特許 5949079 画像表示体および物品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5949079

(24)【登録日】2016年6月17日

(45)【発行日】2016年7月6日

(54)【発明の名称】画像表示体および物品

(51)【国際特許分類】

   G09F 19/12 20060101AFI20160623BHJP

   G09F 3/02 20060101ALI20160623BHJP

   B42D 25/328 20140101ALI20160623BHJP

   G02B 5/18 20060101ALI20160623BHJP

   G02B 5/32 20060101ALI20160623BHJP

【ＦＩ】

   G09F19/12 H

   G09F3/02 W

   B42D15/10 328

   G02B5/18

   G02B5/32

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-93304(P2012-93304)

(22)【出願日】2012年4月16日

(65)【公開番号】特開2013-222060(P2013-222060A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003193

【氏名又は名称】凸版印刷株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001243

【氏名又は名称】特許業務法人 谷・阿部特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三井 一成

【審査官】 宮本 昭彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２１８６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７５３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２６５２４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０８６６４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ １９／１２ − １９／１４

Ｂ４２Ｄ ２５／００ − ２５／４８５

Ｇ０９Ｆ ３／００ − ３／２０

Ｇ０２Ｂ ５／１８

Ｇ０２Ｂ ５／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光反射性および光透過性を有する金属薄膜層の上に、凹凸構造形成層、光透過性基材の順からなる光透過層および印刷層を形成してなる画像表示体であって、
前記凹凸構造形成層に形成され、前記金属薄膜層から前記凹凸構造形成層に向けて３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さで突出する複数の凸部、または、前記凹凸構造形成層から前記金属薄膜層に向けて３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の深さで凹む複数の凹部からなり、かつ、前記凸部または前記凹部が２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の平均中心間距離で格子状に配列された複数の凹凸構造部を有し、
前記印刷層は、前記凹凸構造形成層が設けられた面と反対側の前記光透過層側、または、前記凹凸構造形成層と前記金属薄膜層との間、または、前記光透過性基材と前記凹凸構造形成層との間のいずれかに前記光透過層と水平方向の面に周期的に形成されていることを特徴とする画像表示体。

【請求項2】

前記金属薄膜層とは反対側の光透過層の面に対して垂直方向から観察した場合に、前記印刷層と前記凹凸構造部とは隣接しており、かつ、前記印刷層は前記凹凸構造部の面積の４０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１記載の画像表示体。

【請求項3】

前記印刷層の周期が３μｍ以上１４５μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像表示体。

【請求項4】

前記印刷層の可視光波長における透過率が１０％以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像表示体。

【請求項5】

前記凸部または前記凹部の平均中心間距離が前記複数の凹凸構造部のそれぞれで異なることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像表示体。

【請求項6】

前記凸部または前記凹部の平均中心間距離が異なる前記複数の凹凸構造部によって絵柄、文字、記号等の画像が表示され、前記印刷層によって前記凹凸構造部とは異なる絵柄、文字、記号等の画像が表示されることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の画像表示体。

【請求項7】

前記金属薄膜層の平坦面における層厚が３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の画像表示体。

【請求項8】

請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像表示体が光透過性を有する接着層を介して支持されている光透過性を有する基材からなる物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、偽造防止などで用いられる観察条件によって見え方が変化する画像表示体に関するものであり、特に透過光や反射光の観察で絵柄が変化するような画像表示体およびこの画像表示体を備えた物品に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、商品券や小切手等の有価証券類、クレジットカードやキャッシュカード、ＩＤカード等のカード類、パスポートや免許証等の証明書類の偽造防止を目的として、通常の印刷物とは異なる視覚効果をもつ画像表示体を転写箔やステッカ等の形態にして、前記証券類やカードなどの証明書類の表面に貼付、圧着するなどして設けることが行われている。また、有価証券類や証明書類以外の物品においても、偽造品の流通が社会問題化しており、そのような物品についても同様の偽造防止技術を適用する機会が多くなってきている。

【0003】

偽造防止技術としては、マイクロ文字、特殊発光インキ、すかし、回折格子、ホログラムなどがある。この偽造防止技術は大きく２つに分けることができる。１つは、簡易な機器や測定装置などを使用して真偽を判別する偽造対策である。もう１つは、肉眼で容易に真偽判定が可能な偽造対策である。

【0004】

近年では、電子線描画装置（ＥＢ装置）で様々な微細構造を作製し、目視で類似技術と差別化できるセキュリティデバイスの開発が行われている。最も一般的なセキュリティデバイスとして、表面レリーフタイプのレインボウホログラム（たとえば、特許文献１参照）がある。

【0005】

レインボウホログラムは、普通の印刷物に比べて構造が複雑で、高い微細加工技術を持つ特定の業者でないと作製が困難であり、複製を行うときに大規模な複製装置を必要とするので、小規模な複製が行いにくいという特徴がある。このため、偽造品の作製が困難である。

【0006】

また、照明光を当てた時に、単波長に近い光で再生されるため、虹の七色に対応した明るく鮮やかな色で観察でき、観察条件が変化したときに色や画像パターンが変化するという特徴的な見え方をする。このため、他の部材との違いが目視で容易に判別できる。

【0007】

これらのことから、レインボウホログラムは目視によるセキュリティ用途として優れており、偽造防止用の画像表示体として広く用いられてきている。

【0008】

しかし、レインボウホログラムは、観察条件の変化が僅かであっても再生像の色が大きく変化するので、画像の色の違いを識別するのが難しい。

【0009】

このため、異なる画像が記録されているレインボウホログラムであっても、観察者に類似した印象を与えやすく、ホログラム同士では記録されている画像の違いが判別し難いという問題もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】特開平２−７２３２０号公報

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】「ホログラフィの原理」、オプトロニクス社、Ｐ．ハリハラン 著

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明が解決しようとする課題は、透過光と反射光で観察した際に異なる画像を表示させることができる画像表示体および物品を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の請求項１に係る画像表示体は、光反射性および光透過性を有する金属薄膜層の上に、光透過性基材と凹凸構造形成層とからなる光透過層および印刷層を形成してなる画像表示体であって、前記凹凸構造形成層に形成され、前記金属薄膜層から前記凹凸構造形成層に向けて３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の高さで突出する複数の凸部、または、前記凹凸構造形成層から前記金属薄膜層に向けて３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の深さで凹む複数の凹部からなり、かつ、前記凸部または前記凹部が２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の平均中心間距離で格子状に配列された複数の凹凸構造部を有し、前記印刷層は、前記凹凸構造形成層が設けられた面と反対側の前記光透過層側、または、前記凹凸構造形成層と前記金属薄膜層との間、または、前記光透過性基材と前記凹凸構造形成層との間のいずれかに前記光透過層と水平方向の面に周期的に形成されていることを特徴とする。

【0014】

本発明の請求項２に係る画像表示体は、前記金属薄膜層とは反対側の光透過層の面に対して垂直方向から観察した場合に、前記印刷層と前記凹凸構造部とは隣接しており、かつ、前記印刷層は前記凹凸構造部の面積の４０％以上６０％以下であることを特徴とする。

【0015】

本発明の請求項３に係る画像表示体は、前記印刷層の周期が３μｍ以上１４５μｍ以下であることを特徴とする。

【0016】

本発明の請求項４に係る画像表示体は、前記印刷層の可視光波長における透過率が１０％以下であることを特徴とする。

【0017】

本発明の請求項５に係る画像表示体は、前記凸部または前記凹部の平均中心間距離が前記複数の凹凸構造部のそれぞれで異なることを特徴とする。

【0018】

本発明の請求項６に係る画像表示体は、前記凸部または前記凹部の平均中心間距離が異なる前記複数の凹凸構造部によって絵柄、文字、記号等の画像が表示され、前記印刷層によって前記凹凸構造部とは異なる絵柄、文字、記号等の画像が表示されることを特徴とする。

【0019】

本発明の請求項７に係る画像表示体は、前記金属薄膜層の平坦面における層厚が３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることを特徴とする。

【0020】

本発明の請求項８に係る物品は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像表示体が光透過性を有する接着層を介して支持されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0021】

本発明の請求項１に係る画像表示体によれば、凹凸構造によって光透過性機能を持つ領域と印刷領域（印刷層）を有している。光透過性機能持つ領域は、低反射領域であり、観察方向から光を照明して観察する（反射観察）と、黒色や暗灰色などで表示される。また、観察方向と反対の方向から光を照明して観察する（透過観察）と、透過光を観察することができる。一方、印刷領域は反射観察すると、印刷した色を知覚することができる。しかし、一般的なインクは透過率が低いため透過観察しても透過光は観察しにくい。また、微細な周期性を持つ印刷領域を形成することにより、透過観察と反射観察で異なる画像を表示することができる。

【0022】

本発明の請求項２に係る画像表示体によれば、金属薄膜層とは反対側の光透過層の面から観察した場合に、光透過層の面積に対して凹凸構造部の占める割合は４０％以上６０％以下である。このように割合を設定することで、透過観察および反射観察の表示画像の双方の解像度を保つことが可能である。

【0023】

本発明の請求項３に係る画像表示体によれば、印刷層の周期を３μｍ以上１４５μｍ以下にすることで肉眼で観察した際に、透過観察および反射観察時に各部形状を観察することが困難である。

【0024】

本発明の請求項４に係る画像表示体によれば、印刷層の透過率が低いことで透過観察時に光透過性機能を持つ領域の透過光が観察しやすくなる。

【0025】

本発明の請求項５に係る画像表示体によれば、凸部または凹部の平均中心間距離が各凹凸構造部で異なることで、透過観察した場合に異なる色を観察することができる。

【0026】

本発明の請求項６に係る画像表示体によれば、凹凸構造部と印刷層の双方で異なる絵柄、文字、記号を表示することで、透過観察と反射観察での表示画像を変化させることできる。よって、アイキャッチ効果（人目を引く効果）を高めることができ、かつ、画像表示体の意匠性を高めることもできる。

【0027】

本発明の請求項７に係る画像表示体によれば、金属薄膜層の平坦面における膜厚が３０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。この条件にて金属薄膜層を成形することで、凹凸構造による光透過性機能と低反射性を両立することが可能である。

【0028】

本発明の請求項８に係る物品によれば、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の画像表示体を印刷物やカード、その他の物品に貼りあわせる、または、組み合わせることによって、従来の物品に高い偽造防止効果を付与することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本発明の実施形態に係る画像表示体の構成を模式的に示す概略図およびＡ部分の拡大図。

【図2】図１のＩ−Ｉ線に沿った縦断側面図。

【図3】変形例に係る図１のＩ−Ｉ線に沿った縦断側面図。

【図4】変形例に係る図１のＩ−Ｉ線に沿った縦断側面図。

【図5】印刷層の印刷パターンを示す模式図。

【図6】図２における凹凸構造部の凸部に採用可能な形態の一例を示す斜視図。

【図7】図６における凸部を示す平面図。

【図8】凹凸構造部を透過する光の挙動について説明する図。

【図9】観察者側から光を画像表示体に入射させその反射光を観察した場合に得られる画像の一例を示す模式図。

【図10】観察者側から光を画像表示体に入射させその回折光を観察した場合に得られる画像の一例を示す模式図。

【図11】観察者側の反対側から光を画像表示体に入射させその透過光を観察した場合に得られる画像の一例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像表示体の構成を示す概略図およびＡ部分の拡大図であり、図２は、図１のＩ−Ｉ線に沿った縦断側面図である。画像表示体１０は、光透過性基材１００と凹凸構造形成層１０１とからなる光透過層１１、印刷層１０３、および、金属薄膜層１０２の積層体により構成されている。図２に示す例では、印刷層１０３側を前面側（観察者側）とし、金属薄膜層１０２側を背面側としている。

【0031】

なお、図２に示す例では、光透過層１１の上に印刷層１０３を形成しているが、図３に示すように、光透過層１１と金属薄膜層１０２との間に形成していてもよく、また図４に示すように、光透過性基材１００と凹凸構造形成層１０１との間に形成していてもよい。

【0032】

光透過性基材１００は、それ自体を単独で取り扱うことが可能なフィルム、またはシートから形成されている。光透過性基材１００の材料としては、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネート（ＰＣ）などを用いることができる。

【0033】

凹凸構造形成層１０１は、光透過性基材１００の上に形成された層であり、この凹凸構造形成層１０１の表面には、凹凸構造部が形成されている。この凹凸構造部については、後で詳細に説明する。凹凸構造形成層１０１に凹凸構造部を形成する方法としては、たとえば、光透過性基材１００の上に樹脂を塗布し凹凸構造形成層１０１を形成して、この凹凸構造形成層１０１にスタンパを押し当てながら樹脂を硬化させる方法を用いることができる。光透過性基材１００の上に塗布される樹脂としては、光透過性を有する熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂などを使用することができる。

【0034】

金属薄膜層１０２の材料としては、特に限定されないが、可視光に対し高い反射率を示すアルミニウムなどの金属材料を用いることが好ましい。また、金属薄膜層１０２は、光学特性から３０〜１００ｎｍ程度が好ましい。反射層を積層する方法として、真空蒸着法およびスパッタリング法などの気相堆積法により、レリーフ構造に追従して、高精度に薄膜にすることができる。

【0035】

印刷層１０３は、文字や絵柄、記号などの画像を表示するもので、可視光における透過率が１０％以下と可視光を透過しにくい特性を有している。透過率が１０％を超えると、透過観察時に印刷層１０３の透過光と凹凸構造の透過光が混在してしまうため、透過率を低くする必要がある。透過率の判別方法としては、印刷層１０３に単色レーザ光を入射させて、その透過光を光強度測定器などで測定し、入射光と透過光の割合から算出する。

【0036】

また、印刷層１０３は、図５に示すように、Ｘ−Ｙ平面において、たとえば、ストライプ状（図５（ａ））や網点状（図５（ｂ））、つまり周期的に印刷されており、印刷する色は輝度の高いものが好ましい。周期のピッチは３μｍ〜１４５μｍである。観察者が自分の眼から５００ｍｍ離してある位置の画像表示体１０の状態を観察すると、一般的に、視力が１．０の人間の眼の分解能は１分であるため、眼の分解能の限界により、１４５μｍ以下の構造は分解できない。

【0037】

したがって、周期のピッチを１４５μｍ以下とすると、隣接配置した網点同士を分解することはできない。ゆえに、周期のピッチを１４５μｍ以下とすることによって、より高品位な画像を表示する画像表示体１０を提供することが可能となる。３μｍ以下である場合には、印刷層１０３を十分に高い精度で成形することが困難になる。

【0038】

印刷層１０３の印刷方式に応じて、オフセットインキ、活版インキ、グラビアインキなど様々なインキが用いられている。印刷用に用いられるインキは、樹脂タイプのインキ、油性インキ、水性インキなど組成による分類や、酸化重合型インキ、浸透乾燥型インキ、蒸発乾燥型インキ、紫外線硬化型インキなど、乾燥方式による分類ができ、基材の種類や印刷方式に応じて適宜選択される。

【0039】

また、帯電性をもったプラスチック粒子に黒鉛、顔料などの色粒子を付着させたトナーを、静電気を利用してポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムや紙などの基材に転写させ、加熱し定着させることで印刷層を形成する技術も一般的である。

【0040】

画像表示体１０は、接着層、粘着層などの他の層を更に含むことができる。この場合、接着層や粘着層は、金属薄膜層１０２を被覆するように形成することが望ましい。また、接着層や粘着層は光透過性を有している。画像表示体１０が光透過層１１と金属薄膜層１０２の両方を含む場合、通常、金属薄膜層１０２の表面の形状は光透過層１１と金属薄膜層１０２との界面の形状とほぼ等しい。したがって、上記のように接着層または粘着層を設けると、金属薄膜層１０２の表面が露出するのを防止できる。それ故、偽造を目的とした凹凸構造の転写による複製を困難とすることができる。

【0041】

次に、凹凸構造形成層１０１に形成されている凹凸構造部２０、２２について説明する。

【0042】

凹凸構造部２０、２２は、金属薄膜層１０２から凹凸構造形成層１０１に向けて突出する複数の凸部、または、凹凸構造形成層１０１から金属薄膜層１０２に向けて凹む複数の凹部が、２００ｎｍ〜５００ｎｍの平均中心間距離で周期的に配列している。また、凸部の高さまたは凹部の深さは３００ｎｍ〜５００ｎｍである。今後は説明の簡略化のため凸部に特化して説明を行うが、凸部を凹部に置き換えても差し支えない。

【0043】

図６、図７に可視光の波長未満の平均中心間距離Ｄ１で凸部２００がＸ軸およびＹ軸に平行して周期的に配列している斜視図および平面図を示す。上記には典型的な凸部２００を配列した例を示しており、Ｘ軸とＹ軸が４５度の角度で交差する直線と平行に配列されていてもよい。

【0044】

凸部２００、２０１は、典型的にはテーパ形状を有している。テーパ形状としては、たとえば、半紡錘形状、円錐および角錐などの錐体形状、切頭円錐および切頭角錐などの切頭錐体形状などが挙げられる。凸部２００、２０１の側面は、傾斜面のみで構成されていてもよく、階段状であってもよい。凸部２００、２０１のテーパ形状は、後述するように凹凸構造部２０、２２に入射する光の反射率を小さくするのに役立つ。

【0045】

なお、スタンパを利用して凸部２００、２０１を形成する場合、テーパ形状は、硬化した凹凸構造形成層１０１のスタンパからの取り外しを容易にし、生産性の向上に寄与する。

【0046】

上述したように、凸部２００、２０１はテーパ形状を有している。このような構造を採用した場合、平均中心間距離Ｄ１が十分に短ければ、凹凸構造部２０、２２はＺ方向に連続的に変化した屈折率を有していると見なすことができる。

【0047】

したがって、画像表示体１０のうち凹凸構造部２０、２２に対応した部分は、その法線方向から反射観察した場合に、たとえば、黒色または暗灰色を表示する。ここで、反射観察とは、一般に上方に配置した光源から画像表示体１０の表面に光を照射し、画像表示体１０の表面からの反射光によって画像表示体１０の表面の様子を観察する場合のことをいう。

【0048】

なお、ここでの「黒色」は、画像表示体１０のうち凹凸構造部２０、２２に対応した部分に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が１０％以下であることを意味し、「暗灰色」は、画像表示体１０のうち凹凸構造部２０、２２に対応した部分に法線方向から光を照射し、正反射光の強度を測定したときに、波長が可視光の波長である４００ｎｍ〜７００ｎｍの範囲内にある全ての光成分について反射率が約２５％以下であることを意味する。

【0049】

上述のように、凹凸構造部２０、２２は、正面から反射観察した場合に、黒色または暗灰色を表示する。したがって、画像表示体１０のうち凹凸構造部２０、２２に対応した部分は、正面から反射観察した場合に、たとえば、黒色または暗灰色印刷層のように見える。

【0050】

凸部２００、２０１の平均中心間距離Ｄ１は２００ｎｍ〜５００ｎｍである。一般的には、凸部２００、２０１の平均中心間距離Ｄ１が小さくなるに伴って明度および彩度が低下し、より黒い表示が可能となり、平均中心間距離Ｄ１が大きくなるに伴って輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるような構造となる。

【0051】

また、凸部２００、２０１の高さが大きいほうがより黒い表示が可能となり、高さが小さくなるに伴って輝度が上昇し、暗灰色に知覚されるようになる。典型的には、凸部２００、２０１の高さは平均中心間距離Ｄ１の１／２以上とすることが望ましい。具体的には、平均中心間距離Ｄ１が５００ｎｍであった場合、凸部２００、２０１の高さを２５０ｎｍ以上とすることで暗灰色の表示が可能となり、さらに、平均中心間距離Ｄ１よりも大きい５００ｎｍ以上の高さとすることでより黒い表示が可能となる。

【0052】

しかし、平均中心間距離Ｄ１が短くなる、または、凸部の高さが高くなると、凸部を成形することが困難になるため、平均中心間距離Ｄ１を２００ｎｍ以上、高さを５００ｎｍ以下としている。また、平均中心間距離Ｄ１が長くなる、または、凸部の高さが低くなると、黒色または暗灰色の表示が困難となるため、平均中心間距離Ｄ１が５００ｎｍ以下、凸部の高さが３００ｎｍ以上としている。

【0053】

図４のように、凸部２００、２０１を周期的に配列すると回折格子としても機能する。代表的な回折光は１次回折光であり、１次回折光の射出角βは、下記式１から算出することができる。

【数1】

【0054】

上記式１において、ｄは凹部または凸部間の距離（平均中心間距離）を表し、λは入射光および回折光の波長を表し、αは入射角を表している。

【0055】

上記式１から明らかなように、１次回折光の射出角βは、波長λに応じて変化する。すなわち、凸部（または凹部）からなる凹凸構造部は、分光器としての機能を有している。したがって、照明光が白色光である場合に凸部からなる凹凸構造部を観察する際の観察角度を変化させると、観察者が知覚する色が変化する。

【0056】

しかし、上記式１から平均中心間距離Ｄ１を２００ｎｍ未満に設定した場合には、１次回折光を射出する機能は得られなくなる。よって、回折光機能を付加したい場合には、凸部２００、２０１を周期的に配列し、かつ、平均中心間距離Ｄ１を２００ｎｍ以上にする必要がある。

【0057】

次に、複数の凸部２００、２０１が形成された凹凸構造部２０、２２を透過する光の挙動について説明する。
凹凸構造部２０、２２は、図８に示す光学薄膜３０による干渉フィルタに類似する作用を有し、反射や干渉を繰り返すことで特定の波長の光を強めたり弱めたりすることが可能である。光学薄膜３０に角度θで入射する入射光３０４の一部は各層の表面で反射し、反射光３０５となって白色光源３０２がある側に反射していくが、透過光３０６となって白色光源３０２とは反対側の面に進行する光も存在する。

【0058】

光学薄膜３０を透過していく光の波面は、光学薄膜３０の内部で反射を偶数回繰り返した後に透過していく光の波面を重畳したものとなる。各波面に位相差がないときに、最大の透過光が得られ、その際の光学距離の差は、波長の整数倍となり下記式２が成立する。
ｍλ＝２×ＴＯ×ｃｏｓθ …… （式２）
ここで、ｍは次数であり、ＴＯは光学的距離である。ＴＯは、物理的な距離に加え、光が伝搬する媒質の屈折率が考慮される。光学薄膜３０の膜厚をＤ、屈折率をｎとすると
ＴＯ＝ｎＤ
が成り立つ。

【0059】

このとき、他の波長では各波面で打ち消し合う干渉が起こるため、白色光源３０２とは反対側の面にはほとんど透過しなくなる。これは、薄膜の光学的距離を制御することで、光源とは反対側の面に透過する光の波長を制御することが可能となることを意味している。

【0060】

凹凸構造部２０、２２に設ける凸部２００、２０１の平均中心間距離Ｄ１を変化させることで、光透過層１１や金属薄膜層１０２の入射光に対する光学的距離を変化させることができるため、凹凸構造部２０、２２は、光学薄膜３０のように、特定の角度からの入射光に対して特定の波長の光を光源とは反対側の面に透過光として射出することが可能となる。すなわち、凹凸構造部２０に設ける凸部２００の平均中心間距離Ｄ１を変化させることで、白色光源３０２からの入射光３０４に対し、定点に対して、たとえば赤や緑、青などの特定の波長の光を透過光として射出し得る。

【0061】

次に、凹凸構造部２０、２１の形成する場所について説明する。ここでは、印刷部２１がストライプ状に印刷されている場合について説明する。凹凸構造部２０、２２は、印刷部２１がない部分の全てに形成してあり、凹凸構造部２０、２２で１つの絵柄を形成するように形成する。また、印刷部２１においても、印刷部２１で凹凸構造部２０、２２とは異なる絵柄を形成する。

【0062】

次に、図１に示す画像表示体１０による視覚効果について説明する。
図９は、画像表示体１０の正面を画像表示体１０からの反射光で観察する（反射観察）場合の一例を示し、図１０は、画像表示体１０の正面を画像表示体１０からの回折光で観察する場合の一例を示し、図１１は、画像表示体１０の正面を画像表示体１０からの透過光で観察する（透過観察）場合の一例を示している。

【0063】

図９に示すように、たとえば、観察者３０３の上方にある太陽や蛍光灯等の白色光源３０２からの光が画像表示体１０に入射し、観察者３０３が画像表示体１０の表面からの反射光３０５を観察するような観察条件下においては、画像表示体１０の凹凸構造部２０、２２は、その内部に形成されている複数の凸部２００、２０１による反射防止／抑制効果によって反射光３０５をほとんど射出せず、黒色または暗灰色に観察される。
また、印刷部２１に入射した光は、反射されて印刷した色が観察される。

【0064】

一般に、人間の目は明るい方に注意がいき、暗い方には注意がいかない（見えにくい）性質を持っている。つまり、反射光を観察する場合では、輝度の高い印刷部２１に人間の目の注意がいくため、輝度の低い凹凸構造部２０、２２の黒色は観察されにくい。よって、印刷部２１の色が主に観察される。

【0065】

図１０に示すように、画像表示体１０から射出する光によって画像表示体１０を反射観察で見る場合には、前記式１の条件を満足する角度で画像表示体１０に入射光３０４が入射するようにし、回折光が射出される角度から画像表示体１０を観察することで、凹凸構造部２０、２２による回折光３０７を観察することができる。

【0066】

図１１に示すように、たとえば、太陽や蛍光灯等の白色光源３０２が観察者３０３に対して画像表示体１０の裏側にあるような位置関係で画像表示体１０を観察すると、白色光源３０２から射出された画像表示体１０への入射光３０４は、画像表示体１０の裏面から入射し、凹凸構造部２０、２２を透過した光３０６となって観察者３０３に到達する。

【0067】

このとき、凹凸構造部２０、２２を透過する光３０６の波長は、凹凸構造部２０、２２の内部に形成されている複数の凸部２００、２０１の平均中心間距離Ｄ１に応じて決定されるため、凹凸構造部２０、２２を透過する光３０６によって、画像表示体１０は例えば青、赤、緑等の固有の色相を表示できる。透過観察では、凹凸構造部２０、２２は明るく、印刷部２１は暗いため、凹凸構造部２０、２２のみが観察される。また、凹凸構造部２０、２２は、平均中心間距離Ｄ１が異なるため、違う色相を表示することが可能である。

【0068】

凹凸構造部２０、２２を構成する複数の凸部２００、２０１は、その平均中心間距離Ｄ１が２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、高さが３００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。このような凸部２００、２０１によって凹凸構造部２０、２２を構成すると、図９に示すように、画像表示体１０を反射観察した場合には黒色もしくは暗灰色に見える。そして、図１０のような特定条件下においては、凹凸構造部２０は回折光を射出する。さらに、図１１に示すように、画像表示体１０を透過観察した場合には、透過光によって固有の色相を表示することが可能となる。

【0069】

このような反射観察と透過観察とで全く異なる特徴的な知覚効果を実現する構造は、他の構造では実現することができず、高い偽造防止効果を発揮する。
また、一般に人間の目は明るい方に注意がいき、暗い方には注意がいかない（見えない）性質を持つ特性を利用して、反射観察と透過観察で絵柄を変化させることが可能であり、高い偽造防止効果を発揮する。

【符号の説明】

【0070】

１０…画像表示体、１１…光透過層、２０…凹凸構造部、２１…印刷部、２２…凹凸構造部、３０…光学薄膜、１００…光透過性基材、１０１…凹凸構造形成層、１０２…金属薄膜層、１０３…印刷層、２００、２０１…凸部、３０２…白色光源、３０３…観察者、３０４…入射光、３０５…反射光、３０６…透過光、３０７…回折光。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】