等を塗布したりしても不透明柔軟シートと同様の効果が得られる。
【００９９】
図１４に示すコロイド結晶に基づく構造色を表示する方法は、樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当てるステップに先立って、硬質透明板６１０で樹脂固定コロイド結晶シート１００を圧するステップを包含し得る。照明光を当てるステップは、図１３を参照して説明したとおりであるため、説明を省略する。
【０１００】
圧するステップにより、樹脂固定コロイド結晶シート１００において、パターン６２０の凸部に接する領域が押しつぶされて変形する。その結果、押しつぶされて変形した領域におけるコロイド粒子の粒子間隔は、その他の領域におけるコロイド粒子の粒子間隔と異なる。なお、圧するステップは、治具を用いてネジを締める等により機械的に圧力をかけてもよいし、手動にて硬質透明板６１０を樹脂固定コロイド結晶シート１００に押し付けるようにして圧力をかけてもよい。
【０１０１】
次に、樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当てるステップを行う。これにより、観察者Ｏは、Ｂｒａｇｇ反射光６３０を観察できる。詳細には、Ｂｒａｇｇ反射光６３０は、変形していない領域に基づくＢｒａｇｇ反射光と、変形した領域に基づくＢｒａｇｇ反射光とから構成されている。即ち、観察者Ｏは、凹及び／又は凸からなるパターン６２０（凹凸分布）を構造色の色分布６４０として認識することができる。構造色の色分布６４０において、凹及び／又は凸からなるパターン６２０に対応する領域が、三角及び丸である。構造色の色分布６４０に示されるように、観察者Ｏには、三角及び丸（即ち、変形した領域）の構造色と、ハッチングで示す領域（即ち、変形していない領域）の構造色とが異なって認識される。ここでも、観察者Ｏの観察軸と、照明光５１０の照明軸とが重なることなく、かつ、照明光５１０の表面反射光５３０がＢｒａｇｇ反射光６３０と重なることなく、観察者Ｏは、Ｂｒａｇｇ反射光６３０を観察できる。
【０１０２】
上述したように、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いれば、シート面の正反射条件からずれた角度条件（非正反射条件）でもＢｒａｇｇ反射が生じるため、照明光の表面反射光がＢｒａｇｇ反射光と重なることなくＢｒａｇｇ反射による構造色を観察することができるので、観察者は照明光の照射により鮮やかな発色効果を得ることができる。樹脂固定コロイド結晶シートを、凹及び／又は凸を有するレリーフ板に圧することにより、観察者は、凹凸分布を色分布として視認することができる。
【０１０３】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シートを用いた被検物の凹凸分布を検出する方法について説明する。図１５は、本発明の被検物の凹凸分布を検出するステップを示すフローチャートである。図１６は、本発明の被検物の凹凸分布を検出するステップを示すプロシージャである。
【０１０４】
ステップＳ７１０：被検物８１０に樹脂固定コロイド結晶シート１００を被せ、硬質透明板６１０で圧する。ここで、樹脂固定コロイド結晶シート１００は、実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シートであり、その樹脂は、使用環境下において、柔軟性を有し、容易に変形し得る。測定可能な被検物８１０及び硬質透明板６１０は、いずれも、容易に変形しない程度の硬度を有していればよく、材質は特に問わない。硬質透明板６１０は、実施の形態２で説明した硬質透明板と同じである。図１６では、被検物８１０は凸部８２０を有している。ここで、樹脂固定コロイド結晶シート１００が容易に変形し得る程度に柔軟性を有するとは、圧するステップにより、被験物８１０の凹凸分布（あるいは硬度分布）を反映するよう、樹脂固定コロイド結晶シート１００が変形する状態にあることをいう。なお、圧するステップは、治具を用いてネジを締める等により機械的に圧力をかけてもよいし、手動にて硬質透明板６１０を樹脂固定コロイド結晶シート１００に押し付けるようにして圧力をかけてもよい。
【０１０５】
ステップＳ７１０において、好ましくは、被検物８１０に不透明柔軟シート（不図示）を介して樹脂固定コロイド結晶シート１００を被せる。不透明柔軟シートにより、被検物８１０からのＢｒａｇｇ反射光以外の光の反射を抑えることができるので、構造色のより鮮明な発色を観察できる。このような不透明柔軟シートは、被検物８１０の凹凸分布に追随し得る材料であり、黒色等の有色のゴムシート、有色の布、各種樹脂フィルム等である。あるいは、ステップＳ７１０に先立って、樹脂固定コロイド結晶シート１００の被検物８１０に接触する側の面を有色の塗料で塗りつぶしたり、有色のゴムペースト等を塗布したりしても、不透明柔軟シートと同様の効果が得られる。ステップＳ７１０により、樹脂固定コロイド結晶シート１００において、凸部８２０に接する領域が押しつぶされて変形する。その結果、押しつぶされて変形した領域におけるコロイド粒子の粒子間隔は、その他の領域におけるコロイド粒子の粒子間隔と異なる。
【０１０６】
ステップＳ７２０：樹脂固定コロイド結晶シート１００に照明光５１０を当て、透明硬質板６１０を介して樹脂固定コロイド結晶シート１００を観察する。照明光５１０は、実施の形態２で説明した照明光であり、実施の形態２で説明した照明光を当てるステップと同様にして照明光を樹脂固定コロイド結晶シート１００に当てる。観察は、目視にて観察してもよいし、デジタルカメラ等により撮影してもよいし、分光計を用いて反射スペクトルを測定してもよい。ステップＳ７２０により、Ｂｒａｇｇ反射光８３０を観察する。詳細には、Ｂｒａｇｇ反射光８３０は、変形していない領域に基づくＢｒａｇｇ反射光と、変形した領域に基づくＢｒａｇｇ反射光とから構成されている。
【０１０７】
ステップＳ７３０：ステップＳ７２０で得られた観察結果に基づいて、凹凸分布を検出する。具体的には、ステップＳ７２０で得られた観察結果が、デジタルカメラで撮影した構造色の色分布である場合、観察結果８４０と、ステップＳ７１０の前の樹脂固定コロイド結晶シートの構造色の色分布（測定前の色分布）８５０とを比較し、色分布が同じであれば、被検物８１０に凹凸分布がないことを検出し、色分布が異なれば、被検物８１０に凹凸分布があることを検出する。図１６では、観察結果８４０は、測定前の色分布８５０と比較し、凸部８２０に対応する領域の構造色が変化していることを示す。
【０１０８】
あるいは、ステップＳ７３０において、観察結果が、樹脂固定コロイド結晶シート１００の全域にわたって測定された反射スペクトルである場合、反射スペクトルと、ステップＳ７１０前の樹脂固定コロイド結晶シートの全域にわたって測定された反射スペクトルとを比較してもよい。この場合、シートの全域にわたって反射スペクトルが同じであれば、被検物８１０に凹凸分布がないことを検出し、反射スペクトルが異なれば、被検物８１０に凹凸分布があることを検出する。分光計を使って反射スペクトルを測定すれば、目視にて視認できないような微小な凹凸分布を検出することができる。またこのような検出結果を利用して、凹凸分布のマッピングを作成することもできる。
【０１０９】
図１５及び１６を参照して、被検物８１０が凹凸分布を有する場合を詳述したが、被検物の表面が硬度分布を有する場合も同様である。即ち、本発明の被検物の表面の硬度分布を検出する方法は、ステップＳ７１０と同様に被検物に樹脂固定コロイド結晶シートを被せ、硬質透明板で圧するステップと、ステップＳ７２０と同様に樹脂固定コロイド結晶シートに照明光を当て、透明硬質板を介して樹脂固定コロイド結晶シートを観察するステップと、ステップＳ７３０と同様に観察結果に基づいて、硬度分布を検出するステップとを包含する。各ステップの詳細もまた、凹凸分布を検出する方法と同様に行われるため説明を省略する。被検物の表面が硬度分布を有する場合、圧するステップにより、樹脂固定コロイド結晶シートの硬度の大きな部分と接触する領域は、押しつぶされて変形し、樹脂固定コロイド結晶シートの硬度の小さな部分と接触する領域は、ほとんど変形しない。その結果、押しつぶされて変形した領域におけるコロイド粒子の粒子間隔は、その他の領域におけるコロイド粒子の粒子間隔と異なり、観察するステップ及び検出するステップにおいて、構造色の色分布の変化、あるいは、反射スペクトルの変化として検出することができる。
【０１１０】
（実施の形態４）
実施の形態４では、実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シートを用いた構造色シートについて説明する。図１７は、本発明の構造色シートを示す模式図である。本発明の構造色シート９００は、複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０を含み、これらが樹脂９２０で固定されている。複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０は、実施の形態１で説明した樹脂固定コロイド結晶シート１００から切り出されている。なお、切り出す形状に特に制限はない。複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０は、樹脂９２０中に任意の方位関係で位置する。
【０１１１】
樹脂９２０は、合成樹脂、プラスチック、エラストマーなどの高分子が形成する固体材質を意味し、実施の形態１で説明した樹脂１２０と同様の樹脂を採用できる。複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０の樹脂と、樹脂９２０とが、必ずしも同一である必要はないが、構造色シート９００の特性を確実に発揮するためには、同一の方が好ましい。本発明の構造色シート９００において、複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０のそれぞれは、実施の形態１で詳述したように、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の結晶ドメインを含み、条件（１）と条件（２）を満たす。即ち、複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０のそれぞれは、所定の方位角の方向から照明光を照射した際に、シート面に対して正対する観察者の観察軸と、照明光の照明軸とが重ならないので、シート面に対して正対する観察者は、容易に樹脂固定コロイド結晶シート片９１０の構造色を観察し得る。
【０１１２】
しかしながら、本発明の構造色シート９００において、このような複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０が任意の方位関係で位置しているので、照明光の方向は所定の方位角の方向（例えば、せん断方向に直交する方向）に限らず、それ以外の方位角の方向から照明光を照射した場合であっても、シート面に対して正対する観察者の観察軸と、照明光の照明軸とが重ならず、かつ、照明光の表面反射光がＢｒａｇｇ反射光と重ならない状況になり得るので、構造色シート９００のシート面に対して正対する観察者は、総体として単独の樹脂固定コロイド結晶シートよりも容易に構造色を観察することができる。
【０１１３】
本発明の構造色シート９００の製造方法は特に制限はないが、例示的には、樹脂固定コロイド結晶シート１００から切り出された複数の樹脂固定コロイド結晶シート片９１０を、紫外線照射や加熱等により重合して樹脂９２０を形成する化合物のモノマー、オリゴマー、マクロマー又はこれらの組み合わせからなる分散媒に分散させた分散液をシート状に配置し、紫外線照射や加熱等を行い、重合固化させればよい。
【０１１４】
なお、構造色シート９００を用いて、実施の形態２で説明した、構造色を表示する方法を行ってもよいし、構造色シート９００を用いて、実施の形態３で説明した、被検物の凹凸分布又は硬度分布を検出する方法を行ってもよい。この場合も、照明光を当てるステップにおいて、照明光を当てる方向は、所定の方位角の方向（例えば、せん断方向に直交する方向）に限らず、それ以外の方向から当てることができ得るので、方法の実施に制限がより少なく、有利である。
【０１１５】
次に具体的な実施例を用いて本発明を詳述するが、本発明がこれら実施例に限定されないことに留意されたい。
【実施例】
【０１１６】
［実施例１］
実施例１では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚１ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。化合物アクリル酸４−ヒドロキシブチル（４−ＨＢＡ）のモノマー液体に紫外線活性の重合開始剤を添加したものを分散媒として、これにコロイド粒子として粒径１５０ｎｍのシリカ粒子を分散したコロイド分散液を調製した。粒子濃度は１７体積％であった。コロイド分散液は、目視で遊色効果を示し、コロイド結晶状態にあることを確認した。このコロイド分散液を、図１２に示す水平に相対した２枚のガラス平板の間に挟み、ガラス平板の上方を固定し、下方を水平方向に直線的に振動的並進運動をさせることで、挟まれたコロイド分散液にせん断処理を施した。２枚のガラス平板の相対する表面間の距離は１ｍｍであった。振動的並進運動の方向はせん断方向に一致する。【０１１７】
振動的並進運動の条件は、次のとおりであった。
振動の周波数：１０Ｈｚ
振動の振幅：表面間の距離の２倍
処理時間：１分【０１１８】
せん断処理により、コロイド分散液の全面が、均一の構造色を呈する配向状態が得られた。次いで、紫外線照射を行い、分散媒を重合固化させ、厚さ１ｍｍの樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。４−ＨＢＡは、重合によって、室温において、弾性変形が容易な（即ち、柔軟性の高い）アクリル樹脂を形成するので、得られた樹脂固定コロイド結晶シート（以降では単に実施例１の試料と呼ぶ。）も、弾性変形容易な材料であった。【０１１９】
次に、実施例１の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１の試料において、基準となる方位角（θ＝０に相当する。）の方向は、せん断方向と同一の方向とする。方位角θが９０度、入射光の入射角γが４５度の方向から蛍光灯を実施例１の試料に照明し、実施例１の試料のシート面に正対する方向（即ち、シート面の法線方向）から観察した。結果を図１８Ａに示す。ここで、θ＝９０度は、せん断方向と直交する方向という意味で、実質的に２７０度と等価である。せん断処理が往復運動で行われるからである（以下同様）。方位角θが０度、入射角γが４５度の方向から蛍光灯を実施例１の試料に照明し、実施例１の試料のシート面に正対する方向から観察した。結果を図１８Ｂに示す。ここで、せん断処理が往復運動で行われるので、θ＝０度は、せん断方向という意味で実質的に１８０度と等価である（以下同様）。【０１２０】
次に、図７に示す光学系（同軸ファイバー分光計）により、実施例１の試料の後方反射スペクトル（反射強度の波長依存性）を測定した。測定波長範囲は３５０ｎｍから１０５０ｎｍであった。ここで使用した測定機器は、分光計として株式会社相馬光学のマルチチャンネル分光計Ｓ−２６００、光源として同社のファイバ接続型のハロゲンランプ、光ファイバ及びファイバヘッドとして同社の２分岐拡散反射プローブであった。【０１２１】
まず、実施例１の試料に対して測定軸の方位角をせん断方向と同一の方向に固定（θ＝０度又は１８０度）し、後方反射スペクトル測定におけるＢｒａｇｇ反射の強度のシート面に対する入射角依存性を測定した。即ち、θ＝０の状態で、入射光の入射角γＢを変数として、後方Ｂｒａｇｇ反射の測定を行った。次に、実施例１の試料に対して測定軸の方位角をせん断方向に直交する方向に固定（θ＝９０度又は２７０度）し、後方反射スペクトル測定におけるＢｒａｇｇ反射の強度のシート面に対する入射角依存性を測定した。即ち、θ＝９０の状態で、入射角γＢを変数として、後方Ｂｒａｇｇ反射の測定を行った。結果を図２４Ａ及び２４Ｂにそれぞれ示す。さらに、実施例１の試料に対して測定軸の入射角γＢが、０度〜３０度の１度刻みに固定し、後方反射スペクトル測定におけるＢｒａｇｇ反射の強度の方位角依存性を測定した。いくつかの結果を図２５Ａ〜２５Ｃに示す。ここで、後方反射スペクトルにＢｒａｇｇ反射ピークが複数存在する場合、最大のピーク強度を採用している。また、ピークが存在しない場合、ピーク強度はゼロとしている。なお、ピーク強度の値は、標準サンプルとして白色のコピー用紙を用いて測定した、入射角γＢが０度の場合の後方反射強度を１００とし、それに対する相対値で表している。【０１２２】
［実施例２］
実施例２では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１１体積％、シート厚１ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例２の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、粒子濃度が異なる以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例２の試料を目視観察し、写真評価した。【０１２３】
［実施例３］
実施例３では、粒径１８０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚１ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例３の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、粒径が異なる以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例３の試料を目視観察し、写真評価した。【０１２４】
［実施例４］
実施例４では、粒径１８０ｎｍ、粒子濃度３２体積％、シート厚１ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例４の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、粒径と粒子濃度とが異なる以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例４の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１と同様に、実施例４の試料の後方反射スペクトルを測定した。これらの結果を、図１９Ａ（θ＝９０度、γ＝４５度）、１９Ｂ（θ＝０度、γ＝４５度）、２６Ａ（θ＝０度）、２６Ｂ（θ＝９０度）及び２７（γＢ＝３０度）に示す。【０１２５】
［実施例５］
実施例５では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚０．５ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例５の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、シート厚が異なる以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例５の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１と同様に、実施例５の試料の後方反射スペクトルを測定した。これらの結果を、図２０Ａ（θ＝９０度、γ＝４５度）、２０Ｂ（θ＝０度、γ＝４５度）、２８Ａ（θ＝０度）、２８Ｂ（θ＝９０度）及び２９（γＢ＝３０度）に示す。【０１２６】
［実施例６］
実施例６では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚１ｍｍの室温にて変形不可能な硬度の高い樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例６の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、室温にて硬度の高いアクリル樹脂を形成する化合物メタクリル酸２−ヒドロキシエチル（２−ＨＥＭＡ）のモノマー液体を分散媒に用いた以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例６の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１と同様に、実施例６の試料の後方反射スペクトルを測定した。これらの結果を、図２１Ａ（θ＝９０度、γ＝４５度）、２１Ｂ（θ＝０度、γ＝４５度）、３０Ａ（θ＝０度）、３０Ｂ（θ＝９０度）及び３１（γＢ＝３０度）に示す。【０１２７】
［実施例７］
実施例７では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚２ｍｍの室温にて変形不可能な硬度の高い樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例７の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、実施例６と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、実施例７の試料を目視観察した。【０１２８】
［比較例８］
比較例８では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚１ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある、無配向多結晶体の樹脂固定コロイド結晶シート（例えば、非特許文献１に記載のコロイド結晶に相当する。）を製造した。実施例１と同様に、コロイド分散液を調製し、図１２に示す水平に相対した２枚のガラス平板の間に挟んだ。せん断処理をすることなく、そのまま紫外線照射を行い、分散媒を重合固化させた。これにより、無配向多結晶体である樹脂固定コロイド結晶シートが得られた。実施例１と同様に、比較例８の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１と同様に、比較例８の試料の後方反射スペクトルを測定した。なお、せん断処理をしていないため、せん断処理する場合にガラス板を並進運動させる方向を、基準となる方位角の方向とした。これらの結果を図２２Ａ（θ＝９０度、γ＝４５度）、２２Ｂ（θ＝０度、γ＝４５度）、３２Ａ（θ＝０度）、３２Ｂ（θ＝９０度）及び３３（γＢ＝３０度）に示す。【０１２９】
［比較例９］
比較例９では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚０．３ｍｍの室温にて容易に変形可能な柔軟性のある、表面配向性の樹脂固定コロイド結晶シート（例えば、非特許文献２に記載のコロイド結晶に相当する。）を製造した。比較例９の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、シート厚が異なる以外は、実施例１と同様であるため、説明を省略する。実施例１と同様に、比較例９の試料を目視観察し、写真評価した。実施例１と同様に、比較例９の試料の後方反射スペクトルを測定した。これらの結果を、図２３Ａ（θ＝９０度、γ＝４５度）、２３Ｂ（θ＝０度、γ＝４５度）、３４Ａ（θ＝０度）、３４Ｂ（θ＝９０度）及び３５（γＢ＝３０度）に示す。【０１３０】
［実施例１０］
実施例１０では、粒径１５０ｎｍ、粒子濃度１７体積％、シート厚１ｍｍの室温にて変形不可能な硬度の高い樹脂固定コロイド結晶シートを製造した。実施例１０の樹脂固定コロイド結晶シートの製造条件は、実施例１の４−ＨＢＡ（アクリル樹脂を形成する化合物）に代えて、室温にて硬度の高い樹脂としてエポキシ樹脂を形成する化合物を用い、化合物を加熱によって重合させた以外は実施例１と同様であった。詳細には次のとおりである。エポキシ樹脂を形成する化合物は、主剤としてビスフェノールＡジグリシジルエーテル、及び、硬化剤として４−メチルヘキサヒドロ無水フタル酸を用いた。これらを重量比約１：１で混合した液体を分散媒として、これにシリカ粒子を分散した分散液を調製した。これを実施例１と同様の条件でせん断処理をし、次いで加熱を行い、分散媒を重合固化させ、厚さ１ｍｍの樹脂固定コロイド結晶シートを得た。実施例１と同様に、実施例１０の試料を目視観察した。【０１３１】
以上の実施例及び比較例１〜１０の実験条件を簡単のため表１にまとめて示す。
【表１】
2015020066.tif 000003
【０１３２】
図１８Ａ及び１８Ｂは、実施例１の試料の構造色の観察結果を示す図であり、図１９Ａ及び１９Ｂは、実施例４の試料の構造色の観察結果を示す図であり、図２０Ａ及び２０Ｂは、実施例５の試料の構造色の観察結果を示す図であり、図２１Ａ及び２１Ｂは、実施例６の試料の構造色の観察結果を示す図であり、図２２Ａ及び２２Ｂは、比較例８の試料の構造色の観察結果を示す図であり、図２３Ａ及び２３Ｂは、比較例９の試料の構造色の観察結果を示す図である。【０１３３】
図１８Ａ、１９Ａ、２０Ａ、２１Ａ、２２Ａ及び２３Ａは、いずれも、方位角θが９０度、入射光の入射角が４５度の方向から蛍光灯を試料に照射し、試料のシート面に正対する方向から観察した結果を示す。図１８Ｂ、１９Ｂ、２０Ｂ、２１Ｂ、２２Ｂ及び２３Ｂは、いずれも、方位角θが０度、入射光の入射角が４５度の方向から蛍光灯を試料に照射し、試料のシート面に正対する方向から観察した結果を示す。【０１３４】
図１８Ａ〜２１Ａによれば、いずれも、Ｂｒａｇｇ反射による構造色の発色（青色）が明確に観察された。図１８Ｂ〜２１Ｂによれば、いずれも、Ｂｒａｇｇ反射による構造色の発色は実質的には観察されなかった。図示しないが、実施例７の試料についても、実施例６と同様の構造色の発色が得られることを確認した。なお、実施例４の試料に比べて、実施例１〜３、５及び６の試料の方がシートの均一性に優れていた。このことから、粒子濃度は３５体積％以下が好ましく、さらに粒子濃度２０体積％以下がより好ましいことが示唆される。【０１３５】
図示しないが、実施例２及び３の試料についても、同様に、方位角θが９０度、入射角が４５度の方向から蛍光灯を照射し、試料のシート面に正対する方向から観察したところ、Ｂｒａｇｇ反射による構造色の発色（赤色）が明確に観察された。同様に、実施例１０の試料についても、方位角θが９０度、入射角が４５度の方向から蛍光灯を照射し、試料のシート面に正対する方向から観察したところ、Ｂｒａｇｇ反射による構造色の発色（青色）が明確に観察された。【０１３６】
実施例１〜７及び１０により、コロイド粒子の粒径や粒子濃度を変化させることにより、異なる構造色の発色が可能であることが示された。なお、当業者であれば、粒径や粒子濃度を適宜選択することによりＢｒａｇｇ反射の波長を制御し、所望の構造色を設定することができる。【０１３７】
図２２Ａ及び２２Ｂによれば、いずれも、Ｂｒａｇｇ反射光による極めて弱い構造色（青色）の発色が観察された。一方、図２３Ａ及び２３Ｂによれば、いずれも、Ｂｒａｇｇ反射光による構造色の発色が観察されなかった。【０１３８】
以上から、実施例１〜７及び１０の試料は、所定の方位角θ１の方向として、せん断方向に対して直交する方向において、斜めから照射した場合であっても、試料のシート面に対して正対する観察者は、構造色を観察することができることが分かった。また、実施例１〜７の試料の構造色の観察結果と、比較例８の試料のそれとを比較すると、実施例１〜実施例７の試料は、比較例８の試料よりも、より明瞭に構造色を観察できることが示された。さらに、実施例１〜実施例７の試料の構造色の観察結果と、比較例８〜９の試料のそれとを比較すると、実施例１〜７の試料を構成する複数の結晶ドメインは、比較例８の試料と異なり、無秩序な方位関係で集合しているものではなく、かつ、比較例９の試料と異なり、秩序的に特定の方位に集合しているものではないことが示され、現時点ではその集合の様態の詳細は解明されていないが、まったく新規の配列であることが示唆される。【０１３９】
また、実施例１〜７及び１０の観察結果より、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートに照明光を当てることにより構造色を表示することができることが示された。詳細には、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートのシート面に正対する方向と異なる方向、より好ましくは、せん断方向に直交する方向から照明光を当てることにより、発色よく構造色を表示することができる。【０１４０】
図２４Ａ、２６Ａ、２８Ａ、３０Ａ、３２Ａ及び３４Ａは、いずれも、方位角θが０度に固定された場合の、試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す。図２４Ｂ、２６Ｂ、２８Ｂ、３０Ｂ、３２Ｂ及び３４Ｂは、いずれも、方位角θが９０度に固定された場合の、試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度の入射角依存性を示す図である。【０１４１】
図２４Ａ及び２４Ｂによれば、実施例１の試料は、せん断方向（θ＝０度又は１８０度）には、入射角γＢが０度近傍以外で後方Ｂｒａｇｇ反射しないが、せん断方向に対して直交する方向（θ＝９０度又は２７０度）には、入射角γＢが０度より大で６０度以下の全範囲において後方Ｂｒａｇｇ反射することが分かった。このことから、図８及び９を参照して説明したように、実施例１の試料には、規定軸に対してなす角である入射角が０より大きい入射光の可視波長域にある成分の少なくとも一部を実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を有する傾斜後方反射結晶ドメインを備えた対象領域が存在すること（即ち、条件（１）を満たすこと）を確認した。【０１４２】
より詳細には、実施例１の試料は、入射光の入射角γＢが０度より大で３０度以下の全範囲であり、所定の方位角θ１の方向としてせん断方向に対して直交する方向について、後方反射スペクトル測定をすると、その後方Ｂｒａｇｇ反射の強度は０（ゼロ）でないことが分かった。このことから、実施例１の試料は、結晶格子面の法線と規定軸とのなす角βが０度より大で２０度以下の間の角度をなす法線を持つ結晶格子面を備える傾斜後方反射結晶ドメインを含むことを確認した。【０１４３】
図２５Ａ〜２５Ｃには、入射光の入射角γＢが０度〜３０度のうち代表的な１０度、２０度及び３０度の結果を示す（それぞれ、図２５Ｃ、２５Ｂ、２５Ａ）。図２５Ａ〜２５Ｃによれば、いずれの入射角γＢにおいても、実施例１の試料は、方位角θが９０度において、後方Ｂｒａｇｇ反射の強度が最大となっていることが分かった。図示しないが、１０度、２０度及び３０度以外の測定した入射角γＢの０度〜３０度すべての角度についても、同様の結果であった。即ち、図２４Ａ、２４Ｂ及び２５Ａ〜２５Ｃの結果から、実施例１の試料において、傾斜後方反射結晶ドメインは、入射光の方位角に依存して、後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように方位角配向していることを確認した（即ち、条件（２）を満たすことを確認した）。【０１４４】
より詳細には、入射光の入射角γＢの少なくとも０度より大きく３０度以下の全範囲で、シート面の方位角依存性について、後方Ｂｒａｇｇ反射測定をすると、後方Ｂｒａｇｇ反射の強度を評価軸にし、方位角を変数軸にしたグラフにおいて少なくとも１つのピークが得られた。いずれのピークの方位角も、せん断方向を方位角の基準とすると、８０度から１００度の範囲であり、より詳細には、傾斜後方反射結晶ドメインは、いずれも、せん断方向に対して、直交する方位角θ１の方向に向いていることを確認した。【０１４５】
図２６Ａ〜３１によれば、実施例４〜６の試料は、いずれも、実施例１と同様に、上述の条件（１）及び（２）を満たすことが分かった。図示しないが、実施例２及び３の試料もまた、実施例１、実施例４〜実施例６と同様の入射角依存性及び方位角依存性を示した。また、実施例７及び実施例１０についても、シート面に正対する方向と異なる、せん断方向に直交する方向から照明光を当てることにより、青色の構造色を発現したことから、実施例１、実施例４〜実施例６と同様の入射角依存性及び方位角依存性を示すことが示唆される。【０１４６】
比較例８の試料は、図３２Ａ及び３２Ｂによれば、上述の条件（１）を満たした。しかしながら、図３３によれば、比較例８の試料の後方Ｂｒａｇｇ反射の強度は、方位角依存性を何ら示しておらず、上述の条件（２）を満たさないことが分かった。さらに、比較例９の試料は、図３４Ａ及び３４Ｂによれば、せん断方向にも、せん断方向に対して直交する方向にも、入射角が０度近傍以外では後方Ｂｒａｇｇ反射せず、上述の条件（１）を満たさなかった。また、図３５によれば、比較例９の試料は、入射角γＢが３０度ではいずれの方位角θにおいても後方Ｂｒａｇｇ反射せず、上述の条件（２）を満たさないことが分かった。【０１４７】
以上から、実施例１〜７及び１０の試料は、特定の条件において後方Ｂｒａｇｇ反射をすることから、試料の表面の少なくとも一部を含む対象領域において、表面に垂直な方向である正対方向を規定軸と定めたとき、以下の条件（１）、（２）を満たすことが示された。
（１）対象領域は、規定軸に対してなす角である入射角が０より大きい入射光の可視波長域にある成分の少なくとも一部を実質的に後方Ｂｒａｇｇ反射することができる結晶格子面を含む、樹脂中にコロイド粒子が固定された複数の傾斜後方反射結晶ドメインを含む。
（２）複数の傾斜後方反射結晶ドメインは、規定軸のまわりに方位角が規定される場合、入射光の方位角に依存して、後方Ｂｒａｇｇ反射による反射光の強度が変化するように方位角配向する。【０１４８】
また、実施例１〜７及び１０の結果から、樹脂の種類、柔軟性や硬度には制限がないことが示された。実施例１〜７及び１０の結果から、粒子濃度は、２体積％以上３５体積％以下が好ましく、５体積％以上２５体積％以下がより好ましく、１０体積％以上２０体積％以下が最も好ましいことが示された。実施例５、実施例７及び比較例９の結果から、シート厚は、０．３ｍｍより大きく１０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下がより好ましく、０．７ｍｍ以上３ｍｍ以下がさらに好ましいことが示された。【０１４９】
［実施例１１］
実施例１１では、実施例３の試料を用いて、被検物の凹凸分布を検出した。被検物としてＷクリップの取手形状の凸部（図１６の８２０）を有するレリーフ板を用いた。この被検物に、不透明柔軟シートとして黒色のゴムシートを介して実施例３の試料を被せ、硬質透明板としてガラス板（図１６の６１０）で圧した（図１５のステップＳ７１０）。次いで、実施例３の試料に照明光として蛍光灯の光を当て、ガラス板を介して観察した（図１５のステップＳ７２０）。具体的には、照明光を、実施例３の試料のせん断方向に直交する方向（θが９０度）から、試料のシート面への入射角γが４５度で、実施例３の試料に当て、デジタルカメラで構造色を撮影した。観察結果としてデジタルカメラの画像に基づいて、被検物の凹凸分布を検出した（図１５のステップＳ７３０）。【０１５０】
図３６Ａ及び３６Ｂは、実施例１１における観察結果のデジタルカメラ画像である。図３６Ａは、圧するステップ前の実施例３の試料のデジタルカメラ画像であり、全体が赤色を呈している。図３６Ｂは、圧するステップ後の実施例３の試料のデジタルカメラ画像で、一部に青色を呈している。両図では、構造色の色分布が異なっており、図３６Ｂにおいて、構造色が赤色から青色に変化した領域があった。この領域は、Ｗクリップの取手形状の凸部に相当していることを確認した。【０１５１】
以上より、本発明の容易に変形可能な樹脂固定コロイド結晶シートを用いて、被検物の凹凸分布を検出することができることを確認した。また、被検物の凹凸によって構造色の色分布が変化したことから、図１４を参照して説明した、本発明の構造色の表示方法もまた有効であることが分かった。【０１５２】
［実施例１２］
実施例１２では、実施例３の試料を用いて、被検物の硬度分布を検出した。被検物として、硬い金属の袋ナット（２個）が埋め込まれた柔軟なスポンジ組織を用いた以外は、実施例１１と同様の手順であった。【０１５３】
図３７Ａ〜３７Ｃは、実施例１２における観察結果のデジタルカメラ画像である。図３７Ａは、被検物のデジタルカメラ画像である。図３７Ｂは、圧するステップ前の実施例３の試料のデジタルカメラ画像であり、全体が赤色を呈している。図３７Ｃは、圧するステップ後の実施例３の試料のデジタルカメラ画像で、一部に青色を呈している。図３７Ｂ及び３７Ｃを比較すると、構造色の色分布が異なっており、図３７Ｃにおいて、構造色が赤色から青色に変化した領域があった。この領域は、図３７Ａに示す金属袋ナットの領域に相当していることを確認した。【０１５４】
以上より、本発明の容易に変形可能な樹脂固定コロイド結晶シートを用いて、被検物の硬度分布を検出することができることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【０１５５】
本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いれば、シート面に対して正対する観察者の観察軸と、照明光の照明軸とが重なることなく、シート面に対して正対する観察者が、Ｂｒａｇｇ反射による構造色を容易に観察することができる。また、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いれば、観察者は、表面反射光がＢｒａｇｇ反射光と重ならない条件で構造色を観察できるので、鮮やかな発色効果を得られる。本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いて、鮮やかな発色効果を利用した装飾品、あるいは、種々のパターンの表示物として機能する。また、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートを用いて、構造色の変色を利用した被検物の凹凸分布あるいは硬度分布を検出することもできる。また、方位角により、正対する方向へのＢｒａｇｇ反射光の強度が変化するため、当該シートを斜めに照らすライトを方位角を変えるように移動させれば、正対する方向に発せられる光の強度が変化するため、動く光装飾としての活用が期待される。【０１５６】
高級衣料や鞄などに、正規品を模造品と区別するために、革や特殊な組織の布地やホログラフィックフィルムなどの光輝材といった、特殊な素材を用いて作られた、判別用のタグ（いわゆる偽造防止タグ）が使用されることが多い。本発明の樹脂固定コロイド結晶シートは、斜め照明によって正対する方向から鮮明な構造色を観察できたり、その際の照明の方位角により発色の有無が変化するなど、従来の素材にない特殊な発色特性を有している。そのような発色特性を利用して、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートは、このような偽造防止タグの素材とするなど、偽造防止の目的にも利用され得る。【０１５７】
さらに、本発明の樹脂固定コロイド結晶シートから切り出した樹脂固定コロイド結晶シート片を含む構造色シートであれば、任意の方向から照明光を照射可能となるので、実施に制限がなく有利である。
【符号の説明】
【０１５８】
１００  樹脂固定コロイド結晶シート        １２  対象領域
１１０  結晶ドメイン        １２０、９２０  樹脂
１３０  コロイド粒子        ２００  同軸ファイバ分光計
２１０  光源        ２２０  分光計        ２３０  光ファイバ
２４０  ファイバヘッド        ２５０  照射光
２６０  反射された光        ４００  コロイド分散液      
４１０、４２０  ガラス平板        ５００  壁      
５１０  照明光        ５２０、６３０  Ｂｒａｇｇ反射光
５３０  表面反射光        ６００  レリーフ板      
６１０  硬質透明板        ６２０  パターン      
６４０  色分布        ８１０  被検物        ８２０  凸部
８３０  反射光        ８４０  観察結果      
８５０  測定前の色分布        ９００  構造色シート
９１０  樹脂固定コロイド結晶シート片      
【図１Ａ】
2015020066.tif 000004
【図１Ｂ】
2015020066.tif 000005
【図２Ａ】
2015020066.tif 000006
【図２Ｂ】
2015020066.tif 000007
【図２Ｃ】
2015020066.tif 000008
【図４】
2015020066.tif 000009
【図５】
2015020066.tif 000010
【図６】
2015020066.tif 000011
【図７】
2015020066.tif 000012
【図８】
2015020066.tif 000013
【図９】
2015020066.tif 000014
【図１０】
2015020066.tif 000015
【図１１】
2015020066.tif 000016
【図１２】
2015020066.tif 000017
【図１３】
2015020066.tif 000018
【図１４】
2015020066.tif 000019
【図１５】
2015020066.tif 000020
【図１６】
2015020066.tif 000021
【図１７】
2015020066.tif 000022
【図２４Ａ】
2015020066.tif 000023
【図２４Ｂ】
2015020066.tif 000024
【図２５Ａ】
2015020066.tif 000025
【図２５Ｂ】
2015020066.tif 000026
【図２５Ｃ】
2015020066.tif 000027
【図２６Ａ】
2015020066.tif 000028
【図２６Ｂ】
2015020066.tif 000029
【図２７】
2015020066.tif 000030
【図２８Ａ】
2015020066.tif 000031
【図２８Ｂ】
2015020066.tif 000032
【図２９】
2015020066.tif 000033
【図３０Ａ】
2015020066.tif 000034
【図３０Ｂ】
2015020066.tif 000035
【図３１】
2015020066.tif 000036
【図３２Ａ】
2015020066.tif 000037
【図３２Ｂ】
2015020066.tif 000038
【図３３】
2015020066.tif 000039
【図３４Ａ】
2015020066.tif 000040
【図３４Ｂ】
2015020066.tif 000041
【図３５】
2015020066.tif 000042
【図３】
2015020066.tif 000043
【図１８Ａ】
2015020066.tif 000044
【図１８Ｂ】
2015020066.tif 000045
【図１９Ａ】
2015020066.tif 000046
【図１９Ｂ】
2015020066.tif 000047
【図２０Ａ】
2015020066.tif 000048
【図２０Ｂ】
2015020066.tif 000049
【図２１Ａ】
2015020066.tif 000050
【図２１Ｂ】
2015020066.tif 000051
【図２２Ａ】
2015020066.tif 000052
【図２２Ｂ】
2015020066.tif 000053
【図２３Ａ】
2015020066.tif 000054
【図２３Ｂ】
2015020066.tif 000055
【図３６Ａ】
2015020066.tif 000056
【図３６Ｂ】
2015020066.tif 000057
【図３７Ａ】
2015020066.tif 000058
【図３７Ｂ】
2015020066.tif 000059
【図３７Ｃ】
2015020066.tif 000060
【国際調査報告】
2015020066.tif 000061
2015020066.tif 000062
2015020066.tif 000063
2015020066.tif 000064