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WO2016098329A1 - 表示体及び表示体の製造方法 - Google Patents

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WO2016098329A1
WO2016098329A1 PCT/JP2015/006189 JP2015006189W WO2016098329A1 WO 2016098329 A1 WO2016098329 A1 WO 2016098329A1 JP 2015006189 W JP2015006189 W JP 2015006189W WO 2016098329 A1 WO2016098329 A1 WO 2016098329A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
light
region
display body
pixel region
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2015/006189
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅史 川下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2014253159A external-priority patent/JP6672585B2/ja
Priority claimed from JP2014253158A external-priority patent/JP6596820B2/ja
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Publication of WO2016098329A1 publication Critical patent/WO2016098329A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects

Definitions

  • the present invention relates to a display body using structural color development and a manufacturing method thereof.
  • Patent Document 1 discloses a technique related to a wavelength selection element using guided mode resonance.
  • the present invention provides the following display body in order to solve this problem.
  • a waveguide layer and a lattice layer are sequentially stacked on the surface side of the base material.
  • An absorption layer is formed on the back side of the base material or between the surface of the base material and the waveguiding layer.
  • the grating layer has a pixel region in which light diffracted by the diffraction grating structure and light propagating through the waveguide layer resonate and light in the resonance wavelength region is reflected.
  • the low-reflective pixel region made up of an assembly of concavo-convex structures that reduce surface reflection is provided in the region excluding.
  • the absorption layer absorbs at least light in the resonance wavelength region.
  • the inversion structure of the diffraction grating structure is formed in a region corresponding to the pixel region, and the region corresponding to the low reflection pixel region is the above.
  • An inversion structure of the concavo-convex structure in the low reflection pixel region is formed, and a ratio of a difference in the concave portion volume of the inversion structure of the concavo-convex structure in the low reflection pixel region to a concave volume of the inversion structure in the low reflection pixel region is 10% or less
  • an absorption layer that absorbs light in a wavelength region that is reflected by guided mode resonance is formed in a display body, and a concavo-convex structure that reduces surface reflection in a portion that is not represented by a pattern is formed.
  • the symbol is expressed using the guided mode resonance, there is an effect that the high-contrast symbol including black can be expressed. That is, according to one embodiment of the present invention, even a display body using a waveguide mode resonance grating can express high color contrast including black.
  • a pixel includes the meaning of a unit (dot) for performing a minimum drawing expression on a printed matter or the like.
  • sub-pixel refers to a plurality of pixels forming a single pixel (such as a single color dot finer than the pixel), such as RGB regions in a color filter or the like.
  • a single pixel such as a single color dot finer than the pixel
  • RGB regions in a color filter or the like.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel or subpixel using guided mode resonance according to a first embodiment of the present invention.
  • a waveguide layer 21 is formed on the surface of the substrate 11
  • a grating layer 31 is formed on the surface of the waveguide layer 21, and a diffraction grating is formed in the pixel region 51 of the grating layer 31.
  • a structure is formed, and an absorption layer 41 made of a material that absorbs light in the visible light wavelength region is formed on the back surface of the substrate 11.
  • the base material 11 and the absorption layer 41 do not need to be in complete contact with each other, and the absorption layer 41 only needs to exist on the back side of the substrate.
  • the waveguide layer 21 and the grating layer 31 are transmissive to the visible light wavelength region, the waveguide layer 21 is made of a material having a higher refractive index than that of the substrate 11, and the grating layer 31 is formed of the waveguide layer 21. And the light diffracted by the diffraction grating structure formed in the pixel region 51 of the grating layer 31 and the light propagating through the waveguide layer 21 in a single mode are resonant. Then, it is taken out as reflected light from the surface of the display body.
  • a structure in which the waveguide layer 21 and the grating layer 31 satisfying such material characteristics are combined is referred to as a “guided mode resonance grating layer” in the first embodiment.
  • the resonance wavelength region by the waveguide mode resonance grating layer is determined by the structural period of the diffraction grating structure formed on the surface and the film thickness of the waveguide layer 21.
  • the resonance wavelength is reflected in the pixel region 51, and light outside the resonance wavelength region is transmitted through the substrate 11 and absorbed by the absorption layer 41. Therefore, only the color of the reflected resonance wavelength region is visually recognized with high contrast by the human eye.
  • the reflection contrast of the pixel region 51 can be adjusted by adjusting the visible light absorption rate of the absorption layer 41.
  • the waveguide mode resonance phenomenon does not occur because there is no diffraction grating structure, and incident light is transmitted through the grating layer 31, the waveguide layer 21, and the substrate 11, and is absorbed by the absorption layer 41. Absorbed.
  • the grating layer 31 is desirably 500 nm or less in order to propagate light in the visible light wavelength region in a single mode
  • the base material is made of a material having a different refractive index with respect to the visible light wavelength region. 11 and the waveguide layer 21 cause an interference phenomenon due to light reflected at the interface.
  • the lattice layer 31 is made of a material different from that of the waveguide layer 21, an interference phenomenon occurs similarly.
  • a thin film interference phenomenon occurs if the refractive index for the absorption layer 41 and the visible light wavelength region are different.
  • the substrate 11 is at least on the order of ⁇ m, the thin film interference phenomenon due to the substrate 11 can be ignored.
  • white light is absorbed by the absorption layer 41 in the region excluding the pixel region 51, but light reflected at the interface of each layer before reaching the absorption layer 41 causes a thin film or multilayer film interference phenomenon.
  • the wavelength dependence of the reflection intensity is increased. As a result, since the color is visually recognized by the human eye, it is difficult to express black with high contrast.
  • the pixel region 52 of the lattice layer 32 or the pixel region 53 of the lattice layer 33 is not formed as shown in FIG.
  • a low reflection pixel region 61 or 62 having an uneven structure in the region is formed.
  • the surface reflection of the region (the low reflection pixel region 61 or 62) where the pixel region 52 of the lattice layer 32 or the pixel region 53 of the lattice layer 33 is not formed is suppressed.
  • the uneven structure formed in the low reflection pixel region may be a structure design that suppresses surface reflection.
  • the uneven structure formed in the low reflection pixel region 61 shown in FIG. 1B is a diffraction grating structure with a constant period.
  • the structure period of the above diffractive structure is larger than, for example, the visible light wavelength, visible light is visually recognized regardless of whether the display body is observed from the surface or from an oblique direction due to the diffraction phenomenon on the surface of the diffraction grating structure. End up. Further, if the structural period of the diffractive structure is the same as the structural period of the waveguide mode resonance grating layer formed in the pixel region 52, a waveguide mode resonance phenomenon occurs, and the observation is performed at an angle satisfying the resonance condition. Then, the light having the resonated wavelength is reflected. Therefore, the structural period of the diffractive structure formed in the low reflection pixel region 61 is smaller than the visible light wavelength region, and smaller than the structural cycle of the waveguide mode resonance grating layer having a resonance wavelength in the visible light wavelength region. There must be.
  • the diffraction grating structure formed in the low-reflection pixel region 61 has a constant period, even if the structure period is small, when viewed from an oblique direction, the color may be visually recognized by the naked eye due to a diffraction phenomenon. Therefore, by providing a plurality of structural periods as the concavo-convex structure formed in the low reflection pixel region 61, the diffraction effect of a specific wavelength can be reduced, and the low reflection effect by the concavo-convex structure can be enhanced. Further, the most preferable uneven structure formed in the low-reflection pixel region 61 is an uneven structure having no periodicity.
  • an assembly of protrusion structures represented by eyelids may be used.
  • the structural period is smaller than the visible light wavelength region, and further smaller than the structural period of the waveguide mode resonant grating layer having a resonance wavelength in the visible light wavelength region.
  • a reflection suppressing effect is obtained.
  • the presence of a plurality of structural periods also increases the reflection suppression effect.
  • each layer is sequentially formed on the front surface or the back surface of the base material 11 using a known film formation method such as sputtering, and thereafter
  • the lattice layer 32 or 33 may be processed into a desired shape by a known fine processing technique such as charged particle beam lithography and plasma etching. More specifically, a reversal structure of the diffraction grating structure is formed in a region corresponding to the pixel regions 52 and 53, and a reversal structure of the uneven structure of the low reflection pixel regions 61 and 62 is formed in a region corresponding to the low reflection pixel regions 61 and 62.
  • a charged particle beam lithography resist can be applied as the lattice layer.
  • the waveguide layer 21 is made of an insulating material, if the concavo-convex structure to be formed can be resolved by, for example, ultraviolet lithography, the optical lithography required if the optical characteristics required for the lattice layer 32 or 33 are satisfied. It is also possible to apply the resist for use as a lattice layer.
  • thermoplastic resin or thermosetting It is also possible to apply a curable resin or an ultraviolet curable resin to the lattice layer 32 or 33.
  • nanoimprint lithography is applied, a residual film peculiar to the process is generated, which needs to be removed by plasma exposure. In this case, the material forming the waveguide layer 21 needs to be resistant to the remaining film removal conditions.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a pixel or sub-pixel using guided mode resonance according to the second embodiment of the present invention.
  • the absorption layer 42 is formed on the surface of the substrate 12.
  • a material that absorbs light in the visible light wavelength region such as carbon or iron oxide can be applied, but the refractive index of these materials in the visible light wavelength region is as high as 2 or more. Therefore, a low refractive index layer 71 is formed on the surface of the absorption layer 42 in order to generate a waveguide mode resonance phenomenon.
  • a waveguide mode resonance grating layer 81 having a diffraction grating structure formed in the pixel region 54 is formed on the surface of the low refractive index layer 71.
  • the waveguide mode resonance grating layer 81 has a structure in which a diffraction grating structure that diffracts light and a waveguide layer through which diffracted light propagates are formed of a single material.
  • the low-refractive index layer 71 and the waveguide mode resonance grating layer 81 are made of a material that transmits light in the visible light wavelength region, but the waveguide mode resonance grating layer 81 is more visible than the low refractive index layer 71.
  • the region is made of a material having a high refractive index for light.
  • the resonant wavelength is reflected, and light other than the resonant wavelength is transmitted through the low refractive index layer 71 and absorbed by the absorption layer 42. Therefore, only the color of the reflected resonance wavelength is visually recognized with high contrast by the human naked eye.
  • the reflection contrast of the pixel region 54 can be adjusted by adjusting the absorption factor of visible light by the absorption layer 42 described above.
  • incident light passes through the waveguide mode resonance grating layer 81 and the low refractive index layer 71 where the diffraction grating structure is not formed, and is absorbed by the absorption layer 42.
  • the waveguide mode resonance grating layer 81, the low refractive index layer 71, and the absorption layer 42 are made of different materials, reflection occurs at each interface. A thin film or multilayer film interference phenomenon occurs, and the color due to the interference is visually recognized by the human eye.
  • the pixel region 55 of the waveguide mode resonance grating layer 82 or the pixels of the waveguide mode resonance grating layer 83 In order to prevent visual recognition of the color due to the interference described above, for example, as shown in FIGS. 2B and 2C, the pixel region 55 of the waveguide mode resonance grating layer 82 or the pixels of the waveguide mode resonance grating layer 83.
  • a low reflection pixel region 63 or 64 having an uneven structure is formed in a region where the region 56 is not formed.
  • the pixel region 55 of the waveguide mode resonance grating layer 82 or the pixel region 56 of the waveguide mode resonance grating layer 83 is not formed (the low reflection pixel region 63 or 64). Surface reflection can be suppressed.
  • the film thickness of the low refractive index layer 71 be 30 nm or less, or 5 ⁇ m or more.
  • the uneven structure formed in the low reflection pixel region 63 or 64 may be a structure design that suppresses surface reflection.
  • the uneven structure formed in the low reflection pixel region 63 shown in FIG. 2B is a diffraction grating structure with a constant period.
  • the structure period of the above diffractive structure is larger than, for example, the visible light wavelength, visible light is visually recognized regardless of whether the display body is observed from the surface or from an oblique direction due to the diffraction phenomenon on the surface of the diffraction grating structure. End up. Further, if the structural period of the diffractive structure is the same as the structural period of the waveguide mode resonance grating layer 82 formed in the pixel region 55, a waveguide mode resonance phenomenon occurs and the angle satisfies the resonance condition. When observed, light having a resonated wavelength is reflected.
  • the structural period of the diffractive structure formed in the low reflection pixel region 63 is smaller than the structural period of the waveguide mode resonant grating layer 82 having a smaller resonant wavelength in the visible light wavelength region and having a resonance wavelength in the visible light wavelength region. It needs to be small. However, when the diffraction grating structure formed in the low reflection pixel region 63 has a constant period, even if the structure period is small, the color may be visually perceived by the diffraction phenomenon when observed from an oblique direction.
  • the concavo-convex structure formed in the low reflection pixel region 63 by providing a plurality of structural periods as the concavo-convex structure formed in the low reflection pixel region 63, the diffraction effect of a specific wavelength can be reduced, and the low reflection effect by the concavo-convex structure can be enhanced. Furthermore, the most preferable uneven structure formed in the low-reflection pixel region 63 is an uneven structure having no periodicity. As a structural design for suppressing surface reflection, an assembly of protrusion structures represented by eyelids may be used.
  • the structural period is smaller than the visible light wavelength region and further smaller than the structural period of the waveguide mode resonant grating layer 83 having a resonance wavelength in the visible light wavelength region, but constant even if larger.
  • the antireflection effect can be obtained.
  • the reflection suppressing effect is enhanced by the presence of a plurality of structural periods.
  • each layer is sequentially formed on the surface of the substrate 12 using a known film formation method such as sputtering, and then, for example,
  • the surface of the waveguide mode resonance grating layer 82 or 83 may be processed into a desired shape by known fine processing techniques such as charged particle beam lithography and plasma etching.
  • the material of the waveguide mode resonance grating layer 82 or 83 is made of a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or an ultraviolet curable resin that satisfies the optical characteristics required for the waveguide mode resonance grating layer 82 or 83.
  • the waveguide mode resonance grating layer 82 or 83 is formed by nanoimprint lithography using a resin, a residual film unique to the process can be used as the waveguide layer. For this reason, a display body manufacturing process can be simplified.
  • the remaining film thickness formed in the nanoimprint lithography process varies depending on the volume of the convex part or concave part of the concavo-convex structure. Therefore, when the pixel region 55 or 56 shown in FIG. 2B or FIG. 2C and the low reflection pixel region 63 or 64 are collectively formed by thermal or ultraviolet nanoimprint lithography, the pixel region 55 or 56, if the volume of the convex portion or concave portion of the low reflection pixel region 63 or the volume of the convex portion or concave portion of the low reflection pixel region 64 is greatly different, the remaining film thickness of the pixel region 55 or 56 is reduced to the low reflection pixel region 63 or 64. As a result, the waveguide mode resonance condition is not satisfied, and a display body that reflects desired light cannot be obtained.
  • the structure period is 360 nm
  • the structure height is 250 nm
  • the fill factor obtained by dividing the convex portion by the structure period is 0.5
  • the remaining film thickness the waveguide mode resonance grating layer 83 having a waveguide layer thickness of 100 nm is formed
  • the low-reflective pixel region 64 is designed so that square pyramidal projection structures having a structure period of 200 nm are arranged in a square arrangement without gaps.
  • the structure height of the quadrangular pyramidal protrusion structure formed in the low reflection pixel region 64 is set to the pixel region 56.
  • the convex volume of the quadrangular pyramidal protrusion structure formed in the low reflection pixel region 64 is the same as that of the diffractive structure formed in the pixel region 56. 2/3 of the convex volume.
  • the low reflection pixel area 64 In order to make the convex volume of the quadrangular pyramidal projection structure formed in the low reflection pixel area 64 equal to the convex volume of the diffractive structure formed in the pixel area 56, the low reflection pixel area
  • the structure height of the quadrangular pyramidal protrusion structure formed in 64 must be 375 nm, the total height of the structure height of the diffractive structure formed in the pixel region 56 and the thickness of the waveguide layer exceeds 350 nm. It is difficult to form a batch by the method. If the structure height of the quadrangular pyramidal protrusion structure formed in the low reflection pixel region 64 is 340 nm, the remaining film thickness is about 10 nm, and batch formation by the nanoimprint method is possible.
  • the convex volume difference between the pixel region 56 and the low reflection pixel region 64 is about 10%. Furthermore, by making the shape of the protruding structure bell-shaped, it is possible to make the convex volume of the pixel region 56 and the low reflection pixel region 64 equal even if the height of the protruding structure is 250 nm. From the above, when the waveguide mode resonance grating layer 82 or 83 of the display body shown in FIG. 2B or FIG. 2C is collectively formed by the nanoimprint method, the pixel region 55 or 56 and the low reflection are obtained. It is preferable that the volume of the convex portion or concave portion of the pixel region 63 or the convex portion or concave portion of the low reflection pixel region 64 is equal.
  • the low reflection pixel region 64 in which the protrusion structures are arranged preferably has a bell shape.
  • batch formation by nanoimprinting is possible even when there is a difference in volume between the pixel region 55 or 56 and the convex or concave portion of the low reflective pixel region 63 or the convex or concave portion of the low reflective pixel region 64, or Range satisfying the resonance condition of the light propagating through the waveguide layer having the remaining film thickness as the remaining film and the light in the visible light wavelength region diffracted by the diffractive structure formed in the pixel region 55 or 56 described above. If so, the present invention is applicable.
  • the first and second embodiments of the present invention have been described in detail. However, in practice, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and there are changes in the scope that do not depart from the gist of the present invention. Are also included in the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic view of a display body manufactured in an example according to one embodiment of the present invention.
  • A is the top view which looked at the display body from right above
  • (b) is the figure which showed the cross section typically.
  • an ultraviolet nanoimprint method using ultraviolet light as a light source is employed, but a thermal nanoimprint method using a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be applied as long as the refractive index of the material satisfies the conditions.
  • a synthetic quartz mold synthetic quartz mold for ultraviolet nanoimprinting
  • synthetic quartz mold is the structure where the unevenness
  • a region corresponding to the diffraction grating structure formation region 59a has a structure period of 360 nm, a structure height of 250 nm, a concavo-convex size ratio of 1: 1, and a rectangular shape.
  • an inverted pattern of a bell-shaped structure having a structure period of 200 nm and a structure height of 250 nm was formed in the low reflection pixel region 65, respectively. Since the pattern shape is greatly different between the diffraction grating pattern and the inverted structure of the bell-shaped structure, the pattern formation on the synthetic quartz mold is performed for the diffraction grating pattern and the inverted pattern of the bell-shaped structure, respectively. Individual charged particle beam lithography and plasma etching were performed. Optool (manufactured by Daikin Industries) was applied as a release agent to the surface of the synthetic quartz mold.
  • a synthetic quartz substrate 13 was prepared, and carbon was vapor-deposited on the back surface while half the area was masked to form a carbon film 43 in the back surface black region 91.
  • the film thickness was 1 ⁇ m.
  • a synthetic quartz substrate 13 having a carbon film 43 formed on the back half thereof is coated with a photocurable resin MUR (manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.) having a thickness of 225 nm and a release agent is applied.
  • the mold surface was brought into contact and a pressure of 2 MPa was applied.
  • UV ultraviolet light
  • UV ultraviolet light having a wavelength of 365 nm
  • This treatment was performed at room temperature, and the exposure amount of ultraviolet light was 100 mJ / cm 2 .
  • the synthetic quartz substrate 13 was peeled off from the synthetic quartz mold to obtain the display shown in FIG. A white paper was laid under the display body thus obtained and observed from the front under natural light.
  • an interference color in which red and blue were mixed was visually recognized by the human eye.
  • the interference color was hardly visually recognized, and it was confirmed to be black.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a pixel or subpixel using guided mode resonance according to the third embodiment of the present invention.
  • the waveguide layer 21 is formed on the surface of the base material 11
  • the grating layer 34 is formed on the surface of the waveguide layer 21, and a diffraction grating is formed in the pixel region 57 of the grating layer 34.
  • a structure is formed, and an absorption layer 41 made of a material that absorbs light in the visible light wavelength region is formed on the back surface of the substrate 11.
  • the base material 11 and the absorption layer 41 do not need to be in complete contact, and the absorption layer 41 only needs to exist on the back side of the substrate.
  • the base material 11 the waveguide layer 21, the grating layer 34, the pixel region 57, the diffraction grating structure formed in the pixel region 57, the function and material of the absorption layer 41, the first embodiment and the second embodiment. Therefore, detailed description thereof is omitted here.
  • the waveguide layer 21 and the grating layer 34 are transmissive with respect to the visible light wavelength region, the waveguide layer 21 is made of a material having a higher refractive index than that of the substrate 11, and the grating layer 34 is formed of the waveguide layer 21. And the light diffracted by the diffraction grating structure formed in the pixel region 57 of the grating layer 34 and the light propagating in the single mode through the waveguide layer 21 are resonant. Then, it is taken out as reflected light from the surface of the display body.
  • the structure in which the waveguide layer 21 and the grating layer 34 satisfying such material characteristics are combined is referred to as a “guided mode resonance grating layer” as in the first embodiment.
  • the resonance wavelength region by the waveguide mode resonance grating layer is determined by the structural period of the diffraction grating structure formed on the surface and the film thickness of the waveguide layer 21.
  • the waveguide mode resonance grating layer When white light is incident on the waveguide mode resonance grating layer, light in the resonance wavelength region is reflected in the pixel region 57, and light other than the resonance wavelength region is transmitted through the substrate 11 and absorbed by the absorption layer 41. Is done. Therefore, only the color of the reflected resonance wavelength region is visually recognized with high contrast by the human eye. Furthermore, the reflection contrast of the pixel region 57 can be adjusted by adjusting the visible light absorption rate by the absorption layer 41. On the other hand, in a region other than the pixel region 57, since there is no diffraction grating structure, a waveguide mode resonance phenomenon does not occur, and incident light is transmitted through the grating layer 34, the waveguide layer 21, and the base material 11, Absorbed.
  • the grating layer 34 is desirably 500 nm or less, and thus the base material 11 made of a material having a different refractive index with respect to the visible light wavelength region and In the waveguide layer 21, an interference phenomenon due to light reflected at the interface occurs. Further, when the grating layer 34 is made of a material different from that of the waveguide layer 21, an interference phenomenon occurs as described above. Further, when the thickness of the substrate 11 is sufficiently thin, a thin film interference phenomenon occurs if the refractive index for the absorption layer 41 and the visible light wavelength region are different. However, if the substrate 11 is at least on the order of ⁇ m, the interference phenomenon due to the substrate 11 can be ignored.
  • the buffer layer 101 that transmits light in the visible light wavelength region is formed below the waveguide layer 21.
  • the multilayer buffer layer 111 is formed, and the interference phenomenon due to the buffer layer 101 or the multilayer buffer layer 111 is given.
  • the reflection spectrum observed on the surface of the region excluding the pixel region 57 can be changed, and as a result, the wavelength dependence of the reflection intensity can be reduced, and a display body capable of high contrast color expression can be obtained. Can do.
  • the buffer layer 101 When the buffer layer 101 is formed between the base material 11 and the waveguide layer 21 as shown in FIG. 4B, in order to satisfy the waveguide mode resonance condition in the pixel region 57, the buffer layer 101 is formed.
  • the refractive index with respect to the visible light wavelength region of the constituent material (the material constituting the outermost surface of the buffer layer 101 when the composition changes with respect to the film thickness as the buffer layer 101 is an inclined film) is the waveguide layer 21.
  • the refractive index for the visible light wavelength region of the material forming the film needs to be smaller.
  • the refractive index with respect to the visible light wavelength region of the material constituting the buffer layer 101 is higher than the refractive index with respect to the visible light wavelength region of the material constituting the base material 11, it is observed in the region excluding the pixel region 57.
  • the wavelength dependence of the reflection intensity of the reflection spectrum can be reduced.
  • the intensity of light reflected by the waveguide mode resonance Tend to be relatively weak.
  • the multilayer buffer layer 111 is composed of a laminate of at least two layers, each layer is composed of a material that transmits light in the visible light wavelength region, and adjacent layers have different refractive indices with respect to the visible light wavelength region. Composed of materials.
  • the outermost layer of the multilayer buffer layer 111 needs to be made of a material having a refractive index smaller than that of the material forming the waveguide layer 21 with respect to the visible light wavelength region.
  • the multilayer layer including the lattice layer 34, the waveguide layer 21, the base material 11 depending on the film thickness, and the multilayer buffer layer 111 described above By designing the refractive index and film thickness of the material constituting each layer of the multilayer buffer layer 111 to an appropriate value, the wavelength dependence of the reflection intensity due to the multilayer buffer is reduced, and the pixel region In a region excluding 57 and a region where the absorption layer 41 exists on the back surface side of the base material 11, high contrast black expression is possible. Since the method for manufacturing the display body shown in FIG. 4B or 4C has been described in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a pixel or sub-pixel using guided mode resonance according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the absorption layer 42 is formed on the surface of the base material 12.
  • the absorbing layer 42 may be made of a material that absorbs light in the visible light wavelength region, such as carbon or iron oxide, but the refractive index of these materials in the visible light wavelength region is as high as 2 or more. Therefore, a low refractive index layer 71 is formed on the surface of the absorption layer 42 in order to generate a waveguide mode resonance phenomenon.
  • a waveguide mode resonance grating layer 84 in which a diffraction grating structure is formed in the pixel region 58 is formed on the surface of the low refractive index layer 71.
  • the waveguide mode resonant grating layer 84 has a structure in which a diffraction grating structure that diffracts light and a waveguide layer that propagates diffracted light are formed of a single material.
  • the low refractive index layer 71 and the waveguide mode resonance grating layer 84 are made of a material that transmits light in the visible light wavelength region, and the waveguide mode resonance grating layer 84 is more visible than the low refractive index layer 71. And a material having a high refractive index with respect to light.
  • the pixel region 58 in which the diffraction grating structure is formed In the pixel region 58 in which the diffraction grating structure is formed, light in the resonance wavelength region is reflected, and light outside the resonance wavelength region passes through the low refractive index layer 71 and is absorbed by the absorption layer 42. Therefore, only the color of the reflected resonance wavelength region is visually recognized with high contrast by the human eye. Furthermore, the reflection contrast of the pixel region 58 can be adjusted by adjusting the visible light absorption rate by the absorption layer 42. On the other hand, in the region excluding the pixel region 58, incident light passes through the waveguide mode resonance grating layer 84 and the low refractive index layer 71 where the diffraction grating structure is not formed, and is absorbed by the absorption layer 42.
  • the waveguide mode resonance grating layer 84, the low refractive index layer 71, and the absorption layer 42 are made of different materials, reflection occurs at each interface. As a result, a thin film or multilayer film interference phenomenon occurs, and the color caused by the interference is visually recognized by the human naked eye.
  • the film thickness of the low refractive index layer 71 when the film thickness of the low refractive index layer 71 is in the visible light wavelength region or less, the color due to interference appears remarkably. Therefore, the influence of the low refractive index layer 71 can be reduced by setting the film thickness of the low refractive index layer 71 to about 10 ⁇ m, for example.
  • the reflection spectrum observed on the surface of the region excluding the pixel region 58 has a large wavelength dependency of the reflection intensity. Since the color is visually recognized, it is difficult to express black.
  • a buffer that transmits light in the visible light wavelength region below the waveguide mode resonance grating layer 84 In order to prevent the color from being visually recognized due to the interference described above, for example, as shown in FIG. 5B and FIG. 5C, a buffer that transmits light in the visible light wavelength region below the waveguide mode resonance grating layer 84.
  • the reflection spectrum observed on the surface of the region excluding the pixel region 58 is changed by forming the layer 102 or the multilayer buffer layer 112 and applying the interference phenomenon due to the buffer layer 102 or the multilayer buffer layer 112 described above.
  • the wavelength dependence of the reflection intensity can be reduced, and a display body capable of high contrast color expression can be obtained.
  • a buffer is used.
  • the refractive index of the material composing the layer 102 (the material composing the outermost surface of the buffer layer 102 when the composition of the buffer layer 102 is changed with respect to the film thickness like a tilted film) with respect to the visible light wavelength region is
  • the refractive index of the material forming the wave mode resonance grating layer 84 needs to be smaller than the refractive index with respect to the visible light wavelength region.
  • the refractive index with respect to the visible light wavelength region of the material constituting the buffer layer 102 is higher than the refractive index with respect to the visible light wavelength region of the material constituting the absorbing layer 42, it is observed in the region other than the pixel region 58.
  • the wavelength dependence of the reflection intensity of the reflection spectrum can be reduced.
  • the difference in the refractive index with respect to the visible light wavelength region from the material constituting the waveguide mode resonance grating layer 84 is reduced by forming the buffer layer 102, so that reflection is caused by the waveguide mode resonance.
  • the light intensity tends to be relatively weak.
  • the multilayer buffer layer 112 is composed of a laminate of at least two layers, each layer is composed of a material that transmits light in the visible light wavelength region, and adjacent layers have different refractive indexes with respect to the visible light wavelength region. Composed of materials.
  • the outermost layer of the multilayer buffer layer 112 needs to be made of a material having a refractive index smaller than that of the waveguide mode resonance grating layer 84 with respect to the visible light wavelength region.
  • a multilayer film composed of a waveguide mode resonance grating layer 84, a low refractive index layer 71 depending on the film thickness, and the multilayer buffer layer 112 described above. be able to.
  • the refractive index and the film thickness of the material constituting each layer of the multilayer buffer layer 112 are designed to appropriate values, the wavelength dependence of the reflection intensity due to the multilayer buffer is alleviated, and the pixel region 58 is excluded.
  • high contrast black expression is possible. Since the method for manufacturing the display body shown in FIG. 5B or 5C has been described in the second embodiment, detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 6 is a schematic view of a display body manufactured in an example according to one embodiment of the present invention.
  • A is the top view which looked at the display body from right above
  • (b) is the figure which showed the cross section typically.
  • an ultraviolet nanoimprint method using ultraviolet light as a light source is employed, but a thermal nanoimprint method using a thermoplastic resin or a thermosetting resin may be applied as long as the refractive index of the material satisfies the conditions.
  • a synthetic quartz mold synthetic quartz mold for ultraviolet nanoimprinting
  • synthetic quartz mold is the structure where the unevenness
  • a pattern was formed. Pattern formation on the synthetic quartz mold was performed by charged particle beam lithography and plasma etching. Optool (manufactured by Daikin Industries) was applied as a release agent to the surface of the synthetic quartz mold.
  • a synthetic quartz substrate 13 was prepared, carbon was vapor-deposited on the back surface in a state where half the area was masked, and a carbon film 43 was formed on the back half (back surface black region 91).
  • the film thickness was 1 ⁇ m.
  • an aluminum oxide film with a film thickness of 15 nm, a silicon dioxide film with a film thickness of 25 nm, an aluminum oxide film with a film thickness of 15 nm, and an aluminum oxide film with a film thickness of 10 nm are formed on the surface of the synthetic quartz substrate 13 having the carbon film 43 formed on the back half thereof.
  • a silicon dioxide film was sequentially formed by reactive sputtering to form a multilayer buffer layer 113.
  • the refractive index in the visible light wavelength region of the aluminum oxide film formed by reactive sputtering was about 1.7, and the refractive index in the visible light wavelength region of the aluminum oxide film was about 1.4.
  • a photocurable resin MUR manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.
  • a photocurable resin MUR manufactured by Maruzen Petrochemical Co., Ltd.
  • UV ultraviolet light
  • UV ultraviolet light
  • This treatment was performed at room temperature, and the exposure amount of ultraviolet light was 100 mJ / cm 2 .
  • the synthetic quartz substrate 13 was peeled off from the above synthetic quartz mold to obtain the display shown in FIG. A white paper was laid under the display body thus obtained and observed from the front under natural light.
  • the color due to the thin film interference of the photocurable resin MUR layer 85 is hardly visible, and the display body having the same configuration excluding the multilayer buffer layer 113
  • the black contrast was greatly improved compared to Further, in the region where the back surface black region 91 is not formed and the region other than the diffraction grating structure forming region 59b, the color due to the thin film interference of the photocurable resin MUR layer 85 is not visually recognized, and a high contrast white color is observed. It was done.
  • the green contrast in the back surface black region 91 is very high. It was done. Therefore, another synthetic quartz substrate was prepared, only the film thickness of the carbon film was changed to 50 nm, and a display body was produced in the same process as the synthetic quartz substrate 13. As a result, it was confirmed that even in a display body having a carbon film thickness of 50 nm, the green contrast is increased due to the presence of the carbon film on the back surface in the diffraction grating structure formation region 59b.
  • the contrast was lowered due to the difference in the light absorption rate in the visible light wavelength region due to the thinning of the carbon film. Therefore, it was confirmed that the contrast of the reflected color can be changed by changing the absorptance of the visible light wavelength region light absorption layer, even if the diffraction structure having the same structural period is formed.
  • the invention according to this embodiment has the following effects.
  • the waveguide layer 21 and the lattice layers 31 to 33 are sequentially laminated on the front surface side of the base material 11, and the absorption layer 41 is formed on the back surface side of the base material 11.
  • the grating layers 31 to 33 have pixel regions 51 to 53 in which light diffracted by the diffraction grating structure and light propagating through the waveguide layer 21 resonate and light in the resonance wavelength region is reflected.
  • the regions other than the pixel regions 52 and 53 have low-reflection pixel regions 61 and 62 made of an assembly of uneven structures that reduce surface reflection, and the absorption layer 41 absorbs light in at least the resonance wavelength region.
  • waveguide mode resonance grating layers 81 to 83 having a structure in which the waveguide layer 21 and the grating layers 31 to 33 are combined are formed on the surface side of the substrate 12.
  • An absorption layer 42 is formed between the surface of the material 12 and the waveguide mode resonance grating layers 81 to 83.
  • the waveguide mode resonance grating layers 81 to 83 include the light diffracted by the diffraction grating structure and the waveguide mode. Resonating with the light propagating through the waveguide layer 21 of the resonant grating layers 81-83, the pixel regions 54-56 are reflected and the light in the resonance wavelength region is reflected.
  • the low-reflection pixel regions 63 and 64 are formed of an aggregate of uneven structures that reduce reflection, and the absorption layer 42 absorbs light in at least the resonance wavelength region.
  • the absorption layers 41 and 42 that absorb light in the wavelength region reflected by the guided mode resonance are formed, and the concavo-convex structure that reduces the surface reflection is formed in a portion that is not represented by a pattern.
  • high-contrast design including black is possible when design is represented using guided mode resonance. That is, with such a configuration, even a display body using a waveguide mode resonance grating can express high color contrast including black.
  • the waveguide layer 21 is made of a material having a higher refractive index with respect to the wavelength of light than the lower layer adjacent to the waveguide layer 21, and the lattice layers 31 to 33 are made of the waveguide layer 21. Compared with, it may be made of a material whose refractive index with respect to the wavelength of light is equal to or less. With such a configuration, reflected light can be efficiently extracted from the surface of the display body.
  • the structure period of the concavo-convex structure of the low reflection pixel regions 61 to 64 may be made smaller than the structure period of the diffraction grating structure of the pixel regions 51 to 56. With such a configuration, it is possible to reduce the occurrence of the guided mode resonance phenomenon and reduce the reflection of light having a resonant wavelength even when observed at an angle satisfying the resonance condition.
  • the structure period of the concavo-convex structure of the low reflection pixel regions 61 to 64 may be at least two types. With such a configuration, the diffraction effect of a specific wavelength can be reduced, and the low reflection effect due to the concavo-convex structure can be enhanced.
  • the uneven structure of the low reflection pixel regions 61 to 64 may include a protrusion structure having no top surface and no bottom surface. With such a configuration, surface reflection can be effectively suppressed by the concavo-convex structure.
  • the lattice layers 31 to 33 may be made of a resin material. With such a configuration, the lattice layers 31 to 33 can be easily formed.
  • the waveguide layer 21 and the lattice layers 31 to 33 may be made of the same material. With such a configuration, the waveguide mode resonance grating layers 81 to 83 can be easily formed.
  • the low refractive index layer 71 is formed in the lower layer adjacent to the waveguide layer 21, and the waveguide layer 21 is a material having a higher refractive index with respect to the wavelength of light than the low refractive index layer 71. You may comprise. With such a configuration, reflected light can be efficiently extracted from the surface of the display body.
  • the buffer layer 101 (multilayer film buffer layer 111), the waveguide layer 21, and the lattice layer 34 are sequentially laminated on the surface side of the substrate 11.
  • An absorption layer 41 is formed on the back surface side of the pixel, and the grating layer 34 is a pixel in which light diffracted by the diffraction grating structure and light propagating through the waveguide layer 21 resonate and light in the resonance wavelength region is reflected.
  • the buffer layer 101 (multilayer film buffer layer 111) transmits at least light in the resonance wavelength region, and the absorption layer 41 absorbs light in at least the resonance wavelength region.
  • the display according to the present embodiment has a waveguide mode resonance having a structure in which the buffer layer 102 (multilayer film buffer layer 112), the waveguide layer 21, and the lattice layer 34 are combined on the surface side of the substrate 12.
  • the grating layer 84 is laminated in order, the absorption layer 42 is formed between the surface of the substrate 12 and the buffer layer 102 (multilayer film buffer layer 112), and the waveguide mode resonance grating layer 84 has a diffraction grating structure.
  • the diffracted light and the light propagating through the waveguide layer 21 portion of the waveguide mode resonance grating layer 84 resonate and have a pixel region 58 in which the light in the resonance wavelength region is reflected, and the buffer layer 102 (multilayer film)
  • the buffer layer 112 transmits at least light in the resonance wavelength region, and the absorption layer 42 absorbs light in at least the resonance wavelength region.
  • the absorption layers 41 and 42 that absorb light in the wavelength region reflected by the guided mode resonance are formed, and the concavo-convex structure that reduces the surface reflection is formed in a portion that is not represented by a pattern.
  • high-contrast design including black is possible when design is represented using guided mode resonance. That is, with such a configuration, even a display body using a waveguide mode resonance grating can express high color contrast including black.
  • the waveguide layer 21 is made of a material having a higher refractive index with respect to the wavelength of light than the buffer layers 101 and 102 (multilayer film buffer layers 111 and 112). You may comprise with the material whose refractive index with respect to the wavelength of light is equivalent or less compared with the waveguide layer 21. FIG. With such a configuration, reflected light can be efficiently extracted from the surface of the display body.
  • the buffer layers 101 and 102 are formed as a laminated structure of at least two layers, and the buffer layers 101 and 102 (multilayer film buffer layers 111 and 112).
  • the outermost layer may be made of a material having a lower refractive index than the waveguide layer 21 with respect to the wavelength of light. With such a configuration, reflected light can be efficiently extracted from the surface of the display body. (12)
  • the waveguide layer 21 and the lattice layer 34 may be made of the same material. With such a configuration, the waveguide mode resonance grating layer 84 can be easily formed.
  • the inverted structure of the diffraction grating structure is formed in the region corresponding to the pixel regions 51 to 56, and the low reflection is performed in the region corresponding to the low reflection pixel regions 61 to 64.
  • the inverted structure of the concavo-convex structure of the pixel regions 61 to 64 is formed, and the ratio of the concave volume of the inverted structure of the concavo-convex structure of the low reflection pixel regions 61 to 64 to the concave volume of the inverted structure of the diffraction grating structure is 10% or less.
  • the pixel is applied to any one of the step of applying either a resin or a thermosetting resin, and a photocurable resin, a photothermoplastic resin, or a thermosetting resin applied from the mold to the substrate 11 (12) by a photo nanoimprint method.
  • Region 5 It is provided with a step of transferring a to 56 and the low reflective pixel areas 61-64.
  • absorption layers 41 and 42 that absorb light in the wavelength region reflected by guided mode resonance are formed, and an uneven structure that reduces surface reflection is formed at a location that is not represented by a pattern.
  • a display body capable of expressing a high-contrast symbol including black can be manufactured.
  • Structural coloration typified by morpho butterfly scales and iridescent epidermis is not the color development associated with the energy transition of the electronic state of molecules such as dyes and pigments, but the coloration phenomenon caused by the action of optical phenomena such as light diffraction, interference and scattering. is there.
  • multi-layer interference which occupies the largest distribution among the structural colors that exist in nature, is a structural color that occurs when reflected light generated at each interface of the laminate interferes, and a specific wavelength region is selectively used. It can be applied to a wavelength-selectable optical element that transmits or reflects light.
  • the wavelength of the reflected light is limited by the film thickness of each layer of the stacked body. For this reason, in order to manufacture a display body composed of a plurality of color components on a single substrate, masking and multilayer film formation must be repeated by the number of color components. It becomes very complicated.
  • a wavelength selection element using waveguide mode resonance is disclosed in Patent Document 1 described above.
  • the element has a structure in which a waveguiding layer and a grating layer made of a material having a refractive index higher than that of the above-described base material are sequentially formed on the base material, and a sub-wavelength grating structure formed in the grating layer.
  • a primary color wavelength selection element such as a color filter is formed with a mold or It can be formed by batch processing with a mask.
  • the display according to one embodiment of the present invention includes an absorption layer that absorbs light including light in the resonance wavelength region between the back surface of the base material or the surface of the base material and the waveguide mode resonance grating layer.
  • an absorption layer that absorbs light including light in the resonance wavelength region between the back surface of the base material or the surface of the base material and the waveguide mode resonance grating layer.
  • the buffer layer in the wave mode resonance grating layer By forming the buffer layer in the wave mode resonance grating layer, it is possible to suppress the wavelength dependence of the reflection intensity in the reflection spectrum observed mainly by the thin film interference of the waveguide mode resonance grating layer. Thereby, the display body by the waveguide mode resonance grating layer which can express high color contrast including black can be provided. Therefore, the display body according to one embodiment of the present invention can be used for a display object with high design properties. Moreover, since it is a display body having a fine pattern formed with high accuracy, it is expected to be used for anti-counterfeiting technology.

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Abstract

　黒色を含め、高い色コントラストを表現できる導波モード共鳴格子による表示体を提供する。表示体において、基材（１１）の表面側に、導波層（２１）と格子層（３１）とが順に積層されている。基材（１１）の裏面側に、吸収層（４１）が形成されている。格子層（３１）は、回折格子構造により回折された光と、導波層（２１）を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域（５１～５３）を有し、更に画素領域（５２、５３）を除く領域に表面反射を低減する凹凸構造の集合体からなる低反射画素領域（６１、６２）を有する。吸収層（４１）は、少なくとも共鳴波長領域の光を吸収する。

Description

表示体及び表示体の製造方法
　本発明は、構造発色を利用した表示体及びその製造方法に関する。
　導波モード共鳴を利用した波長選択素子に関する技術としては、例えば、特許文献１に記載されたものがある。
特開２００９－２５５５８号公報
　しかしながら、例えば、特許文献１に記載された波長選択素子により光の三原色（ＲＧＢ）のいずれかの光を反射する副画素を形成し、この副画素の組み合わせによりカラー画像を表現しようとする場合、各副画素ではＲＧＢのいずれかの光が反射されてしまうことがある。このため、黒色の表現が不可能となることがある。
　更に、副画素が形成されていない領域では表面は平坦であり、基材とは屈折率の異な薄膜が形成されていることになるため、層を構成する材料の屈折率と膜厚に応じた干渉による色が視認されてしまうことがある。
　このように、従来技術に係る、導波モード共鳴格子による表示体には、黒色を含め、高い色コントラストを表現できない場合があるという課題がある。
　本発明は上記の課題を鑑みて、これを解決するために以下の表示体を提供するものである。
　本発明の一態様に係る表示体は、基材の表面側に、導波層と格子層とが順に積層されている。上記の基材の裏面側、もしくは上記の基材の表面と上記の導波層との間に、吸収層が形成されている。上記の格子層は、回折格子構造により回折された光と、上記の導波層を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域を有し、更に上記の画素領域を除く領域に表面反射を低減する凹凸構造の集合体からなる低反射画素領域を有する。上記の吸収層は、少なくとも上記の共鳴波長領域の光を吸収する。
　また、本発明の一態様に係る表示体の製造方法は、上記の画素領域に相当する領域に上記の回折格子構造の反転構造が形成され、上記の低反射画素領域に相当する領域に上記の低反射画素領域の凹凸構造の反転構造が形成され、上記の回折格子構造の反転構造の凹部体積に対する上記の低反射画素領域の凹凸構造の反転構造の凹部体積の差の割合が１０％以下であるモールドを用意する工程と、上記の基材上に、上記の基材の表面よりも可視光波長領域に対して高い屈折率の材料で構成された光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかを塗布する工程と、上記のモールドから光ナノインプリント法により上記の基材上に塗布した光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかに、上記の画素領域及び上記の低反射画素領域を転写する工程と、を具備する。
　本発明の一態様によれば、表示体において、導波モード共鳴により反射する波長領域の光を吸収する吸収層を形成し、図柄表現しない箇所において表面反射を低減する凹凸構造を形成することで、導波モード共鳴を利用して図柄表現する際に、黒色を含む高コントラストの図柄表現が可能になるという効果を奏する。つまり、本発明の一態様であれば、導波モード共鳴格子による表示体であっても、黒色を含め、高い色コントラストを表現できる。
本発明の第１実施形態に係る表示体の切断部端面図である。 本発明の第２実施形態に係る表示体の切断部端面図である。 本発明の第１実施例に係る表示体の概略図である。 本発明の第３実施形態に係る表示体の切断部端面図である。 本発明の第４実施形態に係る表示体の切断部端面図である。 本発明の第２実施例に係る表示体の概略図である。
　以下、本発明を実施するための各形態について、図面を用いながら説明する。以下、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。また、本発明は、対象とする波長領域を限定するものではないが、以下に示す実施の形態では、一例として、特に人間の肉眼で視認可能な可視光波長領域の光を対象とする。尚、本発明において、画素（ピクセル）は、印刷物等における最小の描画表現を行う単位（ドット）の意味を含むものとする。また、副画素（サブピクセル）は、例えばカラーフィルタ等におけるＲＧＢの各領域のような、複数でひとつの画素を形成するもの（画素より細かい単色のドット等）を指すものとする。
　また、以下の詳細な説明では、本発明の各実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施形態が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
（第１実施形態）
　図１は本発明の第１実施形態に係る導波モード共鳴を利用した画素又は副画素の断面概略図を示したものである。
　図１（ａ）に示した表示体は、基材１１の表面に導波層２１が形成され、導波層２１の表面に格子層３１が形成され、格子層３１の画素領域５１に回折格子構造が形成され、更に基材１１の裏面に可視光波長領域の光を吸収する材料で構成された吸収層４１が形成されている。尚、第１実施形態においては、基材１１と吸収層４１は完全に接している必要は無く、基板裏面側に吸収層４１が存在すれば良い。
　可視光波長領域に対して、導波層２１及び格子層３１が透過性を有し、導波層２１が基材１１よりも高い屈折率の材料で構成され、格子層３１が導波層２１と等しい、もしくは小さい屈折率の材料で構成されている場合、格子層３１の画素領域５１に形成された回折格子構造により回折された光と、導波層２１をシングルモードで伝搬する光が共鳴し、表示体表面から反射光として取り出される。
　このような材料特性を満たす導波層２１と格子層３１を併せた構造を、第１実施形態においては「導波モード共鳴格子層」と呼ぶこととする。上記の導波モード共鳴格子層による共鳴波長領域は、表面に形成される回折格子構造の構造周期と、導波層２１の膜厚とによって決定される。
　上記の導波モード共鳴格子層により、白色光を入射した場合、画素領域５１においては共鳴波長が反射し、共鳴波長領域以外の光は基材１１を透過し、吸収層４１で吸収される。よって、反射した共鳴波長領域の色のみが人の肉眼で高コントラストに視認される。
　更に、上記の吸収層４１による可視光の吸収率を調整することにより、画素領域５１の反射コントラストを調整することが可能となる。一方で、画素領域５１を除く領域では、回折格子構造が存在しないため導波モード共鳴現象は生じず、入射光は格子層３１、導波層２１、基材１１を透過し、吸収層４１で吸収される。
　但し、可視光波長領域の光をシングルモードで伝搬させるためには、格子層３１は５００ｎｍ以下であることが望ましいため、可視光波長領域に対して異なる屈折率を示す材料で構成される基材１１と導波層２１では、界面で反射される光による干渉現象が発生する。
　また、格子層３１が導波層２１とは異なる材料で構成される場合も同様に干渉現象が生じる。
　更に、基材１１の厚さが十分に薄い場合は、吸収層４１と可視光波長領域に対する屈折率が異なれば薄膜干渉現象が生じる。但し、基材１１が少なくともμｍオーダーの厚さであれば、基材１１による薄膜干渉現象は無視できる。
　以上により、画素領域５１を除く領域では、白色光は吸収層４１で吸収されるが、吸収層４１に到達する前に各層の界面で反射した光が薄膜、もしくは多層膜干渉現象を生じるため、画素領域５１を除く領域の表面において観測される反射スペクトルにおいて反射強度の波長依存性が大きくなる。その結果、人の肉眼で色が視認されてしまうため、高いコントラストでの黒色の表現が困難となる。
　上記の干渉現象による色の視認を防止するために、例えば図１（ｂ）や図１（ｃ）に示すように格子層３２の画素領域５２又は格子層３３の画素領域５３が形成されていない領域に凹凸構造を有する低反射画素領域６１又は６２を形成する。
　このような凹凸構造を形成することにより、格子層３２の画素領域５２又は格子層３３の画素領域５３が形成されていない領域（低反射画素領域６１又は６２）の表面反射を抑制し、黒色を含む高コントラストの色彩表現が可能な表示体とすることができる。
　上記の低反射画素領域に形成する凹凸構造は、表面反射を抑制する構造設計であれば良い。例えば、図１（ｂ）に示した低反射画素領域６１に形成する凹凸構造を、一定周期の回折格子構造とする。
　上記の回折構造体の構造周期が、例えば可視光波長よりも大きい場合、回折格子構造表面での回折現象により表示体を表面から観察しても、斜め方向から観察しても可視光が視認されてしまう。
　また、上記の回折構造体の構造周期が、画素領域５２に形成する導波モード共鳴格子層の構造周期と同じであると、導波モード共鳴現象が発生し、共鳴条件を満足する角度で観察すると、共鳴した波長の光が反射されてしまう。
　よって、上記の低反射画素領域６１に形成する回折構造体の構造周期としては、可視光波長領域より小さく、更に可視光波長領域に共鳴波長を有する導波モード共鳴格子層の構造周期よりも小さくある必要がある。
　但し、上記の低反射画素領域６１に形成する回折格子構造が一定周期の場合、構造周期が小さくとも斜め方向から観察すると回折現象により肉眼で色が視認されてしまうことがある。
　そこで、上記の低反射画素領域６１に形成する凹凸構造としては、複数の構造周期を複数設けることで、特定波長の回折効果を低減でき、凹凸構造による低反射効果を高めることができる。
　更に、最も望ましい低反射画素領域６１に形成する凹凸構造は、周期性を有していない凹凸構造である。
　表面反射を抑制するための構造設計としては、蛾の眼に代表される突起構造の集合体でも良い。図１（ｃ）に示した低反射画素領域６２に形成する凹凸構造は、蛾の眼を模した突起構造の集合体とした。上記の凹凸構造で表面反射を抑制するためには、上面及び底面のような、基材１１に対して水平方向の平面を有していないことが理想的と言える。
　また、上記の凹凸構造の周期性の有無について、周期性が無いことが理想的と言えるが、周期性を有していても一定の表面反射抑制効果は得ることができる。
　周期性を有する場合は、その構造周期が可視光波長領域より小さく、更に可視光波長領域に共鳴波長を有する導波モード共鳴格子層の構造周期よりも小さいことが望ましいが、大きくても一定の反射抑制効果は得られる。また、構造周期が複数存在することでも反射抑制効果は高くなる。
　図１（ｂ）又は図１（ｃ）に示した表示体を製造するためには、例えばスパッタリング等の既知の成膜方法を用いて基材１１の表面又は裏面に各層を順次形成し、その後、例えば荷電粒子線リソグラフィとプラズマエッチングのような既知の微細加工技術によって格子層３２又は３３を所望の形状に加工すれば良い。
　より詳しくは、画素領域５２、５３に相当する領域に回折格子構造の反転構造が形成され、低反射画素領域６１、６２に相当する領域に低反射画素領域６１、６２の凹凸構造の反転構造が形成され、回折格子構造の反転構造の凹部体積に対する低反射画素領域６１、６２の凹凸構造の反転構造の凹部体積の差の割合が１０％以下であるモールドを用意する工程と、基材１１上に、基材１１の表面よりも可視光波長領域に対して高い屈折率の材料で構成された光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかを塗布する工程と、モールドから光ナノインプリント法により基材１１上に塗布した光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかに、画素領域５２、５３及び低反射画素領域６１、６２を転写する工程と、を具備する製造方法を用いることにより、本実施形態に係る表示体を製造することができる。
　また、導波層２１に導電性のある材料を適用することにより、上記の格子層３２又は３３に必要とされる光学特性を満足すれば、荷電粒子線リソグラフィ用レジストを格子層として適用することも可能である。
　導波層２１が絶縁材料で構成される場合、形成する凹凸構造が例えば紫外線リソグラフィにより解像可能であれば、上記の格子層３２又は３３に必要とされる光学特性を満足すれば、紫外線リソグラフィ用レジストを格子層として適用することも可能である。
　一方、紫外線リソグラフィでは解像しない凹凸構造であっても、例えば熱又は紫外線ナノインプリントリソグラフィを用いれば、上記の格子層３２又は３３に必要とされる光学特性を満足すれば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂、もしくは紫外線硬化性樹脂を格子層３２又は３３に適用することも可能である。
　但し、ナノインプリントリソグラフィを適用する場合、該工程特有の残膜が生じるため、これをプラズマ暴露により除去する必要がある。この場合、導波層２１を形成する材料は、残膜除去条件に対して耐性を有している必要がある。
（第２実施形態）
　図２は本発明の第２実施形態に係る導波モード共鳴を利用した画素又は副画素の断面概略図を示したものである。
　図２（ａ）に示した表示体では、基材１２の表面に吸収層４２が形成される。吸収層４２は例えば炭素や酸化鉄等可視光波長領域の光を吸収する材料を適用することが可能だが、これらの材料の可視光波長領域に対する屈折率は２以上と高い。
　そこで、導波モード共鳴現象を発生させるため、吸収層４２の表面には低屈折率層７１を形成する。更に低屈折率層７１の表面には画素領域５４に回折格子構造が形成された導波モード共鳴格子層８１を形成する。
　導波モード共鳴格子層８１は、光を回折する回折格子構造と、回折された光が伝搬する導波層が単一の材料で形成された構造となっている。
　低屈折率層７１及び導波モード共鳴格子層８１は可視光波長領域の光を透過する材料で構成されるが、低屈折率層７１よりも導波モード共鳴格子層８１の方が可視光波長領域に光に対する屈折率が高い材料で構成される。
　回折格子構造が形成された画素領域５４では、共鳴した波長が反射され、共鳴波長以外の光は低屈折率層７１を透過し、吸収層４２で吸収される。よって、反射した共鳴波長の色のみが人の肉眼で高コントラストに視認される。
　更に、上記の吸収層４２による可視光の吸収率を調整することにより、画素領域５４の反射コントラストを調整することが可能となる。
　一方、画素領域５４を除く領域では、入射光は、回折格子構造の形成されていない導波モード共鳴格子層８１、低屈折率層７１を透過し、吸収層４２で吸収される。しかしながら、導波モード共鳴格子層８１、低屈折率層７１、吸収層４２は異なる材料で構成されるため、各界面で反射が生じてしまう。薄膜又は多層膜干渉現象を生じ、人の肉眼で干渉による色が視認されてしまう。
　上記の干渉による色の視認を防止するために、例えば図２（ｂ）や図２（ｃ）に示すように導波モード共鳴格子層８２の画素領域５５又は導波モード共鳴格子層８３の画素領域５６が形成されていない領域に凹凸構造を有する低反射画素領域６３又は６４を形成する。
　このような凹凸構造を形成することにより、導波モード共鳴格子層８２の画素領域５５又は導波モード共鳴格子層８３の画素領域５６が形成されていない領域（低反射画素領域６３又は６４）の表面反射を抑制することができる。
　加えて、低屈折率層７１の薄膜干渉による可視光波長領域の反射を抑制するため、低屈折率層７１の膜厚を３０ｎｍ以下とするか、又は５μｍ以上とすることが望ましい。
　これらの方法により、画素領域５５又は５６では反射した共鳴波長の色のみが、低反射画素領域６３又は６４では黒色が人の肉眼で高コントラストに視認される。
　上記の低反射画素領域６３又は６４に形成する凹凸構造は、表面反射を抑制する構造設計であれば良い。例えば、図２（ｂ）に示した低反射画素領域６３に形成する凹凸構造を、一定周期の回折格子構造とする。
　上記の回折構造体の構造周期が、例えば可視光波長よりも大きい場合、回折格子構造表面での回折現象により表示体を表面から観察しても、斜め方向から観察しても可視光が視認されてしまう。
　また、上記の回折構造体の構造周期が、画素領域５５に形成する導波モード共鳴格子層８２の構造周期と同じであると、導波モード共鳴現象が発生し、共鳴条件を満足する角度で観察すると、共鳴した波長の光が反射されてしまう。
　よって、上記の低反射画素領域６３に形成する回折構造体の構造周期としては、可視光波長領域より小さく、更に可視光波長領域に共鳴波長を有する導波モード共鳴格子層８２の構造周期よりも小さくある必要がある。
　但し、上記の低反射画素領域６３に形成する回折格子構造が一定周期の場合、構造周期が小さくとも斜め方向から観察すると回折現象により肉眼で色が視認されてしまうことがある。
　そこで、上記の低反射画素領域６３に形成する凹凸構造としては、複数の構造周期を複数設けることで、特定波長の回折効果を低減でき、凹凸構造による低反射効果を高めることができる。
　更に、最も望ましい低反射画素領域６３に形成する凹凸構造は、周期性を有していない凹凸構造である。
　表面反射を抑制するための構造設計としては、蛾の眼に代表される突起構造の集合体でも良い。図２（ｃ）に示した低反射画素領域６４に形成する凹凸構造は、蛾の眼を模した突起構造の集合体とした。上記の凹凸構造で表面反射を抑制するためには、上面及び底面のような、基材１２に対して水平方向の平面を有していないことが理想的と言える。
　また、上記の凹凸構造の周期性の有無について、周期性が無いことが理想的と言えるが、周期性を有していても一定の表面反射抑制効果は得ることができる。
　周期性を有する場合は、その構造周期が可視光波長領域より小さく、更に可視光波長領域に共鳴波長を有する導波モード共鳴格子層８３の構造周期よりも小さいことが望ましいが、大きくても一定の反射抑制効果は得られる。また、構造周期が複数以上存在することでも反射抑制効果は高くなる。
　図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示した表示体を製造するためには、例えばスパッタリング等の既知の成膜方法を用いて基材１２の表面に各層を順次形成し、その後、例えば荷電粒子線リソグラフィとプラズマエッチングのような既知の微細加工技術によって導波モード共鳴格子層８２又は８３の表面を所望の形状に加工すれば良い。
　また、導波モード共鳴格子層８２又は８３の材料を、上記の導波モード共鳴格子層８２又は８３に必要とされる光学特性を満足する、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂、もしくは紫外線硬化性樹脂とし、導波モード共鳴格子層８２又は８３をナノインプリントリソグラフィにより形成する場合、該工程特有の残膜を導波層として利用できる。このため、表示体製造工程が簡便化できる。
　但し、ナノインプリントリソグラフィ工程で形成される残膜厚は、凹凸構造の凸部又は凹部の体積により変動する。
　よって、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示した画素領域５５又は５６と、低反射画素領域６３又は６４とを、熱又は紫外線ナノインプリントリソグラフィにより一括形成する場合、上記の画素領域５５又は５６と、低反射画素領域６３の凸部もしくは凹部又は低反射画素領域６４の凸部もしくは凹部の体積が大きく異なると、上記の画素領域５５又は５６の残膜厚が、低反射画素領域６３又は６４の影響により変化してしまい、その結果、導波モード共鳴条件を満足せず、所望の光を反射する表示体が得られない。
　例えば、上記の画素領域５６に形成する緑色を導波モード共鳴により反射させるため、構造周期３６０ｎｍ、構造高さ２５０ｎｍ、凸部を構造周期で除したフィルファクタが０．５、残膜厚、すなわち導波層膜厚１００ｎｍの導波モード共鳴格子層８３を形成するとして、上記の低反射画素領域６４には構造周期２００ｎｍの四角錘形状の突起構造を正方配列で隙間無く配置させる設計とする。この場合、上記の画素領域５６と上記の低反射画素領域６４の面積を同じであるとすると、上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の構造高さを、上記の画素領域５６に形成する回折構造体の構造高さ２５０ｎｍと等しくしてしまうと、上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の凸部体積は、上記の画素領域５６に形成する回折構造体の凸部体積の２／３となる。
　一方、上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の凸部体積を、上記の画素領域５６に形成する回折構造体の凸部体積と等しくするためには、上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の構造高さを３７５ｎｍとしなくてはならないが、上記の画素領域５６に形成する回折構造体の構造高さと導波層膜厚の合計３５０ｎｍを超えてしまい、ナノインプリント法により一括形成することは困難である。
　尚、上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の構造高さを３４０ｎｍとすれば、残膜厚は１０ｎｍ程度となり、ナノインプリント法による一括形成は可能である。
　上記の低反射画素領域６４に形成する四角錘突起構造の構造高さを３４０ｎｍの場合、上記の画素領域５６と低反射画素領域６４の凸部体積差は１０％程度である。
　更に、突起構造の形状を釣鐘型にすることにより、突起構造の高さを２５０ｎｍとしても上記の画素領域５６と低反射画素領域６４の凸部体積を等しくすることが可能である。
　以上から、図２（ｂ）又は図２（ｃ）に示す表示体の導波モード共鳴格子層８２又は８３をナノインプリント法で一括形成する場合には、上記の画素領域５５又は５６と、低反射画素領域６３の凸部もしくは凹部又は低反射画素領域６４の凸部もしくは凹部の体積は等しいことが好ましい。
　そのためには、突起構造を配列する低反射画素領域６４では、構造の形状を釣鐘型が好ましい。
　但し、上記の画素領域５５又は５６と、低反射画素領域６３の凸部もしくは凹部又は低反射画素領域６４の凸部もしくは凹部の体積に差がある場合でもナノインプリントによる一括形成が可能であること又は残膜厚が残膜として形成される導波層を伝搬する光と、上記の画素領域５５又は５６に形成された回折構造体により回折された可視光波長領域の光の共鳴条件を満足する範囲であれば、本発明が適用可能である。
　以上、本発明の第１及び第２の各実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
［第１実施例］
　以下、本発明の一態様を用いて副画素を作製した実施例について図面を用いて説明する。図３は本発明の一態様に係る実施例にて作製した表示体の模式図である。（ａ）は表示体を真上から見た平面図であり、（ｂ）は断面を模式的に示した図である。
　本実施例では、紫外線を光源とした紫外線ナノインプリント法を採用したが、材料の屈折率が条件を満たせば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いた熱ナノインプリント法を適用しても良い。
　まず、紫外線ナノインプリントに使用する合成石英モールド（紫外線ナノインプリント用合成石英モールド）を用意した。そして、その合成石英モールドに形成したのは、図３に示した表示体の凹凸が反転した構造である。
　上記の合成石英モールドを用いて転写した際に、回折格子構造形成領域５９ａに相当する領域には構造周期３６０ｎｍ、構造高さ２５０ｎｍ、凹凸寸法比１：１、形状は矩形である１次元回折格子パターンを、低反射画素領域６５には構造周期２００ｎｍ、構造高さ２５０ｎｍの釣鐘型構造の反転パターンをそれぞれ形成した。
　上記の回折格子パターンと上記の釣鐘型構造の反転パターンでは、パターン形状が大きく異なるため、その合成石英モールドへのパターン形成は、上記の回折格子パターンと上記の釣鐘型構造の反転パターンについて、それぞれ個別に荷電粒子線リソグラフィとプラズマエッチングを行った。
　上記の合成石英モールド表面に、離型剤としてオプツール（ダイキン工業製）を塗布した。
　次に、合成石英基板１３を準備し、半分の面積をマスキングした状態で裏面に炭素を蒸着し、炭素膜４３を裏面黒色領域９１に形成した。尚、その膜厚は１μｍとした。
　続いて、その裏面半分に炭素膜４３が形成された合成石英基板１３の表面に、膜厚２２５ｎｍの光硬化性樹脂ＭＵＲ（丸善石油化学製）を塗布し、離型剤が塗布された合成石英モールド表面を接触させ、２ＭＰａの圧力をかけた。次に、合成石英モールドの裏面より波長３６５ｎｍの紫外光（紫外線：ＵＶ）を照射し、光硬化性樹脂ＭＵＲ層を硬化させた。尚、この処理は室温で行い、紫外光の露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
　上記の合成石英モールドから、合成石英基板１３を剥がし、図３（ａ）に示した表示体を得た。
　こうして得た表示体の下に白色紙を敷き、自然光の下で正面から観察した。その結果、まず裏面黒色領域９１内の、回折格子構造形成領域５９ａ及び低反射画素領域６５を除く領域は、人の肉眼で赤と青が混合した干渉色が視認されたが、低反射画素領域６５の領域では、上記の干渉色は殆ど視認されず、黒色であることが確認された。
　また、裏面に炭素膜４３が形成されていない領域において、回折格子構造形成領域５９ａ及び低反射画素領域６５を除く領域は、白色に混ざって赤と青が混合した干渉色が視認されたが、低反射画素領域６５の領域では、上記の干渉色は殆ど視認されず下に敷いた白色紙に近い白色であることが確認された。
　更に、回折格子構造形成領域５９ａにおいて、裏面黒色領域９１内と、裏面に炭素膜４３が形成されていない領域の色を比較すると、裏面黒色領域９１内において非常にコントラストの高い緑色が確認された。
　そこで、別の合成石英基板を用意し、炭素膜の膜厚のみ５０ｎｍに変更し、合成石英基板１３と同じ工程で表示体を作製した。
　その結果、炭素膜の膜厚が５０ｎｍの表示体においても、回折格子構造形成領域５９ａにおいては、裏面に炭素膜が存在することにより緑色のコントラストが高くなることは確認されたが、炭素膜１μｍ表示体と比較すると、炭素膜の薄膜化による可視光波長領域の光の吸収率の差によるコントラストの低下が確認された。
　よって、可視光波長領域光吸収層の吸収率を変化させることにより、同じ構造周期の回折構造体を形成したとしても、反射する色のコントラストを変化させることが可能であることが確認された。
（第３実施形態）
　図４は、本発明の第３実施形態に係る導波モード共鳴を利用した画素又は副画素の断面概略図を示したものである。
　図４（ａ）に示した表示体は、基材１１の表面に導波層２１が形成され、導波層２１の表面に格子層３４が形成され、格子層３４の画素領域５７に回折格子構造が形成され、更に基材１１の裏面に可視光波長領域の光を吸収する材料で構成された吸収層４１が形成されている。尚、第３実施形態においては、第１実施形態と同様に、基材１１と吸収層４１は完全に接している必要は無く、基板裏面側に吸収層４１が存在すれば良い。また、基材１１、導波層２１、格子層３４、画素領域５７、画素領域５７に形成された回折格子構造、吸収層４１の機能や材質等については、第１実施形態及び第２実施形態でそれぞれ説明しているため、ここでは、その詳細な説明については省略する。
　可視光波長領域に対して、導波層２１及び格子層３４が透過性を有し、導波層２１が基材１１よりも高い屈折率の材料で構成され、格子層３４が導波層２１と等しい、もしくは小さい屈折率の材料で構成されている場合、格子層３４の画素領域５７に形成された回折格子構造により回折された光と、導波層２１をシングルモードで伝搬する光が共鳴し、表示体表面から反射光として取り出される。
　このような材料特性を満たす導波層２１と格子層３４を併せた構造を、第３実施形態においては、第１実施形態と同様に、「導波モード共鳴格子層」と呼ぶこととする。上記の導波モード共鳴格子層による共鳴波長領域は、表面に形成された回折格子構造の構造周期と、導波層２１の膜厚とによって決定される。
　上記の導波モード共鳴格子層により、白色光を入射した場合、画素領域５７においては共鳴波長領域の光が反射し、共鳴波長領域以外の光は基材１１を透過し、吸収層４１で吸収される。よって、反射した共鳴波長領域の色のみが人の肉眼で高コントラストに視認される。
　更に、上記の吸収層４１による可視光の吸収率を調整することにより、画素領域５７の反射コントラストを調整することが可能となる。一方で、画素領域５７を除く領域では、回折格子構造が存在しないため導波モード共鳴現象は生じず、入射光は格子層３４、導波層２１、基材１１を透過し、吸収層４１で吸収される。
　可視光波長領域の光をシングルモードで伝搬させるためには、格子層３４は５００ｎｍ以下であることが望ましいため、可視光波長領域に対して異なる屈折率を示す材料で構成される基材１１と導波層２１では、界面で反射される光による干渉現象が発生する。
　また、格子層３４が導波層２１とは異なる材料で構成される場合も、上記と同様に干渉現象が生じる。
　更に、基材１１の厚さが十分に薄い場合は、吸収層４１と可視光波長領域に対する屈折率が異なれば薄膜干渉現象が生じる。但し、基材１１が少なくともμｍオーダーの厚さであれば、基材１１による干渉現象は無視できる。
　以上により、画素領域５７を除く領域では、白色光は吸収層４１で吸収されるが、吸収層４１に到達する前に各層の界面で反射した光が薄膜又は多層膜干渉現象を生じ、画素領域５７を除く領域の表面において観測される反射スペクトルにおいて反射強度の波長依存性が大きくなる。その結果、人の肉眼で色が視認されてしまうため、高コントラストの黒色の表現が困難となる。
　上記の干渉現象による色の視認を防止するために、例えば図４（ｂ）や図４（ｃ）に示すように導波層２１の下層に、可視光波長領域の光を透過する緩衝層１０１又は多層膜緩衝層１１１を形成し、上記の緩衝層１０１又は上記の多層膜緩衝層１１１による干渉現象を付与する。これにより、画素領域５７を除く領域の表面において観測される反射スペクトルを変化させ、結果として反射強度の波長依存性を小さくすることが可能となり、高コントラストの色彩表現が可能な表示体を得ることができる。
　図４（ｂ）に示すような、基材１１と導波層２１の間に緩衝層１０１を形成する場合、画素領域５７にて導波モード共鳴条件を満足させるためには、緩衝層１０１を構成する材料（緩衝層１０１が傾斜膜のように組成が膜厚に対して変化する場合は、緩衝層１０１の最表面を構成する材料）の可視光波長領域に対する屈折率は、導波層２１を形成する材料の可視光波長領域に対する屈折率よりも小さい必要がある。
　また、緩衝層１０１を構成する材料の可視光波長領域に対する屈折率が、基材１１を構成する材料の可視光波長領域に対する屈折率よりも高い場合、画素領域５７を除く領域において、観測される反射スペクトルの反射強度の波長依存性を小さくすることができる。但し、この場合、導波層２１を構成する材料との可視光波長領域に対する屈折率の差が、上記の緩衝層１０１を形成することにより小さくなるため、導波モード共鳴により反射する光の強度は相対的に弱くなる傾向にある。
　そこで、より緩衝層１０１による効果を大きくするためには、図４（ｃ）に示すような多層膜緩衝層１１１とすることが好ましい。上記の多層膜緩衝層１１１は、少なくとも２層以上の積層体で構成され、各層は可視光波長領域の光を透過する材料で構成され、また隣接する層は可視光波長領域に対する屈折率が異なる材料で構成される。但し、上記の多層膜緩衝層１１１の最表層は、導波層２１を形成する材料の可視光波長領域に対する屈折率よりも小さい材料で構成される必要がある。
　図４（ｃ）に示す表示体の画素領域５７を除く領域では、上記の格子層３４、導波層２１、膜厚によっては基材１１、更に上記の多層膜緩衝層１１１からなる多層膜とすることができ、上記の多層膜緩衝層１１１の各層を構成する材料の屈折率と膜厚を適切な値に設計することにより、多層膜緩衝による反射強度の波長依存性が緩和され、画素領域５７を除く領域且つ基材１１の裏面側に吸収層４１が存在する領域において、高コントラストの黒色表現が可能となる。
　尚、図４（ｂ）又は図４（ｃ）に示した表示体を製造するための手法については、第１実施形態で説明したため、ここでは、その詳細な説明を省略する。
（第４実施形態）
　図５は、本発明の第４実施形態に係る導波モード共鳴を利用した画素又は副画素の断面概略図を示したものである。
　図５（ａ）に示した表示体では、基材１２の表面に吸収層４２が形成される。吸収層４２は、例えば炭素や酸化鉄等の可視光波長領域の光を吸収する材料を適用することが可能だが、これらの材料の可視光波長領域に対する屈折率は２以上と高い。そこで、導波モード共鳴現象を発生させるため、吸収層４２の表面には低屈折率層７１を形成する。
　更に、低屈折率層７１の表面に、画素領域５８に回折格子構造が形成された導波モード共鳴格子層８４を形成する。
　導波モード共鳴格子層８４は、光を回折する回折格子構造と、回折された光を伝搬する導波層が単一の材料で形成された構造となっている。
　低屈折率層７１及び導波モード共鳴格子層８４は、可視光波長領域の光を透過する材料で構成され、低屈折率層７１よりも導波モード共鳴格子層８４の方が可視光波長領域に光に対する屈折率が高い材料で構成される。
　回折格子構造が形成された画素領域５８では、共鳴波長領域の光が反射され、共鳴波長領域以外の光は低屈折率層７１を透過し、吸収層４２で吸収される。よって、反射した共鳴波長領域の色のみが人の肉眼で高コントラストに視認される。更に、上記の吸収層４２による可視光の吸収率を調整することにより、画素領域５８の反射コントラストを調整することが可能となる。
　一方、画素領域５８を除く領域では、入射光は、回折格子構造の形成されていない導波モード共鳴格子層８４、低屈折率層７１を透過し、吸収層４２で吸収される。しかしながら、導波モード共鳴格子層８４、低屈折率層７１、吸収層４２は異なる材料で構成されるため、各界面で反射が生じてしまう。その結果、薄膜又は多層膜干渉現象を生じ、人の肉眼で干渉による色が視認されてしまう。
　特に、上記の低屈折率層７１の膜厚が可視光波長領域又はそれ以下の場合、干渉による色が顕著に現れる。したがって、上記の低屈折率層７１の膜厚を、例えば１０μｍ程度とすることにより、低屈折率層７１の影響は小さくすることは可能である。但し、その場合でも上記の導波モード共鳴格子層８４の膜厚による薄膜干渉現象により、画素領域５８を除く領域の表面において観測される反射スペクトルでは反射強度の波長依存が大きく、人の肉眼で色が視認されてしまうため、黒色の表現が困難となる。
　上記の干渉による色の視認を防止するために、例えば図５（ｂ）や図５（ｃ）に示すように導波モード共鳴格子層８４の下層に、可視光波長領域の光を透過する緩衝層１０２又は多層膜緩衝層１１２を形成し、上記の緩衝層１０２又は上記の多層膜緩衝層１１２による干渉現象を付与することにより、画素領域５８を除く領域の表面において観測される反射スペクトルを変化させ、結果として反射強度の波長依存性を小さくすることが可能となり、高コントラストの色彩表現が可能な表示体を得ることができる。
　図５（ｂ）に示すような、吸収層４２と導波モード共鳴格子層８４の間に緩衝層１０２を形成する場合、画素領域５８にて導波モード共鳴条件を満足させるためには、緩衝層１０２を構成する材料（緩衝層１０２が傾斜膜のように組成が膜厚に対して変化する場合は、緩衝層１０２の最表面を構成する材料）の可視光波長領域に対する屈折率は、導波モード共鳴格子層８４を形成する材料の可視光波長領域に対する屈折率よりも小さい必要がある。
　また、緩衝層１０２を構成する材料の可視光波長領域に対する屈折率が、吸収層４２を構成する材料の可視光波長領域に対する屈折率よりも高い場合、画素領域５８を除く領域において、観測される反射スペクトルの反射強度の波長依存性を小さくすることができる。
　但し、この場合、導波モード共鳴格子層８４を構成する材料との可視光波長領域に対する屈折率の差が、上記の緩衝層１０２を形成することにより小さくなるため、導波モード共鳴により反射する光の強度は相対的に弱くなる傾向にある。
　そこで、より緩衝層１０２による効果を大きくするためには、図５（ｃ）に示すような多層膜緩衝層１１２とすることが好ましい。上記の多層膜緩衝層１１２は、少なくとも２層以上の積層体で構成され、各層は可視光波長領域の光を透過する材料で構成され、また隣接する層は可視光波長領域に対する屈折率が異なる材料で構成される。
　但し、上記の多層膜緩衝層１１２の最表層は、導波モード共鳴格子層８４の可視光波長領域に対する屈折率よりも小さい材料で構成される必要がある。
　図５（ｃ）に示す表示体の画素領域５８を除く領域では、導波モード共鳴格子層８４、膜厚によっては低屈折率層７１、更に上記の多層膜緩衝層１１２からなる多層膜とすることができる。
　また、上記の多層膜緩衝層１１２の各層を構成する材料の屈折率と膜厚を適切な値に設計することにより、多層膜緩衝による反射強度の波長依存性が緩和され、画素領域５８を除く領域且つ吸収層４２が存在する領域において、高コントラストの黒色表現が可能となる。
　尚、図５（ｂ）又は図５（ｃ）に示した表示体を製造するための手法については、第２実施形態で説明したため、ここでは、その詳細な説明を省略する。
　以上、本発明の第３及び第４の各実施形態を詳述してきたが、実際には、上記の各実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があっても本発明に含まれる。
［第２実施例］
　以下、本発明の一態様を用いて副画素を作製した実施例について図面を用いて説明する。図６は本発明の一態様に係る実施例にて作製した表示体の模式図である。（ａ）は表示体を真上から見た平面図であり、（ｂ）は断面を模式的に示した図である。
　本実施例では、紫外線を光源とした紫外線ナノインプリント法を採用したが、材料の屈折率が条件を満たせば、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂を用いた熱ナノインプリント法を適用しても良い。
　まず、紫外線ナノインプリントに使用する合成石英モールド（紫外線ナノインプリント用合成石英モールド）を用意した。そして、その合成石英モールドに形成したのは、図６に示した表示体の凹凸が反転した構造である。
　上記の合成石英モールドを用いて転写した際に、回折格子構造形成領域５９ｂに相当する領域には構造周期３６０ｎｍ、構造高さ２５０ｎｍ、凹凸寸法比１：１、形状は矩形である１次元回折格子パターンを形成した。その合成石英モールドへのパターン形成は、荷電粒子線リソグラフィとプラズマエッチングにより行った。
　上記の合成石英モールド表面に、離型剤としてオプツール（ダイキン工業製）を塗布した。
　次に、合成石英基板１３を準備し、半分の面積をマスキングした状態で裏面に炭素を蒸着し、その裏面半分（裏面黒色領域９１）に炭素膜４３を形成した。尚、その膜厚は１μｍとした。
　続いて、その裏面半分に炭素膜４３が形成された合成石英基板１３の表面に、膜厚１５ｎｍの酸化アルミ膜、膜厚２５ｎｍの二酸化珪素膜、膜厚１５ｎｍの酸化アルミ膜、膜厚１０ｎｍの二酸化珪素膜、を順次反応性スパッタリングにより成膜し、多層膜緩衝層１１３を形成した。尚、反応性スパッタリングにより成膜した酸化アルミ膜の可視光波長領域における屈折率は１．７程度、酸化アルミ膜の可視光波長領域における屈折率は１．４程度であった。
　多層膜緩衝層１１３の表面に、膜厚２２５ｎｍの光硬化性樹脂ＭＵＲ（丸善石油化学製）を塗布し、離型剤が塗布された合成石英モールド表面を接触させ、２ＭＰａの圧力をかけた。次に、合成石英モールドの裏面より波長３６５ｎｍの紫外光（紫外線：ＵＶ）を照射し、光硬化性樹脂ＭＵＲ層８５を硬化させた。尚、この処理は室温で行い、紫外光の露光量は１００ｍＪ／ｃｍ２とした。
　上記の合成石英モールドから、合成石英基板１３を剥がし、図６（ａ）に示した表示体を得た。こうして得た表示体の下に白色紙を敷き、自然光の下で正面から観察した。
　その結果、裏面黒色領域９１上の回折格子構造形成領域５９ｂを除く領域では、光硬化性樹脂ＭＵＲ層８５の薄膜干渉による色はほとんど視認されず、多層膜緩衝層１１３を除く同構成の表示体と比較して黒色のコントラストが大きく改善された。
　また、裏面黒色領域９１を形成していない領域の更に回折格子構造形成領域５９ｂを除く領域では、同様に光硬化性樹脂ＭＵＲ層８５の薄膜干渉による色は視認されず、コントラストの高い白色が観察された。
　更に、回折格子構造形成領域５９ｂにおいて、裏面黒色領域９１内と、裏面に炭素膜４３が形成されていない領域の色を比較すると、裏面黒色領域９１内の緑色のコントラストが非常に高いことが確認された。
　そこで、別の合成石英基板を用意し、炭素膜の膜厚のみ５０ｎｍに変更し、合成石英基板１３と同じ工程で表示体を作製した。
　その結果、炭素膜の膜厚が５０ｎｍの表示体においても、回折格子構造形成領域５９ｂにおいては、裏面に炭素膜が存在することにより緑色のコントラストが高くなることは確認されたが、炭素膜１μｍ表示体と比較すると、炭素膜の薄膜化による可視光波長領域の光の吸収率の差によるコントラストの低下が確認された。
　よって、可視光波長領域光吸収層の吸収率を変化させることにより、同じ構造周期の回折構造体を形成したとしても、反射する色のコントラストを変化させることが可能であることが確認された。
（本実施形態の効果）
　本実施形態に係る発明は、以下の効果を奏する。
（１）本実施形態に係る表示体は、基材１１の表面側に、導波層２１と格子層３１～３３とが順に積層され、基材１１の裏面側に、吸収層４１が形成され、格子層３１～３３は、回折格子構造により回折された光と、導波層２１を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域５１～５３を有し、更に画素領域５２、５３を除く領域に表面反射を低減する凹凸構造の集合体からなる低反射画素領域６１、６２を有し、吸収層４１は、少なくとも共鳴波長領域の光を吸収する。
　また、本実施形態に係る表示体は、基材１２の表面側に、導波層２１と格子層３１～３３とを併せた構造である導波モード共鳴格子層８１～８３が形成され、基材１２の表面と導波モード共鳴格子層８１～８３との間に、吸収層４２が形成され、導波モード共鳴格子層８１～８３は、回折格子構造により回折された光と、導波モード共鳴格子層８１～８３の導波層２１部分を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域５４～５６を有し、更に画素領域５５、５６を除く領域に表面反射を低減する凹凸構造の集合体からなる低反射画素領域６３、６４を有し、吸収層４２は、少なくとも共鳴波長領域の光を吸収する。
　このような構成であれば、表示体において、導波モード共鳴により反射する波長領域の光を吸収する吸収層４１、４２を形成し、図柄表現しない箇所において表面反射を低減する凹凸構造を形成することで、導波モード共鳴を利用して図柄表現する際に、黒色を含む高コントラストの図柄表現が可能になる。つまり、このような構成であれば、導波モード共鳴格子による表示体であっても、黒色を含め、高い色コントラストを表現できる。
（２）また、本実施形態では、導波層２１を、導波層２１と隣接した下層よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成し、格子層３１～３３を、導波層２１と比べて光の波長に対する屈折率が同等以下である材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、表示体表面から反射光を効率よく取り出すことができる。
（３）また、本実施形態では、低反射画素領域６１～６４の凹凸構造の構造周期を、画素領域５１～５６の回折格子構造の構造周期よりも小さくしてもよい。
　このような構成であれば、導波モード共鳴現象の発生を低減し、共鳴条件を満足する角度で観察した場合であっても、共鳴した波長の光の反射を低減することができる。
（４）また、本実施形態では、低反射画素領域６１～６４の凹凸構造の構造周期を、少なくとも２種類以上としてもよい。
　このような構成であれば、特定波長の回折効果を低減でき、凹凸構造による低反射効果を高めることができる。
（５）また、本実施形態では、低反射画素領域６１～６４の凹凸構造に、上面及び底面のない突起構造を含めてもよい。
　このような構成であれば、凹凸構造で表面反射を効果的に抑制することができる。
（６）また、本実施形態では、少なくとも格子層３１～３３を、樹脂材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、格子層３１～３３を容易に作成することができる。
（７）また、本実施形態では、導波層２１と格子層３１～３３とを、同一の材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、導波モード共鳴格子層８１～８３を容易に作成することができる。
（８）また、本実施形態では、導波層２１と隣接した下層に低屈折率層７１を形成し、導波層２１を、低屈折率層７１よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、表示体表面から反射光を効率よく取り出すことができる。
（９）また、本実施形態に係る表示体は、基材１１の表面側に、緩衝層１０１（多層膜緩衝層１１１）と導波層２１と格子層３４とが順に積層され、基材１１の裏面側に、吸収層４１が形成され、格子層３４は、回折格子構造により回折された光と、導波層２１を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域５７を有し、緩衝層１０１（多層膜緩衝層１１１）は、少なくとも共鳴波長領域の光を透過し、吸収層４１は、少なくとも共鳴波長領域の光を吸収する。
　また、本実施形態に係る表示体は、基材１２の表面側に、緩衝層１０２（多層膜緩衝層１１２）と、導波層２１と格子層３４とを併せた構造である導波モード共鳴格子層８４とが順に積層され、基材１２の表面と緩衝層１０２（多層膜緩衝層１１２）との間に、吸収層４２が形成され、導波モード共鳴格子層８４は、回折格子構造により回折された光と、導波モード共鳴格子層８４の導波層２１部分を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域５８を有し、緩衝層１０２（多層膜緩衝層１１２）は、少なくとも共鳴波長領域の光を透過し、吸収層４２は、少なくとも共鳴波長領域の光を吸収する。
　このような構成であれば、表示体において、導波モード共鳴により反射する波長領域の光を吸収する吸収層４１、４２を形成し、図柄表現しない箇所において表面反射を低減する凹凸構造を形成することで、導波モード共鳴を利用して図柄表現する際に、黒色を含む高コントラストの図柄表現が可能になる。つまり、このような構成であれば、導波モード共鳴格子による表示体であっても、黒色を含め、高い色コントラストを表現できる。
（１０）また、本実施形態では、導波層２１を、緩衝層１０１、１０２（多層膜緩衝層１１１、１１２）よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成し、格子層３４を、導波層２１と比べて光の波長に対する屈折率が同等以下である材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、表示体表面から反射光を効率よく取り出すことができる。
（１１）また、本実施形態では、緩衝層１０１、１０２（多層膜緩衝層１１１、１１２）を、少なくとも２層以上の積層構造体とし、緩衝層１０１、１０２（多層膜緩衝層１１１、１１２）の最表層を、導波層２１よりも光の波長に対する屈折率が低い材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、表示体表面から反射光を効率よく取り出すことができる。
（１２）また、本実施形態では、導波層２１と格子層３４とを、同じ材料で構成してもよい。
　このような構成であれば、導波モード共鳴格子層８４を容易に作成することができる。
（１３）本実施形態に係る表示体を製造する方法は、画素領域５１～５６に相当する領域に回折格子構造の反転構造が形成され、低反射画素領域６１～６４に相当する領域に低反射画素領域６１～６４の凹凸構造の反転構造が形成され、回折格子構造の反転構造の凹部体積に対する低反射画素領域６１～６４の凹凸構造の反転構造の凹部体積の差の割合が１０％以下であるモールドを用意する工程と、基材１１（１２）上に、基材１１（１２）の表面よりも可視光波長領域に対して高い屈折率の材料で構成された光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかを塗布する工程と、モールドから光ナノインプリント法により基材１１（１２）上に塗布した光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかに、画素領域５１～５６及び低反射画素領域６１～６４を転写する工程と、を具備している。
　このような構成であれば、導波モード共鳴により反射する波長領域の光を吸収する吸収層４１、４２を形成し、図柄表現しない箇所において表面反射を低減する凹凸構造を形成することで、導波モード共鳴を利用して図柄表現する際に、黒色を含む高コントラストの図柄表現が可能になる表示体を製造することができる。
　以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
　以下、本発明の比較例として、本発明の技術的特徴を備えない表示体について簡単に説明する。
　モルフォ蝶の鱗粉や玉虫の表皮に代表される構造発色は、色素や顔料等の分子の電子状態のエネルギー遷移に伴う発色ではなく、光の回折や干渉、散乱といった光学現象の作用による発色現象である。
　例えば、自然界に存在する構造発色のうち、最も大きい分布を占める多層膜干渉は、積層体の各界面で発生する反射光が干渉することにより発生する構造発色であり、特定の波長領域を選択的に透過、もしく反射する波長選択可能な光学素子に応用することができる。
　但し、上記の多層膜干渉を利用した光学素子では、反射される光の波長は積層体各層の膜厚により限定されてしまう。このため、一枚の基材上に複数の色成分で構成される表示体を製造するためには、マスキングと多層膜成膜を色成分の数だけ繰り返さなくてはならず、製造工程としては非常に複雑になってしまう。
　そこで、導波モード共鳴を利用した波長選択素子が上記の特許文献１に開示されている。当該素子は、基材上に上記の基材よりも高い屈折率の材料で構成される導波層、格子層が順次形成された構成となっており、格子層に形成されたサブ波長格子構造の格子高さや構造周期、フィルファクタ（一周期における格子の体積占有率）、導波層の厚さを最適設計することにより、狭帯域に理論上１００％の反射率を示すことが可能となる。
　上記の特許文献１によれば、格子層の厚さが同一であっても格子構造によって異なる分光特性が得られる。このため、導波層の厚さを５００ｎｍ以下とし、可視光波長領域の光に対して伝搬モードがシングルモードとなるように設計すると、例えばカラーフィルタのような三原色の波長選択素子を金型やマスクによる一括加工で形成できるとされている。
　以上のように、本発明の一態様に係る表示体は、基材の裏面、もしくは基材表面と導波モード共鳴格子層との間に、共鳴波長領域の光を含む光を吸収する吸収層を設けることに加え、表面に回折格子構造が形成されていない領域に凹凸構造を形成し、その領域における表面反射を低減することができる。また、本発明に係る表示体は、基材の裏面、もしくは基材の表面と導波モード共鳴格子の間に、共鳴波長領域の光を含む光を吸収する吸収層を設けることに加え、導波モード共鳴格子層に緩衝層を形成することで、主に導波モード共鳴格子層の薄膜干渉により観察される反射スペクトルにおける反射強度の波長依存性を抑制することができる。これにより、黒色を含め、高い色コントラストを表現できる導波モード共鳴格子層による表示体を提供することができる。
　したがって、本発明の一態様に係る表示体は、意匠性の高い表示物に利用できる。また、高精度に形成された微細パターンを有する表示体であるため、偽造防止技術等への利用も期待される。
　１１、１２　基材
　１３　合成石英基板
　２１　導波層
　３１、３２、３３、３４　格子層
　４１、４２　吸収層
　４３　炭素膜
　５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８　画素領域
　５９ａ、５９ｂ　回折格子構造形成領域
　６１、６２、６３、６４、６５　低反射画素領域
　７１　低屈折率層
　８１、８２、８３、８４　導波モード共鳴格子層
　８５　光硬化性樹脂ＭＵＲ層
　９１　裏面黒色領域
　１０１、１０２　緩衝層
　１１１、１１２、１１３　多層膜緩衝層

Claims (13)

  1. 　基材の表面側に、導波層と格子層とが順に積層され、
    　前記基材の裏面側、もしくは前記基材の表面と前記導波層との間に、吸収層が形成され、
    　前記格子層は、回折格子構造により回折された光と、前記導波層を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域を有し、更に前記画素領域を除く領域に表面反射を低減する凹凸構造の集合体からなる低反射画素領域を有し、
    　前記吸収層は、少なくとも前記共鳴波長領域の光を吸収することを特徴とする表示体。
  2. 　前記導波層は、前記導波層と隣接した下層よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成され、
    　前記格子層は、前記導波層と比べて光の波長に対する屈折率が同等以下である材料で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示体。
  3. 　前記低反射画素領域の凹凸構造の構造周期は、前記画素領域の前記回折格子構造の構造周期よりも小さいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示体。
  4. 　前記低反射画素領域の凹凸構造の構造周期は、少なくとも２種類以上であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示体。
  5. 　前記低反射画素領域の凹凸構造には、上面及び底面のない突起構造が含まれていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示体。
  6. 　少なくとも前記格子層は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示体。
  7. 　前記導波層と前記格子層とは、同一の材料で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示体。
  8. 　前記導波層と隣接した下層に低屈折率層が形成され、
    　前記導波層は、前記低屈折率層よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成されていることを特徴とする請求項７に記載の表示体。
  9. 　基材の表面側に、緩衝層と導波層と格子層とが順に積層され、
    　前記基材の裏面側、もしくは前記基材の表面と前記緩衝層との間に、吸収層が形成され、
    　前記格子層は、回折格子構造により回折された光と、前記導波層を伝搬する光とが共鳴し、共鳴波長領域の光が反射される画素領域を有し、
    　前記緩衝層は、少なくとも前記共鳴波長領域の光を透過し、
    　前記吸収層は、少なくとも前記共鳴波長領域の光を吸収することを特徴とする表示体。
  10. 　前記導波層は、前記緩衝層よりも光の波長に対する屈折率が高い材料で構成され、
    　前記格子層は、前記導波層と比べて光の波長に対する屈折率が同等以下である材料で構成されていることを特徴とする請求項９に記載の表示体。
  11. 　前記緩衝層は、少なくとも２層以上の積層構造体であり、
    　前記緩衝層の最表層は、前記導波層よりも光の波長に対する屈折率が低い材料で構成されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の表示体。
  12. 　前記導波層と前記格子層とは、同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか一項に記載の表示体。
  13. 　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の表示体を製造する方法であって、
    　前記画素領域に相当する領域に前記回折格子構造の反転構造が形成され、前記低反射画素領域に相当する領域に前記低反射画素領域の凹凸構造の反転構造が形成され、前記回折格子構造の反転構造の凹部体積に対する前記低反射画素領域の凹凸構造の反転構造の凹部体積の差の割合が１０％以下であるモールドを用意する工程と、
    　前記基材上に、前記基材の表面よりも可視光波長領域に対して高い屈折率の材料で構成された光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかを塗布する工程と、
    　前記モールドから光ナノインプリント法により前記基材上に塗布した光硬化性樹脂、光熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれかに、前記画素領域及び前記低反射画素領域を転写する工程と、を具備することを特徴とする表示体の製造方法。
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