(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の第１溝が各々に設けられた１つ以上の配向領域を一方の主面が含んだ光透過性の配向層と、前記主面に支持されると共に固化された液晶材料からなる複屈折性層と、前記複屈折性層を間に挟んで前記配向層と向き合い、偏光性を有している平行光を一方の主面に照射した場合に偏光性を有している反射光を射出する第１反射層と、前記配向層と前記複屈折性層との間に介在した第２反射層とを具備したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】
前記第２反射層は前記１つ以上の配向領域の一部を被覆しており、前記第２反射層のうち前記配向領域を被覆している部分の表面には、前記複数の第１溝に対応して複数の第２溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
【請求項３】
前記第１反射層は偏光性を有している平行光を前記主面に照射した場合に偏光性を有している散乱光を反射光として射出することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記配向層は透過光及び／又は反射光に散乱性を与えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項５】
前記配向層は偏光性を有している入射光を入射させたときに偏光性を有している透過光及び反射光を射出することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項６】
前記一方の主面は前記第２反射層で被覆されていない前記配向領域を複数含み、それら配向領域のうち少なくとも１つの配向領域は他の配向領域とは前記長さ方向が異なっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項７】
前記一方の主面は前記第２反射層で被覆されていない前記配向領域を複数含み、それら配向領域のうち少なくとも２つの配向領域の位置で前記複屈折性層の膜厚が互いに異なっていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項８】
前記配向領域又は前記複数の配向領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の第１溝は回折格子を形成していることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項９】
前記配向領域又は前記複数の配向領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の第１溝は一方向性拡散パターンを形成していることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１０】
前記複屈折性層において前記液晶材料のメソゲン基はネマチック相を呈していることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１１】
前記複屈折性層と前記第２反射層と前記配向層とを間に挟んで前記第１反射層と向き合った光学的に等方性の保護層を更に具備したことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の光学素子。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光学素子と、これを支持した物品とを含んだことを特徴とするラベル付き物品。
【請求項１３】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キット。
【請求項１４】
真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別する方法であって、
前記真正品は請求項１乃至１１の何れか１項に記載の光学素子を支持した物品であり、
前記真正であるか否かが未知の物品が、偏光子なしで前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察した場合と同じ色を表示し、前記偏光子を介して前記主面に対して垂直な方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示し、前記偏光子を介して前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したとき及び前記偏光子を介して前記主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示する第１表示部と、干渉色を表示するか又は光散乱異方性を示す第２表示部とを含んでいない場合に、前記真正であるか否かが未知の物品は非真正品であると判断することを含んだことを特徴とする判別方法。
【請求項１５】
前記真正であるか否かが未知の物品が前記第１及び第２表示部を含んでいた場合であって、前記真正であるか否かが未知の物品を前記一方の主面の法線の周りで回転させながら前記偏光子を介して前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに、前記第１表示部が表示する色に変化を生じない場合に、前記真正であるか否かが未知の物品は非真正品であると判断することを更に含んだことを特徴とする請求項１４に記載の判別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、偽造防止効果、装飾効果及び／又は美的効果を提供する表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
偽造防止には、潜像を利用することがある。潜像は、例えば、万線モアレ又は凹版印刷を利用して形成することができる。
【０００３】
万線モアレを利用した潜像は、潜像とすべき像と、高密度に配列した多数の線とを重ねることにより得られる。この像は、肉眼で観察した場合には多数の線が識別を困難とし、それら線を隠すことにより識別が容易になる。
【０００４】
凹版印刷を利用した潜像は、インキ層に凹パターン及び／又は凸パターンを設けることにより得られる。凹パターン及び／又は凸パターンが形成している像は、正面から観察した場合には識別が困難であり、斜めから観察することにより可視化する。
【０００５】
万線モアレ又は凹版印刷を利用した偽造防止技術は、真偽判定が比較的容易である。しかしながら、これらの方法で形成した像は、肉眼で観察した場合に識別が不可能な訳ではない。そのため、これら潜像は、それ自体の存在を悟られ易い。
【０００６】
潜像は、蛍光インキ及び赤外線吸収インキなどの特殊インキを使用して形成することもできる。蛍光インキは、紫外線を照射することにより発光するインキであって、これを用いて形成した潜像は、紫外線照射により可視化する。赤外線吸収インキは、赤外線吸収率が高いインキであって、これを用いて形成した潜像は、例えば、赤外線カメラで観察することにより可視化する。
【０００７】
特殊インキを使用して形成した潜像は、それ自体の存在を悟られ難い。しかしながら、その可視化には、紫外線ランプ又は赤外線カメラなどの装置が必要である。
【０００８】
潜像は、液晶材料を使用して形成することもできる。例えば、光反射性を有する基材上に、高分子液晶材料などの固化した液晶材料からなる薄膜パターンを形成する。液晶分子のメソゲン基は、例えば、薄膜パターンの下地にラビング処理又は光配向処理などの配向処理を施しておくことにより、略一方向に配向させる。
【０００９】
この薄膜パターンは、肉眼で観察した場合には、光学的に等方性の層と同様に見える。それゆえ、この薄膜パターンで潜像を構成することができる。そして、この薄膜パターンは位相差層として機能するので、偏光子を介して観察した場合には、その遅相軸と偏光子の光透過軸とが為す角度に応じた明るさの変化を生じる。即ち、この薄膜パターンが形成している潜像は、偏光子を介して観察することにより可視化する。
【００１０】
液晶材料を使用して形成した潜像は、それ自体の存在が悟られ難い。加えて、この潜像は、偏光フィルムなどの偏光子で可視化することができ、大きな装置は不要である。そのため、液晶材料を使用した偽造防止技術は、高い関心を集めている。
【００１１】
例えば、特許文献１には、ＯＶＤ（optically variable device）層と複屈折性層とを積層することが記載されている。複屈折性層は、例えば、高分子液晶材料からなる。ＯＶＤ層は、例えば、ホログラムである。
【００１２】
この積層体を肉眼で観察した場合には、ホログラムの視覚効果、即ち、虹色及び観察角度に応じた色変化を確認することができる。そして、複屈折性層が形成している潜像は、偏光子を介して観察することにより可視化する。このように、液晶材料とホログラムとを組み合わせると、多様に変化する像を形成することができる。従って、液晶材料のみを使用した場合と比較して、より高い偽造防止効果を達成できる。
【００１３】
しかしながら、偽造技術の進歩は著しい。それゆえ、偽造防止技術には更なる進歩が望まれている。
【特許文献１】特開２００１−６３３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、固化した液晶材料を含んだ光学素子が表示する像の観察条件に応じた変化の多様性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１側面によると、長さ方向が揃い且つ前記長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の第１溝が各々に設けられた１つ以上の配向領域を一方の主面が含んだ光透過性の配向層と、前記主面に支持されると共に固化された液晶材料からなる複屈折性層と、前記複屈折性層を間に挟んで前記配向層と向き合い、偏光性を有している平行光を一方の主面に照射した場合に偏光性を有している反射光を射出する第１反射層と、前記配向層と前記複屈折性層との間に介在した第２反射層とを具備したことを特徴とする光学素子が提供される。
【００１６】
本発明の第２側面によると、第１側面に係る光学素子と、これを支持した物品とを含んだことを特徴とするラベル付き物品が提供される。
【００１７】
本発明の第３側面によると、第１側面に係る光学素子と偏光子とを含んだことを特徴とする光学キットが提供される。
【００１８】
本発明の第４側面によると、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別する方法であって、前記真正品は第１側面に係る光学素子を支持した物品であり、前記真正であるか否かが未知の物品が、偏光子なしで前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察した場合と同じ色を表示し、前記偏光子を介して前記主面に対して垂直な方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示し、前記偏光子を介して前記一方の主面に対して傾いた方向から観察したときに前記偏光子なしで前記一方の主面に対して垂直な方向から観察したとき及び前記偏光子を介して前記主面に対して垂直な方向から観察したときとは異なる色を表示する第１表示部と、干渉色を表示するか又は光散乱異方性を示す第２表示部とを含んでいない場合に、前記真正であるか否かが未知の物品は非真正品であると判断することを含んだことを特徴とする判別方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、固化した液晶材料を含んだ光学素子が表示する像の観察条件に応じた変化の多様性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、全ての図面を通じて同様又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１は、本発明の第１態様に係る光学素子を概略的に示す平面図である。図２は、図１に示す光学素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は、図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の一例を示す平面図である。図４は、図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の他の例を示す平面図である。図５は、図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図である。図６は、図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図である。なお、図１及び図２において、Ｘ方向は光学素子１０の主面に平行な方向であり、Ｙ方向は光学素子１０の主面に平行であり且つＸ方向に対して垂直な方向であり、Ｚ方向はＸ方向及びＹ方向に対して垂直な方向である。
【００２２】
図１及び図２に示す光学素子１０は、例えば、真正品であることが確認されるべき物品に支持させる表示体である。この光学素子１０は、基材１１と第１反射層１２と配向層１３と第２反射層１４と複屈折性層１５と凹凸形成層１８とを含んでいる。光学素子１０の前面は、基材１１側の面である。
【００２３】
基材１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂からなるフィルム又はシートである。基材１１は、光透過性を有していてもよく、有していなくてもよい。また、基材１１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。基材１１は、配向層１３を保護する保護層として利用することができる。基材１１は、省略してもよい。基材１１を前面側（観察者側）に設ける場合、基材１１は、表示に影響を与えないように、複屈折性を有していないことが好ましい。
【００２４】
配向層１３は、光透過性であって、基材１１の背面を被覆している。典型的には、配向層１３は、透明であり、光学的に等方性である。配向層１３は、偏光性を有している入射光を入射させたときに偏光性を有している透過光及び反射光を射出すれば、透過光及び／又は反射光に散乱性を与えるものであってもよい。
【００２５】
配向層１３の背面には、複数の第１溝が設けられている。この例では、配向層１３の背面は、図２に示すように、各々に複数の溝が設けられた４つの領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂを含んでいる。
【００２６】
領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの各々は、配向領域である。領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの各々には、長さ方向が揃い且つこの長さ方向と交差する方向に隣り合った複数の溝が設けられている。領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂは、溝の長さ方向が異なっていてもよく、同一であってもよい。また、領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの１つ乃至３つは、省略してもよい。或いは、配向層１３の背面は、複数の溝が設けられた他の領域を更に含んでいてもよい。
【００２７】
ここでは、一例として、領域１３１には、長さ方向がＸ方向に略平行な溝が設けられ、領域１３２には、長さ方向がＹ方向に略平行な溝が設けられているとする。また、領域１３３ａ及び１３３ｂに設ける溝の長さ方向は任意であるが、ここでは、一例として、領域１３３ａに設けられた溝の長さ方向はＸ方向に対して平行であり、領域１３３ｂに設けられた溝の長さ方向はＹ方向に対して平行であるとする。
【００２８】
配向層１３の背面は、図２に示すように、溝が設けられていない領域１３４を更に含んでいる。領域１３４は、省略することができる。
【００２９】
配向領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂには、様々な構造を採用することができる。例えば、配向領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの各々には、図３に示すように、複数の溝を幅方向に等間隔で平行に並べた構造を採用することができる。
【００３０】
これら溝は、図４に示すように、互いに平行でなくてもよい。但し、これらの溝が平行に近いほど、配向領域１３１及び１３２に対応した複屈折性層１５の各々の部分において、液晶分子又はそれらのメソゲン基の長軸が揃い易くなる。これらの溝が為す角度は、例えば５°以下とし、好ましくは３°以下とする。
【００３１】
領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの各々において、これら溝は、縦横に並べてもよい。また、溝の長さは、互いに等しくてもよく、互いに異なっていてもよい。また、長さ方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。更に、幅方向に隣り合う溝間の距離は均一であってもよく、不均一であってもよい。例えば、図５に示すように、配向領域の各々には、互いに長さが等しい溝を縦横に並べてもよい。或いは、図６に示すように、様々な長さの溝をランダムに並べてもよい。
【００３２】
図３乃至図５に示す構造を採用した場合、溝を略平行とし且つピッチを適宜設定することなどにより、これら溝で回折格子を構成することができる。図６に示す構造を採用した場合、これら溝で一方向性拡散パターンを形成することができる。なお、この一方向性拡散パターンは、溝の長さ方向に垂直な面内での拡散能が、配向層１３の主面に垂直であり且つ溝の長さ方向に平行な面内での拡散能と比較してより大きい光拡散特性、即ち、光散乱異方性を示すパターンである。ここでは、一例として、領域１３１、１３２、１３３ａ及び１３３ｂの各々に設けられた溝は、回折格子を構成していることとする。
【００３３】
配向層１３は、例えば、感光性樹脂材料に、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法や、電子ビームによってパターンを描画する方法により形成することができる。或いは、表面レリーフ型ホログラムの製造で行われているように、微細な線状の凸部を設けた金型を樹脂に押し付けることにより形成することができる。例えば、配向層１３は、基材１１上に形成された熱可塑性樹脂層に、線状の凸部が設けられた原版を、熱を印加しながら押し当てる方法、即ち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、配向層１３は、基材１１上に紫外線硬化樹脂を塗布し、これに原版を押し当てながら基材１１側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、原版を取り除く方法により形成することも可能である。
【００３４】
なお、通常は、原版の凹凸構造を転写して反転版を製造し、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を製造する。そして、必要に応じ、複製版を原版として用いて反転版を製造と、この反転版の凹凸構造を転写して複製版を更に製造する。実際の製造では、通常、このようにして得られる複製版を使用する。
【００３５】
これらの方法によれば、１つの面内に溝の長さ方向が異なる複数の配向領域を形成することができる。また、これらの方法によると、１つの面内に溝の深さ、幅、及び／又は溝などが異なる複数の配向領域を形成することもできる。
【００３６】
先の原版は、例えば、二光束干渉法を用いてホログラムパターンを記録する方法、電子ビームによってパターンを描画する方法、又はバイトによって切削する方法により得られた母型の電鋳を行うことにより得られる。配向層に上記のような多様性をもたせない場合は、ラビング加工により溝を形成してもよい。
【００３７】
これら溝の深さは、例えば、０．０５μｍ乃至１μｍの範囲とする。また、溝の長さは、例えば、０．５μｍ以上とする。溝のピッチは、例えば０．１μｍ以上であり、典型的には０．７５μｍ以上である。又、溝のピッチは、例えば１０μｍ以下であり、典型的には２μｍ以下である。液晶分子又はそのメソゲン基を高い秩序度で配向させるには、溝のピッチは小さいことが有利である。
【００３８】
第２反射層１４は、例えば、金属蒸着層である。反射層１４は、配向層１３の主面のうち、配向領域１３３ａ及び１３３ｂの全体を被覆し、他の領域は被覆していない。反射層１４は、領域１３４の一部又は全部を更に被覆していてもよい。
【００３９】
この金属蒸着層の材料としては、例えば、アルミニウム、白金、金、銀、銅、チタン、ビスマス、ゲルマニウム、インジウム、錫、又はそれらの合金を使用することができる。金属蒸着層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００４０】
反射層１４の表面形状は、その下地表面の形状に対応している。ここでは、反射層１４の表面には、配向領域１３３ａ及び１３３ｂに設けられた複数の第１溝に対応して、複数の第２溝が設けられている。配向領域１３３ａ及び１３３ｂに設けられた複数の第１溝が回折格子を構成している場合、第２溝も回折格子を構成する。また、配向領域１３３ａ及び１３３ｂに設けられた複数の第１溝が一方向性拡散パターンを構成している場合、第２溝も一方向性拡散パターンを構成する。
【００４１】
複屈折性層１５は、配向層１３及び反射層１４を被覆している。以下、複屈折性層１５のうち領域１３１、１３２、１３３ａ、１３３ｂ及び１３４上に形成された部分を、それぞれ、液晶部分１５１、１５２、１５３ａ、１５３ｂ及び１５４と呼ぶ。また、光学素子１０のうち、液晶部分１５１、１５２、１５３ａ、１５３ｂ及び１５４に対応した領域を、それぞれ、表示部１０１、１０２、１０３ａ、１０３ｂ及び１０４と呼ぶ。
【００４２】
複屈折性層１５は、固化された液晶材料からなる。即ち、複屈折性層１５は、流動性を有する液晶材料を非流動化してなる。
【００４３】
複屈折性層１５は、典型的には、流動性を有する重合性液晶材料を紫外線又は熱により硬化させてなる高分子複屈折性層である。高分子複屈折性層は、例えば、以下の方法により形成することができる。まず、光重合性を有するネマチック液晶材料を配向層１３及び反射層１４上に塗布する。次いで、液晶材料に紫外線を照射して、それらの重合を生じさせる。これにより、液晶分子又はそれらのメソゲン基の長軸の向きが固定された複屈折性層１５を得ることができる。複屈折性層１５の材料として、コレステリック液晶材料やスメクチック液晶材料を用いてもよい。
【００４４】
配向領域１３１及び１３２は、それぞれ、液晶部分１５１及び１５２が含んでいる液晶分子又はそれらのメソゲン基を、溝の長さ方向に沿うように配向させる。ここでは、一例として、液晶部分１５１及び１５２の各々では、メソゲン基の長軸が略一方向に揃っていることとする。即ち、ここでは、メソゲン基は、液晶部分１５１ではＸ方向に配向し、液晶部分１５２ではＹ方向に配向していることとする。液晶部分１５１及び１５２の各々において、メソゲン基は、ネマチック相を呈していてもよく、スメクチック相を呈していてもよい。
【００４５】
液晶部分１５１及び１５２は、メソゲン基が配向しているので、複屈折性を有している。液晶部分１５１ではメソゲン基はＸ方向に配向しているので、そのＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。屈折率ｎeは屈折率ｎoよりも大きいので、液晶部分１５１の遅相軸はＸ方向と平行であり、進相軸はＹ方向と平行である。また、液晶部分１５２の遅相軸はＹ方向と平行であり、進相軸はＸ方向と平行である。
【００４６】
典型的には、液晶部分１５３ａ及び１５３ｂでは、メソゲン基は、液晶部分１５１及び１５２ほど高い秩序度で配向していないか、又は、配向していない。また、典型的には、液晶部分１５４では、液晶部分１５３ほど高い秩序度で配向していないか、又は、配向していない。ここでは、一例として、液晶部分１５３ａ、１５３ｂ及び１５４では、メソゲン基は配向していないこととする。即ち、液晶部分１５３ａ、１５３ｂ及び１５４は、光学的に等方性であるとする。なお、液晶部分１５４では、例えば、領域１３４にラビング処理などの配向処理を施すことにより、メソゲン基を比較的高い秩序度で配向させることができる。
【００４７】
凹凸形成層１８は、複屈折性層１５の背面を被覆している。凹凸形成層１８は、光透過性を有しており、その背面には微細な凹凸構造が設けられている。典型的には、凹凸形成層１８は、透明であり、光学的に等方性である。凹凸形成層１８は、省略することができる。
【００４８】
凹凸形成層１８は、例えば、複屈折性層１５上に熱可塑性樹脂層を形成し、これに、線状の凸部が設けられた版を、熱を印加しながら押し当てる方法、即ち、熱エンボス加工法により得られる。或いは、凹凸形成層１８は、複屈折性層１５上に紫外線硬化樹脂を塗布し、これに原版を押し当てながら基材１１側から紫外線を照射して紫外線硬化樹脂を硬化させ、その後、版を取り除く方法により形成することも可能である。或いは、凹凸形成層１８は、複屈折性層１５上に透明粒子を堆積させることにより形成することもできる。
【００４９】
第１反射層１２は、凹凸形成層１８を被覆している。第１反射層１２は、偏光性を有している平行光をその前面に照射した場合に、偏光性を有している散乱光を反射光として射出する。即ち、反射層１２は、光散乱性を有している反射層である。
【００５０】
反射層１２の前面は、凹凸形成層１８の背面の構造に対応した微細な凹凸構造を有している。反射層１２の前面に設けられた凹凸構造は、入射光を様々な方向に乱反射する。
【００５１】
反射層１２は、例えば、金属層である。金属層の材料としては、例えば、アルミニウム、白金、金、銀、銅、チタン、ビスマス、ゲルマニウム、インジウム、錫、又はそれらの合金を使用することができる。金属層は、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法などの気相堆積法により形成することができる。
【００５２】
反射層１２は、前面に微細な凹凸構造が設けられた１層又は多層の誘電体膜であってもよい。反射層１２として、例えば、ＺｎＯからなる単層の誘電体膜を使用した場合、肉眼で光学素子１０を観察したときに光学素子１０の背面側にある物品の色を知覚することができる。また、偏光子を介して光学素子１０を観察したときには、複屈折性層１２などが与える視覚効果に、先の物品の色が与える視覚効果を加えることができる。反射層１２として多層誘電体膜を使用した場合には、光学素子１０に波長選択性を与えることができる。従って、反射層１２として金属蒸着層や単層の誘電体膜を使用した場合とは異なる視覚効果を得ることができる。多層誘電体膜は、基材１１上に、例えば、硫化亜鉛などの高屈折率材料とフッ化マグネシウムなどの低屈折率の材料とを交互に蒸着することによって得られる。  
ここでは、一例として、反射層１２は金属層であるとする。
【００５３】
次に、この光学素子１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察した場合に見える像について説明する。なお、白色光とは、可視領域内の全ての波長の非偏光からなる光である。
【００５４】
図７は、図１及び図２に示す光学素子が表示する像の一例を示す平面図である。  
光学素子１０に略正面方向から白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１０１、１０２及び１０４は互いからの判別が不可能又は困難であり、表示部１０３ａ及び１０３ｂは表示部１０１、１０２及び１０４からの判別が容易である。これについて、より詳細に説明する。
【００５５】
表示部１０１に入射した照明光としての白色光は、図２に示す基材１１を透過し、配向層１３に入射する。領域１３１に設けられた溝は回折格子を構成しているので、この入射光の一部は、回折光として液晶部分１５１に入射する。液晶部分１５１及び凹凸形成層１８を透過した回折光は、反射層１２によって反射される。反射層１２は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。この散乱光は、凹凸形成層１８及び液晶部分１５１を透過する。配向層１３の背面には回折格子が設けられているが、反射層１２からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、反射層１２からの反射光は、散乱光として配向層１３を透過する。その後、この散乱光は基材１１を透過し、観察者は、この散乱光を表示光として知覚する。従って、表示部１０１は銀白色に見える。
【００５６】
表示部１０２と表示部１０１とは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向のみが異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１０１を肉眼で観察した場合、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１０２も銀白色に見える。
【００５７】
表示部１０３ａに入射した照明光としての白色光は、基材１１を透過し、配向層１３に入射する。反射層１４に設けられた溝は回折格子を構成しているので、反射層１４が反射する光は、回折光である。この回折光は配向層１３を透過し、観察者は、この回折光を表示光として知覚する。従って、表示部１０３ａは虹色に見える。換言すれば、表示部１０３ａは、干渉色を表示する。
【００５８】
表示部１０３ａと表示部１０３ｂとは、ほぼ同様の構造を有しているが、回折格子を構成している溝の長さ方向が異なっている。従って、表示部１０３ｂは、光学素子１０に正面方向から白色光を照射して正面から肉眼で観察した場合には、表示部１０３ａとほぼ同じ色に見える。そして、光学素子１０に斜め方向から白色光を照射して正面から肉眼で観察した場合、表示部１０３ｂは虹色に見えるものの、その表示色は、表示部１０３ａの表示色とは異なっている。
【００５９】
表示部１０４は、その平面形状を除き、配向層１３の対応箇所に溝が設けられておらず、メソゲン基が配向していない点でのみ、表示部１０１とは異なっている。先の説明から明らかなように、表示部１０１を肉眼で観察した場合、反射層１４を含んでいない表示部１０１、１０２及び１０４では、回折格子は表示色や明るさに影響を与えない。従って、表示部１０４も銀白色に見える。
【００６０】
このように、表示部１０１、１０２及び１０４は銀白色に見え、表示部１０３ａ及び１０３ｂは虹色に見える。そして、表示部１０１、１０２及び１０４は、明るさがほぼ等しい。従って、光学素子１０に白色光を照射し、これを正面から肉眼で観察した場合、図７に示すように、表示部１０１、１０２及び１０４は互いからの判別が不可能又は困難であり、表示部１０３ａ及び１０３ｂは表示部１０１、１０２及び１０４からの判別が容易である。
【００６１】
なお、光学素子１０に白色光を照射し、これを肉眼で観察する場合、表示部１０１、１０２及び１０４の表示色は観察角度を変化させても銀白色のまま変化せず、表示部１０３ａ及び１０３ｂの表示色は観察角度に応じて互いに異なる色へと変化する。また、観察角度を傾けたまま、光学素子１０をその法線の周りで回転させると、表示部１０１、１０２及び１０４の表示色は銀白色のまま変化せず、表示部１０３ａ及び１０３ｂの表示色は回転角度に応じて変化する。表示部１０３ａ及び１０３ｂが回折格子の方位が異なること以外は等しい構造を有している場合、光学素子１０をその法線の周りで９０°回転させる毎に、表示部１０３ａと表示部１０３ｂとの間で表示色が入れ替わる。
【００６２】
次に、偏光子を介して光学素子１０を観察した場合に見える像について説明する。ここでは、一例として、偏光子として直線偏光フィルムを使用することとする。
【００６３】
図８は、図１及び図２に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。
【００６４】
図８では、図１及び図２に示す光学素子１０と吸収型の直線偏光フィルム５０とを、偏光フィルム５０側から光学素子１０を見た場合に、偏光フィルム５０の透過軸がＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図８に示すように、表示部１０１、１０２、１０３ａ及び１０３ｂは表示部１０４からの判別が容易であり、表示部１０１及び１０２は表示部１０３ａ及び１０３ｂからの判別が容易であり且つ互いからの判別が不可能又は困難である。これについて、より詳細に説明する。
【００６５】
直線偏光フィルム５０に照明光として白色光を照射すると、直線偏光フィルム５０は、その透過軸に平行な偏光面（電場ベクトルの振動面）を有する直線偏光を透過させ、その透過軸に垂直な偏光面を有する直線偏光を吸収する。
【００６６】
表示部１０１に入射した直線偏光は、図２に示す基材１１及び配向層１３を透過する。領域１３１に設けられた溝は回折格子を構成しているので、この入射光の一部は、回折光として液晶部分１５１に入射する。
【００６７】
液晶部分１５１では、メソゲン基はＸ方向と略平行に配向している。即ち、偏光フィルム５０側から見て、液晶部分１５１の遅相軸は、偏光フィルム５０の透過軸に対して反時計回りに４５°回転させた方向に平行である。そして、この入射光は、散乱光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。従って、例えば、先の直線偏光は、液晶部分１５１の複屈折性と光路長とに応じて、円偏光、楕円偏光又は直線偏光へと変換される。ここでは、液晶部分１５１が射出した光のうち、右円偏光及び右楕円偏光についてのみ説明する。
【００６８】
これら右円偏光及び右楕円偏光は、凹凸形成層１８を透過する。凹凸形成層１８を透過した回折光としての右円偏光及び右楕円偏光は、反射層１２によって反射される。右円偏光及び右楕円偏光は、それぞれ、反射層１２によって反射されることにより、左円偏光及び左楕円偏光へと変換される。また、反射層１２は光散乱性を有しているので、この反射光は散乱光である。
【００６９】
この散乱光としての左円偏光及び左楕円偏光は、凹凸形成層１８を透過し、液晶部分１５１に入射する。この入射光は、散乱光であるので、正面方向へ進行する光成分と、斜め方向へ進行する光成分とを含んでいる。正面方向へ進行する光成分のうち、特定波長λ0の左円偏光は、液晶部分１５１を透過することにより偏光面が偏光フィルム５０の透過軸に対して垂直な直線偏光へと変換される。そして、残りの光成分は、液晶部分１５１を透過することにより、左楕円偏光若しくは左円偏光又は右楕円偏光若しくは円偏光へと変換される。
【００７０】
液晶部分１５１が射出した反射層１２からの反射光は、配向層１３及び基材１１を透過する。配向層１３の背面には回折格子が設けられているが、反射層１２からの反射光が散乱光であるのに加え、通常の環境中では照明光の入射角も様々である。それゆえ、反射層１２からの反射光は、散乱光として基材１１から射出される。
【００７１】
これから明らかなように、偏光フィルム５０の透過軸に対して平行な偏光面を有する光成分のみに着目した場合、表示部１０１に入射する光成分の強度に対する表示部１０１が射出する光成分の強度の比は、波長依存性を有することとなる。換言すれば、偏光フィルム５０に入射する照明光の強度に対する偏光フィルム５０が射出する表示光の強度の比は、波長依存性を有することとなる。従って、表示部１０１は、着色して見える。なお、表示部１０１が着色して見える理由については、後で数式を参照しながら説明する。
【００７２】
表示部１０２と表示部１０１とは、その平面形状を除き、回折格子を構成している溝の長さ方向が９０°異なっている点でのみ相違している。それゆえ、表示部１０２は、円偏光又は楕円偏光の偏光面の回転方向が逆であること以外は、表示部１０１について説明したのと同様に振舞う。従って、表示部１０２は、表示部１０１と同様に着色して見える。
【００７３】
表示部１０３ａでは、照明光は、液晶部分１５３ｂに入射することなしに、反射層１４によって反射される。従って、表示部１０３は、照明光が偏光フィルム５０に吸収されることに起因してより暗く見えることを以外は、肉眼で観察した場合とほぼ同様の虹色に見える。
【００７４】
表示部１０３ａと表示部１０３ｂとは、ほぼ同様の構造を有しているが、回折格子を構成している溝の長さ方向が異なっている。従って、表示部１０３ｂは、光学素子１０に正面方向から白色光を照射して正面から観察した場合には、表示部１０３ａとほぼ同じ色に見える。そして、光学素子１０に斜め方向から白色光を照射して正面から肉眼で観察した場合、表示部１０３ｂは虹色に見えるものの、その表示色は、表示部１０３ａの表示色とは異なっている。
【００７５】
表示部１０４は、その平面形状を除き、配向層１３の対応箇所に溝が設けられておらず、メソゲン基が配向していない点でのみ、表示部１０１とは異なっている。即ち、表示部１０４では、領域１３４は回折格子を含んでおらず、液晶部分１５４は光学的に等方性である。従って、表示部１０４が射出する光は、理想的には、偏光フィルム５０によって吸収されることなく、偏光フィルム５０を透過する。それゆえ、表示部１０４は、銀白色に見える。
【００７６】
なお、典型的には、液晶部分１５４では、メソゲン基は僅かに配向している。即ち、典型的には、液晶部分１５４は、光学的に僅かに異方性である。その理由を以下に説明する。
【００７７】
複屈折性層１５の下地が平坦であり且つ配向処理が施されていない場合、メソゲン基の配向に、複屈折性層１５の形成方法が影響を及ぼすことがある。例えば、複屈折性層１５の材料を一方向に塗布したときには、複屈折性層１５の下地が平坦であり且つ配向処理が施されていない場合であっても、メソゲン基が僅かに配向することがある。
【００７８】
このような理由で、液晶部分１５４においてメソゲン基が僅かに配向し、その結果、液晶部分１５４が光学的に僅かに異方性を有することがある。但し、この場合、表示部１０４は僅かに着色することがあるが、それら表示部の見え方や表示部間の判別に影響を与えるほどではない。
【００７９】
このように、表示部１０１及び１０２は着色して見え、表示部１０３ａ及び１０３ｂは虹色に見え、表示部１０４は銀白色に見える。そして、表示部１０１及び１０２は、明るさがほぼ等しい。従って、光学素子１０に偏光フィルム５０を重ね、これに白色光を照射して正面から観察した場合、図８に示すように、表示部１０１、１０２、１０３ａ及び１０３ｂからの判別が容易であり、表示部１０１及び１０２は、表示部１０３ａ及び１０３ｂからの判別が容易であり且つ互いからの判別が不可能又は困難である。
【００８０】
なお、このとき、表示部１０１及び１０２の互いからの判別は、理論的には不可能である。しかしながら、偏光フィルム５０や配向層１３に設けた溝の精度に起因して、表示部１０１及び１０２間で、表示光のスペクトルに相違を生じ、その結果、それらを互いから判別可能となることがある。
【００８１】
ここで、表示部１０１が着色して見える理由について、数式を参照しながら説明する。なお、液晶部分１５１は、波長λ0の光に対して四分の一波長板としての役割を果たすとする。
【００８２】
偏光フィルム５０が法線方向に射出した波長λ0の直線偏光は、偏光面がＸ方向に垂直な直線偏光成分と偏光面がＹ方向に垂直な直線偏光成分との和であると考えることができる。上記の通り、液晶部分１５１のＸ方向についての屈折率は異常光線屈折率ｎeであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎoである。従って、液晶部分１５１は、これら直線偏光成分に、往路と復路との各々でλ0／４の位相差を与える。即ち、液晶部分１５１は、これら直線偏光成分に合計でλ0／２の位相差を与える。そのため、表示部１０１が法線方向に射出する波長λ0の光は、偏光フィルム５０を透過できない。
【００８３】
ところで、リターデイションＲｅは、下記等式（１）に示すように、複屈折性層の膜厚ｄとその複屈折性Δｎとに依存する。  
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ  …（１）
ここで、Δｎ＝ｎe−ｎoである。
【００８４】
一対の直線偏光フィルムをそれらの透過軸が直交するように向かい合わせ、それらの間に複屈折性層をその光学軸が直線偏光フィルムの透過軸に対して角度θを為すように介在させる。一方の直線偏光フィルムをその法線方向から波長λの光で照明した場合、複屈折性層に入射する光の強度をＩ0とし、他方の直線偏光フィルムを透過する光の強度をＩとすると、強度Ｉは、下記等式（２）で表すことができる。  
Ｉ＝Ｉ0×ｓｉｎ2（２θ）×ｓｉｎ2（Ｒe×π／λ）  …（２）
複屈折性Δｎは波長依存性を有しており、複屈折性Δｎと波長ｎとは比例関係にはない。それゆえ、等式（２）から明らかなように、透過光のスペクトルは、入射光のスペクトルとは異なるプロファイルを有することとなる。
【００８５】
このように、複屈折性層を一対の直線偏光フィルムで挟むと、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる透過光を得ることができる。これと同様に、複屈折性層を直線偏光フィルムと反射層とで挟んだ場合にも、入射光とはスペクトルのプロファイルが異なる反射光を得ることができる。このような理由で、表示部１０１は着色して見える。
【００８６】
図９は、図１及び図２に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図である。  
図９に示すように、図８に示す状態から観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、回折格子に由来する表示部１０３ａ及び１０３ｂの表示色が変化するのに加え、表示部１０１及び１０２の表示色が互いに異なる色へと変化する。その結果、表示部１０１及び１０２の互いからの判別が容易になる。例えば、法線方向から観察した場合に表示部１０１及び１０２はオレンジ色に見えていたとすると、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けることにより、表示部１０１は赤色へと変化し、表示部１０２は緑色へと変化する。表示部１０１及び１０２で生じる色変化の理由を以下に説明する。
【００８７】
観察角度θを傾けると、複屈折性層の実効的な複屈折性Δｎ’が複屈折性Δｎから変化するのに加え、以下の等式（３）に示す複屈折性層の実効的な膜厚ｄ’が複屈折性層の実際の膜厚ｄの２倍よりも大きくなる。  
ｄ’＝２ｄ／ｃｏｓθ  …（３）
即ち、観察角度に応じて、上記等式（１）に示すリターデイションＲｅが変化し、それゆえ、上記等式（２）に示す強度Ｉが変化する。その結果、観察角度に応じて、表示光のスペクトルのプロファイルが変化する。
【００８８】
複屈折性Δｎ’は、照明光の入射角と、照明光の伝搬方向に平行な直線の複屈折性層主面上への投影が複屈折性層の光学軸に対して為す角度とに依存する。具体的には、液晶部分１５１の複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＸ方向と平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けても変化しない。これに対し、液晶部分１５２の複屈折性Δｎ’は、その光学軸はＹ方向に平行であるので、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けるのに伴って変化する。
【００８９】
このように、表示部１０１は、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化に起因した色変化を生じる。これに対し、表示部１０２は、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合、実効的な膜厚ｄ’の変化と実効的な複屈折性Δｎ’の変化とに起因した色変化を生じる。このため、観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けると、表示部１０１及び１０２の表示色は互いに異なる色へと変化し、その結果、表示部１０１及び１０２の互いからの判別が容易になる。
【００９０】
図１０は、図１及び図２に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図である。
【００９１】
図１０には、図９に示す状態から、光学素子１０を偏光フィルム５０と重ねたまま、その法線の周りで９０°回転させた場合に観察可能な像を描いている。
【００９２】
観察方向を斜めとしたまま、光学素子１０を偏光フィルム５０と共にその法線の周りで９０°回転させると、表示部１０１と表示部１０２との間で表示色が入れ替わる。
【００９３】
表示部１０３ａ及び１０３ｂは、この回転角を変化させると、回折格子の実効的な格子定数が変化する。そして、観察方向を斜めとしたまま、光学素子１０を偏光フィルム５０と共にその法線の周りで９０°回転させると、表示部１０３ａと表示部１０３ｂとの間で表示色が入れ替わる。なお、図１０を参照しながら説明した色変化は、図９に示す状態から、光学素子１０のみをその法線の周りで９０°回転させた場合にも生じる。
【００９４】
このように、図１及び図２に示す光学素子１０が表示する像は、以下に例示するように、観察条件に応じて多様に変化する。
【００９５】
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０なしで法線方向から観察した場合に、互いに等しい色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム５０なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０を介して法線方向から観察した場合に、互いにほぼ等しい色を表示する。
【００９６】
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０を介して法線方向から観察した場合と、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合とで異なる色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０の位置及び方位を固定し、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。
【００９７】
・表示部１０１及び１０２は、光学素子１０の位置及び方位を固定し、偏光フィルム５０をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０の位置及び方位を固定し、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。  
・表示部１０１及び１０２は、光学素子１０と偏光フィルム５０との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。
【００９８】
・表示部１０３ａ及び１０３ｂは、干渉色を表示する。なお、配向領域１３３ａ及び１０３ｂに設けた溝が一方向性拡散パターンを構成している場合には、表示部１０３ａ及び１０３ｂは光散乱異方性を示す。  
・表示部１０３ａ及び１０３ｂは、観察角度に応じて色及び明るさが変化する。  
・表示部１０３ａ及び１０３ｂは、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら斜め方向から観察した場合に色変化を生じる。
【００９９】
・表示部１０３ａ及び１０３ｂは、偏光フィルム５０をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に、色変化を生じない。
【０１００】
・表示部１０４は、偏光フィルム５０なしで法線方向から観察した場合に、表示部１０１及び１０２と同じ色を表示する。  
・表示部１０４は、偏光フィルム５０なしで法線方向から観察した場合と、偏光フィルム５０なしで斜め方向から観察した場合とで同じ色を表示する。但し、液晶部分１５４が完全には光学的に等方性でない場合、表示部１０４は、偏光フィルム５０なしで法線方向から観察したときと、偏光フィルム５０なしで斜め方向から観察したときとで僅かに異なる色を表示する。
【０１０１】
・表示部１０４は、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら斜め方向から観察した場合に色変化を生じない。
【０１０２】
・表示部１０４は、偏光フィルム５０をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に色変化を生じない。但し、液晶部分１５４が完全には光学的に等方性でない場合、表示部１０４は、偏光フィルム５０をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察したときに僅かな色変化を生じる。
【０１０３】
上記のように、図１及び図２に示す光学素子１０が表示する像は観察条件に応じて多様に変化するので、この光学素子１０は、例えば、優れた偽造防止効果、装飾効果及び／又は美的効果を提供する。
【０１０４】
例えば、この光学素子１０とこれを支持した物品とを含んだラベル付き物品を真正品とした場合、真正であるか否かが未知の物品が上述した特徴の１つ以上を示さないときには、その物品は非真正品であると判断することができる。即ち、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別することができる。従って、例えば、有価証券、銀行券、身分証明書などの証明書、及びクレジットカードなどの印刷物や美術品などの高級品の偽造を防止又は抑制することができる。また、この光学素子１０と偏光フィルム５０とを含んだ光学キットは、先の真偽判定に利用可能であるのに加え、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【０１０５】
次に、本発明の第２態様について説明する。  
図１１は、本発明の第２態様に係る光学素子を概略的に示す断面図である。
【０１０６】
この光学素子１０は、以下の構成を採用したこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０と同様の構造を有している。即ち、この光学素子１０では、配向層１３の配向領域１３１に対応した部分は、配向層１３の配向領域１３２に対応した部分と比較してより厚い。また、液晶部分１５１は、液晶部分１５２と比較してより薄い。そして、配向領域１３１に設けられた溝の長さ方向はＹ方向に平行である。
【０１０７】
なお、ここでは、配向層１３の配向領域１３３ａに対応した部分は、配向層１３の配向領域１３３ｂに対応した部分と比較してより厚いが、前者は後者と比較してより薄くてもよく、それらの厚さは等しくてもよい。また、液晶部分１５３ａは、液晶部分１５２ｂと比較してより薄いが、前者は後者と比較してより厚くてもよく、それらの厚さは等しくてもよい。更に、配向領域１３３ａに設けられた溝の長さ方向はＹ方向に平行であるが、これら溝の長さ方向は任意である。
【０１０８】
この光学素子１０は、肉眼で観察した場合には、観察方向や照明方向に依存することなしに表示部１０３ａが表示部１０３ｂと同様に見えることを除き、図７を参照しながら説明したのと同様の像を表示する。但し、この光学素子１０は、偏光子を介して観察した場合に、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０とは異なる像を表示する。
【０１０９】
図１２は、図１１に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図である。
【０１１０】
図１２では、図１１に示す光学素子１０と吸収型の直線偏光フィルム５０とを、偏光フィルム５０側から光学素子１０を見た場合に、偏光フィルム５０の透過軸がＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為すように重ねている。このような配置を採用し、これを正面から観察すると、図１２に示すように、表示部１０１、１０２、１０３ａ、１０３ｂ及び１０４は互いからの判別が容易である。これについて、より詳細に説明する。
【０１１１】
等式（１）及び（２）を用いた説明から明らかなように、光学素子１０と偏光フィルム５０とを重ね、これらを正面から観察したときに表示部１０１及び１０２が表示する色は、液晶部分１５１及び１５２の厚さｄに依存する。液晶部分１５１と液晶部分１５２とは厚さが異なっているので、表示部１０１及び１０２は、異なる色を表示する。例えば、表示部１０１及び１０２の一方は赤色に見え、他方は黄色に見える。
【０１１２】
このように、光学素子１０に偏光フィルム５０を重ねて正面から観察した場合、表示部１０１及び１０２は、異なる色を表示する。従って、図１２に示す状態から観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合に表示部１０１が表示する色は、図９に示す状態から光学素子１０を偏光フィルム５０と重ねたままその法線の周りで９０°回転させた場合に表示部１０２が表示する色とは異なる。同様に、図１２に示す状態から観察方向をＸ方向に垂直な面内で傾けた場合に表示部１０２が表示する色は、図９に示す状態から光学素子１０を偏光フィルム５０と重ねたままその法線の周りで９０°回転させた場合に表示部１０１が表示する色とは異なる。
【０１１３】
即ち、この光学素子１０は、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０とは異なり、以下の特徴を有していない。
【０１１４】
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０を介して法線方向から観察した場合に、互いにほぼ等しい色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０の位置及び方位を固定し、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。  
・表示部１０１及び１０２は、光学素子１０と偏光フィルム５０との相対的な配置を固定し、それらをその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、表示色が入れ替わる。  
その代わりに、この光学素子１０は、以下の特徴を有している。
【０１１５】
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０を介して法線方向から観察した場合に、異なる色を表示する。  
・表示部１０１及び１０２は、偏光フィルム５０の位置及び方位を固定し、光学素子１０をその法線の周りで回転させながら、偏光フィルム５０を介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。  
・表示部１０１及び１０２は、光学素子１０と偏光フィルム５０との相対的な配置を固定し、偏光フィルム５０をその法線の周りで回転させながら、これを介して斜め方向から観察した場合に、互いに異なる色を表示しながら色変化を生じる。
【０１１６】
従って、この光学素子１０も、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０と同様に、例えば、優れた偽造防止効果、装飾効果及び／又は美的効果を提供する。それゆえ、この光学素子１０とこれを支持した物品とを含んだラベル付き物品を真正品とした場合、真正であるか否かが未知の物品が上述した特徴の１つ以上を示さないときには、その物品は非真正品であると判断することができる。即ち、真正であるか否かが未知の物品を真正品と非真正品との間で判別することができる。また、この光学素子１０と偏光フィルム５０とを含んだ光学キットは、先の真偽判定に利用可能であるのに加え、玩具、学習教材又は装飾品等としても利用することができる。
【０１１７】
液晶部分１５１と液晶部分１５２とで厚さを異ならしめる場合、それらの厚さの差は、例えば、０．１μｍ乃至５μｍの範囲内とする。この差が小さいと、偏光フィルム５０を介して観察した場合に、表示部１０１と表示部１０２とを互いから判別することが難しくなる。この差が大きいと、より厚い液晶部分において、高い秩序度でメソゲン基を配向させることが難しくなる。その結果、偏光フィルム５０を介して観察した場合に、設計通りの色を表示させることが難しくなる。
【０１１８】
上述した光学素子１０には、様々な変形が可能である。  
例えば、反射層１２の前面の一部を、微細な凹凸構造を有していない平坦な鏡面としてもよい。この場合、配向層１３の前面のうち、反射層１２の鏡面に対応した領域の少なくとも一部に、回折格子を構成する複数の溝を設けてもよい。こうすると、肉眼で観察した場合であっても、この部分と他の部分とを判別することができる。
【０１１９】
反射層１２として、光散乱性を有している反射層の代わりに、鏡面反射性の反射層を使用してもよい。但し、この場合、上述した効果のうち、反射層１２の光散乱性に由来する効果を得ることはできない。例えば、領域１３１及び１３２に設けられた溝が回折格子を構成している場合、光学素子１０を肉眼で観察したときに、領域１３１及び１３２は互いに異なる色に見える可能性がある。
【０１２０】
反射層１４の前面の一部又は全てを、微細な凹凸構造を有していない平坦な鏡面としてもよい。前者の場合、より複雑な表示が可能となる。
【０１２１】
図１及び図２に示す光学素子１０において、表示部１０１と表示部１０２とで配向層１３の膜厚を異ならしめてもよい。即ち、図１及び図２を参照しながら説明した構造と、図１１を参照しながら説明した構造とは、組み合わせることができる。このような組み合わせによると、より複雑な表示が可能となる。
【０１２２】
光学素子１０は、以下に説明する保護層や接着層を更に含んでいてもよい。  
図１３は、図１に示す光学素子の一変形例を示す断面図である。  
図１３に示す光学素子１０は、反射層１２を被覆した接着層１７を更に含んでいること以外は、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０と同様の構造を有している。この光学素子１０は、物品に貼り付けて使用する粘着ラベルとしての用途に適している。なお、接着層１７は、剥離紙で被覆してもよい。
【０１２３】
図１４は、図１に示す光学素子の他の変形例を示す断面図である。  
図１４には、図１及び図２を参照しながら説明した光学素子１０を転写箔に適用した例を描いている。図１４に示す光学素子１０は、その構成要素として基材１１を含んでおらず、基材１１と配向層１３との間に、配向層１３からの基材１１の剥離を容易にする剥離層１６を更に含んでいること以外は、図１３を参照しながら説明した光学素子１０と同様の構造を有している。剥離層１６を設けると、複屈折性層１５などの損傷や光劣化を生じ難くすることができ、それゆえ、光学素子１０が表示する像の劣化を抑制することができる。
【０１２４】
剥離層１６は、配向層１３からの基材１１を剥離したときに、基材１１と共に配向層１３から除去されるものであってもよく、配向層１３上に残留するものであってもよい。後者の場合、剥離層１６は、保護層として利用することができる。
【０１２５】
偏光子として、偏光フィルム５０を使用する代わりに、板状の偏光子などの他の形態の偏光子を使用してもよい。また、直線偏光子の代わりに、円偏光子又は楕円偏光子を使用してもよい。この場合、直線偏光子を使用した場合とは異なる色変化を観察できる。従って、より複雑な視覚効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【図１】本発明の第１態様に係る光学素子を概略的に示す平面図。
【図２】図１に示す光学素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。
【図３】図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の一例を示す平面図。
【図４】図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の他の例を示す平面図。
【図５】図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図。
【図６】図１に示す光学素子の配向領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図。
【図７】図１及び図２に示す光学素子が表示する像の一例を示す平面図。
【図８】図１及び図２に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。
【図９】図１及び図２に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図。
【図１０】図１及び図２に示す光学素子が表示する像の更に他の例を示す斜視図。
【図１１】本発明の第２態様に係る光学素子を概略的に示す断面図。
【図１２】図１１に示す光学素子と直線偏光フィルムとを重ねた場合に観察可能な像の一例を概略的に示す平面図。
【図１３】図１に示す光学素子の一変形例を示す断面図。
【図１４】図１に示す光学素子の他の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…光学素子、１１…基材、１２…反射層、１３…配向層、１４…反射層、１５…複屈折性層、１６…剥離層、１７…接着層、１８…凹凸形成層、１０１…表示部、１０２…表示部、１０３ａ…表示部、１０３ｂ…表示部、１０４…表示部、１３１…領域、１３２…領域、１３３ａ…領域、１３３ｂ…領域、１３４…領域、１５１…液晶部分、１５２…液晶部分、１５３ａ…液晶部分、１５３ｂ…液晶部分、１５４…液晶部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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