顔料および染料を用いない印刷型の構造色シート

モルフォ蝶やタマムシをはじめとした生物が持つ鮮やかな色は、構造色と呼ばれる仕組みで発色しています。 色素の光吸収による発色ではなく、光の波長と同程度の間隔の規則構造により光の回折・干渉が生じて発色しています。当社では、新規色材として構造色を利用したシートを開発しました。

従来、人工の構造発色シートは樹脂の溶融押し出しにより作製した多層フィルムが一般的でしたが、本開発品は有版印刷により構造色が発現するため、構造色を利用した用途・デザインの自由度を拡張できます。新たな構造色の可能性・活用法を提案し、お客様と共にパッケージや光学関連市場においてソリューションを提供することを目指しています。

構造色を発現する材料は、フォトニック結晶と呼ばれ、屈折率が光の波長と同程度の間隔で変わるナノ周期構造を有します。フォトニック結晶は、光が入射すると、光の回折・干渉が生じるため、鮮やかな発色や見る角度によって色が変化する等、特徴的な色彩や光学特性を示します。

フォトニック結晶はその構造によっていくつかの種類に分類されますが、当社では設計自由度が高いことから、微粒子が3次元的に規則配列した構造を有するコロイド結晶に着目しました。本開発品では、当社独自の「単分散微粒子合成技術」及び「周期配列化技術」を活用して、印刷型の構造色シートを実現しています。

鮮やかな構造色を発現するためには、色味を決定する粒子の大きさ（粒子径）の制御と、鮮やかさを決定する粒子径のバラつき（単分散性）の制御が必要です。

独自の単分散微粒子合成技術により、150～350 nmの範囲で任意の粒子径に制御した単分散粒子を作製しています。

独自の周期配列化技術により技術課題であった、硬く密着性の悪い粒子の規則配列化とその固定化を実現しました。

粒子が規則配列することにより鮮やかな構造色が発現し、基材追従性向上にもつながります。