JP7192277B2 - 転写シート、発色シート、発色物品、および、転写方法 - Google Patents
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上記構成によれば、熱転写によって転写シートから発色シートを被着体に転写することができる。したがって、汎用性の高い転写方法を用いて発色シートの転写が可能である。
上記構成によれば、熱転写によって転写シートから発色シートを被着体に転写する場合に、剥離基材が凹凸層から剥がれやすくなる。
上記構成によれば、凹凸構造によって反射光の拡散効果が得られ、薄膜層からの反射光として特定の波長域の光が広い角度で観察される。
上記構成によれば、発色シートにおいて凹凸構造の変形が抑えられているため、所望の発色が好適に得られる発色シートを備えた発色物品が実現される。
上記方法によれば、汎用性の高い転写方法によって転写が行われるため、発色物品の製造が容易であり、発色物品の生産性が高められる。
図1~図8を参照して、転写シート、発色シート、発色物品、および、転写方法の第1実施形態を説明する。なお、発色シートに対する入射光および反射光の波長域は特に限定されないが、以下の実施形態においては、一例として、可視領域の光を対象とした発色シートについて説明する。以下の説明において、可視領域の光とは、360nm以上830nm以下の波長域の光を指す。
まず、転写シートの構成を説明する。転写シートは、被着体に発色シートを貼り付けるために用いられるシートである。詳細には、転写シートは、転写シートが備える発色シートを被着体に転写するために用いられる。
樹脂層13が有する凹凸構造の詳細について説明する。凹凸構造としては、第1の構造と第2の構造との2つの構造のいずれもが適用可能であり、これらの2つの構造の各々について説明する。図1は、第1の構造の凹凸構造を有する発色シート11Aおよび転写シート10Aを示している。
図2を参照して、第1の構造の凹凸構造の詳細を説明する。図2(a)は、樹脂層13をその表面と対向する方向から見た平面図であり、図2(b)は、図2(a)のII-II線に沿った樹脂層13の断面構造を示す断面図である。図2(a)においては、凹凸構造を構成する凸部13aにドットを付して示している。
一方、複数の矩形Rにおいて、第2方向Dyの長さd2は不規則であって、各矩形Rにおける長さd2は、所定の標準偏差を有する母集団から選択された値である。この母集団は、正規分布に従うことが好ましい。複数の矩形Rからなるパターンは、例えば、所定の標準偏差で分布する長さd2を有する複数の矩形Rを所定の領域内に仮に敷き詰め、各矩形Rの実際の配置の有無を一定の確率に従って決定することにより、矩形Rの配置される領域と矩形Rの配置されない領域とを設定することによって形成される。多層膜層14からの反射光を効率よく散乱させるためには、長さd2は、平均値が4.13μm以下、かつ、標準偏差が1μm以下の分布を有することが好ましい。
図3は、第2の構造の凹凸構造を有する発色シート11Bおよび転写シート10Bを示している。樹脂層13が第1の構造の凹凸構造を有する形態と、第2の構造の凹凸構造を有する形態とで、発色シート11および転写シート10における凹凸構造の構成以外は共通する。
上記転写シート10の製造方法を説明する。
まず、剥離基材12上に樹脂層13が形成される。樹脂層13の凹凸構造の形成方法としては、例えば、ナノインプリント法が用いられる。例えば、光ナノインプリント法によって樹脂層13の凹凸構造を形成する場合、まず、形成対象の凹凸の反転された凹凸を有する凹版であるモールドの凹凸が形成された面に、樹脂層13の材料を含む塗布液が塗布される。樹脂層13の材料としては、光硬化性を有する樹脂が用いられる。塗布液の塗布方法は特に限定されず、インクジェット法、スプレー法、バーコート法、ロールコート法、スリットコート法、グラビアコート法等の公知の塗布法が用いられればよい。
上記転写シート10から被着体への発色シート11の転写方法を説明しつつ、発色シート11および発色物品の構成について説明する。発色物品は、被着体と発色シート11とを備える物品である。なお、発色シート11は、例えば、物品の意匠性を高める目的で用いられてもよいし、物品の偽造の困難性を高める目的で用いられてもよいし、これらの目的を兼ねて用いられてもよい。
第1実施形態の作用について説明する。第1実施形態の転写シート10では、剥離基材12と樹脂層13とが剥離可能に構成されており、発色シート11の転写に際して剥離基材12のみが剥離される。そのため、転写後の発色シート11においては、多層膜層14が有する凹凸構造のうち、樹脂層13に近い方、すなわち観察者に近い方の面を構成する凹凸構造は、樹脂層13に覆われている。また、多層膜層14が有する凹凸構造のうち、接着層16に近い方、すなわち観察者から遠い方の面を構成する凹凸構造は、吸収層15および接着層16に覆われている。したがって、多層膜層14が有する凹凸構造が保護されるため、凹凸構造が外部に露出されている形態と比較して、光学的機能を有する多層膜層14の凹凸構造の変形を抑えることができる。
(1)発色シート11において、薄膜層における一方の面の凹凸は樹脂層13に覆われ、薄膜層における他方の面の凹凸は低透過層および接着層16に覆われる。したがって、薄膜層が有する凹凸構造が露出される形態と比較して、凹凸構造の変形を抑えることができる。また、発色シート11の転写に際して、製造時の基材である剥離基材12が剥離されるため、発色シート11の柔軟性が高められるとともに、発色シート11を薄く構成しやすい。
(6)樹脂層13が第1の構造の凹凸構造を有する形態では、凹凸構造によって反射光の拡散効果が得られ、多層膜層14からの反射光として特定の波長域の光が広い角度で観察される。
図9および図10を参照して、転写シート、発色シート、発色物品、および、転写方法の第2実施形態を説明する。以下では、第2実施形態と第1実施形態との相違点を中心に説明し、第1実施形態と同様の構成については同じ符号を付してその説明を省略する。
単層膜層17および反射層18は、材料に応じて、スパッタリング、真空蒸着、あるいは、原子層堆積法等の公知の薄膜形成技術によって形成される。
第2実施形態の作用について説明する。第2実施形態の転写シート20においても、剥離基材12と樹脂層13とが剥離可能に構成されており、発色シート21の転写に際して剥離基材12のみが剥離される。そのため、発色シート21における単層膜層17が有する凹凸構造のうち、樹脂層13に近い方、すなわち観察者に近い方の面を構成する凹凸構造は、樹脂層13に覆われている。また、単層膜層17が有する凹凸構造のうち、接着層16に近い方、すなわち観察者から遠い方の面を構成する凹凸構造は、反射層18および接着層16に覆われている。したがって、単層膜層17が有する凹凸構造が保護されるため、凹凸構造が外部に露出されている形態と比較して、光学的機能を有する単層膜層17の凹凸構造の変形を抑えることができる。
(9)反射層18における可視光線透過率が30%以下であり、単層膜層17と反射層18との界面で反射される光に対して、反射層18の屈折率が単層膜層17の屈折率よりも大きく、単層膜層17の消衰係数が1以下であり、反射層18の消衰係数が1よりも大きい。こうした構成であれば、単層膜層17と反射層18との界面での反射率が高められ、薄膜層から射出される反射光の強度が大きくなる。したがって、反射光による色の視認性が高められる。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することが可能である。
・第1実施形態において、吸収層15は、可視領域の光のすべてを吸収せずとも、多層膜層14を透過する光の少なくとも一部を吸収する光吸収性を有する構成であれば、こうした光吸収性を有する層が設けられない構成と比較して、反射光による色の視認性が低下することを抑える効果は得られる。例えば、吸収層15は、多層膜層14を透過する光の波長域に応じた色の顔料を含む層であってもよい。ただし、吸収層15が黒色顔料を含む黒色の層であれば、透過光の波長域に応じた吸収層15の色の調整等が不要であり、また、吸収層15が広い波長域の光を吸収するため、簡便に、かつ、好適に、反射光による色の視認性の低下が抑えられる。
Claims (11)
- 剥離基材と、
前記剥離基材と剥離可能に接し、前記剥離基材に接する面とは反対側の表面に凹凸構造を有する凹凸層と、
前記凹凸構造上に位置して当該凹凸構造に追従した表面形状を有し、干渉によって強められた反射光を射出する薄膜層と、
前記薄膜層に対して前記凹凸層とは反対側に位置し、前記薄膜層よりも可視領域の光の透過率が低い低透過層と、
前記低透過層に対して前記薄膜層とは反対側に位置する接着層と、を備え、
前記凹凸構造を構成する凸部は、前記凸部の基部が位置する平面から1段以上の段差形状を有し、前記凹凸層の表面と対向する方向から見て、前記凸部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、前記第1方向と直交する第2方向に沿った長さが前記第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第2方向に沿った長さの標準偏差は、前記第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、
前記薄膜層は、単層の薄膜から構成され、前記薄膜層の表面と裏面との各々で反射した光の干渉による反射光を射出し、前記反射光の波長域が、可視領域の端部とその外側とを含む
転写シート。 - 前記低透過層における可視光線透過率は30%以下であり、
前記薄膜層と前記低透過層との界面で反射される光に含まれる少なくとも一部の波長域に対して、
前記低透過層の屈折率は前記薄膜層の屈折率よりも大きく、
前記薄膜層の消衰係数は1以下であり、前記低透過層の消衰係数は1よりも大きい
請求項1に記載の転写シート。 - 前記薄膜層は、無機酸化物、無機窒化物、および、無機酸窒化物のいずれかの材料からなる単層の薄膜から構成され、
前記低透過層は、金属層であり、
前記薄膜層と前記低透過層との界面で反射される光に含まれる少なくとも一部の波長域に対して、
前記低透過層の屈折率は前記薄膜層の屈折率よりも大きく、
前記薄膜層の消衰係数は1以下であり、前記低透過層の消衰係数は1よりも大きい
請求項1に記載の転写シート。 - 前記接着層は、加熱によって接着性を発現する
請求項1~3のいずれか一項に記載の転写シート。 - 前記凹凸層は、熱可塑性樹脂から構成されている
請求項1~4のいずれか一項に記載の転写シート。 - 前記凸部が構成するパターンは、前記複数の図形要素の集合からなるパターンのみを含み、前記凸部の高さは一定である
請求項1~5のいずれか一項に記載の転写シート。 - 前記凹凸層の表面と対向する方向から前記凹凸構造を見たとき、前記凸部が構成するパターンは、前記図形要素の集合からなる第1パターンと、前記第2方向に沿って延び、前記第1方向に沿って並ぶ複数の帯状領域からなる第2パターンとが重ね合わされたパターンであり、
前記第2パターンにおいて、前記第1方向に沿った前記帯状領域の配列間隔は、前記複数の帯状領域において一定ではなく、前記複数の帯状領域における前記配列間隔の平均値は、前記薄膜層への入射光に含まれる波長域における最小波長の1/2以上であり、
前記凸部は、前記凹凸層と前記薄膜層との積層方向への投影像が前記第1パターンを構成する要素であって所定の高さを有する凸部要素と、前記積層方向への投影像が前記第2パターンを構成する要素であって所定の高さを有する凸部要素とが高さ方向に重ねられた多段形状を有する
請求項1~5のいずれか一項に記載の転写シート。 - 表面に凹凸構造を有する凹凸層と、
前記凹凸構造上に位置して当該凹凸構造に追従した表面形状を有し、干渉によって強められた反射光を射出する薄膜層と、
前記薄膜層に対して前記凹凸層とは反対側に位置し、前記薄膜層よりも可視領域の光の透過率が低い低透過層と、
前記低透過層に対して前記薄膜層とは反対側に位置する接着層と、を備え、
前記凹凸構造を構成する凸部は、前記凸部の基部が位置する平面から1段以上の段差形状を有し、前記凹凸層の表面と対向する方向から見て、前記凸部が構成するパターンは、第1方向に沿った長さがサブ波長以下であって、前記第1方向と直交する第2方向に沿った長さが前記第1方向に沿った長さ以上である複数の図形要素の集合からなるパターンを含み、前記複数の図形要素において、前記第2方向に沿った長さの標準偏差は、前記第1方向に沿った長さの標準偏差よりも大きく、
前記薄膜層は、単層の薄膜から構成され、前記薄膜層の表面と裏面との各々で反射した光の干渉による反射光を射出し、前記反射光の波長域が、可視領域の端部とその外側とを含む
発色シート。 - 請求項8に記載の発色シートと、
前記発色シートが貼り付けられた被着体であって、前記接着層と接する前記被着体と、を備える発色物品。 - 請求項1~7のいずれか一項に記載の転写シートを被着体の表面に配置して、前記接着層を前記被着体に接着させる第1工程と、
前記剥離基材を前記凹凸層から剥離する第2工程と、
を含む転写方法。 - 前記第1工程では、加熱によって前記接着層を前記被着体に接着させる
請求項10に記載の転写方法。
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