树脂固定胶体晶体片、使用其对结构色进行显示的方法、使用其检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法、以及结构色片专利检索-光图案化光刻微电子学专利检索查询-专利查询网

树脂固定胶体晶体片、使用其对结构色进行显示的方法、使用其检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法、以及结构色片

阅读：796发布：2024-02-15

专利汇可以提供树脂固定胶体晶体片、使用其对结构色进行显示的方法、使用其检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法、以及结构色片专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种结构色的显色强、并且即使从正对着表面的方向也能容易地观察到结构色的树脂固定胶体晶体片，及其用途。关于本发明的树脂固定胶体晶体片，在至少包含树脂固定胶体晶体片的表面的一部分的对象区域中，当将作为至少与表面的一部分垂直的方向的正对方向确定为规定轴时，满足以下的条件。(1)对象区域包含含有晶格面的、树脂中固定有胶体粒子的多个晶畴，所述晶格面能对存在于入射角大于0的入射光的可见波长区域中的成分的至少一部分进行实质上的背向布拉格反射，所述入射角是相对于规定轴所成的角。(2)多个倾斜背向反射晶畴按照如下方式进行方位角取向：当围绕规定轴来规定方位角时，由背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于入射光的方位角而变化。，下面是树脂固定胶体晶体片、使用其对结构色进行显示的方法、使用其检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法、以及结构色片专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种树脂固定胶体晶体片，在树脂固定胶体晶体片的包含表面的至少一部分的对象区域中，将作为与所述表面垂直的方向的正对方向确定为规定轴时，满足以下的条件：
(1)所述对象区域包含含有晶格面的、树脂中固定有胶体粒子的多个晶畴，以下称为“倾斜背向反射晶畴”，所述晶格面能对存在于入射角大于0的入射光的可见波长区域中的成分的至少一部分进行实质上的背向布拉格反射，所述入射角是相对于所述规定轴所成的角；
(2)所述多个倾斜背向反射晶畴按照如下方式进行取向，以下称为“方位角取向”：当围绕所述规定轴来规定方位角时，由所述背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于所述入射光的方位角而变化。
2.根据权利要求1所述的树脂固定胶体晶体片，所述多个倾斜背向反射晶畴中，各个倾斜背向反射晶畴所包含的与背向布拉格反射有关的晶格面的法线相对于所述规定轴形成大于0度且为15度以下的范围内的各自的角度，并且按照如下的方式取向：如果一边使所述入射光的方位角发生变化一边进行背向布拉格反射测定，则在将其强度设定为评价轴且将方位角设定为变量轴的曲线图中得到至少一个峰。
3.根据权利要求2所述的树脂固定胶体晶体片，包含具备晶格面的倾斜背向反射晶畴，所述晶格面具有相对于所述规定轴形成大于15度且为20度以下的范围内的角度的法线。
4.根据权利要求2所述的树脂固定胶体晶体片，所述树脂固定胶体晶体片通过包括剪切处理工序的方法制造，所述剪切处理工序中，对于所述对象区域沿着剪切方向施加剪切力，所述剪切方向为与所述对象区域的表面平行的方向并且是成为方位角的基准的方向；
通过所述背向布拉格反射测定所得的所述至少一个峰的方位角在80度至100度的范围。
5.根据权利要求1所述的树脂固定胶体晶体片，所述胶体粒子的粒子浓度为2体积％以上且35体积％以下。
6.根据权利要求1所述的树脂固定胶体晶体片，所述树脂选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂即有机硅树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂和聚醚树脂组成的组。
7.根据权利要求6所述的树脂固定胶体晶体片，所述树脂为丙烯酸树脂，形成所述丙烯酸树脂的化合物为选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种。
8.根据权利要求6所述的树脂固定胶体晶体片，所述树脂为环氧树脂，
形成所述环氧树脂的化合物含有二缩水甘油酯衍生化合物和/或二缩水甘油醚衍生化合物、以及邻苯二甲酸酐衍生化合物。
9.根据权利要求8所述的树脂固定胶体晶体片，所述二缩水甘油酯衍生化合物为邻苯二甲酸二缩水甘油酯和/或六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。
10.根据权利要求8所述的树脂固定胶体晶体片，所述二缩水甘油醚衍生化合物为选自由丙三醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚组成的组中的至少一种。
11.根据权利要求8所述的树脂固定胶体晶体片，所述邻苯二甲酸酐衍生化合物为4-甲基六氢邻苯二甲酸酐和/或六氢邻苯二甲酸酐。
12.根据权利要求1所述的树脂固定胶体晶体片，所述树脂固定胶体晶体片的厚度为大于0.3mm且10mm以下。
13.一种对基于胶体晶体的结构色进行显示的方法，包括向权利要求1～12中任一项所述的树脂固定胶体晶体片照射照明光的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，所述照射照明光的步骤中，从与正对着所述树脂固定胶体晶体片的片表面的方向不同的方向照射照明光。
15.根据权利要求13所述的方法，所述树脂固定胶体晶体片通过实施剪切处理来制造，所述照射照明光的步骤中，从具有与所述剪切处理的剪切方向正交的方位角的方向照射照明光。
16.根据权利要求13所述的方法，所述树脂固定胶体晶体片具有由文字或图形构成的图案。
17.根据权利要求13所述的方法，所述树脂固定胶体晶体片至少被通过凹和/或凸来表示由文字或图形构成的图案的浮雕板和硬质透明板夹持，
在所述照射照明光的步骤之前，包括用所述硬质透明板压紧所述树脂固定胶体晶体片的步骤。
18.一种对被测物的凹凸分布或硬度分布进行检测的方法，包括：
在被测物上覆盖权利要求1～12中任一项所述的树脂固定胶体晶体片、并用硬质透明板压紧的步骤；
向所述树脂固定胶体晶体片照射照明光、并隔着所述硬质透明板观察所述树脂固定胶体晶体片的步骤；以及
基于所述观察步骤所得的观察结果来检测凹凸分布或硬度分布的步骤。
19.根据权利要求18所述的方法，所述观察步骤中，从与正对着所述树脂固定胶体晶体片的片表面的方向不同的方向照射照明光并进行观察。
20.根据权利要求18所述的方法，所述检测步骤中，
当所述观察结果与所述压紧的步骤之前的所述树脂固定胶体晶体片的观察结果相同时，检测到所述被测物中没有凹凸分布或硬度分布，
当所述观察结果与所述压紧的步骤之前的所述树脂固定胶体晶体片的观察结果不同时，检测到所述被测物中存在凹凸分布或硬度分布。
21.一种结构色片，其为多个树脂固定胶体晶体片被树脂固定而成的结构色片，所述多个树脂固定胶体晶体片是从权利要求1～12中任一项所述的树脂固定胶体晶体片切取，
所述多个树脂固定胶体晶体片在所述树脂中以任意的方位关系配置。

说明书全文

树脂固定胶体晶体片、使用其对结构色进行显示的方法、使用

其检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法、以及结构色片

技术领域

[0001] 本发明涉及树脂固定胶体晶体片及使用其的用途。详细而言，本发明涉及一种结构色的显色强、并且即使从正对的方向也能容易地观察到结构色的树脂固定胶体晶体片、及其用途。

背景技术

[0002] 均匀粒径的微粒(粒径：50nm～1000nm，也称为胶体粒子)以三维周期排列而成的结构体称为胶体晶体。胶体晶体利用由周期结构带来的光的布拉格反射的效果而能够看到着色，因此是与通过色素的显色不同的、对由结构引起的显色(结构色)进行显示的材料(即结构色材料)，胶体晶体作为这样的材料而受到期待。此外，还已知将微粒的间隙用树脂填埋而成的胶体晶体(本说明书中也称为树脂固定胶体晶体)。

[0003] 胶体晶体中，存在粒子以三维周期排列的、从微米尺寸到毫米尺寸的晶畴(crystal domain)以无秩序的方位关系集合而成的无取向多晶体的胶体晶体(例如非专利文献1)。就这样的无取向多晶体的胶体晶体而言，由于产生布拉格反射的角度条件根据各晶畴而不同，因此总体上能够获得相对于任意方向的结构色效果。该晶畴通常定义为由单晶构成的区域。

[0004] 其他的胶体晶体中，存在以如下的状态得到的胶体晶体：数毫米以下的尺寸的晶畴将特定的晶格面有序地按照特定的空间方位取向。作为这样的胶体晶体的制造方法，例如可以举出如下的方法：将预定的胶体溶液在平坦的基板上展开，平稳地使分散液蒸发，得到具有平行于基板面的表面的胶体晶体(例如非专利文献2)。这种情况下，可得到特定的晶格面平行于基板面(因而也平行于胶体晶体表面)取向的胶体晶体。

[0005] 或者，作为其他的胶体晶体的制造方法，可以举出如下方法：将预定的胶体溶液插入平行的表面之间的狭小间隙，使该彼此相对的平行表面发生相对振动，将该振动的振幅设定为与二个面的间隙相同的程度，由此生成胶体晶体(例如专利文献1)。这种情况下，根据专利文献1，全部晶畴一致地按照三维结晶方位取向，因此整个胶体晶体成为实质上可看做单晶的取向状态。

[0006] 存在将这样取向的胶体晶体用聚二甲基硅氧烷等弹性体固定而成的胶体晶体片(下文中称为“取向的胶体晶体片”)(例如非专利文献2)。就取向的胶体晶体片而言，通过特定的晶格面产生布拉格反射的角度条件在晶畴中均相同，因此能够获得相对于特定的方向的强结构色效果。

[0007] 然而，无取向多晶体的胶体晶体中，赋予向任意的方向的布拉格反射的晶畴的数量比取向的胶体晶体片(例如非专利文献2的胶体晶体片)中赋予向特定的空间方位的布拉格反射的晶畴的数量少，因此存在显色强度弱的问题。这里，假定各晶畴的大小相同或者为同等程度。

[0008] 此外，专利文献1的胶体晶体、以及非专利文献2的取向的胶体晶体片中，晶畴按照特定的晶格面与片表面平行的方式取向，因此，对于从正对着胶体晶体和胶体晶体片的表面的方向(即垂直于表面的方向)观察的观察者来说，当想要赋予由布拉格反射带来的结构色效果时，必须从正对着表面的方向照射照明光，因此照明轴与观察轴重合。这样的体系结构是不现实的，需要进行胶体晶体的改良。

[0009] 因而，期望开发一种胶体晶体，其强有力地发挥向作为最自然的观察方向的、正对着胶体晶体的表面的方向的结构色效果。

[0010] 现有技术文献

[0011] 专利文献

[0012] 专利文献1：日本特表平3-504462号公报

[0013] 非专利文献

[0014] 非专利文献1：Iwayama等，Langmuir 19(2003)977-980

[0015] 非专利文献2：Fudouzi，Xia，Langmuir 19(2003)9653-9660

发明内容

[0016] 发明要解决的技术问题

[0017] 由上所述，本发明的技术问题在于提供一种结构色的显色强、并且即使从正对着表面的方向也能容易地观察到结构色的树脂固定胶体晶体片，及其用途。

[0018] 解决技术问题的手段

[0019] 本发明的树脂固定胶体晶体片在包含树脂固定胶体晶体片的表面的至少一部分的对象区域中，当将作为垂直于上述表面的方向的正对方向确定为规定轴时，满足以下的条件(1)和(2)，由此解决上述技术问题。

[0020] (1)上述对象区域包含含有晶格面的、树脂中固定有胶体粒子的多个晶畴(以下称为“倾斜背向反射晶畴”)，所述晶格面能对存在于入射角大于0的入射光的可见波长区域中的成分的至少一部分进行实质上的背向布拉格反射，所述入射角是相对于上述规定轴所成的角。

[0021] (2)上述多个倾斜背向反射晶畴按照如下方式进行取向(以下称为“方位角取向”)：当围绕上述规定轴来规定方位角时，由上述背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于上述入射光的方位角而变化。

[0022] 上述多个倾斜背向反射晶畴中，各个倾斜背向反射晶畴所包含的与背向布拉格反射有关的晶格面的法线相对于上述规定轴形成大于0度且为15度以下的范围内的各自的角度，并且可按照如下的方式取向：如果一边使上述入射光的方位角发生变化一边进行背向布拉格反射测定，则在将其强度设定为评价轴且将方位角设定为变量轴的曲线图中得到至少一个峰。可以包含具备晶格面的倾斜背向反射晶畴，该晶格面具有相对于上述规定轴形成大于15度且为20度以下的范围内的角度的法线。上述树脂固定胶体晶体片通过包含剪切处理工序的方法制造，所述剪切处理工序中，对于上述对象区域沿着剪切方向施加剪切力，所述剪切方向为与其表面平行的方向并且是成为方位角的基准的方向；通过上述背向布拉格反射测定所得的上述至少一个峰的方位角可以在80度至100度的范围。上述胶体粒子的粒子浓度可以为2体积％以上且35体积％以下。上述树脂可以选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂(有机硅树脂)、聚氨酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂和聚醚树脂组成的组。上述树脂为丙烯酸树脂，形成上述丙烯酸树脂的化合物可以为选自由(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯和季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少一种。上述树脂为环氧树脂，形成上述环氧树脂的化合物可以包含二缩水甘油酯衍生化合物和/或二缩水甘油醚衍生化合物、以及邻苯二甲酸酐衍生化合物。上述二缩水甘油酯衍生化合物可以为邻苯二甲酸二缩水甘油酯和/或六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。上述二缩水甘油醚衍生化合物可以为选自由丙三醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚组成的组中的至少一种。上述邻苯二甲酸酐衍生化合物可以为4-甲基六氢邻苯二甲酸酐和/或六氢邻苯二甲酸酐。上述树脂固定胶体晶体片的厚度可以为大于0.3mm且10mm以下。根据本发明的对基于胶体晶体的结构色进行显示的方法包括对上述的树脂固定胶体晶体片照射照明光的步骤，从而解决上述技术问题。上述照射照明光的步骤中，可以从与正对着上述树脂固定胶体晶体片的片表面的方向不同的方向照射照明光。上述树脂固定胶体晶体片通过实施剪切处理制造，上述照射照明光的步骤中，可以从具有方位角的方向照射照明光，上述方位角与上述剪切处理的剪切方向正交。上述树脂固定胶体晶体片可具有由文字或图形构成的图案。上述树脂固定胶体晶体片至少被通过凹和/或凸来表示由文字或图形构成的图案的浮雕板和硬质透明板夹持，在上述照射照明光的步骤之前，可以包括用上述硬质透明板压紧上述树脂固定胶体晶体片的步骤。根据本发明的对被测物的凹凸分布或硬度分布进行检测的方法包括：在被测物上覆盖上述的树脂固定胶体晶体片、并用硬质透明板压紧的步骤；向上述树脂固定胶体晶体片照射照明光、并隔着上述硬质透明板观察上述树脂固定胶体晶体片的步骤；以及基于上述观察步骤所得的观察结果对凹凸分布或硬度分布进行检测的步骤，由此解决上述技术问题。上述观察步骤中，可以从与正对着上述树脂固定胶体晶体片的片表面的方向不同的方向照射照明光、并进行观察。上述检测步骤中，当上述观察结果与上述压紧步骤之前的上述树脂固定胶体晶体片的观察结果相同时，可检测到上述被测物中没有凹凸分布或硬度分布，当上述观察结果与上述压紧步骤之前的上述树脂固定胶体晶体片的观察结果不同时，可检测到上述被测物中存在凹凸分布或硬度分布。根据本发明的结构色片为多个树脂固定胶体晶体片被树脂固定而成，上述多个树脂固定胶体晶体片是从上述的树脂固定胶体晶体片切取，上述多个树脂固定胶体晶体片在上述树脂中以任意的方位关系配置，由此解决上述技术问题。

[0023] 这里，“对象区域”是指树脂固定胶体晶体片的一部分或全部，是包含树脂中固定有胶体粒子的多个晶畴的区域，这些晶畴的至少一部分能够通过布拉格反射来反射入射光。该“对象区域”的“表面”与树脂固定胶体晶体片的该区域的表面一致(或共同)，实质上构成平面。但是，树脂固定胶体晶体片的表面也可以不是平面，可以是曲面，也可以在宏观上看具有凹凸。“对象区域”的“表面”只要能使入射光进入到内部(或树脂固定胶体晶体片的内部)即可，也可以具有微观的凹凸。该“表面”的正对方向可以是指“表面”实质上构成的平面的法线方向(与“表面”正交的方向)。这里所说的正对方向以外可以是与规定轴所成的角大于0度且为90度以下的方向。因此，入射的光可以朝向接近该“表面”的方向。

[0024] 布拉格反射是指，向作为三维周期结构体的胶体晶体照射的光中，只有特定波长的光通过该结晶所具有的特定的晶格面的集团(层叠的晶格面群)被反射的现象。通常发生布拉格反射的波长λ通过所谓的布拉格条件式m·λ＝2·n·d·sin(α)来设定。其中，这里的m是作为布拉格反射的次数的正整数。通常，m＝1时的布拉格反射的强度最强，m≥3那样的布拉格反射的强度弱，实质上检测不到的情况多。布拉格条件式中的n是光在介质(这里是胶体晶体片)中的平均折射率。布拉格条件式中的d是布拉格反射涉及的晶格面的面间隔。布拉格条件式中的α是所谓的布拉格角，是90度减去晶体中入射光的轴与晶格面的法线所成的角而得到的角度。进一步，布拉格条件式中的λ是光在真空中的波长(实质上等于空气中的波长)。特别是就α＝90度的布拉格反射来说，反射光在入射光的路径中逆行，因此称为背向布拉格反射。布拉格反射中，入射光可以含有白色光那样的各种波长成分，满足布拉格条件式的特定波长的光被选择性地反射。因此，布拉格反射对于具有可见波长区域(例如360nm～830nm(参照维基百科“可见光线”的解说页))中包含的波长的光而发生时，通过人类的眼睛，依赖于被选择性反射的光的波长的颜色发生着色而被看见。

[0025] 关于本说明书所提及的光或者布拉格反射，只要没有特别指出，就全部限定为对于具有上述可见波长区域中包含的波长的光。“实质上发生背向布拉格反射”是指背向布拉格反射引起的反射强度是以测量所需的强度产生。即使向晶畴照射的光、晶畴中包含的晶格面所涉及的各物理量(λ、n、d、α)满足布拉格条件式，但在布拉格反射的次数为3以上的情况、相关的晶格面的层数少的情况、粒子的结晶排列存在混乱等的情况下，有可能不引起实际测量所需的强布拉格反射。在这样的情况下，即使从原理能判断引起背向布拉格反射，但不能说发生“实质上的背向布拉格反射”。这里，晶畴可以说是产生这样的布拉格反射的最小单位的晶体。此外，“在正对方向上反射”的意思可以是光从该“表面”沿着正对方向(包括“实质上的正对方向”)朝向远离的方向前进的状态。

[0026] 该“对象区域”的大小没有特别限定，可以是与树脂固定胶体晶体片相同的大小，也可以是作为一部分被包含在树脂固定胶体晶体片中。“对象区域”的表面通常与树脂固定胶体晶体片的该位置的表面一致。对象区域可以包含多个倾斜背向反射晶畴，这些多个倾斜背向反射晶畴可以进行方位角取向。这里，倾斜背向反射晶畴的方位角的意思可以是，平行于规定轴的平面(例如与图8和图9的纸面平行的面。以下称为“规定法线面”)与上述对象区域的表面(或片表面)交叉而成的直线与基准方位所成的角，其中平行于规定轴的平面含有该倾斜背向反射晶畴所包含的与背向布拉格反射相关的晶格面的法线。利用倾斜背向反射晶畴产生的正对布拉格反射是在该规定法线面内产生的、由入射光和反射光带来的现象，因此倾斜背向反射晶畴的方位角可在0至360度的范围内定义。

[0027] 例如向对象区域的表面照射的光相对于该表面的法线方向(即规定轴的方向)以某一入射角向对象区域内照射时，如果该对象区域内含有1个或其以上的倾斜背向反射晶畴，则由布拉格反射引起的光线能够向正对方向(法线方向)射出。这样的晶畴的朝向、其位置详见后述。另一方面，在该表面发生镜面反射时，如果不是沿着规定轴(即从正对方向入射)的入射光，则根据反射定律(入射光线和反射光线位于与入射点处介质的界面处的法线相同的平面上，并且位于法线的相反侧。这里，反射光的入射角与反射角相等。)，理论上在正对方向上不会有反射光线射出。由于该表面处的表面的微小凹凸而引起漫反射(或扩散反射)时，也可观测到朝向正对方向的反射光线。

[0028] 树脂固定胶体晶体片包含多个对象区域。各对象区域可以根据其表面或对应的规定轴来规定，各对象区域所包含的多个倾斜背向反射晶畴的三维方位可以用该倾斜背向反射晶畴所包含的与背向布拉格反射有关的晶格面的法线的方位来规定。并且，上述法线的三维方位可以根据与对应的规定轴所成的角度、以及围绕规定轴朝向逆时针旋转而测定的方位角来规定。通常，单晶有时包含方位不同的多个晶格面。这种情况下，一个晶畴(可按照单晶来处理)可以包括能够对处于可见波长区域的波长的光进行背向布拉格反射的方位不同的多个晶格面。这种情况下，方位不同的各个晶格面能够对于不同入射角的光进行背向布拉格反射，因此对于上述一个晶畴能够定义多个方位。对于各个晶格面，有时对应着各自的方位角。这种情况下，即使是单一的倾斜背向反射晶畴，也可以作为具有各自的方位角的多个倾斜背向反射晶畴而实质上发挥作用。因此，在这样的情况下，等同于存在多个单独具有各自的方位角的个别倾斜背向反射晶畴的情况。从而，这里按照一个晶畴中只存在一个能够对处于可见波长区域的波长的光进行背向布拉格反射的晶格面来处理。

[0029] 照射各对象区域的入射光的入射角的意思可以是与各规定轴所成的角度(0度以上90度以下。超过90度时，相当于从上述对象区域射出的光。)。通常，入射光的方位角的意思可以是，表现在构成对象区域的表面的平面上的入射点入射的入射光的光线(即，光的路径或轨迹)的、从该入射点延伸的直线(或线段)在该平面上存在正投影，入射光的方位角可以是基于由该正投影构成的直线(或线段)、从规定的基准方位(方位角为0的方位)测得的角度(这里，从光源侧看规定轴时为逆时针旋转)。在树脂固定胶体晶体片的制造过程中，在构成上述表面的平面内的一个方向进行剪切处理时，规定的基准方位可以设为其剪切方向的方位(即，剪切方向的方位角成为0度(往复运动时，为0或180度)。)。该剪切处理为一个方向，但在包含往复处理时，可以从树脂固定胶体晶体片的外侧(即，光源侧)来看，逆时针旋转地规定方位角。

[0030] 入射光可以具有倾斜背向反射晶畴能够进行背向布拉格反射的入射角，可以存在1个或其以上。通过入射光的布拉格反射引起的背向反射光的强度依赖于入射光的方位角而变化，是指例如使入射光的方位角从0向180度为止(进一步向360度为止)进行实质上的连续的变化时，光的强度变低或变高，且超出由干扰(noise)引起的误差。就借助于布拉格反射的反射而言，入射光即使是白色光那样的具有各种波长的光也能反射特定的波长的光，因此能够区别于通过表面等通常的反射所带来的光(例如晶面反射光)。

[0031] 这里，倾斜背向反射晶畴能够进行背向反射的入射角的意思可以是，对于进行背向反射光谱测定而言优选的入射角。该优选的入射角可以适当选择。例如优选5度至15度、15度至25度、或25度至35度的各范围内的特定角度。这里的峰的意思可以是，在峰所对应的方位角的前后90度(或60度、30度、或者15度)以内的任意角度上，入射光的强度为恒定的同时，由各个方位角的布拉格反射引起的光的强度与该对应的方位角的布拉格反射所引起的光的强度相比为相对低的状态。特别是，在对应的方位角的前后，相对于方位角的变化的由布拉格反射引起的光的强度的变化适当进行平滑时，到该对应的方位角的附近为止的布拉格反射的强度单调增加，从超过该对应的方位角的附近开始布拉格反射的强度单调减少时，可以认为该方位角中存在峰。例如连续增加或减小方位角并测定光的强度时，最高强度可以在方位角的宽度(例：±0.1度等)的范围内测定。平滑可以使用例如下述那样的方法等或者现有的任何方法：将光谱的各数据点的强度替换为包含两侧相邻的数据点的3点强度的平均值。

[0032] 这里，树脂固定胶体晶体片可以说是按照分别维持上述多个晶畴的结晶状态的方式被树脂固定的胶体晶体片，可具有片状的形状。所谓片状的形状可以是通常解释的形状，例如可以是具备一定厚度的板或片形状。或者，也可以是弯曲的片，也可以在表面存在起伏。只要满足晶畴的条件，树脂固定胶体晶体片的外形就可以没有特别限定。例如可以是矩形、方形、圆形、椭圆形、它们的组合那样的任何外形。特别优选能够在厚度方向进行柔软的弹性变形和/或塑性变形的树脂固定胶体晶体片。

[0033] 剪切处理可以是使该片的相对的面(例如上表面和下表面、或者，与被施加了位移力的相对配置的剪切板相接或密合的各个面)沿着1个方向发生相对移动。该方向(剪切方向)可以相对于片表面平行或实质上平行。此外，该剪切处理可以局部进行。例如可以仅对于对象区域中其表面和背面(可相当于片的背面。)施加位移的剪切力。此外，相对移动可以是直线，也可以是曲线。例如可以在固定了背面的状态下沿着直线向表面施加位移力(剪切力)，也可以在固定了背面的状态下，施加使表面像陀螺那样旋转的那样的位移力(剪切力)。特别地，相对移动优选沿着直线进行1次或多次往复移动。与上述基准所成的方位角的方向可以是与上述剪切处理的剪切方向平行的方向。起因于多个晶畴的布拉格反射的强度不为0的意思可以是，认为由布拉格反射引起的光超过测量误差。此外，反射光谱测定中，起因于布拉格反射的光的强度中可以确认到峰。此外，此时对于片表面的背向反射光谱测定如图7所示，对于片照射作为入射光的光，并测定通过相同的路径返回而反射的光。该入射角相当于规定被照射光的对象区域的规定轴与入射光所成的角。该背向反射光谱测定可以在入射光的入射角为0度以上且30度以下的整个范围(实质上包括整个范围)内进行。或者，有时也可以在一部分范围内进行。

[0034] 发明的效果

[0035] 通过条件(1)，能够在正对着本发明的树脂固定胶体晶体片的片表面的观察者的观察轴与照明光的照明轴不重合的情况下观察布拉格反射，因此正对着片表面的观察者能够容易地观察到结构色。此外，通过条件(2)，本发明的树脂固定胶体晶体片能够进行结构色的强显色。通过使用满足上述条件(1)和(2)的本发明的树脂固定胶体晶体片，观察者能够在表面反射光与布拉格反射光不重合的条件下观察结构色，因此能获得鲜明的显色效果。

[0036] 如果使用本发明的树脂固定胶体晶体片，能够进行结构色的显示、被测物的凹凸分布、硬度分布的检测。进一步，如果是包含从本发明的树脂固定胶体晶体片切取的树脂固定胶体晶体片的结构色片，则即使从任意的方向照射照明光，也能获得显色效果，因此实施上没有限制，是有利的。附图说明

[0037] 图1A为表示本发明的树脂固定胶体晶体片的意图；

[0038] 图1B为表示树脂固定胶体晶体片的晶畴的示意图；

[0039] 图2A为表示无取向多晶体的胶体晶体片的晶畴的状态的示意图；

[0040] 图2B为表示表面取向体的胶体晶体片的晶畴的状态的示意图；

[0041] 图2C为表示方位角取向体的胶体晶体片的晶畴的状态的示意图；

[0042] 图3为多晶体的胶体晶体片的表面的SEM照片；

[0043] 图4为表示树脂固定胶体晶体片中的对象区域的示意图；

[0044] 图5为对于对象区域中正对方向的反射光谱测定进行说明的示意图；

[0045] 图6为对于对象区域中背向反射光谱测定进行说明的示意图；

[0046] 图7为表示测定胶体晶体片的背向反射光谱的光学体系的图；

[0047] 图8为本发明的树脂固定胶体晶体片的晶畴的晶格面的示意图；

[0048] 图9为本发明的树脂固定胶体晶体片的晶畴的晶格面的示意图；

[0049] 图10为表示背向布拉格反射强度的入射角度分布的结果的示意图；

[0050] 图11为表示背向布拉格反射强度的方位角度分布的结果的示意图；

[0051] 图12为表示制造本发明的树脂固定胶体晶体片的情况的图；

[0052] 图13为表示对本发明的结构色进行显示的情况的示意图；

[0053] 图14为表示对本发明的结构色进行显示的情况的其他示意图；

[0054] 图15为表示对本发明的被测物的凹凸分布或硬度分布进行检测的步骤的流程图；

[0055] 图16为表示对本发明的被测物的凹凸分布进行检测的步骤的工序；

[0056] 图17为表示本发明的结构色片的示意图；

[0057] 图18A为表示实施例1的样品的结构色的观察结果的图；

[0058] 图18B为表示实施例1的样品的结构色的观察结果的图；

[0059] 图19A为表示实施例4的样品的结构色的观察结果的图；

[0060] 图19B为表示实施例4的样品的结构色的观察结果的图；

[0061] 图20A为表示实施例5的样品的结构色的观察结果的图；

[0062] 图20B为表示实施例5的样品的结构色的观察结果的图；

[0063] 图21A为表示实施例6的样品的结构色的观察结果的图；

[0064] 图21B为表示实施例6的样品的结构色的观察结果的图；

[0065] 图22A为表示比较例8的样品的结构色的观察结果的图；

[0066] 图22B为表示比较例8的样品的结构色的观察结果的图；

[0067] 图23A为表示比较例9的样品的结构色的观察结果的图；

[0068] 图23B为表示比较例9的样品的结构色的观察结果的图；

[0069] 图24A为表示实施例1的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0070] 图24B为表示实施例1的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0071] 图25A为表示实施例1的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0072] 图25B为表示实施例1的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0073] 图25C为表示实施例1的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0074] 图26A为表示实施例4的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0075] 图26B为表示实施例4的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0076] 图27为表示实施例4的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0077] 图28A为表示实施例5的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0078] 图28B为表示实施例5的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0079] 图29为表示实施例5的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0080] 图30A为表示实施例6的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0081] 图30B为表示实施例6的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0082] 图31为表示实施例6的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0083] 图32A为表示比较例8的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0084] 图32B为表示比较例8的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0085] 图33为表示比较例8的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0086] 图34A为表示比较例9的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0087] 图34B为表示比较例9的样品的背向布拉格反射的强度的入射角依赖性的图；

[0088] 图35为表示比较例9的样品的背向布拉格反射的强度的方位角依赖性的图；

[0089] 图36A为实施例11中的观察结果的数码相机图像；

[0090] 图36B为实施例11中的观察结果的数码相机图像；

[0091] 图37A为实施例12中的观察结果的数码相机图像；

[0092] 图37B为实施例12中的观察结果的数码相机图像；

[0093] 图37C为实施例12中的观察结果的数码相机图像。

具体实施方式

[0094] 以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。其中，对于相同的构成要素赋予相同的附图标记，并省略对其的说明。

[0095] (实施方式1)

[0096] 实施方式1中，对于本发明的树脂固定胶体晶体片及其制造方法进行详述。

[0097] 图1A和图1B为表示本发明的树脂固定胶体晶体片的示意图。本发明的树脂固定胶体晶体片100包含多个晶畴110(图1A)。多个晶畴110由被固定在树脂120中的胶体粒子130构成(图1B)。这里，多个晶畴110中的胶体粒子130按照能满足布拉格反射条件的方式进行三维周期排列。其中，本发明的树脂固定胶体晶体片100的对象区域(例如图4的对象区域12)的特征是，具备在晶畴中也满足规定的条件的多个倾斜背向反射晶畴，关于预定的条件，后面参照图4～6和图8～11来描述。

[0098] 树脂120的意思是合成树脂、塑料、弹性体等高分子所形成的固体材质。树脂120由至少1种以上的化合物形成，是由该化合物的单体、低聚物、大单体或其组合聚合而成的聚合物。参照后述的本发明的树脂固定胶体晶体片100的制造方法(图12)，如果化合物是由含有要形成树脂120的至少1种以上的化合物的胶体分散液呈现胶体晶体状态的化合物，则能够适用。可以适当选择化合物的种类并进行混合，从而制成在使用环境下具有期望的硬度或期望的柔软性的树脂。这里，胶体状态通常是指直径50nm～1000nm(5×10-5mm～10-3mm)程度的微粒或巨大分子等在均匀的介质中分散的状态，处于这样的胶体状态的液体可以称为胶体或胶体分散液。并且，胶体晶体状态可以是指这样的微粒或巨大分子等规则排列的状态。认为成为这样的胶体晶体状态的化合物构成晶畴。

[0099] 更具体而言，树脂120可以选自由丙烯酸树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂(有机硅树脂)、聚氨酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂和聚醚树脂组成的组。只要是这些树脂，则能够按照满足上述条件(1)和(2)的方式固定胶体粒子。优选地，树脂120为丙烯酸树脂或环氧树脂。只要是这些树脂，则能够通过后述的剪切处理确实地获得本发明的树脂固定胶体晶体片。

[0100] 树脂120为丙烯酸树脂时，形成丙烯酸树脂的化合物可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等单官能单体；二(甲基)丙烯酸乙酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等二官能单体；三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等多官能单体等，可以组合使用它们之中的1种或2种以上。这些物质能够容易地获得并且操作简便，因而优选。

[0101] 树脂120为环氧树脂时，形成环氧树脂的化合物中，可以含有二缩水甘油酯衍生化合物和/或二缩水甘油醚衍生化合物作为主成分，可以含有邻苯二甲酸酐衍生化合物作为固化剂。更具体而言，二缩水甘油酯衍生化合物可以是邻苯二甲酸二缩水甘油酯和/或六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯。二缩水甘油醚衍生化合物可以为选自由丙三醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚和双酚A二缩水甘油醚组成的组中的至少一种。邻苯二甲酸酐衍生化合物可以是4-甲基六氢邻苯二甲酸酐和/或六氢邻苯二甲酸酐。这些物质能够容易地获得并且操作简便，因而优选。

[0102] 树脂120的硬度、柔软性有时根据所选的树脂或者使用环境的温度等而发生变化，例如当树脂120在使用环境下不容易变形时，树脂固定胶体晶体片能够用于例如稳定地显示一定的颜色的装饰中，因而优选。例如当树脂120在使用环境下容易变形时，树脂固定胶体晶体片能够用于利用树脂带来的变形而进行的图案显示、或者凹凸分布、硬度分布的检测，因而优选。只要是本领域技术人员，就能够适当选择这样的具有期望的硬度或柔软性的树脂120。

[0103] 胶体粒子130具有50nm～1000nm的粒径，为二氧化硅粒子、聚苯乙烯粒子、高分子乳胶粒子、二氧化钛等氧化物粒子、金属粒子、将不同材质组合而成的复合粒子，但不限于此。其中，复合粒子的意思是，将2种以上不同的材质组合而构成，一方的材质被另一方的材质封装化而形成1个粒子的情况，半球状的不同材质的部分结合而形成1个粒子的情况。如上所述，胶体粒子130进行三维周期排列。

[0104] 图2A～图2C为表示胶体晶体片的晶畴的状态的示意图，分别表示A无取向多晶体、晶格面平行于片表面取向的表面取向体、按方位角方向(片表面内的方向)取向的方位角取向体。各图的上侧和下侧是从截面方向和片表面来看的示意图。这里，阴影区的部分是树脂矩阵状的部分，以圆形表示的是所含的多个晶畴的示意图。但是，实际上认为晶畴是按照相互接触的方式紧密存在。这里，目的是显示取向状态，因此省略描述。圆中显示的在端部具有两方向箭头的线段表示晶格面的法线对于纸面的正投影的方向，其中晶格面是晶畴所含的晶格面，是能够对于从片表面的外侧向片表面入射的光(包括垂直于片表面入射的光。)进行背向布拉格反射的那样的晶格面。圆中带有黑圆(点)表示该晶格面的法线方向垂直于纸面的情况。从这些图中可知，晶畴相对于片表面的的朝向认为有多种。也就是说，就无取向多晶体而言，在截面和片表面中，晶畴的朝向是随机的(即未取向。)，就表面取向体而言，在截面中，晶畴所含的晶格面的法线方向均与纸面平行，而另一方面，在片表面中，均与纸面垂直。就方位角取向体而言，在截面中，晶畴所含的晶格面的法线方向基本随机，但在片表面中，法线在一定程度上平行于预定的方向。因此，就无取向多晶体而言，能够在一定程度上获得由倾斜照射带来的朝着正对方向的布拉格反射，但其强度弱。另一方面，就表面取向体而言，几乎不能获得由倾斜照射带来的朝着正对方向的布拉格反射，但具有某种入射角的入射光带来的布拉格反射本身在根据布拉格反射的式子的反射角的方向(不为正对方向。)上达到极强。此外，就方位角取向体而言，由倾斜照射带来的朝着正对方向的布拉格反射可以与无取向多晶体同样地达到某种程度，但布拉格反射归总于某一方位角，因此其强度与无取向多晶体相比变得极高。

[0105] 图3表示多晶体的胶体晶体片的表面的SEM照片。该胶体晶体片是将粒径200nm的聚苯乙烯粒子分散于水而得到的胶体晶体分散液滴加至玻璃基板的表面从而制造的多晶体的胶体晶体片(片厚度0.1mm，粒子浓度约70体积％)。可知聚苯乙烯粒子按规则排列的区域被该规则性稍微不足的可看到间隙的边界包围。认为该被包围的区域相当于本发明中的晶畴。但是，本申请的结晶片被树脂固定，与该SEM像不同。

[0106] 图4为表示本发明的树脂固定胶体晶体片100中的对象区域12的示意图。这里，对象区域12通过圆筒形或圆柱形(或圆板状)表示，但形状没有特别限定，可以是矩形、方形、椭圆形等各种形状。规定轴由Az表示。在片表面内，描绘了Ax轴(多数情况下，可设为与剪切处理方向一致)作为方位角的基准(基准方位)。在上述片表面内，在与其正交的方向上描绘有Ay轴。入射光L1或L2以入射角γ或γB入射，具备方位角θ。此外，由(xn，yn，zn)表示的点表示对象区域12内包含的第n个倾斜背向反射晶畴的代表位置(对于布拉格反射这样的效果而言可称为重心的位置)。针对每一个该代表位置，赋予适于该倾斜背向反射晶畴的布拉格反射的晶格面的法线与规定轴所成的角(如后所述，对应于β。)和倾斜背向反射晶畴的方位角(起始于基准方位的角度)以及倾斜背向反射晶畴的大小、结晶化度等那样的与布拉格反射的效率、反射强度有关的变量，认为通过赋予这样的变量，能够表现该倾斜背向反射晶畴。

[0107] 图5为示意性地表示在对于图4的对象区域12照射平行于其整个表面(即，片表面)的入射光1时，各晶畴如何赋予向正对方向的布拉格反射的图。

[0108] 这里，表示的是例如θ＝90度时(剪切方向为基准方位且平行于Ax轴的情况)，入射光1以与Az轴所成的角的入射角γ入射，入射光1的方位角θ＝90度的情况(即，沿着由Ay和Az轴规定的面(或在面内)照射入射光1的情况)。示出了在对象区域内借助于这样的入射光1能赋予正对布拉格反射的4个晶畴的示意图。各晶畴的晶格面的法线由向上的箭头表示，均相对于规定轴Az的方向以β角度倾斜(从而它们是后述那样的倾斜背向反射晶畴。)。此外，该法线均沿着由Ay和Az轴规定的面(或在面内)延伸，相当于所谓方位角的角度θ为90度。因此，通过如图8(根据正对布拉格反射引起的规定法线面的截面图)所示的布拉格反射，在正对着对象区域12的表面的方向发出布拉格反射光。特别地，就其中心(相当于上述重心。)被Az轴贯穿的各晶畴而言，从位于深度t的位置的最浅的晶畴，并且从排列在其下方的2个晶畴，都沿着Az轴发出布拉格反射光。关于最浅的晶畴，图中左侧的入射光1从Ay轴上的入射点以入射角γ向对象区域12内以作为其折射角的2β进入，照射进行布拉格反射的晶格面，按照布拉格反射的条件，向该晶格面的法线的相反侧反射，沿着Az轴从对象区域的表面脱出，沿着正对方向前进。另一方面，关于位于最浅的晶畴下方的各晶畴，借助于与先前的入射光1平行的、从Ay轴上更靠近左侧(以入射角γ和折射角2β)入射的另一入射光1照射其中心，同样地按照布拉格反射的条件，反射光从其晶格面的法线的相反侧沿着Az轴从对象区域的表面脱出，向正对方向前进。关于其下方的晶畴也是同样的，不同之处在于借助于更靠近左侧的其他入射光1。如此一来，认为沿着由Ay和Az轴规定的面(或在面内)照射的入射光1有效地向正对方向集中，在正对方向上返回强反射光(假设不受到位于上方的晶畴的妨碍。)。此外，可以理解，即使在其他位置存在这样的晶畴，借助于平行于入射光1照射的其他入射光1，也产生布拉格反射。此时，各晶畴按照满足向正对方向的布拉格反射的条件的方式，其晶格面的法线相对于作为规定轴的Az轴以β的角度倾斜，并且具有方位角θ(这里为
90度)。或者，认为更多的晶畴满足这样的条件的话，可得到向正对方向的更强的布拉格反射光。

[0109] 另一方面，图中，右下方描绘的是局部坐标系Ax’、Ay’、Az’所示的取不同方位的晶畴。关于该晶畴，其晶格面的法线相对于Az’轴(等同于作为规定轴的Az轴。)以β的角度倾斜，并且具有方位角δ(这里大于90度。)。该晶畴中，在围绕Az轴逆时针旋转中稍微旋转，从而起始于作为基准方位的Ax’轴的方位角大于90度。这种情况下，认为即使例如像上述那样照射入射光1，也不满足向正对方向的布拉格反射的条件。入射光1即使沿着由Ay’和Az’轴规定的面照射晶格面，由于其晶格面倾斜旋转，因此与由Ay’和Az’轴规定的面也不垂直(或者，法线没有沿着由Ay’和Az’轴规定的面。)。因此，由于不满足向正对方向的布拉格反射的条件，因此至少在正对方向上不能发出布拉格反射光。需要说明的是，这些处理是理论上的，这样的布拉格反射的条件没有必要一定严格满足，确认布拉格反射的实质上的条件可具有一定程度的范围。并且，认为根据树脂固定胶体晶体片100的材质、制造方法、使用条件等，布拉格反射条件多少会有变动。

[0110] 图6为示意性地表示对于图4的对象区域12向其表面(即，片表面)的特定位置照射入射光2时，各晶畴如何赋予背向布拉格反射的图。

[0111] 这里的背向布拉格反射是指，相对于晶格面垂直入射的光按照逆行入射光的路径的方式相对于晶格面垂直地反射的布拉格反射。这里，表示了例如θ＝90度时(剪切方向为基准方位且平行于Ax轴时)，入射光2以作为与Az轴所成的角的入射角γB入射并且入射光2的方位角θ＝90度的情况(即，沿着由Ay和Az轴规定的面(或在面内)照射入射光2的情况)。示出了在对象区域内借助于这样的入射光2能够赋予背向布拉格反射的4个晶畴的示意图。
各晶畴的晶格面的法线由向上的箭头表示，均相对于与规定轴Az或规定轴Az平行的轴以β角度倾斜。此外，该法线均沿着由Ay和Az轴规定的面(或在面内)延伸，并且相当于所谓方位角的角度θ为90度(与图8同样。)。因此，如图9(按照规定法线面的截面图)所示，能够逆向追溯入射光2路径而发出背向布拉格反射光(从而它们是倾斜背向反射晶畴。)。特别地，就以相对于作为规定轴的Az轴的入射角γB在Ay轴上的某一入射点入射的入射光2而言，在对象区域12内以作为其折射角的β进入，照射进行背向布拉格反射的晶格面，逆向追溯其路径而反过来发出布拉格反射光。这里，位于被入射光2贯穿的深度t的位置的最浅的晶畴进行如图9中说明的背向反射。对于进一步深处的各个晶畴，也用同样的入射光2照射，同样地进行背向布拉格反射。假设不受到位于上方的晶畴的妨碍，则认为能够对同样的入射光2更有效地进行背向反射，因此能够发出强度更高的反射光。

[0112] 此时，各晶畴中，各自的法线相对于作为规定轴的Az轴(包含局部轴。)以β倾斜，并且相当于所谓方位角的角度θ为90度。左下侧描绘的晶畴具有同样的倾斜和方位角，因此与图5的情况同样地，借助于从其他入射点入射的入射光2，可期待同样的背向反射。

[0113] 另一方面，图中，右下方描述的是局部坐标系Ax’、Ay’、Az’所示的取不同方位的晶畴。关于该晶畴，其晶格面的法线相对于Az’轴(等同于作为规定轴的Az轴。)以β的角度倾斜，并且具有方位角δ(这里大于90度。)。该晶畴中，在围绕Az轴逆时针旋转中稍微旋转，从而起始于作为基准方位的Ax’轴的方位角大于90度。这种情况下，认为即使例如像上述那样照射入射光2，也不满足背向布拉格反射的条件。入射光2即使沿着由Ay’和Az’轴规定的面照射晶格面，由于其晶格面倾斜旋转，因此与Ay’和Az’轴规定的面也不垂直(或者，法线没有沿着由Ay’和Az’轴规定的面。)。因此，由于不满足背向布拉格反射的条件，因此至少在背向方向不能发出布拉格反射光。需要说明的是，这些处理是理论上的，这样的布拉格反射的条件没有必要一定严格满足，确认布拉格反射的实质上的条件可具有一定程度的范围。并且，认为根据树脂固定胶体晶体片100的材质、制造方法、使用条件等，布拉格反射条件多少会有变动。

[0114] 图7为表示对树脂固定胶体晶体片的背向反射光谱进行测定的光学体系的图。图8～图11为本发明的树脂固定胶体晶体片的晶畴的晶格面的示意图(图8和图9)，以及表示通过背向反射光谱测定得到的背向布拉格反射强度的角度分布的结果的示意图(图10和图11)。

[0115] 本发明的树脂固定胶体晶体片100如图8和图9所示那样包含具有相对于片表面倾斜的晶格面的多个晶畴，由此，能够实现与现有的胶体晶体的结构色不同的效果。这样的多个晶畴的存在可以在图7所示的利用背向反射光谱测定的背向布拉格反射强度的测定中，根据图10和图11所示的特性来确认。

[0116] 首先，参照图4和图7，对背向反射光谱测定进行详述。为了表现向片表面的照射光的入射轴的方向、来自片表面的反射光的反射轴的方向等相对于片表面的某一特定的方向，可以使用与规定轴所成的角γB以及方位角θ来表现。

[0117] 方位角θ如上所述对倾斜背向反射晶畴的方位、入射光的方位赋予特征，如果考虑到剪切处理为往复运动，则方位角的0度和180度等同。也就是说，作为入射光的方位角θ，如果覆盖0度至180度的范围，则认为变成通过所有方位角θ照射，在背向反射光谱测定中也针对树脂固定胶体晶体片100的所有方位角方向进行了测定。此外，关于与规定轴所成的角γB，如果在0度以上90度以下的范围照射入射光，则变为以所有角度照射，如果测定背向反射光谱，则变为针对树脂固定胶体晶体片100的所有角度进行了测定。其中，背向反射光谱测定中，入射光与规定轴所成的角度(入射角)和反射光与规定轴所成的角度(反射角)一致，因此，为了简便，在不引起混乱的情况下仅标记入射角γB。

[0118] 如图7所示，背向反射光谱测定利用同轴光纤分光计200进行。同轴光纤分光计200具备光源210和分光计220。光源210是发出白色光的任意光源。分光计220是对接收的光的光谱的波长和强度进行读取的任意分光计。从光源210发出的照明光通过光纤230从光纤头240照射作为被测样品的树脂固定胶体晶体片100。光纤头240仅接收被测样品中的与照射光250反方向反射的光260(即，背向反射光)，接收的光作为检测光通过光纤230而被导入分光计220。同轴光纤分光计200中，照明轴和受光轴这两个光学轴重合。

[0119] 图8和图9为表示本发明的树脂固定胶体晶体中的晶畴所具有的晶格面的示意图。图10为表示本发明的树脂固定胶体晶体片中，当方位角θ为预定的角度θ1时背向布拉格反射强度的入射角(与规定轴所成的角)依赖性的示意图。图11为表示本发明的树脂固定胶体晶体片中，当入射角γB为大于0度且为30度以下的全部范围时背向布拉格反射强度的方位角依赖性的示意图。

[0120] 在包含本发明的树脂固定胶体晶体片100的表面的至少一部分的对象区域12中，将作为垂直于表面的方向的正对方向确定为规定轴Az时，对象区域12中包含具有晶格面的多个倾斜背向反射晶畴(条件(1))，上述晶格面能够对作为相对于规定轴所成的角的入射角γB大于0的入射光的至少一部分进行背向布拉格反射。作为这样的倾斜背向反射晶畴，可以是如下那样的晶畴。如图8和图9示意性示出的那样，规定轴(相当于片表面的法线。)与某一晶畴所包含的晶格面的法线所成的角β(或晶格面与片表面所成的角β)不为0的话，晶格面相对于片表面倾斜，因此能够对从正对方向以外入射的光进行背向的布拉格反射，所以，其可以说是倾斜背向反射晶畴。当存在例如具有角度β大于0且为15度以下的那样的晶格面的晶畴时，认为满足条件(1)。通过条件(1)，能够在正对着本发明的树脂固定胶体晶体片的片表面的观察者的观察轴与照明光的照明轴不重合的情况下观察布拉格反射。

[0121] 进一步，本发明的树脂固定胶体晶体片中，满足上述的条件(1)的多个倾斜背向反射晶畴中，当围绕规定轴Az规定方位角θ时，按照背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于入射光的方位角而变化的方式进行方位角取向(条件(2))。由此，根据本发明的树脂固定胶体晶体片能够进行结构色的强显色。例如以某一特定的入射角在方位角方向上至少0至90度(更优选0至180度(进一步为360度))的范围内进行背向反射光谱测定，当相当于背向布拉格反射的光的强度不变化时，认为没有方位角取向。这里，不变化可以是指，在考虑到实验误差的基础上，没有确认到有意义的强度的差异的情况。

[0122] 这里，显示晶格面的法线与规定轴所成的角β、以及向正对方向进行布拉格反射的照明光的入射角γ(表示入射光的直线与规定轴所成的角)之间的理论关系，对角β的范围的妥当性进行说明。在角β与照明光的入射角γ之间，考虑到树脂固定胶体晶体片的折射率n，假定斯涅尔定律成立。其中，当以片表面的法线(相当于规定轴。)为基准测定时照明光的入射角为γ，折射角为2β。

[0123] 如图8所示，折射率n设为空气的折射率1的话，

[0124] n＝sin(γ)/sin(2β)。

[0125] 对于该式，对γ和β分别求解，则

[0126] γ＝arcsin[n·sin(2β)]···········(1)

[0127] β＝0.5arcsin{(1/n)sin(γ)}·······(2)。

[0128] 当例如晶格面平行于片表面时β(度)＝0，所以从式(1)可知γ(度)＝0，晶格面的法线与表示照明光的直线一致，正对的观察者的观察轴与照明轴重合。

[0129] 因而，如果是具有相对于片表面倾斜的晶格面、即至少角β大于0度的树脂固定胶体晶体片，则通常满足晶格面的法线与规定轴所成的角β(度)＞0，所以从式(1)可知照明光的入射角γ通常也满足γ(度)＞0。其结果，通过相对于片表面倾斜照射，向正对着的方向的布拉格反射能够在照明轴与观察轴不重合的情况下实现。但是，在角β趋近于0度时，照明光的入射角γ也趋近于0度，所以观察轴与照明轴的差别小，容易实质上重合。

[0130] 由上，条件(1)中角β的下限大于0度。其中，只要具有满足条件(1)的晶畴则能够获得上述的效果，因此本发明的树脂固定胶体晶体片除了具有满足条件(1)的晶畴以外，具有角β为0度的晶畴也没有问题。

[0131] 如式(2)所示，角β依赖于折射率n，因此考虑折射率n来求得角β。树脂固定胶体晶体片的折射率n通过下式近似地求得。

[0132] n＝Cnp+(1-C)nm

[0133] C为粒子的体积分数浓度(粒子浓度)，np为粒子的折射率，nm为填埋于粒子之间而固定粒子的树脂的折射率。通常频繁使用的粒子中折射率最小的粒子是二氧化硅粒子，其折射率为1.45。此外，通常频繁使用的树脂中折射率最小的树脂为有机硅树脂，其折射率为1.45。实际利用的粒子或树脂的材料大多取比这些值大的折射率，所以可将上述的粒子的折射率np均设为1.45以上，上述的树脂的折射率nm也设为1.45以上。

[0134] 这里，作为实际使用的倾斜照射，考虑入射角γ(度)＝45的情况。设定折射率n≥1.45，求解式(2)，则晶格面的法线与规定轴所成的角β(度)≤14.6。

[0135] 由上可知，如果考虑到制品的误差(±2度)等，则条件(1)中角β的上限设为15度是妥当的。需要说明的是，由于只要具有满足条件(1)的晶畴就能获得上述的效果，因此本发明的树脂固定胶体晶体片除了具有满足条件(1)的晶畴以外，具有角β大于15度的晶畴也没有问题。

[0136] 根据式(2)，如果将γ从0度向90度增加，则β从0度开始增加，γ为90度时取最大值(设为β0)。β0为，

[0137] β0＝0.5arcsin(1/n)··············(3)。

[0138] 该γ(度)＝90的条件相当于来自树脂固定胶体晶体片侧的光的全反射条件。

[0139] 这意味着，向正对的方向产生布拉格反射的晶格面的法线的角β具有0度到β0之间的角度，该法线具有与β0以上的规定轴所成的角的晶格面不能赋予向正对方向的布拉格反射。这里，设定折射率n≥1.45，求解式(3)，则β0(度)≤21.8。

[0140] 因而，考虑到制品的误差(±2度)等，条件(1)中角β的上限优选可设为20度。由此，即使是比作为通常使用的倾斜照射的从照射光的入射角45度的照射更进一步极端倾斜的倾斜照射(入射角＞45度)，也能观察到向正对方向的布拉格反射。这里也是，只要具有满足角β为大于0度且为20度以下的晶畴则能够获得上述的效果，因此本发明的树脂固定胶体晶体片除了具有满足这些条件的晶畴以外，具有角β大于20度的晶畴也没有问题。

[0141] 由此可知，本发明的树脂固定胶体晶体片中，角度β优选相对于规定轴为超过0度且为15度以下的任何角度。并且，可以含有具有晶格面的晶畴，该晶格面具备通过这样的角度β赋予特征的法线。

[0142] 接下来，说明相对于本发明的树脂固定胶体晶体片的片表面倾斜的晶格面的法线与规定轴所成的角β的测定方法。晶格面的法线与规定轴所成的角β可以通过测定产生背向布拉格反射的入射光的入射角(与背向布拉格反射的光从片表面射出时的折射角一致。)来求得。参照图9，显示背向布拉格反射的入射角γB、以及晶格面的法线与规定轴所成的角β的理论关系。在入射角γB与角β之间，考虑到树脂固定胶体晶体片的折射率n，假设斯涅尔定律成立。如图9所示，折射率n为：

[0143] sin(γB)/sin(β)＝n。

[0144] 对β和γB求解，分别为：

[0145] β＝arcsin{(1/n)sin(γB)}………(4)

[0146] γB＝arcsin{n·sin(β)}…………(5)。

[0147] 也就是说，当以入射角γB引起背向布拉格反射时，可以说存在通过与规定轴之间所成的法线而规定式(4)给出的角β的晶格面。例如参照后述的实施例1的图25A～图25C，通过设定二氧化硅粒子的折射率np＝1.45，丙烯酸树脂的折射率nm＝1.49和粒子浓度17体积％，使树脂固定胶体晶体片的折射率n＝1.48，可以求出入射角γB(度)＝30、20和10各自对应的角β(度)＝20、13和7(包括误差±2度)。

[0148] 进一步，通过背向反射光谱的测定，可以判断树脂固定胶体晶体片是否具备满足上述的条件(1)和(2)的晶畴。

[0149] 式(5)中，为了简便，设定折射率n＝1.45，设定角β为条件(1)所包含的大于0度且为15度以下，求出入射光的入射角γB，则为大于0度且为22度以下。由此，在朝向树脂固定胶体晶体片的光的入射角γB大于0度且为22度以下的整个范围内，当针对片表面的预定的方位角θ1进行背向反射光谱测定时，如图10所示，可以说，其布拉格反射强度不为0时满足上述的条件(1)。此时，入射光以与图8不同的入射角γB向树脂固定胶体晶体片入射，由于是向其中的晶格面垂直入射，因此基于布拉格的式子，面间隔d为恒定但向晶格面入射的角度不同，所以满足布拉格反射的条件的光的波长发生变化。也就是说，可以设想，通过背向反射光谱测定检测的布拉格反射光的波长与在片表面的正对方向上反射的布拉格反射光的波长不同。进一步，在式(5)中，如果设定角β大于0度且为20度以下，在入射光的角γB的范围可以大于0度且为30度以下，当在大于0度且为30度以下的整个范围内背向布拉格反射强度不为0时，可以说满足上述的条件(1)中更优选的范围。其中，当本发明的树脂固定胶体晶体片通过实施剪切处理而制造时，预定的方位角θ1可设为与剪切方向正交的方向一致。需要说明的是，这里，布拉格反射强度不为0的意思可以是，考虑到本申请提出申请时可得到的通常的检测器中的干扰，起因于布拉格反射的由树脂固定胶体晶体片反射的光的强度为检测限以上。此外，关于是否是起因于布拉格反射的光，由于会成为布拉格反射特有的波长的光，因此可以根据其波长(或其波长对应的光的颜色)来识别。具体来说，可参照后述的本申请实施例中的发光色。

[0150] 如果倾斜背向反射晶畴按特定的方位取向，则具备带有该方位的晶格面的倾斜背向反射晶畴的存在比例变高，由该方位的晶格面引起的背向布拉格反射强度也变强。于是，对于树脂固定胶体晶体片，在入射光的入射角γB为至少大于0度且为22度以下的整个范围内，将相对于规定轴逆时针旋转而规定的方位角作为变量，进行背向反射光谱测定。由此，能够研究树脂固定胶体晶体片的背向布拉格反射的方位角依赖性。背向布拉格反射强度在某一方位角具有峰的情况下，可以说满足上述的条件(2)。其中，在入射角γB大于0度且为30度以下的整个范围，能够同样地研究树脂固定胶体晶体片的背向布拉格反射的方位角依赖性。此时，布拉格反射强度如图11所示，在整个范围内预定的方位角θ1具有峰的情况下，对于与入射光的入射角γB相关的大于0度且为30度以下的范围内的任意角度，可以说具有满足背向布拉格反射的条件的晶格面的晶畴(倾斜背向反射晶畴)在预定的方位角θ1的方向上取向。这里，关于与方位角相关的取向，尝试考察与剪切处理之间的关系。图2C中的方位角取向体中，在截面中，特别是对于其晶格面的法线的方向没有认识到想要垂直于片表面而发生偏向的情况。也就是说，存在相对于片表面具有倾角的晶格面，因此存在具有图8或图9所示那样的满足正对布拉格反射的条件的晶格面的晶畴。另一方面，在片表面中，相对于剪切方向，规定晶畴的方向的箭头可以看到偏向。当存在这样的偏向时，可以说存在取向。显然可以说，通过沿着特定的剪切方向进行的剪切处理，如果进行所述剪切处理则发生取向。在实务中，通过前述那样的方法，能够规定该取向的有无。

[0151] 如后述的实施例(例如图24B和图26B等)所示，随着入射光的入射角γB趋近于0度，布拉格反射强度增大，因此可以说包含晶格面的法线与规定轴所成的角β接近0度的晶格面的晶畴存在相当多。由此可知，简单来说，作为入射光的入射角γB没有必要在大于0度且为30度以下的整个范围进行测定，可以对于例如30度、20度、10度等几个点进行方位角依赖性的背向反射光谱测定。在晶格面的法线与规定轴所成的角β为20度(相当于入射光的入射角γB为30度。)的晶格面中，如果使取预定的方位角的比例高，则能够推测在大于0度且小于20度的角β的晶格面中，取预定的方位角θ1的比例同样也高。实际上，如后述的实施例(例如图25A～图25C)所示，对于入射光的入射角γB大于0度且为30度以下的情况，在预定的方位角θ1处，背向布拉格反射强度取最大值。

[0152] 其中，在图10和图11，为了简便，例示了将剪切方向设为测定方位角θ时的基准方位(方向)、θ1为90度(与剪切方向正交的方向)的情况。

[0153] 由上，在含有多个晶畴的树脂固定胶体晶体片100中，对象区域具有满足本发明的条件(1)和(2)的倾斜背向反射晶畴。

[0154] 当树脂固定胶体晶体片通过包含后述的剪切处理工序的方法制造时，如果沿着作为与对象区域的表面平行的方向并且是成为方位角的基准的方向的剪切方向施加剪切力，则能够确实地得到满足条件(1)和(2)的本发明的树脂固定胶体晶体片100。详细而言，条件(2)中，通过背向布拉格反射测定得到至少一个峰的方位角为80度以上100度以下的范围，更优选实质上为90度(即，与剪切方向正交的方向)。

[0155] 在非专利文献1所示的无取向多晶体的胶体晶体的情况下，由于晶畴的方向没有沿特定的方向取向，因此可以预想虽然满足条件(1)但不满足条件(2)。另一方面，在专利文献1和非专利文献2的取向的胶体晶体的情况下，晶畴中特定的晶格面按照平行于片表面的方式取向，因此可以预想同时满足条件(1)和(2)。也就是说，本发明的树脂固定胶体晶体片100是在结构和特性上与无取向多晶体的胶体晶体以及以往的取向的胶体晶体都不同的新型的胶体晶体。

[0156] 其中，在图1A中显示本发明的树脂固定胶体晶体片100的晶畴110之间存在间隙，但不限于此。晶畴110也可以没有间隙地排列。此外，可以理解，多个晶畴110应当满足上述的条件(1)和(2)的条件，并且这些晶格面按照例如图8或图9的方式排列。

[0157] 本发明的树脂固定胶体晶体片100中，胶体粒子130的粒子浓度优选为2体积％以上且35体积％以下。如果粒子浓度超过35体积％，则存在树脂固定胶体晶体片的制造变得困难、不能获得期望的特性的担忧。如果粒子体积浓度低于2体积％，则有时不能在胶体分散液中形成胶体晶体。更优选为5体积％以上且25体积％以下，由此，能够在片整体中获得期望的特性。进一步优选为10体积％以上且20体积％以下，由此，能够在片整体中确实地获得期望的特性。

[0158] 本发明的树脂固定胶体晶体片100的片厚度优选为大于0.3mm且10mm以下。如果片厚度为0.3mm以下，则有时会成为特定的晶格面按照平行于片表面的方式取向的胶体晶体、不能获得期望的特性。如果片厚度超过10mm则制造会变得困难。片厚度更优选为0.5mm以上且5mm以下。由此，在通过实施剪切处理来制造树脂固定胶体晶体片100时，能够确实地具有期望的特性。进一步优选片厚度为0.7mm以上且3mm以下。由此，能够在树脂固定胶体晶体片的整体中确实地具有期望的特性。

[0159] 此外，本发明的树脂固定胶体晶体片100即使在从片表面的正反射条件偏离的角度条件(非正反射条件)下也能产生布拉格反射，因此能够在照明光的表面反射光与布拉格反射光不重合的情况下观察由布拉格反射引起的结构色。由此，如果使用本发明的树脂固定胶体晶体片100，则能够获得比现有的胶体晶体更鲜明的显色效果。

[0160] 本发明的树脂固定胶体晶体片100的对象区域除了包含满足上述的条件(1)和(2)的倾斜背向反射晶畴以外，在不影响条件(1)和(2)的范围内可以包含不同的晶畴。或者，本发明的树脂固定胶体晶体片100的对象区域除了包含倾斜背向反射晶畴以外，还可以含有金属、玻璃、陶瓷等无机固体物质、或者塑料等有机固体物质等。

[0161] 接下来，对本发明的树脂固定胶体晶体片100的制造方法进行说明。图12是表示制造本发明的树脂固定胶体晶体片的情况的图。本发明的树脂固定胶体晶体片100可以通过包括剪切处理工序的方法制造。首先，调制胶体分散液。胶体分散液含有液体状分散介质、以及分散在其中的胶体粒子，上述液体状分散介质由通过紫外线照射、加热等聚合而形成树脂的化合物的单体、低聚物、大单体或它们的组合构成。胶体粒子与胶体粒子130(图1B)相同，因此省略说明。

[0162] 分散介质只要呈现胶体晶体状态，则可以采用任意的化合物，优选为通过聚合而形成丙烯酸树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂(有机硅树脂)、聚氨酯树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、氟树脂和聚醚树脂的化合物。这些树脂和形成树脂的化合物与树脂120(图1B)相同，因此省略说明。分散介质中可以含有通过紫外线照射、加热等而成为活性的任意的聚合引发剂。

[0163] 胶体分散液的粒子浓度优选为2体积％以上且35体积％以下。如上所述，如果粒子浓度超过35体积％，则存在树脂固定胶体晶体片的制造变得困难、得不到期望的特性的担忧。如果粒子体积浓度小于2体积％，则有时不能在胶体分散液中形成胶体晶体。更优选为5体积％以上且25体积％以下，由此，能够在片整体中获得期望的特性。进一步优选为10体积％以上且20体积％以下，由此，能够在片整体中确实地获得期望的特性。

[0164] 如此调制的胶体分散液中，如果杂质离子浓度充分低，则粒子自动进行三维周期排列，呈现胶体晶体状态。当胶体分散液中的杂质离子浓度高时，通过使胶体分散液与离子交换树脂接触，能够降低杂质离子浓度，形成胶体晶体状态。

[0165] 接下来，将如此调制的胶体分散液400夹持于水平相对的2块玻璃平板410、420之间。玻璃平板中的1块410被固定。接着，使另一块玻璃平板420沿着图中箭头所示的水平方向发生直线振动式平移运动，从而对被夹持的胶体分散液实施剪切处理。振动式平移运动的方向称为“剪切方向”，是相对于上述的对象区域(图4的对象区域12)与其表面平行的方向，是成为方位角的基准的方向。玻璃平板的表面之间的距离可以成为所得的树脂固定胶体晶体片100的片厚度，因此优选为大于0.3mm且10mm以下。

[0166] 这里，示例性的振动式平移运动的条件如下。由此，胶体分散液400的晶畴在至少对象区域中成为满足条件(1)和(2)的倾斜背向反射晶畴。

[0167] 振动的频率：5～100Hz

[0168] 振动的振幅：表面之间的距离的1～5倍

[0169] 处理时间：10秒～10分钟

[0170] 更优选地，振动式平移运动的条件如下。由此，胶体分散液400的晶畴至少在对象区域中成为确实地满足条件(1)和(2)的倾斜背向反射晶畴。

[0171] 振动的频率：7～20Hz

[0172] 振动的振幅：表面之间的距离的1.5～2.5倍

[0173] 处理时间：30秒～2分钟

[0174] 此外，还可以将振动的振幅设为表面之间的距离的1～3倍。

[0175] 在对胶体分散液实施剪切处理之后，通过紫外线照射、加热等使分散介质。如此一来，可得到本发明的树脂固定胶体晶体片100。

[0176] (实施方式2)

[0177] 实施方式2中，对于实施方式1中说明的使用树脂固定胶体晶体片来显示结构色的方法进行说明。

[0178] 图13为表示对本发明的结构色进行显示的情况的示意图。图13中，在壁500上安装实施方式1中说明的树脂固定胶体晶体片100，观察者O从正对着片表面的方向观察树脂固定胶体晶体片100。对基于胶体晶体的结构色进行显示的方法包括向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510的步骤。照明光510的光源是发光二极管元件(LED)、荧光灯、白炽灯等任意的照明器具或太阳光等自然照明。这些照明器具也可以是现有设置的某些室内照明。

[0179] 具体地说，照射照明光510的步骤中，从与正对着树脂固定胶体晶体片100的片表面的方向不同的方向向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510。通过这样的构成，观察者O的观察轴与照明光510的照明轴不重合，并且照明光510的表面反射光530与布拉格反射光520不重合，观察者O能够观察布拉格反射光520。更优选地，在照射照明光510的步骤中，例如当树脂固定胶体晶体片通过实施剪切处理而制造时，照射照明光的方向为与剪切方向正交的方向。由此，观察者O能够获得布拉格反射光520的强显色。

[0180] 照射照明光510的步骤中，以入射角γ为30度～60度范围(优选30度以上45度以下)向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510。如果在该范围内，则观察者O能够通过布拉格反射光520确实地获得强结构色的显色。图13所示的入射角γ与图5所示的入射角γ同样。例如在图13中，如果树脂固定胶体晶体片100具有由文字或图形构成的图案，则能够向观察者O有效地显示这样的图案。

[0181] 图14为表示对本发明的结构色进行显示的情况的其他示意图。图14中，在浮雕板600上安装实施方式1中说明的树脂固定胶体晶体片100，观察者O从正对着片表面的方向观察树脂固定胶体晶体片100。这里，树脂固定胶体晶体片100的树脂120(图1B)在使用环境下具有柔软性，能够容易地变形。这里，树脂固定胶体晶体片100具有能够容易地变形的程度的柔软性是指，按照通过后述的压紧步骤反映浮雕板600的图案620的凹和/或凸(图14中是仅由凸起构成的图案，但不限于此，也可以是凹和凸组合而成的复杂图案。)的方式，树脂固定胶体晶体片100处于变形的状态。

[0182] 如图14所示、树脂固定胶体晶体片100至少被通过凹和/或凸来表示由文字或图形构成的图案620的浮雕板600、和硬质透明板610夹持。只要浮雕板600和硬质透明板610均具有不容易变形的程度的硬度，则材质没有特别限定。此外，硬质透明板610是透明的，该透明是能使树脂固定胶体晶体片100的结构色透过的程度。例示的硬质透明板610的材质可以是玻璃板、丙烯酸树脂板、聚碳酸酯树脂板等，但不限于此。

[0183] 可以按照浮雕板600、不透明柔软片、树脂固定胶体晶体100、硬质透明板610的顺序配置不透明柔软片(没有图示)。通过不透明柔软片，能够抑制来自浮雕板600的布拉格反射光以外的光的反射，因此观察者能够观察结构色的更鲜明的显色。这样的不透明柔软片是能够追随浮雕板600的图案620的材料，为黑色等有色的橡胶片、有色的布、各种树脂膜等。或者，在与树脂固定胶体晶体片100的浮雕板600接触侧的表面涂覆有色的涂料、或者涂布有色的橡胶糊等，也可以获得与不透明柔软片同样的效果。

[0184] 图14所示的对基于胶体晶体的结构色进行显示的方法中，在向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510的步骤之前，可以包括用硬质透明板610将树脂固定胶体晶体片100压紧的步骤。照射照明光的步骤如参照图13而说明的那样，因此省略说明。

[0185] 通过压紧步骤，在树脂固定胶体晶体片100中，与图案620的凸部相接的区域被压碎而变形。其结果，压碎而变形了的区域中胶体粒子的粒子间隔与其他区域中的胶体粒子的粒子间隔不同。其中，压紧步骤中，可以通过使用夹具拧紧螺钉等来施加机械压力，也可以通过手动将硬质透明板610压接于树脂固定胶体晶体片100来施加压力。

[0186] 接下来，进行向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510的步骤。由此，观察者O能够观察布拉格反射光630。详细而言，布拉格反射光630由基于不变形区域的布拉格反射光、和基于变形了的区域的布拉格反射光构成。也就是说，观察者O能够认识由凹和/或凸形成的图案620(凹凸分布)来作为结构色的色分布640。结构色的色分布640中，在与由凹和/或凸形成的图案620对应的区域为三角形和圆形。如结构色的色分布640所示，观察者O认识到，三角形和圆形(即，变形了的区域)的结构色与阴影区所示的区域(即，不变形区域)的结构色不同。这里也是一样，观察者O的观察轴与照明光510的照明轴不重合，并且照明光510的表面反射光530与布拉格反射光630不重合，观察者O能够观察到布拉格反射光630。

[0187] 如上所述，如果使用本发明的树脂固定胶体晶体片，则即使是从片表面的正反射条件偏离的角度条件(非正反射条件)也能产生布拉格反射，因此在照明光的表面反射光与布拉格反射光不重合的条件下能够观察到由布拉格反射带来的结构色，所以，观察者能够通过照明光的照射获得鲜明的显色效果。通过将树脂固定胶体晶体片压紧于具有凹和/或凸的浮雕板，观察者能够目视看到作为色分布而呈现的凹凸分布。

[0188] (实施方式3)

[0189] 实施方式3中，对于实施方式1中说明的使用了树脂固定胶体晶体片来检测被测物的凹凸分布的方法进行说明。图15为表示对本发明的被测物的凹凸分布进行检测的步骤的流程图。图16为表示对本发明的被测物的凹凸分布进行检测的步骤的工序。

[0190] 步骤S710：在被测物810上覆盖树脂固定胶体晶体片100，且用硬质透明板610压紧。这里，树脂固定胶体晶体片100是实施方式1中说明的树脂固定胶体晶体片，该树脂在使用环境下具有柔软性，能够容易地变形。可测定的被测物810和硬质透明板610只要均具有不容易变形的程度的硬度即可，材质没有特别限制。硬质透明板610与实施方式2中说明的硬质透明板相同。图16中，被测物810具有凸部820。这里，树脂固定胶体晶体片100具有能够容易地变形的程度的柔软性是指，通过压紧步骤，树脂固定胶体晶体片100按照反映被测物810的凹凸分布(或硬度分布)的方式处于变形的状态。其中，压紧步骤中，可以通过使用夹具拧紧螺钉等来施加机械压力，也可以通过手动将硬质透明板610压接于树脂固定胶体晶体片100来施加压力。

[0191] 步骤S710中，优选地，在被测物810上隔着不透明柔软片(未图示)覆盖树脂固定胶体晶体片100。通过不透明柔软片，能够抑制来自被测物810的布拉格反射光以外的光的反射，因此能够观察到结构色更鲜明的显色。这样的不透明柔软片是能够追随被测物810的凹凸分布的材料，为黑色等有色的橡胶片、有色的布、各种树脂膜等。或者，在步骤S710之前，在与树脂固定胶体晶体片100的被测物810接触侧的表面涂覆有色的涂料、或者涂布有色的橡胶糊等，也可以获得与不透明柔软片同样的效果。通过步骤S710，在树脂固定胶体晶体片100中，与凸部820相接的区域被压碎而变形。其结果，压碎而变形的区域中胶体粒子的粒子间隔与其他区域中胶体粒子的粒子间隔不同。

[0192] 步骤S720：向树脂固定胶体晶体片100照射照明光510，隔着硬质透明板610观察树脂固定胶体晶体片100。照明光510为实施方式2中说明的照明光，与实施方式2中说明的照射照明光的步骤同样地操作，将照明光照射于树脂固定胶体晶体片100。观察可以通过目视进行观察，也可以用数码相机等拍照，也可以使用分光计测定反射光谱。通过步骤S720，观察布拉格反射光830。详细而言，布拉格反射光830由基于不变形区域的布拉格反射光和基于变形了的区域的布拉格反射光构成。

[0193] 步骤S730：基于步骤S720所得的观察结果，检测凹凸分布。具体来说，步骤S720所得的观察结果为使用数码相机拍照的结构色的色分布时，将观察结果840与步骤S710之前的树脂固定胶体晶体片的结构色的色分布(测定前的色分布)850进行比较，如果色分布相同，则检测到被测物810中没有凹凸分布，如果色分布不同，则检测到被测物810中存在凹凸分布。图16中，观察结果840与测定前的色分布850相比，显示出对应于凸部820的区域的结构色发生变化。

[0194] 或者，步骤S730中，当观察结果为遍及树脂固定胶体晶体片100的整个区域而测定的反射光谱时，可以将反射光谱与步骤S710前的遍及树脂固定胶体晶体片的整个区域而测定的反射光谱进行比较。这种情况下，如果遍及片的整个区域的反射光谱相同，则检测到被测物810中没有凹凸分布，如果反射光谱不同，则检测到被测物810中存在凹凸分布。如果使用分光计测定反射光谱，则能够检测到目视看不到的微小的凹凸分布。此外，利用这样的检测结果，能够制成凹凸分布的图样。

[0195] 参照图15和图16，详述了被测物810具有凹凸分布的情况，对于被测物具有硬度分布的情况也是一样的。也就是说，本发明的检测被测物的表面的硬度分布的方法包括：与步骤S710同样地在被测物上覆盖树脂固定胶体晶体片、且用硬质透明板压紧的步骤，与步骤S720同样地向树脂固定胶体晶体片照射照明光、且隔着硬质透明板观察树脂固定胶体晶体片的步骤，以及与步骤S730同样地基于观察结果来检测硬度分布的步骤。此外，各步骤的详细情况与检测凹凸分布的方法同样地操作，因此省略其说明。当被测物的表面具有硬度分布时，通过压紧步骤，与树脂固定胶体晶体片的硬度大的部分接触的区域被压碎而变形，与树脂固定胶体晶体片的硬度小的部分接触的区域几乎不变形。其结果，压碎而变形了的区域中胶体粒子的粒子间隔与其他区域中胶体粒子的粒子间隔不同，在观察步骤和检测步骤中，能够作为结构色的色分布的变化、或者反射光谱的变化而进行检测。

[0196] (实施方式4)

[0197] 实施方式4中，对使用了实施方式1中说明的树脂固定胶体晶体片的结构色片进行说明。图17为表示本发明的结构色片的示意图。本发明的结构色片900包含多个树脂固定胶体晶体片910，它们通过树脂920而被固定。多个树脂固定胶体晶体片910是从实施方式1中说明的树脂固定胶体晶体片100切取。这里，切取形状没有特别限制。多个树脂固定胶体晶体片910按照任意的方位关系位于树脂920中。

[0198] 树脂920意思是合成树脂、塑料、弹性体等高分子所形成的固体材质，可以采用与实施方式1中说明的树脂120同样的树脂。多个树脂固定胶体晶体片910的树脂不需要一定与树脂920相同，但为了确实地发挥结构色片900的特性，优选为相同。关于本发明的结构色片900，就多个树脂固定胶体晶体片910的每一个而言，如实施方式1中详述的那样，包含树脂中固定有胶体粒子的多个晶畴，并且满足条件(1)和条件(2)。也就是说，就多个树脂固定胶体晶体片910中的每一个而言，在从预定的方位角的方向照射照明光时，正对着片表面的观察者的观察轴与照明光的照明轴不重合，因此正对着片表面的观察者能够容易地观察树脂固定胶体晶体片910的结构色。

[0199] 然而，在本发明的结构色片900中，由于这样的多个树脂固定胶体晶体片910以任意的方位关系配置，因此照明光的方向不限于预定的方位角的方向(例如与剪切方向正交的方向)，即使在从除此以外的方位角的方向照射照明光时，正对着片表面的观察者的观察轴也不与照明光的照明轴重合，并且能变成照明光的表面反射光与布拉格反射光不重合的状况，因此正对着结构色片900的片表面的观察者能够比作为整体的单独的树脂固定胶体晶体片更容易地观察到结构色。

[0200] 本发明的结构色片900的制造方法没有特别限制，示例性地说，可以将从树脂固定胶体晶体片100切取的多个树脂固定胶体晶体片910分散于分散介质中而得到分散液，上述分散介质是由通过紫外线照射、加热等发生聚合而形成树脂920的化合物的单体、低聚物、大单体或它们的组合形成的，将分散液配置为片状，进行紫外线照射、加热等，使其聚合固化。

[0201] 这里，可以使用结构色片900进行实施方式2中说明的显示结构色的方法，也可以使用结构色片900进行实施方式3中说明的检测被测物的凹凸分布或硬度分布的方法。这种情况下也是同样，在照射照明光的步骤中，照射照明光的方向不限于预定的方位角的方向(例如与剪切方向正交的方向)，可以从除此以外的方向照射，因此方法在实施中的限制更少，是有利的。

[0202] 接下来使用具体的实施例对本发明进行详述，但请注意本发明不限于这些实施例。

[0203] [实施例1]

[0204] 实施例1中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度1mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的树脂固定胶体晶体片。在化合物丙烯酸4-羟基丁酯(4-HBA)的单体液体中添加可紫外线活化的聚合引发剂并将其作为分散介质，使粒径150nm的二氧化硅粒子作为胶体粒子分散于其中而调制胶体分散液。粒子浓度为17体积％。胶体分散液通过目视显示变彩效果，确认到处于胶体晶体状态。将该胶体分散液夹持于图12所示的水平相对的2块玻璃平板之间，固定玻璃平板的上方，使下方沿着水平方向发生直线振动式平移运动，从而对被夹持的胶体分散液实施剪切处理。2块玻璃平板的相对的表面之间的距离为1mm。振动式平移运动的方向与剪切方向一致。

[0205] 振动式平移运动的条件如下。

[0206] 振动的频率：10Hz

[0207] 振动的振幅：表面之间的距离的2倍

[0208] 处理时间：1分钟

[0209] 通过剪切处理，得到了胶体分散液的整个表面呈现均匀的结构色的取向状态。接下来，进行紫外线照射，使分散介质聚合固化，制造厚度1mm的树脂固定胶体晶体片。4-HBA通过聚合形成在室温条件下容易发生弹性变形(即柔软性高)的丙烯酸树脂，因此所得的树脂固定胶体晶体片(以后仅称为实施例1的样品)也是容易发生弹性变形的材料。

[0210] 接下来，目视观察实施例1的样品，进行照片评价。在实施例1的样品中，将成为基准的方位角(相当于θ＝0。)的方向设为与剪切方向相同的方向。从方位角θ为90度、入射光的入射角γ为45度的方向使荧光灯对实施例1的样品照明，从正对着实施例1的样品的片表面的方向(即，片表面的法线方向)观察。将结果示于图18A。这里，θ＝90度意思是与剪切方向正交的方向，与270度实质上等同。剪切处理通过往复运动来进行(以下同样)。从方位角θ为0度、入射角γ为45度的方向使荧光灯对实施例1的样品照明，从正对着实施例1的样品的片表面的方向观察。将结果示于图18B这里，剪切处理通过往复运动来进行，因此，θ＝0度在剪切方向D的意思上实质上与180度等同(以下同样)。

[0211] 接下来，通过图7所示的光学体系(同轴光纤分光计)，测定实施例1的样品的背向反射光谱(反射强度的波长依赖性)。测定波长范围为350nm至1050nm。这里使用的测定仪器为作为分光计的相马光学株式会社的多通道(multi-channel)分光计S-2600、作为光源的相马光学株式会社的光纤连接型卤化物灯、作为光纤和光纤头的相马光学株式会社的2分支扩散反射探头。

[0212] 首先，将对于实施例1的样品的测定轴的方位角固定为与剪切方向相同的方向(θ＝0度或180度)，在背向反射光谱测定中，测定布拉格反射的强度相对于片表面的入射角依赖性。也就是说，在θ＝0的状态下，将入射光的入射角γB作为变量，进行背向布拉格反射的测定。接下来，对于实施例1的样品将测定轴的方位角固定为与剪切方向正交的方向(θ＝90度或270度)，在背向反射光谱测定中，测定布拉格反射的强度相对于片表面的入射角依赖性。也就是说，在θ＝90的状态下，将入射角γB作为变量，进行背向布拉格反射的测定。将结果分别示于图24A和图24B。进一步，对于实施例1的样品，将测定轴的入射角γB固定为0度～30度的每1度，在背向反射光谱测定中，测定布拉格反射的强度的方位角依赖性。将若干结果示于图25A～图25C。这里，当背向反射光谱中存在多个布拉格反射峰时，采用最大的峰强度。此外，在不存在峰时，使峰强度为0。其中，关于峰强度的值，使用白色的复印纸作为标准样品进行测定，将入射角γB为0度时的背向反射强度设为100，用与此相对的相对值表示。

[0213] [实施例2]

[0214] 实施例2中，制造了粒径150nm、粒子浓度11体积％、片厚度1mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的树脂固定胶体晶体片。关于实施例2的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了粒子浓度不同外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例2的样品，进行照片评价。

[0215] [实施例3]

[0216] 实施例3中，制造粒径180nm、粒子浓度17体积％、片厚度1mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的树脂固定胶体晶体片。关于实施例3的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了粒径不同以外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例3的样品，进行照片评价。

[0217] [实施例4]

[0218] 实施例4中，制造了粒径180nm、粒子浓度32体积％、片厚度1mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的树脂固定胶体晶体片。关于实施例4的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了粒径和粒子浓度不同以外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例4的样品，进行照片评价。与实施例1同样地操作，测定实施例4的样品的背向反射光谱。将这些结果示于图19A(θ＝90度、γ＝45度)、图19B(θ＝0度、γ＝45度)、图26A(θ＝0度)、图26B(θ＝90度)和图27(γB＝30度)。

[0219] [实施例5]

[0220] 实施例5中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度0.5mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的树脂固定胶体晶体片。关于实施例5的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了片厚度不同以外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例5的样品，进行照片评价。与实施例1同样地操作，测定实施例5的样品的背向反射光谱。将这些结果示于图20A(θ＝90度、γ＝45度)、图20B(θ＝0度、γ＝45度)、图28A(θ＝0度)、图28B(θ＝90度)和图29(γB＝30度)。

[0221] [实施例6]

[0222] 实施例6中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度1mm的在室温条件下不能变形的硬度高的树脂固定胶体晶体片。关于实施例6的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了使用在室温条件下形成硬度高的丙烯酸树脂的化合物甲基丙烯酸2-羟基乙酯(2-HEMA)的单体液体作为分散介质以外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例6的样品，进行照片评价。与实施例1同样地操作，测定实施例6的样品的背向反射光谱。将这些结果示于图21A(θ＝90度、γ＝45度)、图21B(θ＝0度、γ＝45度)、图30A(θ＝0度)、图30B(θ＝90度)和图31(γB＝30度)。

[0223] [实施例7]

[0224] 实施例7中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度2mm的在室温条件下不能变形的硬度高的树脂固定胶体晶体片。关于实施例7的树脂固定胶体晶体片的制造条件，与实施例6同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察实施例7的样品。

[0225] [比较例8]

[0226] 比较例8中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度1mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的、无取向多晶体的树脂固定胶体晶体片(例如相当于非专利文献1所述的胶体晶体。)。与实施例1同样地操作，调制胶体分散液，夹持于图12所示的水平相对的2块玻璃平板之间。不进行剪切处理，直接进行紫外线照射，使分散介质聚合固化。由此，得到作为无取向多晶体的树脂固定胶体晶体片。与实施例1同样地操作，目视观察比较例8的样品，进行照片评价。与实施例1同样地操作，测定比较例8的样品的背向反射光谱。其中，由于不进行剪切处理，因此将剪切处理中使玻璃板平移运动的方向设为作为基准的方位角的方向。将这些结果示于图22A(θ＝90度、γ＝45度)、图22B(θ＝0度、γ＝45度)、图32A(θ＝0度)、图32B(θ＝90度)和33(γB＝30度)。

[0227] [比较例9]

[0228] 比较例9中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度0.3mm的在室温条件下能够容易地变形的具有柔软性的、表面取向性的树脂固定胶体晶体片(例如相当于非专利文献2所述的胶体晶体)。关于比较例9的树脂固定胶体晶体片的制造条件，除了片厚度不同以外，与实施例1同样，因此省略说明。与实施例1同样地操作，目视观察比较例9的样品，进行照片评价。与实施例1同样地操作，测定比较例9的样品的背向反射光谱。将这些结果示于图23A(θ＝90度、γ＝45度)、图23B(θ＝0度、γ＝45度)、图34A(θ＝0度)、图34B(θ＝90度)和图35(γB＝30度)。

[0229] [实施例10]

[0230] 实施例10中，制造了粒径150nm、粒子浓度17体积％、片厚度1mm的在室温条件下不能变形的硬度高的树脂固定胶体晶体片。关于实施例10的树脂固定胶体晶体片的制造条件，替代实施例1的4-HBA(形成丙烯酸树脂的化合物)而使用在室温条件下形成作为硬度高的树脂的环氧树脂的化合物，通过加热化合物使其聚合，除此以外与实施例1同样。详细而言如下。形成环氧树脂的化合物使用作为主成分的双酚A二缩水甘油醚、以及作为固化剂的4-甲基六氢邻苯二甲酸酐。将它们以重量比约1：1混合而成的液体作为分散介质，调制在其中分散二氧化硅粒子而成的分散液。将其在与实施例1同样的条件下进行剪切处理，接着进行加热，使分散介质聚合固化，得到厚度1mm的树脂固定胶体晶体片。与实施例1同样地操作，目视观察实施例10的样品。

[0231] 为了简便，将以上的实施例和比较例1～10的实验条件汇总示于表1。

[0232] [表1]

[0233]

[0234] 表1:实施例和比较例1～10的实验条件一览

[0235] 图18A和图18B为表示实施例1的样品的结构色的观察结果的图，图19A和图19B为表示实施例4的样品的结构色的观察结果的图，图20A和图20B为表示实施例5的样品的结构色的观察结果的图，图21A和图21B为表示实施例6的样品的结构色的观察结果的图，图22A和图22B为表示比较例8的样品的结构色的观察结果的图，图23A和图23B为表示比较例9的样品的结构色的观察结果的图。

[0236] 图18A、图19A、图20A、图21A、图22A和图23A均示出了从方位角θ为90度、入射光的入射角为45度的方向使荧光灯照射样品、从正对着样品的片表面的方向观察的结果。图18B、图19B、图20B、图21B、图22B和图23B均示出了从方位角θ为0度、入射光的入射角为45度的方向使荧光灯照射样品、从正对着样品的片表面的方向观察的结果。

[0237] 根据图18A～图21A，均明确观察到由布拉格反射引起的结构色的显色(蓝色)。根据图18B～图21B，均没有实质上观察到由布拉格反射引起的结构色的显色。虽然图中未示出，但对于实施例7的样品也是同样，确认得到了与实施例6同样的结构色的显色。其中，与实施例4的样品相比，实施例1～3、5和6的样品的片的均匀性更优异。由此启示了粒子浓度优选为35体积％以下，进一步优选粒子浓度20体积％以下。

[0238] 虽然图中未示出，但对于实施例2和3的样品也同样地从方位角θ为90度、入射角为45度的方向照射荧光灯，从正对着样品的片表面的方向观察，结果明确观察到由布拉格反射引起的结构色的显色(红色)。同样地，对于实施例10的样品也从方位角θ为90度、入射角为45度的方向使荧光灯照射，从正对着样品的片表面的方向观察，结果明确观察到由布拉格反射引起的结构色的显色(蓝色)。

[0239] 通过实施例1～7和10，显示出通过使胶体粒子的粒径、粒子浓度发生变化，能够进行不同的结构色的显色。这里，只要是领域技术人员，就能够通过适当选择粒径、粒子浓度来控制布拉格反射的波长，设定期望的结构色。

[0240] 根据图22A和图22B，均观察到由布拉格反射光引起的极弱的结构色(蓝色)的显色。另一方面，根据图23A和图23B，均没有观察到由布拉格反射光引起的结构色的显色。

[0241] 由以上可知，实施例1～7和10的样品在作为预定的方位角θ1的方向的相对于剪切方向正交的方向中，即使倾斜照射时，正对着样品的片表面的观察者也能观察到结构色。此外，将实施例1～7的样品的结构色的观察结果与比较例8的样品的结构色的观察结果进行比较，显示出与比较例8的样品相比，实施例1～实施例7的样品能够更明显地观察到结构色。进一步，将实施例1～实施例7的样品的结构色的观察结果与比较例8～9的样品的结构色的观察结果进行比较，显示出构成实施例1～7的样品的多个晶畴与比较例8的样品不同，不是以无秩序的方位关系集合，并且与比较例9的样品不同，不是以有秩序的特定方位集合，目前还没有弄清楚该集合的方式的详细情况，但启示了成为完全新型的取向。

[0242] 此外，由实施例1～7和10的观察结果显示，通过对本发明的树脂固定胶体晶体片照射照明光而能够显示结构色。详细而言，通过从与正对着本发明的树脂固定胶体晶体片的片表面的方向的不同的方向、更优选与剪切方向正交的方向照射照明光，能够显色良好地显示结构色。

[0243] 图24A、图26A、图28A、图30A、图32A和图34A均表示方位角θ被固定为0度时样品的布拉格反射的强度的入射角依赖性。图24B、图26B、图28B、图30B、图32B和图34B均为表示方位角θ固定为90度时样品的布拉格反射的强度的入射角依赖性的图。

[0244] 根据图24A和图24B可知，关于实施例1的样品，在剪切方向(θ＝0度或180度)上，当入射角γB为0度附近以外时不发生背向布拉格反射，在与剪切方向正交的方向(θ＝90度或270度)上，在入射角γB大于0度且为60度以下的整个范围内发生背向布拉格反射。由此确认，如参照图8和图9所说明的那样，实施例1的样品存在具备具有晶格面的倾斜背向反射晶畴的对象区域，该晶格面能够对作为相对于规定轴所成的角的入射角大于0的入射光中处于可见波长区域的成分的至少一部分进行实质上的背向布拉格反射(即，满足条件(1))。

[0245] 更详细而言，可知，关于实施例1的样品，对于入射光的入射角γB在大于0度且为30度以下的整个范围、并且作为预定的方位角θ1的方向相对于剪切方向正交的方向，进行背向反射光谱测定，则该背向布拉格反射的强度不为0(零)。由此确认，实施例1的样品包含具备具有法线的晶格面的倾斜背向反射晶畴，该晶格面所具有的法线与规定轴所成的角β为大于0度且为20度以下的范围内的角度。

[0246] 图25A～图25C中示出入射光的入射角γB为0度～30度之中代表性的10度、20度和30度的结果(分别为图25C、图25B、图25A)。根据图25A～图25C可知，在每个入射角γB的情况中，实施例1的样品的背向布拉格反射的强度都在方位角θ为90度时达到最大。虽然图中未示出，关于在10度、20度和30度以外测定的入射角γB的0度～30度所有的角度也为同样的结果。也就是说，从图24A、图24B和图25A～25C的结果确认到，在实施例1的样品中，倾斜背向反射晶畴按照由背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于入射光的方位角而变化的方式进行方位角取向(即确认到满足条件(2))。

[0247] 更详细而言，在入射光的入射角γB的至少大于0度且为30度以下的整个范围，针对片表面的方位角依赖性进行背向布拉格反射测定，则在将背向布拉格反射的强度设定为评价轴、将方位角设定为变量轴的曲线图中得到至少一个峰。确认到，对于任一个峰的方位角，如果以剪切方向作为方位角的基准，则在80度至100度的范围，更详细而言，倾斜背向反射晶畴均朝向相对于剪切方向正交的方位角θ1的方向。

[0248] 根据图26A～图31可知，实施例4～6的样品均与实施例1同样地满足上述的条件(1)和(2)。虽然图中未示出，但实施例2和3的样品也显示出与实施例1、实施例4～实施例6同样的入射角依赖性和方位角依赖性。此外，关于实施例7和实施例10也是同样，通过从与片表面正对的方向不同的、与剪切方向正交的方向照射照明光，呈现蓝色的结构色，由此启示其表现出与实施例1、实施例4～实施例6同样的入射角依赖性和方位角依赖性。

[0249] 根据图32A和图32B，比较例8的样品满足上述的条件(1)。然而，根据图33可知，比较例8的样品的背向布拉格反射的强度没有显示任何方位角依赖性，不满足上述的条件(2)。进一步，根据图34A和图34B，比较例9的样品无论剪切方向上还是在相对于剪切方向正交的方向上，在入射角为0度附近以外时则不发生背向布拉格反射，不满足上述的条件(1)。此外，根据图35可知，比较例9的样品在入射角γB为30度时的任何方位角θ均不发生背向布拉格反射，不满足上述的条件(2)。

[0250] 由以上显示，实施例1～7和10的样品在特定的条件下进行背向布拉格反射，因此在包含样品的表面的至少一部分的对象区域，当将作为垂直于表面的方向的正对方向确定为规定轴时，满足以下的条件(1)、(2)。

[0251] (1)对象区域包含含有晶格面的、树脂中固定有胶体粒子的多个倾斜背向反射晶畴，所述晶格面能对存在于入射角大于0的入射光的可见波长区域中的成分的至少一部分进行实质上的背向布拉格反射，所述入射角是相对于规定轴所成的角。

[0252] (2)多个倾斜背向反射晶畴按照如下方式进行方位角取向：当围绕规定轴来规定方位角时，由背向布拉格反射引起的反射光的强度依赖于入射光的方位角而变化。

[0253] 此外，由实施例1～7和10的结果显示，对树脂的种类、柔软性、硬度没有限制。由实施例1～7和实施例10的结果显示，粒子浓度优选为2体积％以上且35体积％以下，更优选为5体积％以上且25体积％以下，最优选为10体积％以上且20体积％以下。由实施例5和7以及比较例9的结果显示，片厚度优选为大于0.3mm且10mm以下，更优选为0.5mm以上且5mm以下，进一步优选为0.7mm以上且3mm以下。

[0254] [实施例11]

[0255] 实施例11中，使用实施例3的样品检测被测物的凹凸分布。作为被测物，使用具有W形夹子的把手形状的凸部(图16的820)的浮雕板。在该被测物上隔着作为不透明柔软片的黑色橡胶片覆盖实施例3的样品，且用作为硬质透明板的玻璃板(图16的610)压紧(图15的步骤S710)。接着，向实施例3的样品照射作为照明光的荧光灯的光，隔着玻璃板进行观察(图15的步骤S720)。具体来说，使照明光从与实施例3的样品的剪切方向正交的方向(θ为90度)按照向样品的片表面的入射角γ为45度的方式向实施例3的样品照射，用数码相机对结构色拍照。基于作为观察结果的数码相机的图像，检测被测物的凹凸分布(图15的步骤S730)。

[0256] 图36A和图36B为实施例11中观察结果的数码相机图像。图36A为压紧步骤前的实施例3的样品的数码相机图像，整体呈现红色。图36B为压紧步骤后的实施例3的样品的数码相机图像，一部分呈现蓝色。两个图中，结构色的色分布不同，在图36B中存在结构色从红色变为蓝色的区域。确认到该区域相当于W形夹子的把手形状的凸部。

[0257] 由以上确认到，使用本发明的能够容易地变形的树脂固定胶体晶体片，能够检测被测物的凹凸分布。此外，结构色的色分布由于被测物的凹凸而发生变化，因此参照图14说明的本发明的结构色的显示方法也是有效的。

[0258] [实施例12]

[0259] 实施例12中，使用实施例3的样品检测被测物的硬度分布。作为被测物，使用埋入有硬金属的盖形螺母(2个)的柔软的海绵组织，除此以外，为与实施例11同样的步骤。

[0260] 图37A～图37C为实施例12中的观察结果的数码相机图像。图37A为被测物的数码相机图像。图37B为压紧步骤前的实施例3的样品的数码相机图像，整体呈现红色。图37C为压紧步骤后的实施例3的样品的数码相机图像，一部分呈现蓝色。比较图37B和图37C，则结构色的色分布不同，在图37C中，存在结构色从红色变为蓝色的区域。确认该区域相当于图37A所示的金属盖形螺母的区域。

[0261] 由以上确认到，使用本发明的能够容易地变形的树脂固定胶体晶体片，能够检测被测物的硬度分布。

[0262] 产业上的利用可能性

[0263] 只要使用本发明的树脂固定胶体晶体片，则正对着片表面的观察者的观察轴与照明光的照明轴不重合，正对着片表面的观察者能够容易地观察由布拉格反射引起的结构色。此外，只要使用本发明的树脂固定胶体晶体片，则观察者能够在表面反射光与布拉格反射光不重合的条件下观察结构色，因此能获得鲜明的显色效果。使用本发明的树脂固定胶体晶体片，作为利用鲜明的显色效果的装饰品或者各种图案的显示物而发挥作用。此外，使用本发明的树脂固定胶体晶体片，能够检测利用了结构色的变色的被测物的凹凸分布或硬度分布。此外，朝向正对方向的布拉格反射光的强度随着方位角而变化，因此如果按照改变倾斜照射的光的方位角的方式使该片移动，则正对方向上发出的光的强度发生变化，因此可期待有效地利用于动态光装饰。

[0264] 在高级衣料、包等中，为了区分正品和仿制品，大多使用采用革、特殊组织的织物、全息膜等光亮材料那样的用特殊材料制成的辨别用的标签(所谓的防伪标签)。本发明的树脂固定胶体晶体片具有以往的材料所不具备的特殊显色特性：能够通过倾斜照明而从正对着的方向观察到鲜明的结构色，显色的有无随着此时的照明的方位角而发生变化等。利用这样的显色特性，本发明的树脂固定胶体晶体片可以用于制造这样的防伪标签的材料等的防伪目的。

[0265] 进一步，只要是包含从本发明的树脂固定胶体晶体片切出的树脂固定胶体晶体片的结构色片，则能够从任意的方向照射照明光，因此实施中不受限制，是有利的。

[0266] 100：树脂固定胶体晶体片，12：对象区域，110：晶畴，120、920：树脂，130：胶体粒子，200：同轴光纤分光计，210：光源，220：分光计，230：光纤，240：光纤头，250：照射光，260：反射的光，400：胶体分散液，410、420：玻璃平板，50：壁，510照明光：，520、630：布拉格反射光，530：表面反射光，600：浮雕板，610：硬质透明板，620：图案，640：色分布，810被测物，
820：凸部，830：反射光，840观察结果，850：测定前的色分布，900：结构色片，910：树脂固定胶体晶体片。

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