JP5125251B2

JP5125251B2 - 光学薄膜積層体

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Publication number: JP5125251B2
Application number: JP2007166334A
Authority: JP
Inventors: 茂信米山
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2013-01-23
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: JP2009000968A

Description

本発明は、自動車部材、車両部材、家電用品部材、携帯電話部材、パーソナルコンピューター部材、オーディオ製品部材、カーナビゲーション部材、事務用品部材、スポーツ用品部材、雑貨部材、メガネ・サングラス部材、カメラ部材、光学用品部材、計測機器部材等に用いられる光学薄膜積層体であって、基材のカールを低減でき、膜割れの発生が抑制され、かつ明度を増大させた赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体およびこのような光学薄膜積層体を用いた加飾成形品に関するものである。

基材上に高屈折率薄膜層、低屈折率薄膜層を複数回積層した薄膜積層体によって赤色の光学薄膜積層体を作製しようとする場合、光学薄膜積層体において可視光領域の赤い光の波長範囲（６５０〜７８０ｎｍ）の反射率をその他の領域の反射率と比べて高いような反射スペクトルを持たせばよい。
赤い光の波長領域以外の反射率が低いほどより鮮明な赤色の光学薄膜積層体が得られる。
更に、高屈折率薄膜層、低屈折率薄膜層に使用する材料に金属を選択すれば光学薄膜積層体に金属光沢感を持たせることができる。

一方で、高屈折率薄膜層、低屈折率薄膜層を積層した薄膜積層体によって赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体を作製しようとすると各層の膜厚が厚くなるという問題がある。
そして、膜厚が厚くなることで構造的には不安定になるため、例えば、膜による内部応力が加わり基材がカールしたり、膜割れ（クラック）を起こして剥離が発生し易くなる。

赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体の膜厚が厚くなる理由は、赤い光の波長域が可視光領域の長波長側にあるため最初のλ／４膜が長波長側で干渉するように膜厚を厚くする必要があるからである。
これに対して、短波長領域で反射率が高い青色の光学薄膜積層体を得る場合は、λ／４膜を可視光領域の短波長側で干渉させればよいため赤色の光学薄膜積層体と比べて膜厚が相対的に薄くなる。

膜による内部応力を緩和する方法として、引っ張り応力を有する材料と圧縮応力を有する材料を交互に積層する技術が知られている（特許文献１参照）。
この技術は、基板上に応力の方向が異なる薄膜材料を交互に形成することによって層間の応力を相殺するものである。
特開昭６３−１２１８０１号公報

しかしながら、各層に生じる応力は、膜厚、成膜速度、基板温度、真空度、あるいは材料と基板の熱膨張率の違いなどの複数の要因に影響されるため、上記従来技術のように応力の方向が異なる材料を交互に積層する手法での応力制御は困難になる。

加えて、上記従来技術では、鮮明な赤色の光学薄膜積層体を得ることも困難である。
理由は、λ／４膜は長波長領域に移動するほど反射率スペクトルの山、あるいは谷が緩やかになるため赤以外の波長領域の光の成分を含む傾向が強くなり赤の波長領域の反射率だけ増大することが難しくなるためである。更に、長波長領域までλ／４膜を厚くしていくと短波長領域に次のλ／４膜（λ／２膜）が生じるため短波長成分の光の色も含むようになってしまう。
よって、本発明の目的は、基材のカールを低減し、膜割れの発生を抑制する上で有利であり、かつ、明度を増大させた赤色の金属光沢を得る上で有利な光学薄膜積層体およびそれを用いた加飾成形品を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、基材と、前記基材の両面にそれぞれ形成された薄膜積層体とを備える光学薄膜積層体であって、前記各薄膜積層体は、高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで構成され、前記基材の両面に設けられる２つの薄膜積層体のうち、その物理薄膜がより薄いあるいは等しい一方の薄膜積層体の物理膜厚に対する他方の薄膜積層体の物理膜厚の比率が１以上１．４５以下であり、前記２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が２５以上かつ１２０以下、色相・彩度ａ＊が１０以上かつ１００以下、色相・彩度ｂ＊が−８０以上かつ８０以下であり、前記高屈折率薄膜層は第１、第２の高屈折率薄膜層を備え、前記第１、第２の高屈折率薄膜層は物理膜厚３０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下であり、前記低屈折率薄膜層は物理膜厚５０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下であり、前記第１、第２の高屈折率薄膜層は、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．８以上２．４以下であり、かつ、消衰係数が０．５以下であり、前記低屈折率薄膜層は、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．３以上１．７５以下であり、かつ、消衰係数が０．５以下であり、前記薄膜積層体は、前記第１の高屈折率薄膜層と前記低屈折率薄膜層と前記第２の高屈折率薄膜層とがこれらの順番で前記基材の面に順次積層して形成されることで構成されているであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊よりも大きな値であり、前記比較用光学薄膜積層体は、基材と、前記基材の一方の面のみに高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで形成され、前記比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊は、前記基材の前記薄膜積層体を形成した面と反対に位置する前記基材の表面を黒く塗り、前記薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊であることを特徴とする請求項１記載の光学薄膜積層体である。

請求項３に記載の発明は、前記薄膜積層体は真空成膜法により形成されることを特徴とする請求項１または２記載の光学薄膜積層体である。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３に何れか１項記載の光学薄膜積層体を成形してなることを特徴とする加飾成形品である。

本発明によれば、基材の両面にそれぞれ薄膜積層体を形成し、各薄膜積層体を高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで構成したので、基材のカールを低減し、膜割れの発生を抑制し、かつ明度を増大させた赤色の金属光沢を得る上で有利となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の光学薄膜積層体の一例を示す断面図である。
この光学薄膜積層体１は、基材２と、基材２の両面にそれぞれ設けられた薄膜積層体３および４とから構成されるものである。

（基材）
本発明における基材２としては、透明性を有しているものであれば特に限定されるものではなく、プラスチック、ガラス、あるいはこれらを複合した素材が挙げられる。
プラスチック素材としては、例えば、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロピレン、ポリエチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンサルファイト、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルスルフォン、ポリオレフィン、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリパラキシレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニルオキサイド、トリアセチルセルロース、セルロースアセテート、珪素樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＢＳアロイ等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
ガラス素材としては、例えば、ソーダライムガラス、硼珪酸ガラス、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、無アルカリガラス、鉛ガラス等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、これらプラスチック素材、ガラス素材を各種複合した素材でも構わない。

基材２の形状としては、表面が平滑であれば特に限定されず、板状、ロール状等が挙げられる。

基材２の表面は薄膜積層体を形成する前に、目的に応じて表面処理を施してもよい。
表面処理法としては、例えば、コロナ処理法、蒸着処理法、電子ビーム処理法、高周波放電プラズマ処理法、スパッタリング処理法、イオンビーム処理法、大気圧グロー放電プラズマ処理法、アルカリ処理法、酸処理法等が挙げられる。

基材２の厚さは、目的の用途に応じて適宜選択され、通常５μｍ以上１０ｍｍ以下である。
プラスチック素材には、公知の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、着色剤、酸化防止剤、難燃剤等が含有されていてもよい。

（薄膜積層体）
本発明における薄膜積層体３および４は、少なくとも高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とを各１層以上交互に積層して形成されたものであり、本発明における光学薄膜積層体１は、基材２の両面に薄膜積層体３および４をそれぞれ積層して形成したものである。
これによると、基材のカールを低減し、膜割れの発生を抑制し、かつ明度を増大させた赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体を得ることができる。

図１には、基材２に近い側から高屈折率薄膜層５、低屈折率薄膜層６、高屈折率薄膜層７の３層が順次積層してなる薄膜積層体３、および基材２に近い側から高屈折率薄膜層８、低屈折率薄膜層９、高屈折率薄膜層１０の３層が順次積層してなる薄膜積層体４が示されているが、これは一実施例にすぎず、基材２の両面に高屈折率薄膜層、低屈折率薄膜層が各１層以上交互に積層していればよく、高屈折率薄膜層および低屈折率薄膜層が積層される層の数は、２層であっても、４層以上であってもよく、層数に制限はない。
また、２つの薄膜積層体のうち一方の薄膜積層体の物理膜厚をＡ、他方の薄膜積層体の物理膜厚をＢとしたときに、ＡがＢ以下であり、かつ、Ａに対するＢの比率が１以上１．４５以下であれば、基材のカールの低減、膜割れ、膜の剥離の発生の抑制の面で有利であり、この比率の範囲外であれば基材のカールの低減、膜割れ、膜の剥離の発生の抑制の面で不利がある。

（高屈折率薄膜層）
本発明における高屈折率薄膜層とは、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．８以上２．４以下であり、消衰係数が０．５以下の層である。
なお、高屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．８以上２．４以下であると、低屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率との間で屈折率差が大きく取れるので多様な薄膜積層体を構成する上で有利であり、この屈折率の範囲外であると、低屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率との間で屈折率差が小さくなるので多様な薄膜積層体を構成する上で不利になる。
また、消衰係数が０．５以下であると、本発明の光学薄膜積層体として十分な光反射性能を得る上で有利となり、消衰係数が０．５を超えると光の吸収が大きくなるため、十分な光反射性能を得る薄膜の形成材料として好ましくない。

高屈折率薄膜層の材料としては、例えば、インジウム、錫、チタン、珪素、亜鉛、ジルコニウム、ニオブ、マグネシウム、ビスマス、セリウム、クロム、白金、炭素、タンタル、アルミニウム、ゲルマニウム、ガリウム、アンチモン、ネオジウム、ランタン、トリウム、ハフニウム、イットリウム、ロジウム、セレニウム、ユーロピウム、イッテルビウム、スカンジウム、プラセオジウム、サマリウム等の元素、または、これらの元素の酸化物、弗化物、硫化物、窒化物、または、酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の混合物等が挙げられる。
酸化物、弗化物、硫化物、窒化物の化学組成は、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。

ここで、図１に示す４つの高屈折率薄膜層５、７、８、１０は、必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択されるものである。

（低屈折率薄膜層）
本発明における低屈折率薄膜層とは、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．３以上１．７５以下、消衰係数が０．５以下の層である。
なお、低屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．３以上１．７５以下であると、高屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率との間で屈折率差が大きく取れるので多様な薄膜積層体を構成する上で有利であり、この屈折率の範囲外であると、高屈折率薄膜層の光の波長５５０ｎｍでの屈折率との間で屈折率差が小さくなるので多様な薄膜積層体を構成する上で不利になる。
また、消衰係数が０．５以下であると、本発明の光学薄膜積層体として十分な光反射性能を得る上で有利となり、消衰係数が０．５を超えると光の吸収が大きくなるため、十分な光反射性能を得る薄膜の形成材料として好ましくない。

低屈折率薄膜層の材料としては、例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化チタン、弗化マグネシウム、弗化バリウム、弗化カルシウム、弗化ハフニウム、弗化ランタン、弗化ナトリウム、弗化アルミニウム、弗化炭素、弗化鉛、弗化ストロンチウム、弗化イッテルビウム、弗化ネオジウム、弗化リチウム、弗化サマリウム等の化合物、または、これら化合物の混合物等が挙げられる。これら化合物の化学組成は、化学量論的な組成と一致しなくてもよい。

ここで、図１に示す２つの低屈折率薄膜層６、９は、必ずしも同一の材料でなくてもよく、目的に合わせて適宜選択されるものである。

屈折率、および、消衰係数の光学定数に関しては、分光エリプソメトリー法を用いて、高屈折率薄膜層試料、および、低屈折率薄膜層試料の表面から反射してくる光の偏光状態の変化を測定することで求めることが可能である。

図１に示す光学薄膜積層体１において、高屈折率薄膜層５と８の物理膜厚を３０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下とし、低屈折率薄膜層６と９の物理膜厚を５０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下とし、高屈折率薄膜層７と１０の物理膜厚を３０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下とし、２つの光学薄膜積層体３、４のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したとき、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が２５以上かつ１２０以下、色相・彩度ａ＊が１０以上かつ１００以下、色相・彩度ｂ＊が−８０以上かつ８０以下とすることが好ましい。
明度Ｌ＊が２５以上かつ１２０以下であると光学薄膜積層体の明るさの面で有利であり、明度Ｌ＊がこの範囲外であると光学薄膜積層体の明るさの面で不利がある。
色相・彩度ａ＊が１０以上かつ１００以下、色相・彩度ｂ＊が−８０以上かつ８０以下であると色の鮮やかさの面で有利であり、色相・彩度ａ＊、色相・彩度ｂ＊がこれらの範囲外であると色の鮮やかさの面で不利がある。
このような構成によれば、２つの薄膜積層体３、４を基材２の両面にそれぞれ設けることにより、基材２の両面の薄膜積層体３、４の内部応力を相殺して緩和することができるので、基材２のカールを低減し、膜割れの発生を抑制する上で有利となる。
また、２つの薄膜積層体３、４を基材２の両面にそれぞれ設けることにより、基材２の一方の面のみに薄膜積層体を設けたときよりも、明度（Ｌ*）の高い赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体１を得る上で有利となる。

図１に示す光学薄膜積層体１の２つの薄膜積層体３、４のうち一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときのＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊、色相・彩度ａ＊、ｂ＊に関しては、薄膜積層体３、あるいは４のどちらか一方の薄膜積層体の表面を黒塗りしたときに所望の値が得られる側を採用すればよく、どちらの薄膜積層体の表面を黒塗りしなければならないという限定はない。
但し、光学薄膜積層体１の一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が、薄膜積層体を基材２の一方の面にのみ形成したとき、薄膜積層体を形成した面と反対の基材２の表面を黒く塗り、基材２の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）のＬ＊と比べて大きくなければならない。
言い換えると、２つの薄膜積層体３、４のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊よりも大きな値となる必要がある。この比較用光学薄膜積層体は、基材と、前記基材の一方の面のみに高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで形成されるものである。
そして、比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊は、前記基材の前記薄膜積層体を形成した面と反対に位置する前記基材の表面を黒く塗り、前記薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊である。

なお、本発明におけるＣＩＥＬＡＢの明度Ｌ＊、色相・彩度ａ＊、ｂ＊は、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光を用いて、ＪＩＳＺ８７２９に準拠して測定したものである。

本発明における高屈折率薄膜層および低屈折率薄膜層は、蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、イオンプレーティング法、イオンビームアシスト法等の真空成膜法により形成することが好ましい。

真空成膜法によって高屈折率薄膜層および低屈折率薄膜層を形成すると、基材表面の形状を保持したまま薄膜を形成することが可能となる効果がある。
真空成膜法で堆積していく薄膜形成材料のサイズはオングストロームオーダーの原子・分子であるため、例えば、マイクロメーターオーダーの微細な凹凸を有する基材上に成膜しても表面に均一の厚さで堆積して凹部分を埋めずに元の凹凸形状を保持するため、色ムラのない表面加飾性を得ることができるという効果がある。

本発明の光学薄膜積層体は、具体的には、自動車部材、車両部材、家電用品部材、携帯電話部材、パーソナルコンピューター部材、オーディオ製品部材、カーナビゲーション部材、事務用品部材、スポーツ用品部材、雑貨部材、メガネ・サングラス部材、カメラ部材、光学用品部材、計測機器部材等に適用される。
すなわち、本発明の光学薄膜積層体を成形することによって上述した種々の加飾成形品を得ることができる。

さらに、本発明の光学薄膜積層体を、携帯電話、テレビ、ラジオ、カーナビゲーション等の電波を送信・受信する機器の筐体部分の部材に用いる場合は、電波の反射・散乱によるアンテナの送信・受信感度の減衰や乱れを避けるために、基材の少なくとも一方の面上、または、薄膜積層体の最表面上、または、その両方に、直接、または、粘着材を介して、誘電性を有する材料からなる機能性薄膜層を形成することが好ましい。
このような誘電性を有する材料からなる機能性薄膜層を形成することによって、電波の反射・散乱によるアンテナの送信・受信感度の減衰や乱れを避けることができ、かつ、基材のカールを低減し、膜割れの発生を抑制し、かつ明度を増大させた赤色の金属光沢を有する光学薄膜積層体を提供することが可能である。
更に、光学薄膜積層体を構成する基材、高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層からなる薄膜積層体に誘電性を有する材料を用いることによって、電波の反射・散乱によるアンテナの送信・受信感度の減衰や乱れをより避けることができるようになる。

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
（実施例１）
図２に示すように、基材１２である、厚さ１００μｍの無色透明なポリエチレンテレフタレートのフィルムの一方の面上に、高屈折率薄膜層１５、低屈折率薄膜層１６、高屈折率薄膜層１７からなる薄膜積層体１３、および基材１２の他方の面上に高屈折率薄膜層１８、低屈折率薄膜層１９、高屈折率薄膜層２０からなる薄膜積層体１４を以下のように形成した。

まず、次のように２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体１３を形成した。
基材１２の一方の面に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚７５ｎｍの高屈折率薄膜層１５を形成した。

高屈折率薄膜層１５の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１１０ｎｍの低屈折率薄膜層１６を形成した。

低屈折率薄膜層１６の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１１０ｎｍの高屈折率薄膜層１７を形成し、２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体１３を完成させた。

続いて、次のように２つの薄膜積層体のうちの他方の薄膜積層体１４を形成した。
基材１２の薄膜積層体１３を形成した面とは反対側の面（他方の面）に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１００ｎｍの高屈折率薄膜層１８を形成した。

高屈折率薄膜層１８の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１２０ｎｍの低屈折率薄膜層１９を形成した。

低屈折率薄膜層１９の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１０５ｎｍの高屈折率薄膜層２０を形成し、２つの薄膜積層体のうちの他方の薄膜積層体１４を完成し、これにより光学薄膜積層体１１を完成させた。

薄膜積層体１３の物理膜厚に対する薄膜積層体１４の物理膜厚の比は１．０９である。

光学薄膜積層体１１の２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体１４の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体１３を測定光源に向けて設置したとき、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が５０．０、ａ＊が５０．１、ｂ＊が−０．２であった。
つまり、可視光領域における赤色の正反射光を強調させ、赤色の彩色と金属光沢とを有する光学薄膜積層体１１を得た。
光学薄膜積層体１１の形状を観察したところ基材１２のカールはほとんど見られなかった。
更に、光学顕微鏡で光学薄膜積層体１１の薄膜積層体１３、および１４の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離はほとんど確認されなかった。
これは薄膜積層体１３の物理膜厚に対する薄膜積層体１４の物理膜厚の比が１．０９であり、１以上１．４５以下であったため、基材１２の両面に形成された薄膜積層体１３、および１４双方の内部応力が相殺して緩和されたことによる。

（比較例１）
次に、光学薄膜積層体１１の構成から薄膜積層体１４が無い構成の光学薄膜積層体を、光学薄膜積層体１１を作製した要領で作製した。以下説明の便宜上、この光学薄膜積層体を比較例１の光学薄膜積層体という。
比較例１の光学薄膜積層体の薄膜積層体を形成した面と反対の基材１２表面を黒く塗り、基材１２の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が４５．３、ａ＊が４９．４、ｂ＊が−６．２であった。
比較例１の光学薄膜積層体において、明度Ｌ＊に関しては、実施例１で作製した光学薄膜積層体１１の一方の薄膜積層体１４の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体１３を測定光源に向けて設置したときの明度Ｌ＊と比べて小さかった。
比較例１の光学薄膜積層体の光学薄膜積層体の形状を観察したところ実施例１の光学薄膜積層体１１と比べて基材１２のカールが大きかった。
更に、光学顕微鏡で比較例１の光学薄膜積層体の薄膜積層体の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離が多数確認された。

（比較例２）
次に、光学薄膜積層体１１の構成から薄膜積層体１３が無い構成の光学薄膜積層体を、光学薄膜積層体１１を作製した要領で作製した。以下説明の便宜上、この光学薄膜積層体を比較例２の光学薄膜積層体という。
比較例２の光学薄膜積層体の薄膜積層体を形成した面と反対の基材１２表面を黒く塗り、基材１２の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が３４．７、色相・彩度ａ＊が４５．０、色相・彩度ｂ＊が４．３であった。
比較例２の光学薄膜積層体において、明度Ｌ＊に関しては、実施例１の光学薄膜積層体１１の一方の薄膜積層体１４の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体１３を測定光源に向けて設置したときの明度Ｌ＊と比べて小さかった。
比較例２の光学薄膜積層体の形状を観察したところ実施例１の光学薄膜積層体１１と比べて基材１２のカールが大きかった。
更に、光学顕微鏡で比較例２の光学薄膜積層体の薄膜積層体の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離が多数確認された。

上記した反射色相および反射彩度の測定は、Ｕ−４０００形自記分光光度計（株式会社日立製作所製）を用いて行った。
測定手順は次に示すとおりである。まず、光学薄膜積層体１１の場合は薄膜積層体１４の表面、光学薄膜積層体１１の構成から薄膜積層体１３、あるいは１４が無い構成の光学薄膜積層体の場合は基材１２表面全面を黒い塗料でムラの出ないように塗りつぶした。
黒い塗料で塗りつぶした基材１２を太陽光の自然光あるいは蛍光灯などの人工光にかざして、基材１２を通して光が漏れていないか確認した。
基材１２の黒塗りしなかった面側をＵ−４０００形自記分光光度計の測定光源に向けて設置した。
このとき、薄膜積層体を形成した基材１２表面における鉛直線に対して測定光が５°の角度を持って基材１２表面に入射するように設置した。
基材１２表面で正反射される光の方向で、かつ、２°視野になる位置に測光器を設置して可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）における反射率を測定し、ＪＩＳＺ８７０１に規定される三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを求めた。三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚの計算は５ｎｍ間隔で実施した。
続いて、三刺激値を用いてＪＩＳＺ８７２９に規定される明度Ｌ＊、色相・彩度ａ＊、色相・彩度ｂ＊を求めた。

（実施例２）
次に実施例２について説明する。
図３に示すように、基材２２である、厚さ１００μｍの無色透明なポリエチレンテレフタレートのフィルムの両面上に、高屈折率薄膜層２４、低屈折率薄膜層２５、高屈折率薄膜層２６からなる薄膜積層体２３をそれぞれ以下のように形成した。

まず、基材２２の一方の面上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚８５ｎｍの高屈折率薄膜層２４を形成した。

高屈折率薄膜層２４の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）をスパッタリング法によって堆積させ、物理膜厚１４０ｎｍの低屈折率薄膜層２５を形成した。

低屈折率薄膜層２５の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚９５ｎｍの高屈折率薄膜層２６を形成し、２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体２３を完成させた。

続いて、基材２２の他方の面にも同様に、基材２２に近い側から高屈折率薄膜層２４、低屈折率薄膜層２５、高屈折率薄膜層２６を積層することで２つの薄膜積層体のうちの他方の薄膜積層体２３を完成し、これにより光学薄膜積層体２１を完成させた。

光学薄膜積層体２１は基材２２の両面に同じ構成の薄膜積層体２３がそれぞれ形成されているため両薄膜積層体２３の物理膜厚の比は１である。

光学薄膜積層体２１の２つの薄膜積層体２３のうちの一方の薄膜積層体２３の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体２３を測定光源に向けて設置したとき、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が４５．９、色相・彩度ａ＊が４７．８、色相・彩度ｂ＊が−０．４であった。
つまり、可視光領域における赤色の正反射光を強調させ、赤色の彩色と金属光沢とを有する光学薄膜積層体２１を得た。
光学薄膜積層体２１の形状を観察したところ基材２２のカールはほとんど見られなかった。
更に、光学顕微鏡で光学薄膜積層体２１の両方の薄膜積層体２３の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離はほとんど確認されなかった。
これは基材２２の両面に同じ構成の薄膜積層体２３が形成されたため、双方の内部応力が相殺して緩和されたことによる。

（比較例３）
次に、光学薄膜積層体２１の構成から一方の薄膜積層体２３が無い構成の光学薄膜積層体を、光学薄膜積層体２１を作製した要領で作製した。以下説明の便宜上、この光学薄膜積層体を比較例３の光学薄膜積層体という。
比較例３の光学薄膜積層体の薄膜積層体を形成した面と反対の基材２２表面を黒く塗り、基材２２の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が３８．１、色相・彩度ａ＊が４７．４、色相・彩度ｂ＊が−７．９であった。
比較例３の光学薄膜積層体において、明度Ｌ＊に関しては、実施例２の光学薄膜積層体２１の一方の薄膜積層体２３の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体２３を測定光源に向けて設置したときの明度Ｌ＊と比べて小さかった。
比較例３の光学薄膜積層体の形状を観察したところ実施例２の光学薄膜積層体２１と比べて基材２２のカールが大きかった。
更に、光学顕微鏡で比較例３の光学薄膜積層体の薄膜積層体の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離が多数確認された。

（実施例３）
次に実施例３について説明する。
図４に示すように、基材２８である、厚さ１００μｍの無色透明なポリエチレンテレフタレートのフィルムの一方の面上に、高屈折率薄膜層３１、低屈折率薄膜層３２、高屈折率薄膜層３３、低屈折率薄膜層３４、高屈折率薄膜層３５からなる薄膜積層体２９を、基材２８の他方の面上に高屈折率薄膜層３６、低屈折率薄膜層３７、高屈折率薄膜層３８、低屈折率薄膜層３９からなる薄膜積層体３０をそれぞれ以下のように形成した。

まず、次のように２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体２９を形成した。
基材２８の一方の面に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１３０ｎｍの高屈折率薄膜層３１を形成した。

高屈折率薄膜層３１の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚５５ｎｍの低屈折率薄膜層３２を形成した。

低屈折率薄膜層３２の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１０５ｎｍの高屈折率薄膜層３３を形成した。

高屈折率薄膜層３３の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚５０ｎｍの低屈折率薄膜層３４を形成した。

低屈折率薄膜層３４の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１１５ｎｍの高屈折率薄膜層３５を形成し、これにより２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体２９を完成させた。

続いて、次のように２つの薄膜積層体のうちの他方の薄膜積層体３０を形成した。
基材２８の薄膜積層体２９を形成した面とは反対側の面（他方の面）に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚６０ｎｍの高屈折率薄膜層３６を形成した。

高屈折率薄膜層３６の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚１６５ｎｍの低屈折率薄膜層３７を形成した。

低屈折率薄膜層３７の上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚６５ｎｍの高屈折率薄膜層３８を形成した。

高屈折率薄膜層３８の上に、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を電子ビームを利用した真空蒸着法によって堆積させ、物理膜厚３５ｎｍの低屈折率薄膜層３９を形成して２つの薄膜積層体のうちの他方の薄膜積層体３０を完成し、これにより光学薄膜積層体２７を完成させた。

薄膜積層体３０の物理膜厚に対する薄膜積層体２９の物理膜厚の比は１．３９である。

光学薄膜積層体２７の一方の薄膜積層体３０の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体２９を測定光源に向けて設置したとき、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が５８．６、色相・彩度ａ＊が４６．９、色相・彩度ｂ＊が０．０であった。
つまり、可視光領域における赤色の正反射光を強調させ、赤色の彩色と金属光沢とを有する光学薄膜積層体２７を得た。
光学薄膜積層体２７の形状を観察したところ基材２８のカールはほとんど見られなかった。
更に、光学顕微鏡で光学薄膜積層体２７の薄膜積層体２９、および３０の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離はほとんど確認されなかった。
これは薄膜積層体３０の物理膜厚に対する薄膜積層体２９の物理膜厚の比が１．３９であり、１以上１．４５以下であったため、基材２８の両面に形成された薄膜積層体２９、および３０双方の内部応力が相殺して緩和されたことによる。

（比較例４）
次に、光学薄膜積層体２７の構成から薄膜積層体３０が無い構成の光学薄膜積層体を、光学薄膜積層体２７を作製した要領で作製した。以下説明の便宜上、この光学薄膜積層体を比較例４の光学薄膜積層体という。
比較例４の光学薄膜積層体の薄膜積層体を形成した面と反対の基材２８表面を黒く塗り、基材２８の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が４９．８、色相・彩度ａ＊が４９．９、色相・彩度ｂ＊が０．０であった。
比較例４の光学薄膜積層体において、明度Ｌ＊に関しては、実施例３の光学薄膜積層体２７の一方の薄膜積層体３０の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体２９を測定光源に向けて設置したときの明度Ｌ＊と比べて小さかった。
比較例４の光学薄膜積層体の形状を観察したところ光学薄膜積層体２７と比べて基材２８のカールが大きかった。
更に、光学顕微鏡で比較例４の光学薄膜積層体の薄膜積層体の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離が多数確認された。

（比較例５）
次に、光学薄膜積層体２７の構成から薄膜積層体２９が無い構成の光学薄膜積層体を、光学薄膜積層体２７を作製した要領で作製した。以下説明の便宜上、この光学薄膜積層体を比較例５の光学薄膜積層体という。
比較例５の光学薄膜積層体の薄膜積層体を形成した面と反対の基材２８表面を黒く塗り、基材２８の薄膜積層体を形成した側に測定光源を設置した場合の、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が４５．２、色相・彩度ａ＊が５１．４、色相・彩度ｂ＊が−１６．０であった。
比較例５の光学薄膜積層体において、明度Ｌ＊に関しては、実施例３の光学薄膜積層体２７の一方の薄膜積層体３０の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体２９を測定光源に向けて設置したときの明度Ｌ＊と比べて小さかった。
比較例５の光学薄膜積層体の形状を観察したところ実施例３の光学薄膜積層体２７と比べて基材２８のカールが大きかった。
更に、光学顕微鏡で比較例５の光学薄膜積層体の薄膜積層体の表面を観察したところ、膜割れ、および膜の剥離が多数確認された。

本発明の光学薄膜積層体の一例を示す断面図である。実施例１の光学薄膜積層体を示す断面図である。実施例２の光学薄膜積層体を示す断面図である。実施例３の光学薄膜積層体を示す断面図である。

符号の説明

１……光学薄膜積層体、２……基材、３……薄膜積層体、４……薄膜積層体、５……高屈折率薄膜層、６……低屈折率薄膜層、７……高屈折率薄膜層、８……高屈折率薄膜層、９……低屈折率薄膜層、１０……高屈折率薄膜層、１１……光学薄膜積層体、１２……１００μｍ厚ポリエチレンテレフタレート基材、１３……薄膜積層体、１４……薄膜積層体、１５……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、１６……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）、１７……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、１８……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、１９……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）、２０……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、２１……光学薄膜積層体、２２……１００μｍ厚ポリエチレンテレフタレート基材、２３……薄膜積層体、２４……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、２５……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）、２６……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、２７……光学薄膜積層体、２８……１００μｍ厚ポリエチレンテレフタレート基材、２９……薄膜積層体、３０……薄膜積層体、３１……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、３２……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）、３３……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、３４……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）、３５……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、３６……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、３７……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）３８……高屈折率薄膜層（ＴｉＯ２層）、３９……低屈折率薄膜層（ＳｉＯ２層）。

Claims

基材と、
前記基材の両面にそれぞれ形成された薄膜積層体とを備える光学薄膜積層体であって、
前記各薄膜積層体は、高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで構成され、
前記基材の両面に設けられる２つの薄膜積層体のうち、その物理薄膜がより薄いあるいは等しい一方の薄膜積層体の物理膜厚に対する他方の薄膜積層体の物理膜厚の比率が１以上１．４５以下であり、
前記２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が２５以上かつ１２０以下、色相・彩度ａ＊が１０以上かつ１００以下、色相・彩度ｂ＊が−８０以上かつ８０以下であり、
前記高屈折率薄膜層は第１、第２の高屈折率薄膜層を備え、
前記第１、第２の高屈折率薄膜層は物理膜厚３０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下であり、
前記低屈折率薄膜層は物理膜厚５０ｎｍ以上かつ２００ｎｍ以下であり、
前記第１、第２の高屈折率薄膜層は、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．８以上２．４以下であり、かつ、消衰係数が０．５以下であり、
前記低屈折率薄膜層は、光の波長５５０ｎｍでの屈折率が１．３以上１．７５以下であり、かつ、消衰係数が０．５以下であり、
前記薄膜積層体は、前記第１の高屈折率薄膜層と前記低屈折率薄膜層と前記第２の高屈折率薄膜層とがこれらの順番で前記基材の面に順次積層して形成されることで構成されている、
ことを特徴とする光学薄膜積層体。
前記２つの薄膜積層体のうちの一方の薄膜積層体の表面を黒く塗り、他方の薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊が比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊よりも大きな値であり、
前記比較用光学薄膜積層体は、基材と、前記基材の一方の面のみに高屈折率薄膜層と低屈折率薄膜層とが交互に各１層以上積層されることで形成され、
前記比較用光学薄膜積層体の明度Ｌ＊は、前記基材の前記薄膜積層体を形成した面と反対に位置する前記基材の表面を黒く塗り、前記薄膜積層体を測定光源に向けて設置したときに、Ｄ６５光源、５°入射、２°視野、正反射光におけるＣＩＥＬＡＢ（ＪＩＳＺ８７２９に準拠）の明度Ｌ＊である、
ことを特徴とする請求項１記載の光学薄膜積層体。
前記薄膜積層体は真空成膜法により形成される、
ことを特徴とする請求項１または２記載の光学薄膜積層体。
請求項１乃至３に何れか１項記載の光学薄膜積層体を成形してなる、
ことを特徴とする加飾成形品。