JP7192277B2 - 転写シート、発色シート、発色物品、および、転写方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造色を呈する発色シート、発色シートを備える転写シートおよび発色物品、ならびに、発色シートの転写方法に関する。

モルフォ蝶等の自然界の生物の色として多く観察される構造色は、光の回折や干渉や散乱といった、物体の微細な構造に起因した光学現象の作用によって視認される色である。例えば、多層膜干渉による構造色は、相互に隣り合う薄膜の界面で光が反射し、その反射した光が干渉することによって生じる。多層膜干渉は、モルフォ蝶の翅の発色原理の１つである。モルフォ蝶の翅では、多層膜干渉に加えて、翅の表面の微細な凹凸構造によって光の散乱や回折が生じる結果、鮮やかな青色が広い観察角度において視認される。

モルフォ蝶の翅のような構造色を人工的に再現する構造として、特許文献１に記載のように、不均一に配列された微細な凹凸を有する基材の表面に、多層膜層が積層された構造が提案されている。平面に多層膜層が積層された構造では、視認される反射光の波長が観察角度によって大きく変化するため、視認される色が観察角度によって大きく変化する。これに対し、特許文献１の構造では、干渉によって強められた反射光が不規則な凹凸によって多方向に広がるため、観察角度による色の変化が緩やかになる。その結果、モルフォ蝶の翅のように広い観察角度で特定の色を呈する構造体が実現される。

特開２００５－１５３１９２号公報

ところで、特許文献１に記載の構造体においては、多層膜層の表面は基材の凹凸に追従した凹凸を有しており、多層膜層の表面が構造体の表面を構成している。すなわち、凹凸構造が露出されているため、外部から構造体に物理的な衝撃や化学的な衝撃が加わると、この凹凸構造が崩れやすい。凹凸構造が崩れると、多層膜にて反射される光の光路長が変化したり、反射光を多方向に拡散させる効果が低下したりするため、構造体において所望の発色が得られ難くなる。

本発明は、光学的機能を有する凹凸構造の変形を抑えることのできる転写シート、発色シート、発色物品、および、転写方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する転写シートは、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い。

上記構成によれば、薄膜層における一方の面の凹凸は凹凸層に覆われ、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、剥離基材と凹凸層とが剥離可能に接しているため、転写シートを被着体に貼り付けた後に、剥離基材を剥がすことができる。これにより、被着体に転写された発色シートの柔軟性が高められるとともに、発色シートを薄く構成しやすい。

上記構成において、前記薄膜層は、複数の薄膜の積層体であって、当該薄膜層において相互に隣接する前記薄膜の屈折率が互いに異なり、前記低透過層は、前記薄膜層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してもよい。

上記構成によれば、多層膜の各界面で反射された光が干渉することによって強められた波長域の反射光が薄膜層から射出される。したがって、薄膜層が単層である場合と比較して、反射光の強度が大きくなる。また、低透過層が光の吸収性を有するため、薄膜層に対して凹凸層の位置する側から見て、薄膜層からの反射光とは異なる波長域の光が視認されることが抑えられる。したがって、反射光による色の視認性が低下することが抑えられる。

上記構成において、前記薄膜層は、単層の薄膜から構成され、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よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、薄膜層が単層の薄膜であるため、薄膜層が多層膜である場合と比較して、転写シートの製造に要する工程数を削減することができる。また、上記構成によれば、薄膜層と低透過層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。

上記構成において、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よりも大きくてもよい。

上記構成によれば、薄膜層が単層の薄膜であるため、薄膜層が多層膜である場合と比較して、転写シートの製造に要する工程数を削減することができる。また、上記構成によれば、薄膜層と低透過層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。

上記構成において、前記接着層は、加熱によって接着性を発現してもよい。
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。

上記構成において、前記凹凸層は、熱可塑性樹脂から構成されていてもよい。
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。

上記構成において、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ってもよい。
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。

上記構成において、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してもよい。

上記構成によれば、凹凸構造によって反射光の拡散効果と回折効果とが得られる。そのため、薄膜層からの反射光として特定の波長域の光が広い観察角度で観察可能であるとともに、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。

上記課題を解決する発色シートは、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い。

上記構成によれば、薄膜層における一方の面の凹凸は凹凸層に覆われ、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。

上記課題を解決する発色物品は、上記発色シートと、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。
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。

上記課題を解決する転写方法は、上記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。

上記転写方法によれば、凹凸層を残して剥離基材のみが剥離されるため、薄膜層の凹凸構造を保護するための層を別途形成せずとも、転写されたシートの凹凸構造の変形を抑えることができる。

上記方法において、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てもよい。
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。

本発明によれば、発色シートにおいて、光学的機能を有する凹凸構造の変形を抑えることができる。

転写シートの第１実施形態について、転写シートの断面構造を示す図。 第１実施形態の転写シートについて、（ａ）は、第１の構造の凹凸構造の平面構造を示す図、（ｂ）は、第１の構造の凹凸構造の断面構造を示す図。 第１実施形態における転写シートの他の形態の断面構造を示す図。 第１実施形態の転写シートについて、（ａ）は、第２凸部要素のみからなる凹凸構造の平面構造を示す図、（ｂ）は、第２凸部要素のみからなる凹凸構造の断面構造を示す図。 第１実施形態の転写シートについて、（ａ）は、第２の構造の凹凸構造の平面構造を示す図、（ｂ）は、第２の構造の凹凸構造の断面構造を示す図。 第１実施形態の転写シートを用いた転写方法を示す図であって、転写シートを被着体に貼り付ける工程を示す図。 第１実施形態の発色シートが転写された被着体である発色物品を示す図。 第１実施形態の発色シートの断面構造を示す図。 転写シートの第２実施形態について、転写シートの断面構造を示す図。 第２実施形態の発色シートの断面構造を示す図。

（第１実施形態）
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。

［転写シートの構成］
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。

図１が示すように、転写シート１０は、剥離基材１２と、凹凸層の一例である樹脂層１３と、多層膜層１４と、吸収層１５と、接着層１６とを備えている。このうち、樹脂層１３、多層膜層１４、吸収層１５、および、接着層１６が、発色シート１１を構成する。すなわち、転写シート１０は、剥離基材１２と発色シート１１との積層体である。

剥離基材１２は、平坦な層であり、剥離基材１２と樹脂層１３とは、剥離可能に接している。樹脂層１３は、剥離基材１２と接する面とは反対側の面である表面に、凹凸構造を有する。樹脂層１３の有する凹凸構造は、不規則に配置された複数の凸部１３ａと、複数の凸部１３ａの間の領域である凹部１３ｂとから構成される。

剥離基材１２としては、例えば、合成石英基板や、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）等の樹脂からなるフィルムが用いられる。転写シート１０の可撓性が高められる観点では、剥離基材１２は樹脂から構成されていることが好ましい。剥離基材１２の膜厚は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

樹脂層１３は、可視領域の光を透過する樹脂、すなわち、可視領域の光に対して透明な樹脂から構成される。樹脂層１３を構成する樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂が用いられる。

樹脂層１３に対する剥離基材１２の剥離性は、例えば、剥離基材１２と樹脂層１３との密着性が低くなるように、剥離基材１２の材料と樹脂層１３の材料とが選択されることによって付与される。

また例えば、剥離基材１２あるいは樹脂層１３が、シリコーンオイルやフッ素化合物等の離型剤として機能する成分を含有していることによって、剥離基材１２が樹脂層１３から剥離可能とされてもよい。また例えば、剥離基材１２と樹脂層１３との間に離型剤を含む層である離型層が設けられていることにより、剥離基材１２が樹脂層１３に対して剥離可能とされてもよい。剥離基材１２と離型層との界面で剥離が生じる場合には、離型層および樹脂層１３から凹凸層が構成される。

また、樹脂層１３に対する剥離基材１２の剥離性が加熱によって発現すること、もしくは、樹脂層１３からの剥離基材１２の剥離が加熱によって促進されることが好ましい。例えば、樹脂層１３が熱可塑性樹脂から構成される場合、加熱によって樹脂層１３が軟化することによって、樹脂層１３からの剥離基材１２の剥離が促進される。

多層膜層１４は、樹脂層１３の表面を覆い、樹脂層１３が有する凹凸構造に追従した表面形状を有している。多層膜層１４は、複数の薄膜の積層体であって、高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとが交互に積層された構造を有する。高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとの各々は、誘電体薄膜である。高屈折率層１４ａの屈折率は、低屈折率層１４ｂの屈折率よりも大きい。例えば、樹脂層１３と接する層は高屈折率層１４ａであり、吸収層１５と接する層は低屈折率層１４ｂである。樹脂層１３における凸部１３ａ上と凹部１３ｂ上とで、多層膜層１４の構成、すなわち、多層膜層１４を構成する各層の材料や膜厚や積層順序は一致している。

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

高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとは、可視領域の光を透過する材料、すなわち、可視領域の光に対して透明な材料から構成される。高屈折率層１４ａの屈折率が、低屈折率層１４ｂの屈折率よりも高い構成であれば、これらの層の材料は限定されないが、高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとの屈折率の差が大きいほど、少ない積層数で高い強度の反射光が得られる。こうした観点から、例えば、高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとを無機材料から構成する場合、高屈折率層１４ａを二酸化チタン（ＴｉＯ_２）から構成し、低屈折率層１４ｂを二酸化珪素（ＳｉＯ_２）から構成することが好ましい。ただし、高屈折率層１４ａおよび低屈折率層１４ｂの各々は有機材料から構成されてもよい。

高屈折率層１４ａおよび低屈折率層１４ｂの各々の膜厚は、発色シート１１にて発色させる所望の色に応じて、転送行列法等を用いて設計されればよい。例えば、青色を呈する発色シート１１の場合は、ＴｉＯ_２からなる高屈折率層１４ａの膜厚は４０ｎｍ程度であることが好ましく、ＳｉＯ_２からなる低屈折率層１４ｂの膜厚は７５ｎｍ程度であることが好ましい。

なお、図１では、多層膜層１４として、樹脂層１３に近い位置から高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとがこの順に交互に積層された１０層からなる多層膜層１４を例示した。多層膜層１４が有する層数や積層の順序はこれに限られず、所望の波長域の反射光が得られるように高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとが設計されていればよい。例えば、低屈折率層１４ｂが樹脂層１３に接し、その上に高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとが交互に積層されている構成でもよい。また、吸収層１５と接する層も、高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとのいずれであってもよい。さらに、低屈折率層１４ｂと高屈折率層１４ａとが交互に積層されていれば、樹脂層１３に接する層と吸収層１５に接する層との材料が同じであってもよい。さらに多層膜層１４は、３つ以上の屈折率の異なる層の組み合わせによって構成されてもよい。

要は、多層膜層１４は、相互に隣接する層の屈折率が互いに異なり、多層膜層１４に入射する光のうち特定の波長域での光の反射率が他の波長域での反射率よりも高いように構成されていればよい。

吸収層１５および接着層１６は、多層膜層１４に対して、樹脂層１３と反対側に位置する。吸収層１５は、多層膜層１４の最外面の凹凸を覆っている。吸収層１５は、多層膜層１４を透過した光を吸収する光吸収性を有する。吸収層１５における可視光線透過率は、多層膜層１４における可視光線透過率よりも低い。例えば、吸収層１５は、光吸収剤や黒色顔料等の可視領域の光を吸収する材料を含む層である。具体的には、吸収層１５は、カーボンブラック、チタンブラック、黒色酸化鉄、黒色複合酸化物等の黒色の無機顔料が樹脂に混合された層であることが好ましい。吸収層１５の膜厚は、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下である。

接着層１６は、吸収層１５に対して多層膜層１４と反対側で吸収層１５に接し、転写シート１０の最外面かつ発色シート１１の最外面を構成している。接着層１６は、加熱によって発現する接着性を有する。言い換えれば、接着層１６はヒートシール性を有する。こうした接着層１６を構成するヒートシール剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂が挙げられる。接着層１６の膜厚は、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下である。

［凹凸構造の構成］
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。

＜第１の構造＞
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。

図２（ａ）が示すように、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは、樹脂層１３の広がる方向に沿った平面に含まれる方向であり、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとは直交する。上記平面は、樹脂層１３の厚さ方向と直交する面である。

樹脂層１３をその表面と対向する方向から見たとき、凸部１３ａが構成するパターンは、破線によって示す複数の矩形Ｒの集合からなるパターンである。矩形Ｒは、図形要素の一例である。矩形Ｒは、第２方向Ｄｙに延びる形状を有し、矩形Ｒにおいて、第２方向Ｄｙの長さｄ２は、第１方向Ｄｘの長さｄ１以上の大きさを有する。複数の矩形Ｒは、第１方向Ｄｘおよび第２方向Ｄｙのいずれにおいても重ならないように配列されている。

複数の矩形Ｒにおいて、第１方向Ｄｘの長さｄ１は一定であり、複数の矩形Ｒは、第１方向Ｄｘに、長さｄ１の配列間隔、すなわち、長さｄ１の周期で配置されている。
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。

矩形Ｒの配置されている領域が、凸部１３ａの配置される領域であり、互いに隣接する矩形Ｒが接する場合には、各矩形Ｒの配置されている領域が結合された１つの領域に１つの凸部１３ａが配置される。こうした構成においては、凸部１３ａの第１方向Ｄｘの長さは、矩形Ｒの長さｄ１の整数倍である。

多層膜層１４の凹凸によって虹色の分光が生じることを抑えるために、矩形Ｒにおける第１方向Ｄｘの長さｄ１は可視領域の光の波長以下とされる。換言すれば、長さｄ１は、サブ波長以下、すなわち、入射光の波長域以下の長さを有する。すなわち、長さｄ１は８３０ｎｍ以下であることが好ましく、７００ｎｍ以下であることがより好ましい。さらに、長さｄ１は、多層膜層１４から反射される上記特定の波長域の光が有するピーク波長よりも小さいことが好ましい。例えば、発色シート１１にて青色を発色させる場合は、長さｄ１は３００ｎｍ程度であることが好ましく、発色シート１１にて緑色を発色させる場合は、長さｄ１は４００ｎｍ程度であることが好ましく、発色シート１１にて赤色を発色させる場合は、長さｄ１は４６０ｎｍ程度であることが好ましい。

多層膜層１４からの反射光の広がりを大きくするため、すなわち、反射光の散乱効果を高めるためには、凹凸構造の起伏が多いことが好ましく、樹脂層１３の表面と対向する方向から見て、単位面積あたりにおいて凸部１３ａが占める面積の比率は４０％以上６０％以下であることが好ましい。例えば、樹脂層１３の表面と対向する方向から見て、単位面積あたりにおける凸部１３ａの面積と凹部１３ｂとの面積の比率は、１：１であることが好ましい。

図２（ｂ）が示すように、凸部１３ａの高さｈ１は一定であり、凸部１３ａは、凸部１３ａの基部が位置する平面から１段の段差形状を有する。凸部１３ａの高さｈ１は、発色シート１１にて発色させる所望の色、すなわち、発色シート１１から反射させることの望まれる波長域に応じて設定されればよい。凸部１３ａ上や凹部１３ｂ上における多層膜層１４の表面粗さよりも、凸部１３ａの高さｈ１が大きければ、反射光の散乱効果は得られる。

ただし、多層膜層１４の凹凸での反射に起因した光の干渉を抑えるために、高さｈ１は可視領域の光の波長の１／２以下であることが好ましく、すなわち、４１３ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、上記光の干渉を抑えるために、高さｈ１は、多層膜層１４から反射される上記特定の波長域の光が有するピーク波長の１／２以下であることがより好ましい。

また、高さｈ１が過剰に大きいと、多層膜層１４における反射光の散乱効果が高くなりすぎて、反射光の強度が低くなりやすいため、反射光が可視領域の光である場合、高さｈ１は１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。例えば、青色を呈する発色シート１１では、効果的な光の広がりを得るためには、高さｈ１は４０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の程度であることが好ましく、散乱効果が高くなりすぎることを抑えるためには、高さｈ１は１００ｎｍ以下であることが好ましい。

なお、矩形Ｒは、第１方向Ｄｘに沿って並ぶ２つの矩形Ｒの一部が重なるように配列されることにより、凸部１３ａのパターンを構成していてもよい。すなわち、複数の矩形Ｒは、第１方向Ｄｘに、長さｄ１よりも小さい配列間隔で配置されていてもよいし、矩形Ｒの配列間隔は一定でなくてもよい。矩形Ｒが重なり合う部分では、各矩形Ｒの配置されている領域が結合された１つの領域に１つの凸部１３ａが位置する。この場合、凸部１３ａの第１方向Ｄｘの長さは、矩形Ｒの長さｄ１の整数倍とは異なる長さとなる。また、矩形Ｒの長さｄ１は、一定でなくてもよく、各矩形Ｒにおいて、長さｄ２が長さｄ１以上であって、複数の矩形Ｒにおける長さｄ２の標準偏差が長さｄ１の標準偏差よりも大きければよい。こうした構成によっても、多層膜層１４における反射光の散乱効果は得られる。

＜第２の構造＞
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。

第２の構造の凹凸構造を構成する凸部１３ｃは、第１の構造の凸部１３ａと同様の構成を有する第１凸部要素と、帯状に延びる第２凸部要素とが、樹脂層１３の厚さ方向に重畳された構造を有する。

第１の構造の凹凸構造を有する発色シート１１によれば、反射光の散乱効果によって視認される色の観察角度による変化は緩やかになるものの、散乱に起因した反射光の強度の低下によって、視認される色の鮮やかさは低下する。発色シートの用途等によっては、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能なシートが求められる場合もある。第２の構造における第２凸部要素は、入射光が特定の方向へ強く回折されるように配列されており、第１凸部要素に基づく光の散乱効果と第２凸部要素に基づく光の回折効果とによって、より鮮やかな色を広い観察角度で観察可能な発色シートが実現される。

図４を参照して、第２凸部要素の構成について説明する。図４（ａ）は、第２凸部要素のみからなる凹凸構造の平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のIV－IV線に沿った断面構造を示す断面図である。図４（ａ）においては、第２凸部要素にドットを付して示している。

図４（ａ）が示すように、平面視において、第２凸部要素１３Ｅｂは、第２方向Ｄｙに沿って一定の幅で延びる帯状を有し、複数の第２凸部要素１３Ｅｂは、第１方向Ｄｘに沿って、間隔をあけて並んでいる。換言すれば、第２凸部要素１３Ｅｂが構成するパターンは、第２方向Ｄｙに沿って延び、第１方向Ｄｘに沿って並ぶ複数の帯状領域からなるパターンである。第２凸部要素１３Ｅｂにおける第１方向Ｄｘの長さｄ３は、第１凸部要素のパターンを決定する上記矩形Ｒの長さｄ１と一致していてもよいし、異なっていてもよい。

第１方向Ｄｘにおける第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅ、すなわち、第１方向Ｄｘにおける帯状領域の配列間隔は、第２凸部要素１３Ｅｂが構成する凹凸構造の表面での反射光の少なくとも一部が、一次回折光として観測されるように設定される。一次回折光は、換言すれば、回折次数ｍが１または－１である回折光である。すなわち、入射光の入射角度をθ、反射光の反射角度をφ、回折する光の波長をλとした場合、配列間隔ｄｅは、ｄｅ≧λ／（ｓｉｎθ＋ｓｉｎφ）を満たす。例えば、λ＝３６０ｎｍである可視光線を対象とするとき、第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅは１８０ｎｍ以上であればよく、すなわち、配列間隔ｄｅは、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。なお、配列間隔ｄｅは、互いに隣り合う２つの第２凸部要素１３Ｅｂの端部間の第１方向Ｄｘに沿った距離であって、第１方向Ｄｘにおいて第２凸部要素１３Ｅｂに対して同一の側に位置する端部間の距離である。

第２凸部要素１３Ｅｂが構成するパターンの周期性は、樹脂層１３が有する凹凸構造の周期性に反映される。複数の第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅが一定の場合、多層膜層１４の最外面での回折現象によって、多層膜層１４からは、特定の波長の反射光が特定の角度に出射される。この回折による光の反射強度は、第１凸部要素に基づく光の散乱効果によって生じる反射光の反射強度と比較して非常に強いため、金属光沢のような輝きを有する光が視認されるが、一方で、回折による分光が生じ、観察角度の変化に応じて視認される色が変化する。

したがって、例えば、青色を呈する発色シートが得られるように第１凸部要素の構造を設計したとしても、第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅを４００ｎｍ～５μｍの程度の一定値とすると、観察角度によっては、回折に起因した強い緑色から赤色の表面反射による光が観察される。これに対し、例えば、第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅを５０μｍ程度に大きくすると、可視領域の光が回折される角度の範囲が狭くなるため、回折に起因した色の変化が視認されにくくなるが、金属光沢のような輝きを有する光は特定の観察角度でのみしか観察されない。

そこで、配列間隔ｄｅを一定の値とせず、第２凸部要素１３Ｅｂのパターンを、周期が異なる複数の周期構造が重ね合わされたパターンとすれば、回折による反射光に複数の波長の光が混じり合うため、分光された単色性の高い光は視認されにくくなる。したがって、光沢感のある鮮やかな色が広い観察角度で観察される。この場合、配列間隔ｄｅは、例えば、３６０ｎｍ以上５μｍ以下の範囲から選択され、複数の第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅの平均値が、入射光に含まれる波長域における最小波長の１／２以上であればよい。

ただし、配列間隔ｄｅの標準偏差が大きくなるにつれ、第２凸部要素１３Ｅｂの配列が不規則となって散乱効果が支配的になり、回折による強い反射が得られにくくなる。そのため、第２凸部要素１３Ｅｂの配列間隔ｄｅは、第１凸部要素に基づく光の散乱効果によって光が広がる角度に応じて、この光が広がる範囲と同程度の範囲に回折による反射光が出射されるように決定することが好ましい。例えば、青色の反射光が、入射角度に対して±４０°の範囲に広がって出射される場合、第２凸部要素１３Ｅｂのパターンにおいて、配列間隔ｄｅを、その平均値が１μｍ以上５μｍ以下の程度であり、標準偏差が１μｍ程度であるように設定する。これにより、第１凸部要素に基づく光の散乱効果によって光が広がる角度と同程度の角度に回折による反射光が生じる。

すなわち、複数の第２凸部要素１３Ｅｂに基づく凹凸構造は、特定の波長域の光を回折させて取り出すための構造とは異なり、配列間隔ｄｅの分散により、回折を利用して所定の角度範囲に様々な波長域の光を射出させるための構造である。

さらに、より長周期の回折現象を生じさせるために、一辺が１０μｍ以上１００μｍ以下の正方形領域を単位領域とし、単位領域ごとの第２凸部要素１３Ｅｂのパターンにおいて、配列間隔ｄｅを、平均値が１μｍ以上５μｍ以下の程度、かつ、標準偏差が１μｍ程度としてもよい。なお、複数の単位領域のなかには、配列間隔ｄｅが１μｍ以上５μｍ以下の範囲に含まれる一定の値である領域が含まれてもよい。配列間隔ｄｅが一定である単位領域が存在したとしても、この単位領域と隣接する単位領域のいずれかにおいて、配列間隔ｄｅが標準偏差１μｍ程度のばらつきを有していれば、人の目の解像度においてはすべての単位領域で配列間隔ｄｅがばらつきを有している構成と同等の効果が期待できる。

なお、図４に示した第２凸部要素１３Ｅｂは、第１方向Ｄｘのみに、配列間隔ｄｅに起因した周期性を有している。第１凸部要素に基づく光の散乱効果は、主として、多層膜層１４の最外面と対向する方向から見た平面視での、第１方向Ｄｘに沿った方向への反射光に作用するが、第２方向Ｄｙに沿った方向への反射光にも一部影響し得る。したがって、第２凸部要素１３Ｅｂは、第２方向Ｄｙにも周期性を有してもよい。すなわち、第２凸部要素１３Ｅｂのパターンは、第２方向Ｄｙに延びる複数の帯状領域が、第１方向Ｄｘと第２方向Ｄｙとの各々に沿って並ぶパターンであってもよい。

こうした第２凸部要素１３Ｅｂのパターンにおいて、例えば、帯状領域の第１方向Ｄｘに沿った配列間隔と第２方向Ｄｙに沿った配列間隔との各々は、各々の平均値が１μｍ以上１００μｍ以下であるようにばらつきを有していればよい。また、第１凸部要素に基づく光の散乱効果の第１方向Ｄｘへの影響と第２方向Ｄｙへの影響との違いに応じて、第１方向Ｄｘに沿った配列間隔の平均値と、第２方向Ｄｙに沿った配列間隔の平均値とは互いに異なっていてもよく、第１方向Ｄｘに沿った配列間隔の標準偏差と、第２方向Ｄｙに沿った配列間隔の標準偏差とは互いに異なっていてもよい。

図４（ｂ）が示すように、第２凸部要素１３Ｅｂの高さｈ２は、凸部１３ｃ上や凹部１３ｂ上における多層膜層１４の表面粗さよりも大きければよい。ただし、高さｈ２が大きくなるほど、凹凸構造が反射光に与える効果において第２凸部要素１３Ｅｂに基づく回折効果が支配的となって、第１凸部要素に基づく光の散乱効果が得られにくくなるため、高さｈ２は第１凸部要素の高さｈ１と同程度であることが好ましく、高さｈ２は高さｈ１と一致していてもよい。例えば、第１凸部要素の高さｈ１と第２凸部要素１３Ｅｂの高さｈ２とは、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましく、青色を呈する発色シート１１では、第１凸部要素の高さｈ１と第２凸部要素１３Ｅｂの高さｈ２とは、１０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下の範囲に含まれていることが好ましい。

図５を参照して、第２の構造の凹凸構造の詳細について説明する。図５（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５（ｂ）は、図５（ａ）のV－V線に沿った樹脂層１３の断面構造を示す断面図である。図５（ａ）においては、第１凸部要素が構成するパターンと、第２凸部要素が構成するパターンとに異なる密度のドットを付して示している。

図５（ａ）が示すように、樹脂層１３をその表面と対向する方向から見た場合、凸部１３ｃが構成するパターンは、第１凸部要素１３Ｅａが構成するパターンである第１パターンと、第２凸部要素１３Ｅｂが構成するパターンである第２パターンとが重ね合わされたパターンである。すなわち、凸部１３ｃが位置する領域には、第１凸部要素１３Ｅａのみから構成される領域Ｓ１と、第１凸部要素１３Ｅａと第２凸部要素１３Ｅｂとが重なっている領域Ｓ２と、第２凸部要素１３Ｅｂのみから構成される領域Ｓ３とが含まれる。なお、図５においては、第１凸部要素１３Ｅａと第２凸部要素１３Ｅｂとが、第１方向Ｄｘにおいてその端部が揃うように重ねられているが、こうした構成に限らず、第１凸部要素１３Ｅａの端部と第２凸部要素１３Ｅｂの端部とはずれていてもよい。

図５（ｂ）が示すように、領域Ｓ１では、凸部１３ｃの高さは、第１凸部要素１３Ｅａの高さｈ１である。また、領域Ｓ２では、凸部１３ｃの高さは、第１凸部要素１３Ｅａの高さｈ１と第２凸部要素１３Ｅｂの高さｈ２との和である。また、領域Ｓ３では、凸部１３ｃの高さは、第２凸部要素１３Ｅｂの高さｈ２である。このように、凸部１３ｃは、樹脂層１３の厚さ方向への投影像が第１パターンを構成し、所定の高さｈ１を有する第１凸部要素１３Ｅａと、上記厚さ方向への投影像が第２パターンを構成し、所定の高さｈ２を有する第２凸部要素１３Ｅｂとが、高さ方向に重ねられた多段形状を有する。ちなみに、凸部１３ｃは、凸部１３ｃの基部から、第１凸部要素１３Ｅａに第２凸部要素１３Ｅｂが積層されていると捉えることもできるし、第２凸部要素１３Ｅｂに第１凸部要素１３Ｅａが積層されていると捉えることもできる。

なお、第１凸部要素１３Ｅａが構成するパターンと、第２凸部要素１３Ｅｂが構成するパターンとは、第１凸部要素１３Ｅａと第２凸部要素１３Ｅｂとが重ならないように配置されてもよい。こうした構造によっても、第１凸部要素１３Ｅａに基づく光の拡散効果と第２凸部要素１３Ｅｂに基づく光の回折効果とは得られる。ただし、第１凸部要素１３Ｅａと第２凸部要素１３Ｅｂとを互いに重ならないように配置しようとすれば、第１の構造と比較して、単位面積あたりにおける第１凸部要素１３Ｅａの配置可能な面積が小さくなり、光の拡散効果が低下する。したがって、凸部要素１３Ｅａ，１３Ｅｂに基づく光の拡散効果と回折効果とを高めるためには、図５に示したように、第１凸部要素１３Ｅａと第２凸部要素１３Ｅｂとを重ねて凸部１３ｃを多段形状とすることが好ましい。

［転写シートの製造方法］
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。

次いで、塗布液からなる層の表面に、剥離基材１２が重ねられ、剥離基材１２とモールドとが互いに押し付けられた状態で、剥離基材１２側もしくはモールド側から光が照射される。続いて、硬化した樹脂からなる層および剥離基材１２からモールドが離型される。これによって、モールドの有する凹凸が樹脂に転写されて、表面に凹凸を有する樹脂層１３が形成され、剥離基材１２と樹脂層１３とからなる積層体が形成される。モールドは、例えば、合成石英やシリコンから構成され、光または荷電粒子線を照射するリソグラフィやドライエッチング等の公知の微細加工技術を利用して形成される。

なお、塗布液は、剥離基材１２の表面に塗布され、剥離基材１２上の塗布液からなる層にモールドが押し当てられた状態で、光の照射が行われてもよい。また、光ナノインプリント法に代えて、熱ナノインプリント法が用いられてもよい。

続いて、樹脂層１３の凹凸を有する表面に、多層膜層１４を構成する層が順に積層される。多層膜層１４を構成する高屈折率層１４ａと低屈折率層１４ｂとが無機材料から形成される場合、高屈折率層１４ａおよび低屈折率層１４ｂの各々は、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を用いて形成される。また、高屈折率層１４ａおよび低屈折率層１４ｂの各々が有機材料から形成される場合、高屈折率層１４ａおよび低屈折率層１４ｂの形成には、自己組織化等の公知の技術が用いられればよい。

続いて、多層膜層１４の上面に、吸収層１５が形成される。吸収層１５は、例えば、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を用いて形成される。吸収層１５の形成のための塗布液には、必要に応じて、溶媒が混合されてもよい。溶媒としては、吸収層１５を構成する樹脂と相性のよい溶媒が選択されればよく、例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールモノメチルエーテル、トルエン、キシレン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン等が挙げられる。

続いて、吸収層１５の上面に、接着層１６が形成される。接着層１６は、例えば、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を用いて形成される。以上により、転写シート１０が形成される。

［発色シートおよび成形体］
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。

図６が示すように、まず、接着層１６が被着体３１と接するように、転写シート１０が被着体３１の表面に配置され、転写シート１０が加熱および加圧される。例えば、加熱されたスタンプ等の押圧体が、被着体３１と反対側から転写シート１０に押し当てられることによって、転写シート１０が加熱および加圧される。これにより、接着層１６の接着性が発現し、接着層１６が被着体３１の表面に接着する。すなわち、転写シート１０が被着体３１に貼り付けられる。転写シート１０が被着体３１に固定されている状態において、剥離基材１２が外側に向けられている。

なお、被着体３１の形状や材料は特に限定されず、例えば、被着体３１は、カードや立体物等の樹脂成形品であってもよいし、紙であってもよい。要は、被着体３１は、接着層１６の接着可能な表面を有していればよい。

図７が示すように、続いて、転写シート１０における剥離基材１２が樹脂層１３から剥離される。これにより、転写シート１０から被着体３１に発色シート１１が転写される。すなわち、被着体３１の表面に発色シート１１が固定された構成を有する発色物品３０が形成される。

図８が示すように、被着体３１に転写された後の発色シート１１においては、樹脂層１３の凹凸構造を有する面とは反対側の面が最外面を構成し、外気に露出されている。また、接着層１６は、発色シート１１における樹脂層１３が構成する上記最外面とは反対側の最外面を構成し、被着体３１に接している。発色シート１１は、多層膜層１４に対して樹脂層１３が位置する側から観察される。なお、図８では、第２の構造の凹凸構造を有する発色シート１１を例示している。

［作用］
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。

また、発色シート１１は製造時の基材である剥離基材１２を有さないため、発色シート１１の柔軟性が高められる。したがって、被着体３１の表面が曲面である場合にも、被着体３１の表面に発色シート１１が追従しやすい。その結果、被着体３１の表面に発色シート１１を沿わせるために発色シート１１にかける負荷を軽減できるとともに、発色シート１１が被着体３１から剥がれることも抑えられる。さらに、発色シート１１が製造時の基材を有している場合と比較して、発色シート１１の厚さが薄くなる。したがって、発色物品３０において発色シート１１が貼り付けられている部分が盛り上がることが抑えられる。それゆえ、例えば、発色シート１１が装飾のために用いられる場合には、その装飾性を高めることも可能である。

また、多層膜層１４は可視領域の光に対して透明な材料から形成されているため、入射光に含まれる波長域のうち、多層膜層１４にて反射される特定の波長域以外の波長域の光の一部は、多層膜層１４を透過する。この透過光の波長域は多層膜層１４における反射光の波長域とは異なり、透過光の色は、主として、反射光の色の補色である。そのため、こうした透過光が視認されると、反射光による色の視認性が低下する。

本実施形態では、発色シート１１が吸収層１５を備えていることにより、多層膜層１４の透過光は吸収層１５に吸収され、この透過光が被着体３１の表面等で反射されて樹脂層１３側に射出されることが抑えられる。したがって、樹脂層１３と対向する方向から見て、多層膜層１４からの反射光とは異なる波長域の光が視認されることが抑えられるため、反射光による色の視認性が低下することが抑えられる。それゆえ、発色シート１１において所望の発色が好適に得られる。

第１実施形態においては、多層膜層１４が薄膜層であり、吸収層１５が低透過層である。第１実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（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。

（２）薄膜層が、相互に隣接する薄膜の屈折率が互いに異なる複数の薄膜の積層体である多層膜層１４であり、多層膜の各界面で反射された光が干渉することによって強められた反射光が薄膜層から射出される。したがって、薄膜層が単層である場合と比較して、反射光の強度が大きくなる。

（３）発色シート１１が、多層膜層１４を透過した光を吸収する吸収層１５を備えているため、樹脂層１３の位置する側から見て、多層膜層１４からの反射光とは異なる波長域の光が視認されることが抑えられる。したがって、反射光による色の視認性が低下することが抑えられる。

（４）接着層１６は、加熱によって接着性を発現するため、熱転写によって発色シート１１を被着体３１に貼り付けることができる。したがって、汎用性の高い転写方法を用いて発色シート１１の転写が可能である。

（５）樹脂層１３が熱可塑性樹脂から構成されている形態であれば、熱転写に際して、剥離基材１２が樹脂層１３から剥がれやすくなる。
（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。

（７）樹脂層１３が第２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と回折効果とが得られる。その結果、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観察角度で観察可能であるとともに、この反射光の強度が高められることにより光沢感のある鮮やかな色が視認される。

（第２実施形態）
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。

図９が示すように、第２実施形態の転写シート２０は、第１実施形態の転写シート１０と比較して、多層膜層１４に代えて単層膜層１７を備え、吸収層１５に代えて反射層１８を備えている。すなわち、転写シート２０は、剥離基材１２、樹脂層１３、単層膜層１７、反射層１８、接着層１６をこの順に備えている。このうち、樹脂層１３、単層膜層１７、反射層１８、および、接着層１６が、発色シート２１を構成する。

第２実施形態においても、樹脂層１３が有する凹凸構造としては、第１実施形態で説明した第１の構造と第２の構造とのいずれもが適用可能である。図９および図１０では、樹脂層１３が第２の構造の凹凸構造を有する形態を例示している。第２実施形態における剥離基材１２、樹脂層１３、および、接着層１６の構成は、第１実施形態と同様である。

単層膜層１７は、樹脂層１３の表面を覆い、樹脂層１３が有する凹凸構造に追従した表面形状を有している。単層膜層１７は、誘電体から構成された単層の薄膜からなる層である。

単層膜層１７に光が入射すると、単層膜層１７は、薄膜干渉による反射光を射出する。すなわち、単層膜層１７の表面と裏面とで反射した光が干渉を起こし、これによって強められた特定の波長域の光が射出される。

単層の薄膜干渉による反射光の波長域は、多層膜干渉による反射光の波長域ほど急峻なピークを有さない。しかし、反射光の波長域が可視領域の端部とその外側とを含むように、例えば、可視領域の短波長側から紫外領域の一部までを含むように単層膜層１７を設計することで、観察者には単層膜層１７からの反射光として可視領域の短波長側に対応する特定の色を視認させることができる。

単層膜層１７の材料および膜厚は、発色シート２１にて発色させる所望の色に応じて、選択されればよい。単層膜層１７は、例えば、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構成される。単層膜層１７の膜厚は、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下の範囲から選択される。

反射層１８は、単層膜層１７に対して樹脂層１３とは反対側で、単層膜層１７に接している。反射層１８は、単層膜層１７を透過した光を反射する。単層膜層１７と反射層１８との界面における光の反射率は高いほど好ましく、単層膜層１７と反射層１８とは、これらの層の界面において高い割合で鏡面反射が生じるように構成されていることが好ましい。言い換えれば、反射層１８における光の透過が小さく、かつ、単層膜層１７と反射層１８との界面における光の反射が大きいことが好ましく、反射層１８の表面は金属光沢を有していることが好ましい。

具体的には、単層膜層１７と反射層１８との界面で反射される光に含まれる波長域に対して、反射層１８の屈折率ｎ２は単層膜層１７の屈折率ｎ１よりも大きく、単層膜層１７の消衰係数ｋ１は１以下であり、反射層１８の消衰係数ｋ２は１よりも大きいことにより、単層膜層１７を透過した光が反射層１８において吸収され、反射層１８と接着層１６との界面、あるいは、接着層１６と被着体３１（図に示されていない）との界面における反射の影響が小さくなるため好ましい。また、反射層１８における可視光線透過率は、単層膜層１７における可視光線透過率よりも低く、３０％以下であることが好ましい。こうした構成であれば、単層膜層１７と反射層１８との界面で高い反射率が得られ、単層膜層１７を透過した光が、反射層１８で吸収されるため、色コントラストのよい反射が得られる。

反射層１８を設けない場合、単層膜層１７からの薄膜干渉による反射光の強度は、第１実施形態の多層膜層１４からの多層膜干渉による反射光の強度よりも小さい。単層膜層１７に反射層１８が積層されることによって、反射光の強度が高められるため、反射光の視認性、すなわち、薄膜干渉による特定の色の視認性が高められる。

こうした単層膜層１７と反射層１８との実現のためには、単層膜層１７が、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構成されているとき、反射層１８は、金属材料から構成されていることが好ましい。一例として、単層膜層１７が酸化チタンから構成され、反射層１８がチタンから構成される形態や、単層膜層１７が酸化ジルコニウムから構成され、反射層１８がジルコニウムから構成される形態が挙げられる。反射層１８の膜厚は、例えば、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である。
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。

転写シート２０から被着体３１への発色シート２１の転写方法は、第１実施形態と同様である。すなわち、接着層１６が被着体３１と接するように、転写シート２０が被着体３１の表面に配置され、転写シート２０が加熱および加圧される。これにより、接着層１６が被着体３１の表面に接着する。そして、転写シート２０における剥離基材１２が樹脂層１３から剥離される。これにより、転写シート２０から被着体３１に発色シート２１が転写されて、発色物品が形成される。

図１０が示すように、被着体３１（図に示されていない）に転写された後の発色シート１１においては、樹脂層１３の凹凸構造を有する面とは反対側の面が発色シート２１の最外面を構成し、外気に露出されている。また、接着層１６は、発色シート２１における樹脂層１３が構成する上記最外面とは反対側の最外面を構成し、被着体３１に接する。

発色シート２１は、単層膜層１７に対して樹脂層１３が位置する側から観察される。発色シート２１に光が入射すると、単層膜層１７の表面および裏面で反射した光が干渉を起こすとともに単層膜層１７の最外面における不規則な凹凸に起因して進行方向を変える結果、特定の波長域の光が広い角度に出射される。

［作用］
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。

また、発色シート２１は製造時の基材である剥離基材１２を有さないため、第１実施形態と同様、発色シート２１の柔軟性が高められるとともに、発色シート２１の厚さが薄くなる。

また、転写シート２０および発色シート２１は、樹脂層１３に積層されて構造色を呈する層として、単層の薄膜からなる単層膜層１７を備えている。そのため、第１実施形態のように転写シート１０および発色シート１１が複数の薄膜からなる多層膜層１４を備える形態と比較して、転写シート２０および発色シート２１の製造に要する工程数を削減することができる。したがって、転写シート２０および発色シート２１の生産性が高められる。

第２実施形態においては、単層膜層１７が薄膜層であり、反射層１８が低透過層である。第２実施形態によれば、第１実施形態の（１），（２）～（７）の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。

（８）薄膜層が単層の薄膜から構成されるため、薄膜層が多層膜である場合と比較して、転写シート２０および発色シート２１の製造に要する工程数を削減することができる。
（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。

（１０）単層膜層１７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構成される層であり、反射層１８は金属層である。そして、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。

［変形例］
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。

・第２実施形態において、単層膜層１７と反射層１８とは、単層膜層１７と反射層１８との界面での反射光に含まれる少なくとも一部の波長域に対して、高い反射率を有するように構成されていればよい。上記反射光の一部の波長域に対する反射率が高い構成であっても、上記反射光の波長域の全体について反射率が低い構成と比較して、反射光の強度を高める効果は得られる。具体的には、上記少なくとも一部の波長域に対して、反射層１８の屈折率ｎ２は単層膜層１７の屈折率ｎ１よりも大きく、単層膜層１７の消衰係数ｋ１は１以下であり、反射層１８の消衰係数ｋ２は１よりも大きければよい。

・上記各実施形態において、発色シート１１，２１の転写に際しては、転写シート１０，２０に対して加熱および加圧が行われた。発色シート１１，２１の転写には、こうした熱転写に限らず、水圧転写等の他の転写方法が用いられてもよい。すなわち、接着層１６は、加熱によって接着性を発現する特性を有していなくてもよく、例えば、圧力のみの付加や紫外線の照射によって、被着体３１に接着層１６が接着されてもよい。

・転写シートおよび発色シートは、薄膜層として多層膜層１４を備え、低透過層として反射層１８を備えてもよい。言い換えれば、第２実施形態において、薄膜層が複数の薄膜から構成されていてもよい。

・転写シート１０，２０および発色シート１１，２１は、上記各実施形態で説明した層に加えて、これらの層間の密着性を高めるための層や、紫外線吸収機能を有する層等を備えていてもよい。

・樹脂層１３における凹凸構造の第１の構造にて凸部１３ａが構成するパターン、および、第２の構造にて第１凸部要素１３Ｅａが構成するパターンを構成する図形は、矩形に限られない。これらのパターンを構成する図形は、長円等であってもよく、要は、第２方向Ｄｙに沿った長さが第１方向Ｄｘに沿った長さ以上である形状を有する図形要素であればよい。そして、図形要素における第１方向Ｄｘの長さｄ１と第２方向Ｄｙの長さｄ２とが、第１の構造の説明にて述べた各種の条件を満たしていればよい。

・樹脂層１３の凹凸構造を構成する凸部は、基部から頂部に向かって第１方向Ｄｘの幅が徐々に小さくなる構成を有していてもよい。こうした構成によれば、凸部に多層膜層１４や単層膜層１７が成膜されやすくなる。この場合、第１方向Ｄｘの長さｄ１や長さｄ３は、凸部の底面が構成するパターンにて規定される。

Ｄｘ…第１方向、Ｄｙ…第２方向、１０，２０…転写シート、１１，２１…発色シート、１２…剥離基材、１３…樹脂層、１３ａ，１３ｃ…凸部、１３ｂ…凹部、１３Ｅａ…第１凸部要素、１３Ｅｂ…第２凸部要素、１４…多層膜層、１４ａ…高屈折率層、１４ｂ…低屈折率層、１５…吸収層、１６…接着層、１７…単層膜層、１８…反射層、３０…発色物品、３１…被着体。

Claims (11)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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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