JP2016122116A - 層構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】少なくとも２色のパターンのコーティングにより外観が装飾され、マスクに起因したコーティング層の損傷を防止した層構造体及びその製造方法を提供する。【解決手段】層構造体１０は、透明基板１１と、第１層であり第１色を呈する第１発色層１３と、第２色を呈する第２層１８とを備える。第１発色層１３は、透明基板１１の第１領域Ｒ１に形成される。第２層１８は、透明基板１１の第２領域Ｒ２及び第１発色層１３の上に形成され、第２色を呈する第２発色層１６及び第２発色層１６の上に設けられた光反射膜層１７を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、少なくとも２色のパターンにより外観が装飾される層構造体及びその製造方法に関するものである。

製品の外観の装飾はデザイン面での影響力が大きい。このため、外観を装飾するための製品外装への着色には様々な工夫がなされてきている。例えば、塗装、めっき、蒸着やスパッタリング等のコーティングにより外装表面への着色が行われている（例えば、特許文献１）。

特許文献１では、外装表面に、光を反射する金属層と、複数の薄膜からなる発色層と、保護層とが順次コーティングにより形成されてなる着色の方法が開示されている。

また、特許文献１の方法を用いて、外装表面に発色層をコーティングすることにより２色の発色層をもつ装飾パターンを形成する場合には、主として、次のいずれかの方法が採られている。第１の方法は、１層目の発色層の上にマスクを形成してから、２層目の発色層をコーティングした後、マスクを除去する方法である。第２の方法は、１層目の発色層の全面に２層目の発色層を形成してから、２層目の発色層の上にマスクを形成して、２層目の発色層の一部をエッチング処理などにより除去した後、マスクを除去する方法である。

特開２０１０−０７２３４７号公報

しかしながら、上述のいずれの方法により複数の色の発色層をもつ装飾パターンを形成する場合にも、コーティングした層の上にマスクを形成する必要がある。そのため、マスクに起因してコーティングした層が損傷し、外観の装飾に悪影響が及ぶ可能性がある。また、マスク除去の方法によっては、さらにコーティングした層が損傷し、外観の装飾にさらなる悪影響が及ぶ可能性がある。

そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、少なくとも２色のパターンのコーティングにより外観が装飾され、マスクに起因したコーティング層の損傷を防止した層構造体及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の層構造体は、透明基材と、透明基材の一方の面の第１領域に形成され、第１色を呈する第１発色層を含む第１層と、透明基材の一方の面の第２領域及び第１層の上に形成され、第２色を呈する第２発色層及び第２発色層の上に設けられる光反射膜層を含む第２層とを備えることを特徴とする。

第１層は、第１発色層の上に設けられる中間光反射膜層を含むことが好ましい。また、第１発色層または第２発色層は、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜を積層した干渉積層膜であることが好ましい。

また、本発明は、透明基材に複数の層が形成された層構造体の製造方法において、透明基材一方の面をマスクで覆い、透明基材の一方の面の第１領域を露出させる状態を形成するマスク工程と、露出した第１領域に第１色を呈する第１発色層を含む第１層を形成する第１層形成工程と、マスクを除去することにより、透明基材の一方の面の第２領域を露出させるマスク除去工程と、露出した第２領域及び第１層の上に、第２色を呈する第２発色層及び第２発色層の上に設けられた光反射膜層を含む第２層を形成する第２層形成工程とを有することを特徴とする。

第１層形成工程は、第１発色層の上に中間光反射膜層を設ける工程を含むことが好ましい。また、第１発色層または第２発色層は、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜を積層した干渉積層膜であることが好ましい。また、マスクは磁性体マスクであり、マスク工程では、磁性体マスクとマグネットとで透明基材を挟むことにより、磁性体マスクで透明基材を覆うことが好ましい。

本発明によれば、透明基材をマスクにより直接に覆うことにより少なくとも２色のパターンの装飾を形成しているため、マスクに起因したコーティング層の損傷を防止することができる。

層構造体の平面図である。 図１のII−II線に沿う層構造体の断面図である。 第１発色層を構成する干渉積層膜の断面図である。 層構造体の製造に用いるスパッタ装置の模式図である。 層構造体の製造工程を示すフローチャートである。 マスク工程における図１のII−II線相当の断面図である。 第１層形成工程における図１のII−II線相当の断面図である。 マスク除去工程における図１のII−II線相当の断面図である。 マスク除去後の状態における図１のII−II線相当の断面図である。 第２層形成工程における図１のII−II線相当の断面図である。 層構造体の製造に用いるスパッタ装置の別の実施形態の模式図である。 磁性体マスクを用いた一例を示す断面図である。 層構造体の第４実施形態の断面図である。 層構造体の第５実施形態の平面図である。 図１４のXV−XV線に沿う層構造体の第５実施形態の断面図である。 第５実施形態の層構造体の製造工程の一部を示すフローチャートである。 第５実施形態のマスク工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態の第２マスク工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態の第３層形成工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態の第２マスク除去工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態の第１層形成工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態のマスク除去工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第５実施形態のマスク除去後の状態における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 第３実施形態の第２層形成工程における図１４のXV−XV線相当の断面図である。 層構造体の第６実施形態の平面図である。 図２５のXXVI−XXVI線に沿う層構造体の第６実施形態の断面図である。 第６実施形態の層構造体の製造工程を示すフローチャートである。 第６実施形態のマスク工程における図２５のXXVI−XXVI線相当の断面図である。

「第１実施形態」
図１において、本発明の第１実施形態である層構造体１０は、第１色に着色された第１領域Ｒ１と、第２色に着色された第２領域Ｒ２とを有する装飾パターンを備える。層構造体１０では、第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１を除く全ての領域と一致している。なお、層構造体の平面を示す以下の各平面図では、透明基板１１（図２参照）側から見た着色領域をハッチングで示しており、同じハッチングが付された領域は同じ色であり、異なるハッチングが付された領域は異なる色であることを示している。

図２において、層構造体１０は、透明基板１１と、第１発色層１３と、第２発色層１６と、光反射膜層１７とを備える。なお、層構成を示す以下の各断面図では、説明のため層の厚みを誇張して描いている。透明基板１１は本願の透明基材の一例であり、その両面は略平坦である。透明基板１１としては、例えば、ガラス基板、石英基板、ポリカーボネート基板、透明なフィルムが好適に用いられる。なお、透明基板１１は、色を帯びており、一部の光を通すものであってもよい。

第１発色層１３は、本発明における第１層に相当し、透明基板１１の一方の面の第１領域Ｒ１に形成されている。第１発色層１３は第１色を呈し、透明基板１１側から見て第１色に着色されているように視認される。

第２発色層１６は、透明基板１１の同じ一方の面の第２領域Ｒ２及び第１発色層１３の上に形成されている。第２発色層１６は第２色を呈し、透明基板１１側から見て第２色に着色されているように視認される。

第１発色層１３は、図３に示すように、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜１３Ａ，１３Ｂを積層した干渉積層膜である。この干渉積層膜は、多層構成の薄膜１３Ａ，１３Ｂによる光干渉現象により、第１色に着色されているように視認される。

また、第２発色層１６も同様に、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜を積層した干渉積層膜である。この干渉積層膜は、多層構成の薄膜による光干渉現象により、第２色に着色されているように視認される。

干渉積層膜を構成する薄膜としては、例えば、酸化チタン、窒化チタン、酸化ニオブ、窒化ニオブ、酸化クロム、窒化クロム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウムなどの金属酸化物や金属窒化物の膜が好適に用いられる。

光反射膜層１７は、可視光を反射させる層であり、第２発色層１６の上に設けられている。第２発色層１６及び光反射膜層１７は、合わせて第２層１８を形成している。光反射膜層１７としては、例えば、チタン、ニオブ、クロム、アルミニウム、シリコン、ジルコニウム、ニッケル、銅、銀などの金属元素の膜が好適に用いられる。

層構造体１０は、スパッタ装置２０を用いて製造される。スパッタ装置２０は、図４において、真空槽２１と、真空ポンプ２２と、ガス供給源２３と、電源２５とを備える。真空槽２１の内部には、ターゲットホルダ２６、基板ホルダ２８、真空計（図示しない）、膜厚計（図示しない）等を有する。

真空槽２１は、排気口２１ａと給気口２１ｂとを有しており、排気口２１ａには真空ポンプ２２が、給気口２１ｂにはガス供給源２３が、それぞれ接続されている。真空ポンプ２２は、真空槽２１を真空引きする。ガス供給源２３は、アルゴン（Ａｒ）ガスまたはアルゴン（Ａｒ）を含む混合ガスを真空槽２１に送る。ここで、真空ポンプ２２及びガス供給源２３により真空槽２１内に形成される真空度はおよそ１０^−２〜１Ｐａであることが好ましい。

ターゲットホルダ２６は、真空槽２１の下部に設けられている。ターゲットホルダ２６は、真空槽２１の上を向くターゲット装着部２６ａを有している。ターゲット装着部２６ａに装着されたターゲットは、ターゲットホルダ２６により、真空槽２１の上を向くように保持される。

ターゲットホルダ２６は図示省略の永久磁石を有し、電源２５が接続されている。電源２５による電圧印加によってイオン化されたＡｒ原子は真空中で加速され、高い運動エネルギーを持つ。この時、加速されたＡｒイオンはターゲットの上側の表面に衝突し、Ａｒイオンの高い運動エネルギーがターゲット原子に移動する。エネルギーを得たターゲット原子は高速に加速されてターゲットから上方に飛び出す。

基板ホルダ２８は、真空槽２１の上部に設けられている。基板ホルダ２８は、真空槽２１の下を向く基板装着部２８ａを有している。基板装着部２８ａに装着された基板は、基板ホルダ２８により、真空槽２１の下を向くように保持される。

ターゲットホルダ２６と基板ホルダ２８は、真空槽２１内で互いに対向している。そのため、真空中では、ターゲットホルダ２６に保持されたターゲットの上側の表面から上方に飛び出したターゲット原子は、基板ホルダ２８に保持された基板の下側の表面に堆積され、成膜される。

スパッタ装置２０を用いた層構造体１０の製造方法について、図５〜図１０を用いて説明する。図５において、層構造体１０の製造方法は、マスク工程Ｓ１１と、第１層形成工程Ｓ１２と、マスク除去工程Ｓ１３と、第２層形成工程Ｓ１４とを有する。

図６に示すように、マスク工程Ｓ１１には、第２領域Ｒ２と同一の平面形状をもつ平板のマスク２９が用いられる。マスク２９には、第１領域Ｒ１に相当する部分には貫通孔２９ａが設けられている。マスク工程Ｓ１１は、透明基板１１の一方の面にマスク２９を載置することにより、第１領域Ｒ１以外の領域である第２領域Ｒ２をマスク２９で覆い、透明基板１１の第１領域Ｒ１が露出した状態を形成する工程である。図６は、透明基板１１の一方の面の第２領域Ｒ２をマスク２９で覆った状態を示している。なお、以下の工程は、透明基板１１の同じ一方の面に対して全て行われ、このことは以下の実施形態についても同様である。

第１層形成工程Ｓ１２では、図６の状態の基板を基板ホルダ２８（図４参照）に保持させ、第１発色層１３を構成する材料をスパッタリングするためのターゲットをターゲットホルダ２６（図４参照）に保持させ、図４に示すスパッタ装置２０によりスパッタリングが行われる。第１層形成工程Ｓ１２を経ると、図７に示すように、マスク２９の面及び第１領域Ｒ１に、第１発色層１３が形成される。

マスク除去工程Ｓ１３は、図７の状態において、第１領域Ｒ１に第１発色層１３が形成された透明基板１１から、第１発色層１３が面上に形成されたマスク２９を除去することにより、第２領域Ｒ２を露出させる工程である。この工程を経ると、図８の状態を経て、図９に示すように、第１領域Ｒ１に第１発色層１３が形成され、第２領域Ｒ２が露出した透明基板１１が得られる。

第２層形成工程Ｓ１４は、図９の状態において、透明基板１１の第２領域Ｒ２及び第１発色層１３の上に、第２発色層１６と光反射膜層１７とを含む第２層１８を形成する工程である。第２層形成工程Ｓ１４は、第２発色層１６を形成する第１段階と、光反射膜層１７を形成する第２段階とを有する。

第１段階では、図９の状態の基板を基板ホルダ２８（図４参照）に保持させ、第２発色層１６を構成する材料をスパッタリングするためのターゲットをターゲットホルダ２６（図４参照）に保持させ、図４に示すスパッタ装置２０によりスパッタリングが行われる。第１段階を経ると、図１０に示すように、第１領域Ｒ１に第１発色層１３及び第２発色層１６が順次形成され、第２領域Ｒ２に第２発色層１６が形成された透明基板１１が得られる。

第２段階では、図１０の状態の基板を基板ホルダ２８（図４参照）に保持させ、光反射膜層１７を構成する材料をスパッタリングするためのターゲットをターゲットホルダ２６（図４参照）に保持させ、図４に示すスパッタ装置２０によりスパッタリングが行われる。第２段階を経ると、図２に示す層構造体１０が得られる。

このように、層構造体１０の製造過程では、装飾パターンを形成するために行われるマスク形成工程が、透明基板１１に対して直接行われている。すなわち、透明基板１１を直接マスク２９で覆うことにより装飾パターンを形成しているため、第１発色層１３や第２発色層１６、光反射膜層１７がマスク２９に起因して損傷することが防止される。

なお、本実施形態では、発色層を干渉積層膜としているが、干渉積層膜以外の発色層とすることもできる。ただし、本実施形態のように、発色層を干渉積層膜とする方が、深みのある色が呈され、膜厚などの調整により色が調整されるため、好ましい。

また、第２層には、第２発色層１６及び光反射膜層１７に加えて、光反射膜層１７の上に保護層が設けられてもよい。ただし、保護層を設けなくても、光反射膜層１７は第２発色層１６よりも損傷を受けにくいため、保護層を省略してもよい。

また、スパッタ装置２０は層形成装置の一例であり、周知の真空成膜装置、例えば、上述以外のタイプのスパッタリング装置や、多種ある真空蒸着装置も好適に用いることができる。このことは以下の実施形態についても同様である。

「第２実施形態」
干渉積層膜は、図４に示すスパッタ装置２０を用いて形成されてもよいが、図１１に示すスパッタ装置３０を用いて形成されることが好ましい。スパッタ装置３０のスパッタ装置２０との差異は、ターゲットホルダ２６に代えてターゲットホルダ３２を、基板ホルダ２８に代えて基板ホルダ３４及びホルダシフト３５を備えている点である。

ターゲットホルダ３２は真空槽２１の下部に設けられており、真空槽２１の上を向くターゲット装着部３２ａ，３２ｂを有している。基板ホルダ３４は真空槽２１の上部に設けられており、基板装着部３４ａを有している。ホルダシフト３５は基板ホルダ３４に電気的に接続されており、基板ホルダ３４を真空槽２１内でターゲット装着部３２ａの上方とターゲット装着部３２ａの上方との間をシフトさせる。

基板ホルダ３４がターゲット装着部３２ａの上方にある場合には、基板にはターゲット装着部３２ａに装着されたターゲットに基づいたスパッタリングが行われる。一方、基板ホルダ３４がターゲット装着部３２ｂの上方にある場合には、基板にはターゲット装着部３２ｂに装着されたターゲットに基づいたスパッタリングが行われる。

スパッタ装置３０を用いると、干渉積層膜を構成する一方の薄膜１３Ａをスパッタリングするためのターゲットをターゲット装着部３２ａに装着し、干渉積層膜を構成する他方の薄膜１３Ｂをスパッタリングするためのターゲットをターゲット装着部３２ｂに装着して、ホルダシフト３５を制御しながらスパッタリングすることにより、一度に干渉積層膜を形成することができる。

ここで、金属元素のターゲットから生じる金属元素と、ガス供給源２３からＡｒに混合されて供給される酸素や窒素とを真空槽２１中で反応させることにより、金属酸化物や金属窒化物の膜が好ましく形成される。干渉積層膜が複数の酸化物からなる場合や、複数の窒化物からなる場合には、ガス供給源２３からのガス供給を変更することなく、一度に干渉積層膜が形成されるため、より好ましい。

なお、第１発色層１３ではなく、第２発色層１６を干渉積層膜としてもよい。また、第１発色層１３と第２発色層１６との両方を干渉積層膜としてもよい。また、以下の実施形態における発色層についても同様に、干渉積層膜としてもよい。

「第３実施形態」
本発明の第３実施形態は、層構造体１０の製造過程であるマスク工程Ｓ１１において、図１２に示すように、マスク２９（図５参照）に代えて磁性体マスク３７及びマグネット３８を用いるものである。磁性体マスク３７の形状はマスク２９と同一であり、磁性を有する材料が用いられている点がマスク２９と異なる。透明基板１１の一方の面に磁性体マスク３７を載置し、他方の面にマグネット３８を載置して、磁性体マスク３７とマグネット３８とで透明基板１１が挟まれる。これにより、一方の面の第２領域Ｒ２が磁性体マスク３７で覆われ、マグネット３８により磁性体マスク３７が固定される。

このため、マスク除去工程Ｓ１３において、マグネット３８を透明基板１１から遠ざける方向に力を加えることにより、磁性体マスク３７が簡単に除去される。これにより、マスク工程Ｓ１１及びマスク除去工程Ｓ１３による透明基板１１の損傷を抑制することができる。

なお、図１２ではマグネット３８は透明基板１１の裏側全体に密着しているが、マグネット３８は透明基板１１の一部に密着する小さいサイズのものでもよい。以下の実施形態において磁性体マスク及びマグネットを用いる場合も同様である。

「第４実施形態」
本発明の第４実施形態である層構造体４０は、図１３に示すように、第１領域Ｒ１において第１発色層１３と第２発色層１６との間に中間光反射膜層４１を備える。第１発色層１３及び中間光反射膜層４１は、本発明における第１層４２を構成する。中間光反射膜層４１には、光反射膜層１７と同様の構成を用いることができる。その他については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

層構造体４０の製造過程における第１層形成工程Ｓ１２は、図５の状態において、マスク２９の面及び透明基板１１の第１領域Ｒ１に、第１層４２を構成する第１発色層１３と中間光反射膜層４１とを形成する工程である。第１層形成工程Ｓ１２は、第１発色層１３を形成する第１段階と、中間光反射膜層４１を形成する第２段階とを有する。

第１段階では、図５の状態の基板を基板ホルダ２８（図４参照）に保持させ、第１発色層１３を構成する材料をスパッタリングするためのターゲットをターゲットホルダ２６（図４参照）に保持させ、図４に示すスパッタ装置２０によりスパッタリングが行われる。第１段階を経ると、図６に示す状態となる。

第２段階では、図６の状態の基板を基板ホルダ２８（図４参照）に保持させ、中間光反射膜層４１を構成する材料をスパッタリングするためのターゲットをターゲットホルダ２６（図４参照）に保持させ、図４に示すスパッタ装置２０によりスパッタリングが行われる。第２段階を経ると、マスク２９の面及び透明基板１１の第１領域Ｒ１に、第１層４２を構成する第１発色層１３と中間光反射膜層４１とが形成される。

層構造体４０では、第１発色層１３と第２発色層１６との間に中間光反射膜層４１があるため、第１領域Ｒ１において第２発色層１６の影響を受けることがなくなる。

また、第１領域Ｒ１において、第２層１８が第１層４２を保護する保護層として機能する。第１層４２よりも第２層１８が厚い場合には、第１領域Ｒ１にある第２層１８は第２領域Ｒ２にある第２層１８の側面も保護する。

「第５実施形態」
本発明の第５実施形態である層構造体５０は、図１４において、第１色に着色された第１領域Ｒ１と、第２色に着色された第２領域Ｒ２と、第３色に着色された第３領域Ｒ３を有する装飾パターンを備える。層構造体１０と比較して、第１領域Ｒ１の一部が第３領域Ｒ３となったものである。

図１５において、層構造体５０は、第３領域Ｒ３において、透明基板１１と第１発色層１３との間に第３層である第３発色層５１を備える。第３発色層５１は、透明基板１１側から見て第３色に視認される。なお、第１実施形態と同様の箇所については、同じ符号を用い、その詳細な説明は省略する。

層構造体５０の製造方法は、図１６に示すように、マスク工程Ｓ１１と第１層形成工程Ｓ１２との間に、第２マスク工程Ｓ２１と、第３層形成工程Ｓ２２と、第２マスク除去工程Ｓ２３とを有する。第２マスク工程Ｓ２１は、第１領域Ｒ１を第２マスク５３で覆う工程であり、図１７に示すように、例えば、第２マスク５３をマスク２９の上に載置して第１領域を覆うものである。これにより、第３領域Ｒ３を除く全ての領域がマスク２９または第２マスク５３により覆われ、第３領域Ｒ３のみが露出している状態となる。

第３層形成工程Ｓ２２は、マスク工程Ｓ１１及び第２マスク工程Ｓ２１により第３領域Ｒ３のみが露出した透明基板１１に対して第３発色層５１を形成する工程である。第３発色層５１は、図４に示すスパッタ装置２０を用いて第１実施形態と同様の方法で形成される。この工程により、図１８に示すように、透明基板１１の第３領域Ｒ３並びにマスク２９の面及び第２マスク５３の面に、第３発色層５１が形成される。

第２マスク除去工程Ｓ２３は、第３発色層５１が形成された第２マスク５３を除去する工程である。この工程により、図１９に示す状態を経て、図２０に示す状態、すなわち第２領域Ｒ２がマスク２９により覆われて、透明基板１１の第１領域Ｒ１が露出している状態となる。

第２マスク除去工程Ｓ２３を終えると、第１実施形態と同様に、第１層形成工程Ｓ１２、マスク除去工程Ｓ１３、第２層形成工程Ｓ１４が順次施される。図２０の状態の基板に対して、第１層形成工程Ｓ１２を施すことにより、第３領域Ｒ３の第３発色層５１の上並びに第１領域Ｒ１及びマスク２９の上には、第１発色層１３が形成され、図２１に示すような状態となる。

図２０の状態の基板に対して、マスク除去工程Ｓ１３を施すことにより、図２２に示す状態を経て、図２３に示す状態、すなわち第１領域Ｒ１に第１発色層１３が形成され、第３領域Ｒ３に第３発色層５１と第１発色層１３とが順次形成され、第２領域Ｒ２が露出している状態となる。

図２３の状態の基板に対して、第２層形成工程Ｓ１４を施すことにより、図２４に示す状態、すなわち第１領域Ｒ１に第１発色層１３と第２発色層１６とが順次形成され、第２領域Ｒ２に第２発色層１６が形成され、第３領域Ｒ３に第３発色層５１と第１発色層１３と第２発色層１６とが順次形成された状態を経て、層構造体５０が得られる。

「第６実施形態」
本発明の第６実施形態である層構造体６０は、図２５において、ほぼ同一の長方形状をしている第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４、第５領域Ｒ５、・・・第ｎ−１領域Ｒｎ−１、第ｎ領域Ｒｎを有する装飾パターンを備える。これらの領域は、それぞれ第１色、第２色、第３色、第４色、第５色、・・・、第ｎ−１色、第ｎ色に着色されている。また、これらの領域は、順次左から右に並んでいる。

図２６に示すように、第１領域Ｒ１には、第１着色層６２、第１光反射膜層６３、第２着色層６４、第２光反射膜層６５、第３着色層６６、第３光反射膜層６７、第４着色層６８、第４光反射膜層６９、第５着色層７２、第５光反射膜層７３、・・・、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。

第２領域Ｒ２には、第２着色層６４、第２光反射膜層６５、第３着色層６６、第３光反射膜層６７、第４着色層６８、第４光反射膜層６９、第５着色層７２、第５光反射膜層７３、・・・、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。第３領域Ｒ３には、第３着色層６６、第３光反射膜層６７、第４着色層６８、第４光反射膜層６９、第５着色層７２、第５光反射膜層７３、・・・、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。

第４領域Ｒ４には、第４着色層６８、第４光反射膜層６９、第５着色層７２、第５光反射膜層７３、・・・、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。第５領域Ｒ５には、第５着色層７２、第５光反射膜層７３、・・・、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。第ｎ−１領域Ｒｎ−１には、第ｎ−１着色層７４、第ｎ−１光反射膜層７５、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。第ｎ領域Ｒｎには、第ｎ着色層７６、第ｎ光反射膜層７７が順次形成されている。

層構造体６０は、図２７に示すフローチャートに沿って製造される。この製造方法は、マスク工程Ｓ３１、第１層形成工程Ｓ３２、Ｒ２マスク除去工程Ｓ３３、第２層形成工程Ｓ３４、Ｒ３マスク除去工程Ｓ３５、第３層形成工程Ｓ３６、Ｒ４マスク除去工程Ｓ３７、第４層形成工程Ｓ３８、Ｒ５マスク除去工程Ｓ３９、第５層形成工程Ｓ４０、・・・、Ｒｎ−１マスク除去工程Ｓ４１、第ｎ−１層形成工程Ｓ４２、Ｒｎマスク除去工程Ｓ４３、第ｎ層形成工程Ｓ４４を有する。

マスク工程Ｓ３１では、図２８に示すように、透明基板１１の一方の面に磁性体マスク８１〜８４、・・・、磁性体マスク８５〜８６が用いられ、他方の面にマグネット９１〜９４、・・・、マグネット９５〜９６が用いられて、透明基板１１の一方の面の第１領域Ｒ１のみが露出した状態が形成される。透明基板１１の第２領域Ｒ２の部分が磁性体マスク８１とマグネット９１とで挟まれることにより、第２領域Ｒ２が磁性体マスク８１に覆われる。第３領域Ｒ３の部分が磁性体マスク８２とマグネット９２とで挟まれることにより、第３領域Ｒ３が磁性体マスク８２に覆われる。

第４領域Ｒ４の部分が磁性体マスク８３とマグネット９３とで挟まれることにより、第４領域Ｒ４が磁性体マスク８３に覆われる。第５領域Ｒ５の部分が磁性体マスク８４とマグネット９４とで挟まれることにより、第５領域Ｒ５が磁性体マスク８４に覆われる。第ｎ−１領域Ｒｎ−１の部分が磁性体マスク８５とマグネット９５とで挟まれることにより、第ｎ−１領域Ｒｎ−１が磁性体マスク８５に覆われる。第ｎ領域Ｒｎの部分が磁性体マスク８６とマグネット９６とで挟まれることにより、第ｎ領域Ｒｎが磁性体マスク８６に覆われる。

第１層形成工程Ｓ３２は、第１領域Ｒ１のみが露出した状態において、第１層である第１着色層６２及び第１光反射膜層６３を順次形成する工程である。Ｒ２マスク除去工程Ｓ３３は、磁性体マスク８１とマグネット９１とを除去することにより、第２領域Ｒ２を露出状態にする工程である。

第２層形成工程Ｓ３４は、第２領域Ｒ２のみが露出した状態において、第２層である第２着色層６４及び第２光反射膜層６５を順次形成する工程である。Ｒ３マスク除去工程Ｓ３５は、磁性体マスク８２とマグネット９２とを除去することにより、第３領域Ｒ３を露出状態にする工程である。

第３層形成工程Ｓ３６は、第３領域Ｒ３のみが露出した状態において、第３層である第３着色層６６及び第３光反射膜層６７を順次形成する工程である。Ｒ４マスク除去工程Ｓ３７は、磁性体マスク８３とマグネット９３とを除去することにより、第４領域Ｒ４を露出状態にする工程である。

第４層形成工程Ｓ３８は、第４領域Ｒ４のみが露出した状態において、第４層である第４着色層６８及び第４光反射膜層６９を順次形成する工程である。Ｒ５マスク除去工程Ｓ３９は、磁性体マスク８４とマグネット９４とを除去することにより、第５領域Ｒ５を露出状態にする工程である。

第５層形成工程Ｓ４０は、第５領域Ｒ５のみが露出した状態において、第５層である第５着色層７２及び第５光反射膜層７３を順次形成する工程である。このように順次１領域ずつマスクを除去して着色層及び光反射膜層を形成する。Ｒｎ−１マスク除去工程Ｓ４１は、磁性体マスク８５とマグネット９５とを除去することにより、第ｎ−１領域Ｒｎ−１を露出状態にする工程である。

第ｎ−１層形成工程Ｓ４２は、第ｎ−１領域Ｒｎ−１のみが露出した状態において、第ｎ−１層である第ｎ−１着色層７４及び第ｎ−１光反射膜層７５を順次形成する工程である。Ｒｎマスク除去工程Ｓ４３は、磁性体マスク８６とマグネット９６とを除去することにより、第ｎ領域Ｒｎを露出状態にする工程である。この工程により、全てのマスクが除去される。

第ｎ層形成工程Ｓ４４は、第ｎ領域Ｒｎのみが露出した状態において、第ｎ層である第ｎ着色層７６及び第ｎ光反射膜層７７を順次形成する工程である。以上のように、全てのマスク工程において、透明基板１１に対して直接マスクが覆われて、層構造体６０が製造される。そのため、層構造体６０における発色層や光反射膜層を含む全てのコーティング層がマスクに起因して損傷することが防止される。

層構造体６０では、透明基板１１に直接形成された発色層とその発色層の上に直接形成された光反射膜層を除く全てのコーティング層は、保護層として機能する。例えば、第１領域Ｒ１ではｎ−１層の保護層を有し、第２領域Ｒ２ではｎ−２層の保護層を有し、第ｎ−１領域Ｒｎ−１では１層の保護層を有する。

また、層構造体６０では、全ての層に光反射膜層が形成されているため、第４実施形態と同様に、保護層として機能する発色層の影響を受けることがなくなる。

上記実施形態に限らず、上記実施形態１〜６を応用して、複数のマスクと複数の層形成工程とを適切に選択することにより、多数の色を有するあらゆる装飾パターンが形成される。この形成方法を用いることにより、全てのマスク工程について、透明基板１１に対して直接マスクが覆われるため、発色層や光反射膜層を含む全てのコーティング層がマスクに起因して損傷することが防止される。

上記実施形態１〜６では、透明基材として両面が略平坦な透明基板１１を用いたが、いずれかの面に湾曲面や凹凸を有する透明な基材を用いてもよい。本発明の層構造体は、例えば、自動車、時計、玩具、家電製品、建材、宝飾、衣類や各種機器のエンブレムやネームプレート、その他の装飾品として用いられる。

１０、４０、５０、６０ 層構造体
１１ 透明基板
１３、６２ 第１発色層
１６、６４ 第２発色層
１７ 光反射膜層
１８ 第２層
２９ マスク
３７、８１〜８６ 磁性体マスク
３８、９１〜９６ マグネット
４１ 中間光反射膜層
４２ 第１層
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域

Claims (7)

1. 透明基材と、
   前記透明基材の一方の面の第１領域に形成され、第１色を呈する第１発色層を含む第１層と、
   前記透明基材の前記一方の面の第２領域及び前記第１層の上に形成され、第２色を呈する第２発色層及び前記第２発色層の上に設けられる光反射膜層を含む第２層とを備えることを特徴とする層構造体。
2. 前記第１層は、前記第１発色層の上に設けられる中間光反射膜層を含むことを特徴とする請求項１に記載の層構造体。
3. 前記第１発色層または前記第２発色層は、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜を積層した干渉積層膜であることを特徴とする請求項１または２に記載の層構造体。
4. 透明基材に複数の層が形成された層構造体の製造方法において、
   前記透明基材の一方の面をマスクで覆い、前記透明基材の前記一方の面の第１領域を露出させる状態を形成するマスク工程と、
   露出した前記第１領域に第１色を呈する第１発色層を含む第１層を形成する第１層形成工程と、
   前記マスクを除去することにより、前記透明基材の前記一方の面の第２領域を露出させるマスク除去工程と、
   露出した前記第２領域及び前記第１層の上に、第２色を呈する第２発色層及び前記第２発色層の上に設けられた光反射膜層を含む第２層を形成する第２層形成工程とを有することを特徴とする層構造体の製造方法。
5. 前記第１層形成工程は、前記第１発色層の上に中間光反射膜層を設ける工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の層構造体の製造方法。
6. 前記第１発色層または前記第２発色層は、屈折率が異なる少なくとも２種類の薄膜を積層した干渉積層膜であることを特徴とする請求項４または５に記載の層構造体の製造方法。
7. 前記マスクは磁性体マスクであり、
   前記マスク工程では、前記磁性体マスクとマグネットとで前記透明基材を挟むことにより、前記磁性体マスクで前記透明基材を覆うことを特徴とする請求項４ないし６のうちいずれか１項に記載の層構造体の製造方法。

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