JPS61105509A - 角度による相当量のカラ−シフトを有する光学的変色薄膜製品とその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入射角の変化につれて相当量のカラーシフト（
ｃｏｌｏｒ　５ｈｉｆｔ）を生じる光学的可変色薄膜製
品と、その製法に関する。

物体を構成する材料の色の知覚される主因が２つ有るこ
とはよく知られている。一つの物体による光の波長の選
択吸収、又は物体による光の散乱であり、従って可視ス
ペクトルの選択反射、又は選択透過である。もう一つは
、大きさが光の波長程度の規則性構造体の表面での、反
射波面／透過波面の重畳に起因して生じる、波長依存性
の、干渉効果、又は回折効果である。選択吸収は、基本
的には、物体の化学組成及び入射光の物体構造との、原
子レベルでの、相互作用の結果として生じる。、この選
択吸収は物体それ自体の有するバルクとしての化学的性
質から起きることもあり、或いは普通には透明な媒質中
に着色剤（染料、顔料などの添加物）が存在しているこ
とから起きることもある。干渉色は、これに反して、本
質的には平行な平面を具備し、かつ可視光波長の数分の
ｌ程度の厚みを有する薄層の、単一層又は多重層の組立
体から成る表面で光が反射又は透過させられるとき、或
いは光の波長程度の形状寸法を有する周期構造体の形状
表面から光が反射又は透過させられるときに極く普通に
認められる。干渉効果および選択吸収が同一物体中で程
度の差は有るにしても同時に生じることは言うまでもな
い。干渉を生じる性質を具備していない選択吸収性物体
は、視角を段階的に変えたとしても、有るか無しかの表
面色の変化を示すのがごく普通のことであるが、これに
反して薄膜、又は回折格子から成る表面は、その特定構
造に依存して、視角の変化につれて極めて顕著な表面色
のシフト（転移）を示すということがよく知られている
。

薄膜の干渉色は、光の波長の数分の１程度の厚さを有す
ると共に種々の光学的性質を有する一連の平行平面から
本質的には成る構造体内で、多重反射および多重透過を
受けた光波の重畳によって生じる。光波の振幅と位相は
、合成されて、強め合ったり弱め合ったりする、波長依
存性の干渉効果を生じ、入射光に対して選択的なフィル
ター作用を行なう。上述の光学的性質とは、各層の有す
る種々の屈折率の値のことである。均一で等方性の非吸
収性媒質の場合、屈折率は実数（通常、文字ｒｎＪで表
わす）である。層が金属の性質を有する場合、又は光が
この層を通過する際に著しい吸収を受ける場合、屈折率
は一般にＮ＝ｎ−ｉｋＯ形の複素数で表わされる。この
式で、ｋは吸収係数である。

これも良く知られていることであるが、物体色は付随す
る分光反射率曲線を有すると共に、この物体がある程度
透明なときには、付随する分光透過率曲線をも有する。

これらの曲線に関与する各色は、約３８０ｎｍから約７
７０ｎｍにわたる可視スペクトルをカバーする３つの等
色関数（分布関数）（すなわち、青、緑、赤の三原色）
に、物体の分光反射率又は分光透過率と光源の分光分布
関数とを掛けた積の積分として与えられる三刺激値Ｘ、
Ｙ、Ｚとして知られている３つの量の組み合わせによっ
て完全、かつ正確に指定される。色は三刺激値ｘ、ｙＳ
ｚにより指定されるけれども、規格値ｘ＝Ｘ／　（Ｘ＋
Ｙ＋Ｚ）、ｙ＝Ｙ／　（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）、及び三刺激値の
Ｙ値によっても等価的に表示される。このＸ値及びｙ値
は色度座標と呼ばれているものである。測色学の分野で
よく知られているように、色度座標ＸＳｙを二次元直交
座標系にプロットしてその軌跡によりあらゆる実在色を
表示するようにしたＣＩＥ色度図と呼ばれる非常に有用
なダイヤグラムがある。このダイヤグラムはｘ１ｙ平面
上の馬蹄形のカーブであって、この馬蹄形のカーブはか
かる色度座標のすべての領域を取囲むと共に、色知覚の
定蛍的側面を規定するパラメータの組、つま−り色知覚
に関する色相と彩度とに密接な関連を有する主波長と純
度とから成る値の組に夫々対応する一群の曲線をも取囲
んでいる。

三刺激値のＹ値は、眼の明所視の比視感度曲線としたそ
の定義から、色知覚の第３番目の属性、すなわち明るさ
という心理知覚量と関連を有する心理物理量である輝度
に関係した測光尺度を与える。

米国特許第３，８５８，９７７号明細書には、光学的干
渉確証装置が開示されている。この確証装置は、基層と
この基層上に載置され、かっこの基層に固着されたフィ
ルターとから構成される。

このフィルターは一層、又は一連の光干渉層から成り、
かかる光干渉層はフィルターへ入射する光の入射角につ
れて変化する所定の分光反射率と分光透過率とを有して
いる。基層はフィルターを通って伝送された光の少なく
とも一部を吸収するような性質をもった少なくとも１つ
の部分をこのフィルターに近接した場所に有している。

基層からの反射により発現した色は、その本質から、干
渉フィルターからの反射光に対しては加法混色を行なう
という効果を奏し、それ故に反射光の全スペクトル域に
わたってかかる効果を及ぼす。従って、一般に、この効
果はフィルターにより反射された色であって、フィルタ
ーそれ自体の呈する色を薄めるというものである。また
、この発明には、透明または着色ポリエステルフィルム
の形をした支持体の使用が開示されている。このポリエ
ステルフィル、ムは保護被覆として残しておくこともて
きるし、そうしないでフィルターを基層に固着させてか
ら除去することもできる。この特許には、この支持体を
何らかの光学的効果を生せしめるために使用すること、
特にこの光干渉確認装置の色に何らかの作用を及ぼすよ
うにするためかかる支持体を使用することについては何
も開示されていない。支持体は、機械的支持体、もしく
は保護被覆としての役目を果たしているにすぎない。

呈色製品であって、かかる製品に入射する光の入射角を
たとえば０°から４５°の範囲で変えたとき、少なくと
もその一部が成る色から中間の色を殆んど経ることなく
迅速に他の色に転移するカラーシフトを示し、しかも成
る所定の角度、たとえば４５°の角度を超えるときは殆
んどカラーシフトを示さないような呈色製品に対する要
求がある。入射角の変化につれて迅速なカラーシフトを
示すような干渉性被膜を設計することは可能であるが、
一般に、かかる干渉性被膜は中間色と息角入射時の呈色
とが結びついて存することを免れない。従って、入射角
の変化につれて相当量のカラーシフトを生じるような新
規にして改良された光学的可変色薄膜製品に対する要求
がなお存在しているのである。

一般に、本発明の一つの目的は、反射光の入射角の変化
につれて相当量のカラーシフトを生じる光学的可変色薄
膜製品とその製法とを提供することにある。

本発明の別の目的は、入射角を入射角０°の垂直入射の
近辺から、たとえば４５°の所定入射角へ至る範囲で変
化させるにつれて物体色の顕著な変化が生じるような上
記特質を具備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の別の目的は、純度の比較的高い色を有する上記
特質を具備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の別の目的は、充分な視感反射率（透過率）を有
する上記特質を具備した製品と製法とを提供することに
ある。

本発明の別の目的は、適当な多層膜干渉フィルターの中
間色と息角入射時の呈色とが、上記干渉フィルター上に
適当に並置された層であって、光学的厚さを有する概し
て透明な層により担持された適当な着色剤によって修正
されるような上記特質を具備した製品と製法とを提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、０°からこれより若干大きい、た
とえば４５°までの入射角のシフトにより中間色が減殺
乃至除去されるような上記特質を具備した製品と製法と
を提供することにある。

本発明の他の目的は、たとえば４５°よりも大きな入射
角において顕著なカラーシフトの存在しないような上記
特質を具備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、干渉性被膜と、概して透明な、光
学的厚さを有する着色剤担持層との組み合わせ構造体を
使用した上記特質を具備した製品と製法とを提供するこ
とにある。

本発明の他の目的は、着色剤が、フィルターの色光現性
に及ぼすその効果において、本質的には減法混色モード
で作用するように光学的厚さを有する着色剤担持層と干
渉性被膜とが配置されているような上記特質を具備した
製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、角度につれて劇的なカラーシフト
を発現させるため低屈折率を有する材料が干渉性被膜に
使用されている上記特質を具備した製品と製法とを提供
することにある。

本発明の別の目的は、離隔したスパイク状特性を示す反
射率曲線を有する被膜を使用することによって純度の高
い色が得られるような上記特質を具備した製品と製法と
を提供することにある。

本発明の他の目的は、製品配置の２種の基本設計であっ
て、そのフィルター作用により、スペクトル分布を低屈
折率スペクトル域により取囲まれた一連の高屈折率スペ
クトル域に変え、そのため高純度色の発生に適用可能と
なるような上記２種の基本設計を使用する上記特質を具
備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、一つの基本設計が交替する高屈折
率と低屈折率の誘電被膜から成る周期構造体を包含する
上記特質を具備した製品と製法とを提供することにある
。

本発明の他の目的は、２種の基本設計のもう一つが比較
的高屈折性の不透明金属層上に載置された金属膜と誘電
膜とから成る周期構造体を包含する上記特質を具備した
製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、構成要素の各屈折率値、諸構成要
素の厚さの比、周期の数などのパラメータを変更するこ
とにより、２種の基本設計を使用する設計の可能性が数
多く得られる上記特質を具備した製品と製法とを提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、着色剤が透明な上層か下層かに選
択的に含まれていて、角度不感性のフィルター、作用を
、着色剤の含まれている上記層の上に適当に載置された
多層被膜の角度感受性に及ぼすようにする上記特質を具
備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、外観上の「ぴかぴか光るけばけば
しさくｇａｕｄＩｎｅｓｓ　）　Ｊを感じるように光学
的可変色製品の鏡面反射率を調節することにあ本発明の
他の目的は、模倣するのが難しく、特に模造品を作ろう
としてもそうすることの難しい上記特質を具備した製品
と製法とを提供することにある。

本発明の池の目的は、大量生産を行なうことのできる上
記特質を具備した製品と製法とを提供することにある。

本発明の他の目的は、ロール塗布機を用いて生産するこ
とのできる上記特質を具備した製品と製法とを提供する
ことにある。

本発明の以上述べた以外の目的及び諸特徴は、好ましい
実施例が添付図面を参照して詳細に説明されている以下
の記述を読めば明白となるはずである。

角度と共に増大するカラーシフトを有する光学的可変色
製品は、着色剤を担持すると共に第１の面と第２の面と
を有する惜造要素を包含する。多層膜干渉性被膜が上記
面の何れかの面上に担持されている。着色剤は角度の変
化につれてカラーシフトを生じるという干渉性被膜の性
質を修正する役目を果たす。

角度の変化につれてカラーシフトを生じるという所定の
多層膜干渉フィルター被膜の性質は本発明の設計に固有
のものである。そして、かかる性質は、どちらかといえ
ば高い純度の色を０°及び何か他の所望入射角、たとえ
ば４５°の中間入射角と４５°を超えた入射角とにおい
て有するという、光学的可変色製品の適用には望ましく
ない性質を、部分ひんばんに、必然の結果として伴うこ
とになる。上記中間入射角と上記大傾角入射角とでかか
る色の生じる理由は、かかるフィルターのスペクトルの
形状が入射角の増大につれて短波長側にシフトするが、
その際このシフトに伴って適度の変化を行なうものは（
入射光波の垂直偏光成分と水平偏光成分について平均し
た）上記フィルターのスペクトルの基本形状のみである
という一般に認められる傾向があり、そのため、たとえ
ば反射モードで使用される製品では、スペクトルの連続
的に変化する部分が強く反射されるという事情に関与し
ている。本発明の製品の場合、製品の構成要素である多
層膜干渉フィルターの被膜が反射光をシフトさせるとい
う性質は、それ自体を着色することも薄い着色層を担持
することもできる上層の光学的性質によって修正される
。この概念は、選択吸収性材（着色剤）をさもなければ
概して透明な上層の中に含ませ、このようにされた上層
がこの下に横たわる、多層膜干渉フィルター被膜の角度
感受性に対して角度に不感のフィルター作用を及ぼすと
いうことを包含する。後に述べるように、干渉フィルタ
ーの被膜と組み合わされた上層によって得られるフィル
ター作用により干渉フィルターのカラーシフトを生じる
という性質はこの干渉フィルターが単独のときに比して
顕著に変更される。かかる組み合わせ構造体は、角度の
変化につれて修正したカラーシフトを生じることに加え
て、かかる組み合わせ構造体を模造物などによ、り複製
することを実際的にはいっそう難かしくする。

第１図を参照してより詳細に説明する。光学的可変色薄
膜製品１１は、実質的に透明な要素１２を包含する。こ
の光学的可変色薄膜製品は、第１の面１４と第２の面１
６とを具備している。多層膜干渉フィルターの被膜１７
が、かかる面のどちらか片方の面上に支持されている。

第１図の場合は、面１４上に支持されている。製品１１
は要素１２の面からの反射光により視ることができるの
で、要素１２は上層とも呼ばれる。反射光１９を視る眼
１８は、観視者を代表するものとする。

本発明によれば、構造要素１２は染料などの各種着色剤
を支持している。この要素１２は、代表的には、ガラス
、プラスチックなどの普通の、概して透明な材料として
よい。着色剤は構造要素１２を形成する材料中に埋設す
ることもできるし、そうしないでこの構造要素でもある
上層の上に付着させた、光学的厚さを有する層の中に埋
設することもできる。光学的厚さとするためには、かか
る屓はその最少限の厚さが約１．５μｍ乃至約２，０μ
ｍの範囲内になければならない。多層膜干渉フィルター
の被膜１７は、以下に説明するようなかかる被膜を構成
するための２種の基本設計に基づく配置のどちらかによ
って構成することが可能である。

第１図に示す反射形光学系は、波長に依存して変化する
と共に入射角に依存して変化する反射率Ｒ１を有する干
渉フィルターと、どちらかと言えば低い表面反射率Ｒｓ
　と内部透過係数ｅ　−２〆゛（λ）とによって特徴づ
けられた層であって、上記フィルターに重ね合わされた
、概して透明な、光学的厚さを有する着色剤支持層（つ
まり着色した上層）とから構成される。この光学系の全
反射率は次式で与えられる。

Ｒ３は本質的に波長に依存しない量であり、しかも（垂
直方向に偏光する光と平行方向に偏光する光との平均値
を考慮すると）入射角が息角に達しない限りは入射角が
変化したとしても殆んど変わらない壷である。ｅ−ｄｓ
　は入射角の増加につれて変化するけれども、その基本
的な波長プロファイルは変化しない。何故ならば、かか
る変化は着色剤の濃度が増加するのと等価だからである
。４５゜までの入射角、および４５°近辺の入射角につ
いて、かかる入射角の変化が全光学系に及ぼす効果は極
めて顕著であるとは言えず、従って上層１２はその光学
的性質が原理的には角度依存性を有していないと言うこ
とができる。

Ｒｓ　はどちらかと言えば小さい値をとるものと仮定し
ているので、光学系の全反射率の支配的な挙動は次の簡
単な式で表わされる。

Ｒ夕ＲＦｅ−２Ｉｘ’ 従って、全反射率Ｒに主として寄与する因子は干渉フィ
ルターの反射率と着色剤の吸収係数との積である。それ
故に、着色剤の主たる効果は、フィルターから観察され
る色であって、フィルターそれ自体の呈する色に対して
減法混色を行なうことであり、従って主として反射光中
の望ましくないスペクトル成分を阻止するために、任意
所定の波長においてかかる効果を劇的に発揮させること
が可能である。

第２図に本発明を実施した別の製品２１を示す。

この製品２１は、要素１２と同一タイプの要素２２を具
備しているが、この要素２２は下層とは言われずに基層
と呼ばれる。その理由は、この場合、この要素２２が干
渉フィルターのどちら側にも配置可能であることによる
。基層２２は面２４と面２６とを具備し、上記面２４は
多層膜干渉フィルターの被膜２７を支持している。基層
２２は、上層１２に関して前に述べたようにして着色化
することができるが、必要に応じて、そうする代わりに
光学的厚さを有する着色被膜を支持させるようにするこ
ともできる。製品２１は、参照番号２８によって表示さ
れた眼と光線２８とを用いて、どちらの側からも透過膜
モードで観視することができる。

従って、第２図に示す透過モードの光学系２１１は、波
長に依存して変化すると共に入射角に依存して変化する
透過率Ｔｐ　を有するフィルターと表面透過率Ｔｓ　と
前の例の場合と同じ内部透過係数とによって特徴づけら
れた層であって、着色剤を支持する支持層とから構成さ
れる。この光学系の全透過率は、近似的にＴ々Ｔ、ｅ−
α３で与えられる。

第３図には、本発明のより特定な実施例である製品３１
が図示されている。製品３１は保護被覆３９を具備し、
この製品の全体が支持体の役を果たす基層３９の上に取
付けられている。従って、全体を組み合わせたものは、
支持体の役目を果たす上記基層３９を包含することにな
る。基層３２は、紙、ガラス、布、プラスチックシート
等々などの多種多様なタイプの材料で形成される。この
基層３２は面３３を具備し、この面３３が本発明の組み
合わせ構造体３４を担持し、この組み合わせ構造体３４
は接着層３６を介して上記基層３２に固着されている。

この組み合わせ構造体３４は上層の形をした構造要素３
７と、この要素３７の下に横たわると共に接着層３６と
対向する多層膜干渉フィルターの被膜３８とから構成さ
れている。

前にも述べたように、上層としての役目を果たす、この
構造体３７は光学的厚さを有するものでなければならな
い。従って、構造要素３７は約１．５μｍ乃至約２．０
μｍの範囲内にある最少限の厚さをもつ必要がある。必
要に応じて、組み合わせ構造体３４によって担持される
保護被膜３９を設けることができる。この保護被膜を透
明プラスチックなどの適当な材料で形成して、たとえば
耐引掻性などの機械的耐性や耐薬品性を向上させるよう
にする。基層３２とコーティング３８との間で充分な接
着が行なわれるようにするため基層３２の表面に下塗り
被覆（図示せず）を施すなどの処置を行なうことがある
。たとえば、紙や布などの多孔性基層を使用可能にする
ためには、下塗り被覆をポリマーとし、かかるポリマー
を基層に塗布して、その中に存在する隙間状通路を充填
するようにする。この下塗り被覆は型押印刷法、又はこ
れに代えて箔押ダイを用いる熱転写法により施すことが
可能である。

第４図に本発明を実施した別の製品を示す。この実施例
では、本発明の組み合わせ構造体４３が製品の中に埋設
されている。すなわち、図示のように、シート状の紙な
どの材料４２の形にすることのできる製品はそれ自体の
中に埋設された組み合わせ構造体４３を有している。こ
の組み合わせ構造体４３は、これまでに述べたタイプの
上層４４の形をした構造要素を包含し、構造要素である
上記上層４４が面４６と４７とを具備し、この面４６は
これまでに述べ、またこれからも述べるタイプの多層膜
干渉フィルターの被覆４８を担持している。従って、よ
く理解できるように、たとえば横方向の寸法が１／８イ
ンチ（約３．２１１１［１１）以下の任意の寸法のもの
から、もっと大きな寸法で、かつ円形などの任意所望の
形状のものに至る種々の組み合わせ構造体゛をシート４
２の中にその製造中に埋設することが可能である。

第５Ａ図に、本発明の別実施例である製品を示　−す。

この製品は、箔押ダイを使用する熱転写法において、装
填材料として使用可能である。図示のように、製品５１
は面５３を具備した、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）などの適当なポリマーのフィルムでつくった可撓
性の支持シート５２を包含する。本発明の組み合わせ層
から成る構造体５４は、支持シート５２によって担持さ
れると共に、通常タイプの剥離被膜５６を介するなどの
適当な方法で上記支持シート５２に固着される。組み合
わせ構造体５４は面５８を具備した、これまでに述べた
タイプの要素５７を包含する。

この要素５７は概して透明で、光学的な厚さを有する、
着色剤を支持したポリマーの硬い被膜である。干渉フィ
ルターの被膜５９を覆って接着層６１が設けられている
が、この接着層６１は室温では不粘着性の面６２を具備
している。以上記述した製品は、出荷後に使用される熱
転写用押箔であると考えることもできる。二〇熱転写用
押箔を通常の箔押機に装填し、この押箔をその接着面６
２が支持層に対向するように所定の図柄をもった熱ダイ
（型押板）を用いて押付けると、接着面６１のうちの上
記熱ダイの図柄の描かれている区域に当たる部分が、熱
転写によって、たとえば第３図の支持層３２などのよう
な支持層の上に融着されることになる。熱転写を終えて
から、剥離被膜５６の付着している支持シート５２を取
除く。

こうして作られた最終製品は、保護被膜３９がないとい
うことを別にすれば、第３図に示したものと同じ形をし
ている。第５Ａ図に示す形の製品を第３図の支持層など
の支持層の上に付着させたとしても、かかる製品は非常
に薄くすることができるため、極く僅かな厚さがそのた
めに付加されるにすぎない。たとえば第５Ａ図に示す製
品の全体としての厚さは１ミル（約２５．４μｍ）の何
分の−かの程度とすることが可能である。

第５Ｂ図には、打抜機に装填して使用することのできる
、本発明の製品の別な実施例が示されている。この実施
例が第５Ａ図に示す実施例と相違するのは、その接着層
６４が第５Ａ図に使用の接着層６１と異なるという点に
ある。代表的には、この接着層６４は干渉フィルターの
被膜５９の上に付着させた通常の感圧接着層から成るよ
うにすることができる。製品が使用されるようになるま
での間接着剤を保護するため、剥離ライナー６６が接着
層６４に固着しである。第５Ｂ図に示す製品を熱転写さ
れた製品とするための図柄は、第５Ｂ図に示すような全
製品の打抜きを行なう箔押ダイによって定められる。製
品を基層に固着させるには、剥離ライナーを先ず取除き
、次に接着層　　′６４が基層に粘着するように製品を
押し下げて支持体としての基層に抑圧を及ぼす。第５図
に示す構成において、ポリマ一層５２を製品の構造体５
４から分離させる必要がない場合には、剥離被膜５６を
なくすることができる。このような場合には、組み合わ
せ構造体５４を直接に支持層５２に付着させることがで
きる。

第１図乃至第５図に示す本発明の実施例では、製品に組
み合わせて使用される多層膜干渉フィルターの被膜を構
成するための２種の基本設計に基づいて配置が使用され
る。かかる２種の配置に基づいたコーティングの配置は
、入射光のスペクトル分布を低反射率のスペクトル域に
より取囲まれた一連の高反射率のスペクトル域からなる
スペクトル分布に変えるので、高純度光の発生に原理的
に適用可能である。かかる２種の基本設計の各設計によ
る配置が与える細部にわたる分光特性は、特定の設計パ
ラメータの調節により幅広く変えることができる。本発
明に使用の１つの設定タイプによれば、干渉フィルター
の被膜は高屈折率の低屈折率の誘電薄膜の交互層から成
る周期構造を更に包含する。他の設計タイプは金属と誘
電体との複合系であることを更に包含するもので、比較
的高い反射率の不透明金属層の上に交互に積み重ねた金
属と誘電体の層から成る周期構造によって構成される。

後者のタイプが反射型の光学的可変色製品にしか使用で
きないことは明らかである。前者のタイプは、反射モー
ドの装置に使用する場合、適性な色発生効果が確実に得
られるようにするため隣接する支持面の黒染処理を必要
とする。

全層を誘電体とする設計の、高屈折率と低屈折率の誘電
層から成る周期構造は （αＬ−βＨ）ｑ の形で表わされるが、ここにαとβとは成る指定波長λ
。における、低屈折率材料と高屈折率材料のス波長に相
当する光学的厚さくＬとＨとにより表示した）を単位に
して測った低屈折率誘電層と高屈折率誘電層のＷ、串で
あり、ｑはこの積み重ね誘電体中に含まれる周期の数で
ある。

金属膜と誘電膜を交互に積み重ねた設計は（Ｍ、−αＤ
）ｑＭ２ で表わされる周期構造を含むものであり、ここにＭ、と
Ｍ２　は（一般には異なる）金属成分膜の厚さを、Ｄは
誘電膜の厚さを表わし、αとｑは金属を誘電体とする設
計の場合の式におけるものと同じ意味をもつものとする
。

成分層の屈折率値、成分層の厚さの比、周期の数等々な
どのパラメータを変えることにより、かかる２種の設計
の枠内で、多数の変形を得ることが可能である。多成分
周期を使用したり、周期構造を変更して（α／２Ｌ−β
Ｈ−α／２Ｌ）の形の対称周期などを考慮にしたり、或
いはまた周期構造の各側に奇数個の積み重ね層を付加し
て低反射率スペクトル域における分光反射率の挙動を修
正したりする等々により、上記２種の設計に加えて、そ
の変形や拡張を種々に行なうことも可能である。上層（
透過モードの装置の場合は基層）に埋設する着色剤の巧
妙な選択により、上記設計をその上に修正することも可
能である。

本発明の製品の構成要素である多層膜干渉性薄膜の種々
の変形のどれもに共通する基本特性は、入射スペクトル
の分布が変えられて比較的高い反射率の波長域と比較的
低い反射率の波長域とから成る一連のスペクトル帯域に
なるということにある。これに加えて、結果として生じ
るスペクトルの形状は光の入射角の変化につれてシフト
する性向を有しており、その結果として角度のシフトに
つれて色の変化を生じる。上記２つの基本設計の具備す
る特定の諸性質に関して、若干の追加コメントを本明細
書中の以下の部分で述べて見たい。

全層を誘電体とする周期的積み重ね層の理論はよ（知ら
れている。全層を誘電体とする周期的積み重ね層のもつ
性能のうちで、本発明にとって特に重要な側面は、かか
る積み重ね層が周期の数を増すにつれて反射率が１００
％に向かって着実に増加するような成るスペクトル域に
おいて高い分光反射率の波長帯を示すという事実である
。この性能及び他の特徴的な性能は、当技術分野に通暁
している者によって数学的に確かめることが可能である
。

本発明で対象にするフィルターの基本設計のもう一つの
タイプ、すなわち、金属膜と誘電膜の積み重ね層であっ
て、一番簡単な形として３層の組み合わせ層から成るも
のは、ファプリー・ペロ（Ｆａｂｌｙ　−Ｐｅｒｏｔ　
）の反射型干渉フィルターと見做すことができる。かか
る設計のフィルターはＭｌ　　−αＤ　　Ｍ２　の形を
しているが、ここにＭ２は高い反射性を示す、本質的に
不透明な金属層であり、Ｍ、は高い吸収性をもった、ど
ちらかと言えば厚さの薄い金属薄層である。この設計に
よるフィルターは反射率の高い波長域と低い波長域とが
連らなって生じるような分光分布を示すが、これは反射
体Ｍ２　が電場の定在波の節と腹とを形成する情況に正
確に対応している。電場の強度が最大値をとる、腹にあ
たる波長位置の近傍において、金属の薄層Ｍ１　が誘導
吸収を示し、その結果金属薄層Ｍ２の反射率の低下する
ことが認められる。

節にあたる位置では、金属薄層Ｍ１　が金属薄層Ｍ２の
反射率に影響を及ぼすことは殆んどなくて、この積み重
ね層は全体として高い反射率を保持している。節と腹の
分離間隔、従って低反射率域と高反射率域の分離間隔は
、ス波長の光路差を生じる誘電層りの厚さに相当する。

以上述べた、金属層と誘電層とから成る３層膜干渉フィ
ルターの基本設計における反射率曲線の形状は、この設
計を変更して（Ｍｌ　　−αＤ）で表わされ周期を追加
した構造にしても、基本的にはそのままに維持される。

金属層と誘電層から成る多層膜干渉フィルターの設計を
採用した光学的可変色製品の適正性能を得るためには、
Ｍ２　としては最高の反射率を与える金属であって一般
的に良好な耐性を兼ね備えたものを選択するものとし、
Ｄとしては使用可能な最低の屈折率を有する誘電体を選
択するものとし、Ｍｌ　　としては高い吸収性をもった
金属を選択するものとする。積ｎｋの値の大きい金属材
料は高い吸収性を生じる可能性を有している。ｎが近似
的にｋに等しいグレイメタル（ｇｒｅｙｍｅｔａｌ　　
）の類も、一般的には同様である。

全層が誘電膜から成る周期構造の多層膜の設計、および
金属膜と誘電膜とから成る周期構造の多層膜の両設計は
、上述のように、成る種の一般的性質を共有しているが
、特にかかる更に包含しては、入射光の分光分布を変え
て一連の比較的高い反射率の波長域と比較的低い反射率
の波長域とから成るスペクトルにするという前にも述べ
たフィルター作用を行なうという特徴がある。両者には
著しく相違している点もまた存在する。上述の両タイプ
の設計には、角度変化に対するカラーシフトの感度を向
上させるため、使用可能な最低折率の材料を低屈折率誘
電材料として使用する傾向がある。

両タイプの設計には、同じ目的から、（成る波長域内に
存在する）高次干渉光を利用する傾向がある。しかしな
がら、重要な相違は、全層が誘電膜から成る多層膜の設
計の場合に、所定の高反射率波長帯の分光反射率が、前
述のように、周期の数を増すにつれて増大するのに対し
て、金属膜と誘電膜の層から成る多層膜の設計の場合に
は、最高の反射率が最も簡単な設計、すなわち３層コー
ティングで実現可能であるという事実に在る。

本発明の概念を反映する特定の設計について論じること
にしよう。以下の議論では、何れの場合にも、ＣＩＥ標
準光源Ｃを使用するものと仮定する。全層が誘電膜から
成る多層膜干渉フィルターの設計を採用した、青色から
赤色へのカラーシフトを生じる理論設計に基づく光学的
可変色製品を反射モードで使用した場合に、かかる製品
の描く色度図を第６図に示す。０°から７５°の範囲で
変化する入射角について、かかる製品が示す色度゛をコ
ンビコータで計算し、その結果を色度図上の軌跡として
描いたものが図示されている。本例における全層が誘電
膜から成る積み重ね構造体の設計パラメータは、反射光
が０°入射角で青色を呈し、４５°の入射角で赤色光に
向かって転移するカラーシフトを生じるように特別に選
択しである。

色度図に描いた色度軌跡を表わす２本の曲線Ａ及びＢ上
に夫々に記した星印によって、０°、４５゜及び７５°
の入射角に対応する色度の点を表示する。曲線Ａは上層
が着色剤を担持していない場合についての色度軌跡を、
また曲線Ｂは上層が着色剤を担持している場合について
の色魔軌跡を示す。

上層に着色剤が含まれていない場合の、多層膜干渉フィ
ルターの設計は次式で与えられる。

［Ｓ　　］　　−［（４，１７２Ｌ）　（０，９６３Ｈ
）　　コ　５−［Ｓ’］・（第６図に示す設計Ａの場合
） 上式で、Ｓは上層、Ｓ′は基層であり、Ｌは弗化マグネ
シウムなどの適当なタイプの低屈折率材料でＸ波長の光
路差に相当する厚さを有するもの、Ｈは米国特許第３．
０３４．９２４号に開示されているタイプの混合酸化物
などの適当なタイプの高屈折率の材料でＸ波長の光路差
に相当する厚さを有するものである。上層はガラスやプ
ラスチックなどの適当な、概して透明な材料で形成され
る。（本明細書では、上層の屈折率を１．５６と仮定し
ているが、１．４乃至１．８の範囲で変化する屈折率を
使用してもよい。）基層は顕著な反射を示さないものが
望ましい。このため、フィルターに隣接する面に黒染剤
、つまり光吸収被膜を施すことがある。

基層からの反射光が顕著に存在する場合、かかる基層か
らの反射光が干渉フィルターからの反射光を希釈する、
つまり水で割るようにするという傾向が一般に存在する
。基層の屈折率は Ｎｓ’＝１．５５　０．００５ｉ などの複素数で特徴づけられたものとするが、上式で複
素数の虚数部（０，００５）は吸収係数を与える。

上層に埋設した適当な着色剤を使用して青色から赤色へ
変わるカラーシフトを生じる製品の設計式は次式で与え
られる。

［Ｓ　＊　コ　−　［（４，２１９１）（０，９７４Ｈ
）　　］　　］５−　　［Ｓ　　’　　］−（第６図に
示す設計Ｂの場合） 上式で、上層の屈折率はＮｓ”＝１．５６　　ｉδの形
の複素数であり、ここでδは波長に依存する量であって
着色剤の吸収性を特徴づけるものである。

等色の基準点（ｍａｔｃｈ　ｐｏｉｎｔ　）　、つまり
設計波長は、上記の両タイプの設計について、５５０ｎ
ｍに選択しである。

第７Ａ図、第７Ｂ図、及び第７Ｃ図は、選択性吸収剤（
着色剤）を角度感受性多層膜干渉フィルターと組み合わ
せだ本発明の作動原理を説明するため、本発明の製品の
分光反射率を、入射角が０゜４５６及び７０°の各場合
について、しかも着色剤が上層に埋設されている場合と
、埋設されていない場合とについて、３８０ｎｍ乃至７
７０ｎｍの範囲にわたってコンピュータで計算し反射率
曲線として示したものである。図中の破線の曲線は着色
剤が上層に埋設されていない設計に対応するものである
のに対して、実線の曲線は着色剤が上層に埋設されてい
る場合、つまり上層によって担持されている場合に対応
する。第８図は、この青色から赤色へのカラーシフトを
生じるようにした製品設計において多層膜干渉フィルタ
ーと組み合わせて使用される。着色剤を担持する上層が
単独で示す分光透過率を、コンピュータで計算し透過率
曲線として示したものである。第８図から分かるように
、使用の着色剤は青色スペクトル域の中央で約４７０ｎ
ｍの位置に透過率曲線のバンドを有し、ついで５５０ｎ
ｍ近辺に中心を有する緑色のスペクトル域の大部を鋭く
遮断し、ついで長波長域では再び光を透過するようにな
って（多層膜干渉フィルターからの）赤色反射の現われ
ることを許容するようにしている。かかる着色剤をブル
ースパイク（ｂｌｕｅ　５ｐｉｋｅ）を有する干渉フィ
ルターの被膜と組み合わせて使用する時見えるものは、
赤色スペクトル域に将に入り込み始めつつある低次干渉
光による反射率曲線のバンドを伴った青色を反射する反
射率曲線のバンドである。物体、つまり製品を入射光に
対して４５°の傾角で傾けた時、着色剤を担持する上層
の諸性質はく波長に関して〉シフトされることが実質的
にはないが、干渉フィルターの諸性質はシフトさせられ
る。すなわち、製品を入射角Ｏ°の位置から入射角４５
°の位置に傾けると、入射角０°のときの、初めの赤色
を反射するバンドは、このバンドが可視域にシフトされ
ているためこの４５＠の位置でより顕著に認められるよ
うになるのに対して、垂直入射（入射角Ｏ°に対応する
ンの詩誌められたブルースパイクはこの時（入射４５°
に対応する）には紫外域の近くにシフトされていて着色
剤の有している短波長遮断特性により反射光として現わ
れることを実質的に阻止される。従って、入射角４５°
の近傍では、強い赤色反射光が現われる。入射角が７０
°に達すると、入射角の４０″のとき赤色スペクトル帯
域にあった反射率曲線のバンドは５５０ｎｍの近辺にあ
る緑色帯域に既にシフトされていて緑色を吸収する着色
剤によって効果的に阻止される。もしも仮りに青色剤が
存在していなかったとすれば、生気に富んだ緑色光が認
められるはずであった。着色剤の行なう阻止作用により
、反射率は減少しこの４５°の入射角においては極めて
僅かの色光が反射光として現われるにすぎない。青色か
ら赤色へ移行する過程で、全く回避できないというわけ
ではない遷移領域が存在する。この場合、色は本質的に
青色から紫色／マゼンタ色を経て赤色へ移行する。着色
剤の使用はこの遷移を成る程度修正するが、この場合は
赤色光の純度を高かめることを主体としてこの修正を行
なう。しかしながら、着色剤はもしこれがなければ入射
角が４５°を超えると発現する息角入射時の呈色を減殺
する上で非常に効果がある。

第６図に示す青色から赤色へのカラーシフトを生じる製
品の設計の場合、理想として望まれるものは、フィルタ
ーの分光反射率曲線の、０°の入射角で発現する、青色
のピークが現われることを許容する上層の［窓（ｗｉｎ
ｄｏｗ　）　Ｊを約４７０ｎｍの波長位置に設けること
、及び４５°の入射角の近辺で発現する分光反射率曲線
の赤色ピークを通すことのできるもう一つの「窓（ｗｉ
ｎｄｏｗ）　Ｊ　　（これら２つの窓は入射角が変って
もその波長位置゛が変化しない）を６２０ｎｍの近辺に
設けることであるということは理解されよう。可視スペ
クトルの残余は、光学的可変色製品がその構成要素であ
る多層膜干渉フィルターに起因して中間の入射角や大傾
角の入射角で生じる角度に依存する性質を相当程度変化
させる上層によって吸収される。実際には、基層に担持
させた着色剤を製品の構成要素である多層膜干渉フィル
ターと共に使用することによって、紫色／マゼンタ色の
、中間入射角で製品の呈する色が相当程度に変化すると
いうことはない。これに反して、大傾角入射で製品の呈
するはずの色が排除される様相は極めて劇的である。

従って、着色剤を担持する上層を全層が誘電膜の多層膜
干渉フィルターと組み合わせて使用することにより、入
射角の変化につれて青色から赤色への効果的なカラーシ
フトを生じる装置が得られるということは理解されよう
。

色知覚に基づく色の三属性の第３番目の明度と心理感覚
的に相関関係のある視感反射率を本明細書では採用し、
かつ視感反射率を与える照明用光源に標準光源Ｃを使用
して、この視感反射率の入射角０°と４５°とにおける
値を、設計Ａ゛と設計Ｂの両設計について、第６図の上
部右側に示す。

上記標準光源ＣはＣＩＥ標準光源Ｃとして当業者に周知
のものである。

第９図は緑色からオレンジ色への理論的カラーシフトを
生じる装置を反射モードで使用したとき、かかる装置の
描く色度座標の軌跡を示した色度図である。着色剤を含
んでいない上層の設計式は次に与える通りである。

［Ｓ　コ　−　［（４，６２６Ｌ）（１，０６７Ｈ）　
　］’　　−［Ｓ　　’　　コ（第９図の設計Ａ） 適当な着色剤を含んでいる上層の設計式は次に与える通
りである。

［Ｓ　　＊　　］　　−［（４，５６６Ｌ）（１，０５
４８）　　コ　５　−　［Ｓ　′　コ（第９図の設計Ｂ
） 第９図に示す両設計の場合、上層のδ（λ）値が異なる
点を別にすれば、使用される材料および屈折率は第６図
に示す設計に使用されたものと同じである。等色の基準
点（ｍａｔｃｈ　ｐｏｉｎｔ　）　、つまり設計波長は
５５０ｎｍに設定°しである。第６図の場合と同様に今
度も又、２つの設計ＡとＢとに対応する２本の曲線Ａ及
びＢ上に夫々記した星印によって、０＠、４５°、及び
７５°の入射角に対応する色度座標を表示する。視感反
射率の０′と４５°の入射角における各位が、設計Ａと
設計Ｂの両設計について、第９図の上部右側の表に示さ
れている。緑色からオレンジ色へのカラーシフトを生じ
るようにした製品設計において、多層膜干渉フィルター
と組み合わせて使用される、着色剤を担持した上層が単
独で示す分光、透過率をコンビエータで計算し透過率曲
線として第１Ｏ図に示す。

第１１図は金色から緑色へのカラーシフトを生じる装置
を反射モードで使用したとき、かかる装置の描く色度座
標の軌跡を示す色度図である。着色剤を含んでいない上
層の設計式は次のように与えられる。

［Ｓ　］　−Ｐｄ、　　−４，３６５Ｌ−Ｐｄ２　−４
．３６５Ｌ−Ｐｄ　（不透明）（第１１図の設計Ａ） 上式で、Ｐｄ　はパラジウムであり、ＬはＳｉＯ□であ
ってス波長の光路差に相当する厚さを有する。

パラジウム層の物理的厚さは次の通りである。

ｄ　Ｐｄｌ　＝　５　ｎｍ −ｄ　Ｐｄ□＝　１０ｎｍ 上式で（不透明）と記したパラジウムの最下層は、０．
１％以下の透過率を有し、かつ公称で１０００人を超え
る厚さを有するものとする。

上層の屈折率は、上に列挙した路側の場合と同じ値を採
用するものとする。

上に列挙の路側の場合と同様に、今度も又、等色の基準
点（ｍａｔｃｈρｏｉｎｔ）、つまり設計波長は５５０
ｎｍに設定しである。

適当な着１色剤を含んでいる上層の設計値は次に与える
通りである。

［Ｓ　＊］　−Ｐｄｌ　　−４，４６Ｌ　　−Ｐｄ雪　
−４，４６Ｌ　　−Ｐｄ　（不透明）（第１１図の設計
Ｂ） この場合の、他の設計パラメータは、上層に着色剤を含
んでいない設計の場合のパラメータと同じものである。

上層Ｓ＊のδ（λ）値は、この場合も又、上に挙げた路
側の値と相違している。

視感反射率の０°と４５°の入射角に右ける各位が、設
計Ａと設計Ｂの両設計について、第１１図の上部右側の
表に示されている。

金色から緑色へのカラーシフトを生じるようにした製品
設計において、多層膜干渉フィルターと組み合わせて使
用される着色剤を担持した上層が単独で示す分光透過率
をコンピュータで計算し透過率曲線として第１２図に示
す。

以上述べたところから、カラーシフトを生じる製品設計
の上記３列は、何れも、着色剤を担持する上層を構成要
素として具備し、上層がこの上層に組み合わされた多層
膜干渉フィルターの、反射色光を入射角に伴ってシフト
させるという性質を修正するものであるということが理
解されよう。

上記３種の設計のうちの２つ、すなわち「青色から赤色
への」カラーシフトを生じる設計と「緑色からオレンジ
色への」カラーシフトを生じる設計は、全層が誘電膜よ
り成る多層膜干渉フィルターを使用するものである。第
３番目の設計である「金色から緑色への」カラーシフト
を生じる設計は、金属膜と誘電膜とから成る積み重ね構
造体を使用するものである。原理的に言えば、金属が誘
電膜から成る設計と、金属膜と誘電膜から成る設計は、
角度の変化につれて所定のカラーシフトを生じる設計を
行なうという観点からすれば、多少とも交替させて使用
することが可能である。第６図、第７Ａ図、第７Ｂ図、
第７Ｃ図、及び第８図に示す、青色から赤色へのカラー
シフトを生じる設計は、マゼンタ色の染料であるローダ
ミンＢ（Ｒｈｏｄａｍｉｎｅ　Ｂ　）と黄色の染料であ
るキーストン３８１０チオフラビンＴ　ＣＮ　（Ｋｅｙ
ｓｔｏｎｅ　３８１０Ｔｈｉｏｆｌａｖｉｎｅ　Ｔ　Ｃ
Ｎ　）の混合物を含んだ、着色剤担持上層を使用する。

染料のこの組み合わせは、望ましくない吸収が青色のス
ペクトル域に存在しているという理由に主として基づい
て、青色から赤色へのカラーシフトを生じる光学的可変
色装置、つまり製品に最適な着色剤であるとは必ずしも
言えない。この組み合わせは、入射光の大傾角入射時に
呈する色光を効果的に遮断すると共に、入射角が４５°
近辺の入射時の赤色純度をどちらかど言えば相当程度に
高かめる。しかしながら、この組み合わせには、検出で
きる程度の純度の低下がスペクトルの青色域に認められ
ることに加えて、垂直入射時の反射率の低下も生じる。

着色剤を担持させた上層を使用することから、視感反射
率が常に幾分かは低下していることは理解されるとこす
である。多くの場合に、このことは問題にならない。し
かしながら、本例の場合は、垂直入射時の反射率の低下
は、カラーシフトの基点の反射率が低いということであ
るから、これは重大なことである。上に記した染料の組
み合わせは、入手可能な材料を使用して実現可能な最良
の折衷物である。

第９図に示す緑色からオレンジ色へのカラーシフト’（
生じる製品設計、および第１１図に示す金色から緑色へ
のカラーシフトを生じる製品設計では、ソルベントイエ
ｏ−４２染料（Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ４２ｄｙ
ｅ）をその濃度を変えて使用する。

以上、多層膜干渉フィルターの設計を、その３種のカラ
ーシフトタイプの各種について示した。

上に列挙の各側において、かかるフィルターの設計構造
が上層の着色剤を含んでいる場合と、含んでいない場合
との２つの場合に対して僅かばかり相違している点に注
意すべきである。上に指摘しておいたように、色度軌跡
を、上層の着色剤を含んでいる場合と含んでいない場合
の各場合について、入射角の０°乃至７５°の値域にわ
たって描き、入射角の０°、４５″および７５＠に対応
する各仏座座標には星印を付した。また上に指摘してお
いたように、視感反射率の値を入射角の０゜と４５°の
各場合について記し、色の三属性の第３番目に当たるこ
のパラメータに対するデータをあり得ることにした。

上述の２種の設計、すなわち全層が誘電膜から成る多層
膜干渉フィルターの設計と、金属膜と誘電膜から成る多
層膜干渉フィルターの設計とは、かかる設計を適用して
上記多層膜干渉フィルターを光学的可変色製品に使用可
能にするような特徴の幾つかを共有している。理論的立
場に立脚すれば、金属が誘電膜から成るタイプの多層膜
干渉フィルターの方が、使用する層の数や全層が誘電膜
から成る積み重ね構造体の構造などに関して何らの制限
も付けないものとすれば、光学的可変色製品にかかるタ
イプの多層膜干渉フィルターを使用するためには綜合的
に見て潜在的により大きな設計自由度を有している。し
かしながら、この表面上の理論的優位の幾つかは、任意
所定の色特性の決定に関与して生じる、スペクトルを平
均値する効果によって失われる。反射モードで使用する
製品を生産するという実用的な観点からすれば、なお更
のことに、金属膜と誘電膜から成る多層膜干渉フィルタ
ーの設計の方が、より少ない層で済むことから、ロール
塗布法による生産のためにはより実用的と思われる。金
属膜と誘電膜から成る多層膜干渉フィルターの代表例と
しての、３層から構成される程に簡単な層構造体を使用
して、それでもなお良好な性能を光学的可変色製品から
引出すことが可能である。その理由は、既に記したよう
に、最大反射率の最少反射率に対する最高比率がかかる
三層の設計により既に実現されていることによる。これ
とは対跋的に、全層が誘電膜から成る多層積み重ね構造
体を実際に任意に設計して適度な視感反射率の値に加え
て高い輝度純度を得るためには、最少限で５層、恐らく
はそれ以上の層数が必要となろう。多数の層数を必要と
することは、かかる設計の、量産されるコーティング製
品への適用を比較的に実用的でないものにする。

また、光学的可変色製品の応用においては高次の干渉光
を必要とすることがよくあるが、かかる場合には最高の
性能を得るため多層積み重ね構造体の個々の層の膜厚を
相当な厚さにしたものを使用しなければならなくなる。

このことが、延いてはコーティング内に相当な機械的応
力を発生させ、そのため耐性の問題も不随して起きるこ
とになるが、これは全層が誘電膜から成る多層積み重ね
構想体の層数を増すにつれてますます大きくなる傾向で
ある。

以上の議論においては、膜と上層、又は膜と基層の境界
層は全て平行平面であって平滑であるものと暗黙のうち
に仮定していたので、多層膜構造組立体の反射特性及び
／又は透過特性は本質的には鏡面反射性によって与えら
るものとしてきた。

これは、角度によるカラーシフ上を生じるという本発明
の基本性質を確立する上で重要なことであった。明らか
に、光学的可変色薄膜製品の鏡面反射性からの逸脱は、
これが通常見える色を水洗いしてさめさせるようにする
順向のある平均化効果を導入することにより、本明細書
に記載しであるような、その意図する有用さを、破壊し
ないまでも、ひどく減じさせるであろう。しかし、他方
では、反射（透過）光の成る程度の拡散性が望ましいこ
とも場合によっては存在する。もしも拡散性がその程度
を適当に制限されるとすれば、さもなければ全体にわた
って生じるはずの光学的可変色製品の角度によるカラー
シフトが局在化されて色純度、つまり鮮やかさく彩度）
にどちらかと言えば僅かな損失は生じることになろう。

何故ならば、かかる場合には、光散乱が制御されて作用
は挟角の範囲にしか及ばなくなるからである。その上さ
らに、このようにして拡散性の程度を適当に制限するこ
とにより、より快的な製品の外観が得られるが、それは
輝度と純度の高い鏡面反射光に不随したびかびか光るけ
ばけばしさが減じられることによる。かかる拡散性は、
たとえば、製品のいちばん外の、光学的厚さを有する層
に対して使用される材料及び／又は処理の巧妙な選択に
よってどちらかと言えば効果的に導入することが可能で
ある。

本発明には数多くの応用が有り、その成る物は現時点で
は明らかになっていない程である。その一つの特定な応
用は、構造防止装置としての用法である。多層膜干渉フ
ィルターと着色剤を担持する上層、又は基層を組み合わ
せた製品の光学的性質を複製することの難かしさから、
かかる製品の小部分、つまり小区域を、模造品の製作が
試みられ易い、デザイナブランド衣料、コンビニ−タブ
ログラム、ビデオカセットなどの各種商品のラベルに組
み込むことが可能である。加えて、劇場用の衣装及び舞
台装置を装飾する目的にかかる設計を使用して特別な効
果を挙げることも可能である。

光学的可変色製品の小区域を使用するに止まらず、かか
る本発明の製品から登録商標、つまり会社名などの意匠
や商標を本発明の製品からつくることも可能である。た
とえば、本発明の材料にロール塗布処理を施してつくっ
た、普通にはシート状の商品から押出しフォーミングで
形成したデザイナ−の名前を、デザイナ−ブランドの衣
料に付したりすることもできよう。

本発明を模造防止の応用に特に適合させることが可能で
あるが、それは同一物の複製は非常に難しく、模造品つ
くりを支えるためには非常に高度な技術を適用すること
が必要になることによる。

以上述べたところから、光学的可変色製品の適用により
、光学薄膜の用途を開拓するスＩＪ　ＩＪソング新技術
分野が提供されたということは理解されよう。多層膜干
渉フィルターの被膜と染料を担持させた基層とを組み合
わせることによって、本質的に等価な構造を複製するの
でなければ模造することのできない無類の特徴が得られ
たけれども、この特徴は関与する技術が非常に高度なた
め、前に説明した通りこうするのは難しいことである。

カラー複写機で複製するのは不可能と思われるが、それ
は本発明の特質を担持している区域は黒色乃至はせいぜ
い角度の変化に不感な色として複写されることによる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、反射モードで使用される、着色剤担持上層と
多層膜干渉フィルターとを利用する本発明を取り入れた
製品の断面図である。 第２図は、透過モードで使用される、着色剤担持基層と
多層膜干渉フィルターとを利用する本発明を取り入れた
製品の断面図である。 第３図は、保護被膜を上層として具備すると共に全体が
支持体としての基層の上に載置されている、本発明の上
記組み合わせを取り入れた製品の断面図である。 第４図は本発明の上記組み合わせを取り入れた製品であ
って、埋設構造を採用した製品の断面図である。 第５Ａ図及び第５Ｂ図は、本発明の上記組み合わせを取
り入れた製品であって、箔押熱転写構造体、つまり打抜
き転写構造体を使用する製品の断面図である。 第６図は、青色から赤色へのカラーシフトを生じる理論
設計の結果を、上層に着色剤を含む場合と、着色剤を含
まない場合とについて、色度座標で示した色度図である
。 第７Ａ図、第７Ｂ図、及び第７Ｃ図は、第６図に示す青
色から赤色へのカラーシフトを生じる設計に基づく製品
の分光反射率を、入射角が０°、４５°、及び７０°の
各場合について、（しかも着色剤が上層に埋設されてい
る場合と、埋設されていない場合とについて、）コンピ
ュータで計算しその結果を反射率曲線として示したもの
である。 第８図は、（第６図に示した）青色から赤色へのカラー
シフトを生じる設計において（多層膜干渉フィルターと
）組み合わせて使用される、着色剤を担持した基層が（
単独で）示す分光透過率をコンピュータで計算し、透過
率曲線として示したものである。 第９図は、緑色からオレンジ色へのカラーシフトを生じ
る理論設計の結果を、上層に着色剤を含む場合と、着色
剤を含まない場合とについて、色度座標で示した色度図
である。 第１Ｏ図は、第９図に示した緑色からオレンジ色へのカ
ラーシフトを生じる設計において（多層膜干渉フィルタ
ーと）組み合わせて使用される、着色剤を担持した上層
が（単独で）示す分光透過率をコンピュータで計算し、
透過率曲線として示したものである。 第１１図は、金色から緑色へのカラーシフトを生じる理
論設計の結果を、上層に着色剤を含む場合と、着色剤を
含まない場合とについて、色度座標で示したものである
。 第１２図は、（第１１図に示した）金色から緑色へのカ
ラーシフトを生じる設計において（多層膜干渉フィルタ
ー）と組み合わせて使用される、着色剤を担持した上層
が単独で示す分光透過率をコンピュータで計算し透過率
曲線として示したものである。 １１・・・光学的可変色製品、製品 １２・・・要素 １４・・・面 １日・・・面 １７・・・多層膜干渉性被膜 ２１・・・光学的可変色製品、製品 ２２・・・要素 ２４・・・面 ２６・・・面 ２７・・・多層膜干渉性被膜 ３１・・・多層膜干渉性被膜 ３２・・・基層 ３６・・・接着層 ３７・・・要素 ３８・・・多層膜干渉性被膜 ３９・・・保護被膜 ５１・・・光学的可変色製品、製品 ５２・・・支持層 ５４・・・組み合わせ構造体 ５６・・・剥離被覆 ５７・・・要素 ５８・・・一方の面 ５９・・・多層膜干渉性被膜 ６１・・・接着層 ６４・・・接着層 ６６・・・剥離ライナー 図面の浄書（内在に変更な１．） Ｆ１６．３ 手続補正書（方式） １．事件の表示　　　昭和６０年特許願第１５３９２１
号２、発明の名称　　　角度による相当量のカラーシフ
トを有する光学的変色′ａ膜型製品その製法３、補正を
する者 事件との関係　　出願人 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和６０年ｌＯ月２９日６、補
正の対象　　　　願　書　　代理権を証明する書面全図
面

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）、照明光の入射角と視角の変化によって生じる相
   当量のカラーシフトを有する光学的可変色薄膜製品にお
   いて、着色剤を担持すると共に、第１の面と第２の面と
   を具備し、かつ光学的厚さを有する、概して透明な要素
   と、上記第１の面と第２の面の一方の上に担持された多
   層膜干渉性被膜とを包含し、上記着色剤が垂直入射時の
   物体色と、反射光、又は透過光で見た多層膜干渉性被膜
   の物体色の、角度により生じるカラーシフトを本質的に
   は減法混色モードで修正する役目を果たすものであるこ
   とを特徴とする製品。 （２）上記多層膜干渉性被膜は全層が誘電体の層で形成
   される特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （３）上記多層膜干渉性被膜は、金属層と誘電層とで形
   成される特許請求の範囲第１項に記載の製品（４）上記
   構造要素と上記多層膜干渉性被膜とを上記基層に固着す
   る上記装置は、接着剤を包含する特許請求の範囲第１項
   に記載の製品。 （５）上記着色剤は、多層膜干渉性被膜により或る指定
   角度、たとえば４５°よりもずっと急な角度で発現した
   色光を相当量減光する役目を果たすような組成を有する
   特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （６）上記着色剤は、多層膜干渉性被膜により０°と或
   る指定角度、たとえば４５°との中間の角度で発現した
   色光を減光する役目を果たすような組成を有する特許請
   求の範囲第１項に記載の製品。 （７）上記着色剤は、多層膜干渉性被膜により特定の入
   射角で発現しこ色光を減光する役目を果たすような組成
   を有する特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （８）上記着色剤は、特定の入射角で見た物体色の色純
   度を高める役目を果たすような組成を有する特許請求の
   範囲第１項に記載の製品。 （９）上記着色剤は、多層膜干渉性被膜により特定の入
   射角で発現した色光の主波長を変化させるような組成を
   有する特許請求の範囲第７項に記載の製品。 （１０）多層膜干渉性被膜により担持された接着層を更
   に包含する特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （１１）接着層により担持された剥離ライナーを更に包
   含する特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （１２）基層と、多層膜干渉性被膜の載置されている要
   素を上記基層に固着する装置とを更に包含する特許請求
   の範囲第１項に記載の製品。 （１３）上記多層膜干渉性被膜の載置されている上記要
   素を上記基層に固着する装置は、接着剤を包含する特許
   請求の範囲第１２項に記載の製品。 （１４）支持層を更に包含し、上記多層膜干渉性被膜の
   載置されている上記要素は、支持層により担持された組
   み合わせ構造体を形成する特許請求の一範囲第１項に記
   載の製品。 （１５）組み合わせ構造体と支持層との間に配置した剥
   離被覆を更に包含する特許請求の範囲第１４項に記載の
   装置。 （１６）上記多層膜干渉フィルターは照明光の入射角の
   変化によってカラーシフトを示し、上記着色剤支持要素
   は選択性吸収体であってその光学的性質が実質的には角
   度感受性を有しない特許請求の範囲第１項に記載の製品
   。 （１７）要素により担持された保護被覆を更に包含する
   特許請求の範囲第１項に記載の製品。 （１８）上記要素は概して透明であり、上記着色剤は上
   記要素により担持されている特許請求の範囲第１項に記
   載の製品。 　（１９）要素は概して透明であり、上記着色剤は要素
   により担持された層中に配置されている特許請求の範囲
   第１項に記載の製品。 （２０）上記多層膜干渉性膜はその光学的性質が角度感
   受性を有し、上記着色剤を担持する要素は選択吸収体で
   あってその性質が実質的には角度感受性を有しない特許
   請求の範囲第１項に記載の製品。 （２１）角度によるカラーシフトが垂直入射角と予定の
   入射角との間の角度で生じる特許請求の範囲第１項に記
   載の装置。 （２２）上記予定の入射角が４０°乃至５０°の範囲に
   ある特許請求の範囲第１項に記載の装置。 （２３）角度によるカラーシフトを得る方法において、
   多層膜干渉性被膜の使用によりカラーシフトを生じさせ
   る段階と、入射角を予定の範囲内で変化させて或る色か
   ら他の色へ至る突然のカラーシフトが得られるように、
   望ましくない色光を実質的には角度に依存しない装置に
   より本質的には減法混色モードで選択的に吸収する段階
   とを包含することを特徴とする方法。 （２４）０°と或る指定角度、たとえば４５°の中間の
   角度で多層膜干渉フィルターにより発現した色光を減光
   する段階を更に包含する特許請求の範囲第２３項に記載
   の方法。 （２５）特定の入射角における物体色を修正する段階を
   更に包含する特許請求の範囲第２３項に記載の方法。 （２６）多層膜干渉性被膜により特定の入射角で発現し
   た色の色純度を高める段階を更に包含する特許請求の範
   囲第２３項に記載の方法。 （２７）多層膜干渉性被膜により特定の入射角で発現し
   た色の主波長を変化させる段階を更に包含する特許請求
   の範囲第２３項に記載の方法。 （２８）多層膜干渉性被膜により０°と或る指定角度、
   たとえば４５°との中間の角度で発現した色の彩度を低
   める段階を更に包含する特許請求の範囲第２３項に記載
   の方法。 （２９）着色剤担持要素上に載置された多層膜干渉性被
   膜を使用して角度によるカラーシフトを得る方法におい
   て、多層膜干渉フィルターを使用して角度によるカラー
   シフトを生じさせる段階と、入射角を予定の範囲内で変
   化させて或る色から他の色へ至る突然のカラーシフトが
   得られるように、望ましくない色光を着色剤担持要素の
   使用により角度に実質的に関係なく選択的に吸収する段
   階とから成ることを特徴とする方法。