特開 2022-102879 表示体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022102879

(43)【公開日】2022-07-07

(54)【発明の名称】表示体

(51)【国際特許分類】

   B32B 3/30 20060101AFI20220630BHJP

   B32B 7/023 20190101ALI20220630BHJP

   G02B 5/28 20060101ALI20220630BHJP

   B32B 33/00 20060101ALN20220630BHJP

【ＦＩ】

B32B3/30

B32B7/023

G02B5/28

B32B33/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020217903

(22)【出願日】2020-12-25

(71)【出願人】

【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】100105854

【弁理士】

【氏名又は名称】廣瀬 一

(74)【代理人】

【識別番号】100116012

【弁理士】

【氏名又は名称】宮坂 徹

(72)【発明者】

【氏名】吉村 麻衣

【テーマコード（参考）】

2H148

4F100

【Ｆターム（参考）】

2H148GA04

2H148GA33

2H148GA61

4F100AA20B

4F100AA21C

4F100AB16A

4F100AK25A

4F100AK42D

4F100BA03

4F100BA07

4F100DD01A

4F100EH46A

4F100EH66A

4F100EH66B

4F100EH66C

4F100EJ17A

4F100EJ39A

4F100EJ42A

4F100JB14A

4F100JD08B

4F100JD08C

4F100JD08D

4F100JN01B

4F100JN01C

4F100JN02D

4F100JN06

4F100JN18B

4F100JN18C

4F100JN26

(57)【要約】

【課題】凹凸構造と多層膜界面の剥離を抑制しながらも、観察角度による色の変化が緩やかな表示体を提供する。
【解決手段】凹凸構造を有する凹凸層と、凹凸構造に追従した表面形状を有し、２層以上からなる多層膜層と、を備え、多層膜層は、隣接する層の屈折率が互いに異なり、凹凸構造は、散乱に寄与する複数の凹部を備える第１の構造と、剥離抑止のための少なくとも１つの凹部を備える第２の構造から成り、第１凹部が形成するパターンは、第１方向に沿った辺の長さがサブ波長以下であって、第２方向に沿った辺の長さが第１方向に沿った辺の長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、複数の図形要素において、第２方向に沿った辺の長さの標準偏差は、第１方向に沿った辺の長さの標準偏差よりも大きく、第２凹部の深さは、第１凹部の深さより深く、第１凹部を構成する長辺の少なくとも一部に第２凹部が交差する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

凹凸構造を有する凹凸層と、
前記凹凸構造に追従した表面形状を有し、２層以上からなる多層膜層と、を備え、
前記多層膜層は、隣接する層の屈折率が互いに異なり、
前記凹凸構造は、散乱に寄与する複数の凹部を備える第１の構造と、剥離抑止のための少なくとも１つの凹部を備える第２の構造から成り、
前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、
前記第１の構造を構成する第１凹部が形成するパターンは、第１方向に沿った辺の長さがサブ波長以下であって、前記第１方向と交差する第２方向に沿った辺の長さが前記第１方向に沿った辺の長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第２方向に沿った辺の長さの標準偏差は、前記第１方向に沿った辺の長さの標準偏差よりも大きく、
前記第２の構造を構成する第２凹部の深さは、前記第１凹部の深さより深く、
前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、第１凹部を構成する長辺の少なくとも一部に第２凹部が交差することを特徴とする表示体。

【請求項2】

前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、
前記第２凹部が構成するパターンは、前記第１方向に沿った辺の長さが、前記第１凹部が構成するパターンの前記第１方向に沿った辺の長さより長く、前記第１凹部が構成するパターンと交差することを特徴とする請求項１に記載の表示体。

【請求項3】

前記第２凹部の第２方向に沿った辺の長さが、前記第１凹部の前記第１方向に沿った辺の長さの１／４以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の表示体。

【請求項4】

前記第２の構造の凹部の深さが、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項5】

前記第２の構造を表面と対向する方向から見たとき、前記凹凸層を構成する領域内において、前記第２凹部が占める割合が１０％以上３０％以下であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項6】

前記第１凹部の前記第１方向に沿った辺の長さは８３０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項7】

前記第１凹部の前記第２方向に沿った辺の長さの平均値は４．１５μｍ以下であり、当該長さの標準偏差は１μｍ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項8】

前記第１の構造を前記凹凸層の表面と対向する方向から見たとき、前記凹凸層を構成する領域内において、前記第１凹部が占める割合が４０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項9】

前記第１の構造において、前記第１凹部の構造深さが異なる表示領域を含み、その差が５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項10】

前記第１の構造において、前記第１凹部の深さは各表示領域内で一定であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の表示体。

【請求項11】

前記多層膜層のうち、上下に隣接する２つの層は、同じ波長領域の光を透過し、その波長領域において異なる屈折率を持つ材料で構成されたことを特徴とする請求項１から９のうちいずれか１項に記載の表示体。

【請求項12】

前記凹凸構造は、基材の一方の面側に形成され、
前記基材を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成したことを特徴とする請求項１から１１のうちいずれか１項に記載の表示体。

【請求項13】

前記凹凸構造は、前記基材の一方の面側に形成され、
前記基材の一方の面とは反対側の裏面を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成したことを特徴とする請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の表示体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示体に関する。

【背景技術】

【0002】

モルフォ蝶等の自然界の生物の色として多く観察される構造色は、色素が呈する色のように分子における電子遷移に起因して視認される色とは異なる。上記構造色は、光の回折や干渉や散乱といった、物体の微細な構造に起因した光学現象の作用によって視認される色である。

【0003】

例えば、多層膜干渉による構造色は、相互に隣り合う薄膜の屈折率が互いに異なる多層膜層において、多層膜の各界面で反射した光が干渉することによって生じる構造色である。また、多層膜干渉は、モルフォ蝶の翅の発色原理の１つである。モルフォ蝶の翅では、多層膜干渉に加えて、翅の表面の微細な凹凸構造によって光の散乱や回折が生じる結果、鮮やかな青色が広い観察角度において視認される。

【0004】

モルフォ蝶の翅のような構造色を人工的に再現する構造として、特許文献１に記載のような構造がある。特許文献１では、不均一に配列され微細な凹凸を有する基材の表面に対し、多層膜層が積層された構造が提案されている。

【0005】

多層膜層において、干渉によって強められる光の波長は、多層膜層の各層にて生じる光路差によって変わり、光路差は各層の膜厚及び屈折率に応じて決まる。そして、干渉によって強められた光の出射方向は、入射光の入射角度に依存した特定の方向に限定される。したがって、平面に多層膜層が積層された構造では、視認される反射光の波長が観察角度によって大きく変化するため、視認される色が観察角度によって大きく変化する。

【0006】

これに対し、特許文献１の構造では、不規則な凹凸の上に多層膜層が積層されていることにより、干渉によって強められた反射光が多方向に広がるため、観察角度による色の変化が緩やかになる。その結果、モルフォ蝶の翅のように広い観察角度で特定の色を呈する発色体が実現される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００５－１５３１９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上述した構造体による構造色は、色素色とは異なる視認効果を実現することが可能である。例えば、特許文献１の構造体において、凹凸構造の凸部は、凹凸の形成された面に対向する方向（例えば上側）から見て、各凸部にて共通な方向に延びる矩形形状を有しており、また、その凸部の長辺方向の長さは不規則である。その一方で、凸部の短辺方向の長さはほぼ一定である。すなわち、複数の凸部における長辺方向は異方性を有しており、その結果、反射光の広がる方向も異方性を有する。したがって観察角度によって見え方の異なる意匠性の高い表示体を作製することが可能である。

【0009】

特許文献１の凹凸構造は矩形形状であり、エッジ部分が多い。エッジ部分には非常に大きなせん断応力が集中するため、剥離が発生しやすい。凹凸構造は長辺と短辺を有する矩形形状であり、特に、長辺方向に剥離しクラックが入った場合、剥離領域が大きくなる。凹凸構造と多層膜が剥離した場合、多層膜にて反射される光の光路長が変化し、反射光を多方向に拡散させる効果が低下するため、表示体において所望の発色が得られ難くなる。

【0010】

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、凹凸構造の長辺方向と交差する方向を長軸とする構造を設けることで剥離領域を低減し、凹凸構造と多層膜界面の密着性を向上させることにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記の課題を解決するために、本開示の一態様に係る表示体は、凹凸構造を有する凹凸層と、前記凹凸構造に追従した表面形状を有し、２層以上からなる多層膜層と、を備え、
前記多層膜層は、隣接する層の屈折率が互いに異なり、前記凹凸構造は、散乱に寄与する複数の凹部を備える第１の構造と、剥離抑止のための少なくとも１つの凹部を備える第２の構造から成り、前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、前記第１の構造を構成する第１凹部が形成するパターンは、第１方向に沿った辺の長さがサブ波長以下であって、前記第１方向と交差する第２方向に沿った辺の長さが前記第１方向に沿った辺の長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第２方向に沿った辺の長さの標準偏差は、前記第１方向に沿った辺の長さの標準偏差よりも大きく、前記第２の構造を構成する第２凹部の深さは、前記第１凹部の深さより深く、前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、第１凹部を構成する長辺の少なくとも一部に第２凹部が交差することを特徴とする。

【0012】

前記凹凸層の表面と対向する視点から見て、前記第２凹部が構成するパターンは、前記第１方向に沿った辺の長さが、前記第１凹部が構成するパターンの前記第１方向に沿った辺の長さより長く、前記第１凹部が構成するパターンと交差することを特徴とする。

【0013】

前記第２凹部の第２方向に沿った辺の長さが、前記第１凹部の前記第１方向に沿った辺の長さの１／４以下であることを特徴とする。

【0014】

前記第２の構造の凹部の深さが、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする。

【0015】

前記第２の構造を表面と対向する方向から見たとき、前記凹凸層を構成する領域内において、前記第２凹部が占める割合が１０％以上３０％以下であることを特徴とする。

【0016】

前記第１凹部の前記第１方向に沿った辺の長さは８３０ｎｍ以下であることを特徴とする。

【0017】

前記第１凹部の前記第２方向に沿った辺の長さの平均値は４．１５μｍ以下であり、当該長さの標準偏差は１μｍ以下であることを特徴とする。

【0018】

前記第１の構造を前記凹凸層の表面と対向する方向から見たとき、前記凹凸層を構成する領域内において、前記第１凹部が占める割合が４０％以上６０％以下であることを特徴とする。

【0019】

前記第１の構造において、前記第１凹部の構造深さが異なる表示領域を含み、その差が５ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする。

【0020】

前記第１の構造において、前記第１凹部の深さは各表示領域内で一定であることを特徴とする。

【0021】

前記多層膜層のうち、上下に隣接する２つの層は、同じ波長領域の光を透過し、その波長領域において異なる屈折率を持つ材料で構成されたことを特徴とする。

【0022】

前記凹凸構造は、基材の一方の面側に形成され、
前記基材を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成したことを特徴とする。

【0023】

前記凹凸構造は、前記基材の一方の面側に形成され、
前記基材の一方の面とは反対側の裏面を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成したことを特徴とする。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、第１の構造の長辺方向が第２の構造により不規則に分断され、剥離領域を低減することが可能である。さらに、第２の構造の深さを深くすることで表面積が増大し、密着性を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態に係る表示体の一構成例を模式的に示す断面図である。

【図2】第１実施形態に係る表示体の表面構造を説明する平面図である。

【図3】第１実施形態に係る第１の構造の表面構造を説明する平面図である。

【図4】第１実施形態に係る第２の構造の表面構造を説明する平面図である。

【図5】第２実施形態に係る表示体の構成例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本開示の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
ここで、図面に示す構成は模式的なものであり、厚さと平面寸法との関係、各層の厚さの比率などは現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本開示の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本開示の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造などが下記のものに限定されるものではない。本開示の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

【0027】

＜第１実施形態＞
（表示体の構成）
本開示の第１実施形態に係る表示体の基本構成について、図１を用いて説明する。図１は、本開示の第１実施形態に係る表示体１０の一構成例を説明するための断面図である。
図１に示すように、本開示の一実施形態に係る表示体１０は、凹凸構造１３を有する凹凸層と、凹凸構造１３に追従した表面形状を有する多層膜層１４とを備える。また、凹凸構造１３は、第１の構造と、第２の構造とを有している。以下、各層について詳細に説明する。

【0028】

（多層膜層）
多層膜層１４は、凹凸層上に形成される層であり、２層以上の層から構成されている。多層膜層１４は、隣接する層の屈折率が互いに異なる。本実施形態の多層膜層１４は、高屈折率層１２と低屈折率層１１とを交互に積層した構造を有する。高屈折率層１２の屈折率は、低屈折率層１１の屈折率よりも大きい。また、多層膜層１４は、凹凸構造１３の凹凸形状に追従して積層され、各表示要素の凸部及び凹部が形成される。凹凸構造１３における凸部上と凹部上とで、多層膜層１４の構成、すなわち、多層膜層１４を構成する各層の材料や膜厚や積層順序は一致している。

【0029】

こうした多層膜層１４に光が入射すると、多層膜層１４における高屈折率層１２と低屈折率層１１との各界面で反射した光が干渉を起こすとともに、多層膜層１４の最外面における不規則な凹凸に起因して進行方向を変える。この結果、特定の波長域の光が広い角度に出射される。この反射光として強く出射される特定の波長域は、高屈折率層１２と低屈折率層１１との材料及び膜厚、ならびに、凹凸の幅、高さ及び配置によって決まる。以下、高屈折率層１２と、低屈折率層１１とについて説明する。

【0030】

高屈折率層１２と低屈折率層１１とは、可視領域の光を透過する材料、すなわち、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。高屈折率層１２の屈折率が、低屈折率層１１の屈折率よりも高い構成であれば、これらの層の材料は限定されないが、高屈折率層と低屈折率層との屈折率の差が大きいほど、少ない積層数で高い強度の反射光が得られる。こうした観点から、例えば、高屈折率層１２と低屈折率層１１とを無機材料から構成する場合、高屈折率層１２を二酸化チタン（ＴｉＯ_２）から構成し、低屈折率層１１を二酸化珪素（ＳｉＯ_２）から構成することが好ましい。ただし、高屈折率層１２及び低屈折率層１１の各々は、有機材料から構成されてもよい。

【0031】

高屈折率層１２及び低屈折率層１１の各々の膜厚は、表示体にて発色させる所望の色に応じて、転送行列法等を用いて設計されればよい。例えば、青色を呈する表示体の場合は、ＴｉＯ_２からなる高屈折率層１２の膜厚は４０ｎｍ程度であることが好ましく、ＳｉＯ_２からなる低屈折率層１１の膜厚は７５ｎｍ程度であることが好ましい。

【0032】

（凹凸層）
凹凸層は、基材の一方の面側に形成された凹凸構造１３を備えている。凹凸構造１３は、図１のように、基材の一方の面側に形成され、凹凸層を構成する基材を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成しても良い。多層膜層１４を透過した光の少なくとも一部は吸収層を構成する凹凸層によって吸収され、透過光が第１面側（図１の上面側）に返ってくることが抑えられる。したがって、凹凸層を有する面から表示体を観察した場合に、多層膜層１４からの反射光とは異なる波長域の光が視認されることが抑えられるため、反射光による色の視認性の低下を抑制することが可能である。
また、凹凸構造１３は、基材の一方の面側に形成され、基材の一方の面とは反対側の裏面を、可視光波長領域の光を吸収する材料により形成しても良い。

【0033】

図１（ａ）に示した凹凸構造１３のように、基材に直接凹凸構造を作製する場合は、例えば電子線や紫外線リソグラフィとドライエッチングなど公知の技術を用いれば良い。

【0034】

凹凸構造１３は、散乱に寄与する複数の凹部を備える第１の構造と、剥離抑止のための少なくとも１つの凹部を備える第２の構造を備えている。本実施形態において、第１の構造は第１凹部２２を含み構成される。第１凹部２２は、第１凹部２２の基部が位置する平面から１段以上の段差形状を有している。また、本実施形態において、第２の構造は第２凹部２３を含み構成される。第２凹部２３は、第２凹部２３の基部が位置する平面から１段以上の段差形状を有している。
凹凸層の表面と対向する視点から見て、第１凹部２２を構成する長辺の少なくとも一部に第２凹部が交差している。

【0035】

ここで、図２を参照して、基材からなる凹凸層に形成された凹凸構造１３の詳細について説明する。図２（ａ）は、基材をその表面と対向する方向（厚さ方向）から見た平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿った基材の断面構造を示す図である。

【0036】

図２（ａ）に示すように、表示パターンとなる第１凹部２２及び第２凹部２３は、第１方向Ｄｘに伸びる複数の図形要素Ｓと、第２方向Ｄｙに伸びる複数の図形要素Ｒから構成される。なお、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは、図形要素Ｓ及びＲの辺に沿った平面に含まれる方向であり、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは交差する。本実施形態においては、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは直交する。第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとが直交することにより、第１の構造の剥離領域を低減することができる。

【0037】

図２（ｂ）に示すように、図形要素Ｒの集合から成るパターンを構成する第１凹部２２の深さをｈ２、図形要素Ｓの集合から成るパターンを構成する第２凹部２３の深さをｈ３とする。このとき、図形要素ＲとＳが重なった領域である、第１凹部と第２凹部の重なり部２１の深さｈ１は、第１凹部２２の深さｈ２と第２凹部２３の深さｈ３との和である。また、第１凹部２２の深さｈ２と第２凹部２３の深さｈ３との深さは一定であってもよい。
上記構成によれば、凹凸構造１３を構成する凸部によって反射光の拡散効果が得られ、多層膜層からの反射光として特定の波長域の光が広い角度で観察される。さらに、不規則に設けられた第１凹部と第２凹部の重なり部２１によってＤｙ方向の剥離が抑制され、第１凹部と第２凹部の重なり部２１の深さｈ１が第１凹部２２の深さｈ２及び第２凹部２３の深さｈ３より深く側壁の面積が増加することでより密着性が向上する。

【0038】

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す凹凸構造のうち、基材をその表面と対向する方向（厚さ方向）から見て、複数の図形要素Ｒの集合からなる第１のパターン３０のみを示した図である。図３（ａ）は、第１の構造及び基材をその表面と対向する方向（厚さ方向）から見た平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った第１の構造及び基材の断面構造を示す図である。複数の図形要素Ｒの第１方向Ｄｘに沿った辺の長さｄ１は一定である。可視領域の光を反射させる場合、ｄ１は８３０ｎｍ以下であることが好ましく、例えば、青色の表示要素とする場合は３００ｎｍ程度が好ましい。

【0039】

一方、複数の図形要素Ｒにおいて、第２方向Ｄｙに沿った長さｄ２の標準偏差は、第１方向に沿った辺の長さの標準偏差より大きいことが好ましい。その理由は、第一方向に沿った辺の長さまたは中心を通り第一方向に沿った直線の長さのばらつきが大きくなることにより、二次元全方位に反射光が散乱し、反射率の低下を防止するためである。多層膜層１４からの反射光を効率よく散乱させるためには、複数の図形要素Ｒの第２方向Ｄｙに沿った辺の長さｄ２は、平均値が４．１５μｍ以下、かつ、標準偏差が１μｍ以下の分布を有することが好ましい。長さｄ２の平均値が４．１５μｍ以下である場合、多層膜層１４からの反射光を効率よく散乱させることが可能となる。長さｄ２の標準偏差が１μｍ以下である場合、長さｄ２のばらつきを抑えることにより、特定の色を発色しやすくなる。

【0040】

第１凹部２２の深さｈ２は、表示体の表面で反射させる光の波長に応じて適切な高さに設計すれば良い。第１凹部２２の深さｈ２の値は後述する多層膜層の表面粗さより大きい高さであれば回折効果を得ることができる。但し、第１凹部と第２凹部の重なり部２１の深さｈ１を過剰に大きくすると散乱効果が強まり、多層膜表面から反射される光の彩度が損なわれるため、対象となる波長帯が可視領域の表示体の場合は、第１凹部２２の深さｈ２の値は４１５ｎｍ以下が好ましい。第１凹部２２の深さｈ２の値は、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲にあることがより好ましい。
例えば青色の表示体では、効果的な光の広がりを得るためには、第１凹部２２の深さｈ２の値は、４０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下が好ましい。反射光の散乱効果を制御するために、青色の表示体では、第１凹部２２の深さｈ２が１００ｎｍ以下であることがより好ましい。

【0041】

また、第１凹部２２の深さｈ２は各表示領域内で一定であれば良く、表示領域ごとに異なっていても良い。各表示領域において、複数の図形要素Ｒから成るパターンの第１凹部２２の構造深さが異なる場合、その差が５ｎｍ以上であることが好ましい。上限は２００ｎｍ以下である。第１凹部２２の構造深さの差が５ｎｍ以上である場合、それぞれの表示領域の色を認識しやすくなる。構造深さが過剰に大きくなった場合、反射光の散乱効果が高くなりすぎて反射光の強度が弱くなってしまう。

【0042】

また、凹凸層を構成する領域内において、複数の図形要素Ｒの集合から成るパターンを構成する第１凹部２２が占める割合が４０％以上６０％以下であることが好ましい。より好ましくは、凹凸層を構成する領域内において、第１凹部２２が占める割合は、５０％であることが好ましい。多層膜層からの反射光の広がりを大きくするため、すなわち、反射光の散乱効果を高めるためには、凹凸の起伏が４０％以上であることが好ましい。また、第１凹部２２が占める割合が６０％以下である場合、視認性が向上する。

【0043】

図４（ａ）及び図４（ｂ）は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す凹凸構造１３のうち、基材をその表面と対向する方向（厚さ方向）から見て、複数の図形要素Ｓの集合からなる第２のパターンのみを示した図である。図４（ａ）は、第２の構造及び基材をその表面と対向する方向（厚さ方向）から見た平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶ－ＩＶ線に沿った第２の構造及び基材の断面構造を示す図である。複数の図形要素Ｓは複数の図形要素Ｒと交差する位置関係にある。本実施形態においては、複数の図形要素Ｓは複数の図形要素Ｒと直交する。これにより、第１の構造の剥離領域を低減することができる。

【0044】

複数の図形要素ＳのＤｘ方向に沿った辺の長さｄ３は、複数の図形要素ＲのＤｘ方向に沿った辺の長さｄ１より長い。複数の図形要素Ｓによって構成される第２のパターンは、第１のパターンと交差し、複数の図形要素ＲのＤｙ方向に沿った辺の長さｄ２を不規則に分断することで、図形要素ＲのＤｙ方向に沿ったせん断応力を開放し、剥離を低減させることが可能である。

【0045】

複数の図形要素Ｓの第２方向Ｄｙに沿った辺の長さｄ４は、複数の図形要素ＲのＤｘ方向に沿った長さｄ１の１／４以下である。長さｄ４が長さｄ１の１／４以下である場合、反射光の散乱効果を制御し、視認性を向上させることができる。長さｄ１の長さは８３０ｎｍ以下であることが好ましく、例えば、青色の表示要素とする場合は３００ｎｍ程度が好ましい。よってｄ４の長さは２０７ｎｍ以下であることが好ましく、青色の表示要素とする場合は７５ｎｍ程度が好ましい。複数の図形要素Ｓで構成された第２のパターンは、複数の図形要素Ｒで構成された第１のパターンによる光の散乱効果を妨げない程度の大きさで作製する必要があり、可視光を散乱させる複数の図形要素Ｒより小さく、紫外域の波長程度が好ましい。

【0046】

第２凹部２３の深さｈ３は、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。第２凹部２３の深さｈ３が２００ｎｍ以上である場合、第２凹部２３の側壁の表面積を増大させ、密着性を向上させることで剥離を抑制することが可能である。また、第２凹部２３の深さｈ３が５００ｎｍ以下である場合、第２の構造を形成しやすいことに加えて、反射光の散乱効果を制御し、視認性を向上させることが可能である。第２凹部２３の深さｈ３は第１凹部２２の深さｈ２より深いことが好ましい。

【0047】

また、さらに密着性を向上させるために、多層膜層１４を形成する前に凹凸構造１３にコロナ処理などを行い、凹凸構造１３の表面積を増大させても良い。

【0048】

第２の構造を表面と対向する方向から見たとき、凹凸層を構成する領域内において、第２凹部２３が占める割合は１０％以上３０％以下であることが好ましい。第２凹部２３の面積が過剰に少ない場合、剥離を低減することが可能なエリアはごく一部に限られる。一方で、第２凹部２３の面積が過剰に多い場合は、第１の構造の散乱効果を妨げることになり、表示体として所望の発色を得られない。

【0049】

本実施形態に係る表示体によれば、第１の構造の長辺方向が第２の構造により不規則に分断され、第１の構造のＤｙ方向に沿ったせん断応力を開放することで、剥離領域を低減することが可能である。さらに、第２の構造を構成する第２凹部の深さを深くすることで表面積が増大し、密着性を向上させることが可能である。その結果、第１の構造による光の散乱効果を妨げることなく、剥離を抑制した表示体を得られる。

【0050】

＜第１実施形態の効果＞
本実施形態に係る表示体１０は、以下の効果を有する。
（１）本実施形態の表示体１０の凹凸構造１３は、散乱に寄与する複数の凹部を備える第１の構造と、剥離抑止のための少なくとも１つの凹部を備える第２の構造から成る。
この構成によれば、凹凸構造１３と多層膜層１４との密着性が向上する。
（２）本実施形態の表示体１０の複数の図形要素Ｒにおいて、第２方向Ｄｙに沿った辺の長さｄ２の標準偏差は、第１方向Ｄｘに沿った辺の長さｄ１の標準偏差よりも大きい。
この構成によれば、表示体１０の反射率の低下を抑止することができる。
（３）本実施形態の表示体１０の第２凹部２３の深さｈ３は、第１凹部２２の深さｈ２より大きい。
この構成によれば、表示体１０全体の密着性を向上させることができる。
（４）本実施形態の表示体１０は、凹凸層の表面と対向する視点から見て、第１凹部を構成する長辺の少なくとも一部に第２凹部が交差する。
この構成によれば、凹凸構造１３と多層膜層１４との密着性が向上する。

【0051】

＜第２実施形態＞
図５は、本実施形態に係る製造方法によって製造される表示体の画素要素の構成例を示す断面図である。これは、第１実施形態における図１に対応している。
図５では、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については同一符号を付して示し、以下の記載では、重複説明を避け、第１実施形態と異なる点について説明する。
すなわち、本実施形態に係る製造方法によって製造される表示体は、その断面図を図５に例示するように、多層膜層１４と、基材５５との間に形成された樹脂層５３に凹凸構造が形成されている点が、第１実施形態に係る表示体と異なっている。

【0052】

すなわち、基材５５自体が凹凸層を構成する代わりに、基材５５の上に設けた樹脂層５３が凹凸層を構成する。この構成によれば、基材に凹凸構造が形成されている凹凸構造１３と比較して、基材の材料の選択についての自由度が高まる。
樹脂層５３は、例えば、光ナノインプリント法により凹凸構造１３を形成する場合に、基材５５の表面に塗布される光硬化性樹脂で構成される。
本実施形態に係る表示体の製造方法では、この光硬化性樹脂からなる樹脂層５３の上面を加工して、凹凸構造１３を形成する。この場合、光インプリント用モールドを用意する必要がある。

【0053】

インプリント用モールドを作製するために、第１実施形態で説明したように、例えば電子線や紫外線リソグラフィとドライエッチングなど公知の技術を用いれば良い。あるいは、インプリント用モールドをより簡便に作製するために、形成したレジストパターン上に、例えばニッケル（Ｎｉ）等の金属を成膜し、電鋳処理を行い、レジストを溶解し、Ｎｉからなるインプリント用モールドを作製する方法を適用するようにしても良い。
このような製造方法によっても、第１実施形態で説明したような表示体１０を製造することが可能となる。

【0054】

＜第２実施形態の効果＞
本実施形態に係る表示体５０は、第１実施形態の効果と合わせて以下の効果を有する。
（５）本実施形態の表示体５０は、多層膜層１４と、基材５５との間に形成された樹脂層５３に凹凸構造が形成されている。
この構成によれば、基材の材料の選択についての自由度が高まり、また、凹凸構造の形成に、微細な凹凸の形成に適したナノインプリント法の適用が可能である。

【実施例0055】

以下、本開示を実施例によりさらに詳しく説明するが本開示は、実施例により何ら限定されるものではない。
＜実施例１＞

【0056】

実施例１における、表示体及びその製造方法について説明する。本実施例の表示体は、ポリエチレンテレフタラートを含む基材上に、紫外線硬化性樹脂を含む凹凸構造層と、ＴｉＯ_２薄膜とＳｉＯ_２薄膜とを交互に５層ずつ積層した多層膜層とが形成された構造を有する。また、実施例１の表示体が有する表示要素は、図２のように、基材に凹凸構造が形成された表示要素から構成される。
まず、光インプリント法を用いて凹凸構造を形成するための版を作製した。本実施例では光インプリント法を用いて版を形成したが、熱プリント法を用いて版を形成してもよい。凹凸構造層への形成対象の凹凸を電子線描画および現像を行うことで合成石英基板上のレジスト膜に形成した。電子線描画工程では光の散乱効果を有する第１の構造を先に描画し、次に剥離を抑止する第２の構造を描画した。続いてレジスト膜へ真空蒸着法を用いてシード層となるＮｉ薄膜を２０ｎｍ蒸着した。その後、アミド硫酸とホウ酸の混合液に浸漬させ電鋳処理を行った。最後に合成石英上のレジスト膜を溶解させることでＮｉ版を剥離し、形成対象の凹凸を反転した凹凸を形成したＮｉ版を得た。

【0057】

次に、片面に易接着処理が施されたＰＥＴフィルム上に光硬化性樹脂を塗布し、この樹脂にＮｉ版の凹凸が形成されている面を押し当て、３６５ｎｍの波長の光を照射して樹脂を硬化させた。その後、硬化した樹脂およびＰＥＴフィルムをモールドから剥離した。これにより、凹凸構造を有する樹脂層と基材であるＰＥＴフィルムとの積層体が得られた。

【0058】

続いて、得られた樹脂層と基材との積層体の凹凸を有する面に、次に、凹凸構造層上に、真空蒸着法を用いて、６０ｎｍの厚さのＴｉＯ_２薄膜と８０ｎｍの厚さのＳｉＯ_２薄膜とを交互に積層して、多層膜層を形成した。ＴｉＯ_２薄膜が高屈折率層であり、ＳｉＯ_２薄膜が低屈折率層である。これにより、実施例の表示体を得た。

【0059】

実施例１の表示体を、第１の構造のみを作製し、多層膜を成膜した表示体と比較した。その結果、実施例１の表示体の方が密着性が良く、特にＤｙ方向に沿った剥離が抑制された。また、第２の構造体による視認性の低下は見られず、所望の発色を得られた。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本発明の表示体は意匠性の高い表示物に利用可能である。特に、凹凸構造と多層膜界面の密着性の向上により曲面への表面加飾やセキュリティ分野、屋外での表示や装飾に好適に利用が期待される。

【符号の説明】

【0061】

１０、５０・・・表示体
１１・・・低屈折率層
１２・・・高屈折率層
１３・・・凹凸構造（基材）
１４・・・多層膜層
２０・・・表示要素
２１・・・第１凹部と第２凹部の重なり部
２２・・・第１凹部
２３・・・第２凹部
３０・・・第１のパターン
４０・・・第２のパターン
５３・・・樹脂層
５５・・・基材
Ｄｘ・・・第１方向
Ｄｙ・・・第２方向
Ｒ、Ｓ・・・図形要素

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】