JP5125418B2 - 光学素子、ラベル付き物品、光学キット及び判別方法 - Google Patents

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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を形成する。液晶分子のメソゲン基は、例えば、薄膜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。

このようにして形成したパターンは、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、このパターンで潜像を構成することができる。そして、このパターンを形成した薄膜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、この薄膜に形成された潜像は、偏光子を介して観察することにより可視化する。

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。

例えば、特許文献１には、ＯＶＤ（optically variable device）層と潜像形成層とを積層することが記載されている。潜像形成層は、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。

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、潜像形成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。

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。
特開２００１−６３３００号公報

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。

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溝が各々に設けられた第１及び第２凹部形成領域を一方の主面が含んだ光透過性の凹部形成層と、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液晶層と、前記第１凹部形成領域の位置で前記凹部形成層の他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有している散乱性部分と、前記第２凹部形成領域の位置で前記凹部形成層の前記他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有していない非散乱性部分とを含んだ反射層とを具備し、白色光を照射し、正面から肉眼で観察した場合に、前記散乱性部分に対応した表示部と、前記非散乱性部分に対応した表示部とは互いからの判別が可能であることを特徴とする光学素子が提供される。

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。

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。

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ときと同じ色を表示し、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とは異なる色を表示する第１表示部と、分光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。

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可能となる。

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、各図において、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。

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及び図２に示す光学素子の凹部形成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及び図２に示す光学素子の凹部形成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及び図２に示す光学素子の凹部形成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及び図２に示す光学素子の凹部形成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。

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と散乱構造形成層１８と反射層１２と凹部形成層１３と液晶層１５とを含んでいる。光学素子１０の前面は、液晶層１５側の面である。

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の前面には、微細な凹凸構造が設けられている。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。

散乱構造形成層１８は、基材１１の前面のうち一部のみを被覆している。散乱構造形成層１８の前面には、微細な凹凸構造が設けられている。散乱構造形成層１８は、基材１１の前面に、例えば、ガラスなどからなる粒子と樹脂とを含んだ塗工液を塗布することにより得られる。

散乱構造形成層１８は、その前面の一部に凹凸構造が設けられ、残りの部分が平坦であれば、基材１１の前面全体を被覆していてもよい。このような散乱構造形成層１８は、例えば、基材１１の前面に熱可塑性樹脂層を形成し、部分的に凹凸構造が設けられた原版を、この樹脂層に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、このような散乱構造形成層１８は、基材１１の前面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。

散乱構造形成層１８を省略し、基材１１の前面の一部に凹凸構造を設けてもよい。この凹凸構造は、例えば、基材１１の前面の一部を化学的又は物理的に荒らすことにより得られる。

反射層１２は、散乱構造形成層１８を間に挟んで基材１１の全面を被覆している。反射層１２は、散乱構造形成層１８を間に挟んで基材１１の一部のみを被覆していてもよい。

反射層１２のうち散乱構造形成層１８を被覆している部分１２１の前面は、散乱構造形成層１８の前面の構造に対応した微細な凹凸構造を有している。この部分１２１は、光散乱性を有している。即ち、この散乱部分１２１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。

反射層１２のうち散乱構造形成層１８を被覆していない部分１２２の前面は平坦面である。この部分１２２は、光散乱性を有していない。この非散乱部分１２２は、典型的には鏡面反射体である。

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、銀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。

反射層１２は、１層又は多層の誘電体層であってもよい。反射層１２として、例えば、ＺｎＯからなる単層の誘電体層を使用した場合、肉眼で光学素子１０を観察したときに基材１１及び／又は散乱構造形成層１８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、液晶層１５などが与える視覚効果に、基材１１及び／又は散乱構造形成層１８の色が与える視覚効果を加えることができる。反射層１２として多層誘電体層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層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。多層誘電体層は、基材１１及び散乱構造形成層１８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。

反射層１２として、金属層と誘電体層とを含んだ積層体を使用してもよい。例えば、金属層上に１層又は多層の誘電体層を形成してもよい。
ここでは、一例として、反射層１２は金属層であるとする。

凹部形成層１３は、光透過性であって、反射層１２を被覆している。凹部形成層１３の前面には、複数の溝が設けられている。この例では、凹部形成層１３の前面は、図２に示すように、各々に複数の溝が設けられた３つの領域１３１乃至１３３を含んでいる。

領域１３１乃至１３３の各々は、凹部形成領域である。領域１３１乃至１３３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乃至１３３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乃至１３３の１つ又は２つは、省略してもよい。或いは、凹部形成層１３の前面は、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。

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１３３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１３２には、前面側から見てＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為している溝が設けられているとする。

凹部形成層１３の前面は、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。ここでは、一例として、領域１３１、１３３及び１３４は散乱部分１２１に対応し、領域１３２は非散乱部分１２２に対応しているとする。

凹部形成領域１３１乃至１３３には、様々な構造を採用することができる。例えば、凹部形成領域１３１乃至１３３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。

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、凹部形成領域１３１及び１３２に対応した液晶層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、典型的には３°以下とする。

領域１３１乃至１３３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、凹部形成領域の各々には、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。

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、凹部形成層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乃至１３３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。

凹部形成層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、凹部形成層１３は、基材１１と散乱構造形成層１８と反射層１２との積層体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、凹部形成層１３は、基材１１と散乱構造形成層１８と反射層１２との積層体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。この場合には基材１１は紫外線を透過する材料とする必要がある。

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凹部形成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凹部形成領域を形成することもできる。

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。凹部形成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。

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。

液晶層１５は、凹部形成層１３を被覆している。以下、液晶層１５のうち領域１３１乃至１３４上に形成された部分を、それぞれ、液晶部分１５１乃至１５４と呼ぶ。そして、光学素子１０のうち、液晶部分１５１乃至１５４に対応した領域を、それぞれ、表示部１０１乃至１０４と呼ぶ。

液晶層１５は、固化された液晶材料からなる。即ち、液晶層１５は、流動性を有する液晶材料を非流動化してなる。

液晶層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液晶層である。高分子液晶層は、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凹部形成層１３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液晶層１５を得ることができる。液晶層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。

凹部形成領域１３１乃至１３３の各々は、液晶部分１５１乃至１５３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乃至１５３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Ｘ方向に対して４５°の角度を為す方向に配向し、液晶部分１５３ではＹ方向に配向していることとする。

液晶部分１５１乃至１５３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ｎ_eであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎ_oである。屈折率ｎ_eは屈折率ｎ_o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。液晶部分１５２の遅相軸は前面側から見て反時計回りにＸ方向に対して反時計回りに４５°の角度を為している方向と平行であり、進相軸は前面側から見て時計回りに４５°の角度を為している方向と平行である。また、液晶部分１５３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。

液晶部分１５４では、理想的には、メソゲン基は配向していない。しかしながら、典型的には、液晶部分１５４では、液晶部分１５１乃至１５３ほど高い秩序度で配向している訳ではないが、僅かに配向している。ここでは、一例として、液晶部分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。

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。

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、１０３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１０２は表示部１０１、１０３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。

表示部１０１に入射した照明光としての白色光は、図２に示す液晶部分１５１を透過し、領域１３１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、回折光として凹部形成層１３に入射する。凹部形成層１３を透過した回折光は、反射層１２の散乱部分１２１によって反射される。散乱部分１２１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、凹部形成層１３を透過する。凹部形成層１３の前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、散乱光として液晶部分１５１に入射する。その後、この散乱光は液晶部分１５１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。

表示部１０２に入射した照明光としての白色光は、液晶部分１５２を透過し、領域１３２に入射する。領域１３２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凹部形成層１３に入射し、他の一部は回折されることなしに凹部形成層１３に入射する。凹部形成層１３を透過した光は、反射層１２の非散乱部分１２２によって反射される。非散乱部分１２２は光散乱性を有していないので、この反射光は非散乱光である。この非散乱光は、凹部形成層１３を透過する。凹部形成層１３の前面には回折格子が設けられているため、反射層１２からの反射光の多くは、回折光として液晶部分１５２に入射する。その後、この回折光は液晶部分１５２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１０２は、分光色を表示する。

表示部１０３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１０３も銀白色に見える。

表示部１０４は、その平面形状を除き、凹部形成層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、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。

このように、表示部１０１、１０３及び１０４は銀白色に見え、表示部１０２は虹色に見える。そして、表示部１０１、１０３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、１０３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１０２は表示部１０１、１０３及び１０４からの判別が容易である。

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、１０３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１０２の表示色は観察角度に応じて変化する。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、１０３及び１０４の表示色は銀白色のまま変化せず、表示部１０２の表示色は回転角度に応じて変化する。

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画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。

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。

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乃至１０３は表示部１０４からの判別が容易であり、表示部１０１及び１０３は表示部１０２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。

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。

表示部１０１に入射した直線偏光は、図２に示す液晶部分１５１を透過する。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。従って、例えば、先の直線偏光のうち、或る特定波長λ₀の光成分は、液晶部分１５１を透過することにより右円偏光へと変換され、残りの光成分は、液晶部分１５１を透過することにより右楕円偏光へと変換される。

これら右円偏光及び右楕円偏光は、領域１３１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、回折光として凹部形成層１３に入射する。

凹部形成層１３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。

この散乱光としての左円偏光及び左楕円偏光は、凹部形成層１３を透過する。凹部形成層１３の前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。

即ち、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。

液晶部分１５２の遅相軸は、偏光フィルム５０の透過軸に対して平行である。それゆえ、表示部１０２に入射した光は、その偏光面を回転させることなしに反射層１２によって反射される。従って、表示部１０２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１０２は、虹色に見える。

表示部１０３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１０３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１０３は、表示部１０１と同様に着色して見える。

表示部１０４は、その平面形状を除き、凹部形成層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。

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。

凹部形成層１３の前面に溝を設けた場合、それら溝の上部では、メソゲン基の配向には、溝が影響を与える可能性がある。また、液晶層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、液晶層１５の形成方法が影響を及ぼすことがある。例えば、液晶層１５の材料を一方向に塗布したときには、液晶層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。

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。

このように、表示部１０１及び１０３は着色して見え、表示部１０２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１０３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乃至１０３は表示部１０４からの判別が容易であり、表示部１０１及び１０３は、表示部１０２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。

なお、このとき、表示部１０１及び１０３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や凹部形成層３に設けた溝の精度に起因して、表示部１０１及び１０３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。

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。

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ｎ_eであり、Ｙ方向についての屈折率は常光線屈折率ｎ_o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。

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、液晶層の膜厚ｄとその複屈折性Δｎとに依存する。
Ｒｅ＝Δｎ×ｄ …（１）
ここで、Δｎ＝ｎ_e−ｎ_oである。

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、それらの間に液晶層をその光学軸が直線偏光フィルムの透過軸に対して４５°の角度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、液晶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（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。

このように、液晶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、液晶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。

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１０２の表示色が変化するのに加え、表示部１０１及び１０３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１０３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１０３は橙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１０３は緑色へと変化する。表示部１０１及び１０３で生じる色変化の理由を以下に説明する。

観察角度θを傾けると、液晶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）に示す液晶層の実効的な膜厚ｄ’が液晶層の実際の膜厚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。

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液晶層主面上への投影が液晶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１５３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。

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１０３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１０３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１０３の互いからの判別が容易になる。

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。

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。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１０３との間で表示色が入れ替わる。そして、回折格子に由来する表示部１０２の表示色は、回転角を大きくすると、０°乃至４５°の範囲内では回折格子の実効的な格子定数が大きくなることに伴う変化を生じ、４５°乃至９０°の範囲内ではこれとは逆の変化を生じる。それゆえ、表示部１０２の表示色は、回転前と回転後とで互いに等しい。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。

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。

・表示部１０１及び１０３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１０３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１０３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１０３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１０３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１０３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。

・表示部１０１及び１０３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１０３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１０３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。

・表示部１０２は、回折格子に起因した分光色を表示する。なお、凹部形成領域１３２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１０２は光散乱異方性を示す。
・表示部１０２は、観察角度に応じて色及び明るさが変化する。
・表示部１０２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。

・表示部１０２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。

・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１０３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。

・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。

・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。

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。

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及び工芸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。

なお、光学素子１０をラベルとして利用する場合、光学素子１０は物品に様々な方法で支持させることができる。例えば、光学素子１０に粘着剤層を設け、この粘着剤層を介して光学素子１０を物品に貼り付けてもよい。或いは、光学素子１０と熱可塑性樹脂からなる接着層とを含んだ転写箔を製造し、熱及び圧力を利用した転写により、光学素子１０を物品に貼り付けてもよい。或いは、光学素子１０を含んだタグを製造し、これを紐及び鎖などの取付具を介して物品に支持させてもよい。或いは、光学素子１０を含んだ包装材料を製造し、この包装材料で物品を包装してもよい。

この光学素子１０は、偽造防止以外の目的で使用することも可能である。例えば、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。

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。

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は、散乱構造形成層１８を含んでいない。その代わりに、この光学素子１０では、反射層１２は、第１反射層１２ａと第２反射層１２ｂとを含んでいる。

第１反射層１２ａは、基材１１の前面を被覆している。反射層１２ａの前面は平坦である。典型的には、反射層１２ａは鏡面反射体である。反射層１２ａは、凹凸構造が設けられていないこと以外は、図１及び図２を参照しながら説明した反射層１２と同様である。反射層１２ａのうち、領域１３１、１３３及び１３４に対応した部分は省略してもよい。

第２反射層１２ｂは、第１反射層１２ａの前面の一部を被覆している。具体的には、反射層１２ｂは、反射層１２ａのうち、領域１３１、１３３及び１３４に対応した部分を被覆し、領域１３２に対応した部分は被覆していない。

反射層１２ｂの前面には微細な凹凸構造が設けられている。反射層１２ｂは、例えば、樹脂とこの中で分散した金属粒子などの着色顔料とを含んでいる。典型的には、金属粒子などの着色顔料は、反射層１２ｂの前面に凹凸構造を形成している。金属粒子の材料としては、例えば、銀、アルミニウム、及びそれらの合金などの高い反射率を有している金属材料を使用することができる。反射層１２ｂは、例えば、印刷又はフォトリソグラフィ技術を利用して形成することができる。

この構造を採用した場合、図１及び図２を参照しながら説明した構造を採用した場合と
同様の効果を得ることができる。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。

反射層１２には、例えば、白色光を照射したときに、散乱部分１２１と非散乱部分１２２とが互いにほぼ等しいスペクトルを有している反射光を射出する設計を採用してもよい。或いは、反射層１２には、例えば、白色光を照射したときに、散乱部分１２１と非散乱部分１２２とが互いに異なるスペクトルを有している反射光を射出する設計を採用してもよい。また、反射層１２ａ及び１２ｂの双方を遮光性としてもよい。或いは、反射層１２ａを光透過性とし、反射層１２ｂを遮光性としてもよい。このように、反射層１２を反射層１２ａ及び１２ｂで構成すると、複雑な光学的設計が可能となり、それゆえ、より複雑な視覚効果を達成できる。

次に、本発明の第３態様について説明する。
図１２は、本発明の第３態様に係る光学素子を概略的に示す断面図である。

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、凹部形成層１３の凹部形成領域１３１に対応した部分は、凹部形成層１３の凹部形成領域１３３に対応した部分と比較してより薄い。また、液晶部分１５１は、液晶部分１５３と比較してより厚い。そして、凹部形成領域１３１に設けられた溝の長さ方向は、Ｙ方向に平行である。

この光学素子１０は、肉眼で観察した場合には、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。

図１３は、図１２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。図１４は、図１２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１５は、図１２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。

図１３乃至図１５では、図１２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１３に示すように、表示部１０１乃至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。

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１０３が表示する色は、液晶部分１５１及び１５３の厚さｄに依存する。液晶部分１５１と液晶部分１５３とは厚さが異なっているので、表示部１０１及び１０３は、異なる色を表示する。例えば、表示部１０１及び１０３の一方は赤色に見え、他方は黄色に見える。

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１０３は、異なる色を表示する。従って、図１３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１３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。

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。

・表示部１０１及び１０３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１０３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１０３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。

・表示部１０１及び１０３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１０３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１０３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。

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。

液晶部分１５１と液晶部分１５３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１０３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。

上述した光学素子１０には、様々な変形が可能である。
光学素子１０は、反射層１２と凹部形成層１３との間に、光学的に略等方性の透明又は半透明層を更に含んでいてもよい。そのような中間層を使用すると、反射層１２と凹部形成層１３との密着性を向上させることや、反射層１２の前面に設けられた凹凸構造が凹部形成層１３の前面の形状に影響を与えるのを防止することができる。

光学素子１０は、以下に説明する保護層や粘着層を更に含んでいてもよい。
図１６は、図１及び図２に示す光学素子の一変形例を示す断面図である。
図１６に示す光学素子１０は、液晶層１５を被覆した保護層１６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。保護層１６を設けると、液晶層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。

保護層１６の材料としては、例えば、耐傷性に優れたハードコート材料を使用することができる。また、保護層１６の材料としては、典型的には、透明性の高い材料を使用する。保護層１６は、無色透明であってもよく、有色透明であってもよい。

図１７は、図１及び図２に示す光学素子の他の変形例を示す断面図である。
図１７に示す光学素子１０は、基材１１の裏面を被覆した粘着層１７を更に含んでいること以外は、図１６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用途に適している。なお、粘着層１７は、剥離紙で被覆してもよい。

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。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［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溝が各々に設けられた１つ以上の凹部形成領域を一方の主面が含んだ光透過性の凹部形成層と、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液晶層と、前記凹部形成層の他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有している散乱性部分と光散乱性を有していない非散乱性部分とを含んだ反射層とを具備したことを特徴とする光学素子。
［２］
前記一方の主面は前記凹部形成領域を複数含み、それら凹部形成領域のうち少なくとも１つの凹部形成領域は他の凹部形成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［１］に記載の光学素子。
［３］
前記一方の主面は前記非散乱性部分と向き合った前記凹部形成領域を複数含み、それら凹部形成領域のうち少なくとも１つの凹部形成領域は他の凹部形成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［１］に記載の光学素子。
［４］
前記一方の主面は溝が設けられていない領域を更に含んだことを特徴とする［１］乃至［３］の何れか１項に記載の光学素子。
［５］
前記液晶層は膜厚が互いに異なる複数の部分を含んだことを特徴とする［１］乃至［４］の何れか１項に記載の光学素子。
［６］
前記凹部形成領域又は前記複数の凹部形成領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の溝は回折格子を形成していることを特徴とする［１］乃至［５］の何れか１項に記載の光学素子。
［７］
前記凹部形成領域又は前記複数の凹部形成領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の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［１］乃至［５］の何れか１項に記載の光学素子。
［８］
前記反射層は金属反射層を含んだことを特徴とする［１］乃至［７］の何れか１項に記載の光学素子。
［９］
前記反射層は１層又は多層の誘電体層を含んだことを特徴とする［１］乃至［８］の何れか１項に記載の光学素子。
［１０］
［１］乃至［９］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。
［１１］
［１］乃至［９］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。
［１２］
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［１］乃至［９］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ときと同じ色を表示し、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とは異なる色を表示する第１表示部と、分光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。
［１３］
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［１１］に記載の判別方法。

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１に示す光学素子のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図。 図１及び図２に示す光学素子の凹部形成領域に採用可能な構造の一例を示す平面図。 図１及び図２に示す光学素子の凹部形成領域に採用可能な構造の他の例を示す平面図。 図１及び図２に示す光学素子の凹部形成領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図。 図１及び図２に示す光学素子の凹部形成領域に採用可能な構造の更に他の例を示す平面図。 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。 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。 本発明の第３態様に係る光学素子を概略的に示す断面図。 図１２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１２に示す光学素子が表示する像の他の例を示す斜視図。 図１２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１及び図２に示す光学素子の一変形例を示す断面図。 図１及び図２に示す光学素子の他の変形例を示す断面図。

符号の説明

１０…光学素子、１１…基材、１２…反射層、１２ａ…反射層、１２ｂ…反射層、１３…凹部形成層、１５…液晶層、１６…保護層、１７…粘着層、１８…散乱構造形成層、５０…偏光フィルム、１０１…表示部、１０２…表示部、１０３…表示部、１０４…表示部、１２１…散乱性部分、１２２…非散乱性部分、１３１…領域、１３２…領域、１３３…領域、１３４…領域、１５１…液晶部分、１５２…液晶部分、１５３…液晶部分、１５４…液晶部分。

Claims (13)

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溝が各々に設けられた第１及び第２凹部形成領域を一方の主面が含んだ光透過性の凹部形成層と、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液晶層と、前記第１凹部形成領域の位置で前記凹部形成層の他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有している散乱性部分と、前記第２凹部形成領域の位置で前記凹部形成層の前記他方の主面と向き合うと共に光散乱性を有していない非散乱性部分とを含んだ反射層とを具備し、
   白色光を照射し、正面から肉眼で観察した場合に、前記散乱性部分に対応した表示部と、前記非散乱性部分に対応した表示部とは互いからの判別が可能であることを特徴とする光学素子。
2. 前記第１凹部形成領域は前記第２凹部形成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に記載の光学素子。
3. 前記一方の主面は前記非散乱性部分と向き合った前記第２凹部形成領域を複数含み、それら第２凹部形成領域のうち少なくとも１つの第２凹部形成領域は他の第２凹部形成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に記載の光学素子。
4. 前記一方の主面は溝が設けられていない領域を更に含んだ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。
5. 前記液晶層は膜厚が互いに異なる複数の部分を含んだ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。
6. 前記第１及び第２凹部形成領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の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５の何れか１項に記載の光学素子。
7. 前記第１及び第２凹部形成領域の少なくとも１つにおいて、前記複数の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５の何れか１項に記載の光学素子。
8. 前記反射層は金属反射層を含んだ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。
9. 前記反射層は１層又は多層の誘電体層を含んだ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。
10. 請求項１乃至９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。
11. 請求項１乃至９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。
12. 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９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ときと同じ色を表示し、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とは異なる色を表示する第１表示部と、分光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。
13. 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１２に記載の判別方法。

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